混合线路速率光网络节能路由算法研究

摘要

混合线路速率(Mixed Line Rate，MLR)光网络因其传输速率高、成本低、更适合异构性明显的业务请求等优点，成为近年来光网络研究的热点。近年来，低碳、节能和绿色已成为社会发展的趋势。因此，在保障网络性能的同时，如何设计高效的节能路由算法，是MLR光网络中亟待解决的一个关键问题。本文针对MLR光网络的节能路由问题进行研究，综合考虑MLR光网络传输损伤、能耗和业务疏导等因素，提出三种节能算法，并通过仿真对算法性能进行评测。
　　本文首先分析了MLR光网络的发展概况以及国内外的研究现状，着重对生存性技术、节能技术进行了讨论，归纳和总结了MLR光网络中基于传输损伤、考虑生存性、节能和支持业务疏导的路由算法。在此基础上，基于波长分层图模型提出一种传输损伤感知的节能共享通路保护算法(Physical Impairment aware andEnergy-saving Shared Path Protection，PIE-SPP)及其改进算法PIE-SPP1。两种算法在为业务请求建立连接时，综合考虑链路和节点状态、传输损伤等多种因素，尽可能使工作路径和保护路径聚合在不同光纤链路上，同时鼓励使用已激活设备建立工作路径，而尽可能选择处于休眠状态的资源建立保护路径，可让更多设备休眠，在保证较低阻塞率情况下，有利于减少网络能耗。与PIE-SPP算法首选传输损伤最低的光路为业务请求建立工作路径不同，PIE-SPP1算法在保证满足传输损伤条件下，总是鼓励选择能耗更低光路建立工作路径，因此，其节能性能更优于PIE-SPP算法。其次，针对支持业务疏导的MLR光网络，综合考虑业务持续时间、业务疏导和节能等因素，提出一种业务持续时间感知的节能疏导算法(Holding-Time aware and Energy-saving Grooming，HTEG)。该算法考虑链路空闲波长数目、业务持续时间等，选择需额外消耗能源最少的路径建立业务连接，有利于降低网络能耗。最后通过VC++6.0搭建MLR光网络仿真平台，对所提出算法进行仿真分析，并与文献中已有算法进行对比，验证了所提算法的有效性。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 混合线路速率光网络概述

1．2 光网络的研究现状

1．3 论文研究意义及主要内容安排

第2章 MLR光网络路由机制研究

2．1 引言

2．2 考虑传输损伤的路由机制

2．3 考虑生存性的路由机制

2．4 考虑疏导的路由机制

2．5 节能路由机制

2．6 本章小结

第3章 传输损伤感知的节能共享通路保护算法

3．1 已有算法分析

3．2 网络模型

3．3 传输损伤感知的节能共享通路保护算法

3．3．1 MLR光网络传输损伤模型

3．3．2 链路代价函数确定

3．3．3 算法描述

3．4 算法仿真及结果分析

3．4．1 仿真参数设置

3．4．2 算法评价指标

3．4．3 算法仿真及结果分析

3．5 本章小结

第4章 业务持续时间感知的节能疏导算法

4．1 已有算法分析

4．2 网络模型

4．3 业务持续时间感知的节能疏导算法

4．3．1 网络能耗分析

4．3．2 链路代价函数确定

4．3．3 算法描述

4．4 算法仿真及结果分析

4．4．1 仿真参数设置

4．4．2 算法评价指标

4．4．3 算法仿真及结果分析

4．5 本章小结

结论

参考文献

致谢

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