论文摘要
波分复用技术（WDM，Wavelength Division Multiplexing）能够将光纤的巨大带宽分割成大量的波长信道，是解决带宽资源紧张的主要技术之一。随着WDM传输技术的同趋成熟以及光纤资源的大面积铺设，光电交叉连接器的数目和尺寸（端口数）持续增长，不但增加了交换节点的复杂度，而且大幅度地提高了节点的成本以及相关的控制管理费用，阻碍了WDM技术的进一步发展。尤其是，密集波分复用技术的迅猛发展，极大地增加了光交叉连接器（OXC，Optical Cross-Connects）的端口数目，从而加大了OXC交换矩阵的复杂度和成本。在此背景下，波带交换的概念应运而生。波带交换的思想是将许多的波长组成波带进行交换，每个波带只占用一个端口，因此大大降低了多粒度光交叉连接器的端口数和交换复杂度。如何有效地选路、分配波长是WDM光网络的核心问题，即路由和波长分配（RWA，Routing and Wavelength Assignment）问题。本文研究WBS网络中的动态RWA算法。 动态业务下波带交换算法的主要目的是减少多粒度光交叉连接器（MG-OXC，Multi-Granular Optical Cross-Connects）占用的端口数，降低网络阻塞率，因此，合理有效的波带组成算法和端口分配至关重要。在WBS网络中，业务失衡容易将网络中某些节点或光纤的资源耗尽，从而加大网络阻塞率，因此考虑业务平衡问题的WBS算法能够有效的提高网络性能。在第2章中，我们基于MG-OXC节点结构，提出一种动态平衡业务启发式算法。仿真结果显示，所提出的算法能够有效地降低网络阻塞率，节省端口数。 在WBS网络中，一个组件故障将会导致大量的光路失效，从而大量数据传输中断，造成巨大经济损失。因此，WBS网络的生存性极为重要。在第3章中，我们将平衡业务的思想延伸到WBS保护模型中，提出一种有效的动态专用保护波带交换算法，通过网络仿真比较了算法的阻塞率性能。 目前，WDM波长路由网络面临着相关的技术难题，如光纤或光节点器件（例如参铒放大器或OXC）所带来的物理损耗，包括光信噪比、色散等等，严重影响了光信号传输的质量。在第4章中，我们分析了WBS网络中的信号质量问题，提出了一种信号质量限制下的波带交换算法。