业务分叉技术在WDM光环网动态业务流量疏导中的应用

摘要

近几年来,随着WDM(Wavelength Division Multiplexing)技术的发展,光纤中传播的波长数在不断提高.为了合理分配网络中的波长和业务,业务流量疏导技术于1998年提出,之后很快成为当今光网络研究中的一个前沿和热点问题,也是一个商业价值和科技价值较高的科研课题.由于流量疏导问题是一个NP难问题,目前的研究主要集中环网络中.业务分叉技术指对一个节点对间的信号进行切割或分解操作,形成多个新的较短的业务段或低速信号,从而能恰好装入已有波长的空余容量中,使用多个波长传输该信号,通过共享波长中已有的ADM,实现减少ADM数和波长数,以及有效利用波长的空闲容量的目的.将业务分叉技术与流量疏导技术相结合,能进一步优化疏导后的结果.该文主要讨论了在对单向环网络中业务需求进行严格无阻塞和可重构无阻塞疏导时,业务分叉技术的应用.我们通过将遗传算法和局部启发性算法结合,分别设计了不同的算法,有效地将业务分叉技术与动态业务流量的严格无阻塞和可重构无阻塞的疏导问题相结合.我们给出了相关的计算机模拟结果,并进行了必要的讨论.归纳起来,该文主要的贡献在于:(1)首次对业务分叉进行了分类和定义,并创造性地提出一种新的分叉方案;(2)首次将业务分叉技术应用于对动态业务流量的疏导问题中;(3)首次使用遗传算法实现业务分叉技术在光网络中的应用.该文的内容如下:业务分叉是一种最近提出的技术.由于它可以有效减少ADM数和波长数,将这种技术应用在流量疏导中能优化疏导结果.我们首次对业务分叉技术进行分类,并给出了相关的概念,同时还对每一类技术进行详细分析.我们使用了一组非线性整数规划方程来描述疏导问题,在此基础我们提出了一种使用业务分叉技术的遗传算法解决方案对动态业务的严格无阻塞和可重构无阻塞问题进行求解.这是首次业务分叉技术应用在动态业务的流量疏导问题求解中.我们给出了相关的计算机模拟结果,以证明业务分叉技术的有效性,同时进行了相关讨论,分析了分叉技术的优越性.

目录

文摘

英文文摘

第一章 动态流量疏导的研究近况及本文结构

第一节动态流量疏导的意义及其分类

第二节动态流量疏导的研究现状

第三节本文的主要工作及文章结构

第二章 遗传算法综述

第一节生物进化理论和遗传算法的基本原理

第二节遗传算法的特点和进一步讨论

第三节小结

第三章 业务分叉在严格无阻塞疏导中的应用

第一节问题的数学描述

第二节ADM与波长的理论上下限

第三节业务分叉概念及在严格无阻塞疏导中的应用

第四节使用遗传算法在严格无阻塞疏导中实现业务分叉

第五节计算机模拟结果与相关分析

第六节小结

第四章 业务分叉在可重构无阻塞疏导中的应用

第一节业务分叉在可重构无阻塞疏导中的应用

第二节遗传算法的描述

第三节计算机模拟与相关分析

第四节小结

第五章 本文小结及今后研究方向

参考文献

附录：在读硕士期间投稿和发表论文情况

致谢