多粒度光交换网络中的波长/波带分配算法的研究

摘要

随着下一代网络的深入研究，动态灵活的光网络体系结构及其关键技术成为了业界的研究热点之一。数据业务量的飞速增长以及光纤传输能力的大幅度提高，对光网络中的交换结构和交换技术提出了更高的要求，多粒度光交换技术应运而生。本文主要针对多粒度光交换技术中的研究热点--波带分配算法展开研究。本文介绍了现有几种典型的波带分配算法，总结了这些算法的差异和优缺点，发现这些算法大多从减少网络的端口使用数目考虑，很少考虑到网络中的资源利用率问题，为此本文提出在多粒度光交换网络波带分配中引入业务分割的思想，并根据该思想提出了碎片最小化波带分配算法，旨在提高波带中的波长利用率。另外，本文利用OPNET仿真工具建立仿真模型，根据仿真结果以及理论分析进行了讨论。仿真及分析结果表明：1)本文提出的碎片最小化波带分配算法可以改善网络的阻塞特性；2)本文提出的算法可以减少网络中使用的端口数目；3)本文提出的算法可以大幅度提高各个波带中的波长利用率。
　　 具体来讲，本文主要可以分为四大部分。第一部分主要介绍多粒度光交换技术的基本情况，重点介绍了多粒度光交换的交叉节点结构；第二部分介绍了多粒度光交换网络中的波带分配算法，详细介绍了几种典型的波带分配算法并总结了这些算法的优缺点；第三部分提出了在波带分配中引入业务分割的思想和碎片最小化波带分配算法；第四部分通过计算机仿真评估了所提算法的性能。
　　 总的来说，本论文的主要创新点在于：
　　 1.本文将业务分割的思想引入到波带分配算法中，充分利用波带中的可用波长，解决了波带分配算法中资源利用率不高的问题，提高了网络中的波长利用率。
　　 2.本文提出了碎片最小化波带分配算法，并通过仿真证实了该算法可以降低网络的阻塞概率、减少网络中使用的端口数目、以及提高各个波带中的波长利用率。