通信工程師傳輸與接入教程：WRN的選路算法[2]

動態(tài)業(yè)務(wù)RWA問題是指在實時業(yè)務(wù)條件下的光通道路由選擇和波長分配優(yōu)化問題。此時光通道的連接請求是隨機到達的，并且已建立的連接在維持任意一段時間后會被撤銷。由于需要建立的光通道數(shù)量和位置是不固定的，并且隨時在不斷的改變，因此以資源（最小化波長數(shù)目）為目標已不能反映實際情況的要求，根據(jù)動態(tài)業(yè)務(wù)的特點應(yīng)當選擇服務(wù)性能指標（呼損率）作為動態(tài)RWA的優(yōu)化目標。

（2）分組交換型光傳送網(wǎng)

由于未來的光網(wǎng)絡(luò)需要支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（無連接型業(yè)務(wù)）的傳送，這種業(yè)務(wù)和電路交換業(yè)務(wù)有著本質(zhì)的區(qū)別，因此在光層W絡(luò)的優(yōu)化目標和優(yōu)化策略方面存在著明顯的不同。支持分組業(yè)務(wù)的光傳送網(wǎng)，其設(shè)汁的核心是解決最優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)虛拓撲的問題。

如圖3-24所示，WDM網(wǎng)絡(luò)的物理拓撲是指由選路節(jié)點和WDM復(fù)用鏈路構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)物理連接結(jié)構(gòu)，在圖中用實線表示。利用光通道的概念，可以建立網(wǎng)絡(luò)的虛拓撲，實現(xiàn)介于物理拓撲和節(jié)點的通信業(yè)務(wù)需求之間的緩沖，圖中虛線所示即為網(wǎng)絡(luò)的虛拓撲結(jié)構(gòu)。物理拓撲是面向節(jié)點的物理連接，處于傳輸媒質(zhì)層；而虛拓撲是面向節(jié)點的邏輯連接，位于通道層。虛拓撲的實現(xiàn)必須是嵌入到一個實際的物理拓撲結(jié)構(gòu)中。

WDM網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)劃分為物理拓撲和虛拓撲的思想簡化了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計過程，使設(shè)計者可以依據(jù)不同的條件和面向不同的目標設(shè)計最佳的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式。分組網(wǎng)絡(luò)的虛拓撲設(shè)計問題尤其體現(xiàn)了WDM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的靈活性。在用于分組傳送業(yè)務(wù)的WDM網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點間的分組通信可以經(jīng)過一個或多個光通道，稱作分組信息在虛拓撲上的選徑。虛拓撲的結(jié)構(gòu)設(shè)計、光通道在物理拓撲上的選路和波長分配、以及分組選徑過程統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)的虛拓撲設(shè)計優(yōu)化問題?？紤]到虛拓撲的擇優(yōu)需要從幾乎無限的虛拓撲實現(xiàn)方案中選擇使分組傳送性能最佳的方案，決定了這是一類復(fù)雜的組合優(yōu)化過程，可以用數(shù)學(xué)意義上的規(guī)劃問題表示，在某些情況下進一步簡化為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題（M1LP），具體數(shù)學(xué)描述可參見相關(guān)書籍。

對較大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)求解最佳的虛拓撲幾乎是不可能實現(xiàn)的，比較現(xiàn)實的解決方案是通過對各種限制條件的組合，把整體最優(yōu)問題分解為若干相對簡單的局部優(yōu)化子問題，然后用啟發(fā)式算法搜索問題的近似最優(yōu)解。兩種可能的分割方案如下。

第一種方案是將原問題分解為兩個子問題，即先決定一個可行的虛拓撲的實現(xiàn)方式，包括光連接的建立、基于物理拓撲的通道選路和最佳波長配置；然后在上述得到的虛拓撲基礎(chǔ)上進行分組業(yè)務(wù)選徑，使網(wǎng)絡(luò)性能最佳。

第二種方案是把原來的優(yōu)化問題分解成這樣兩個子問題，首先是直接在物理拓撲上進行分組業(yè)務(wù)選徑（允許分叉選徑），建立一組分組路由；然后在上述分組路由集的基礎(chǔ)上設(shè)計最優(yōu)的虛拓撲。

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