光網(wǎng)絡(luò)仿真在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的應(yīng)用思考

袁晨軍 中國(guó)電信股份有限公司上海分公司

近幾年，在計(jì)算機(jī)行業(yè)還是通信行業(yè)中，不斷推出新的消費(fèi)業(yè)務(wù)，需要的消費(fèi)資源不斷增加，而且這種需求不斷擴(kuò)大，對(duì)通信質(zhì)量的要求也越來越高。這意味著要不斷的發(fā)展、更新和完善光傳輸網(wǎng)絡(luò)。常見的光網(wǎng)絡(luò)升級(jí)和完善的方法是擴(kuò)大光網(wǎng)絡(luò)的容量，但是這種方法也有其局限性，對(duì)整體的光網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容不僅需要巨大的資金，而且，多數(shù)情況下大容量的光網(wǎng)絡(luò)的利用率并不高，閑置的容量占據(jù)著一定的比例，造成巨大的浪費(fèi)，成本相應(yīng)的增加。如何在利用光網(wǎng)絡(luò)滿足新增光網(wǎng)絡(luò)容量的需求的前提下，使得投資的成本最小化，這成為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化亟待解決的問題。具體到技術(shù)上，給定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各點(diǎn)之間的通信量，在光網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能達(dá)到使用要求的前提下，選取合適的光網(wǎng)絡(luò)容量，使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本最低。

網(wǎng)絡(luò)信息傳輸中各條線路的容本文使用光網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)，模擬光網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)資源配置上的問題，并根據(jù)仿真結(jié)果，針對(duì)性的完善資源配置方案，反復(fù)修改直到得到最優(yōu)的結(jié)果。

1 光網(wǎng)絡(luò)仿真在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的優(yōu)點(diǎn)

隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，目前，國(guó)內(nèi)分析通信網(wǎng)絡(luò)性能的方法有如下幾種：現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)方法，理論研究方法和計(jì)算機(jī)仿真方法。這三種方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)和試用范圍：現(xiàn)場(chǎng)試用適合實(shí)際網(wǎng)絡(luò)，可直接應(yīng)用，但是實(shí)驗(yàn)的花費(fèi)大，耗時(shí)長(zhǎng)，因而風(fēng)險(xiǎn)也大。理論分析雖然容易抓住問題實(shí)質(zhì)，操作起來比較簡(jiǎn)單，但是也只能近似的分析，很難解決大規(guī)模的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化程度不高。計(jì)算機(jī)仿真的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，更接近實(shí)際網(wǎng)絡(luò)，投入資金少，但是只能具體的分析，難以得出一般結(jié)論。計(jì)算機(jī)仿真方法適用于解決特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和資源情況、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)特性的網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化問題。因此，在光網(wǎng)絡(luò)仿真解決網(wǎng)絡(luò)資源配置優(yōu)化問題上，計(jì)算機(jī)仿真具有突出的優(yōu)勢(shì)。

2 光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在降低網(wǎng)絡(luò)阻塞率上的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的實(shí)質(zhì)是在滿足光網(wǎng)絡(luò)新增容量的前提下，最大化的降低投入成本。這就要求做好光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量更有保障，用戶服務(wù)質(zhì)量更優(yōu)。

2.1 重新優(yōu)化配置網(wǎng)絡(luò)資源

網(wǎng)絡(luò)阻塞率是衡量光網(wǎng)絡(luò)仿真優(yōu)化性能的指標(biāo)之一，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能主要是降低網(wǎng)絡(luò)阻塞率，降低網(wǎng)絡(luò)阻塞率可以從兩方面解決該問題：第一，改進(jìn)路由和波長(zhǎng)的分配算法；第二，重新優(yōu)化配置網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有資源。顯而易見，優(yōu)化配置網(wǎng)絡(luò)資源更具有實(shí)現(xiàn)意義和價(jià)值。要做到重新優(yōu)化配置網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有資源，需要通過提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，在保證一定的網(wǎng)絡(luò)性能，滿足客戶需求的前提下，最大化的降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和利用現(xiàn)有資源。網(wǎng)絡(luò)資源利用率的高低關(guān)系著運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)濟(jì)效益，在投入相同的情形下，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率無疑會(huì)給企業(yè)帶來更大的收益。

2.2 合理配置網(wǎng)絡(luò)鏈路資源總數(shù)

網(wǎng)絡(luò)資源包括網(wǎng)絡(luò)鏈路資源和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器。具體的講，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源就是在網(wǎng)絡(luò)鏈路資源和網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器上找到合適的優(yōu)化路徑，降低投入成本。網(wǎng)絡(luò)鏈路資源的配置問題可以細(xì)分為兩個(gè)方面：第一，在網(wǎng)絡(luò)鏈路資源總數(shù)、路由選擇策略和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)都確定時(shí)，需要降低網(wǎng)絡(luò)阻塞率來提高網(wǎng)絡(luò)性能；第二，在路由選擇策略，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)性能要求一定的情況下，減少網(wǎng)絡(luò)鏈路資源總數(shù)可以降低網(wǎng)絡(luò)資源配置的成本，提高網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有資源的利用率。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在每根鏈路一致的情況下，把利用率低的鏈路轉(zhuǎn)移一部分到利用率高的鏈路上，這樣網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化配置提高了閑置的網(wǎng)絡(luò)資源利用率，降低原來業(yè)務(wù)繁忙的鏈路網(wǎng)絡(luò)資源利用率，總的網(wǎng)絡(luò)資源利用率是提高的。網(wǎng)絡(luò)阻塞率會(huì)大幅度降低，鏈路資源利用率也會(huì)增加。但是在繼續(xù)改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)配置優(yōu)化方案上，網(wǎng)絡(luò)阻塞率優(yōu)化變得不明顯了，主要是因?yàn)榇藭r(shí)的網(wǎng)絡(luò)阻塞率本來就很低，相比之下就顯得不明顯；優(yōu)化方案存在最優(yōu)值，超過最優(yōu)值網(wǎng)絡(luò)阻塞率將會(huì)相對(duì)增加。

2.3 合適增加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)

在降低網(wǎng)絡(luò)資源利用率上，改變波長(zhǎng)和路由的分配算法既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。增加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)雖然能夠有效的降低網(wǎng)絡(luò)阻塞率，但是同時(shí)也增加了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)的成本，而且某些節(jié)點(diǎn)處的網(wǎng)絡(luò)波長(zhǎng)增加不會(huì)大幅度增加網(wǎng)絡(luò)性能。只需要在個(gè)別點(diǎn)處增加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，既可以提高網(wǎng)絡(luò)性能，又可以節(jié)約成本。所以如何選取這些特殊的點(diǎn)成為需要解決的下一個(gè)課題。

3 結(jié)語

綜上所述，光網(wǎng)絡(luò)仿真在網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置上具有重要的作用，比現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和理論研究更具有突出性的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能上，可以從三方面降低網(wǎng)絡(luò)阻塞率，一是重新改善配置網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有資源，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率；二是細(xì)化網(wǎng)絡(luò)資源配置；三是增加少數(shù)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)，提高網(wǎng)絡(luò)性能，節(jié)省成本。光網(wǎng)絡(luò)仿真在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中起著重要的作用，運(yùn)用好光網(wǎng)絡(luò)仿真，不僅能提高網(wǎng)絡(luò)性能，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行成本，更在推動(dòng)通信技術(shù)安全穩(wěn)定的發(fā)展上也發(fā)揮著無法替代的作用，