WDM光網(wǎng)絡(luò)中路由與波長(zhǎng)分配算法的研究.pdf

1、隨著全球信息化的發(fā)展和因特網(wǎng)的不斷膨脹，人們對(duì)信息的需求和依賴性越來越強(qiáng)，迫切需要擴(kuò)大廣域骨干通信網(wǎng)的容量。波分復(fù)用(WDM)技術(shù)可以在一根光纖中同時(shí)傳輸多路不同波長(zhǎng)的光信號(hào)，具有傳輸容量大、技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)、實(shí)現(xiàn)起來簡(jiǎn)單且易于擴(kuò)展、能夠充分利用光纖容量等許多優(yōu)點(diǎn)，使用WDM技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)將是廣域骨干網(wǎng)的有力候選者。同時(shí)，基于WDM技術(shù)和波長(zhǎng)路由技術(shù)的波長(zhǎng)路由光網(wǎng)絡(luò)(WRON)將是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)最富有前景的一種方案。
　　 由于同一條光

2、纖中能夠復(fù)用的波長(zhǎng)數(shù)目是有限的，在無波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的網(wǎng)絡(luò)中源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)連接必須承載在同一個(gè)波長(zhǎng)通道上，即波長(zhǎng)連續(xù)性限制條件。路由與波長(zhǎng)分配(RWA)問題是WDM光網(wǎng)絡(luò)中的核心問題，它解決的是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某對(duì)源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)間有光路連接請(qǐng)求時(shí)，如何尋找從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路由，并且為該路由分配波長(zhǎng)，使有限的網(wǎng)絡(luò)資源得到充分的發(fā)揮，來提供盡可能大的通信容量。因此，在網(wǎng)絡(luò)資源受限的情況下路由與波長(zhǎng)分配算法是一種優(yōu)越的優(yōu)化算法，對(duì)合理的進(jìn)行光

3、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效的利用網(wǎng)絡(luò)資源都具有很重要的意義。
　　 本文對(duì)WDM光網(wǎng)絡(luò)中的RWA算法進(jìn)行了深入的研究，主要工作包括：
　　 首先，介紹了光纖通信的發(fā)展歷程、光網(wǎng)絡(luò)的概念以及WDM技術(shù)。著重介紹了WDM光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)、重要的元器件以及網(wǎng)絡(luò)的分層機(jī)構(gòu)。
　　 其次，闡述了RWA算法的概念及其研究意義。對(duì)WDM光網(wǎng)絡(luò)中的RWA問題進(jìn)行了深入的研究，給出了RWA問題的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)連接請(qǐng)求業(yè)務(wù)類型的不同，將RW

4、A問題分為靜態(tài)RWA(SRWA)問題和動(dòng)態(tài)RWA(DRWA)問題分別進(jìn)行了研究，對(duì)典型算法進(jìn)行了比較和分析，提出了一種基于圖著色法改進(jìn)的靜態(tài)RWA算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法能很好的提高網(wǎng)絡(luò)中波長(zhǎng)的使用率，從而改善整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　 最后，考慮到網(wǎng)絡(luò)中的信息一般不是單一盡力的傳送那么簡(jiǎn)單，不同的連接請(qǐng)求可能有不同的業(yè)務(wù)等級(jí)，不同的業(yè)務(wù)等級(jí)也會(huì)有不同的阻塞率要求，故一般將網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)對(duì)象劃分成不同的優(yōu)先等級(jí)，即將不同的連接請(qǐng)求分成

5、不同的優(yōu)先級(jí)來處理。在無波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換并考慮連接請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)的情況下，本文對(duì)文獻(xiàn)中已有的阻塞性能較好的相對(duì)最小影響算法做了改進(jìn)，并把改進(jìn)后的算法與相對(duì)最小影響算法進(jìn)行了比較，仿真結(jié)果表明文中提出的算法性能較優(yōu)，降低了網(wǎng)路的阻塞率。另外，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)公平性問題提出了一種在考慮優(yōu)先級(jí)的同時(shí)又兼顧到網(wǎng)絡(luò)公平性的波長(zhǎng)分配算法。通過對(duì)兩種不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆抡?，最后結(jié)果表明該算法在適當(dāng)?shù)脑黾佣叹嚯x光路連接請(qǐng)求阻塞率的基礎(chǔ)上有效的降低了長(zhǎng)距離光路連接請(qǐng)求的阻塞率，