弹性光网络的多故障生存性虚拟映射方法研究
发布时间：2021-04-17 10:37
近年来,随着云计算、视频点播、万物互联等的迅猛发展,对现有通信骨干网的传输能力而言是一个巨大的考验,恰逢其时,光网络,特别是基于光正交频分复用技术的弹性光网络应运而生,弹性光网络凭借其更细粒度的带宽分配以及更灵活的自适应选择带宽调制等级,大大的提高了网络中的资源利用率。同时,为了解决网络存在的“僵化”问题,网络虚拟化作为关键技术被研究者们提出,其通过网络虚拟化技术将底层网络所拥有的物理资源虚拟化成为虚拟资源池,可以支持多个异构虚拟网络来共享底层物理基础上的物理资源,从而可以显著提高资源的利用率。此外,网络中的光纤链路会因为人为破坏、自然灾难或光纤老化等因素造成一定概率的故障发生,使得网络中正在传输的虚拟网络业务发生故障从而造成巨大的经济损失。因此怎样保证虚拟网络的生存性并合理分配资源具有非常重要的研究意义。本文研究了生存性虚拟网络映射和资源分配策略,论文的具体研究内容和创新性工作主要有如下几个方面:首先,针对由灾难造成的多区域网络故障所导致巨量带宽容量损失的问题,建立生存性虚拟网络多区域灾难故障模型,并基于该模型提出一种基于灾难故障模型的蚁群优化虚拟网络映射算法,基于物理节点自身资源特...
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
波分复用技术原理与实现
M 技术的弹性光网络具有的特性相比于传统的 WDM 光网络更具优点：首先光网络的光纤上的频谱资源划分采用了更小的粒度(12.5GHz 或 6.25GHz)，且 OFDM 技术的引入，允许相邻的子载波之间互相重叠，频谱效率得以提高；，基于 OFDM 技术的弹性光网络支持超级信道，高速率业务可以通过由若干续传输的子载波聚合成超级信道进行传输。在图 1.2 中 EON 中子载波的单位为 12.5GHz，传统 WDM 光网络中子载波单位带宽则为 50GHz，现有带宽请 25GHz 的业务 a 和带宽请求为 200GHz 的业务 b，现网络中有这两种业务需输，BPSK 作为业务传输默认调制等级，在传统 WDM 光网络中需要为业务一个子载波，即 50GHz，而同样是业务 a 在弹性光网络中则需要两个子载波5GHz。针对业务 b，同理可计算在传统 WDM 网络中根据固定栅格子载波大 50GHz 则需要 4 个单位带宽资源，在弹性光网络中则需要 8 个单位带宽资源，基于 OFDM 技术的弹性光网络允许混合线性速率业务共存，其实现了混合速率业务在光路中共存的现象，避免了固定栅格网络的波长资源浪费的问题
图 1.3 业务传输过程示意图基于 OFDM 技术的弹性光网络相对传统的 WDM 网络而言，具有频谱资源利用高效、带宽的调整动态灵活、调制格式的选择自适应，拥有较好的灵活性和可扩展性。在弹性光网络中，为了实现业务的正常传输，首先需要在业务的源目的节点对之间建立一条光路，其次，光纤中信息流的传输还需要物理层的一些器件的支撑。如图 1.3 所示为弹性光网络业务传输示意图，假设一个从 A 到 B 的业务请求达到交换节点，传输光路配置为 A-B-C。在交换节点处消耗的物理器件主要由带宽可变的转发器(Bandwidth Variable Optical Transponder, BV-OTP)、带宽可变光交叉连接器(Bandwidth Variable Optical Transponder, BV-OXC)。BV-OTP 主要用于发送和接受信号，通过带宽可变的转发器可以实现调制等级选择自适应以及频谱分配，而 BV-OXC 主要由带宽可变波长选择开关(Bandwidth Variable WavelengthSelection Switch, BV-WSS)[10,11]。其中，光放大器以及光纤是光纤链路上必要的消耗器件。光放大器放置于光纤链路上是为了克服传输过程中信号的衰弱，通常每
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多目标遗传算法优化弹性光网络的多路径保护机制[J]. 刘焕淋,李瑞艳,孔德谦,陈勇. 电子与信息学报. 2016(09)
[2]Opaque virtual network mapping algorithms based on available spectrum adjacency for elastic optical networks[J]. Hongxiang WANG,Jingxi ZHAO,Hui LI,Yuefeng JI. Science China（Information Sciences）. 2016(04)
博士论文
[1]弹性光网络中资源分配问题的优化建模与算法研究[D]. 宣贺君.西安电子科技大学 2018
[2]弹性光网络中多链路故障生存性技术的研究[D]. 马辰.北京邮电大学 2016
硕士论文
[1]弹性光网络中路由和频谱分配算法的研究[D]. 陈鹏.北京邮电大学 2018
[2]弹性光网络中动态保护的研究[D]. 嵇璠.中国科学技术大学 2015
[3]面向云计算的弹性光网络虚拟化技术研究[D]. 杨烨.北京邮电大学 2015
本文编号：3143303
【文章来源】：重庆邮电大学重庆市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
波分复用技术原理与实现
M 技术的弹性光网络具有的特性相比于传统的 WDM 光网络更具优点：首先光网络的光纤上的频谱资源划分采用了更小的粒度(12.5GHz 或 6.25GHz)，且 OFDM 技术的引入，允许相邻的子载波之间互相重叠，频谱效率得以提高；，基于 OFDM 技术的弹性光网络支持超级信道，高速率业务可以通过由若干续传输的子载波聚合成超级信道进行传输。在图 1.2 中 EON 中子载波的单位为 12.5GHz，传统 WDM 光网络中子载波单位带宽则为 50GHz，现有带宽请 25GHz 的业务 a 和带宽请求为 200GHz 的业务 b，现网络中有这两种业务需输，BPSK 作为业务传输默认调制等级，在传统 WDM 光网络中需要为业务一个子载波，即 50GHz，而同样是业务 a 在弹性光网络中则需要两个子载波5GHz。针对业务 b，同理可计算在传统 WDM 网络中根据固定栅格子载波大 50GHz 则需要 4 个单位带宽资源，在弹性光网络中则需要 8 个单位带宽资源，基于 OFDM 技术的弹性光网络允许混合线性速率业务共存，其实现了混合速率业务在光路中共存的现象，避免了固定栅格网络的波长资源浪费的问题
图 1.3 业务传输过程示意图基于 OFDM 技术的弹性光网络相对传统的 WDM 网络而言，具有频谱资源利用高效、带宽的调整动态灵活、调制格式的选择自适应，拥有较好的灵活性和可扩展性。在弹性光网络中，为了实现业务的正常传输，首先需要在业务的源目的节点对之间建立一条光路，其次，光纤中信息流的传输还需要物理层的一些器件的支撑。如图 1.3 所示为弹性光网络业务传输示意图，假设一个从 A 到 B 的业务请求达到交换节点，传输光路配置为 A-B-C。在交换节点处消耗的物理器件主要由带宽可变的转发器(Bandwidth Variable Optical Transponder, BV-OTP)、带宽可变光交叉连接器(Bandwidth Variable Optical Transponder, BV-OXC)。BV-OTP 主要用于发送和接受信号，通过带宽可变的转发器可以实现调制等级选择自适应以及频谱分配，而 BV-OXC 主要由带宽可变波长选择开关(Bandwidth Variable WavelengthSelection Switch, BV-WSS)[10,11]。其中，光放大器以及光纤是光纤链路上必要的消耗器件。光放大器放置于光纤链路上是为了克服传输过程中信号的衰弱，通常每
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于多目标遗传算法优化弹性光网络的多路径保护机制[J]. 刘焕淋,李瑞艳,孔德谦,陈勇. 电子与信息学报. 2016(09)
[2]Opaque virtual network mapping algorithms based on available spectrum adjacency for elastic optical networks[J]. Hongxiang WANG,Jingxi ZHAO,Hui LI,Yuefeng JI. Science China（Information Sciences）. 2016(04)
博士论文
[1]弹性光网络中资源分配问题的优化建模与算法研究[D]. 宣贺君.西安电子科技大学 2018
[2]弹性光网络中多链路故障生存性技术的研究[D]. 马辰.北京邮电大学 2016
硕士论文
[1]弹性光网络中路由和频谱分配算法的研究[D]. 陈鹏.北京邮电大学 2018
[2]弹性光网络中动态保护的研究[D]. 嵇璠.中国科学技术大学 2015
[3]面向云计算的弹性光网络虚拟化技术研究[D]. 杨烨.北京邮电大学 2015
本文编号：3143303
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