IP/DWDM光Internet中集成式智能QoS路由机制的研究及其仿真实现

摘要

随着互联网技术的迅速发展，数据业务逐渐成为网络的主流，而传统的IP/ATM/SDH/DWDM的结构方式日益成为制约数据业务快速发展的障碍，迫切需要开发新技术来解决这一问题。IP直接由光通道传输是最高效的，不仅可以与现有通信网络兼容，还可以支持未来的宽带业务网及网络升级，并具有可扩展性。由于密集波分复用DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)技术已经日趋成熟，因此利用DWDM系统承载IP业务的IP/DWDM光Intemet成为一种选择。 路由技术是网络中的关键技术之一。为此，本文设计了IP/DWDM光Internet中的新型路由选择机制，该机制采用概率论方法，考虑网络信息不精确性；引入模糊数学方法，提供柔性服务质量QoS(Quality of Service)支持；综合考虑网络提供方和用户方的利益，设计公平的带宽定价方法。 由于该路由问题的NP完全属性，本文分别引入多智能体进化算法MEA(Mult-AgentEvolutionary Algorithm)、种族分类算法SA(Species Algorithm)和学习进化算法LEA(Leamning Evolutionary Algorithm)予以解决，同时集成波长分配算法，一体化完成路由与波长分配；对于动态组播，设计优化算法，分别实现同构和异构QoS情况下组播组成员的动态加入/退出以及组播树重构。 为了评估上述路由机制的性能，设计并开发了仿真软件，进行了仿真研究。结果表明，本文设计的路由机制可以有效地解决IP/DWDM光Internet中的路由问题，具有良好的性能。

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声明

第一章绪论

1.1 IP/DWDM光Internet

1.1.1 DWDM技术

1.1.2 DWDM光网络上的IP传输

1.1.3 IP/DWDM光Internet体系结构

1.2 QoS路由

1.2.1 QoS

1.2.2 QoS路由及主要难点

1.3课题来源

第二章IP/DWDM光Internet中的QoS路由

2.1 概述

2.2单播路由

2.3组播路由

2.3.1单跳组播路由

2.3.2全光组播路由

第三章IP/DWDM光Internet中QoS单播路由机制设计

3.1问题的提出

3.2模型描述

3.2.1网络模型

3.2.2信息不精确性模型

3.2.3市场模型

3.2.4数学模型

3.3波长分配

3.4算法描述

3.4.1一种基于多智能体进化算法的单播路由算法设计

3.4.2一种基于种族分类算法的单播路由算法设计

3.4.3一种基于学习进化算法的单播路由算法

第四章IP/DWDM光Internet中QoS组播路由机制设计

4.1 IP/DWDM光Internet中QoS静态同构组播路由机制设计

4.1.1问题描述

4.1.2模型描述

4.1.3波长分配

4.1.4算法描述

4.2 IP/DWDM光Internet中QoS静态异构组播路由机制设计

4.2.1问题描述

4.2.2模型描述

4.2.3算法描述

4.3支持动态组播的路由机制设计

4.3.1同构动态组播

4.3.2异构动态组播

第五章仿真实现与性能评估

5.1仿真环境

5.1.1开发工具及平台

5.1.2仿真环境总体结构

5.2仿真软件主要功能

5.2.1拓扑管理

5.2.2路由

5.3仿真软件的具体实现

5.3.1主要VC++类

5.3.2具体实现

5.4性能评估

5.4.1算法参数评估

5.4.2智能优化算法性能评估

5.4.3路由机制性能评估

第六章结束语

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间发表的学术论文