弹性光网络碎片感知共享通路保护算法
发布时间：2021-08-04 01:05
弹性光网络（Elastic Optical Network,EON）采用正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）技术,具有灵活的频谱分配方式和支持多速率传输等诸多优点,被看作是光网络灵活化、智能化发展的方向。路由与频谱分配（Routing and Spectrum Assignment,RSA）问题是EON中的核心问题,由于光路动态建立与拆除,使链路上的空闲频谱资源离散化而产生频谱碎片,因此,如何减少碎片和提高频谱利用率是RSA问题中亟需解决的重要问题。EON中光纤链路承载大量业务连接,一旦出现故障,将造成难以估计的损失,因此,考虑生存性的RSA问题尤为重要。共享通路保护（Shared Path Protection,SPP）允许保护资源共享,可以减少频谱资源占用,已得到业界极大关注。本文针对EON中基于SPP的RSA问题进行研究,结合碎片感知因素,提出两种有效算法,并对算法进行了仿真分析。本文首先介绍了 EON的研究背景和发展现状,讨论了 EON的RSA问题和生存性问题,着重分析了 EON的碎片感知RSA算法和生存...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．?１?ＷＤＭ光网络和ＥＯＮ频谱分配??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ?ｏｆ?ＷＤＭ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ａｎｄ?ＥＯＮ??
宽。ＢＶ－ＯＸＣ的核心是带宽可变波长选择开关（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ?Ｖａｒｉａｂｌｅ－Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ??Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ?Ｓｗｉｔｃｈ，?ＢＶ－ＷＳＳ）器件。在ＢＶ－ＯＸＣ中，ＢＶ－ＷＳＳ器件具有信号疏导和路由??功能，可以对不同链路上无重叠的任何频谱资源进行频谱转换，并传送到指定链路上，??以建立端到端的光路径。当业务请求带宽变化时，ＢＶ－ＯＸＣ可以增加或减少交叉选择窗??口，以提高频谱效率。??带宽可变光??＾叉连接器??客户端节点／?＼?客户端节点??－??图１．２?ＥＯＮ架构??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＥＯＮ??（３）关键技术??ＥＯＮ采用的关键技术使ＥＯＮ可以动态配置合适的调制模式，灵活调整光路的频谱??带宽，适应多样化的业务需求。下面简要介绍几项关键技术［１４］。??①正交频分复用技术??ＥＯＮ根据业务请求带宽的大小，为业务分配适当连续ＦＳ，ＯＦＤＭ是实现这一功能??的关键技术［１５＿｜６］。ＯＦＤＭ技术的基本原理是将给定信道分割成若干相互正交的子信道，??且相邻子信道之间有着１／２子载波频谱重叠。为了传输业务连接，将业务连接的高速数??－４?－??
求带宽??已经包含保护ＦＳ，因此不再单独设定保护ＦＳ，本文也按此约定。??Ｉ?ｆ??１１１１１１ＨＩ１Ｈ?，?ｒ?１１１１１１?Ｈｉｉｋｌ，??１?２?３?４?５?６７?８９１０１１?Ｊ?１?２?３４?５?６?７?８?９１０１１??Ｔｘ／Ｒｘ?ｋｗ?ｅ，?＾?）?Ｔｘ／Ｒｘ??１?２?３?４?５?６７?８?９１０１１?＂??厂?ｍｒ?Ｖ＂?（ｎ＼ｒ、????＂?１?ｇ５?＂??Ｔｘ／Ｒｘ?＾?、■?Ｔｘ／Ｒｘ?＇??０保护ＦＳ?園业务请求％?［］业务请求的??图１．４?ＲＳＡ的三个约束条件??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｈｅ?ｔｈｒｅｅ?ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ?ｏｆ?ＲＳＡ??１．?３弹性光网络的ＲＳＡ问题??由于ＲＳＡ算法的三重约束，不同于传统ＷＤＭ光网络的ＲＷＡ算法，ＥＯＮ中的ＲＳＡ??算法更加复杂。ＥＯＮ性能的优劣不仅取决于物理层器件（ＢＶ－Ｔ、ＢＶ－ＯＸＣ等），还由??ＲＳＡ算法的性能决定。近年来，很多文献＾５２１都对ＲＳＡ问题进行研究，提出多种有效??的算法。依据不同分类方式，这些算法可分为不同类别。??１．３．１根据业务类型特征分类??根据业务类型特征，ＲＳＡ算法可分为基于静态业务ＲＳＡ算法和基于动态业务ＲＳＡ??算法两类。??在静态业务模型的场景中，ＲＳＡ算法主要解决如何为一组己知的业务请求寻找物理??路径并分配ＦＳ的问题，其优化求解目标一般分为两类：（１）为所有业务请求建立路径??的前提下，最小化网络使用的频谱资源。（２）在频谱资源有限的条件下，最大化建立路??径的业务请求数。??ＥＯＮ静态业务下的ＲＳＡ问题是一个网络规划问题，可通过整数线性规划（Ｉｎｔｅｇｅｒ??Ｌｉｎｅａｒ?Ｐｒ
【参考文献】：
硕士论文
[1]弹性光网络支持区分降级服务的动态路由与频谱分配算法[D]. 张黎.大连海事大学 2019
[2]弹性光互联数据中心网络中故障恢复技术研究[D]. 李圆圆.重庆邮电大学 2017
[3]弹性光网络业务持续时间感知路由和频谱分配算法[D]. 段文君.大连海事大学 2017
本文编号：3320681
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．?１?ＷＤＭ光网络和ＥＯＮ频谱分配??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｓｐｅｃｔｒｕｍ?ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ?ｏｆ?ＷＤＭ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ａｎｄ?ＥＯＮ??
宽。ＢＶ－ＯＸＣ的核心是带宽可变波长选择开关（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ?Ｖａｒｉａｂｌｅ－Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ??Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ?Ｓｗｉｔｃｈ，?ＢＶ－ＷＳＳ）器件。在ＢＶ－ＯＸＣ中，ＢＶ－ＷＳＳ器件具有信号疏导和路由??功能，可以对不同链路上无重叠的任何频谱资源进行频谱转换，并传送到指定链路上，??以建立端到端的光路径。当业务请求带宽变化时，ＢＶ－ＯＸＣ可以增加或减少交叉选择窗??口，以提高频谱效率。??带宽可变光??＾叉连接器??客户端节点／?＼?客户端节点??－??图１．２?ＥＯＮ架构??Ｆｉｇ．?１．２?Ｔｈｅ?ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＥＯＮ??（３）关键技术??ＥＯＮ采用的关键技术使ＥＯＮ可以动态配置合适的调制模式，灵活调整光路的频谱??带宽，适应多样化的业务需求。下面简要介绍几项关键技术［１４］。??①正交频分复用技术??ＥＯＮ根据业务请求带宽的大小，为业务分配适当连续ＦＳ，ＯＦＤＭ是实现这一功能??的关键技术［１５＿｜６］。ＯＦＤＭ技术的基本原理是将给定信道分割成若干相互正交的子信道，??且相邻子信道之间有着１／２子载波频谱重叠。为了传输业务连接，将业务连接的高速数??－４?－??
求带宽??已经包含保护ＦＳ，因此不再单独设定保护ＦＳ，本文也按此约定。??Ｉ?ｆ??１１１１１１ＨＩ１Ｈ?，?ｒ?１１１１１１?Ｈｉｉｋｌ，??１?２?３?４?５?６７?８９１０１１?Ｊ?１?２?３４?５?６?７?８?９１０１１??Ｔｘ／Ｒｘ?ｋｗ?ｅ，?＾?）?Ｔｘ／Ｒｘ??１?２?３?４?５?６７?８?９１０１１?＂??厂?ｍｒ?Ｖ＂?（ｎ＼ｒ、????＂?１?ｇ５?＂??Ｔｘ／Ｒｘ?＾?、■?Ｔｘ／Ｒｘ?＇??０保护ＦＳ?園业务请求％?［］业务请求的??图１．４?ＲＳＡ的三个约束条件??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｈｅ?ｔｈｒｅｅ?ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ?ｏｆ?ＲＳＡ??１．?３弹性光网络的ＲＳＡ问题??由于ＲＳＡ算法的三重约束，不同于传统ＷＤＭ光网络的ＲＷＡ算法，ＥＯＮ中的ＲＳＡ??算法更加复杂。ＥＯＮ性能的优劣不仅取决于物理层器件（ＢＶ－Ｔ、ＢＶ－ＯＸＣ等），还由??ＲＳＡ算法的性能决定。近年来，很多文献＾５２１都对ＲＳＡ问题进行研究，提出多种有效??的算法。依据不同分类方式，这些算法可分为不同类别。??１．３．１根据业务类型特征分类??根据业务类型特征，ＲＳＡ算法可分为基于静态业务ＲＳＡ算法和基于动态业务ＲＳＡ??算法两类。??在静态业务模型的场景中，ＲＳＡ算法主要解决如何为一组己知的业务请求寻找物理??路径并分配ＦＳ的问题，其优化求解目标一般分为两类：（１）为所有业务请求建立路径??的前提下，最小化网络使用的频谱资源。（２）在频谱资源有限的条件下，最大化建立路??径的业务请求数。??ＥＯＮ静态业务下的ＲＳＡ问题是一个网络规划问题，可通过整数线性规划（Ｉｎｔｅｇｅｒ??Ｌｉｎｅａｒ?Ｐｒ
【参考文献】：
硕士论文
[1]弹性光网络支持区分降级服务的动态路由与频谱分配算法[D]. 张黎.大连海事大学 2019
[2]弹性光互联数据中心网络中故障恢复技术研究[D]. 李圆圆.重庆邮电大学 2017
[3]弹性光网络业务持续时间感知路由和频谱分配算法[D]. 段文君.大连海事大学 2017
本文编号：3320681
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