弹性光网络中重路由算法的研究

发布时间：2017-10-09 20:14

  本文关键词：弹性光网络中重路由算法的研究

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【摘要】：随着互联网技术的不断进步与发展,网络逐渐深入到社会的各个领域,人们对网络带宽的需求不断上升。由于波分复用技术已非常成熟,现阶段WDM光网络中对带宽资源的利用率很难再有大幅度地提高,故而人们迫切需要新的技术来更加充分、合理地利用网络带宽资源。因此,弹性光网络(EON)应运而生,对弹性光网络技术的研究也正是目前核心网络研究的热点。在弹性光网络中,一个完整的波长带宽被分割成若干大小相等的片段,称之为频隙块,这样做可以对不同大小的业务分配合适的带宽资源,可以提高对频谱资源的利用率。然而在频谱灵活弹性光网络环境中,频谱碎片的产生是无法避免的,由于业务路由受到频谱一致性与连续性的约束,一定程度地增加了网络阻塞率,这就会导致网络的性能没有预想的好。如果我们能对弹性光网络中的碎片进行整理,那么就能降低阻塞率,提高网络中带宽利用率。本文的主要工作就是提出重路由算法并尽量少地使用重路由操作来减少链路上的频谱碎片,进而提高网络频谱资源的利用率。本文主要工作如下:(1)提出基于滑动窗口机制重路由算法。对请求到达的业务,如果选路失败,则我们就以该业务所占频隙块大小为窗口尺寸,在二维展开的光路链路上逐个频隙滑动窗口,针对性地找到使业务产生阻塞的频谱。对该频谱块进行搬移整理,可以使用KSP+BF/FF的RSA算法,以期能够腾出可用的空闲频隙段来路由到达的业务。仿真结果表明,该算法对网络的阻塞率较之前研究的算法有一定的降低,但负载较高时下降不明显。另一方面,该算法的重路由率由于受到启动时机的影响有点偏高,但在负载不高情况下是可以接受的。(2)提出基于关键链路的重路由算法。根据网络中节点的重要程度来区分节点大小,大节点之间的链路就称为关键链路。用频谱连续度概念来表征链路上的频谱碎片情况,在进行重路由操作时使业务尽可能少地经过关键链路,确保经过的关键链路数低于原路径,使关键链路上有空闲频谱资源来路由后续业务。仿真结果显示,该算法较论文前面所述重路由算法阻塞率有明显地降低,而且使用了较少的重路由次数,正是这些特性决定了该算法的优越性。
【关键词】：弹性光网络 频谱碎片 滑动窗口机制 RSA算法 关键链路
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符号对照表11-12
• 缩略语对照表12-15
• 第一章 绪论15-21
• 1.1 弹性光网络背景15
• 1.2 弹性光网络的研究15-19
• 1.2.1 弹性光网络原理15-17
• 1.2.2 弹性光网络的研究现状17-18
• 1.2.3 弹性光网络研究的方向18-19
• 1.2.4 弹性光网络研究的难题19
• 1.3 主要内容与结构安排19-21
• 第二章 弹性光网络研究基础21-33
• 2.1 弹性光网络关键技术21-22
• 2.1.1 灵活频谱规范21-22
• 2.1.2 路由频谱配置(RSA)22
• 2.2 弹性光网络中频谱资源分配与优化关键问题22-25
• 2.2.1 弹性光网络中的路由约束22-23
• 2.2.2 弹性光网络中RSA问题23-24
• 2.2.3 弹性光网络中频谱碎片的产生以及频谱重构策略24-25
• 2.3 重路由概述25-28
• 2.3.1 重路由的引入25-26
• 2.3.2 重路由的分类26
• 2.3.3 重路由需要考虑的问题26-27
• 2.3.4 重路由对网络整体的影响27-28
• 2.4 滑动窗口机制下重路由的论述28-29
• 2.5 弹性光网络中节点重要度与关键链路的阐述29-30
• 2.5.1 网络节点重要度与关键链路概念29
• 2.5.2 网络中节点重要度的区分29-30
• 2.5.3 区分网络节点重要度的意义30
• 2.6 本章小结30-33
• 第三章 弹性光网络中重路由算法的研究33-59
• 3.1 传统的重路由算法33-35
• 3.2 弹性光网络中的基于KSP+KSP经典重路由算法35-38
• 3.2.1 KSP+KSP重路由算法基本思想35-36
• 3.2.2 KSP+KSP重路由算法的步骤36-38
• 3.3 基于频谱连续度的改进型重路由算法（KSP_SC）38-51
• 3.3.1 频谱连续度概念介绍38-40
• 3.3.2 改进型重路由算法KSP_SC介绍40-41
• 3.3.3 算法仿真环境与结果41-51
• 3.4 基于最佳适合频谱分配策略的改进重路由算法(KSP_BF)51-57
• 3.4.1 最佳适合算法下的装箱问题51-52
• 3.4.2 基于最佳适合的改进重路由算法KSP_BF思想52-53
• 3.4.3 仿真结果与分析53-57
• 3.5 本章小结57-59
• 第四章 两种优化重路由算法的研究59-73
• 4.1 基于滑动窗口机制下重路由算法研究59-64
• 4.1.1 滑动窗口机制基本思想59-60
• 4.1.2 基于滑动窗口机制重路由算法步骤60-61
• 4.1.3 算法仿真结果与分析61-64
• 4.2 基于关键链路的重路由算法64-72
• 4.2.1 关键链路的选取64-66
• 4.2.2 基于关键链路的重路由算法基本思想66
• 4.2.3 基于关键链路重路由算法步骤66-67
• 4.2.4 算法仿真结果与分析67-72
• 4.3 本章小结72-73
• 第五章 总结与展望73-75
• 5.1 全文工作总结73-74
• 5.2 下一步工作展望74-75
• 参考文献75-79
• 致谢79-81
• 作者简介81-82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：1002178