具有QoS保证的抗毁动态RWA算法设计与仿真

论文摘要

波长路由机制是光网络关键技术研究的一个重要部分,它指的是为达到的光路业务连接请求选择一条光通路及分配一条可用的波长。为区别对待不同的用户/业务,以及提供一定的链路业务保护能力,需要在波长路由机制中引入QoS保证及链路抗毁机制。本文主要研究在无波长转换器下,具有QoS保证的抗毁RWA问题。首先研究了光网络中支持波长路由的主要技术,包括波长路由机制以及控制平面相关功能模块的支持。然后总结了现有的动态业务模式下实现波长路由的主要不足之处：1)选路与波长分配独立地进行；2)不支持QoS；3)不完善的链路保护机制。在综合分析了现有的动态RWA算法之后,为了实现路由选择与波长分配地同时进行,提出了一种新的负载均衡的动态RWA算法,这种新算法实现了全网负载均衡以及波长路由的同时进行。在负载均衡动态RWA算法的基础之上,为了同时支持QoS以及网络抗毁特性提出一种新的具有QoS保证的抗毁动态RWA算法—QPM_DRWA算法。该算法的主要思路是：以负载均衡动态RWA算法作为基础,支持高优先级业务对低优先级业务相关资源的抢占从而优先保证QoS高优先级业务；在保护路径的选取上,为了最大化地保证网络抗毁特性,避免了保护路径与工作路径在链路上有任何的重叠性。通过将上述一系列机制引入后,QPM_DRWA算法既能实现网络的负载均衡进而优化全网的阻塞率；又能实现波长路由的一并进行,克服了先选路再分配波长而带来的种种问题；还实现了对QoS的保证,同时又能使网络具有很强的业务链路保护能力。仿真结果表明,在无故障网络中,负载均衡RWA算法比传统自适应RWA算法在阻塞率、QoS保证率方面分别优化了40%、43%。在故障网络中,QPM_DRWA算法比负载均衡RWA算法在阻塞率、QoS保证率方面分别优化了42%、48%。由此可得出,QPM_DRWA是性能优良的算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 相关领域国内外研究概况
• 1.3 本文的主要工作及内容安排
• 第2章 WDM光网络及支持QoS的RWA问题研究
• 2.1 WDM光网络标准化进程
• 2.1.1 从点到点传输系统到WDM智能光网络
• 2.1.2 智能光网络标准化进展
• 2.2 WDM光网络结构和特征
• 2.2.1 WDM光网络技术原理
• 2.2.2 WDM光网络分层结构
• 2.2.3 WDM光网络基本特征
• 2.3 WDM光网络关键技术研究
• 2.4 光交换技术
• 2.5 波长路由及QoS保证机制
• 2.6 受限条件及控制平面的支持
• 2.7 典型动态波长路由算法研究
• 2.8 本章小结
• 第3章 具有QoS保证的抗毁动态RWA算法设计
• 3.1 负载均衡的动态RWA算法研究
• 3.2 具有QoS保证的抗毁动态RWA问题分析
• 3.3 QPM DRWA算法思想描述
• 3.3.1 问题描述及符号定义
• 3.3.2 最小影响路由算法思想
• DRWA算法核心思想与具体描述'>3.3.3 QPM_DRWA算法核心思想与具体描述
• DRWA算法步骤和具体流程'>3.4 QPM_DRWA算法步骤和具体流程
• DRWA算法时间复杂度分析'>3.4.1 QPM_DRWA算法时间复杂度分析
• 3.5 本章小结
• DRWA算法仿真实现与性能分析'>第4章 QPM_DRWA算法仿真实现与性能分析
• 4.1 仿真设计的总体框架
• 4.2 仿真模型
• 4.2.1 网络模型
• 4.2.2 业务模型
• DRWA算法的实现'>4.3 QPM_DRWA算法的实现
• 4.4 性能评价指标
• 4.5 仿真结果与分析
• 4.5.1 算法仿真数据分析
• 4.5.2 算法仿真对比分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 结束语
• 5.1 工作总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间发表论文情况