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全光网络中面向多物理损伤参数约束的PLI-RWA算法研究

作　者: 张凯
导　师: 赵继军
学　校: 河北工程大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 光网络物理层损伤 RWA算法损伤约束模型损伤参数
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 26次
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内容摘要

随着全球信息化的发展，网络中各种业务呈现爆炸式的增长，光网络正向高速、动态、全光透明架构演进。在全光网络中，信号的传输完全处于光域，无需电域的处理，使得网络中物理层损伤对光路传输质量（Quality of Transmission,QoT）的不利影响越来越突出，以至于会恶化动态光路连接的性能，往往会使一条有资源可用的光路由于物理层损伤过于严重导致误码率过高而变得不可用。怎样在路由波长分配（Routing and WavelengthAssignment，RWA）过程中通过RWA算法自适应地规避物理层损伤的影响为业务提供满足其QoT需求的传输服务成为亟待解决的问题。本文从多种物理层损伤出发，分析了网络中物理层损伤的多样性、复杂性及其对网络的影响，深入研究全光网络中基于物理层损伤约束的连接提供的关键问题，重点明确了面向物理层损伤的RWA新机理，并构建了多物理层损伤约束的物理层损伤评估模型，提出了适用于全光网络中QoT有保证的动态PLI-RWA算法，使连接业务的建立过程可以更加有效地规避物理层损伤的影响。本文主要工作分为以下几个部分：（1）从光网络的发展演进趋势出发，对光网络发展中的关键技术问题进行了概述，重点从光网络中物理层损伤的角度出发，介绍了研究背景、研究意义以及国内外研究现状，探讨了对基于物理层损伤的RWA算法研究的必要性。（2）对光网络中的物理层损伤进行了理论研究，探讨分析了物理层损伤的多样性和复杂性及其对光信号的影响，利用Optisystem软件对物理层损伤作用下的光脉冲特性变化情况进行了较为详细地仿真分析。（3）设计了一种面向多种物理层损伤约束的Q值评估模型，该物理层损伤评估模型比较适合用于评估复杂的网状光网络中物理层损伤的噪声功率，可较精确的评估光路的物理层损伤情况，以帮助业务在选路时有效规避物理层损伤的影响，为业务提供满足其QoT需求的光路。（4）提出了一种面向多物理层损伤参数的路由与波长分配算法。在算法架构中，设计了一种代价参数整合机制，为每条链路设定了相应的代价参数，利用这些参数来优化路径的选择。该算法有效规避了光网络中物理层损伤的影响，保证了信号质量，提高了网络服务质量，同时具有较短的算法执行时间。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-11
第1章绪论  11-19
  1.1 研究背景和意义  11-12
    1.1.1 研究背景  11-12
    1.1.2 研究意义  12
  1.2 国内外研究现状  12-16
    1.2.1 物理层损伤评估模型研究  13-14
    1.2.2 PLI-RWA 算法研究  14-15
    1.2.3 PLI-RWA 算法研究存在的问题  15-16
  1.3 本文研究内容和结构  16-18
  1.4 本章小结  18-19
第2章光网络中 PLI-RWA 算法分析  19-26
  2.1 RWA 算法分析  19-21
    2.1.1 路由子问题  20-21
    2.1.2 波长分配子问题  21
  2.2 PLI-RWA 算法分析  21-25
    2.2.1 PLI-RWA 算法的分类  21-22
    2.2.2 PLI-RWA 问题解决方法  22-23
    2.2.3 PLI-RWA 问题研究路线  23-25
  2.3 本章小结  25-26
第3章高速动态光网络物理层损伤分析  26-44
  3.1 物理层损伤的简介  26-27
  3.2 物理层损伤的分类  27
  3.3 线性物理层损伤分析  27-36
    3.3.1 光纤传输损耗  27-28
    3.3.2 色散  28-34
    3.3.3 放大器自发辐射（ASE）噪声  34-35
    3.3.4 串扰（XT）  35-36
  3.4 非线性物理层损伤  36-41
    3.4.1 自相位调制（SPM）和交叉相位调制（XPM）  36-40
    3.4.2 四波混频（FWM）  40-41
  3.5 物理层损伤对 RWA 算法的影响  41-42
  3.6 本章小结  42-44
第4章多物理层损伤约束评估模型研究  44-55
  4.1 物理层损伤评估模型的设计  44-48
    4.1.1 物理层损伤评估模型的构建基础  44-46
    4.1.2 物理层损伤评估模型构建  46-48
  4.2 多物理层损伤评估模型性能仿真  48-54
    4.2.1 仿真设计  48-51
    4.2.2 仿真结果分析  51-54
  4.3 本章小结  54-55
第5章面向多参数约束的 PLI-RWA 算法研究  55-65
  5.1 物理层损伤参数设计  55-57
    5.1.1 物理层损伤的重分类  55-56
    5.1.2 物理层损伤参数的设计  56-57
  5.2 面向多参数约束的 PLI-RWA 算法设计  57-59
    5.2.1 算法总体设计  57-59
    5.2.2 算法详细描述  59
  5.3 面向多参数约束的 PLI-RWA 算法仿真及分析  59-64
    5.3.1 算法仿真设计  59-61
    5.3.2 算法仿真分析  61-64
  5.4 本章小结  64-65
结论  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-72
作者简介  72-73
攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况  73-74

全光网络中面向多物理损伤参数约束的PLI-RWA算法研究

内容摘要

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