波分复用光网络中业务量疏导研究

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1、上海交通大学博士学位论文波分复用光网络中业务量疏导研究姓名：王强民申请学位级别：博士专业：通信与信息系统指导教师：戎蒙恬200306013)研究了有业务量疏导能力的波分复用光网络中连接请求的阻塞特性。通过研究业务路由子问题，我们提出了一个基于暂态混沌神经网络的路由算法来在WDM逻辑拓扑上为每个业务流寻找一条适当的路由。该路由算法的目标是接纳所有的业务请求，同时使用尽可能少的网络资源。数值结果表明：提出的算法可以有效地选择路由，同时占用了较少的网络资源。收发器费用是在核心光网络的主要费用之一，我们把网格型业务量疏导问题表述为整数线性规划问题(ILP)，目标函数是网络中使用的收发器数

2、量最少。由于在网络规模较大时，ILP规划的运算复杂度较高，不能在短时间内求得最优解，因此，我们提出了一个启发式算法来解决该问题，数值结果表明：提出的启发式算法可以得到与ILP法接近的结果。为了减少网络中使用的收发器数量，可以有效地把低速率连接请求疏导到高容量的光路上。通过研究网格型WDM网络的阻塞特性，提出了一个分析模型来计算有业务量疏导能力的网格型波分复用网络中业务请求的阻塞性能。该分析模型首先把原始网络分解为多个路径子系统，然后对这些路径子系统分别求解，再对这些子系统进行适当地组合就可以得到整个网络的解。对于给定的网络拓扑和业务量模式，该分析模型抓住了链路负载和链路阻塞事件的

3、相关性，仿真结果表明：提出的分析模型给出较准确的结果。1关键词：光网络，波分复用，业务量疏导，路由，阻塞性能，网格型网络TRAFFICGROOMINGINOPTICALWDMNETWORKSAbstractW，ⅣelengmDivisionMultiplexing(WDM)hasbeenwidelyusingmthewldeareabackbonenetworks．WDMisapromisingtechnologytoaceoml血odatetheexplosivegrowthofIntemetandtelecommunicationtrafficinwide，metro—are

4、鹆a11dlocal．areanctwo收s．WDMdividestheavailablefiberbandwidthintoasetofnon．overlappingwavelength(WDMchannel)．Thebandwidthonawavelellgt

5、l1sclosetothepeakelectronictransmissionspeedofafewgigabitspersecond((jbps工HoweVer'thjslargegranularityofwavelengthcapacityistoolargeforcertam仃a土ncrequirements．O

6、nesolutionistodivideawavelengthcapacityintomultipletimeslots·Itislikelvthecasethatnetworksoffuturewillemployahybrid，layeredarchitecture，usill2bothwavelengthromingandelectronicswitchingtechnologies·Such、粕Mne似orksarerequiredtoprovidedynamicservicestotheUSerataratethatISmuch10wcrmall也e触1waveleng

7、thcapacity．Inaddition，innetworksofpracticalsize,thenumberofsourcedestinationtrafficconnectionsisstillallorderofmagnitudehigh贸maIl也enumberofavailablewavelengths．Designsuchanetwork，toprovideaVaned啪geofsub翰tetrafficservicesincosteffectiveservicesincosteffectivemaimer,isadi伍cuntask．Tra伍cgroomingi

8、nWDMnetworksCanbedefinedastheaotofmuRiplexing，demultiplexingandswitchinglowerratetrafficstreamson协t119ncapacitylightpaths．Inthisthesis，westudynetworkdesignandoperationme也0dSt0improvethenetworkutilization．Mostofnlework0ntrafficgroominghasbeeni