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随着网络通信量爆炸性增长以及高性能网络设备的出现,密集波分复用 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)技术将会成为下一代Internet骨干网的核心技术。在日趋成熟的DWDM网络中,如何解决波长带宽 (例如OC-48,OC-192,OC-768)与一个典型业务连接带宽 (例如 OC-1,OC-3,OC-12) 之间的巨大差距也开始成为一个研究新热点。显然,为每个业务提供一个专用波长,资源利用率低且不经济,并且由于光纤中波长数、网络节点中光收发器数等的限制,不可能为每个通信量请求建立端到端的独立光路连接。为此,需要引入通信量疏导机制,将低速通信流组合到高速波长信道上,从而极大地提高网络带宽资源利用率。
本文研究了 IP/DWDM 光 Internet 中网状拓扑下的通信量疏导问题。网状拓扑下的通信量疏导问题已证明是 NP 难的,需要采用启发式算法或者智能优化算法来解决。本文把服务质量 QOS (Quality of Service) 的概念引入到通信量疏导中来,以最小化网络资源占用率和最大化用户整体 QOS 满意度为目标,基于正交设计多目标演化算法(OMOEA)、稳定淘汰算法 (SEEA) 和捕食搜索算法 (PSA) 设计了三种智能 QoS 通信量疏导机制。另外,建立了基于博弈论和纳什均衡的通用模型,并在该通用模型下应用上述三种算法设计了三种博弈论智能 QoS 通信量疏导机制。引入分层图思想,一体化解决通信量疏导过程中的路由和波长分配问题。
为了评价本文设计机制的性能,开发了仿真软件,基于多个拓扑进行了仿真。仿真结果表明,本文设计的通信量疏导机制可以有效地解决 IP/DWDM 光 Internet 中的通信量疏导问题,具有良好的性能。