WSON网络约束路由计算关键技术研究
作者单位：北京邮电大学
学位级别：硕士
导师姓名：张杰
授予年度：2011年
主 题：波长交换光网络 蚁群算法 负载均衡 路径计算单元 波长一致性约束
摘 要：进入21世纪后,以对等通信(P2P)业务为代表的互联网业务蓬勃发展,世界网络带宽需求的年增长率高达50%-100%。在业务驱动下,下一代传送网正朝着高速率、大容量、超长距离传输等方向演进,智能化是其发展的必然趋势。波长交换光网络(WSON),作为自动交换光网络(ASON)技术的延伸,在继承了其极高的带宽利用率、网络可靠性,和极低的网络运营成本等特性外,还解决了波长智能调度的问题。WSON交叉连接的对象是光层波长通道,与电层交换处理需求存在着很大差别。由于全光波长变换器件不成熟,光路在每一段链路上需要保持波长一致性,从而对控制平面的路径选择和资源分配提出了更为严格的要求。针对上述问题,论文分析比较了基于通用多协议标签交换(GMPLS)的分布式网络架构和基于路径计算单元(PCE)的集中式网络架构两种WSON组网模式下的约束路由计算关键技术,主要工作内容包括： (1)完成对WSON标准需求分析与技术调研。研究了WSON网络中GMPLS&PCE体系架构,考虑物理损伤的WSON体系结构,和RWA信息模型,最后分析了支持物理损伤感知的控制平面需要的OSPF和PCEP协议扩展。 (2)针对网络中各链路的波长资源使用不均衡问题,提出一个新的实现负载均衡的波长选路算法,其特点包括：建立线性方程组以精确的描述该问题,并求解出负载均衡因子;设计启发算法以执行网络负载均衡,且该启发算法能降低由于复杂的计算带来的网络计算负担。对基于GMPLS的分布式网络结构,通过使用基于蚁群算法的体系架构,降低了建路时延,且该体系与GMPLS中的LSR相结合,达到了快速回溯重路由的目的,提高了网络在故障下的恢复能力。 (3)针对集中式网络架构下,PCE掌握的波长信息可能和现网的实际情况不符,导致波长分配失败的问题,提出基于PCE的波长标签策略,给由于业务结束而刚释放出的波长打上标签。此时,PCE在给新业务分配波长时将避开带此标签的波长,从而降低由于时延带来的波长分配失败的概率,提高网络性能。 (4)所有的理论工作最后都得到了仿真验证和分析。
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