智能光網(wǎng)絡(luò)中波長路由以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題的研究.pdf

1、波長路由光網(wǎng)絡(luò)(WRON)是非常適合下一代高速廣域網(wǎng)使用的一種網(wǎng)絡(luò).由于波長資源有限,如何利用有限的波長資源,最大限度地提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量以改善網(wǎng)絡(luò)的阻塞性能,成為WRON的核心問題之一.通過優(yōu)化路由選擇和波長分配(RWA)以及通過合理引入波長轉(zhuǎn)換技術(shù)是目前解決這個問題的兩種方法.本文對它們開展了深入的研究,提出了若干新方案,獲得了一些創(chuàng)新研究成果.概括全文,主要工作以及成果有:(1)查閱國內(nèi)外文獻,闡述路由與波長分配和波長轉(zhuǎn)換在全光網(wǎng)中

2、的重要作用和對WRON光網(wǎng)絡(luò)性能的影響,總結(jié)前人所得出的算法、模型和結(jié)果.(2)對光網(wǎng)絡(luò)的路由和波長分配問題進行了深入研究.在現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上,分別對在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)和動態(tài)網(wǎng)絡(luò)情況下的路由和波長分配提出了新的算法.通過與現(xiàn)有算法比較,得出了本論文的算法性能要優(yōu)于國外學(xué)者所提出的優(yōu)化算法的性能.創(chuàng)新靜態(tài)算法通過消除波長關(guān)系圖中孤島和減少易阻塞節(jié)點度數(shù)使圖的所有節(jié)點的度比較均衡而使算法性能提高.集中式動態(tài)算法創(chuàng)新點在于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中流量負荷,動態(tài)調(diào)節(jié)

3、鏈路權(quán)值,修正路由信息表,減少阻塞.分布式動態(tài)算法創(chuàng)新點在于引入提前釋放機制和超時釋放機制能更有效地釋放波長資源.(3)在前人研究的基礎(chǔ)上,提出稀疏部分波長轉(zhuǎn)換器在光網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)化配置的數(shù)學(xué)模型,利用優(yōu)化改進的遺傳算法有效地解決波長轉(zhuǎn)換器在光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中優(yōu)化配置的NP完備性問題.同時分析了波長轉(zhuǎn)換與波長路由之間的關(guān)系.其中遺傳算法創(chuàng)新在于通過自我調(diào)節(jié)變異和交叉因子的值,形成正反饋機制,加速對解空間的搜索速度和收斂速度.(4)提出了一種新型