面向混合线路速率的弹性光网络频谱分配技术研究

发布时间：2020-05-16 21:06

【摘要】：随着新一代移动通信技术、高清视频等高带宽业务的快速发展,网络流量呈现爆炸式增长,这对网络的承载能力提出了更高要求。光网络凭借其高速率、大容量等特性,成为了支撑网络数据通信的主要基础设施。与此同时,网络中线路速率的逐步升级造成了多线路速率共存的局面,混合线路速率光网络成为了需求。相较于传统波分复用光网络的固定栅格资源分配机制,弹性光网络将频隙间隔划分地更加精细,可为业务请求分配与其带宽需求相匹配的频谱资源,能灵活支撑多线路速率共存的传输模式,无疑是未来光网络发展的主要趋势。在光信号传输过程中,物理层损伤严重影响着业务请求的传输质量,且在混合线路速率光网络中,物理层损伤问题变得更加突出。本论文在此背景下,分别从物理层损伤的线性损伤与非线性损伤角度出发,深入研究了面向混合线路速率的弹性光网络频谱分配技术,以保障业务请求传输质量的同时,降低网络阻塞率,提高网络承载容量。主要研究成果如下:(1)从线性损伤角度出发,提出了基于最高调制等级优先的尾次命中频谱分配算法。该算法综合考虑了色散效应中的色度色散与偏振模色散,构建了色散约束下的光信号最远传输距离模型。在此基础上,根据业务请求在源宿节点对之间的传输距离需求,自适应地为该请求提供最高等级的调制格式,并以最高频隙位置为第二准则完成频谱分配过程。这样既满足了业务的传输质量需求,同时还减少了业务请求的频谱资源消耗,提高了网络频谱资源利用率。(2)从非线性损伤角度出发,提出了基于持续时间感知的共享式频谱分区频谱分配算法。该算法考虑到不同线路速率的调制格式差异性,构建了交叉相位调制约束下的Q值模型。在此基础上,为增加不同线路速率业务请求之间的间隔,根据业务请求的持续时间需求,将全网链路上的所有频隙资源划分为专属区域和共享区域,并为不同线路速率提供持续时间区分的频谱分配。该算法从时域上改善了网络频谱资源利用率,同时还提升了业务请求的传输质量。
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN929.1

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本文编号：2667323