浅谈ason中基于单亲遗传算法的动态多业务恢复研究

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1、江苏大学硕士学位论文ASON中基于单亲遗传算法的动态多业务恢复研究姓名：段亚伟申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：朱娜20051001江苏大学硕士学位论文摘要AsON(AutomaticalIySwitchedOpticalNetwork自动交换光网络)赋予了传统光网络前所未有的灵活性和可扩展性。代表了下一代光网络的发展方向．对多种恢复机制的支持是ASON的一个重要特点，也是目f；ifASON研究的一个重点．在网络容量同益增长的今天，智能化动态恢复算法的研究对提高ASON的生存性具有重要意义．一个良好的恢复算法能够合理高效地提高网络空闲资源的利用率和

2、受损业务的恢复率．从而有效减少因网络故障而造成的社会影响和经济损失。ASON的多业务承载能力要求网络具有快速，多样化的故障恢复能力．但是【hfASON中一系列新技术如波长转换、分布式呼叫与连接管理、光交换技术等的应用，使得ASON的计算环境远比传统的光传送网要复杂。这就使得基于传统光传送网设计的一系列恢复机制不能满足ASON对生存性的要求．主要体现为不能全面考虑网络空闲资源的合理分配，不能满足业务恢复的多样化、算法可扩展性不够等一系列问题。单亲遗传算法(PGA，Partheno-GeneticAlgorithm)¨l是一种改进后的遗传算法(GA，GeneticA

3、lgorithm){Zl，它通过改进传统遗传算法的遗传算子来简化遗传操作过程，提高搜索效率，具有使用简单，鲁棒性强、易于并行化等特点，特别适川于解决基于序号编码的组合优化问题。而光网络的恢复问题本质上也是组合优化问题．因此作为尝试性的研究，本文基于单亲遗传算法基本原理设计了一种适合于ASON的动态多业务恢复算法．目标是更合理地利用网络空闲资源，以满足故障发生后对多受损业务的同时快速恢复．从而有效提高恢复率，降低业务中断率。论文研究分析了ASON中动态恢复问题的相关技术体系．包括ASON的路由体系、动态路由和波长分配技术以及单亲遗传算法的基本思想。提出并构建了基于

4、单亲遗传算法的动态多业务恢复算法模型，并设计了基于上述相关技术的仿真平台，基于仿真平台对算法进行了仿真测试和改进．主要成果如下：(1)分析和归纳了As0N网络的路出体系和相关动态路由和波长分配技术。包括路由模式、分布式波长分配，路由分发拓扑，不同实现方式(集中式或分布式)等与恢复问题有关的功能模块。以及ASON中实现动态恢复的相关影响因素及关键技术．(2)研究了单亲遗传算法的基本思想，创新性地将单亲遗传算法应用到ASON动念多业务恢复问题中．该算法在运行中能综合考虑网络资源状态和不同受损业I江苏大学硕士学位论文务恢复的优先等级，较之传统基于最短路径的动态恢复策略

5、，该算法能取得更好的恢复率和网络资源利用率。’(3)分析了单亲遗传算法在运行中由于系统随机性引起的不稳定因素对算法evidently．Consideringthemulti-servicescarryingcapacityinASON，thereisahighdemandforthefastandmulti·servicesrestorationabilityofnetwork．Butbecauseoftheapplicationofseriesnewtechnologies，suchaswavelengthconversion，distributedcalla

6、ndconnectionmanagement，opticalexchangeetc．，thecalculationenvironmentofASONiSforthercomplicatedthantraditionalopticaltransportnetwork．Soaseriesofrestorationstrategy,whichaledesignedfortraditionalopticaltransportnetwork，cannotsatisfythesurvivabilityrequestofASON．Ithasexposedaseriesofqu

7、estion,suchasconsideringreasonablespareresourceassigmnentpartly,meetingmultiformrestorationdemandinsufficiently,deficientexpansibilityofalgorithms，etc．AsanimprovedGA(geneticalgorithm)，PGA(ParthenoGeneticAlgorithm)simplifythegeneticoperationandincreasethesearchefficiencyfromimprovingg

8、eneticoperat