基于碎片感知的弹性光网络频谱优化机制研究
随着高流量型应用的出现，基于正交频分复用的弹性光网络凭借其更加精细的栅格和灵活的分配技术受到广泛关注。然而，在业务传输以及资源配置过程中弹性光网络也面临着频谱资源碎片化问题，频谱碎片化问题成为了优化网络资源的关键。 由于频谱分配业务受到约束性条件的限制影响，以及随着业务连接请求在网络中不断地建立和拆除，使得网络中可用的频谱资源变得更加离散破碎，导致频谱碎片形成，从而提高了网络中业务阻塞率，严重影响了网络的业务传输效率。本文在此背景下，通过在判断链路上碎片程度时考虑业务的持续时间，分别提出基于预防式频谱资源分配方法的时-频碎片感知碎片度量模型和维护式碎片整理时-频碎片整理模型，通过深入研究目标业务在分配过程中产生碎片的概率和碎片整理过程中业务搬移策略选择，缓解碎片对网络的影响，降低网络阻塞率。论文的主要工作内容如下： (1)从频谱分配的角度出发，针对频谱分配过程中碎片规避不完全的问题，本文首先通过综合考虑频域和时域碎片资源，构建时-频碎片度量模型。在此基础上，提出时-频碎片感知的预防式频谱分配算法，为连接请求分配碎片化程度最小的频谱资源，同时，当连接请求离开网络后，最小化网络产生碎片的概率，以减少碎片产生。该算法以最小化频谱资源碎片化程度为目的，提高了网络资源利用率，降低网络阻塞率。通过仿真可知，该算法可有效减少频谱碎片，并在NSFNET环境下，业务量为360Erl时，碎片率减少19％； (2)从碎片整理的角度出发，针对频谱中碎片资源利用不完全的问题，本文首先考虑业务搬移策略对网络中频谱碎片资源的影响，构建持续时间感知的碎片度量模型。在此基础上，提出时-频资源感知的维护式碎片整理算法，当连接请求被阻塞时，触发碎片整理算法，结合链路中的时-频碎片量，设置选择业务搬移阈值，根据碎片量与阈值的比较结果选择不同的搬移策略，达到高效利用碎片资源的目的。该算法以重新梳理整合频谱碎片资源为目的，提高了网络资源利用率。通过仿真可知，该算法可有效减少频谱碎片，并在NSFNET环境下，业务量为360Erl时，碎片率减少17%。
弹性光网络;频谱分配;碎片整理
河北工程大学
硕士
信息与通信工程
赵继军
2022
中文
TN929.1
2023-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）