This thesis discusses the routing and wavelength assignment (RWA) problem for the wavelength routed optical networks (WRONs). Firstly, we present an optical network design and evaluation simulator which is specialized in design and evaluation of optical network topology, reconfiguration, restoration, and RWA algorithm. Our simulator is implemented with modularized, platform-independent, and extensible architecture which is light-weight and suitable to verify the simulation results. Next, we propose two novel heuristic RWA algorithms for the static and dynamic traffic models, respectively. The proposed algorithm for the static model evenly distributes and compactly arranges the routing paths over the network according to load balanced scheme, namely minimum loaded path first (MLPF). The MLPF algorithm can increase network throughput and reduce blocking probability. For the dynamic model, we propose dynamic hop count shifting (DYHOS) algorithm which can dynamically adjust hop count of a lightpath according to the volume of the incoming traffic load and blocking ratio in the network. The DYHOS algorithm finds an available route while minimizing the waste of network resources. This algorithm also increases the network throughput and reduces the blocking probability. Through the computer simulation, we verify the performance of proposed algorithms, where the performance is the blocking probability for the given number of wavelength used.
본 논문에서는 파장 분할 광 네트워크 환경에서 경로 선정 및 파장할당 문제에 관한 연구를 한다. 먼저 광 네트워크 설계, 네트워크 재 구성, 보호 복구 및 경로선정과 파장할당에 특화된 성능측정 도구를 제안 및 구현 한다. 제안 하는 성능측정 도구는 독자적 구성 요소들로 모듈화 되어 있고 플랫폼에 독립적이며 또한 확장 가능한 구조로 구현되어 있다. 다음으로 우리는 정적 모델과 동적 모델 각각에 대해 새로운 경로 선정 및 파장 할당 알고리즘을 제안한다. 정적 모델을 대상으로 제안하는 알고리즘은 로드 밸런싱 기법을 적용한 경로 선정 및 파장 할당 알고리즘이다. 제안된 로드 밸런싱 기법은 파장 할당 및 광 경로 선정시 모든 링크 및 파장에 광 경로를 균등하게 분배하고 광 경로 선정 순서를 고려하여 망 자원을 효율적으로 사용하는 방법이다. 동적 모델을 대상으로 제안하는 알고리즘은 망 상태에 따라 광 경로 선택 시 동적으로 합 카운트를 조절하는 알고리즘이다. 이러한 새로운 동적 합 카운트 조절 알고리즘은 망에 유입되는 트래픽의 양과 차단 확률을 자체적으로 판단하여 신중하고 신속하게 망 상태를 반영한 광 경로를 선택한다. 제안하는 알고리즘들은 경로 선정에 민감하게 작용하기 때문에 경로 선정의 효과를 극대화 하기 위해 파장할당과 광 경로 선정 문제가 경로 선정 문제 하나로 결합된 레이어드 그래프에서 성능을 측정한다. 성능측정을 통해 제안된 기법들이 기존 알고리즘들 보다 낮은 차단 확률과 적은 계산 시간을 갖는 효율적인 방법임을 증명한다.
