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4.4.1 虚拓扑设计 静态虚拓扑设计 网络物理拓扑和业务量矩阵确定 输入条件 网络物理拓扑 每根光纤最多可以复用的波长数目 每一节点处实际配置的可调谐光发送器和光接收器数目 业务量矩阵 4.4.1 虚拓扑设计 静态虚拓扑设计 实际约束 节点的出度和入度，即每个节点配备的光发射器和接收器数量 可用波长数目 光通道在物理拓扑上选路时的物理连接条件 波长连续性限制 每条边上的业务流量不能超过物理链路的总容量 NP问题 4.4.1 虚拓扑设计 动态虚拓扑重构 什么情况下需要重构 改变尽量少 无损伤虚拓扑重构 4.4.2 业务量疏导 疏导（grooming） 把低速业务流聚集到高容量波长上传输 源于复用（Multiplexing）和打捆（Bundling） 不同域可以使用不同技术实现疏导 空分复用 通过物理空间分区提高传输系统容量 多根光纤打捆到一根光缆 多根光缆打捆到一条管道 4.4.2 业务量疏导 不同域可以使用不同技术实现疏导 频分复用 把频谱分成不重叠的一系列独立通道 WDM 时分复用 在时域内将带宽分成固定长度的时隙 在时间上不重叠的多路信号共享一个波长 动态统计复用技术 一个WDM波长通道可以被多个IP业务流通过“虚电路”的方式共享 4.4.2 业务量疏导 在WDM光网络中 业务量疏导是指利用TDM技术将低速业务流汇聚到高速的波长通道／光路中传输 波长疏导（ Lambda疏导）是指把多个波长疏导到一条波带或一根光纤中传输 单跳业务量疏导是指通过一条光路直达目的节点 多跳业务量疏导是指通过多条光路串连到达目的节点 4.4.2 业务量疏导 在WDM光网络中 静态业务量疏导 已知所有低速业务连接需求 通过疏导完成路由和波长分配 通常离线计算 优化目标通常是使网络成本最低 动态业务量疏导 业务连接请求随时到达／离开网络 即时疏导完成路由与波长分配 优化目标通常是使业务连接建立阻塞率最低 4.5 光网络生存性 4.5.1 概述 美国联邦通信委员会（Federal Communication Commission，FCC）报告 在城域网中，每1000英里光纤平均每年被各种故障切断13次 长途网络中，每1000英里光纤平均每年被各种故障切断3次 传输容量达T比特每秒的单根光纤的失效将影响到1200万对以上的电话业务 4.5.1 概述 网络生存性（Survivability）是指网络面对发生的故障能够维持某种服务水平的能力 有目的的攻击 大规模自然灾害而导致的网络部件多处失效 随机的小规模网络部件失效等 网络容错是指网络能够容忍发生的故障而不会发生服务失败 通常只涉及随机单个或少量网络部件失效的情况 通常不涉及有目的的攻击、大规模自然灾害而导致的网络部件多处失效的情况 4.5.1 概述 网络生存性依靠保护（Protection）和恢复（Restoration）机制实现 保护机制 预先分配备份资源 针对每个可能的失效预留专用的备份资源 在多个不会同时出现的失效之间共享备份资源 故障恢复速度快 恢复机制 在网络部件失效时寻找可用资源进行恢复 资源利用率高 故障适应性强 故障恢复速度慢 4.5.1 概述 光层保护／恢复机制的主要优点 同高层保护与恢复相比，切换速度快，恢复延迟小 透明性好，与业务类型、协议类型和传输速率等无关 4.5.2 光层生存性机制 WDM环网中的生存性机制 自动保护倒换 1+1保护 业务在两条完全分离的工作路径和保护路径上同时传送 在接收端选择质量最好的信号进行接收 1:1保护 业务只在工作路径上传送 保护路径仅在工作路径失效后才启用 4.5.2 光层生存性机制 WDM环网中的生存性机制 自动保护倒换 1:N保护（N1） N条工作路径共享1条保护路径 工作路径间通常满足链路分离 工作路径同时出现故障的概率低 若出现多故障，则首先保护优先级最高的工作路径 M:N保护（MN） N条工作路径共享M条保护路径 4.5.2 光层生存性机制 单向通路倒换环（Unidirectional Path Switched Ring，UPSR） 采用1+1专用路径保护方案 相邻节点间有两条光纤，顺时针方向的光纤作为工作光纤，反方向光纤作为保护光纤 易于实现，故障恢复时延很短 网络资源利用率不高 4.5.2 光层生存性机制 双向链路倒换环 采用1:1保护方案 如果工作光纤与保护光纤完全链路分离，则当工作光纤发生故障时，业务将被切换到同一链路的保护光纤上，段倒换；如果两个节点间的工作光纤和保护光纤同时故障，两个节点间的业务将被倒换到环的另一方向的保护光纤上去，环倒换 四纤双向链路倒换环 二纤双向链路倒换环 4.5.2 光层生存性机制 WDM网状网中的生存性机制 基于通路的保护／恢复 业务连接的每条工作光路在建立时就已经预先找到一条端