【摘要】：云計(jì)算、視頻會(huì)議、高清電視、物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,對(duì)現(xiàn)有骨干網(wǎng)的傳輸能力提出了巨大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)采用波分復(fù)用技術(shù)的骨干網(wǎng)絡(luò)是將一根光纖劃分若干個(gè)波長(zhǎng)子信道,因此提高了每根光纖上的資源利用率。但是,隨著萬(wàn)物互聯(lián)進(jìn)一步推進(jìn),基于波分復(fù)用的骨干網(wǎng)由于其固定的頻譜分配方式,以及調(diào)制等級(jí)單一等缺點(diǎn),從而導(dǎo)致資源利用率低,業(yè)務(wù)無(wú)法正常傳輸。光網(wǎng)絡(luò),特別是基于正交頻分復(fù)用的彈性光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生,彈性光網(wǎng)絡(luò)憑借其細(xì)粒度的帶寬分配以及靈活的選擇帶寬調(diào)制等級(jí),可以提高網(wǎng)絡(luò)中的資源利用率。同時(shí),為了解決網(wǎng)絡(luò)存在的“僵化”問(wèn)題,網(wǎng)絡(luò)虛擬化作為關(guān)鍵技術(shù)被研究者們提出。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)將底層網(wǎng)絡(luò)所擁有的物理資源虛擬化為虛擬資源池,可以支持多個(gè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)來(lái)共享底層物理基礎(chǔ)上的物理資源,從而提高資源的利用率。其中虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)最關(guān)鍵的是虛擬網(wǎng)絡(luò)映射問(wèn)題,因此研究彈性光網(wǎng)絡(luò)中虛擬網(wǎng)絡(luò)映射和資源分配具有非常重要的意義。本文主要從虛擬網(wǎng)絡(luò)映射以及資源分配方面深入分析和總結(jié)彈性光網(wǎng)絡(luò)中虛擬網(wǎng)絡(luò)映射和資源分配問(wèn)題,提出新的虛擬網(wǎng)絡(luò)映射和資源分配策略,提高資源的利用率。論文的主要工作如下:首先,針對(duì)彈性光網(wǎng)絡(luò)中虛擬網(wǎng)絡(luò)映射階段,為了解決兩階段映射過(guò)程中,虛擬節(jié)點(diǎn)映射過(guò)遠(yuǎn)導(dǎo)致消耗更多頻譜資源和能耗,論文提出一種遺傳多目標(biāo)優(yōu)化策略。該策略將消耗的能耗和頻隙數(shù)作為優(yōu)化目標(biāo),根據(jù)虛擬節(jié)點(diǎn)映射和虛擬鏈路映射設(shè)計(jì)了種群初始化方案。在交叉過(guò)程,為了提高種群的多樣性,加快收斂速度,提出了一種基于分層比較的自適應(yīng)交叉算子。仿真結(jié)果表明論文所提的算法可以有效地降低阻塞率和能耗,提高資源的利用率。其次,針對(duì)彈性光網(wǎng)絡(luò)映射中資源消耗不均勻的問(wèn)題,論文提出了一種時(shí)頻聯(lián)合碎片感知的資源均衡虛擬光網(wǎng)絡(luò)映射算法。算法綜合考慮頻隙在時(shí)間域和頻譜域上的碎片問(wèn)題,設(shè)計(jì)了時(shí)頻聯(lián)合碎片公式,最小化分配過(guò)程中產(chǎn)生的頻譜碎片。同時(shí),為了均衡網(wǎng)絡(luò)中的資源消耗,在原有算法基礎(chǔ)上提出基于節(jié)點(diǎn)度數(shù)的負(fù)載均衡感知虛擬網(wǎng)絡(luò)映射算法。在節(jié)點(diǎn)映射階段,設(shè)計(jì)物理節(jié)點(diǎn)平均資源承載能力的公式,優(yōu)先映射物理節(jié)點(diǎn)平均資源承載能力大的節(jié)點(diǎn)。為了均衡路徑上資源情況,在鏈路映射階段考慮路徑權(quán)重值,并根據(jù)每條路徑的權(quán)重值對(duì)虛擬鏈路進(jìn)行映射,從而降低阻塞率。從仿真結(jié)果可以得知,論文所提的算法在阻塞率方面有明顯的降低,提高資源利用率。
【圖文】：

ぷ有諾潰噱溝妹扛猹庀松獻(xiàn)試吹氖褂寐蝕蟠蟮靨岣吡叄1,2]。WDM 技術(shù)是將若干個(gè)波長(zhǎng)信道復(fù)用到一根光纖上面來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸。如圖1.1 所示，在發(fā)射端采用復(fù)用器將多個(gè)波長(zhǎng)子信道復(fù)用到一根光纖上，在傳輸?shù)浇邮斩说臅r(shí)候再采用解復(fù)用器將不同的波長(zhǎng)信道分割開(kāi)來(lái)[3]。這種復(fù)用和解復(fù)用的技術(shù)可以大大地提高資源的利用率。然而，國(guó)際電信聯(lián)盟規(guī)定傳統(tǒng)的 WDM 技術(shù)應(yīng)用在光網(wǎng)絡(luò)中需要采用最小分配粒度為 50GHz 的固定帶寬大小的分配方式。這種分配方式造成采用 WDM 為技術(shù)的光網(wǎng)絡(luò)存在以下的缺點(diǎn)：首先，網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的傳輸速率大小不唯一，從 10Gbps 到 Tbps 數(shù)量級(jí)不等，如一個(gè)業(yè)務(wù)需要 20Gbps速率請(qǐng)求，在 WDM 網(wǎng)絡(luò)中會(huì)為其分配一個(gè)波長(zhǎng)帶寬，這樣會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)中帶寬資源的浪費(fèi)，使得網(wǎng)絡(luò)中資源利用率普遍降低。其次，WDM 網(wǎng)絡(luò)無(wú)法自適應(yīng)選擇調(diào)制等級(jí)，調(diào)制等級(jí)單一，這導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)資源配置不靈活[4]。圖 1.1 波分復(fù)用技術(shù)原理與實(shí)現(xiàn)

買(mǎi)和使用服務(wù)提供商的服務(wù)。如圖 1.3 所示，虛擬網(wǎng)絡(luò)設(shè)施提供商 1 和基礎(chǔ)設(shè)施提供商 2 構(gòu)建。SP 向基礎(chǔ)設(shè)建虛擬網(wǎng)絡(luò) VON1，而連接在 VON1 上的用戶 1、用戶的服務(wù)。同理，，SP2 通過(guò)向基礎(chǔ)設(shè)施提供商 1、基礎(chǔ)設(shè)源來(lái)構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò) VON2，而連接在 VON2 上的用戶 .........VON1 VON2 VONm用戶1 用戶2 用戶3...用戶u用戶4用戶5
【學(xué)位授予單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN929.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 劉煥淋;歲蒙;徐一帆;陳勇;張盛峰;;基于距離自適應(yīng)和有效共享路徑感知的光疏導(dǎo)方法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2015年08期

2 朱強(qiáng);王慧強(qiáng);馬春光;馮光升;呂宏武;;虛擬網(wǎng)絡(luò)可生存的啟發(fā)式可靠映射算法[J];通信學(xué)報(bào);2015年07期

3 蔡志平;劉強(qiáng);呂品;肖儂;王志英;;虛擬網(wǎng)絡(luò)映射模型及其優(yōu)化算法[J];軟件學(xué)報(bào);2012年04期

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1 盧薇;彈性光網(wǎng)絡(luò)中面向應(yīng)用的寬帶資源分配與調(diào)度算法研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

2 張佳瑋;業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的頻譜靈活光網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

3 王穎;頻譜靈活全光網(wǎng)中資源分配與優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2012年

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1 楊燁;面向云計(jì)算的彈性光網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2609698