文档介绍：摘要
网络业务量的爆炸式增长,推动了传送网的不断发展。现在的传送网正朝着高速率、大容量、智能化、多业务能力的方向发展,这对网络规划和网络管理提出了更高的要求,原有的路由算法已难以满足未来传送网中要求的高效集中管理。
传送网的网络规划与优化中,需要考虑光网络中的很多特性,其中影响路由规划的主要有光信号的传输损耗、波长一致性、OEO(Optical-Electrical-Optical) 资源分配、波长资源分配等,这些特性同时给传送网中相关算法的设计提出了很大的挑战。在有限的网络资源下,如何优化传送网网络资源的分配,如何优化路由规划,关系到传送网的服务质量。现有的网络优化方案较少重视 OEO 资源的稀缺性,或对光信号的传输损耗约束表述不合理,并且尚缺乏针对重路由问题的研究,同时为提高网络生存性而提出的 OEO 资源预留、波长预留的保护策略还缺乏有效的验证。
本文由传送网路由规划中的几个重要问题出发,研究传送网路由规划问题, 针对不同场景进行 ILP(Integer Linear Programming,整数线性规划)建模。首先, 研究不同的网络优化建模方法,即 Node-Link 模型和 Link-Path 模型,分析不同场景中建模方法的选择策略,为之后的建模方案设计提供指导。然后,在 OEO 资源分配、OEO 资源预留、重路由计算的场景下分析不同网络拓扑对路由规划结果的影响,由此总结传送网中传输损耗、关键资源数目、OEO 节点数目、OEO 资源放置位置等因素对传送网网络性能的影响。同时,在上述场景中比较不同算法策略对优化结果的影响,如 OEO 资源预留问题中的 OEO 资源共享、重路由问题中的资源重用和波长预留等。并且,对本文所提出的重路由问题的 ILP 模型进行扩展, 使其可以应用于多种传送网路由计算场景。最后,对复杂的重路由模型进行拉格朗日分解,降低模型复杂度的同时使该问题得以在算法层面上解决。除此以外,ILP 模型的计算结果可以为相应问题的算法验证提供数据依据。
通过上述工作,使用数学模型分析传送网拓扑,总结影响网络性能的网络特征,为传送网网络规划提供理论依据。同时,验证资源预留策略对网络生存性的提升,并给相关问题的算法设计提供新的思路。
关键词:传送网,路由,网络规划,网络优化,整数线性规划
ABSTRACT
With the explosive growth work traffic, work develops rapidly as the foundation of the whole work. work scale and business types of work is increasingly expanding, work model appear. These put forward higher requirements for the work planning work management, the existing routing algorithms have been difficult to meet the requirements of efficient centralized management of the future work.
work planning and optimization in work, it is necessary to consider many features about work, which affect route planning are transmission losses of optical signal, wavelength consistency, OEO(Optical-Electrical-Optical) resource allocation, wavelengths resource allocation and so on, while these features present a great challenge for work algorithms design. Under the work resources, how to optimize the use work resources, not only related to more users are able to get high-quality services, but also related to the development of work stability. work optimization models pay less attention to OEO distribution, or optic