基于網(wǎng)絡(luò)編碼的WDM網(wǎng)絡(luò)故障定位與網(wǎng)元保護(hù)策略研究.pdf

1、光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為下一代網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大的傳輸容量，由于每條鏈路都承載了大量業(yè)務(wù)，單個(gè)鏈路故障都會(huì)影響大量的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，使網(wǎng)絡(luò)性能急劇下降。為了降低故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響，需要減少故障恢復(fù)過程中的資源開銷，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)的能力;同時(shí)還需要降低故障恢復(fù)時(shí)間，保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。在快速準(zhǔn)確定位故障的前提下，利用預(yù)留資源實(shí)現(xiàn)故障恢復(fù)是提高網(wǎng)絡(luò)生存性的主要方法。網(wǎng)絡(luò)編碼允許中間節(jié)點(diǎn)對(duì)多條輸入信道上的信息進(jìn)行線性或者非線性處理，再轉(zhuǎn)發(fā)給下游節(jié)點(diǎn)，從而增

2、加編碼節(jié)點(diǎn)單次轉(zhuǎn)發(fā)的信息量。
　　 本文從網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的特點(diǎn)出發(fā)研究WDM網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的鏈路故障定位與網(wǎng)元保護(hù)策略，力圖降低故障恢復(fù)的資源開銷和時(shí)間開銷。
　　 快速有效的故障定位是故障恢復(fù)的前提，傳統(tǒng)基于覆蓋方法的故障定位機(jī)制中，探測(cè)信息經(jīng)過同一鏈路時(shí)需要在空間或時(shí)間上分離，這在一定程度上增加了故障定位的時(shí)間開銷和帶寬開銷。本文研究了一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的單鏈路故障定位機(jī)制，該機(jī)制使用有向圖生成算法在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖袭a(chǎn)生無

3、環(huán)有向圖，根據(jù)該有向圖建立多棵輔助樹，樹上分支節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)的編碼節(jié)點(diǎn)，根據(jù)各分支上的葉子節(jié)點(diǎn)數(shù)為編碼節(jié)點(diǎn)選取合適的編碼向量。所選取的編碼向量能夠使編碼操作通過光邏輯器件實(shí)現(xiàn)，并且使探測(cè)信息經(jīng)過不同的探測(cè)通路后附加上不同的信息，從而根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)收到的探測(cè)信息定位故障鏈路。仿真結(jié)果表明該機(jī)制能夠在保證定位準(zhǔn)確度的同時(shí)有效減少故障定位的帶寬開銷和時(shí)間開銷。
　　 實(shí)際應(yīng)用中，流量分布的隨機(jī)性使每條鏈路承載的業(yè)務(wù)數(shù)量互不相同。網(wǎng)絡(luò)中承載業(yè)

4、務(wù)較多的重負(fù)載鏈路發(fā)生故障時(shí)導(dǎo)致的后果也更為嚴(yán)重，對(duì)這部分鏈路提供保護(hù)具有必要性。基于網(wǎng)絡(luò)編碼的p-cycle保護(hù)技術(shù)具有資源利用率高的優(yōu)點(diǎn)，通過圈上節(jié)點(diǎn)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)編碼操作，使跨接鏈路的故障恢復(fù)不需要經(jīng)歷故障定位和數(shù)據(jù)重傳的過程。然而傳統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)編碼的p-cycle保護(hù)技術(shù)在資源分配上缺乏針對(duì)性，本文研究一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的動(dòng)態(tài)p-cycle保護(hù)技術(shù)，該技術(shù)使用圈生成、圈擴(kuò)張以及圈收縮算法根據(jù)重負(fù)載鏈路的動(dòng)態(tài)變化調(diào)整配置在網(wǎng)絡(luò)中的保護(hù)圈，為