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随着光电子器件技术的飞速发展,波分复用光传输系统通过光节点设备连接构成的全光网络是未来通信网络的发展方向。信号流的传输和交换始终以光的形式进行,无需光/电、电/光转换。因此,全光网络有效地克服了复杂的电数字交叉互连设备的“电子瓶颈”,实现高速率、大容量、高质量通信,并且对信号速率、数据格式和调制方式透明。然而,基于光波长通道的直接联网有它特有的局限性。首先,同一条光纤复用波长数量有限使得以波长为通道标识的网络的通道数量较少,特别是规模较大的网络。再者,波长转换技术和成本限制使得网络节点一般没有波长转换能力,源目的节点间的通信连接必须始终承载在同一波长通道上,产生了所谓的波长连续性限制。为了充分有效地利用网络资源,必须针对光波长网络执行有效的路由和波长分配(RWA)算法。
目前提出的RWA算法大多数都是基于精确网络状态信息下的,但是这种精确的网络状态需要频繁地进行网络信息的互换,这特别是对于大型的网络,是不现实的。还有许多其他因素,如不可忽略的传输延迟、网络层次汇聚等等,都会导致网络状态信息的不精确性,当网络状态信息不精确时,阻塞率就会提高,鉴于此,本文对如何克服网络状态信息带来的阻塞率的影响进行了研究,研究如何通过改善RWA算法,来使算法在不精确的信息下仍能保证一定的质量。本文的主要工作包括:
1.简略介绍了光网络中的复用技术,并引出不精确网络状态信息下的路由和波长分配,对其研究意义进行了概述。
2.详细介绍了波分复用(WDM)系统和网络,这是路由和波长分配的平台。对其概念、主要特点、结构原理、拓扑等问题进行了一一介绍。
3.介绍了路由和波长分配的概念,并对前人所做的工作进行了分析,介绍了几种路由和波长分配算法并对他们的优缺点进行分析。
4.提出用重用光路、考虑网络更新策略到路由和波长分配中、旁路瓶颈路段等方法来抵消网络状念信息的不精确性带来的影响,并在此基础上对经典算法提出一个改进算法TBR算法。仿真结果证明,这种算法有效地降低了网络阻塞率,提高了网络的性能。