基于多芯光纖網(wǎng)絡(luò)中的光路快速建立及釋放管理技術(shù)研究.pdf

1、隨著如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等IT技術(shù)的飛速發(fā)展，信息通信網(wǎng)絡(luò)正面臨流量猛增所帶來(lái)的巨大挑戰(zhàn)，信息領(lǐng)域?qū)νㄐ畔到y(tǒng)容量的需求越來(lái)越大。多芯光纖網(wǎng)絡(luò)作為突破傳統(tǒng)光網(wǎng)絡(luò)傳輸容量極限的新技術(shù)而備受關(guān)注。然而，在多芯光纖網(wǎng)絡(luò)中繼點(diǎn)，當(dāng)信號(hào)在多芯摻鉺光纖放大器中完成放大過(guò)程時(shí)，因?yàn)閾姐s光纖放大器的功率瞬態(tài)效應(yīng)，光路不能被快速建立與釋放，從而會(huì)導(dǎo)致信號(hào)延遲與網(wǎng)絡(luò)阻塞。本論文以此為研究背景，主要對(duì)多芯光纖網(wǎng)絡(luò)中的光路快速建立及釋放管理技術(shù)進(jìn)行研究。本文

2、提出了使用偽信號(hào)波長(zhǎng)縮短光路建立及釋放過(guò)程的新管理策略。本論文提出的管理策略同時(shí)考慮了在光路建立及釋放過(guò)程中均使用偽信號(hào)波長(zhǎng)縮短時(shí)間。當(dāng)光路建立及釋放時(shí)間被縮短，系統(tǒng)每次持有光路波長(zhǎng)的總時(shí)間就會(huì)減小，這意味著網(wǎng)絡(luò)資源被更高效的利用。從而使系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)阻塞率和信號(hào)平均等待時(shí)間上的表現(xiàn)得到提升。
　　為了評(píng)估新管理策略的表現(xiàn)，本論文建立了理論分析模型。在理論模型中，新管理策略允許處于高能量狀態(tài)和正在激活狀態(tài)的偽信號(hào)波長(zhǎng)數(shù)目與偽信號(hào)波長(zhǎng)總

3、數(shù)之比在0到1范圍內(nèi)變動(dòng)。通過(guò)進(jìn)行模型分析，本文得到了系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的穩(wěn)定狀態(tài)數(shù)，狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移關(guān)系以及狀態(tài)平衡方程組。最后，本論文將網(wǎng)絡(luò)阻塞率和信號(hào)平均等待時(shí)間表示成為了以系統(tǒng)中各類偽信號(hào)波長(zhǎng)數(shù)目和光路信號(hào)波長(zhǎng)數(shù)目等為參數(shù)的函數(shù)。本論文的理論模型不僅能夠準(zhǔn)確的對(duì)新管理策略進(jìn)行評(píng)估，還能夠作為驗(yàn)證仿真結(jié)果的參考模型或工具。
　　求解理論模型并對(duì)結(jié)果分析可得，新管理策略的表現(xiàn)取決于系統(tǒng)中偽信號(hào)波長(zhǎng)數(shù)目與可用波長(zhǎng)總數(shù)之比α，且存在一個(gè)

4、α的取值使系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)阻塞率最低。對(duì)于信號(hào)平均等待時(shí)間，本文發(fā)現(xiàn)，隨著α增加，信號(hào)平均等待時(shí)間下降。接著，本論文對(duì)新管理策略的表現(xiàn)結(jié)果與其他傳統(tǒng)管理策略的表現(xiàn)結(jié)果進(jìn)行了分析與比較。本論文發(fā)現(xiàn)，本文提出的新管理策略在網(wǎng)絡(luò)阻塞率與信號(hào)平均等待時(shí)間兩方面都優(yōu)于其他傳統(tǒng)管理策略。然后，本論文再對(duì)新管理策略與其他傳統(tǒng)管理策略分別進(jìn)行了模擬仿真。本論文得到了和理論模型結(jié)果相比最大不超過(guò)5％錯(cuò)誤率的仿真結(jié)果。最后，再在完備光網(wǎng)絡(luò)的背景下，對(duì)新管理策略的