固定栅格与灵活栅格混合网络中的路由与频谱分配策略研究-光学工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 南京邮电大学学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位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的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得南京邮电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作了明确的说明并表示了谢意。 本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 研究生签名： 日期： 南京邮电大学学位论文使用授权声明 本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文 档；允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索； 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。 涉密学位论文在解密后适用本授权书。 研究生签名： 导师签名： 日期： 摘要 近年来，由于视频点播，云计算等带宽密集型业务不断发展，网络业务量呈现爆炸式增 长。传统波分复用（WDM）网络按照国际电联（ITU-T）规定的固定栅格分配频谱资源，缺 乏灵活性，严重浪费频谱资源，不能够满足未来光网络传输需求。灵活栅格技术使用更小的 频谱粒度进行资源划分，可以支持千兆比特的子波长业务，也可通过频谱组合传送 100Gbps 以上的高速超波长通道业务，是未来光网路传输技术中最具前景的。从固定栅格光网络向灵 活栅格光网络升级的策略，越来越受到人们的关注。 本文主要研究从固定栅格光网络到灵活栅格光网络逐步升级过程中的升级策略，以及在 固定栅格与灵活栅格并存的混合网络中的路由与频谱分配算法（RSA）。首先针对升级过程中 的混合节点，提出了满足颜色无关性，方向无关性和竞争无关性的节点结构模型。然后，针 对网络如何升级的问题，提出基于瓶颈链路优先的升级策略和基于节点的升级策略。其中， 基于瓶颈链路的策略包括链路密度策略和拥塞链路策略，基于节点的策略包括节点度数策略 和节点总业务量策略，并且提出了每种升级策略的 RSA 算法。最后，通过 C 语言对两种策略 及其 RSA 算法进行仿真，结果表明，每种升级策略都能够有效的降低网络带宽阻塞率（BBR）。 在基于瓶颈链路的升级策略中，多数情况下拥塞链路策略 BBR 表现优于链路密度策略，但随 着链路密度阈值选取越低，两种策略的 BBR 表现越接近。在基于节点的升级策略中，节点度 数策略是一种静态策略，节点总业务量策略是一种动态策略（其 BBR 性能与选取升级节点的 个数有关），数值结果表明升级 2 个节点的总业务量策略 BBR 性能与节点度数策略的相当。 关键词: 固定栅格，灵活栅格，路由与频谱分配，带宽阻塞率 I Abstract In recent years, the network total traffic has an explosive growth because of the development of bandwidth-intensive services such as video on demand and cloud computing. The traditional WDM networks allocate the spectrum resource according to a fixed grid standardized by ITU-T, which lacks of flexibility and causes a huge waste of spectrum, so it cannot meet the requirement of future optical transport network. The flex-grid technology slices the spectrum with a smaller granularity, it can supportGbps sub-wavelength service and high rate super-wavelength service beyond 100Gbps by spectrum slice combination, which makes it the most promising technology for future optical transmission network. The strategy of upgrading fixed-grid network to flex-grid network is now drawing more