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波分复用技术的发展为下一代网络带来了巨大的传输容量优势,而以波分复用技术为核心的光网络(WDM)逐渐取代传统网络成为最有竞争力的传输网络,在光网络中,由于每一条链路都承载了大量业务,任何链路或节点的失效都导致巨大的损失,因此,在光网络中很有必要引入有效的生存性策略。保护和恢复策略是生存性策略的两大类,相比之下,保护策略以其较快的故障恢复时间成为一种有效的抗毁机制,而共享资源的保护方式因其能有效节省网络资源更是受到了广大运营商的青昧,因此,本论文所研究的生存性策略及算法就主要围绕这种共享保护方式展开,在第一二章的背景介绍中对于光网络保护策略相关的一些问题,如最基本的保护策略分类,一些典型的保护算法以及下一代光网络控制平面技术-GMPLS等一一做了介绍。
论文第三章,在分析了基于优先级的M:N保护策略的基础上,将GMPLS的信令机制扩展,引入到该保护策略的研究中,提出了一种基于GMPLS信令机制的并考虑优先级抢占的M:N保护的网络模型及相关的信令流程,并分析了这种模型下的恢复阻塞率和平均恢复时间,同时与无优先级区分的机制进行了对比。分析表明,该模型总能满足高优先级路径恢复时的低阻塞性来实现区分生存性的服务,并保证在平均恢复时间上与无优先级区分的机制相当。同时,通过仿真进一步验证了在节约保护资源的前提下,高优先级路径恢复请求被阻塞的现象比无优先级区分时有明显的改善。
论文第四章,在研究了负载平衡问题的背景下,将使链路波长使用数均衡的负载平衡思想引入光网络共享保护算法的研究中,提出了基于负载平衡的共享保护算法-LB-SPP,针对优化目标,建立了整数线型规划模型,通过大量的仿真实验验证了该算法的性能良好。同时,针对仿真中反映出来的一些问题,如跳数延迟过大和不能妥善解决“自陷”问题,本章的后半部分提出综合考虑跳数和负载平衡因素的选路算法-JC-SPP,并通过删除“冲突”链路的办法来解决算法在找寻风险无关的工作-保护路径对的自陷问题。性能仿真验证了该算法在阻塞性能方面和路径延迟方面的改善,也进一步验证了这两种算法在不同的拓扑环境中具有不同的适应性。