弹性光网络

摘要： 针对弹性光网络频谱碎片导致业务请求阻塞率和带宽阻塞率增高的问题,对弹性光网络频谱碎片产生的原因进行了分析;根据光网络承载业务的特点,从提高频谱利用率的角度提出了基于多准则决策的弹性光网络碎片整理算法。该算法采用多准则决策方法对碎片整理过程中遇到的选择性问题,通过综合考虑各种评价指标做出决策,并进行频谱碎片的整理。在业务路由阶段,算法分为5个阶段,在每个阶段中根据光网络此时的状态,做出最佳决策来进行频谱碎片的整理。每个阶段都会用不同的标签标记不同类型的连接,并根据多准则决策方法所设置的权重对它们进行判断,最后采取最佳方案,使得碎片整理效果达到最佳。为验证这种算法的效果,通过具体实例进行了仿真验证。结果证明,所提算法具有较低的带宽阻塞率(高负载下阻塞率为36%)和较高的频谱利用率(高负载下频谱利用率可达65%),能有效地改善网络高负载情况下的网络请求阻塞率,为实际条件下弹性光网络频谱碎片处理提供了理论参考。

摘要： 弹性光网络(elastic optical networks,EONs)作为下一代极具潜力的光网络近年来受到广泛关注,其中路由与频谱分配(routing and spectrum allocation,RSA)是实现网络设计和控制的核心技术之一。本文系统分析了EONs的概念内涵,对RSA这一关键问题进行了详细描述,从静态和动态角度出发,以不同特性的算法框架为基础,依照精确算法、智能优化算法、启发式算法以及学习型算法4个大类对RSA算法的国内外研究现状进行了总结剖析。结合EONs的未来应用需求,阐述了该领域所面临的问题与挑战,展望了RSA算法的发展趋势。

摘要： 针对目前卷积神经网络在弹性光网络中间节点监测时硬件成本高,占用内存大的问题,提出一种基于二值卷积神经网络与异步延时抽头采样技术的嵌入式光性能监测系统。结果表明,对于16QAM、32QAM、64QAM信号,调制格式识别准确率均为100%,光信噪比识别准确率分别为99.1%、98.5%和97.4%。这些结果证明了在嵌入式平台上将异步延时抽头采样技术和二值卷积神经网络用于中间节点进行链路监测的可行性。此外,本系统的内存占用减少为浮点型卷积神经网络的1/4,识别时间缩短为它的1/3,更适合部署于资源有限的弹性光网络中间节点。

摘要： 在基于多芯光纤(MCF)的空分复用弹性光网络(SDM-EON)中,针对纤芯间串扰导致的传输信号物理损伤问题,从频谱分配和纤芯选择角度出发,提出了一种串扰感知的SDM-EON频谱分配算法。该算法在为业务请求分配频谱资源时通过避免填充相邻纤芯来尽量减少单个请求内部的串扰以及请求与请求之间的串扰。数值仿真结果表明:在NSFNet和USNet 2种网络拓扑中,该算法能够在维持较低带宽阻塞率水平的同时有效改善串扰问题。

摘要： 为了减少弹性光网络(EON)中的频谱和时间碎片,针对提前预留(AR)业务提出一种碎片感知路由与频谱分配(RSA)算法。在选路阶段,该算法采用K最短路径算法,综合考虑路径距离、跳数、频谱资源消耗和邻接链路数等因素影响来挑选侯选路径集;在资源分配阶段,则采用局部影响因子统计可能产生的频谱和时间碎片,以降低候选资源块周围的频谱、时间资源碎片化程度,并利用整体影响因子尽可能将占用资源集中在频率轴边界处,以增加中间空闲资源连续性,同时还引入时域资源使用度因子以避免过度占用资源。仿真结果表明,该算法进一步改善了带宽阻塞率性能,提高了资源利用率。

摘要： 本文针对弹性光网络的资源分配过程,提出了一种基于强化学习的DQN算法。利用DQN中强化学习的决策能力和神经网络对特征感知能力,将资源分配过程建模成不同的状态和动作集合,通过对网络中的特征提取以及强化学习的训练,获得当前状态下的最佳路径和频谱分配方法。仿真实验结果表明,本文提出的DQN算法模型,不仅可以更好地提高光网络的频谱资源利用率,而且能够有效地降低网络业务阻塞率。

摘要： 采用网络功能虚拟化技术的弹性光网络是一种新型的网络,其数据中心的合理部署,路由的科学规划及频谱的最优分配是一个关键而具有挑战的问题.为了解决这个问题,建立了弹性光网络资源分配和任务调度问题一个新的优化模型,新模型以虚拟网络功能在数据中心部署的负载最均衡,经过数据中心节点的路径最短以及频谱占用最少为目标,可同时使虚拟网络功能在数据中心部署,路径规划和频谱分配方案最优.为有效求解该模型,分别设计了一个经过所选数据中心的最短路径策略,虚拟网络功能在数据中心的部署策略以及频谱分配策略,构造了初始种群的产生方法,设计了新的变异算子,在此基础上,提出了求解模型的一个新的进化算法.最后进行了仿真实验,结果表明,最大频隙号和数据中心VNF部署数目的标准差相比对比算法有明显降低,验证了所建模型和算法的有效性.

摘要： 针对光网络中可用的波长资源有限、频谱利用率不高的问题,提出了一种基于KSP算法的频谱连续度感知算法(KSPDP)。该方法在路由选择方面,用KSP算法求得源节点和目的节点之间的不同的路径长度,并根据业务请求所需的频谱资源数量,分配不同的路径。在频谱分配方面,算法将感知各链路的频谱连续情况,最大限度减少业务分配的路径上各链路的频谱碎片。仿真结果表明,所提出的算法与传统的最短路径RMSA算法相比,能降低频谱阻塞率,提高频谱资源利用率。

摘要： 随着大数据、云服务和人工智能的发展,网络向着规模化与复杂化方向演进,网络发生故障的概率增加,需要为每个连接请求提供专用保护,减少因网络故障造成的损失。因此,在数据中心弹性光网络中,为了提高网络的生存性,采用带宽调整方法。文章提出了一种数据中心弹性光网络专用保护优化方法。仿真结果表明,文章所提专用保护优化方法能够有效降低网络的阻塞率,提高网络资源利用率,解决了网络生存性问题。

摘要： 弹性光网络(EON)中的传统路由频谱分配(RSA)算法多考虑路由跳数或频谱资源占用情况,缺乏时域与相邻链路的信息有效利用.提出一种结合预测的多维感知RSA算法,对持续时间已知业务的历史时间信息通过后向传播神经网络预测未来业务的时间信息,在路由时综合考虑时间、频谱和相邻链路资源占用程度.仿真结果表明:与传统RSA算法相比,多维感知RSA算法能有效降低带宽阻塞率.

摘要： 本文讨论了在弹性光数据中心(DC)网络中实现高效的大数据应用数据迁移和备份的技术.首先描述大数据应用对底层网络基础设施的影响,并介绍柔性网格弹性光互连网络的概念.然后在动态选播等网络中对数据迁移进行建模,并提出了几种有效的算法.为了实现高效的数据备份,利用相互备份模型,研究如何通过最小化DC备份窗口来避免对DC正常运行的负面影响.

摘要： 针对新一代移动通信技术的应用与发展,给出了一种支持光层软件定义的移动核心网架构,利用软件定义与弹性光网络的优势,实现了面向未来移动核心网需求的高效、大容量组网能力,设计了基于网络功能虚拟化的长期演进语音网关部署方案,可减少语音业务回传,降低端到端时延,提高用户体验.

摘要： 本发明提出了一种最小化网络空闲资源总减少量的弹性光网络频谱分配方法，其步骤为：当从源节点到目的节点的连接请求到来时，加载与源节点到目的节点的路径相关的路径集合；判断源节点到目的节点的路径上是否存在满足连接请求所需的可用频块，如果不存在，则连接请求被阻塞，否则找出源节点到目的节点的路径上所有的可用频块；针对每一个可用频块，计算当可用频块被使用时网络中空闲资源的总减少量，选择使空闲资源总减少量最小的那个可用频块分配给连接请求。本发明的目的是使每次频谱分配后全网剩余的空闲资源量最多，从而增加后续到来的连接请求获得可用频谱资源的概率，达到降低网络阻塞率的效果。

摘要： 本发明公开了一种向弹性光网络演进过程中的新型光节点升级方法，即通过构建整数线性规划(ILP)优化模型和提出高效的启发式算法，评估该策略在提高网络频谱资源使用效率方面的优势，运营商按照策略获得的结果进行实际的铺设新节点，为运营商节省频谱资源和成本。

摘要： 一种面向SDN的弹性光网络下的虚拟网络映射方法，主要解决面向SDN的弹性光网络中通过网络虚拟化的方式实现网络资源的灵活分配与调度问题。具体步骤包括：1.获取底层物理网络信息；2.接收虚拟网络请求信息；3.获得备选可编程物理节点集合；4.映射虚拟网络节点；5.判断当前虚拟网络的所有虚拟节点是否都已经映射到物理网络中；6.虚拟网络链路映射；本发明通过采用基于距离与综合资源感知的虚拟节点映射的方法、广度优先搜索方法和基于可用空间最紧匹配的改进最短路径算法，降低了虚拟网络映射阻塞率，减少了物理网络带宽资源消耗，提高网络承载未来虚拟网络业务能力。

摘要： 一种虚拟网络映射中基于弹性光网络的资源分配方法，主要解决虚拟网络映射中基于弹性光网络的资源分配问题。具体步骤包括：1.构成虚拟网络；2.总体初始化；3.局部初始化；4.映射虚拟网络节点；5.计算虚拟网络节点适应度；6.记录映射结果；7.判断每一代蚂蚁中的蚂蚁个数是否为0；8.更新信息素矩阵；9.判断蚂蚁代数是否为0；10.获得虚拟网络节点的最终映射结果；11.虚拟网络链路映射。本发明通过采用适应性方法、连续邻接性方法，全面的评估了虚拟网络链路映射对物理网络节点的影响，降低了虚拟网络映射阻塞率和虚拟网络对物理网络链路资源的占用数量，提高了物理网络链路负载平衡。

摘要： 本发明提供一种弹性光网络通信系统及其信道变换装置、弹性光网络通信系统的信道变换方法，该信道变换装置的串并转换器接收数字基带信号并转换成并行通信的数字信号输出至奈奎斯特差分正交振幅调制器，奈奎斯特差分正交振幅调制器向升余弦脉冲产生器输出信号，升余弦脉冲产生器输出的脉冲信号依次经过信号放大器、信号偏置器后输出至第一双通道光电调制器，第一双通道光电调制器输出的光信号经过合光后输出；连续光波激光器向光学调制器输出光信号，光学调制器还接收可调微波发生器输出的微波信号，光学调制器输出的信号经过可调滤波器后输入至第一双通道光电调制器。该方法应用上述装置实现信道的变换。本发明能够低成本、灵活的实现信道的变换。

摘要： 本发明涉及一种异质多芯光纤弹性光网络中串扰规避虚拟光网络映射方法，属于通信技术领域。具体包括：芯优先级定义算法，芯分类算法，节点嵌入算法，链路映射算法，芯指派算法和频隙分配算法。所述异质多芯光纤弹性光网络中串扰规避虚拟光网络映射方法结合了多芯光纤弹性光网络中应对串扰问题的硬件方法和软件方法的优势，规避了串扰，通过异质多芯光纤弹性光网络满足了F5G中高带宽的基本要求；同时通过虚拟光网络映射方案满足了F5G中高动态的基本要求，为F5G之后的演进提供了可行思路。

摘要： 本发明涉及空分复用弹性光网络中碎片感知的虚拟光网络映射方法，属于光通信技术领域。本发明所述的方法通过在节点映射阶段采用节点重要性感知的节点排序准则，在链路映射阶段根据路径的频谱资源差异来进行路径选择，并在此基础上采用基于纤芯分类策略的碎片感知频谱分配方法。在本发明中，考虑虚拟节点相邻虚拟链路的资源需求以及该节点周围已映射的虚拟节点数确定虚拟节点映射顺序，根据物理节点的可用计算资源以及相邻链路上的带宽资源确定物理节点的重要性；考虑物理路径上的频谱资源，设计了路径平均聚合程度计算公式；基于纤芯分类策略提出了一种碎片感知的频谱分配方法。本发明所述方法能减少网络中的频谱碎片以及提高网络资源使用的均衡性。

摘要： 本发明涉及一种空分复用弹性光网络的弹性分区频谱分配(EZSA)方法，属于光通信领域。随着频谱资源越来越紧张，如何充分利用网络中的资源和减少频谱碎片问题成为研究的重点，本发明考虑了频谱分配时的频谱紧密性和多纤芯之间的芯间串扰，改进了多纤芯场景下的固定频谱分区和弹性分区的方法，EZSA与传统的分区方法相比，首先将纤芯分组，减少多纤芯之间的串扰问题，然后确定调制格式将业务请求分为四大类并分配在相应的分区，并且在频谱分配过程中考虑频谱紧密性，最后当当前分区资源不足时，在弹性分区过程中采用基于业务分割的弹性分区机制，在避免产生过多的频谱碎片的同时，能保障频谱分配的灵活性，充分利用网络中的频谱资源，在资源有限的条件下保证业务的正常传输。

摘要： 本申请公开了一种弹性光网络的频谱分配网络获取方法和频谱分配方法；网络获取方法包括基于第一拓扑结构对弹性光网络的第一频谱分配网络进行训练，获得训练后的第二频谱分配网络、第一目标函数和对应的多项初始网络参数；获取各项初始网络参数的重要性系数；基于第二拓扑结构对第二频谱分配网络进行训练时，获取第二目标函数和对应的多项网络训练参数；根据网络训练参数、初始网络参数以及各项初始网络参数的重要性系数，修正第二目标函数，得到第三目标函数；根据第三目标函数对第二频谱分配网络进行训练，得到目标频谱分配网络。本申请在拓扑结构改变导致需要重新训练频谱分配网络时，可以减少灾难性遗忘的出现，提高频谱分配网络的兼容性。

摘要： 本发明提出了一种最小化网络空闲资源总减少量的弹性光网络频谱分配方法，其步骤为：当从源节点到目的节点的连接请求到来时，加载与源节点到目的节点的路径相关的路径集合；判断源节点到目的节点的路径上是否存在满足连接请求所需的可用频块，如果不存在，则连接请求被阻塞，否则找出源节点到目的节点的路径上所有的可用频块；针对每一个可用频块，计算当可用频块被使用时网络中空闲资源的总减少量，选择使空闲资源总减少量最小的那个可用频块分配给连接请求。本发明的目的是使每次频谱分配后全网剩余的空闲资源量最多，从而增加后续到来的连接请求获得可用频谱资源的概率，达到降低网络阻塞率的效果。