WDM光網(wǎng)絡(luò)中的可用性算法研究.pdf

1、隨著信息化社會(huì)的發(fā)展，寬帶視頻、多媒體等業(yè)務(wù)的需求不斷增長(zhǎng)，特別是Intemet網(wǎng)的爆炸式發(fā)展，迫切要求擴(kuò)大廣域骨干通信網(wǎng)的容量。光纖上的波分復(fù)用技術(shù)(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)以它的傳輸容量大，對(duì)高層協(xié)議透明，以及易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞。因此，利用WDM傳輸技術(shù)的光傳送網(wǎng)將是下一代高速?gòu)V域骨干網(wǎng)的最具競(jìng)爭(zhēng)力的候選者。隨著OXC(OpticalCrossConnect，光交叉連接設(shè)備)、OA

2、DM(OpticalAdd/DropMultiplexer，光分插復(fù)用設(shè)備)技術(shù)的不斷成熟，基于WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)技術(shù)的光傳送網(wǎng)已不再局限于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，而是組網(wǎng)運(yùn)用。由于上層的業(yè)務(wù)本身的不同，要求下層光網(wǎng)絡(luò)能夠?yàn)樯蠈犹峁└鞣N級(jí)別的服務(wù)，即對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的動(dòng)態(tài)分配要求也越來越迫切。 WDM光網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)波長(zhǎng)上傳輸?shù)耐ㄐ潘俾试絹碓礁撸鏞C-48、OC-192、OC-768(對(duì)應(yīng)的速度

3、為2.5Gb/s、10Gb/s、40Gb/s)，要是一根光纖斷裂，光纖中的連接將會(huì)全部失效。所以研究各種保護(hù)顯得尤為重要。到現(xiàn)在為止，前人的許多研究成果都應(yīng)用于了實(shí)際的WDM光網(wǎng)絡(luò)中，為網(wǎng)絡(luò)用戶和運(yùn)營(yíng)商提供了強(qiáng)有力的理論依據(jù)和方案。但是最初的研究是比較粗糙并且并沒有考慮用戶的需求，比如，有些用戶的應(yīng)用并不需要保護(hù)，而有了保護(hù)對(duì)這些用戶來說就是收費(fèi)高了，但是有些用戶就需要保護(hù)，而且這些需要保護(hù)的用戶中還有部分需要更高的保護(hù)性能。隨著市場(chǎng)競(jìng)

4、爭(zhēng)的加劇，運(yùn)營(yíng)商必須對(duì)用戶的要求作出反應(yīng)，并希望自己也能更好地管理網(wǎng)絡(luò)資源。如何為用戶提供這些區(qū)分服務(wù)，并且所使用的網(wǎng)絡(luò)資源最少成為了很多研究者的研究方向。 本文重點(diǎn)研究了在動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)情況下WDM光網(wǎng)絡(luò)中的可用性問題，涉及到了網(wǎng)絡(luò)可用性，單播業(yè)務(wù)的可用性和多播業(yè)務(wù)的可用性。 在第二章，針對(duì)以往文獻(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可用性研究的各種不足，作者提出了一種新的網(wǎng)絡(luò)可用定義：網(wǎng)絡(luò)在最好的運(yùn)行性能情況下，向連接請(qǐng)求提供的可用性值。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能與

5、連接的接受率和連接請(qǐng)求的可用性要求相關(guān)。作者并提出了算法DNAA(DynamicNetworkAvailabilityAlgorithm)來計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的可用性值，仿真驗(yàn)證了該算法的正確性和有效性。在提供有效的區(qū)分可用性的連接服務(wù)中，該算法能為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商和網(wǎng)絡(luò)用戶提供更好的依據(jù)。 論文第三章研究了單播連接的可用性，作者從各個(gè)用戶的可用性要求出發(fā)，改進(jìn)了保護(hù)機(jī)制，即針對(duì)用戶的要求給予適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，資源分配多了會(huì)使后面的連接請(qǐng)求缺乏網(wǎng)絡(luò)資

6、源，導(dǎo)致連接請(qǐng)求被阻塞，若分配少了，用戶的要求沒有滿足，由于沒有提供足夠高的服務(wù)，運(yùn)營(yíng)商將會(huì)遭到嚴(yán)重的處罰。作者提出了一種部分保護(hù)的方法，針對(duì)可用性要求來動(dòng)態(tài)調(diào)整被保護(hù)段的長(zhǎng)度，從而調(diào)整保護(hù)資源的使用，達(dá)到了既滿足用戶可用性要求又能讓網(wǎng)絡(luò)接納更多的連接請(qǐng)求。仿真結(jié)果表明，所提出的算法比原來的不區(qū)分可用性的算法有更低阻塞率和更短的失效恢復(fù)時(shí)間。 第四章研究了WDM光網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行多播的問題，由于光多播的復(fù)雜性，光多播的保護(hù)研究也就不多

7、，而有用戶可用性要求的多播保護(hù)更是沒有研究者涉足。作者在研究了多播保護(hù)和單播區(qū)分可用性連接的情況下，提出了在有可用性要求情況下的光多播保護(hù)思想，并提出了三個(gè)相應(yīng)的算法。這三種算法都是借助區(qū)分可用性服務(wù)來實(shí)現(xiàn)的，目的都是減少使用的保護(hù)資源，達(dá)到減少網(wǎng)絡(luò)阻塞率的目的。仿真結(jié)果表明，提出的算法能夠達(dá)到預(yù)期的目的：滿足用戶可用性要求，并且減少網(wǎng)絡(luò)的阻塞率。 為驗(yàn)證、評(píng)估本文所提各種算法的性能，作者在實(shí)驗(yàn)室原有的基礎(chǔ)上開發(fā)了WDM光網(wǎng)絡(luò)中