商要现代光网络通信，以光纤通信技术为主流技术，凭借着高速率，大容量的优势，在我们生活中得到大规模应用。为了认识能够高效利用光纤带宽资源的波分复用（Wavelength Division Mul t iplexing，WDM）技术，学习能够降低网络服务传输业务阻塞率载波分配算法，本文重点研究了两种基于优先级载波分配算法：建议标签（Suggested Label ,SL）算法和竞争侦测（Content ionDetect ion,CD）算法。本文先在理论上，比较两者的技术原理和差异，之后通过 MATLAB 软件仿真两者在同一个网络拓扑结构下的阻塞率大小，比较两者性能差异。仿真结果表明，在高网络负载状态下，SL 与 CD 算法性能差异不大，而在低网络负载状态下，CD 算法比 SL 算法性能更好。42239
毕业论文关键词 波分复用 路由选择 波长分配 建议标签算法 竞争侦测算法
Title A Simulation Study on Wavelength Reservationin WDM Optical NetworksAbstractAs the mainstream technology of modern opt ical communicat ion networksystem ,wavelength pision mul t iplexing (WDM) has been a hot topic anddirect ion among the research scholars at home and abroad . How to fur therexpand the opt ical network system capaci ty, adapt to the increasinglycomplex opt ical fiber network structure,becomes the primary problemtoday.In this thesis,we first study the concept of opt ical network and the structureand pr inciples of the WDM opt ical network.Then we grasp the theory ofRWA(Rout ing and wavelength assignment) .On the basis of DIR(Dest inat ionIni t iated Reservat ion) ， we point to the SL and CD(Suggested LabelPreference Reservat ion and Content ion Detect ion Reservat ion) ,we studytheir principles,and know the dif ferences between SL and CD.We useMATLAB to simulate the SL and CD.By introducing the BlockingProbabi l i ty of opt ical network and studying the real izat ion of SL and CD,wecan know the cause of blocking.In the end,we obtain the block probabi l i tyof SL and CD through the simulat ion resul ts,and compare their per formance.
Keywords WDM Route and Wavelength Assignment SL CD
目 次
1 引言1
1.1研究背景及意义. 1
1.3论文结构与主要工作..8
2 波分复用光纤网络技术原理 10
2.1波分复用光纤网络概述..10
2.2波分复用光纤网络典型特征.. 11
2.3波分复用光纤网络结构模型.. 12
2.4 波分复用光纤网络关键技术. 15
3 基于优先级的波长资源分配算法.18
3.1资源分配问题的提出18
3.2 CD分配算法.. 19
3.3 SL分配算法 21
3.4 CD与SL算法比较 24
4 SL和CD仿真分析. 26
4.1仿真工具26
4.2仿真方法26
4.3仿真环境 29
4.4仿真结果分析.30
4.5本章小结 36
5 总结与展望37
结 论..38
致 谢..39
参考文献. 40
1 引言1.1 研究背景及意义SL 和 CD 算法是应用在 WDM 光纤网络系统的，因此在重点研究 SL和 CD 算法之前，有必要先介绍一下光纤网络的发展历程，了解 WDM技术的概念，结构模型。1.1.1 光网络和WDM光网络体系的发展光无处不在，在世界文明的发展初期，人类已经学会使用光作为媒介进行通信了。生活中我们常见的打手势的通信方式，就是一种原始的光通信方式，太阳通过辐射太阳光成为这个系统的光源，辐射出去的太阳光照射到发送者手势上，人的手可以变换手势，改变要传送的光信息，充当了光调制器，这时手势信息以反射光传送给接收者，接收者的眼睛收集光信息，充当了光检测器，至此完成了一次光通信过程。现代社会，这种目视式的光通信技术，以交通灯，旗语，广告牌灯等形式，凭借着简洁明了，通俗易懂等优势依然在不断影响着我们。与此同时，这种原始的光通信技术的弊端也显而易见，首先这种方式，利用的是非相干的自然光作为载体，不易调制和控制方向，传输有效性低。其次在于这种方式传输的信息量有限，传输容量低。另外这种方式采取的是空气作为传输介质，天气的变化，例如下雨将使空气中水蒸汽含量增多，这时就会使光线产生散射，因此该种方式的通信，可靠性很差。信息化时代的今天，随着爆炸化的信息量和经济科技发展需求，信息传递，存储，以及数据传送的指标越来越高，促使对超大容量，高有效性，高质量，高速的光通信技术研究和呼求也越来越高。另外信息种类也越变越复杂，我们可能需要同时处理音频，文本，视频,图像信息，因此目前，通信和计算机已经而且必将更加有机的结合起来[1 ]。现代光通信技术以光纤通信技术为主，光纤通信技术的实现前提主要要解决两个问题：光源和传输媒介问题。1960 年，红宝石激光发射器的发明使人类可以制造出单色相干光，相干光使人类可以调制光源，使载波光方向性和抗干扰性大大调高。1970 年，美国贝尔实验室更进一步的研发出了可在常温下连续工作的砷化镓铝半导体激光器，这样就使光纤通信技术的光源部分实用化。解决了光源问题，还有光传输媒介问题需要解决，根据通信需求，至少要满足损耗小，可长距离传输的标准。光纤之父，英籍华人高锟于 1966 年提出可用 SiO2(即石英玻璃纤维)作为传输媒介，这样就可以进行长距离，大容量形式传输，从而解决石英光纤损耗的理论问题，这是一件对光纤通信技术发展里程碑意义的事件。后人在 SiO2材料的基 础上不断改进 ，至 1990 年，美国 贝尔实验室已 经制造出损耗 为1.1db/km 的光纤。至此，限制光纤通信技术发展的两个重要问题都得到了解决，光纤通信技术得到迅速发展[2 ]。 波分复用光纤网络分布式载波优先级分配协议的实现:http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_42604.html