ASON中动态路由和波长分配算法研究

论文摘要

自动交换光网络（Automatically Switched Optical Network, ASON）代表着下一代传送网发展的方向,而控制平面技术是ASON实现的核心技术,对这一领域进行深入研究,具有十分重要的意义,而作为控制平面中的路由和波长分配（Routing and Wavelength Assignment, RWA）又是其中的一个关键问题。ASON对网络资源调度的灵活性提出了很高的要求,同时又要保证满足实时业务的低阻塞率要求。但是由于ASON中诸如波长转换、光交换、光存储等一系列新技术应用,使得ASON的计算环境远比传统的光传送网要复杂。这就使得针对传统光传送网设计的一系列RWA策略在ASON中表现不够理想,主要体现为不能全面完成网络资源的合理分配、优化目标过于单一、算法灵活性不够等一系列问题。本文首先简述了课题研究背景及相关的国内外相关技术的发展现状,研究了ASON的体系结构和控制平面的组成结构以及信令技术,然后对ASON中的RWA问题进行了详细的剖析,特别是针对ASON中的动态路由和波长分配这一问题进行研究,分析了波分复用（Wavelength-Division-Multiplexing, WDM）网络中的路由和波长分配问题,在此基础上,总结了影响ASON中动态路由和波长分配问题的主要因素,并且对当前已有的动态路由和波长分配算法进行了研究。在借鉴遗传原理的基础上,把最小影响波长分配算法和遗传算法相结合,对RWA算法进行了改进,提出了一种基于遗传原理的动态路由和波长分配的新算法-New Routing and wavelength assignment（N-RWA）。在设计算法的适应度函数时,考虑了路由跳数、可选波长对共享链路的影响、波长转换能力等因素。最后,应用GMPLS Lightwave Switching Simulator（GLASS）仿真软件,分别对N-RWA算法和传统的RWA算法进行了仿真,仿真结果表明,较之传统的动态RWA算法,新算法能有效地降低全网的阻塞率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 相关的国内外技术发展现状
• 1.2.1 标准化进展情况
• 1.2.2 相关的试验和应用
• 1.3 论文组织结构
• 第二章 ASON体系结构及控制平面
• 2.1 ASON体系结构
• 2.1.1 ASON的三个平面
• 2.1.2 ASON的三个接口
• 2.1.3 ASON的三种连接类型
• 2.2 ASON控制平面
• 2.2.1 控制平面的结构组成
• 2.2.2 控制平面的功能组件
• 2.2.3 控制平面的信令传递
• 2.3 本章小结
• 第三章 ASON中路由和波长分配问题研究
• 3.1 ASON中的路由技术
• 3.1.1 ASON的路由体系结构
• 3.1.2 ASON路由的新特点
• 3.1.3 ASON中的路由模式
• 3.2 ASON中动态路由和波长分配
• 3.2.1 WDM网络中的RWA问题
• 3.2.2 影响ASON中动态RWA问题的主要因素
• 3.2.3 ASON中动态路由和波长分配算法
• 3.3 ASON中RWA的功能模块
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于遗传算法的动态RWA算法设计
• 4.1 研究背景与思路
• 4.2 遗传算法基本原理及特点
• 4.2.1 遗传算法的基本原理
• 4.2.2 遗传算法的特点
• 4.3 改进的RWA算法描述及数学模型设计
• 4.3.1 最小影响（LI）数学模型
• 4.3.2 N-RWA算法的详细描述
• 4.4 本章小结
• 第五章 N-RWA算法实验仿真与分析
• 5.1 GLASS/SSF仿真系统
• 5.1.1 GLASS简介
• 5.1.2 GLASS实验环境及仿真步骤
• 5.2 N-RWA算法仿真实现与结果分析
• 5.2.1 实验网络拓扑的选定
• 5.2.2 实验参数的选定
• 5.2.3 N-RWA算法仿真实现
• 5.2.4 仿真运行结果及分析
• 5.3 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢