WDM全光网络中固定备选路由算法的实现及其算法优化

论文摘要

随着多媒体和网络应用的快速发展,采用路由选择和波长分配(RWA)的WDM光网络被视为是下一代高速广域骨干网最具竞争力的候选者。路由和波长分配(Routing and Wavelength Assignment,RWA)是波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)全光网络中的一个重要问题,它是指网络某对节点间有光路建立请求时,如何寻找从源节点到目的节点的路由,并在该路由上分配波长。合理的路由和波长分配,不仅可以增强网络资源的利用率,而且可以提高网络的整体性能。本论文主要研究了WDM全光网中固定备选路由算法的实现和优化问题,并对算法性能加以评价。论文首先介绍了波分复用系统的原理、发展历程、WDM全光网络的体系结构和常见的路由选择和波长分配算法。接着介绍了常用的固定备选路由FAR算法(前K条最短路由算法)的实现过程,并与固定路由FR算法性能进行了比较。最后通过对FAR算法的扩充,提出了两种优化备选路由算法LFAR和RFAR,LFAR算法综合考虑了路由长度和链路负载,RFAR算法则侧重路径排序。仿真结果表明,两种算法都能有效降低网络的阻塞率,提高网络的性能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 光网络概述
• 1.2 WDM光网络
• 1.3 波分复用技术
• 1.4 WDM全光网的网络控制平台
• 1.5 国内外主要实验网的情况
• 1.6 本文的主要工作和论文安排
• 第二章 路由和波长分配算法
• 2.1 RWA的概念和分类
• 2.2 静态路由和波长分配算法
• 2.2.1 静态 RWA问题的线性规划
• 2.2.2 静态 RWA问题的启发式算法
• 2.3 动态路由和波长分配算法
• 2.3.1 路由问题
• 2.3.2 波长分配问题
• 2.4 已有R场叭算法的优化
• 2.5 RWA算法仿真基础
• 2.5.1 系统仿真简介
• 2.5.2 排队系统的基本概念
• 2.5.3 光网络中的 RWA算法仿真
• 2.6 小结
• 第三章 固定备选路由算法的实现
• 3.1 问题引出
• 3.2 问题描述
• 3.3 算法设计分析
• 3.4 计算机仿真及结果分析
• 第四章 WDM中—种优化的备选路由算法
• 4.1 相关算法分析
• 4.2 算法模型
• 4.3 算法描述
• 4.3.1 权重修正
• 4.3.2 算法实现
• 4.4 算法复杂度分析
• 4.5 算法仿真及结果分析
• 4.6 小结
• 第五章 基于路径排序的优化备选路由算法
• 5.1 问题的提出
• 5.2 网络模型
• 5.3 算法描述
• 5.3.1 目标函数的确定
• 5.3.2 用非线性规划方式解决
• 5.4 仿真及结果分析
• 5.5 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 课题总结
• 6.2 课题展望
• 参考文献
• 附录: 程序源代码
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文