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WBS网状网中的业务保护算法设计与仿真实现

作　者: 武腾飞
导　师: 郭磊
学　校: 东北大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 波带交换生存性区分持续时间负载均衡
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 17次
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内容摘要

随着网络业务量的爆炸性增长以及高性能的波分复用(Wavelength Division Multiplexing, WDM)光网络设备的出现,WDM技术已成为下一代骨干网络的核心技术。但WDM技术在大幅度提高传输容量的同时,也增加了交换设备的规模(端口数)、控制难度和管理复杂性。而波带交换WBS (WaveBand Switching)技术可以将多个波长捆绑成一个波带在光域进行交换,有利于减小交换设备的端口数,降低设备成本和管理复杂性,因而成为WDM网络发展的一个趋势。同时,由于光网络承载了巨大的业务量,任何网络故障(如链路失效)将导致大量业务的损失。因此,需要在光网络中引入有效的生存性机制。本文首先分析了传统的波长路由(Wavelength Route, WR)网络与WBS网络对路由算法性能指标需求的不同。WR网络的优化目标是要求路由跳数尽可能少,而WBS网络的优化目标则要求能够将波长尽量融合到波带内以减少端口数。因此,适合于WR网络的生存性路由算法并不一定适用于WBS网络,必须设计适用于WBS的生存性路由算法。本文设计了三种用于WBS网络业务疏导的辅助图：波带分层图(Waveband Layered Graph, WLG)、波带联合辅助图(Waveband Integrated Auxiliary Graph, WIAG)和波带内波长分层图(Wavelength Layered Graph In Waveband, WLGIW),并设计了基于这三种辅助图的业务疏导保护算法：专用通路保护算法(Dedicated Path Protection, DPP)、负载均衡子通路共享保护算法(Traffic Balanced Shared Sub-Path Protection., TBSSPP)和区分持续时间分级算法(Differentaited Duration Path Protection, DDPP)。为验证和评估本文所设计算法的性能,在本文第四章中,基于VC++开发了上述三种算法的仿真平台软件,并利用该仿真平台分析和比较了本文所设计的算法。仿真结果表明,本文所设计的算法是有效的,具有较好的性能。

全文目录

中文摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-25
  1.1 研究背景  9
  1.2 WBS光网络技术发展  9-15
    1.2.1 WBS技术原理  10-13
    1.2.2 WDM光网络发展概况  13-15
  1.3 WBS光网络的端口成本优势  15-17
    1.3.1 多层MG-OXC对业务的处理过程  15-16
    1.3.2 单层MG-OXC对业务的处理过程  16
    1.3.3 MG-OXC相对于普通OXC所节省的端口成本优势  16-17
  1.4 WBS光网络的波带融合策略  17-18
  1.5 WDM光网络中的生存性问题  18-23
    1.5.1 WDM光网络生存性技术概述  18-21
    1.5.2 WBS光网络的生存性技术  21-23
  1.6 全文主要贡献及内容安排  23-24
  1.7 课题来源  24-25
第2章 WDM光网络中的动态业务量疏导  25-29
  2.1 研究背景  25
  2.2 WDM光网络模型  25-26
  2.3 WDM网络中业务的疏导算法  26-27
  2.4 本章小结  27-29
第3章 WBS光网络中动态业务量疏导和保护算法设计  29-49
  3.1 研究背景  29-30
  3.2 WBS光网络模型  30-36
    3.2.1 波带分层图  30-32
    3.2.2 波带联合辅助图  32-34
    3.2.3 波带内波长分层图  34-36
  3.3 WBS网络专用通路保护算法  36-40
    3.3.1 链路代价的确定  36-37
    3.3.2 DPP算法描述  37-40
    3.3.3 算法时间复杂度分析  40
  3.4 WBS网络负载均衡子通路共享保护算法  40-44
    3.4.1 链路代价的确定  40-42
    3.4.2 TBSSPP算法描述  42-44
    3.4.3 算法时间复杂度分析  44
  3.5 WBS网络区分持续时间分级通路保护算法  44-49
    3.5.1 链路代价的确定  45-46
    3.5.2 DDPP算法描述  46-48
    3.5.3 算法时间复杂度分析  48-49
第4章算法仿真实现与性能分析  49-69
  4.1 仿真环境  49
  4.2 仿真模型  49-54
    4.2.1 网络模型  49-50
    4.2.2 业务模型  50-52
    4.2.3 评价指标  52-54
  4.3 仿真结果分析  54-68
    4.3.1 不同的到达业务数量下算法的性能  56-61
    4.3.2 不同的业务到达率下算法的性能  61-65
    4.3.3 不同的波带粒度下算法的性能  65-68
  4.4 本章小结  68-69
第5章结束语  69-71
参考文献  71-75
致谢  75-77
作者在攻读硕士期间发表的学术论文  77

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