光通信網(wǎng)絡(luò)若干基礎(chǔ)問題的研究.pdf

1、本論文的研究要點是光通信網(wǎng)絡(luò)在Multi—hop或Single—hop兩種基本通信模式下，特定拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷、路由和波長分配、容錯路由等問題。使用的數(shù)學(xué)方法基本上是組合、圖論的方法。 本文對以上幾個問題的主要研究成果歸納如下： (1)在Single—hop系統(tǒng)實現(xiàn)ALL—to—ALL通信業(yè)務(wù)時，本文提出以directeddouble—loop網(wǎng)絡(luò)為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。對一組由節(jié)點間最短路及

2、這條最短路的補圖中的最短路構(gòu)成的容錯路由R1(D)確定了一類從負(fù)荷角度來看最優(yōu)的有向雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)D(n；1，h)，1＜h≤[n/2]的無限族，得到的結(jié)論是，若n與h之間滿足關(guān)系n=h2—1，h=2，3，4，．．．．．；則該容錯路由的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷π(R1(D))=h3—4h+3，此時對該容錯路由而言，它的鏈路具有平衡的負(fù)荷，且其網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷π(R1(D))比相同節(jié)點的其它有向雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)小，同時因為它是1容錯的，該網(wǎng)絡(luò)也有較好的可靠性。關(guān)于負(fù)荷問題的另一

3、個結(jié)果是指出了在Single—hop系統(tǒng)實現(xiàn)ALL—to—ALL通信業(yè)務(wù)時，Kautz網(wǎng)K(d，k)最短路路由的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷上界l(K(d，k))=1+2d+3d2+…+kdk—1，并給出了達(dá)到符合上界的條件，進(jìn)而指出在滿足條件d≥2+√K—1的情況下，網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷達(dá)到該上界。該結(jié)果表明Kautz網(wǎng)最短路路由的弧負(fù)荷差異較大，應(yīng)采用其它的路由方案以達(dá)到更小的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。 (2)提出了在Multi—hops系統(tǒng)中以Cartesian積為物理

4、拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)(簡稱Cartesian網(wǎng)絡(luò))的波長分配的一種方法。該方法利用Cartesian網(wǎng)絡(luò)與其構(gòu)造單元之間的關(guān)系，在構(gòu)造單元原有路由及波長分配的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出Cartesian網(wǎng)絡(luò)波長指標(biāo)(或一致的波長指標(biāo))上界，其次根據(jù)這個結(jié)果推導(dǎo)出了任意網(wǎng)絡(luò)的n次Cartesian積的k—hop路由的波長指標(biāo)的上界，還證明了Hamming圖Knp所表示網(wǎng)絡(luò)的k—hop路由波長指標(biāo)的一個緊的上界是p[n/k]—1(w(Knp，k)≤p[n/k]—1)

5、。論述過程中給出的路由方法及波長分配方法具有較好的可操作性。在實踐和研究中有一定參考價值。 (3)在Single—hop系統(tǒng)實現(xiàn)ALL—to—ALL通信業(yè)務(wù)時，提出一種容錯路由，使以Johnson圖J(n，k)為物理拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)中任意兩節(jié)點之間存在七條內(nèi)部不相交的路，它們由最短路與次短路組成。 本文的證明及結(jié)論對解決類似的問題提供了可供參考的思路，為這些新型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的下一步研究和實用化提供了理論依據(jù)。對Cartesian網(wǎng)