多粒度光交换中业务疏导算法研究

论文摘要

随着互联网技术的迅猛发展和数据业务量地快速增长，极大地推动了WDM光网络的研究。同时WDM技术的不断成熟，阻碍光网络传输容量进一步提高的主要因素已经不再是光纤的带宽，而是由交换设备所带来的瓶颈。业务疏导技术和多粒度光交换技术的提出很好地解决了此问题。因此研究多粒度光交换中的业务疏导算法具有重要的意义。本文主要是对多粒度光交换中的业务疏导问题进行研究，同时也分析了动态业务下的业务疏导算法。通过结合辅助图模型，针对不同的业务模型情况，提出了不同的业务疏导策略。主要工作如下：(1)本文通过结合一种新颖的辅助图模型，在动态业务模型下，提出了一种去掉重叠路径的简化KSP业务疏导算法，更加有效地利用网络资源，进一步降低业务的阻塞率。(2)通过分析由典型的数列组成的波带粒度值和由K均值聚类算法确定的波带粒度值的性能差异，研究了在静态业务模式下多粒度光交换中业务量间的关系，从而确定一组合适的波带粒度值。(3)在静态业务模型下，结合一种基于波带交换的新颖的辅助图模型，研究了多粒度光交换中波带级业务疏导问题，提出了多种波带级的业务疏导策略。分析表明了基于K均值聚类算法的非统一波带粒度疏导策略有着一定的性能提升，不仅较为有效地利用了波长资源，同时也使消耗的网络资源大大地减少，网络成本大幅度地降低。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 WDM光网络概述
• 1.1.1 WDM光网络技术
• 1.1.2 WDM光网络的发展
• 1.2 WDM光网络业务疏导
• 1.2.1 WDM光网络业务疏导问题
• 1.2.2 业务疏导的研究情况
• 1.3 多粒度光交换技术
• 1.3.1 多粒度光交换技术的概念
• 1.3.2 多粒度光交换技术的研究现状
• 1.4 本文主要内容和安排
• 第二章 WDM 光网络业务疏导算法的研究基础
• 2.1 WDM光网络中的业务疏导的研究意义
• 2.2 业务疏导定义
• 2.3 业务疏导常用的复用技术
• 2.4 具有疏导能力的光交叉连接器OXC
• 2.5 WDM光网络中的路由和波长分配算法
• 2.5.1 WDM光网络中的路由选择算法
• 2.5.2 WDM光网络中的波长分配算法
• 2.6 业务疏导技术的分类
• 2.6.1 静态业务疏导
• 2.6.2 动态业务疏导
• 2.6.3 波带级业务疏导
• 第三章 多粒度光交换中动态业务疏导算法的研究
• 3.1 辅助图模型
• 3.2 去掉重叠路径的简化KSP动态业务疏导算法
• 3.2.1 算法介绍
• 3.2.2 仿真与性能分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 多粒度光交换中非统一的波带粒度值的研究
• 4.1 业务矩阵的定义
• 4.2 波带粒度问题分析
• 4.3 采用Fibonacci数列和多进制数列确定波带粒度的方法
• 4.3.1 研究方法与思想
• 4.3.2 仿真结果与分析
• 4.4 采用K均值聚类算法确定波带粒度的方法
• 4.4.1 聚类分析的定义
• 4.4.2 聚类算法的步骤
• 4.4.3 聚类算法的分类
• 4.4.4 K均值聚类算法
• 4.5 本章小结
• 第五章 多粒度光交换中波带级业务疏导算法的研究
• 5.1 波带交换技术
• 5.2 多粒度光交换结构
• 5.2.1 单层多粒度光交叉连接器结构
• 5.2.2 多层多粒度光交叉连接器结构
• 5.3 基于波带交换的辅助图模型
• 5.3.1 辅助图模型描述
• 5.4 基于波带交换的波带级静态业务疏导算法
• 5.4.1 一种基于辅助图的波带级静态业务疏导算法
• 5.4.2 统一波带粒度的波带级静态业务疏导算法
• 5.4.3 非统一波带粒度的波带级静态业务疏导算法
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读期间研究成果