基于蚁群优化的OBS光网络多径路由保护算法研究

摘要

生存性问题是光突发交换网络面临的关键问题。传统的光路交换网络常用1+N的保护和修复技术解决此问题，但其发送冗余数据会导致大量资源的消耗，难以及时应对故障和业务处理的要求，尚不能直接用于解决光突发交换网络的生存性问题。
　　 针对光突发交换网络的生存性问题，本文根据蚁群优化理论设计保护路由算法，实现多路径故障保护。一旦某条路由上的链路或者节点出现故障，整个网络仍然可以通过路由表的更新实现故障恢复。
　　 经典蚁群算法只是根据蚂蚁走过路径的历史信息来进行路由，而对于目标食物的信息却无法获取。考虑利用网络中链路和节点的负载动态变化特性作为选路依据，若直接利用经典蚁群算法实现路由过程会出现信息滞后，因此需要对算法进行改进。
　　 本文受自然蚂蚁可以靠嗅觉辨向的启发，在运用数据传输的历史信息来模拟路径信息素的基础上，对经典蚁群算法做出如下改进：增加目的节点泛洪负载信息来模拟食物向环境散发气味的过程，使得路径上的各节点都可以获得目的节点与路径的最新信息；节点根据链路上的信息素，目标节点信息，链路的可见度综合生成概率表，为后继蚂蚁提供选路依据。
　　 本论文最后运用NS 对改进算法进行仿真，测试结果表明该算法不仅可以实现网络的多路径保护，而且在故障发生时能尽快更新路由，减少传输时延，降低网络负载的波动幅度，实现网络故障的快速恢复。