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WDM光网络中基于p-Cycle的保护算法研究

作　者: 姚晓宇
导　师: 徐荣青
学　校: 南京邮电大学
专　业: 光学工程
关键词: 光网络生存性保护 P圈
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 19次
引　用: 1次
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内容摘要

随着社会经济的发展,人们对通信业务的需求体现出高层次和多样化的特点,这对通信网络的容量提出了严峻的挑战,而光通信技术的出现给通信领域带来了蓬勃发展的机遇,WDM技术正是在这种背景下发展起来的,一根光纤可以提供巨大的带宽。但在基于WDM技术的光网络中,一根光纤的失效也同样会导致大量数据的丢失。因此,对WDM光网络的生存性进行深入研究具有重要的价值,其中,具有“与环形一样的恢复速度以及与网状结构一样的资源利用率”的预置圈(P圈)技术近年来成为光网络生存性的研究热点之一。传统的P圈保护算法通常是通过两步进行的:第一步构造P圈,第二步选择高效的备选P圈进行容量配置。在P圈的构造算法中,Grow算法是经典的构造算法,但Grow算法在圈扩张时没有考虑到边的扩张顺序,从而失去一些先验效率高的圈,因此,本文提出了一种改进的Grow构造算法,该算法通过设置参数K,在每次扩张时选择前K个先验效率最高的圈作为备选圈,并对所选择的P圈进行相同的扩张,直到网络拓扑中所有的链路都不能再扩张为止。为了检验算法的性能,本文还考虑了跳数受限时的情况。仿真表明该算法可以有效地增加先验效率,减少配置P圈的个数,提高资源利用率。性能高的备选P圈只是具有潜在的保护效率,只有为备选P圈分配了空闲容量,才能真正将P圈配置到网络中。传统的P圈保护算法通常要通过两步进行,这样就需要更多的计算时间。本文提出只用一步就可以完成构造P圈并容量配置的新算法,该算法以冗余度为评价标准,结合了未保护链路比率在未保护链路数少的情况下能有效地约束P圈的扩张,只需一步就能计算出高效的P圈并100%保护光网络。通过仿真,该算法可以有效地降低配置P圈的数量,减少计算时间,提高资源利用率。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章绪论  8-13
  1.1 WDM光网络概况  8-9
  1.2 光网络生存性的研究意义  9-11
  1.3 光网络生存性的研究现状  11-12
  1.4 本文的工作和内容安排  12-13
第二章光网络生存性技术研究  13-29
  2.1 生存性技术的评价指标  13-14
  2.2 生存性的保护和恢复技术  14-16
  2.3 生存性保护技术中常用基本概念  16-18
    2.3.1 专用保护与共享保护  16-17
    2.3.2 通路保护，链路保护，分段保护和预置圈保护  17-18
  2.4 故障恢复的基本过程  18-19
  2.5 光网络中常见的生存性保护技术  19-23
    2.5.1 点对点网络生存性技术  20-21
    2.5.2 环形网络生存性技术  21-22
    2.5.3 网状网络生存性技术  22-23
  2.6 P圈的介绍  23-28
    2.6.1 P圈的基本概念  23-25
    2.6.2 链路P圈的保护方案  25-27
    2.6.3 P圈的主要研究方向  27-28
  2.7 小结  28-29
第三章一种基于P圈的启发式构造算法的研究  29-44
  3.1 P圈性能的理论论证  29-31
    3.1.1 圈的概念及相关定理  29-30
    3.1.2 链路型简单P圈  30-31
  3.2 P圈技术重点  31-32
  3.3 基本圈的构造和扩张  32-35
    3.3.1 SLA算法的介绍  32-33
    3.3.2 SP-Add算法介绍  33-34
    3.3.3 Grow算法介绍  34-35
  3.4 一种新的P圈构造算法  35-42
    3.4.1 P圈的评价标准  35-36
    3.4.2 算法描述  36-37
    3.4.3 ImprovedGrow算法性能检验  37-40
    3.4.4 仿真及数据分析  40-42
  3.5 小结  42-44
第四章一种基于P圈的单链路故障启发式算法的研究  44-57
  4.1 容量分配的研究背景  44-46
    4.1.1 P圈容量分配的概念  44
    4.1.2 空闲容量分配的数学模型  44-46
  4.2 常用的容量分配算法  46-48
  4.3 容量分配的网络模型  48-49
  4.4 POCA算法的由来  49-50
  4.5 一种新的容量分配启发式算法  50-56
    4.5.1 P圈的评价标准  50-51
    4.5.2 算法描述  51-52
    4.5.3 仿真与数据分析  52-56
  4.6 小结  56-57
第五章总结与展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-63
攻读硕士学位期间发表的学术论文  63

WDM光网络中基于p-Cycle的保护算法研究

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