下一代光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與生存性關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、下一代光網(wǎng)絡(luò)是未來(lái)骨干傳送網(wǎng)發(fā)展的方向。由于在網(wǎng)絡(luò)中引入了包括信令、路由以及生存性機(jī)制在內(nèi)的智能化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，因此，下一代能夠支持動(dòng)態(tài)的連接建立、靈活地調(diào)度網(wǎng)絡(luò)資源，并能夠根據(jù)用戶的需求提供多樣化的帶寬服務(wù)。 本論文的工作將圍繞下一代光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化展開(kāi)。其中，在下一代光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面，論文提出了一套新型的下一代光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模型，該模型包含了業(yè)務(wù)分析、路由和資源分配、生存性模擬等多個(gè)功能子模塊。在路由和波長(zhǎng)分配方面，論文首先回顧了

2、傳統(tǒng)的路由和波長(zhǎng)分配算法，并在此基礎(chǔ)上，提出了一種基于遺傳思想的、新型路由和波長(zhǎng)分配算法。在生存性方面，論文主要圍繞了下一代光網(wǎng)絡(luò)基于共享風(fēng)險(xiǎn)鏈路組限制的保護(hù)算法以及格狀網(wǎng)絡(luò)中P圈算法及你新年給了研究，并提出了一系列新興的、經(jīng)過(guò)仿真平臺(tái)驗(yàn)證的算法。 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新性工作包括： 1、結(jié)合下一代光網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，以及筆者的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，提出了一套面向下一代光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方案。在該方案中，包含了業(yè)務(wù)需求分析梳理子模塊、網(wǎng)絡(luò)分層子

3、模塊、路由和波長(zhǎng)測(cè)算子模塊、流量工程子模塊以及網(wǎng)絡(luò)生存性子模塊。筆者將這些子模塊進(jìn)行了有機(jī)地結(jié)合，形成了一套光網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃模型。此外，筆者還提出了一種新型的、基于生成樹(shù)和虛環(huán)保護(hù)思想的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃算法，該算法將傳統(tǒng)的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)與格狀網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，不僅計(jì)算復(fù)雜度較低，而且非常靈活，可根據(jù)實(shí)際情況為網(wǎng)絡(luò)鏈路設(shè)置不同的權(quán)重，從而生成不同的保護(hù)虛環(huán)。 2、結(jié)合已有路由和波長(zhǎng)分配策略，筆者提出了一種基于遺傳思想的路由和波長(zhǎng)分配算法，在該算法中

4、，筆者引入了一套新型的染色體編碼方式，該方式可以有效地對(duì)下一代光網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)屬性進(jìn)行描述，同時(shí)，筆者還提出了不同策略的遺傳算子、交叉算子以及變異算子。通過(guò)在筆者仿真平臺(tái)上進(jìn)行仿真，可以發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)遺傳算法和波長(zhǎng)分配策略相比，該算法提高了波長(zhǎng)資源的使用效率，同時(shí)節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)的成本開(kāi)銷(xiāo)。 3、在研究下一代光網(wǎng)絡(luò)生存性機(jī)制過(guò)程中，筆者提出了三種下一代光網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)、控制策略：基于鏈路恢復(fù)策略、基于通道并與工作路由不相關(guān)恢復(fù)策略、基于通道并與

5、工作路由相關(guān)恢復(fù)策略，并在仿真平臺(tái)上進(jìn)行了仿真，這三種恢復(fù)策略可以應(yīng)用于不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下。 4、共享風(fēng)險(xiǎn)鏈路組是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)所必需考慮的因素之一，因此，筆者提出了兩種基于SRLG限制的共享保護(hù)算法：KWFF和IFF算法，并在仿真平臺(tái)上進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。通過(guò)仿真結(jié)果可以看到，與傳統(tǒng)的共享保護(hù)算法相比，IIF和KWFF算法都能給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)明顯的性能改善。更重要的是，KWFF和IFF算法是兩種互為補(bǔ)充的算法。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中各條鏈

6、路的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)比較平均時(shí)，KWFF算法的性能要優(yōu)于IFF算法，而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中各條鏈路的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)差異性很大時(shí)，IFF算法則更勝一籌，這就為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員在進(jìn)行實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)，面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，帶來(lái)了更多的選擇。 5、P圈保護(hù)算法被業(yè)內(nèi)人士公認(rèn)為是一種性能較優(yōu)的保護(hù)算法，借助于朗訊貝爾實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目依托，筆者對(duì)P圈保護(hù)算法進(jìn)行了全面的研究。為了簡(jiǎn)化傳統(tǒng)的P圈配置協(xié)議，筆者借鑒了某些DCPC的思想，并基于現(xiàn)有的研究平臺(tái)，提出了一種改進(jìn)型的P