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互联网和其它通信网络的爆炸性成长,导致对更大带宽、更高生存性业务的需求急剧的增长。通过给并发的业务流分配不同的波长,波分复用(WDM)技术将业务流“聚合”到一根光纤上,充分利用了光纤的带宽资源。网络的终端用户通过全光的波分复用信道彼此通信,这样的全光波分复用信道通常称为“连接”或者“光通路”。网络故障的情况下,为了使光通路的数据丢失最小化,我们可以使用不同的保护和恢复方案。保护方案可以使网络业务更快的从故障中恢复过来,满足光网络对故障恢复时间的苛刻要求(毫秒级),在本论文中,我们主要讨论光通路的保护方案。
在当前的光网络中,为了确保生存性,网络在提供保护服务时,对所有的业务连接都给予了完全的保护,而不考虑它们的生存性需求,这将严重降低网络资源利用率。因此需要提出智能化的机制,在分配备用资源时,将每一个业务连接的生存性需求都考虑进去。本文从保护保证的角度,来考虑业务的生存性需求。保护保证是指业务要求网络以一定的概率对其进行保护。本文使用了保护单元的概念,将100﹪可能性的完全保护,划分为等概率的小的保护单元,并分配给不同生存性需求的业务。通过保护单元的分配,业务将获得“适量”的生存性保证,在满足它们生存性需求的同时节约了备用资源。
在光通路保护方案中,共享通路保护方案(SPP)允许不同时发生故障的主光路共用相同的备用资源,能够极大的提高资源的利用率。在共享通路保护的基础上,本文讨论了集中式网络结构下,通过设置网络集中控制单元(CCU)给不同生存性需求的业务分配保护单元的方案,并提出了基于保护单元的共享通路保护算法——SPP-PU算法。通过计算机仿真,本文从连接请求的阻塞概率和保护有效率两个参数的角度,对普通共享通路保护算法和SPP-PU算法进行了性能比较。结果表明,后者的阻塞概率要低于前者,保护有效率比前者稍低。