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蚁群算法在光突发交换网络路由中的研究

作　者: 蒋红进
导　师: 张兴周
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 光学工程
关键词: 光突发交换网络路由和波长分配蚁群算法阻塞率 NS-2
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着互联网的普及和深化,上网用户数急剧增加,网上IP数据流量爆炸式增长,造成网络的高阻塞率,需要扩大互联网的主干网信道容量。在一根光纤上能同时传输多路不同的信号的波分复用技术,能提供巨大的信道容量充分满足IP数据流量的高带宽和低延时的要求,是未来互联网主干网的核心技术和下一代光网络的研究热点。采用波分复用技术的网络主要的光交换技术有光路交换、光分组交换和光突发交换。光突发交换具有中等交换粒度,比光路交换的资源利用率高,又比光分组交换容易实现。本文介绍了光突发交换网络模型和原理、光突发交换网络的控制协议、路由和波长分配问题特点,其中路由和波长分配是光突发交换网络的关键问题。在深入研究和分析常用的路由和波长分配算法的性能基础上,结合光突发交换网络的特点,改进基本蚁群算法,提出光突发交换网络中基于蚁群的路由和随机波长分配算法。该算法利用网络中局部的光纤链路的波长信道空余度信息,为突发数据包动态选择路由和分配波长,平衡网络业务的负载,能适应网络的局部动态变化,从而降低了整个网络的阻塞率。在扩展的NS-2网络仿真平台OBS-NS上,仿真本文算法和最短路由和波长随机分配算法。仿真数据结果显示,此算法的突发数据包阻塞率低于最短路由和随机波长分配算法。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-21
  1.1 光网络的波分复用技术背景  10-13
    1.1.1 WDM技术主要优势  11-12
    1.1.2 WDM通信系统构成  12-13
  1.2 光网络交换技术分类  13-18
    1.2.1 光路交换技术  13-16
    1.2.2 光分组交换技术  16-17
    1.2.3 光突发交换技术  17
    1.2.4 3种交换技术性能  17-18
  1.3 国内外蚁群算法在网络路由方面研究  18-20
  1.4 论文主要研究内容  20-21
第2章光突发交换网络的路由和波长分配  21-40
  2.1 光突发交换网络  21-32
    2.1.1 网络基本体系结构  22-23
    2.1.2 网络节点结构  23-26
    2.1.3 网络实现原理  26
    2.1.4 网络传输控制协议  26-32
  2.2 光突发交换网络路由和波长分配问题  32-35
    2.2.1 必须考虑的几个问题  32-34
    2.2.2 基本概念  34
    2.2.3 路由和波长问题分类  34-35
  2.3 光突发交换网络中常见路由和波长分配算法  35-39
    2.3.1 路由算法  35-36
    2.3.2 波长分配算法  36-39
  2.4 本章小结  39-40
第3章光突发交换网络中基于蚁群的路由和波长分配算法  40-54
  3.1 基本蚁群算法  40-45
    3.1.1 蚁群觅食行为和觅食策略  40-43
    3.1.2 蚁群算法模型—蚂蚁系统  43-45
  3.2 基于蚁群的路由和波长随机分配算法  45-51
    3.2.1 算法模型描述  46-49
    3.2.2 算法设计步骤  49-51
  3.3 算法实现过程  51-53
  3.4 本章小结  53-54
第4章算法仿真和测试  54-68
  4.1 NS-2仿真软件概述  54-55
  4.2 光突发交换OBS-NS仿真平台设计  55-61
    4.2.1 分组头设计  55-57
    4.2.2 节点设计  57-59
    4.2.3 链路设计  59-60
    4.2.4 代理设计  60-61
  4.3 网络仿真主要步骤  61
  4.4 仿真实验参数设置  61-63
  4.5 分析算法性能  63-67
  4.6 本章小结  67-68
结论  68-70
参考文献  70-76
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  76-77
致谢  77

蚁群算法在光突发交换网络路由中的研究

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