弹性光网络中带宽分配的优化机制研究

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1、分类号TN929.11密级公开UDC654.9学位论文编号D-10617-30852-(2016)-01013重庆邮电大学硕士学位论文中文题目弹性光网络中带宽分配的优化机制研究英文题目ResearchonBandwidthAllocationOptimizationMechanisminElasticOpticalNetworks学号S130131016姓名范雪学位类别工程硕士学科专业电子与通信工程指导教师熊余副研究员完成日期2016年6月8日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要传统波分复用光网络已无法满足当下网络传输的需求，因此支持超大容量、动态灵活传输的弹

2、性光网络成为下一代骨干网的主要研究对象。波分复用光网络资源分配采用固定的波长分配机制，导致网络资源灵活性差、带宽利用率低等缺点。而弹性光网络通过引入正交频分复用技术，能够灵活地分配网络资源。同时，弹性光网络资源划分粒度精细、分配方式灵活的优点为频谱资源分配优化提出了新的挑战，例如：频谱连续性和频谱邻接性的限制、公平性衰退、频谱碎片等。为此，论文主要研究了弹性光网路中基于公平性的频谱分配优化机制和基于频谱碎片整理的频谱分配优化机制。弹性光网络中频谱细粒度化的特性，使业务粒度稍大就不满足频谱邻接性和连续性的双重约束，从而造成阻塞，恶化了混合粒度业务资源分配时的

3、公平性。为此，提出一种带有公平性的动态频谱分配机制。将路由和频谱等网络资源虚拟为“资源池”，基于二维矩形Packing理论求解满足频谱双重约束条件的资源“小矩形块”；并考虑业务到来的动态性，通过感知业务持续时间，尽可能为动态业务分配最优的网络资源；构建混合粒度业务的公平性模型，将相同粒度业务打包成“小矩形块”进行路由和频谱分配；并结合二维矩形Packing基本原则，减小频谱碎片。仿真结果表明，所提机制能够在兼顾阻塞率的前提下，有效保证公平性与资源利用率。弹性光网络中混合粒度业务频繁地建立与释放，导致网络中大量频谱碎片的产生。频谱碎片的积累将提高业务阻塞率、

4、降低资源利用率、影响公平性。为此，针对弹性光网络中频谱碎片的问题，提出一种基于频谱碎片整理的频谱分配机制。该机制基于蚁群机制，综合考虑业务传输路径的频谱规整程度与传输长度等因素，并将此定义为转移概率，通过更新准则掌握路径的实时状况，达到减少频谱碎片、降低阻塞率的目的。并在此基础上，通过增加业务粒度排序提出加强公平性的频谱分配优化机制。仿真结果表明，所提机制能够在兼顾阻塞率的前提下，有效保证公平性与资源利用率。关键词：弹性光网络，频谱分配，公平性，频谱碎片I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractThebackbonenetworkisbea

5、ringaheavierandheavierburdenonbandwidthallocation.Butthetraditionalwavelengthdivisionmultiplexingopticalnetworkshavenotmetthedemandofsuchaheavybandwidthrequriment.Therefore,thefutureresearchfocusofthebackbonenetworkistheelasticopticalnetworkswhosupportlargecapacity,dynamicandflexi

6、bletransmission.Thewavelengthassignmentinthewavelengthdivisionmultiplexingopticalnetworksleadtopoorflexibilityandlowbandwidthutilizationofnetworkresources.ButtheelasticopticalnetworkswiththeintroductionofOFDMtechnologygaranteeaflexibleallocationofnetworkresources.Atthesametime,the

7、elasticopticalnetworksstructureitselfofferingfinerspectrumgranularityandgoodflexibilityposenewchallengesinthespectrumallocationoptimizationprocess.Forexample:thespectrumcontinuityandspectrumcontiguityconstraints,therecessionoffairness,spectrumfragmentationissueandsoon.Thisthesisma

8、inlystudiestheoptimizationofspect