基于OCDM的光分组交换网络中路由算法研究

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光纤通信技术的发展使得单根光纤的传输速率超过了10Tb/s,基于光码分多址的分组交换技术是未来高速全光通信网络的备选方案,因此成为目前通信研究的热点。但是制约基于OCDM的光分组交换网络的核心问题之一就是多用户干扰,随着用户数目增加网络的误码率急剧增加,单个节点的高误码率影响了通过本节点的标签交换路径LSP (Label Switching Path)的误码率以及整个网络的误码率,因此我们提出采用优化的路由算法来降低网络的误码率,提高网络的整体性能。本文主要研究在基于OCDM的光分组交换网络中实现负载均衡的路由算法问题。使用传统的路由算法建立路由导致网络中部分节点及链路的利用率过高造成网络拥塞,误码率非常高,而某些节点及链路却基本处于闲置状态,利用率非常低。因此我们提出新的路由算法,优化网络中的节点及链路的利用,以降低基于OCDM的光分组交换网络的误码率,提高网络的整体性能。本文主要进行了以下研究:1)分析了基于OCDM的光分组交换的误码率计算,在OOC误码率计算结果的基础上提出了以节点的误码率及链接率为主要性能指标的新的路由算法-NLBRA算法。本算法不考虑各条链路的带宽,而是在整个网络范围内以降低各节点以及LSP的误码率为主要目标。仿真试验表明此算法与MHA算法相比明显降低了网络节点及各条LSP的误码率;网络的链接成功率得到很大提高;同一LSP请求下拒绝率明显下降;降低了各个节点的标签利用率方差,使各节点标签的利用更加均匀;更加合理的利用了网络有限的标签资源。2)在研究上一问题的过程中,我们发现均匀分配标签方法使网络各节点的利用率有很大差别,因此提出了一种新的网络标签分配算法—NFCR算法,本算法根据各个节点在网络中路由的重要性在整个网络范围内更加合理的分配有限的标签资源。在不完全请求与完全请求两种状态下对算法和均匀分配算法进行了仿真比较,结果表明NFCR算法明显的提高了网络的路由数目以及链接率;总的链接数目得到提高。算法在没有提高网络误码率的情况下通过合理分配网络标签资源提高了网络的链接能力。3)以链路带宽为主要考虑因素,提出一种新的基于网络最大流的路由算法-MBGRA,该算法综合考虑链路对网络最大流的贡献量以及带宽使用情况来确定链路权值,然后根据Dijkstra算法查找权值最小的路径进行路由。通过仿真试验与MHA、MIRA算法比较,无论在静态链接还是在动态链接的情况下,MBGRA算法都提高了LSP的成功链接率和路由数目,提高了网络的整体性能。
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