硕士论文-wdm网络中组播传送的几种优化算法研究

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1、WDM网络中组播传送的几种优化算法研究摘要随着网络流量呈指数方式持续快速增长，人们对带宽的要求越来越高。能够在一根光纤里传输多个光信号的光波分复用（WDM）网络，被认为是下一代网络中解决带宽问题的最具潜力的光网络之一。而组播作为一种点到多点的通信模式，其应用对带宽和服务的要求越来越高。因此，在WDM网络中进行组播传送会取得更好的传输效率。受到经费和技术的限制，光网络中的可用波长数、波长转换数等等网络资源通常是有限的。因此，如何选择一种合理的波长分配和路由算法来提高和优化WDM网络的组播传输性能，日益成为人们关注的热点问题。本文作者从如下两个角度研究了该问题：一是约束条件下的网络优化算法，主要研

2、究了构造时延受限的最小代价组播树算法。二是基于对组播路由和网络性能有重要影响的最小波长数和最小波长转换次数，研究并提出了两种组播路由近似算法，来构造一棵波长数较少或者波长转换次数最小的组播树。论文的主要工作如下：1、作者通过在蚂蚁选路的概率中加入成本因素，并且只增加优秀路径上的信息素，从而对现有蚁群算法进行了改进，加快了其收敛速度。作者将改进的蚁群优化算法与分层图相结合，提出了一种构造时延受限的最小代价组播树的并行算法。2、作者利用拉格朗日松驰因子将成本函数加入到时延目标函数中，从而使时延受限最小成本组播问题简化为求最小成本组播树问题。通过修正拉格朗日松驰因子，最终得到一棵满足时延限制的最小成

3、本组播树。该算法将时延和成本两种不相关的因素组合起来,是一种简单易行的方法。III3、本文根据组播业务对服务质量要求的高低，提出了两种寻找较少波长数的方法。在节省波长资源的基础上，提出了跳数较少且阻塞率较低的波长路由算法。4、针对波长转换对网络传输时延和传输代价的增加，本文给出了一种构造波长图的新方法，并基于这种方法，提出了构造一棵波长转换次数最少或所用波长数最少的组播树方法，从而减少了波长转换所耗费的代价和时延。上述几种算法都已通过仿真算例验证了其有效性，为相关的研究工作提供了参考和借鉴。关键词：WDM网络；组播；路由与波长分配IIIAbstractAstheInternettrafficc

4、ontinuestoincreaseexponentially,moreandmorecriticalneedsuponthebandwidthareputtingforward.TheopticalWavelengthDivisionMultiplexing(WDM)network,whichcantransferseveralopticalsignalsinasingleopticalfiber,isseenasapromisingapproachtosolvethebandwidthprobleminnextgenerationnetworks.Multicastmeansone-to-

5、manycommunication.Multicastapplicationshaveraisedtremendouschallengesinbandwidthandservice.So,supportingefficientmulticastinWDMnetworksbecomeseminent.Constrainedbythepriceandtechnology,thenetworkresources,suchasthenumberofwavelengths,wavelengthconvertsandsoon,areusuallylimited.Howtochooseareasonable

6、RoutingandWavelengthAssignment(RWA)algorithmtoimproveandoptimizethemulticasttransmissionperformanceinWDMnetworksisbecominganimportantissues.Inthisdissertation,theauthorstudiesthisissuesfromtwosidesasfollows:Thefirstoneistoconsiderthenetworkoptimizationundertheconstraintcondition,mailystudiesthemulti

7、castalgorithmswhichcanconstructasub-minimalcosttreeunderagivendelaybound.While,thesecondsidesistostudytheoptimizationalgorithmfromtwoimportantobjectives,whichhavegreatimpacttothemulticastroutingandthe