靈活光網(wǎng)絡(luò)中多參數(shù)約束路由和頻譜分配算法研究.pdf

1、隨著云計算、大數(shù)據(jù)等新型業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)流量呈現(xiàn)爆炸式增長。而傳統(tǒng)的波分復用光網(wǎng)絡(luò)采用固定的信道間隔，容易造成帶寬資源的浪費。為了充分利用光網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源，引入了靈活柵格技術(shù)。它采用更精細粒度的頻隙間隔，可為請求分配與之需求相匹配的帶寬資源，實現(xiàn)了帶寬的彈性分配，提高了帶寬資源利用效率。同時，傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)具有多樣化及復雜化特點，用戶也要求網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可定制化，因此光網(wǎng)絡(luò)的控制管理方面則向可軟件定義、靈活、智能的方向發(fā)展。
　　然

2、而，在光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中，物理損傷仍然是影響端到端連接提供的主要因素。并且隨著網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的不斷增長，網(wǎng)絡(luò)的能耗問題也日益突出。本論文在此背景下，深入研究了靈活光網(wǎng)絡(luò)中的損傷、能耗等多參數(shù)約束的路由和頻譜分配(Routing and Spectrum Assignment，RSA)問題，以保證業(yè)務(wù)連接的提供，有效提升網(wǎng)絡(luò)性能。主要研究成果如下:
　　(1)在靈活光網(wǎng)絡(luò)背景下，提出了一種調(diào)制格式自適應(yīng)的RSA算法。該算法較為全面地考慮物

3、理層損傷，建立了傳輸距離模型。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中兩節(jié)點間的不同距離，自適應(yīng)地選擇合適的調(diào)制格式，進行路由和頻譜分配過程。這樣既滿足了業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量(Quality of Transmission，QoT)需求，降低了網(wǎng)絡(luò)阻塞率，同時提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用率。
　　(2)基于權(quán)值，將物理損傷和能耗作為影響業(yè)務(wù)選路的因素定義了鏈路代價函數(shù)。針對不同等級的業(yè)務(wù)，分別設(shè)置不同的最佳權(quán)重系數(shù)，提出了損傷能耗綜合評估模型并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種

4、能源有效的自適應(yīng)權(quán)重RSA算法。該算法針對不同等級業(yè)務(wù)的不同需求進行路由選擇過程，在保證服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)的同時降低網(wǎng)絡(luò)的能源消耗，實現(xiàn)了服務(wù)質(zhì)量與能源消耗之間的權(quán)衡。
　　(3)在軟件定義靈活光網(wǎng)絡(luò)背景下，考慮物理損傷影響及節(jié)能需求，設(shè)計了損傷能耗感知的控制平面，并將其擴展到多域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，考慮業(yè)務(wù)的多樣化需求，提出了相應(yīng)的控制機制及業(yè)務(wù)區(qū)分的多域RSA算法。仿真結(jié)果表明所提方案能夠在降低網(wǎng)