宽带传输网络生存性及自愈技术的研究

【摘要】： 现代社会生活的各个方面越来越依赖于通信网络，特别是骨干通信网络的可靠运行。事实上，电信的所有服务，逻辑网络，包括Internet，都共享数目相对较少的骨干光纤传送网络。波分复用（WDM-Wavelength Division Multiplexing）技术的发展大大提高了通信网络的传输容量，同时也使得其生存性问题显得更加紧迫和突出。本文主要研究了宽带传送网络生存性及自愈技术，主要集中在以下几个方面：P-cycle的预先动态配置、预先配置和预先规划相结合的网络规划以及双向线路倒换环（BLSR-Bi-directional Line-Switched Ring）的业务负载。 本文提出了mesh网络中P-cycle快速配置算法。算法从两个方面有效地提高配置速度：一方面，在一次比较搜索过程中，通过配置一个多容量P-cycle环，而不是仅配置一个单位容量环，加快了算法的收敛；另一方面，将已有算法基于环的搜索策略，改进为基于通路的搜索策略。基于环的搜索策略，使大量搜索信息汇聚到一个节点，降低了配置速度。当改为基于通路搜索后，原来汇聚到一个节点的处理，分散到多个相邻节点进行并行处理，有效地加快了配置速度。仿真结果表明，该算法的恢复率同已有算法相当，但所需的搜索趟数却能获得大幅度的降低，同时也不显著增加备用容量的消耗。结果表明：网络规模越大，本文算法的优势越明显。 针对抗毁网络的设计规划，本文提出了将预先配置和预先规划技术相结合的策略。该策略提出的目的是为了满足网络差异化服务的需求，即网络不但能为最高优先级业务提供快速保护，为次优先级业务提供快速恢复，而且可更充分地利用备用资源，使备用资源不仅可以用于为主用工作通道提供保护/恢复，还能够用于承载非保护业务。本文将非保护业务分为一般非保护业务和可抢占非保护业务，并通过仿真实验考察了它们与网络中保护率的关系。网络规划者可使用文中给出的方法对网络进行规划，并根据实际情况，通过不同的选择来达到良好的网络运营效果。 在使用基于 BLSR 技术的网络规划中，存在一个子问题：BLSR_L 问题。本文证明了此问题是一个 NP-Complete问题，提出了一种下限评估算法和两种启发式算法：第一种启发式算法是基于GREED思想的算法；第二种是在第一种算法的基础上，通过LP松弛对偶权值方法进行结果的改进。最后通过仿真实验对算法的性能进行了评估。