靈活光網(wǎng)絡中多參數(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)務的快速發(fā)展，網(wǎng)絡流量呈現(xiàn)爆炸式增長。而傳統(tǒng)的波分復用光網(wǎng)絡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)絡的帶寬資源，引入了靈活柵格技術。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)絡業(yè)務具有多樣化及復雜化特點，用戶也要求網(wǎng)絡服務可定制化，因此光網(wǎng)絡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)絡業(yè)務量的不斷增長，網(wǎng)絡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)務連接的提供，有效提升網(wǎng)絡性能。主要研究成果如下:
　　(1)在靈活光網(wǎng)絡背景下，提出了一種調制格式自適應的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。在此基礎上，根據(jù)網(wǎng)絡中兩節(jié)點間的不同距離，自適應地選擇合適的調制格式，進行路由和頻譜分配過程。這樣既滿足了業(yè)務的傳輸質量(Quality of Transmission，QoT)需求，降低了網(wǎng)絡阻塞率，同時提高了網(wǎng)絡資源利用率。
　　(2)基于權值，將物理損傷和能耗作為影響業(yè)務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，分別設置不同的最佳權重系數(shù)，提出了損傷能耗綜合評估模型并在此基礎上設計了一種

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