弹性光网络中基于虚级联技术的路由与频谱分配的研究

摘要

由于互联网流量的迅速增长，如何提高光传输网络的容量以应对流量快速增长的需求已成为一个重要研究课题。由于光正交频分复用技术相比于传统的波分复用技术具有更高的频谱效率、更强的损伤容忍度，它已被认为将成为下一代光网络的核心传输技术之一。基于正交频分复用传输技术的光网络称为弹性光网络。对于此类网络的路由与频谱分配问题已被广泛研究，但是这些研究主要是基于单路径光通道的建立。
　　本研究采用多路径子频带虚级联（VCAT）技术对弹性光网络进行路由与频谱分配（RSA）。该技术允许一条光通道的频谱分成多个子频带在不同的路径上传输，然后再接收端将这些子频带组合复原成原来光通道频谱。针对基于VCAT技术的RSA问题，我们提出整数线性规划（ILP）优化模型，评估VCAT技术相对于无VCAT技术对提高网络频谱资源利用率的优势。另外，对于VCAT技术，我们还从四个方面考虑了其实际应用限制，包括相邻频带间的预留的频谱保护带，虚级联技术子频带路径的最大距离差限制，各个组成光通道的子频带间的最大带宽差，以及如何利用该技术支持从传统波分复用网络向弹性光网络逐渐演变的问题。通过仿真研究表明，采用VCAT技术能有效地提高弹性光网络的频谱效率。

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第一章 绪 论

1.1 传统WDM光网络发展历程

1.2 WDM光网面临的问题与挑战

1.3 弹性光网络的研究现状

1.4 研究目标和内容

1.5 论文结构

第二章 WDM光网络和弹性光网络

2.1 光波分复用（WDM）光网络

2.2 WDM功能特点

2.3 OFDM系统发展

2.4 基于OFDM的弹性光网络

2.5 弹性光网络中的路由与频谱分配技术

2.6 弹性光网络中子频带虚级联技术

2.7 本章小结

第三章 弹性光网络中采用VCAT技术的静态路由与频谱分配

3.1 背景知识简介

3.2多路径子频带VCAT技术的RSA问题优化模型

3.3 结果分析

3.4 本章小结

第四章 WDM网络向EON网络演变过程中的路由与频谱分配

4.1 演变过程及频谱分配特性

4.2 ILP优化模型

4.3 结果分析

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 论文总结

5.2 未来展望

参考文献

攻读硕士期间本人发表的学术论文

致谢