多层光网络联合选路与资源优化模型及算法性能仿真研究

摘要

随着网络技术和各种新应用的发展,持续迅速增长的IP业务将成为下一代网络中的主导业务,但现有网络中提供传统TDM业务和数据业务的SDH技术仍占据非常重要的地位。因此,未来一段时期内网络将呈现两层结构的IP/SDH、IP/WDM、SDH/WDM和三层结构的IP/SDH/WDM同时存在的局面,整个网络呈分层结构。研究如何在融合多种交换/交叉连接机制的多层光网络中进行联合选路和资源优化配置,具有重要的理论意义和应用价值。本文结合华为技术有限公司科技基金项目“大规模网络分层及资源联合规划关键技术及其实现软件研制”,综述了多层光网络的体系结构、联合选路与资源优化和路径计算单元PCE等技术,根据传送网的现状和未来发展趋势,采用了一种新的三层网络模型,研究了联合选路与资源优化的三种技术——初始选路的多层网络综合选路算法IRAMN、结点对选择策略和禁忌搜索。重点研究了一种改进的三层光网络联合选路与资源优化算法JRROA,包括新型JRROA算法原理、性能仿真软件的设计与实现、性能评估结果与分析。本文工作为研制我国的多层光网络联合选路与资源优化算法提供了良好的前期技术基础。最后,作者总结全文,提出下一步研究工作的方向。

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 多层光网络的研究现状与发展

1.1.1 多层光网络结构的研究现状与发展

1.1.2 多层光网络优化相关问题的研究现状与发展

1.2 研究背景及意义

1.3 本文主要内容安排

第二章 多层光网络联合选路与资源优化的基础理论

2.1 光传送网分层体系结构

2.2 多层光网络选路问题

2.2.1 全光网的选路及波长分配问题

2.2.2 两种控制模型下的选路策略

2.2.3 IP业务在光网络中的选路策略

2.2.4 光网络中的业务量疏导

2.3 多层光网络资源优化问题

2.3.1 周期性的全局资源优化

2.3.2 层间资源优化

2.4 分布式路径计算技术—PCE基础理论

2.4.1 以PCE为基础的分布式路径计算技术

2.4.2 PCE工作过程

2.4.3 PCE的研究进展

2.4.4 PCE的总体结构

2.4.5 基于PCE的网络功能实现方案

2.4.6 本文研究问题与PCE技术的关系

第三章 多层光网络联合选路与资源优化模型及算法设计

3.1 多层光网络模型

3.1.1 结点功能结构

3.1.2 网络逻辑层次划分

3.1.3 三层网络业务流疏导优化模型

3.2 联合选路与资源优化算法—(1)初始选路

3.2.1 IRAMN的选路策略

3.2.2 IP和SDH层链路的指派

3.2.3 三层网络中的“非法”路径

3.2.4 IRAMN算法描述

3.3 联合选路与资源优化算法—(2)结点对选择策略

3.3.1 基于综合选路算法的多层网络业务量疏导方法

3.3.2 三种策略的流程说明

3.4 联合选路与资源优化算法—(3)禁忌搜索

3.4.1 禁忌搜索(Tabu Search)算法简介

3.4.2 邻域和禁忌对象的选择

3.4.3 JRROA的算法实现

第四章 多层光网络联合选路与资源优化算法的软件设计与实现

4.1 算法软件的功能简述

4.2 算法软件的设计与实现

4.2.1 软件的总体设计

4.2.2 软件的执行步骤

4.2.3 软件的模块划分

4.3 算法软件的处理流程

4.4 算法软件中的重要数据结构

第五章 算法性能仿真结果与分析

5.1 仿真场景设计

5.1.1 算法仿真的性能参数

5.1.2 业务源设计

5.2 不分子网的三层光网络算法仿真及结果分析

5.2.1 仿真采用的网络拓扑设计

5.2.2 业务请求产生

5.2.3 仿真结果及性能分析

5.3 多子网的三层光网络算法仿真及结果分析

5.3.1 仿真采用的网络拓扑设计

5.3.2 业务请求产生

5.3.3 仿真结果及性能分析

5.4 小结

结束语

致谢

参考文献

作者在读期间研究成果

一、参加项目

二、发表论文