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随着社会经济的发展,人们对通信业务的需求体现出高层次和多样化的特点,这对通信网络的容量提出了严峻的挑战,而光通信技术的出现给通信领域带来了蓬勃发展的机遇,WDM技术正是在这种背景下发展起来的,一根光纤可以提供巨大的带宽。但在基于WDM技术的光网络中,一根光纤的失效也同样会导致大量数据的丢失。因此,对WDM光网络的生存性进行深入研究具有重要的价值,其中,具有“与环形一样的恢复速度以及与网状结构一样的资源利用率”的预置圈(P圈)技术近年来成为光网络生存性的研究热点之一。
传统的P圈保护算法通常是通过两步进行的:第一步构造P圈,第二步选择高效的备选P圈进行容量配置。在P圈的构造算法中,Grow算法是经典的构造算法,但Grow算法在圈扩张时没有考虑到边的扩张顺序,从而失去一些先验效率高的圈,因此,本文提出了一种改进的Grow构造算法,该算法通过设置参数K,在每次扩张时选择前K个先验效率最高的圈作为备选圈,并对所选择的P圈进行相同的扩张,直到网络拓扑中所有的链路都不能再扩张为止。为了检验算法的性能,本文还考虑了跳数受限时的情况。仿真表明该算法可以有效地增加先验效率,减少配置P圈的个数,提高资源利用率。
性能高的备选P圈只是具有潜在的保护效率,只有为备选P圈分配了空闲容量,才能真正将P圈配置到网络中。传统的P圈保护算法通常要通过两步进行,这样就需要更多的计算时间。本文提出只用一步就可以完成构造P圈并容量配置的新算法,该算法以冗余度为评价标准,结合了未保护链路比率在未保护链路数少的情况下能有效地约束P圈的扩张,只需一步就能计算出高效的P圈并100%保护光网络。通过仿真,该算法可以有效地降低配置P圈的数量,减少计算时间,提高资源利用率。