WDM光網(wǎng)絡中路由與波長分配算法的研究.pdf

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

2、纖中能夠復用的波長數(shù)目是有限的，在無波長轉換的網(wǎng)絡中源節(jié)點到目的節(jié)點間的網(wǎng)絡連接必須承載在同一個波長通道上，即波長連續(xù)性限制條件。路由與波長分配(RWA)問題是WDM光網(wǎng)絡中的核心問題，它解決的是當網(wǎng)絡中某對源節(jié)點到目的節(jié)點間有光路連接請求時，如何尋找從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由，并且為該路由分配波長，使有限的網(wǎng)絡資源得到充分的發(fā)揮，來提供盡可能大的通信容量。因此，在網(wǎng)絡資源受限的情況下路由與波長分配算法是一種優(yōu)越的優(yōu)化算法，對合理的進行光

3、網(wǎng)絡優(yōu)化設計，有效的利用網(wǎng)絡資源都具有很重要的意義。
　　 本文對WDM光網(wǎng)絡中的RWA算法進行了深入的研究，主要工作包括：
　　 首先，介紹了光纖通信的發(fā)展歷程、光網(wǎng)絡的概念以及WDM技術。著重介紹了WDM光網(wǎng)絡的關鍵技術、重要的元器件以及網(wǎng)絡的分層機構。
　　 其次，闡述了RWA算法的概念及其研究意義。對WDM光網(wǎng)絡中的RWA問題進行了深入的研究，給出了RWA問題的數(shù)學模型。根據(jù)連接請求業(yè)務類型的不同，將RW

4、A問題分為靜態(tài)RWA(SRWA)問題和動態(tài)RWA(DRWA)問題分別進行了研究，對典型算法進行了比較和分析，提出了一種基于圖著色法改進的靜態(tài)RWA算法，實驗結果表明該算法能很好的提高網(wǎng)絡中波長的使用率，從而改善整個網(wǎng)絡的性能。
　　 最后，考慮到網(wǎng)絡中的信息一般不是單一盡力的傳送那么簡單，不同的連接請求可能有不同的業(yè)務等級，不同的業(yè)務等級也會有不同的阻塞率要求，故一般將網(wǎng)絡中的服務對象劃分成不同的優(yōu)先等級，即將不同的連接請求分成

5、不同的優(yōu)先級來處理。在無波長轉換并考慮連接請求優(yōu)先級的情況下，本文對文獻中已有的阻塞性能較好的相對最小影響算法做了改進，并把改進后的算法與相對最小影響算法進行了比較，仿真結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，針對網(wǎng)絡公平性問題提出了一種在考慮優(yōu)先級的同時又兼顧到網(wǎng)絡公平性的波長分配算法。通過對兩種不同網(wǎng)絡拓撲的仿真，最后結果表明該算法在適當?shù)脑黾佣叹嚯x光路連接請求阻塞率的基礎上有效的降低了長距離光路連接請求的阻塞率，