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智能光网络动态路由和波长分配算法的研究

程希  
【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。


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