WDM網(wǎng)絡(luò)中基于分層圖的靜態(tài)RWA算法研究.pdf

1、波分復(fù)用技術(shù)(WDM)以其傳輸容量大，對(duì)高層協(xié)議和技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，以及易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞。利用WDM傳輸技術(shù)的光傳送網(wǎng)被認(rèn)為是下一代高速廣域骨干網(wǎng)的最具競爭力的選擇。作為WDM網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，波長分配和路由選擇(RWA)以及資源優(yōu)化問題被大批學(xué)者研究。根據(jù)業(yè)務(wù)的到達(dá)方式，RWA問題可分為靜態(tài)RWA問題和動(dòng)態(tài)RWA問題。在靜態(tài)RWA問題中，業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫墙o定的，并且以網(wǎng)絡(luò)中消耗的資源最少為優(yōu)化目標(biāo)。本文對(duì)如何有效解決靜態(tài)RWA問題并

2、實(shí)現(xiàn)其優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行了研究。
　　 現(xiàn)有的靜態(tài)RWA算法中，整數(shù)線性規(guī)劃(ILP)算法復(fù)雜度太高、而其它啟發(fā)式算法需要將RWA問題拆分為選路與波長分配兩個(gè)子問題。為此，本文采用了分層圖(Layered-Graph)模型來解決靜態(tài)RWA問題。分層圖模型可以同時(shí)解決RWA問題中的選路與波長分配兩個(gè)子問題，從而避免了RWA問題的拆分，并且算法復(fù)雜度不高，易于實(shí)施。首先，在單光纖WDM光網(wǎng)絡(luò)中，將分層圖模型與最大邊不相關(guān)理論結(jié)合，共提出了

3、三種基于分層圖的靜態(tài)RWA算法：LGSP，LGRAND和LGLPF。為了驗(yàn)證算法的正確性，在MATLAB中環(huán)境下建立了分析模型，并對(duì)三種算法做了仿真分析。仿真結(jié)果表明，三種算法可以很好的解決靜態(tài)RWA問題，并且可以節(jié)省波長資源。而后，研究了基于多光纖網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)RWA問題。針對(duì)多光纖網(wǎng)絡(luò)具有部分波長變換功能這一特點(diǎn)，對(duì)原有給基于分層圖的算法進(jìn)行了改進(jìn)，并對(duì)改進(jìn)前后的算法做了比較，仿真結(jié)果證明改進(jìn)后的算法能節(jié)省更多的光纖。
　　 針

4、對(duì)現(xiàn)存算法以網(wǎng)絡(luò)中不存在信號(hào)傳輸損傷為前提這一缺陷，研究了全光傳送網(wǎng)中的光信號(hào)質(zhì)量保護(hù)問題。通過對(duì)所選路徑進(jìn)行預(yù)先損傷估計(jì)，提出了基于信號(hào)質(zhì)量保護(hù)的靜態(tài)RWA算法。而后，根據(jù)路徑長度與信號(hào)損傷的緊密聯(lián)系，通過對(duì)所選路徑長度進(jìn)行限制來達(dá)到保護(hù)光信號(hào)的既定目標(biāo)。針對(duì)業(yè)務(wù)的不同光信號(hào)質(zhì)量要求，本文還將實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量(QoS)區(qū)分與RWA算法相結(jié)合，提出了基于業(yè)務(wù)QoS區(qū)分的靜態(tài)RWA算法。仿真結(jié)果證明在不增加使用波長的情況下，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的