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SWCC-OBS网络中关于路由选择优化问题的研究

作　者: 郑炳辉
导　师: 刘暾东
学　校: 厦门大学
专　业: 系统工程
关键词: SWCC-OBS网络路由选择分解协调思想虚拟博弈优化
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

光突发交换技术因其具有高带宽利用率、传输效率高、应用范围宽、构建设计简便等优点,成为当今光交换领域最有价值的技术之一。目前关于光突发交换网络方面的研究大部分都是假设其交换节点全不具备波长转换能力或者全都有波长转换能力,而对稀疏分布的部分节点具备有限波长转换能力的光突发交换网络即SWCC-OBS网络的相关研究并不多,因此,研究该类型网络的特性具有一定的理论参考意义和实际应用价值。本课题主要关注的是如何在SWCC-OBS网络中寻找一种有效的方法来解决突发数据传输效率低和丢包率高的路由选择问题,该领域已有的研究方法大都是基于复杂实验性的处理方法,而本课题从优化角度出发关注到SWCC-OBS网络研究领域的路由选择问题可以转化为优化问题,这些问题不仅尚未得到系统地研究,而且都是一类离散的、不可导的非线性优化问题。因此,本课题提出采用非常规的分解协调思想和虚拟博弈优化过程这两种不同的方法来解决SWCC-OBS网络中的路由选择优化问题。针对SWCC-OBS网络中的路由选择优化问题,本文首先对其数学模型进行了分析和讨论,详细剖析了该模型存在非线性多变量求解困难的原因,并在此基础上对模型优化求解的可行性进行探索,在固定路由和随机路由机制下分别设计了分解协调思想的路由优化算法和虚拟博弈的路由优化方法,通过对影响目标函数的多个变量进行分解预估和迭代更新,最终获得了优化路由路径信息使得全网突发丢包率达到较优值。仿真实验表明,本文所使用的路由优化方法相比于传统的启发式路由算法能够获得更低的全网突发丢包率,不仅具有更高的效率,而且适用于复杂模型的优化求解,具有较高的实用价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-10
第一章绪论  10-19
  1.1 引言  10
  1.2 研究背景及意义  10-13
  1.3 国内外研究现状  13-16
  1.4 本文的主要内容及特色工作  16-17
  1.5 本文的章节安排  17-19
第二章稀疏分布波长转换OBS网络背景知识  19-37
  2.1 引言  19
  2.2 光突发交换网络  19-25
    2.2.1 网络体系结构  19-22
    2.2.2 突发包传输原理  22-24
    2.2.3 光突发交换网络特色与不足  24-25
  2.3 稀疏分布波长转换能力的OBS网络  25-34
    2.3.1 波长转换器概述  25-27
    2.3.2 SWCC-OBS网络简介  27-29
    2.3.3 交换节点阻塞率的理论分析  29-33
    2.3.4 全网突发丢包率的理论分析  33-34
  2.4 SWCC-OBS网络路由选择优化数学模型  34-36
  2.5 本章小结  36-37
第三章基于分解协调的SWCC-OBS网络路由优化  37-52
  3.1 引言  37
  3.2 分解协调思想  37-39
  3.3 算法描述  39-44
  3.4 仿真求解  44-51
  3.5 本章小结  51-52
第四章基于虚拟博弈的SWCC-OBS网络路由优化  52-67
  4.1 引言  52
  4.2 博弈论概述  52-58
    4.2.1 博弈论简介  52-54
    4.2.2 博弈优化模型  54-55
    4.2.3 纳什均衡  55-56
    4.2.4 帕累托最优  56-58
  4.3 虚拟行动  58-62
  4.4 算法与实验结果  62-66
    4.4.1 算法描述  62-65
    4.4.2 实验结果  65-66
  4.5 本章小结  66-67
第五章总结与展望  67-69
  5.1 总结  67
  5.2 展望  67-69
附录  69-70
参考文献  70-75
在学期间发表及完成的论文  75-76
致谢语  76

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