WDM網(wǎng)絡中基于分層圖的靜態(tài)RWA算法研究.pdf

1、波分復用技術(WDM)以其傳輸容量大，對高層協(xié)議和技術適應性強，以及易于擴展等優(yōu)點而備受青睞。利用WDM傳輸技術的光傳送網(wǎng)被認為是下一代高速廣域骨干網(wǎng)的最具競爭力的選擇。作為WDM網(wǎng)絡的關鍵技術，波長分配和路由選擇(RWA)以及資源優(yōu)化問題被大批學者研究。根據(jù)業(yè)務的到達方式，RWA問題可分為靜態(tài)RWA問題和動態(tài)RWA問題。在靜態(tài)RWA問題中，業(yè)務與網(wǎng)絡拓撲是給定的，并且以網(wǎng)絡中消耗的資源最少為優(yōu)化目標。本文對如何有效解決靜態(tài)RWA問題并

2、實現(xiàn)其優(yōu)化目標進行了研究。
　　 現(xiàn)有的靜態(tài)RWA算法中，整數(shù)線性規(guī)劃(ILP)算法復雜度太高、而其它啟發(fā)式算法需要將RWA問題拆分為選路與波長分配兩個子問題。為此，本文采用了分層圖(Layered-Graph)模型來解決靜態(tài)RWA問題。分層圖模型可以同時解決RWA問題中的選路與波長分配兩個子問題，從而避免了RWA問題的拆分，并且算法復雜度不高，易于實施。首先，在單光纖WDM光網(wǎng)絡中，將分層圖模型與最大邊不相關理論結合，共提出了

3、三種基于分層圖的靜態(tài)RWA算法：LGSP，LGRAND和LGLPF。為了驗證算法的正確性，在MATLAB中環(huán)境下建立了分析模型，并對三種算法做了仿真分析。仿真結果表明，三種算法可以很好的解決靜態(tài)RWA問題，并且可以節(jié)省波長資源。而后，研究了基于多光纖網(wǎng)絡的靜態(tài)RWA問題。針對多光纖網(wǎng)絡具有部分波長變換功能這一特點，對原有給基于分層圖的算法進行了改進，并對改進前后的算法做了比較，仿真結果證明改進后的算法能節(jié)省更多的光纖。
　　 針

4、對現(xiàn)存算法以網(wǎng)絡中不存在信號傳輸損傷為前提這一缺陷，研究了全光傳送網(wǎng)中的光信號質量保護問題。通過對所選路徑進行預先損傷估計，提出了基于信號質量保護的靜態(tài)RWA算法。而后，根據(jù)路徑長度與信號損傷的緊密聯(lián)系，通過對所選路徑長度進行限制來達到保護光信號的既定目標。針對業(yè)務的不同光信號質量要求，本文還將實現(xiàn)業(yè)務服務質量(QoS)區(qū)分與RWA算法相結合，提出了基于業(yè)務QoS區(qū)分的靜態(tài)RWA算法。仿真結果證明在不增加使用波長的情況下，可以實現(xiàn)業(yè)務的