论文部分内容阅读
全光网络不需要光-电-光转换,克服了现有传输网络中节点交换的瓶颈,具有强大的传输能力,是最具前景的新一代大规模骨干传输网络。在全光网络中,两点间的通信通过端到端的链路实现。在没有波长转换的情况下,每条链路需要在它经过的所有链路上必须使用相同的波长,这称为波长一致性限制。因此,当光网络中两条使用相同波长的链路经过同一条链路时,就会发生阻塞,这严重影响着网络的传输性能。
克服波长一致性约束的一个有效方法是在网络节点上配置波长转换器,必要时可将输入链路上的一个波长转换为输出链路上的另一个波长。每个节点上都配置波长转换器是最理想的,但目前波长转换器十分昂贵,难以给每个节点都配置波长转换器。对于有限数量的波长转换器,如何放置才能最大限度地降低网络的阻塞率,是全光网络中需要解决的一个重要问题。这一问题称为波长转换器最优配置问题。
树形网络具有容易构建、成本较低、路由唯一,且容易嵌套进任何连接拓扑等优点,是一种基本的网络结构。本文主要针对树形拓扑网络研究波长转换器的最优配置问题,通过分别考虑网络节点和链路上的通信量,并结合网络的直径、中心,基于网络分解和迭代的思想,系统地提出了几种波长转换器配置启发式算法。本文的主要研究成果包括:
1、提出一种基于网络直径和节点度的波长转换器配置算法。该算法综合考虑树形全光网络中节点的度和路径长度,采用启发式方法,利用迭代原理将波长转换器依次放置在最有可能发生阻塞的节点上,以降低网络的整体阻塞率。这个算法不依赖网络的业务量统计数据,最适宜于求新建网络中波长转换器最优配置方案时使用。
2、在基于网络直径的波长转换器算法基础上,引进了链路负荷作为链路的权,提出一种基于赋权直径的波长转换器配置算法。
3、将节点的业务量统计数据作为节点的权,提出一种基于网络中心且兼顾节点权值的波长转换器配置算法。
4、提出一种基于节点赋权中心的波长转换器配置算法。该算法的特点是加大了节点权值对波长转换器放置的影响。
本文所提出的系列波长转换器配置算法各具特点,适合在不同的决策情况下使用。算法演算表明,按本文所提出的算法配置波长转换器,能有效降低网络的阻塞率,并且算法的计算过程简单,易于执行,具有较好的应用价值。由于目前尚未见到专门针对树形拓扑网络的波长转换器最优配置方面的研究成果,因此本文的研究具有较好的创新性和重要的学术意义。