有負(fù)載限制的SONET環(huán)上的路由.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)傳輸和多媒體數(shù)據(jù)通信的飛速發(fā)展，同步光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(SONET)作為一種更快，更有效和更低費(fèi)用的傳輸技術(shù)現(xiàn)逐漸為更多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商所采用。同步光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(SONET)的基本結(jié)構(gòu)是SONET環(huán)，它通過(guò)安裝在環(huán)節(jié)點(diǎn)上的加減多路器(ADMs)來(lái)發(fā)送、接受和中繼信息。這些多路器的容量決定了SONET環(huán)實(shí)際的帶寬，即一般情況下，每個(gè)SONET環(huán)都存在一個(gè)帶寬限制(容量)C，使得環(huán)上每個(gè)鏈接都不能夠通過(guò)多于C單位的需求傳送。 在SONE

2、T環(huán)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中出現(xiàn)了許多富有挑戰(zhàn)的問(wèn)題，例如環(huán)負(fù)載問(wèn)題，逆向旋轉(zhuǎn)環(huán)上負(fù)載平衡的路由問(wèn)題和節(jié)點(diǎn)容量有限的環(huán)上路由問(wèn)題。這些問(wèn)題實(shí)質(zhì)上都是組合優(yōu)化中經(jīng)典的整數(shù)多商品流問(wèn)題，一般是NP-困難的，但在一些特殊情形下是多項(xiàng)式時(shí)間可精確求解的。當(dāng)SONET環(huán)是無(wú)向環(huán)時(shí)，截準(zhǔn)則在問(wèn)題求解和近似算法設(shè)計(jì)中起到了關(guān)鍵作用；但當(dāng)SONET環(huán)是有向環(huán)時(shí)，這個(gè)準(zhǔn)則失去了效用，此時(shí)，基于線性規(guī)劃的舍入技術(shù)成為算法設(shè)計(jì)的重要方法，在逆向旋轉(zhuǎn)SONET環(huán)負(fù)載平衡

3、問(wèn)題的算法研究中采用這個(gè)方法獲得了一些好的結(jié)果。 本文主要考慮SONET環(huán)應(yīng)用過(guò)程中提出的一個(gè)組合最優(yōu)化問(wèn)題：在有負(fù)載限制的逆向旋轉(zhuǎn)環(huán)上，給定一組信息發(fā)送需求，每個(gè)需求都可以沿其發(fā)點(diǎn)和收點(diǎn)之間的兩個(gè)可能的路徑之一(順時(shí)針或逆時(shí)針)進(jìn)行傳送，我們需要確定一個(gè)路由方案，即確定哪些需求被傳送以及沿哪個(gè)方向傳送，使其滿足環(huán)容量限制并使得被傳送的需求數(shù)目(通過(guò)量)達(dá)到最大。我們把這個(gè)問(wèn)題稱為有負(fù)載限制的逆向旋轉(zhuǎn)SONET環(huán)上的路由問(wèn)題(簡(jiǎn)

4、記為L(zhǎng)RRR)。 通過(guò)對(duì)線性規(guī)劃舍入技術(shù)的精巧應(yīng)用，我們給出了SONET環(huán)上LRRR問(wèn)題的一個(gè)多項(xiàng)式時(shí)間算法。該算法在至多超出環(huán)容量一個(gè)單位的前提下，得到了一個(gè)需求通過(guò)量不少于最優(yōu)值的路由方案。對(duì)這一算法的進(jìn)一步修改，可以得到LRRR問(wèn)題的一個(gè)性能比為1-2/c+1的近似算法，這一結(jié)果符合應(yīng)用的要求。就我們所知，目前對(duì)LRRR問(wèn)題的研究很少。根據(jù)該問(wèn)題的特點(diǎn)，我們?cè)谒惴ㄔO(shè)計(jì)中對(duì)現(xiàn)有的算法技術(shù)做了許多修改和推廣，并使用了無(wú)向環(huán)中的