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全光网络路由和波长分配技术研究

随着光电子器件技术的飞速发展,波分复用光传输系统通过光节点设备连接构成的全光网络是未来通信网络的发展方向。信号流的传输和交换始终以光的形式进行,无需光/电、电/光转换。因此,全光网络有效地克服了复杂的电数字交叉互连设备的“电子瓶颈”,实现高速率、大容量、高质量通信,并且对信号速率、数据格式和调制方式透明。然而,基于光波长通道的直接联网有它特有的局限性。首先,同一条光纤复用波长数量有限使得以波长为通道标识的网络的通道数量较少,特别是规模较大的网络。再者,波长转换技术和成本限制使得网络节点一般没有波长转换能力,源目的节点间的通信连接必须始终承载在同一波长通道上,产生了所谓的波长连续性限制。为了充分有效地利用网络资源,必须针对光波长网络执行有效的路由和波长分配(RWA)算法。光网络的发展需要其物理底层关键技术的驱使以获得更丰富、更低成本的网络带宽资源。光网络资源的丰富与否决定着通过RWA实现光路连接的难易程度。因此有必要对光网络物理底  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

WDM全光网络中路由和波长分配问题研究

如何有效的分配光纤和波长既是WDM全光网络的一个重点也是一个难点。在对以往的RWA算法有了较为全面了解的基础上,本文提出了一个针对博弈论的RWA问题模型。在我们提出的问题模型中,每个连接请求都被赋予了一个权值,代表被成功响应时发出连接请求的用户付给全光网络的报酬。建立连接请求的过程可以看作一个博弈的过程。本文研究的是在所有用户都给出了报酬值的情况下,如何响应这组连接请求使得网络获得的报酬之和最大。针对论文中建立的问题模型,我们设计了一个相应的RWA算法,叫作LPC-RVL算法。LPC-RVL算法把RWA问题分成路由和波长分配两个子问题分别解决。在路由算法中,引入了链路损耗的概念。每条链路上的损耗值和此链路上剩余的波长数成反比。Dijkstra算法用来为每一个连接请求寻找一个最短路径路由。在波长分配算法中,引入了相关连接请求集合和权值损失的概念。根据一定的计算方法,对相关连接请求集合中的连接请求的权值损失之和最小的波长才会被选择。...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

曲阜师范大学
曲阜师范大学

全光网中的拓扑设计与波长分配问题研究

信息社会的来临,正在改变生活中的许多方面,对信息的需求和依赖是这个社会的一个标志。因特网的迅猛发展和新业务的不断出现导致对带宽的需求越来越大,同时随着光网络技术的发展,对服务质量的要求也越来越高,但是一个网络的性能不仅取决于它的物理资源(光学交叉连接器,转换器,光纤,每条光纤的波长数)而且取决于它的控制策略。一个差的资源管理策略将会导致网络利用率和吞吐量大大降低。然而基于光波长复用的直接联网有它特有的局限性,现有的以SONET/SDH技术为主的广域骨干网络越来越不能适应这种需求,迫切需要一种新的性价比更高的技术来满足人们对信息的需求。光的波分复用技术(Wavelength Division Multiplexing:WDM)为解决这种矛盾提供了一个方案。WDM技术对光纤巨大带宽的充分利用可以导致传输数据的价格大的降低,这使它已经成为广域骨干网络中最具吸引力的技术,而且可以预言远的将来,它还会在其他网络领域中得到更广泛的应用。首先...  (本文共38页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
浙江工业大学

WDM全光网络中固定备选路由算法的实现及其算法优化

随着多媒体和网络应用的快速发展,采用路由选择和波长分配(RWA)的WDM光网络被视为是下一代高速广域骨干网最具竞争力的候选者。路由和波长分配(Routing and Wavelength Assignment,RWA)是波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)全光网络中的一个重要问题,它是指网络某对节点间有光路建立请求时,如何寻找从源节点到目的节点的路由,并在该路由上分配波长。合理的路由和波长分配,不仅可以增强网络资源的利用率,而且可以提高网络的整体性能。本论文主要研究了WDM全光网中固定备选路由算法的实现和优化问题,并对算法性能加以评价。论文首先介绍了波分复用系统的原理、发展历程、WDM全光网络的体系结构和常见的路由选择和波长分配算法。接着介绍了常用的固定备选路由FAR算法(前K条最短路由算法)的实现过程,并与固定路由FR算法性能进行了比较。最后通过对FAR算法的扩充,提出了两种优化...  (本文共87页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

WDM星形全光网络关键技术研究

本文主要研究了WDM星形光网络中静态业务条件下的路由与波长分配问题。首先,概述了全光网络的概念、结构以及WDM波长路由光网络中的关键技术,详细阐述了波长路由光网络中路由与波长分配的原理,研究了已有算法的实现策略。接着,在改进星形波长路由光网络保护方式的基础上,构造了一种分析星形网络波长分配问题的模型,并由此得出确定波长下限范围的有效方法。然后,利用禁忌搜索算法和图着色理论,提出了一种解决星形网络中RWA问题的启发式算法,利用该算法研究了星形光网络在链路光纤和节点配置不同时的网络特性和生存性设计。最后,本文还构造了一个解决环网中路由与波长分配问题的启发式算法,利用算法的计算结果研究了用环形和星形两种结构设计WDM光网络时的不同特性。  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北工程大学
河北工程大学

全光网络中多参数约束业务区分资源分配算法研究

目前光网络正向全光、业务多样化的方向发展。同时,业务量的攀升、全球能源危机的出现,为通信网中能源的有效利用提出了挑战。全光网络中没有电再生设备,不能规避非理想设备和器件引入的物理层损伤对光信号传输质量(Qualityof Transmission,QoT)劣化。然而,物理层损伤还影响着网络的服务质量(Qualityof Service,QoS)参数,其处理过程增加了业务连接建立时延。并且网络的能源消耗和QoS之间也存在着权衡问题。不同等级业务的性能需求也不同。这些参数的作用和相互约束作用,往往使一条光路由于传输性能不能得到保证而阻塞。怎样在资源分配过程中选择一条满足多等级业务区分需求的光路资源是十分重要的。本论文从全光网络出发,在物理层损伤约束下,研究物理层损伤、QoS和能源消耗参数对资源分配过程的约束作用。论文首先在基于波长选择图模型的基础上设计物理层损伤感知的资源分配算法,明确物理层损伤对QoT的劣化和资源分配过程的约束;然...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>