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智能光网络动态路由和波长分配算法的研究

作　者: 程希
导　师: 沈建华
学　校: 南京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 智能光网络 路由与波长分配 蚁群算法 阻塞率 资源利用率
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 9次
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内容摘要


以自动交换光网络(ASON)为代表的智能光网络是下一代传送网的主要发展方向之一，路由与波长分配(RWA)是实现智能光网络的关键技术。动态RWA算法可以按照业务连接请求动态地建立光路，在源节点和目的节点之间计算和选择一条合理的路由并分配波长。论文采用理论分析和数值仿真等手段对智能光网络中动态RWA算法进行了研究。本文首先研究了智能光网络原理和关键技术，重点分析了静态和动态路由波长分配机制及其算法实现。在考虑了波长分配和网络负载均衡等条件下，提出了一种基于改进蚁群算法的光网络动态RWA算法——智慧蚂蚁动态波长路由(SA-DRWA)算法。算法在蚁群系统的转移概率中增加了链路的空闲率作为约束条件，并引入随机扰动防止搜索过早收敛于局部最优路径，理论分析表明，SA-DRWA算法可以有效地实现光网络中的负载均衡。SA-DRWA算法不仅可以解决智能光网络中的动态RWA问题，而且还可以处理网络中波长转换器的配置问题。论文设计并搭建了光网络仿真平台并对SA-DRWA算法进行了仿真试验和性能分析。对不同网络拓扑中算法性能进行了仿真研究，结果表明：SA-DRWA算法比传统Dijkstra+FF算法在阻塞率及资源利用率等方面有明显改进，在规则MESH型网络中可以获得最佳的改善。在特定节点加入波长转换器，网络的阻塞率有明显降低，当网络处于中等负荷时，可以获得最好的网络阻塞率性能改善。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 研究背景及意义  8-11
  1.2 路由与波长分配(RWA)  11-13
  1.3 论文主要工作和结构  13-15
第二章 智能光网络路由和波长分配问题  15-28
  2.1 智能光网络发展和标准进展  15-18
  2.2 光网络中的 RWA 问题  18-21
    2.2.1 路由计算问题  18-20
    2.2.2 波长分配问题  20-21
  2.3 智能光网络中的 RWA 问题  21-24
  2.4 影响智能光网络中动态 RWA 问题的主要因素  24-26
  2.5 智能光网络中动态 RWA 算法  26-27
  2.6 本章小结  27-28
第三章 基于改进蚁群算法的光网络动态 RWA 算法  28-39
  3.1 蚁群算法  28-31
    3.1.1 蚁群算法基本原理  28-30
    3.1.2 蚁群算法的应用和特点  30-31
  3.2 基于改进蚁群算法的光网络 RWA(SA-DRWA)算法  31-37
    3.2.1 SA-DRWA 算法概述  31-32
    3.2.2 SA-DRWA 算法的实现步骤  32-34
    3.2.3 SA-DRWA 算法理论分析  34-37
  3.3 本章小结  37-39
第四章 基于 SA-DRWA 算法的光网络系统仿真  39-51
  4.1 仿真系统总体设计  39-40
  4.2 仿真系统详细设计  40-50
    4.2.1 全局变量和基本类定义  40-41
    4.2.2 随机数产生模块(rnt 方法)  41-42
    4.2.3 转移函数(Transition 方法)  42
    4.2.3 节点选择策略(Cant：：ChooseNextNod)  42-44
    4.2.4 信息素更新策略  44
    4.2.5 寻路模块(Search)  44-46
    4.2.6 最短路径模块(CSPF)  46-49
    4.2.7 业务产生模块(load)  49-50
    4.2.8 主程序  50
  4.3 本章小结  50-51
第五章 仿真结果与性能分析  51-63
  5.1 仿真环境和测试  51-54
    5.1.1 仿真环境  51-52
    5.1.2 测试  52-54
  5.2 仿真结果与分析  54-62
    5.2.1 阻塞率性能分析  54-56
    5.2.2 资源利用率分析  56-58
    5.2.3 波长转换器配置及其影响  58-62
  5.3 本章小结  62-63
第六章 结束语  63-64
  6.1 论文研究主要结论  63
  6.2 对未来工作的展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-69
攻读硕士学位期间研究成果  69

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信
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