光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中RWA問(wèn)題的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及新的Intemet應(yīng)用的出現(xiàn)，全球的Intemet業(yè)務(wù)呈現(xiàn)出一種爆炸式增長(zhǎng)的趨勢(shì)，由此對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬提出了越來(lái)越高的要求。波分復(fù)用技術(shù)以它的傳輸容量大、技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)以及易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞。通過(guò)引入光交叉連接OXC，光網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)波長(zhǎng)選路為節(jié)點(diǎn)對(duì)提供端到端的光通道，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的重用。而另一方面，WDM技術(shù)使大量業(yè)務(wù)量能夠聚合到很少的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，單節(jié)點(diǎn)或單鏈路的失效都可能會(huì)造成巨大的數(shù)據(jù)損失，光網(wǎng)絡(luò)規(guī)

2、劃與優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須要考慮網(wǎng)絡(luò)的生存性問(wèn)題。 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)由于能夠提供資源利用率很高的容量配置，現(xiàn)已成為長(zhǎng)距離骨干網(wǎng)的主要組網(wǎng)方式。本文結(jié)合“面向工程的SDH、：DWDM網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化軟件”(簡(jiǎn)稱為NPO軟件)，提出網(wǎng)狀WDM光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和優(yōu)化的核心問(wèn)題之一，是結(jié)合生存性設(shè)計(jì)的路由與波長(zhǎng)分配(RWA)問(wèn)題。所謂路由與波長(zhǎng)分配問(wèn)題(或稱路由與信道分配(RCA)問(wèn)題)，就是在給定一組光連接請(qǐng)求(業(yè)務(wù))條件下，尋找源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路由

3、并給這些路由分配波長(zhǎng)(信道)。在使用通路保護(hù)策略的抗毀光網(wǎng)絡(luò)中，傳統(tǒng)的RWA演變成為這樣的一個(gè)問(wèn)題：(1)為每一個(gè)業(yè)務(wù)尋找兩條物理分離的通路；(2)為這些通路分配合理的波長(zhǎng)(信道)。上述結(jié)合生存性設(shè)計(jì)的RWA算法會(huì)在組網(wǎng)規(guī)劃與優(yōu)化的過(guò)程中被反復(fù)調(diào)用，算法性能直接影響到光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化最終結(jié)果的優(yōu)劣。 本文集中研究了基于共享通路保護(hù)的靜態(tài)RWA問(wèn)題。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類(lèi)型，分為所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都具備全波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換能力及所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都不具備波長(zhǎng)轉(zhuǎn)

4、換能力兩種情況加以考慮。針對(duì)第一種情況，此時(shí)的光網(wǎng)絡(luò)模型等價(jià)于傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)，分配業(yè)務(wù)時(shí)不用考慮波長(zhǎng)連續(xù)性限制，RWA．問(wèn)題不涉及波長(zhǎng)分配，只需要考慮選路與信道(channel)分配，因此可以簡(jiǎn)化為網(wǎng)絡(luò)的容量(包括工作容量和備用容量)優(yōu)化配置問(wèn)題。第三章中提出了一種聯(lián)合容量?jī)?yōu)化算法MSC-JOCP，能夠在不改變已存在業(yè)務(wù)的前提下、同時(shí)對(duì)新增業(yè)務(wù)的工作通路和保護(hù)通路進(jìn)行優(yōu)化(二者保持鏈路分離或節(jié)點(diǎn)分離)，最大可能地共享保護(hù)資源，同時(shí)可以

5、兼顧資源均勻分布。MSC-JOCP算法己成功應(yīng)用于NPO V1.0軟件，仿真結(jié)果說(shuō)明，該算法同樣適用于SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)第二種情況，選路與波長(zhǎng)分配必須要遵從波長(zhǎng)連續(xù)性限制。即：光通道必須在其路由的所有鏈路上使用同一波長(zhǎng)。第四章提出的TA-RWA算法將上述問(wèn)題分解成為選路子問(wèn)題和波長(zhǎng)分配子問(wèn)題兩個(gè)問(wèn)題分別加以研究。選路子問(wèn)題中，將“物理分離”的概念進(jìn)一步泛化為SRLG分離，改進(jìn)了已有的選路算法xdh-TA，使其能夠在有效避免陷阱的同時(shí)兼