能耗和QoS均衡的靈活光網(wǎng)絡路由和頻譜分配算法研究.pdf

1、隨著高清視頻、云計算、大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)中心互聯(lián)等新興業(yè)務的快速發(fā)展，網(wǎng)絡帶寬的需求將繼續(xù)呈現(xiàn)指數(shù)型增長趨勢。而傳統(tǒng)的波分復用光網(wǎng)絡采用固定頻譜間隔，無法適應動態(tài)、靈活的帶寬需求，造成嚴重的頻譜資源浪費，顯著降低了網(wǎng)絡的頻譜效率。為了提升網(wǎng)絡的頻譜效率，提出了靈活光網(wǎng)絡技術，它采用更細粒度的頻譜間隔，根據(jù)業(yè)務需求靈活分配頻譜資源，提高了頻譜資源的利用率。同時，隨著業(yè)務量的攀升、網(wǎng)絡規(guī)模的增長，能耗問題變得越來越突出，怎樣提升資源的利用率對底層

2、光網(wǎng)絡提出了很高的挑戰(zhàn)。然而，靈活光網(wǎng)絡技術為節(jié)能工作提供了機遇，如何利用靈活光網(wǎng)絡新技術實現(xiàn)網(wǎng)絡節(jié)能是一項值得研究的內容。此外，物理層損傷仍是影響網(wǎng)絡的傳輸性能及服務質量（Quality of Service，QoS）的主要因素。且能耗和QoS之間又相互制約、相互作用。光信號在光路的傳輸過程中，傳輸性能會受到這些參數(shù)的影響，如何在資源分配過程中均衡考慮這些參數(shù)的影響，提升網(wǎng)絡的整體性能具有重要的研究意義。
　　本論文在靈活光網(wǎng)絡

3、背景下，考慮物理層損傷的影響，以節(jié)能為主要優(yōu)化目標，將業(yè)務傳輸中需要滿足的QoS參數(shù)作為約束條件進行路由和頻譜資源分配算法（Routing and Spectrum Assignment，RSA）的研究。本文主要內容分為以下幾部分：
　　(1)針對靈活光網(wǎng)絡關鍵節(jié)能技術展開研究，從不同角度展開分析靈活光網(wǎng)絡中關鍵的節(jié)能技術及總結當前網(wǎng)絡節(jié)能技術和不足之處，指出了節(jié)能工作中的多參數(shù)限制，并對未來靈活光網(wǎng)絡節(jié)能技術進行了展望。

4、　　(2)主要針對物理層損傷等影響業(yè)務傳輸及靈活光網(wǎng)絡中的能耗等網(wǎng)絡參數(shù)進行研究，并建立網(wǎng)絡模型（物理層損傷模型及能耗模型），并針對能源有效的資源分配算法的研究，設計鏈路狀態(tài)判定模型，以判斷網(wǎng)絡資源當前所處的狀態(tài)，便于進一步能源有效的選路。
　　(3)在靈活光網(wǎng)絡背景下，均衡考慮物理層損傷和能耗因素對網(wǎng)絡的約束作用，基于建立的鏈路狀態(tài)判定模型，設計能耗和損傷感知的RSA算法。該算法考慮物理層損傷對光路的劣化作用，旨在使用最小的網(wǎng)絡