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摘要：ROADM 傳輸系統(tǒng)以其靈活高效的特點，顯著提升了網(wǎng)絡(luò)性能，促進了業(yè)務(wù)發(fā)展。然而，維護人員在進行數(shù)據(jù)配置或網(wǎng)絡(luò)維護時，無法自動計算最優(yōu)路徑，只能半自動或人工規(guī)劃路由，效率低且準(zhǔn)確性差。提出基于DFS計算ROADM網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)路徑的方法。該方法的主要思想是將ROADM網(wǎng)絡(luò)抽象為無向圖，將最優(yōu)路徑計算問題簡化為求解無向圖的最短路徑問題，并擴展了經(jīng)典的DFS算法以適應(yīng)現(xiàn)網(wǎng)情況。該方法準(zhǔn)確性高、靈活性好、擴展性大、安全性強。
關(guān)鍵詞：云計算；光網(wǎng)絡(luò)；可重構(gòu)光分插復(fù)用器；深度優(yōu)先搜索；最優(yōu)路徑計算
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2024.06.012
概述
隨著云計算的高速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)專線業(yè)務(wù)的不斷增多，光網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸?shù)闹饕d體發(fā)揮著重要作用，其面臨的挑戰(zhàn)也隨之增大。因此，提升光網(wǎng)絡(luò)傳輸性能、降低傳輸時延已成為亟需解決的問題。ROADM（Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer）作為一種新型的可重構(gòu)光分插復(fù)用設(shè)備，具備靈活配置、高效傳輸、可靠性高等優(yōu)點。由 ROADM 設(shè)備組成的傳輸系統(tǒng)，具備光交叉、端到端調(diào)度能力，是智能化、網(wǎng)狀型的波分系統(tǒng)。中國聯(lián)通的ROADM系統(tǒng)，在京津冀實驗網(wǎng)的基礎(chǔ)上新建了華南、華東和西部區(qū)域網(wǎng)，形成了一個智能域。截至 2023 年 10 月，中國聯(lián)通 ROADM 系統(tǒng)已覆蓋全國 26個省的省會、計劃單列市和重要算力節(jié)點。
ROADM 網(wǎng)的組建，使路由規(guī)劃更加靈活，進一步提升了網(wǎng)絡(luò)性能，助力了業(yè)務(wù)的增長。然而，在該網(wǎng)絡(luò)上進行數(shù)據(jù)配置或網(wǎng)絡(luò)維護時，維護人員無法根據(jù)業(yè)務(wù)需求或?qū)嶋H情況提前自動計算最優(yōu)路徑，只能通過專業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)算力或網(wǎng)絡(luò)拓撲，半自動或人工規(guī)劃路由。顯然，這種方式效率低、準(zhǔn)確性差，在網(wǎng)絡(luò)日漸復(fù)雜、業(yè)務(wù)急劇擴張的背景下，已無法滿足日常維護需求。本文提出的基于深度優(yōu)先搜索（Depth First Search，DFS）的 ROADM 網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)路徑計算方法首先分析 ROADM 網(wǎng)絡(luò)特性，并將其抽象為數(shù)學(xué)中的無向圖。其中，系統(tǒng)中的站點為圖的頂點、復(fù)用段為圖的邊、光纜距離或兩站點間時延為邊的權(quán)重。將兩點間最優(yōu)路徑計算問題簡化為圖論領(lǐng)域求解最短路徑問題。接著，在經(jīng)典的 DFS算法基礎(chǔ)上根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)情況進行擴展，完成問題求解。實例表明，該方法準(zhǔn)確性高、靈活性好、擴展性大、安全性強。
本文第 2 章對相關(guān)技術(shù)進行介紹，包括圖論基礎(chǔ)和經(jīng)典 DFS 算法；第 3 章對方法的基本原理和算法進行詳細介紹，并通過實例進行驗證；第4章對全文進行總結(jié)與展望。
