基于延时缓存的损伤感知波长路由算法的研究与仿真

论文摘要

路由选择与波长分配(RWA)是光网络中一个重要的问题。它是指在源节点到目的节点之间有通信需求时，如何寻找从源节点到目的节点的路由，以及为该路由分配合适的波长。一个好的RWA算法，能极大的提升网络性能，改善网络阻塞率，均衡网络业务流量，所以人们热衷于研究RWA算法。很多论文对RWA的研究都是在理想网络的基础上进行的，这个并不实际，有很多缺点。虽然不可能建立绝对的实际网络模型，但是通络考虑某些损伤，可以使得RWA算法能更贴近实际。为了更好的解决RWA问题，本论文提出了一种能延时缓存的损失感知波长路由算法(Routing and Wavelength Assignment base on Delay Buffer with Impairment Aware. DB_IA_RWA)。该算法假定的损伤为偏振模色散(PMD)和自发辐射噪声(ASE)。该算法在寻找光通道时，把物理层损伤作为波长路由的一个限制条件。如果没有为呼叫请求找到一个合适的光通道，则把此次呼叫请求缓存，延迟一段时间后，再次为CR寻找光通道。如果CR的缓存时间到达门限值，把CR从缓存队列中删除，一次呼叫阻塞。该算法是一种基于分层图的模型，使得路由和波长分配同时完成。在没有波长转换器的条件下，该算法能动态调整选路策略，达到资源的合理利用。最后仿真证明该算法能有效降低网络阻塞率！本文的具体工作包括以下内容：(1)介绍了波长路由算法，并给出了D算法和G算法的流程图。(2)然后给出了本论文所假设的损失模型，延时缓存模块的算法流程图。(3)用OPNET研究了理想网络中传统RWA算法(T_RWA)；实际网络中的RWA算法(RWA_real)；损失感知的RWA算法(IA_RWA)的阻塞率性能。对其中具体的收发包情况进行了统计。(4)最后用OPNET仿真软件对所提出的DB_IA_RWA算法进行仿真模拟，结果显示与其他考虑损失RWA算法相比，这个算法能改善相关阻塞率性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 光网络简介和发展概述
• 1.2 传输损伤概述
• 1.3 建立波长路由的各种限制
• 1.4 本论文的研究内容和章节安排
• 2 路由和波长分配问题
• 2.1 RWA 问题的数学模型
• 2.2 波长选路网
• 2.3 常见的路由选择策略
• 2.4 常见的波长分配算法
• 2.5 基于分层图的波长路由算法
• 2.6 考虑物理层损伤的波长路由算法
• 2.7 小结
• 3 波长路由算法设计
• 3.1 物理层损伤模型
• 3.2 延时缓存模块的设计
• 3.3 网络层模块设计
• 3.4 算法总体框图
• 3.5 小结
• 4 仿真建模与结果分析
• 4.1 仿真平台介绍
• 4.2 节点级建模的仿真图
• 4.3 每个节点的进程状态转移图
• 4.4 仿真结果的比较和分析
• 4.5 小结
• 5 总结与展望
• 5.1 研究总结
• 5.2 研究展望
• 致谢
• 参考文献