光通信網絡若干基礎問題的研究.pdf

1、本論文的研究要點是光通信網絡在Multi—hop或Single—hop兩種基本通信模式下，特定拓撲網絡結構的網絡負荷、路由和波長分配、容錯路由等問題。使用的數(shù)學方法基本上是組合、圖論的方法。 本文對以上幾個問題的主要研究成果歸納如下： (1)在Single—hop系統(tǒng)實現(xiàn)ALL—to—ALL通信業(yè)務時，本文提出以directeddouble—loop網絡為網絡拓撲結構，以網絡負荷為標準進行優(yōu)化設計。對一組由節(jié)點間最短路及

2、這條最短路的補圖中的最短路構成的容錯路由R1(D)確定了一類從負荷角度來看最優(yōu)的有向雙環(huán)網絡D(n；1，h)，1＜h≤[n/2]的無限族，得到的結論是，若n與h之間滿足關系n=h2—1，h=2，3，4，．．．．．；則該容錯路由的網絡負荷π(R1(D))=h3—4h+3，此時對該容錯路由而言，它的鏈路具有平衡的負荷，且其網絡負荷π(R1(D))比相同節(jié)點的其它有向雙環(huán)網絡小，同時因為它是1容錯的，該網絡也有較好的可靠性。關于負荷問題的另一

3、個結果是指出了在Single—hop系統(tǒng)實現(xiàn)ALL—to—ALL通信業(yè)務時，Kautz網K(d，k)最短路路由的網絡負荷上界l(K(d，k))=1+2d+3d2+…+kdk—1，并給出了達到符合上界的條件，進而指出在滿足條件d≥2+√K—1的情況下，網絡負荷達到該上界。該結果表明Kautz網最短路路由的弧負荷差異較大，應采用其它的路由方案以達到更小的網絡負荷。 (2)提出了在Multi—hops系統(tǒng)中以Cartesian積為物理

4、拓撲網絡(簡稱Cartesian網絡)的波長分配的一種方法。該方法利用Cartesian網絡與其構造單元之間的關系，在構造單元原有路由及波長分配的基礎上推導出Cartesian網絡波長指標(或一致的波長指標)上界，其次根據這個結果推導出了任意網絡的n次Cartesian積的k—hop路由的波長指標的上界，還證明了Hamming圖Knp所表示網絡的k—hop路由波長指標的一個緊的上界是p[n/k]—1(w(Knp，k)≤p[n/k]—1)

5、。論述過程中給出的路由方法及波長分配方法具有較好的可操作性。在實踐和研究中有一定參考價值。 (3)在Single—hop系統(tǒng)實現(xiàn)ALL—to—ALL通信業(yè)務時，提出一種容錯路由，使以Johnson圖J(n，k)為物理拓撲的網絡中任意兩節(jié)點之間存在七條內部不相交的路，它們由最短路與次短路組成。 本文的證明及結論對解決類似的問題提供了可供參考的思路，為這些新型拓撲網絡的下一步研究和實用化提供了理論依據。對Cartesian網