网状WDM光网络中业务量疏导算法研究

摘要

本文针对使用通用多协议标记交换(GMPLS)作为控制平面的智能光网络中优化设计所关心的几个热点问题,结合网状WDM光网络中的业务量疏导,集中研究了以下几个方面:业务量疏导的网络节点模型及虚拓扑构建、考虑QoS的业务量疏导、业务量疏导网络的生存性问题.第二章研究了业务量疏导的网络节点模型及虚拓扑构建.从工程实用的角度出发,提出了稀疏多纤的配置方法.以此为基础,根据所创建的分层虚拓扑,讨论了不同DXC节点稀疏配置时业务量疏导的实现.针对光路跳数及网络负载平衡度对业务处理时延的影响,在第三章提出了考虑负载平衡度的最大化单跳业务疏导算法.仿真表明该算法在几乎不改变平均传输距离的情况下,可以较明显改善网络的负载平衡,从而提供更好的QoS保障.第四章研究了网状WDM网络中基于共享保护的业务量疏导问题,分为两个方面:(1)提出了基于波长分层图的共享保护业务疏导量算法,(2)本文提出了基于Hamilton环保护的业务疏导算法,利用Hamilton环及与其链路分离的链路构造出工作和保护网络,在此基础上进行业务量疏导.第五章从两个方面研究了基于可靠性的区分保护问题:(1)综合考虑网状WDM网络生存性及业务QoS要求,采用分级部分光路保护机制对不同优先级的业务提供满足其QoS的连接,提出了基于波长分层图的支持QoS的区分保护算法QPP-LG,该算法根据不同业务的QoS级别和可靠性要求,提供相应级别的保护,并为高优先级的业务提供较低的阻塞率,通过适当的调节各类QoS业务的预留波长还可提供所需的阻塞公平性.(2)采用部分光路共享保护机制为低速业务提供满足其可靠性和带宽要求的连接,根据不同业务的带宽和可靠性要求,选择合适的单跳/多跳光路进行业务量疏导,并提供相应可靠等级的部分工作路保护,在保证业务连接可靠性及带宽需求的同时建立更多的业务连接,因此能更有效地利用网络资源.为验证、评估本文所提各种算法的性能,基于离散事件系统的计算机仿真,作者自行开发了业务量疏导仿真平台软件.本文第六章详细描述了作者进行的仿真和计算工作,给出了重要伪码.最后是全文总结.

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

简略字表

第一章绪论

1.1 ASON的发展演变

1.1.1光通信继续向大容量发展

1.1.2 ASON的提出

1.1.3智能光网络标准化进展

1.1.4ASON的结构模型

1.2通用多协议标记交换(GMPLS)

1.2.1多协议标记交换(MPLS)技术

1.2.2 GMPLS对MPLS的扩展

1.3 WDM光网络中的业务量疏导问题

1.3.1疏导技术

1.3.2业务量疏导

1.3.3业务量疏导研究现状

1.4全文的内容安排

第二章网状WDM疏导网络中虚拓扑的构建[XB1～2]

2.1研究背景

2.2 WDM网络中稀疏多纤配置算法

2.2.1问题描述

2.2.2基于网络物理拓扑的波长分层图模型

2.2.3稀疏多纤配置方案

2.2.4波长优化配置算法

2.2.5算法复杂度分析

2.2.6仿真及结果分析

2.3网状WDM网络中基于分层虚拓扑的业务量疏导算法

2.3.1 WDM疏导网络中节点类型

2.3.2基于OXC与DXC组合节点的分层虚拓扑

2.3.3业务量疏导

2.3.4基于分层虚拓扑的业务量疏导算法

2.3.5算法复杂度分析

2.3.6算法性能评价

2.3.7仿真及结果分析

2.4本章小结

第三章网状WDM网中考虑QoS的业务量疏导算法[XB3～4]

3.1研究背景

3.2问题描述

3.2.1网络模型

3.2.2数学分析

3.3 BMST启发式算法

3.4算法复杂度分析

3.5仿真及结果分析

3.5本章小结

第四章网状WDM网中基于共享保护的业务量疏导算法[XB5～9]

4.1研究背景

4.2基于共享保护路的业务量疏导算法

4.2.1问题描述

4.2.2 SPTG-LG启发式算法

4.2.3算法复杂度分析

4.2.4仿真及结果分析

4.3基于Hamilton环保护的业务量疏导算法

4.3.1问题描述

4.3.2算法描述

4.3.3算法复杂度分析

4.3.4仿真及结果分析

4.5本章小结

第五章网状WDM网中基于区分保护的业务量疏导算法[XB10-13]

5.1研究背景

5.2网状WDM网络中支持QoS的区分保护算法

5.2.1问题描述

5.2.2 QPP-LG算法

5.2.3算法复杂度

5.2.4仿真及结果分析

5.3网状WDM网络中支持业务量疏导的区分共享保护算法

5.3.1问题描述

5.3.2支持业务量疏导的区分共享保护算法

5.3.3算法复杂度

5.3.4仿真及结果分析

5.4本章小结

第六章算法仿真实现

6.1概述

6.2动态业务下仿真软件的总体框架

6.3业务量疏导仿真软件的实现

6.3.1仿真软件模块构成

6.3.2重要伪码

全文总结

致 谢

参考文献

个人简历

本文作者在攻读博士学位期间发表、录用和投出的文章

作者在攻读博士学位期间参加的科研项目

作者在攻读博士学位期间的获奖情况