帶有能量有效性的WDM光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)疏導(dǎo)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)元件技術(shù)的逐漸成熟及光網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、網(wǎng)絡(luò)容量的不斷提升，光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能耗也在不斷地增加，光網(wǎng)絡(luò)元件的能耗成為繼元件成本之后光網(wǎng)絡(luò)所面臨的又一重要挑戰(zhàn)。而WDM光網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)疏導(dǎo)技術(shù)能夠?qū)⒍鄠€(gè)低粒度的業(yè)務(wù)請求匯聚到一個(gè)光通道中傳輸，從而有效地減少單位業(yè)務(wù)量的固定功率開銷，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量。在構(gòu)建節(jié)能型的現(xiàn)代光網(wǎng)絡(luò)的研究過程中，光網(wǎng)絡(luò)中帶有能量有效性的業(yè)務(wù)疏導(dǎo)技術(shù)倍受業(yè)界關(guān)注。本文著手研究WDM光網(wǎng)絡(luò)中帶有能量有效性業(yè)務(wù)疏導(dǎo)問題，研

2、究內(nèi)容主要包括以下兩個(gè)方面:綠色光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)疏導(dǎo)和面向生存性的綠色光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)疏導(dǎo)。
　　 針對大多數(shù)文獻(xiàn)中綠色光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)疏導(dǎo)算法阻塞率高的問題，本文提出了一種全光網(wǎng)絡(luò)中基于區(qū)域擴(kuò)展的綠色業(yè)務(wù)疏導(dǎo)算法。該算法根據(jù)由光網(wǎng)絡(luò)光子段能耗元件抽象而來的W+5分層圖模型，結(jié)合區(qū)域擴(kuò)展的方法，生成一個(gè)僅包含部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的區(qū)域性輔助圖，并從該輔助圖中尋找合適路徑。如果未找到路徑，則先后從虛拓?fù)浜臀锢硗負(fù)渲袑ふ遗c輔助圖中所有節(jié)點(diǎn)平均功率最小的鄰近節(jié)

3、點(diǎn)集合，再將這些節(jié)點(diǎn)添加到輔助圖中，擴(kuò)展輔助圖規(guī)模。然后，反復(fù)地進(jìn)行擴(kuò)展-尋路操作，直到找到了合適的路徑或者輔助圖的規(guī)模達(dá)到最大時(shí)結(jié)束。該算法通過在有限規(guī)模的輔助圖上尋路，避免了為追求最小功率而導(dǎo)致的過長路由的產(chǎn)生。仿真結(jié)果表明:與傳統(tǒng)綠色業(yè)務(wù)疏導(dǎo)算法相比，該算法能夠有效地降低業(yè)務(wù)阻塞率，并且在高負(fù)載的情況下，網(wǎng)絡(luò)的平均功率最低。
　　 為了改善傳統(tǒng)的面向生存性業(yè)務(wù)疏導(dǎo)算法能耗高的缺點(diǎn)，本文提出了一種WDM光網(wǎng)絡(luò)中綠色共享保護(hù)業(yè)

4、務(wù)疏導(dǎo)算法。該算法綜合考慮了動(dòng)態(tài)環(huán)境下的WDM網(wǎng)狀網(wǎng)生存性、網(wǎng)絡(luò)能耗及業(yè)務(wù)疏導(dǎo)問題，并且利用光網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)通路在非故障情況下處于休眠模式的特性，設(shè)計(jì)出了合理的鏈路代價(jià)值函數(shù)，通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)中的鏈路權(quán)值選擇出功率最小的工作通路，同時(shí)當(dāng)最大帶寬粒度的業(yè)務(wù)請求離開網(wǎng)絡(luò)時(shí)，釋放網(wǎng)絡(luò)波長資源，并為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中仍在服務(wù)的業(yè)務(wù)請求重新尋找功率更小的路徑對，進(jìn)一步減少網(wǎng)絡(luò)能耗。仿真結(jié)果表明:與傳統(tǒng)共享保護(hù)業(yè)務(wù)疏導(dǎo)算法和無重路由過程的綠色共享保護(hù)業(yè)務(wù)疏導(dǎo)算法相