基于频谱连续度的多维光网络重构技术研究

发布时间：2020-06-08 02:46

【摘要】：在全球IP数据量呈现指数化增长的今天,光网络动态灵活性和超大容量需求逐渐凸显,光纤链路单芯传输容量几乎到达香农极限,单一频域资源无法满足与日剧增的带宽需求,具备时域、频域和空域等多维资源的多维光网络成为未来光网络发展的必然趋势。然而,由于传输粒度缩小化和业务动态化,多维光网络中没有被利用的闲置频谱颗粒大量涌现(即频谱碎片),多维资源碎片化问题十分严峻。为应对上述挑战,本文围绕“多维光网络中如何精确描述多维资源状态、如何充分利用频谱碎片以及如何重构频谱碎片来提高网络资源利用率”这一关键问题,建立了多维光网络资源描述模型,沿着“被动式充分利用碎片”和“主动式有效重构碎片”两个方向,研究了面向多维光网络的虚级联资源分配方案,以及多维资源重构规整方案,提出了三个创新性成果,具体如下:第一,针对多维光网络如何精确描述多维资源状态问题,本文建立了基于频谱连续度的串扰感知资源描述模型。该模型在衡量网络频谱资源占用与空闲程度中考虑了多维光网络的物理串扰约束,为研究多维光网络频谱碎片重构问题提供了重要依据。第二,针对多维光网络如何充分利用频谱碎片问题,本文提出了基于频谱连续度的串扰感知虚级联资源分配方案(MCVC)。该方案以频谱连续度作为纤芯优先选取基准,设计基于虚级联超通道构建机制的资源分配算法。结果表明,网络频谱利用率可有效提高10%左右,业务请求频谱隙数量越大效果越好,其中12纤芯结构表现最佳。第三,针对多维光网络如何有效重构频谱碎片问题,本文提出了基于频谱连续度的串扰感知频谱重构方案(CASD)。该方案以频谱连续度作为重构判决机制,执行基于串扰感知的频谱重构算法。此外,本章深入探讨了该重构方案分别在二维(频域、空域)和三维(时域、频域、空域)业务场景中的应用。结果表明,二维场景的频谱利用率可以有效提高6%左右,三维场景的频谱利用率可以有效提高5%左右,且频谱连续度阈值越高,重构效果越明显。
【图文】：

纤芯泄漏到特定纤芯的信号量，导致与正在传播信号的相互千扰芯的放置有非耦合样式和耦合样式两种主要设计选择。纤芯串扰在中表现更为明显，耦合方式允许在相邻的纤芯中传播的信号之间发使在几米之后也以这种方式表现出大量的串扰干扰。逡逑维光网络概述逡逑维光网络引入不同复用技术可划分成不同维度的资源。如时域资空域资源等，如图（１－１）所示，其中时分复用技术在频域进行交主要由光分组交换，光突发交换和光流交换完成［２７＿２９］，空分复用行扩展和传输，它的核心在于通过并行传输来实现高容量特性。本ＣＦ的弹性光网络为例，针对时域、频域与空域等不同维度资源，展开深入研究与讨论，本文所提及的多维光网络即基于多芯光纤的光网络（Ｓｐａｃｅ邋Ｄｉｖｉｓｉｏｎ邋Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ邋ｅｎａｂｌｅｄ邋Ｅｌａｓｔｉｃ邋Ｏｐｔｉｃａｌ邋Ｎｅｔｗｏｒｏｒｅ邋Ｆｉｂｅｒ，邋ＳＤＭ，ＥＯＮｓ）。逡逑，邋Ａ邋Ａ％邋＾邋‘，一■逡逑

谱资源分配技术，，有效利用网络中频域与空域维度的频谱碎片；最后研究了多维逡逑光网络的频谱重构技术，有效徖移与规整网络中时域、频域与空域维度的频谱碎逡逑片。如图１－２所示为本论文研宄主线。逡逑＾关键问题Ｉｆ＂邋研究角度逦lY究方宾逡逑’

本文编号：2702412