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IP数据、语音和新型业务迅速增长,对互联网提出巨大的带宽需求。尽管波分复用(WDM)技术可满足光网络容量、距离、传输质量的大部分要求,但网络构建尚不够灵活,运行维护费用价位仍比较高。可重构光上下路复用器(ROADM)及其网络可在不影响和不破坏已有设施和服务的同时,提供远端配置,具有灵活可重构能力和可扩展性,受到运营商的青睐。与此同时,接入类型的多样化使得网络带宽与典型业务链接间存在巨大的带宽差距,如何统筹规划网络,将不同速率、不同类型的低速业务打包成高速数据流,在最低费用下满足各类用户需求,实现有效的流量疏导具有重要意义。本文主要研究基于ROADM的WDM/SDH光环网可重构、多线速及多粒度流量疏导技术。
第一章回顾了第二代光网络发展状况,介绍了目前常用的主流ROADM器件及其性能,介绍了常见的流量疏导方法。
第二章针对流量疏导组合优化问题,比较了几种主要智能优化算法的性能,在此基础上,分别建立了基于遗传算法、贪婪算法的流量疏导模型,详细讨论了两模型的具体实现方案。
第三章主要研究ROADM光环网业务流量的可重构疏导问题。介绍了可重构流量疏导概念,给出了采用数学规划方程描述该问题的数学模型。设计了较符合实际变化情况的业务模型,基于所提出的遗传算法、贪婪算法流量疏导模型,数值分析了ROADM光环网的流量疏导,证明了该环网比OADM环网具有更大的优势。
第四章主要研究静态业务的多线速疏导问题。因为不同线速电器件的费用不同,对于不同的业务需求,选取适当的单线速可以降低网络费用;采用多线速获得不高于单线速的SADM费用。对于该问题提出有效的解决方案,数值模拟结果证明了多线速疏导的优势。
第五章主要研究波带、波长两级粒度的环流量疏导,以端口数目为优化目标,设计了合理的疏导方案,最后对算法进行模拟,并对模拟结果进行了分析。
在论文最后,对所研究的问题进行了总结,并讨论了流量疏导问题进一步研究方向和未来光网络的发展方向。