弹性光网络业务持续时间感知路由和频谱分配算法

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 SpectrumAllocation，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 HybridSingle/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。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景及意义

1．1．1 光网络发展现状及挑战

1．1．2 弹性光网络的提出

1．2 弹性光网络的关键问题

1．2．1 灵活频谱栅格的制定

1．2．2 路由和频谱分配问题

1．3 国内外研究现状

1．4 论文主要工作与内容安排

第2章 弹性光网络路由和频谱分配算法

2．1 RSA算法分类

2．1．1 按业务类型分类

2．1．2 依据承载业务连接的路径数分类

2．2 频谱碎片感知RSA算法

2．3 业务持续时间感知的RSA算法

2．4 基于多路径的RSA算法

2．5 本章小结

第3章 持续时间和碎片感知RSA算法

3．1 已有文献分析

3．2 HTFA-RSA算法

3．2．1 网络模型

3．2．2 算法描述

3．3 仿真及结果分析

3．3．1 仿真参数设置

3．3．2 算法性能评价指标

3．4 仿真结果分析

3．5 本章小结

第4章 持续时间感知单／多混合路径RSA算法

4．1 已有算法分析

4．2 持续时间感知单／多混合路径RSA算法

4．2．1 变量定义

4．2．2 算法描述

4．3 算法仿真及结果分析

4．3．1 仿真参数设置

4．3．2 算法性能评价指标

4．3．2 仿真结果分析

4．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

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