弹性光网络业务持续时间感知路由和频谱分配算法

发布时间:2018-05-02 17:25

  本文选题:弹性光网络 + 路由和频谱分配 ; 参考:《大连海事大学》2017年硕士论文


【摘要】:随着业务带宽需求多样化,需要速率灵活的传输网络来满足新型业务不同的带宽需求,弹性光网络应运而生。在弹性光网络中,由于业务动态到达和离开,频谱资源凌乱不堪,因此在设计路由和频谱分配算法(Routing and Spectrum Allocation,RSA)时,如何减少碎片的产生和提高频谱利用率成为亟需解决的一个关键问题。本文针对弹性光网络的RSA算法进行研究,结合业务持续时间因素,提出两种业务持续时间感知的RSA算法,并通过仿真实验对算法进行了评测。本文首先介绍了弹性光网络的产生背景、体系结构以及RSA算法的限制因素,分析了弹性光网络的研究现状,重点讨论了弹性光网络中碎片感知RSA算法、业务持续时间感知RSA算法和多路径RSA算法。在此基础上,针对弹性光网络中几种经典碎片感知RSA算法的不足,提出一种持续时间和碎片感知的路由与频谱分配算法(Holding-Time and Fragmentation Aware RSA,HTFA-RSA)。该算法综合考虑频谱、空间、时间三个维度上的碎片(链路上的频谱碎片、相邻链路上的空间碎片以及由于业务持续时间多样化导致的时间碎片),在新建业务连接时可以最大程度避免这三种碎片的产生。随后,在分析弹性光网络已有多路径算法的基础上,综合考虑业务持续时间和链路中的碎片情况,提出一种业务持续时间感知的单/多路径混合路由与频谱分配算法(Holding-time-aware Hybrid Single/Multiple-path Routing and Spectrum Allocation,HHSM-RSA)。该算法首先尝试利用单路径建立业务连接,当业务连接建立失败时,启动多路径机制建立连接。在用多路径建立连接时,在满足带宽粒度限制、差分延迟限制等限制条件基础上,综合选择产生三维碎片最少的频隙点建立业务连接。最后,利用VC++6.0搭建弹性光网络仿真平台,在动态业务模型下对提出的两种算法进行仿真分析,并与文献中已有算法进行对比,仿真结果验证了算法的有效性。
[Abstract]:With the diversification of bandwidth requirements and the need for flexible transmission networks to meet the different bandwidth requirements of new services elastic optical networks emerge as the times require. In elastic optical networks, due to the dynamic arrival and departure of traffic and the messy spectrum resources, routing and Spectrum allocation algorithms (RSAs) are designed. How to reduce the generation of debris and improve spectral efficiency has become a key problem that needs to be solved. In this paper, the RSA algorithm of elastic optical network is studied, and two kinds of RSA algorithm of service duration perception are proposed, and the algorithm is evaluated by simulation experiment. In this paper, the background, architecture and limiting factors of RSA algorithm are introduced, and the current research situation of elastic optical network is analyzed. The shrapnel sensing RSA algorithm in elastic optical network is discussed in detail. Service duration aware RSA algorithm and multipath RSA algorithm. Based on this, a new routing and spectrum allocation algorithm, Holding-Time and Fragmentation Aware RSA-HTFA-RSAN, is proposed to overcome the shortcomings of several classical fragmentation sensing RSA algorithms in elastic optical networks. The algorithm considers the fragmentation in three dimensions: spectrum, space and time (spectrum fragment on link). The space debris on the adjacent link and the time fragment caused by the diversification of the service duration can avoid these three kinds of fragments to the maximum extent when the new service connection is established. Then, based on the analysis of the existing multipath algorithms in the elastic optical network, the service duration and the fragmentation in the link are considered synthetically. A single / multipath hybrid routing and spectrum allocation algorithm based on service duration perception is proposed. The algorithm is Holding-time-aware Hybrid Single/Multiple-path Routing and Spectrum allocation / HHSM-RSAA. The algorithm first attempts to establish a service connection by using a single path. When the service connection fails, a multipath mechanism is initiated to establish the connection. On the basis of the bandwidth granularity limitation and differential delay limitation, the multi-path connection is established by synthetically selecting the frequency slot that produces the least 3D fragments. Finally, using VC 6.0 to build the elastic optical network simulation platform, under the dynamic traffic model, the proposed two algorithms are simulated and analyzed, and compared with the existing algorithms in the literature, the simulation results verify the effectiveness of the algorithm.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN929.1

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本文编号:1834811

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