傳送網(wǎng)路由規(guī)劃優(yōu)化建模研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務量的爆炸式增長,推動了傳送網(wǎng)的不斷發(fā)展。現(xiàn)在的傳送網(wǎng)正朝著高速率、大容量、智能化、多業(yè)務能力的方向發(fā)展,這對網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)管理提出了更高的要求,原有的路由算法已難以滿足未來傳送網(wǎng)中要求的高效集中管理。
　　傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化中,需要考慮光網(wǎng)絡(luò)中的很多特性,其中影響路由規(guī)劃的主要有光信號的傳輸損耗、波長一致性、OEO(Optical-Electrical-Optical)資源分配、波長資源分配等,這些特性同時給傳送網(wǎng)中相

2、關(guān)算法的設(shè)計提出了很大的挑戰(zhàn)。在有限的網(wǎng)絡(luò)資源下,如何優(yōu)化傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資源的分配,如何優(yōu)化路由規(guī)劃,關(guān)系到傳送網(wǎng)的服務質(zhì)量。現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案較少重視OEO資源的稀缺性,或?qū)庑盘柕膫鬏敁p耗約束表述不合理,并且尚缺乏針對重路由問題的研究,同時為提高網(wǎng)絡(luò)生存性而提出的OEO資源預留、波長預留的保護策略還缺乏有效的驗證。
　　本文由傳送網(wǎng)路由規(guī)劃中的幾個重要問題出發(fā),研究傳送網(wǎng)路由規(guī)劃問題,針對不同場景進行ILP(Integer Lin

3、ear Programming,整數(shù)線性規(guī)劃)建模。首先,研究不同的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建模方法,即Node-Link模型和Link-Path模型,分析不同場景中建模方法的選擇策略,為之后的建模方案設(shè)計提供指導。然后,在OEO資源分配、OEO資源預留、重路由計算的場景下分析不同網(wǎng)絡(luò)拓撲對路由規(guī)劃結(jié)果的影響,由此總結(jié)傳送網(wǎng)中傳輸損耗、關(guān)鍵資源數(shù)目、OEO節(jié)點數(shù)目、OEO資源放置位置等因素對傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。同時,在上述場景中比較不同算法策略對優(yōu)化

4、結(jié)果的影響,如OEO資源預留問題中的 OEO資源共享、重路由問題中的資源重用和波長預留等。并且,對本文所提出的重路由問題的ILP模型進行擴展,使其可以應用于多種傳送網(wǎng)路由計算場景。最后,對復雜的重路由模型進行拉格朗日分解,降低模型復雜度的同時使該問題得以在算法層面上解決。除此以外,ILP模型的計算結(jié)果可以為相應問題的算法驗證提供數(shù)據(jù)依據(jù)。
　　通過上述工作,使用數(shù)學模型分析傳送網(wǎng)拓撲,總結(jié)影響網(wǎng)絡(luò)性能的網(wǎng)絡(luò)特征,為傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提