基于业务预测的多粒度光交换研究

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1、代号10701学号1008120367分类号TN915.02密级公开题(中、英文)目基于业务预测的多粒度光交换研究ResearchOnMuti-granularityOpticalSwitchingBasedOnprediction作者姓名杨辉指导教师姓名、职务杨帆副教授学科门类工学学科、专业通信与信息系统提交论文日期2013年1月西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个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，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经

2、发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关的法律责任。本人签名：______________日期：______________西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送

3、交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印、或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：______________日期：______________导师签名：______________日期：______________摘要光网络以其速率高，带宽大等优势，成为电信网中被广泛应用的物理架构。随着光网络的发展，传输速度和容量不断增长，能耗也在不断增加，导致了一系列有关环境的问题和社会的问题，因此设计能量节省的光网络十分必要。随着互联网业务的快速增长

4、以及波分复用光网络的日趋成熟，光节点中交叉连接矩阵的规模也不断增大，不但成本更高而且控制复杂度更大，对波分复用光网络中交换结构与疏导算法提出更高的要求，因此，多粒度光交换技术应运而生。多粒度光交换结构和波带业务疏导算法成为当前多粒度光交换技术研究的热点。论文首先介绍了一种模块化的光交换节点结构，因其稳定性和可扩展性，可以更灵活地进行能量管理，基于预测的光路业务持续时间信息，在业务交换时对端口进行有效分配来节省能量。然后采用整体重排、首次命中、最大利用优先以及休眠时间可知四种方式对业务端口进行调整，使业务尽量多的占用已开启模块，来达到更加节省能量的目的。通过仿真

5、可知，基于预测的节能交换算法对端口使用十分有效，能够减少能量使用，基于四种方式对业务进行调整，可以更加有效提高模块利用率，消耗更少能量，改善网络性能。最后，提出一种高效的多粒度光交换结构，该结构因波带和波长交换平面之间相互独立，从而节省了交换端口数。通过对已有同目的与同源同目的疏导算法的优缺点进行对比，本文针对新的交换结构提出了联合同目的与同源同目的算法，利用预测，排序以及调整三种方法，既保持同目的算法对波带利用灵活性的特点，又兼具同源同目的业务对波带能充分利用的特性，来降低业务阻塞率，改善网络性能。通过仿真，结果表明通过联合算法，可以有效减少网络阻塞率，达到

6、预期想法。关键词：多粒度光交换业务疏导基于预测能量节省AbstractOpticalnetworksbecomethemainphysicalframeworkinthetelecommunicationsnetworkbecauseofitsadvantageofhighspeedandlargebandwidth.Withthedevelopmentofopticalnetworks,thetransmissionspeedandcapacityisgrowing,atthesametime,energyconsumptionisalsoincreasin

7、gwhichleadstoaseriesofenvironmentalissuesandsocialproblems.Soenergysavingsinopticalnetworkisessential.WiththeInternetbusinessgrowingrapidlyandWDMopticalnetworksmaturinggradually,thescaleofmulti-granularityopticalswitchingmatrixinopticalnodeisincreasingwhichnotonlyaddsthecostofoptica

8、lswitchingstructure