弹性光网络中基于共享路径保护方法的研究

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1、分类号TN929.11密级公开UDC654.9学位论文编号D-10617-308-(2016)-01079重庆邮电大学硕士学位论文中文题目弹性光网络中基于共享路径保护方法的研究英文题目ResearchonSharedPathProtectioninElasticOpticalNetworks学号S130101087姓名李瑞艳学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师刘焕淋（教授）完成日期2016年6月8日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外

2、，论文中不包含他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆邮电大学或其化单仿的学化或证书而使用过的材料一。与我同王作的人员对本文研巧做出的贡献均己在论文中作了明确的说明并致谢意。作者签名；夺？日期；种《年／月？日＊学位论文版权使用授权书本人完全了解重庆邮电大学有权保留、使用学位论文纸质版和电子版的规定，即学校有权向国家有关部口或机构送交论文，允许论文被查阅和借阅等。本人授权重庆邮电大学可Ｗ公布本学位论文的全部或部分内容，可编入有关数据库或信息系统进行检索、分析或评价，可Ｗ采用影印、缩印、扫描或拷贝

3、等复制手段保存、汇编本学位论文。注：保密的学位论文在解密后适用本授权书。（）３作者签名碱＃导师签名：’曰期年＜（月《曰曰期月曰ｇ重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要基于正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)技术的弹性光网络(ElasticOpticalNetwork,EON)由于采用细粒度的频谱分配方式，能够提高频谱利用率，受到了研究学者的广泛关注。弹性光网络中的单链路故障会导致传输业务中断，数据丢失，造成严重的经济损失。因此，对于弹性光网络中生存性问题的

4、研究显得非常重要。弹性光网络中的保护策略主要分为链路保护、路径保护。链路保护相对于路径保护具有较快的切换时间，但不能有效地利用网络资源。路径保护又可以分为专用保护和共享保护。其中共享保护相比于专用保护更能有效地利用网络资源。为此，弹性光网络中基于共享路径保护方法的研究是本文的研究重点。本文在共享保护的基础上，分别研究了单路径保护的路由和频谱分配(RoutingandSpectrumAssignment,RSA)问题和多路径保护的RSA问题。为提高弹性光网络中单路径保护的资源共享有效性，论文第三章提出一种资源有效性的生存性路由和频谱分配算法。该

5、算法综合考虑了网络中的可用频谱资源和光路长度对频谱分配的影响，设计了工作链路和保护链路代价函数。同时，为了提高保护路径间资源共享有效性，该算法为保护路径设计了最小代价独立集频谱分配策略。此频谱策略以业务的K条最短路径构建辅助图，采用图着色算法为业务选出共享度较高的保护路径。仿真结果表明，所提资源有效性的生存性路由和频谱分配启发式算法有效地降低了阻塞率、提高了网络资源共享有效性。为了解决弹性光网络多路径保护时延差和频谱分配问题，论文第四章基于多目标遗传算法提出了遗传多路径保护算法。该算法根据业务请求在光网络中建立K条边分离最短路径和业务带宽设计

6、了种群初始化方案。为提高算法的搜索能力和收敛速度，算法在交叉操作中设计个体自交叉方式增加个体的多样性，在变异过程中设置了带宽基因位的变异范围及约束条件加快收敛速度。仿真结果表明，遗传多路径保护算法具有较低的带宽阻塞率，并具有较好的路径间距离差异性能。关键词：弹性光网络，共享路径保护，路由和频谱分配，最小代价独立集，遗传多路径保护算法I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractElasticopticalnetworks(EONs),basedonopticalorthogonalfrequencydivisionmultiple

7、xing(OFDM),haveachievedwidespreadattention,duetoitsefficientspectrumutilization.InEONs,single-linkfailuremaycausethelossofdata.Therefore,networksurvivabilityhasbecomeparticularlyimportantinEONs.Theprotectionstrategyismanlydividedintolink-basedprotectionpolicyandpath-basedpr

8、otectionpolicy.Althoughthelink-basedprotectionpolicyhasafasterrecoverytime,itachie