WDM光網(wǎng)絡(luò)中基于約束的動(dòng)態(tài)選路和波長(zhǎng)分配算法研究.pdf

1、利用WDM傳輸技術(shù)以及選路和波長(zhǎng)分配（RoutingandWavelengthAsignment,RWA）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.在光傳送網(wǎng)中采用基于GMPLS的控制平面來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)量工程時(shí),網(wǎng)絡(luò)操作者可以依據(jù)一定的策略賦予業(yè)務(wù)流主干（TrafficTrunk）不同的業(yè)務(wù)量工程屬性,那么在建立光路時(shí)也應(yīng)該考慮這些屬性的影響.該文主要研究光傳送網(wǎng)中如何根據(jù)業(yè)務(wù)流主干具有的不同屬性參數(shù)來建立連接的問題,分為

2、兩部分：（1）基于疊加模型研究WDM層支持優(yōu)先級(jí)的RWA問題,具體內(nèi)容包括：支持優(yōu)先級(jí)的波長(zhǎng)分配問題、多光纖環(huán)境中支持優(yōu)先級(jí)的RWA問題、多光纖環(huán)境中支持優(yōu)先級(jí)的波長(zhǎng)重路由問題和支持優(yōu)先級(jí)的可靠連接建立問題.（2）基于對(duì)等模型研究IPoverWDM網(wǎng)中的綜合路由問題,具體內(nèi)容包括：動(dòng)態(tài)RWA問題、策略路由問題以及SRLG分離的共享通路保護(hù)問題.該文第二章研究WDM光傳送網(wǎng)中支持優(yōu)先級(jí)的波長(zhǎng)分配問題,提出一種支持儔級(jí)的波長(zhǎng)分配算法--動(dòng)態(tài)

3、門限法.該算法保證了較高優(yōu)先級(jí)的光路建立請(qǐng)求具有較低的阻塞率,同時(shí)又考慮到較低優(yōu)先級(jí)的光路建立請(qǐng)求的性能優(yōu)化,從而很好地降低了全網(wǎng)的平均阻塞率.在兩種不同的網(wǎng)絡(luò)模型下對(duì)所提算法進(jìn)行了仿真研究,并給出了仿真結(jié)果.第三章研究如何利用波長(zhǎng)圖模型來解決多光纖WDM網(wǎng)中支持優(yōu)先級(jí)的RWA問題.采用DOS模型可以將客戶層不同QoS要求的業(yè)務(wù)連接請(qǐng)求映射為DOS域邊緣光節(jié)點(diǎn)處不同優(yōu)先級(jí)別的光路建立請(qǐng)求,然后通過波長(zhǎng)信道動(dòng)態(tài)預(yù)留機(jī)制為每種優(yōu)先級(jí)的光路建

4、立請(qǐng)求分配波長(zhǎng)信道限額;在此基礎(chǔ)上提出兩種多光纖WDM網(wǎng)中的QoS路由算法：集中法和均衡法,并在不同負(fù)載的動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)下對(duì)所提算法進(jìn)行了仿真研究.結(jié)果表明：所提算法很好地保證了優(yōu)先級(jí)越高的光路建立請(qǐng)求其阻塞率越低,同時(shí)鼓勵(lì)資源集中使用算法的性能略優(yōu)于鼓勵(lì)資源分散使用的算法.第四章從另一種角度對(duì)WDM光傳送網(wǎng)中支持優(yōu)先級(jí)的RWA問題進(jìn)行研究,利用波長(zhǎng)重路由技術(shù)來減少波長(zhǎng)連續(xù)性限制對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響,提出一種支持優(yōu)先級(jí)的波長(zhǎng)重路算法--動(dòng)態(tài)選擇法

5、,并不在同負(fù)載的動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)下,采用兩種不同的網(wǎng)絡(luò)模型,對(duì)所提算法進(jìn)行了仿真研究.結(jié)果表明：所提算法通過對(duì)極少量的低優(yōu)先級(jí)光路進(jìn)行波長(zhǎng)重路由,很好地滿足了上層業(yè)務(wù)不同的QoS要求,充分利用了有限的網(wǎng)絡(luò)資源,降低了全網(wǎng)阻塞率,同時(shí)使光路重調(diào)率保持在較低的水平.第五章主要研究在WDM層如何根據(jù)客戶層的QoS要求建立可靠連接的問題,提出一種基于優(yōu)先級(jí)的保護(hù)機(jī)制.首先對(duì)文獻(xiàn)中提出的分層圖模型進(jìn)行了修改,提出一種支持QoS的分層圖模型,在此基礎(chǔ)上提出

6、一種抗毀WDM網(wǎng)中支持QoS的RWA算法,并在不同負(fù)載的動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)下,采用兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?duì)所提算法進(jìn)行了仿真研究.結(jié)果表明：所提算法既滿足了客戶層業(yè)務(wù)不同的QoS要求,同時(shí)又充分利用了有限的網(wǎng)絡(luò)資源,降低了全網(wǎng)的阻塞率.第六章對(duì)IPOverWDM網(wǎng)的綜合路由（IntegratedRouting）算法中如何決定：窨是選用邏輯IP鏈路還是選用波長(zhǎng)鏈路來建立LSP的策略進(jìn)行了研究,提出一種新的策略--帶寬碎片消除法.該策略在決定是否利用邏輯IP鏈

7、路來建立LSP時(shí),總是盡量減少造成帶寬碎片,從而有效地提高了全網(wǎng)的資源利用率,降低了LSP建立請(qǐng)求的阻塞率.該章最后對(duì)所提算法進(jìn)行了仿真研究.結(jié)果表明：采用該策略可以有效減少全網(wǎng)的帶寬碎片數(shù)量,從而提高全網(wǎng)資源利用率,以接納更多的LSP建立請(qǐng)求,減低了其阻塞率.第七章對(duì)IPoverWDM網(wǎng)中的策略路由進(jìn)行了研究.該章主要解決：在通過搶占低優(yōu)先權(quán)屬性業(yè)務(wù)流主干對(duì)應(yīng)LSP上的資源來滿足高優(yōu)先權(quán)屬性業(yè)務(wù)流主干的LSP建立需要時(shí),如何實(shí)施搶占才

8、能盡量減少由于搶占所造成的業(yè)務(wù)中斷.針對(duì)中斷LSP個(gè)數(shù)最少和中斷業(yè)務(wù)量最少兩種指標(biāo),提出兩種不同的解決策略：最小連接中斷法（MCIM）和最小帶寬中斷法（MBIM）,并在不同負(fù)載的動(dòng)態(tài)環(huán)境下對(duì)所提算法進(jìn)行了仿真研究.結(jié)果表明：MCIM和MBIM都能有效地保證高優(yōu)先權(quán)屬性業(yè)務(wù)流主干對(duì)應(yīng)的LSP建立請(qǐng)求具有很低的阻塞率,同時(shí)MCIM能夠有效減少全網(wǎng)被搶占的LSP個(gè)數(shù),而MBIM能夠降低全網(wǎng)被中斷的業(yè)務(wù)量.第八章研究了IPoverWDM網(wǎng)中基于

9、共享風(fēng)險(xiǎn)鏈路組（SRLG）限制的共享通路保護(hù)算法.網(wǎng)絡(luò)操作者可以通過賦予鏈路不同的SRLG標(biāo)識(shí)來滿足業(yè)務(wù)流主干不同的可靠性要求.此時(shí),通過建立兩條SRLG分離的LSP（可靠LSP）就能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流主干不同的可靠性要求.因此,如何建立這種可靠的LSP是一個(gè)值得研究的問題.針對(duì)此問題該章提出一種新的基于SRLG分離的共享通路保護(hù)算法.該算法既可以保證業(yè)務(wù)流主干的可靠性要求,同時(shí)又能有效提高全網(wǎng)的資源利用率,從而大大降低LSP建立請(qǐng)求的阻塞率.