WDM光網絡中的可用性算法研究.pdf

1、隨著信息化社會的發(fā)展，寬帶視頻、多媒體等業(yè)務的需求不斷增長，特別是Intemet網的爆炸式發(fā)展，迫切要求擴大廣域骨干通信網的容量。光纖上的波分復用技術(WavelengthDivisionMultiplexing,WDM)以它的傳輸容量大，對高層協(xié)議透明，以及易于擴展等優(yōu)點而倍受青睞。因此，利用WDM傳輸技術的光傳送網將是下一代高速廣域骨干網的最具競爭力的候選者。隨著OXC(OpticalCrossConnect，光交叉連接設備)、OA

2、DM(OpticalAdd/DropMultiplexer，光分插復用設備)技術的不斷成熟，基于WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)技術的光傳送網已不再局限于點對點傳輸，而是組網運用。由于上層的業(yè)務本身的不同，要求下層光網絡能夠為上層提供各種級別的服務，即對網絡資源的動態(tài)分配要求也越來越迫切。 WDM光網絡中每個波長上傳輸?shù)耐ㄐ潘俾试絹碓礁?，例如OC-48、OC-192、OC-768(對應的速度

3、為2.5Gb/s、10Gb/s、40Gb/s)，要是一根光纖斷裂，光纖中的連接將會全部失效。所以研究各種保護顯得尤為重要。到現(xiàn)在為止，前人的許多研究成果都應用于了實際的WDM光網絡中，為網絡用戶和運營商提供了強有力的理論依據(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，有些用戶的應用并不需要保護，而有了保護對這些用戶來說就是收費高了，但是有些用戶就需要保護，而且這些需要保護的用戶中還有部分需要更高的保護性能。隨著市場競

4、爭的加劇，運營商必須對用戶的要求作出反應，并希望自己也能更好地管理網絡資源。如何為用戶提供這些區(qū)分服務，并且所使用的網絡資源最少成為了很多研究者的研究方向。 本文重點研究了在動態(tài)業(yè)務情況下WDM光網絡中的可用性問題，涉及到了網絡可用性，單播業(yè)務的可用性和多播業(yè)務的可用性。 在第二章，針對以往文獻對網絡可用性研究的各種不足，作者提出了一種新的網絡可用定義：網絡在最好的運行性能情況下，向連接請求提供的可用性值。網絡運行性能與

5、連接的接受率和連接請求的可用性要求相關。作者并提出了算法DNAA(DynamicNetworkAvailabilityAlgorithm)來計算網絡的可用性值，仿真驗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中，該算法能為網絡運營商和網絡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，作者從各個用戶的可用性要求出發(fā)，改進了保護機制，即針對用戶的要求給予適當?shù)谋Ｗo，資源分配多了會使后面的連接請求缺乏網絡資

6、源，導致連接請求被阻塞，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，運營商將會遭到嚴重的處罰。作者提出了一種部分保護的方法，針對可用性要求來動態(tài)調整被保護段的長度，從而調整保護資源的使用，達到了既滿足用戶可用性要求又能讓網絡接納更多的連接請求。仿真結果表明，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時間。 第四章研究了WDM光網絡上進行多播的問題，由于光多播的復雜性，光多播的保護研究也就不多

7、，而有用戶可用性要求的多播保護更是沒有研究者涉足。作者在研究了多播保護和單播區(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思想，并提出了三個相應的算法。這三種算法都是借助區(qū)分可用性服務來實現(xiàn)的，目的都是減少使用的保護資源，達到減少網絡阻塞率的目的。仿真結果表明，提出的算法能夠達到預期的目的：滿足用戶可用性要求，并且減少網絡的阻塞率。 為驗證、評估本文所提各種算法的性能，作者在實驗室原有的基礎上開發(fā)了WDM光網絡中