光网络的组网优化设计

论文摘要

光纤通信的产生和发展是电信史上的一场重要革命，特别是近年来随着数据业务的增长，网络的带宽需求呈现加速增长的趋势。这使光网络成为光纤通信技术活跃的领域。光网络优化设计成为研究的热点问题之一，国内外高校、研究机构都投入大量的人力、物力和财力致力于这方面的研究。本文首先明确了光网络的概念、分层模型、发展、特点、应用以及研究现状。接着阐述了光网络组网技术的优化，然后较详细地讲述了光网络优化设计的具体方法，并针对旅行商(Travalling Salesman Problem，TSP)问题，提出了一种改进的蚁群算法。这种算法引入了人工蚂蚁的最大最小信息素和信息素更新机制等，避免了过早停滞的缺点，增强了局部和全局的搜索能力，提高了解的质量。同时对改进算法进行了二十五个节点的仿真，其结果表现出较好的特性。目前我国的工程现状都是根据设计人员的经验和用户的需求来进行网络设计的，本文规划和仿真出九个节点的最短环路，用来指导环形光网络设计，随后使用华为的光网络设备组建网络，进一步验证了算法的可行性和有效性。最后部分对全文进行了总结，并对光网络的新技术和发展趋势进行了展望和预测。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 光网络概述
• 1.1 光网络概述
• 1.1.1 光网络的概念
• 1.1.2 光网络的分层结构
• 1.1.3 光网络的横向分割结构
• 1.2 光网络的发展
• 1.3 光网络的应用
• 1.4 光网络的优点
• 1.5 光网络的演进
• 1.6 光网络的研究现状
• 1.7 本文的内容安排
• 2 光网络组网技术的优化
• 2.1 光网络的节点优化
• 2.1.1 光网络的节点技术的发展
• 2.1.2 光交叉连接设备（OXC）
• 2.1.3 光分叉复用设备（OADM）
• 2.1.4 节点设备的关键技术
• 2.2 光网络的线路优化
• 2.2.1 光纤技术
• 2.2.2 光缆技术
• 2.2.3 传输损伤和改善
• 2.3 光放大技术
• 2.3.1 掺铒光纤放大器（EDFA）
• 2.3.2 拉曼放大器（FRA）
• 2.3.3 半导体光放大器（SOA）
• 3 光网络的优化设计
• 3.1 光网络的拓扑结构
• 3.1.1 网络的物理拓扑
• 3.1.2 网络的逻辑拓扑
• 3.1.3 自愈网
• 3.2 光网络的优化设计
• 3.2.1 网络优化设计概述
• 3.2.2 表征光网络的参数
• 3.2.3 光网络优化设计的主要思想
• 3.2.4 光网络优化设计的原则
• 3.2.5 光网络优化设计的主要任务
• 3.2.6 光网络优化设计的内容
• 3.2.7 光网络优化设计的步骤
• 3.3 几种典型网络的优化设计
• 3.3.1 树状网的优化设计
• 3.3.2 环形光网络的优化设计
• 3.3.3 网状光网络的优化设计
• 4 改进的蚁群算法及其在环形光网络优化设计中的应用
• 4.1 旅行商和光缆路由问题
• 4.2 蚁群算法
• 4.2.1 蚁群的觅食过程
• 4.2.2 蚁群算法的原理
• 4.2.3 蚁群算法的特点
• 4.2.4 蚂蚁算法的研究现状
• 4.2.5 蚂蚁算法的应用
• 4.3 改进的蚁群算法及其仿真试验
• 4.3.1 改进的蚁群算法
• 4.3.2 仿真试验
• 4.4 组网实例
• 4.4.1 用改进的蚁群算法求最短路径
• 4.4.2 设备选型
• 4.4.3 系统设计
• 5 结语和展望
• 参考文献
• 致谢