文档介绍：ATM 网络路由选择技术的
计算机仿真
张敬华
(信息工程学院电子工程专业)

当今的信息世界可以说是一个依赖于网络的世界,而网络技术本身又正以前所未有的速
度飞快地发展。其发展的两个突出特点之一就是的飞速发展,迅速改变了人们的社
会生活,使人们深刻感觉到网络的具大影响力;而另一个特点就是在网络中由 ATM 所引发
的技术革命。网络的综合化、宽带化和智能化将是网络今后发展的一个主要方向。无论是电
话网、电信网、计算机网还是有线电视网都正朝着这个方向努力发展。未来二十一世纪的通
信将是集数据、语音和图像等多种业务于一网的综合业务数字网 ISDN 的通信。ITT
确定为宽带综合业务数字网 BISDN 的目标模式的就是 ATM。而其中的 ATM 路由选择又是
关键问题之一。
1965 年,美国教授 L. A. Zadeh 发表了关于模糊集的开创性论文,首先提出用隶属函数
来描述模糊概念,模糊数学及其应用的新纪元由此诞生。1974 年英国的 . Mumdani 首先
将模糊理论应用于蒸汽发电机的压力控制,不过是 30 年的历史,模糊逻辑已经逐步地渗入
到自然科学和社会科学的各个领域,并且取得了引人注目的成果。至今以模糊逻辑为基础的
模糊系统在控制方面已得到广泛的应用,掀起了一股模糊热。象热交换过程、水质净化、交
通管理、医疗诊断、声音识别、图象处理、市场预测、飞船飞行、机器人、电梯、汽车、核
反应堆的控制等,并且生产出了专用的模糊芯片和模糊计算机。
模糊系统主要由模糊集和模糊规则构成,包含模糊化、模糊逻辑推理和反模糊化的过
程。模糊集具有将人的经验、常识用适合计算机的形式表现出来;建立人的感觉、语言表达
方式和过程的模型;模拟人的思维、推理和判断;将信息转换***易理解的形式;压缩信息
等的特点。模糊规则是定义在模糊集上的规则形式。所谓模糊化,就是把输入的数值,根据
输入变量模糊子集的隶属度函数找出相应的隶属度的过程。也就是把确定值变成语言值。模
糊推理是依据语言规则进行。因此在进行模糊规则推理之前,先要制定好语言控制规则亦称
知识库。实际上控制规则是根据操作者或专家的经验知识来确定的,它们也可以在试验过程
中不断进行修正和完善。规则的形式很象计算机程序设计语言常用到的条件语句“IF…
THEN…”。反模糊化顾名思义即是将语言表达的模糊量结果回复到精确的数值,也就是根
据输出模糊子集的隶属度计算出确定的输出的数值。反模糊化有各种方法,其中最常用的是
面积重心法。

ATM 网络路由选择
一个通信网络可以看作是一个网络图 W=(V,U),这里,V 是网络各节点的集合,而 U
是连接节点的传输链路的集合(如图 )。网络的有向路径通过一系列互连的链路将网络中
的两个端节点连在一起,因此网络的一条有向路径就是一系列链路(图论中称为弧)的总合。
这些穿过网络的有向路径有时也被称为网络路由或信息路由。信息从其源节点开始沿着网络
路由传输到达其目的节点。所谓路由选择算法即是对某一信息决定从源节点至目的节点有向
路径的一种规则。
如图的网络,假定一信元以 A 为源节点,L 为目的节点,则显然存在有好几条可
1
能的路径。它可以在如下的路径中任选一条,即 AJKL、AJHL、ABGHL、ABCDHL、
AEIJKL……。因此,网络路由选择目的在于根据一定的
A B C D
准则在网络中为信息建立并确定适当路径,引导该信息
沿着这条路径通过网络,以实现信息从信源到信宿间的 G
E H
转移。网络设计的几个重要方面都与路由选择有关。在 F
BISDN 如此高速的网络配以 ATM 如此优秀的转移模式
I J K L
下,路由选择就显得尤为重要。
图
传统的电话网通常需要通过附加信令信道进行集
中选路。在传统的分组网络中,数据可以用数据报的方式传送。每一个信息分组都被看成是
一个个独立的数据包沿不同的路由通过网络送往目的节点。因此到达的分组顺序可能与发送
时不同,目的节点必须再按分组编号重排。而 ATM 网络则不同,呼叫接入就确定源至目的
的路由,对于一个特定的呼叫就只有一条传送路由,此呼叫的所有信元都经这条路由到达目
的节点,免去了目的节点的重装。
网络中每条链路的容量是固定有限的,而 ATM 网中的信息可以是语音、数据、图像以
及其它不可预见的业务中的一种或几种,不同业务具有不同的业务质量 QoS,其情况是多变
的,故任一呼叫选择路由就不能一成不变了。一般来说,路由选择的参考指标是时延和丢弃
率。例如语音信息,对时