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随着Internet业务爆炸式的增长而带来的对带宽和容量的巨大需求,波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技术成为下一代骨干网络的核心技术。利用WDM传输技术和波长路由选择在物理网络上构架光层或虚拓扑,对高层(如IP层)提供大容量且结构可变的传输通道,将成为下一代骨干网络的核心传输方式。然而,由于每个波长承载的传输容量可高达吉比特每秒,网络故障(如链路断裂、节点故障)会导致大量业务中断。因此,WDM光网络的抗毁技术已经成为一个研究热点。抗毁策略主要包括保护(Protection)和恢复(Restoration)两大类。保护是指,事先为业务分配好预留的保护资源,当故障发生时,业务可以由预留的保护资源承载。恢复是指,并不事先为业务分配预留的保护资源,当故障发生后,再动态地寻找网络中富余资源来承载受故障影响的业务。由于保护策略具有快速的故障恢复时间而满足实时业务的需求,因此很多研究基于保护策略。基于保护设计思想,本文研究了网状WDM网中的保护设计有关问题,集中在这几个方面:双链路失效的保护、基于SRLG约束的保护、支持区分可靠性的保护、基于混合共享模型的保护和多链路失效的保护。 以前的文献大多研究单链路失效,但随着网络规模不断扩大,发生双链路失效已经不能被忽略。为此,作者在第二章中研究了WDM网状网双链路失效的保护问题,主要包括五个方面的工作:(1) 基于共享通路模型,提出了一种新的算法NPSP(New Path Shared Protection),该算法能根据网络状态动态调整链路代价,从而到达调整负载均衡度和提高资源共享度的作用。(2) 针对以前的共享链路保护算法LSP(Link Shared Protection),提出了一种新的链路保护算法TBP(Two Backup Paths)和一种改进的保护算法OBP(One Backup Path),其性能均优于以前的LSP算法。(3) 考虑到链路保护LSP保护切换时间较快,而通路保护PSP资源利用率较优,作者进一步提出了一种共享段保护算法SSP(Segment Shared Protection)。该算法可根据参数来把工作通路划分成若干段,把每段单独看成一个保护区域并各自分配两条链路分离的保护通路。与传统的LSP和PSP比较,SSP灵活性更高且性能更好。(4) 为了避免传统的通路保护三步算法TSA(Three Step Algorithm)中的陷阱问题(即可用路径本来是存在的,但TSA却找不到),作者分析了两种可能的陷阱状态,并提出了一种基于“回溯”的联合路由算法JRA(Joint Routing Algorithm)。在动态业务下的仿真结果表明,JRA性能优于TSA。(5) 为了进一步提高资源利用