基于改进遗传算法的弹性光网络资源分配方法研究

发布时间：2023-03-22 19:10

　　随着信息技术的发展,指数型增长的各类业务请求对现有的全光通信网络带来了巨大的挑战。弹性光网络因其具有极细的频谱分配粒度、超大带宽提供能力等优势,成为了研究的热点。但该技术在拥有诸多优势的同时,因其灵活的资源调度方式使得资源分配更加复杂。因此,本文研究的是弹性光网络资源分配过程中涉及到的路由路径选择与频谱资源分配(Routing and Spectrum allocation,RSA)问题。基于对光网络业务中纯单播与单、多播混合情况下的网络资源分配问题的研究,本文提出了两种算法分别解决上述两种情况下的弹性光网络RSA问题。为了表述方便每个算法都将从路由计算与频谱分配两个方面来描述。1.提出一种基于遗传算法的改进资源分配算法(Genetic Algorithm Improved Resource Allocation Algorithm,GA-IRAA)来处理纯单播业务资源分配。在路由计算方面,当光网络处于低网络流量状态时,GA-IRAA算法通过适应度函数的调节,侧重于降低各链路的负载。当光网络处于高网络流量状态时,GA-IRAA算法将通过多次迭代计算出较优路径,从而实现业务阻塞率降低的目...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 弹性光网络架构
        1.2.2 弹性光网络硬件发展现状
        1.2.3 弹性光网络现有资源分配算法
    1.3 本文主要工作及创新点
    1.4 论文结构
第二章 弹性光网络概述
    2.1 弹性光网络的概念
    2.2 弹性光网络的关键技术原理
        2.2.1 正交频分复用
        2.2.2 路由计算与频谱资源分配
        2.2.3 频谱整理技术
    2.3 本章小结
第三章 基于改进遗传算法的RSA算法研究
    3.1 遗传算法简介
        3.1.1 编码
        3.1.2 遗传算子
        3.1.3 适应度函数
    3.2 遗传算法初始种群的计算
        3.2.1 Dijkstra算法
        3.2.2 Yen’s算法
    3.3 变异算子所需随机路由路径产生方法
        3.3.1 现有随机路由算法及其存在的问题
        3.3.2 GA-IRAA算法中使用的随机路由路径生成方法
        3.3.3 随机路由路径生成过程中各类矩阵的计算
        3.3.4 本文随机路由路径算法优点
    3.4 弹性光网络资源分配约束条件
    3.5 算法步骤
    3.6 仿真与结果分析
        3.6.1 仿真参数设置
        3.6.2 对比算法
        3.6.3 性能对比及分析
    3.7 本章小结
第四章 单组播混合RSA算法研究与仿真
    4.1 单多播混合RSA算法的关键问题
    4.2 基于频谱连续度的动态频谱分配算法
    4.3 算法流程
    4.4 仿真结果与分析
        4.4.1 仿真参数设置
        4.4.2 算法性能对比
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
攻读硕士期间取得的科研成果
获奖情况
攻读硕士期间参与的科研项目
致谢



本文编号：3767426