基于OTN技術(shù)的鐵路傳輸網(wǎng)網(wǎng)張結(jié)構(gòu)優(yōu)化——OTN在鐵路骨干網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、OTN逐漸成為鐵路骨干層傳輸所采用的主要技術(shù)，鐵路通信網(wǎng)的建設(shè)也將以O(shè)TN為主要發(fā)展方向?，F(xiàn)階段OTN傳送網(wǎng)已由10G時(shí)代向40G、100G時(shí)代邁進(jìn)，在這種超高速、超大容量的光傳送網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)故障將對鐵路網(wǎng)造成巨大的影響和損失，使得網(wǎng)絡(luò)的可靠性和生存能力受到很大的挑戰(zhàn)，這將給鐵路安全帶來極大安全隱患，因此在鐵路傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，生存性是鐵路傳輸網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。
　　本文的創(chuàng)新之處在于生存性的理論分析建立在實(shí)際的

2、測試數(shù)據(jù)之上，完全貼近于實(shí)際應(yīng)用，并依據(jù)測試數(shù)據(jù)的分析與現(xiàn)網(wǎng)的狀態(tài)和需求，構(gòu)建仿真模型，設(shè)定約束條件，輸入實(shí)際設(shè)備參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和鐵路需求，設(shè)計(jì)出了符合實(shí)際工程應(yīng)用的三種生存性方案，這三種方案分別基于專用通路保護(hù)、共享通路保護(hù)和共享鏈路保護(hù)。解決了三種方案下的RWA（路由選擇和波長分配）問題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了KSP（K條最短路徑）算法，利用ILP（整數(shù)線性規(guī)劃）模型得到了全局最優(yōu)解，從而更合理的分配網(wǎng)絡(luò)資源，減少保護(hù)倒換時(shí)間。在已知需求的情

3、況下，該模型可以直接運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和生存性分析。具體成果如下;
　　1)通過搭建不同的OTN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)境，利用測試儀表得到實(shí)際的測試數(shù)據(jù)，對理論進(jìn)行驗(yàn)證和分析，解析出了OTN網(wǎng)絡(luò)的故障處理過程，包括故障的檢測、開銷的處理、故障通知，并驗(yàn)證了OTN保護(hù)技術(shù)的保護(hù)倒換過程，推導(dǎo)出了保護(hù)倒換時(shí)間通項(xiàng)公式。對不同保護(hù)技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了比較，得到了針對不同的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的技術(shù)選擇方案。
　　2)依據(jù)不同的保護(hù)類型設(shè)計(jì)出生存性

4、方案，主要解決生存性方案中的RWA問題，將RWA問題分解為路由選擇子問題和波長分配子問題。在路由選擇子問題中，調(diào)研鐵路現(xiàn)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和需求，結(jié)合Dijkstra路由算法設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)網(wǎng)需要的KSP算法，依據(jù)實(shí)際的約束條件，計(jì)算出不同方案下的工作路徑和保護(hù)路徑以及鏈路失效情況下的保護(hù)倒換時(shí)間。
　　3)利用ILP模型解決波長分配子問題，利用上述結(jié)果設(shè)定目標(biāo)函數(shù)和約束條件，計(jì)算全局最優(yōu)解，試驗(yàn)不同的波長條件下，全網(wǎng)的資源占用情況，找到存