WDM疏导网络中的子通路保护算法 (2003年)

研究了 WDM疏导网络的生存性问题,提出一种基于共享风险链路组(SRLG)限制 的共享子通路保护算法。该算法将业务连接的工作通路分为互不重叠的等长子通路,分别找出它 们 SRLG分离的保护通路,并且允许共享保护资源。仿真研究表明 :该算法既保证了业务连接的可 靠性要求,同时又提高了全网资源利用率。另外,它允许网络管理者根据不同优化指标调整子通路 的长度,从而可以在恢复时间和资源利用率之间进行折中。 ### WDM疏导网络中的子通路保护算法 #### 一、引言 随着通信技术的发展，波分复用（Wavelength Division Multiplexing, WDM）技术被广泛应用于现代光网络中，以满足日益增长的数据传输需求。然而，如何确保网络在面对各种故障时仍能保持稳定运行成为了一个重要的研究课题。本文研究了WDM疏导网络的生存性问题，并提出了一种基于共享风险链路组（Shared Risk Link Group, SRLG）限制的共享子通路保护算法。 #### 二、WDM网络背景 在WDM光网络中，传统的保护方案主要分为链路保护和通路保护两种。链路保护能够提供更快的恢复时间，但资源利用率较低；通路保护虽然资源利用率较高，但恢复时间较长。为了解决这一矛盾，提出了子通路保护（Sub-Path Protection, SPP）的概念，试图结合两者的优点。 #### 三、共享风险链路组（SRLG） - **定义**: 共享风险链路组是指一组具有相同失效风险的链路。这种失效可能是由于物理上的邻近或者共用相同的设备导致的。 - **作用**: 通过对链路进行SRLG标记，网络管理者可以根据不同的业务需求来设计工作路径和保护路径，以实现不同级别的保护。 #### 四、共享子通路保护算法 - **基本思路**: 本算法将业务连接的工作通路分成多个互不重叠的等长子通路，并分别为这些子通路找到SRLG分离的保护通路。这种方法允许保护资源在不同子通路间共享，从而提高了资源利用率。 - **特点**: - 保障业务连接可靠性的同时提高了全网资源利用率。 - 网络管理者可以根据不同的优化指标来调整子通路的长度，在恢复时间和资源利用率之间取得平衡。 #### 五、算法细节 - **输入**: 网络物理拓扑G(N,L,W)，其中N为节点集，L为双向链路集，W为每根光纤上的可用波长集。 - **过程**: - 将物理拓扑G转换为可达图模型(RG)。 - 在RG中为每个波长创建一个波长平面(WP)，并在WP中构建工作通路和保护通路。 - 通过算法为每个子通路分配SRLG分离的保护通路。 - 考虑波长连续性限制，即在没有波长变换能力的情况下，确保波长在通路中连续。 - **输出**: SRLG分离的子通路保护方案。 #### 六、仿真研究 - **仿真结果**: 该算法不仅保证了业务连接的可靠性要求，还显著提高了网络资源的利用率。 - **参数调整**: 算法允许网络管理者根据实际情况调整子通路的长度，以达到最优的性能平衡点。 #### 七、结论 本文提出的基于SRLG限制的共享子通路保护算法有效地解决了WDM疏导网络中的生存性问题。通过将业务连接的工作通路划分为互不重叠的等长子通路，并分别为这些子通路寻找SRLG分离的保护通路，既保障了业务的可靠性，又提高了资源利用率。此外，该算法还允许网络管理者根据不同的优化目标来调整子通路的长度，从而在恢复时间和资源利用率之间找到了最佳的平衡点。未来的研究可以进一步探索如何在更大规模的网络环境中应用此算法，以及如何更好地处理不同类型的业务请求。