空分復用彈性光網(wǎng)絡中基于頻譜集中度的頻譜沖突解決算法
發(fā)布時間:2020-12-30 02:55
為了解決空分復用彈性光網(wǎng)絡節(jié)點中業(yè)務沖突問題,在動態(tài)功能節(jié)點結(jié)構(gòu)中配置全頻譜轉(zhuǎn)換器(FRSC)和空間選擇開關(SSS)來轉(zhuǎn)換沖突業(yè)務的頻譜,并在該節(jié)點結(jié)構(gòu)基礎上提出一種基于頻譜集中度的頻譜沖突解決(SCRASC)算法,該算法綜合考慮已使用的頻譜塊占比以及空閑頻譜塊與最大頻譜塊的距離,優(yōu)化頻譜的集中度。仿真結(jié)果表明該算法在帶寬阻塞率方面取得了較優(yōu)的性能。
【文章來源】:光通信技術(shù). 2020年07期 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
DFASF節(jié)點
本文提出的節(jié)點結(jié)構(gòu)可以靈活地實現(xiàn)業(yè)務的交換,但是沖突業(yè)務的頻譜轉(zhuǎn)換和FRSC的使用數(shù)量需要進一步優(yōu)化;谝陨瞎(jié)點結(jié)構(gòu),本文提出一種SCRASC算法,以應對爭奪同一目的端口資源的問題。纖芯-頻譜圖如圖2所示,業(yè)務有3個參數(shù):第一個參數(shù)C3表示該業(yè)務是去往纖芯3;第二個和第三個參數(shù)表示業(yè)務的起始和截止頻隙分別為7和8。由于業(yè)務傳輸時需要遵循頻譜一致性[8],業(yè)務A會優(yōu)先考慮頻隙7和8,但是圖2中纖芯3的7和8號頻隙已經(jīng)被占用,所以產(chǎn)生頻譜沖突。如果沒有相應的沖突解決算法,業(yè)務會被直接阻塞,大量業(yè)務被阻塞會導致整個網(wǎng)絡處于癱瘓狀態(tài)。為了解決這一問題,本文考慮將業(yè)務切換至其它空閑纖芯,或是轉(zhuǎn)換到其它空閑連續(xù)頻譜。但是,目前將業(yè)務切換到其它纖芯的的器件發(fā)展并不成熟[9],本文采用一個纖芯切換權(quán)值Δ來衡量纖芯切換的難易程度對節(jié)點阻塞率的影響。由于網(wǎng)絡上的頻譜塊使用情況對業(yè)務的阻塞影響較大,本文結(jié)合文獻[10]考慮纖芯上的頻譜集中度來衡量沖突業(yè)務。頻譜集中度主要指括頻譜塊占用比和最大占用頻譜塊情況。已經(jīng)使用的頻譜塊占用比越低,表明空閑的頻譜塊越少,頻譜的使用相對集中。另一方面,考慮最大占用頻譜塊的原因是,如果業(yè)務轉(zhuǎn)換到最大占用頻譜塊的兩邊的空閑頻隙,可以減小碎片頻隙的產(chǎn)生。綜上所述,本文設計了式(1)來計算空閑頻譜塊信息。
綜上所述,當FN=15、Δ=0.01時,節(jié)點的帶寬阻塞率較優(yōu),將該結(jié)論應用到本文算法中。不同節(jié)點結(jié)構(gòu)和沖突解決算法在不同負載下的帶寬阻塞率如圖4所示。CCC-ROADM算法的性能差,因為該結(jié)構(gòu)采用首次適應算法來分配頻譜,導致節(jié)點的阻塞率較高。CLFSC-DWMCS算法比CCC-ROADM算法性能較優(yōu),這是因為該算法考慮了頻譜轉(zhuǎn)換,可以將沖突的頻譜轉(zhuǎn)換到其它空閑頻譜塊上,提高了頻譜利用率。但是,該算法由于只在一個域上解決沖突,所以帶寬阻塞率高于AoD-SSJSS算法和本文提出的算法。AoD-SSJSS算法與本文算法不同的是:在節(jié)點器件配置上,本文配置FRSC可以在全頻譜進行轉(zhuǎn)換,而AoD-SSJSS配置的LRSC允許轉(zhuǎn)換的頻譜有限;在沖突解決算法上,本文聯(lián)合考慮頻譜塊占用比和最大頻譜塊,增加頻譜的集中度,降低頻譜中的碎片,從而降低帶寬阻塞率。3 結(jié)束語
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于頻譜感知的業(yè)務分割-合并的彈性光網(wǎng)絡資源分配策略[J]. 劉煥淋,徐一帆,陳勇. 電子與信息學報. 2016(04)
本文編號:2946844
【文章來源】:光通信技術(shù). 2020年07期 北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
DFASF節(jié)點
本文提出的節(jié)點結(jié)構(gòu)可以靈活地實現(xiàn)業(yè)務的交換,但是沖突業(yè)務的頻譜轉(zhuǎn)換和FRSC的使用數(shù)量需要進一步優(yōu)化;谝陨瞎(jié)點結(jié)構(gòu),本文提出一種SCRASC算法,以應對爭奪同一目的端口資源的問題。纖芯-頻譜圖如圖2所示,業(yè)務有3個參數(shù):第一個參數(shù)C3表示該業(yè)務是去往纖芯3;第二個和第三個參數(shù)表示業(yè)務的起始和截止頻隙分別為7和8。由于業(yè)務傳輸時需要遵循頻譜一致性[8],業(yè)務A會優(yōu)先考慮頻隙7和8,但是圖2中纖芯3的7和8號頻隙已經(jīng)被占用,所以產(chǎn)生頻譜沖突。如果沒有相應的沖突解決算法,業(yè)務會被直接阻塞,大量業(yè)務被阻塞會導致整個網(wǎng)絡處于癱瘓狀態(tài)。為了解決這一問題,本文考慮將業(yè)務切換至其它空閑纖芯,或是轉(zhuǎn)換到其它空閑連續(xù)頻譜。但是,目前將業(yè)務切換到其它纖芯的的器件發(fā)展并不成熟[9],本文采用一個纖芯切換權(quán)值Δ來衡量纖芯切換的難易程度對節(jié)點阻塞率的影響。由于網(wǎng)絡上的頻譜塊使用情況對業(yè)務的阻塞影響較大,本文結(jié)合文獻[10]考慮纖芯上的頻譜集中度來衡量沖突業(yè)務。頻譜集中度主要指括頻譜塊占用比和最大占用頻譜塊情況。已經(jīng)使用的頻譜塊占用比越低,表明空閑的頻譜塊越少,頻譜的使用相對集中。另一方面,考慮最大占用頻譜塊的原因是,如果業(yè)務轉(zhuǎn)換到最大占用頻譜塊的兩邊的空閑頻隙,可以減小碎片頻隙的產(chǎn)生。綜上所述,本文設計了式(1)來計算空閑頻譜塊信息。
綜上所述,當FN=15、Δ=0.01時,節(jié)點的帶寬阻塞率較優(yōu),將該結(jié)論應用到本文算法中。不同節(jié)點結(jié)構(gòu)和沖突解決算法在不同負載下的帶寬阻塞率如圖4所示。CCC-ROADM算法的性能差,因為該結(jié)構(gòu)采用首次適應算法來分配頻譜,導致節(jié)點的阻塞率較高。CLFSC-DWMCS算法比CCC-ROADM算法性能較優(yōu),這是因為該算法考慮了頻譜轉(zhuǎn)換,可以將沖突的頻譜轉(zhuǎn)換到其它空閑頻譜塊上,提高了頻譜利用率。但是,該算法由于只在一個域上解決沖突,所以帶寬阻塞率高于AoD-SSJSS算法和本文提出的算法。AoD-SSJSS算法與本文算法不同的是:在節(jié)點器件配置上,本文配置FRSC可以在全頻譜進行轉(zhuǎn)換,而AoD-SSJSS配置的LRSC允許轉(zhuǎn)換的頻譜有限;在沖突解決算法上,本文聯(lián)合考慮頻譜塊占用比和最大頻譜塊,增加頻譜的集中度,降低頻譜中的碎片,從而降低帶寬阻塞率。3 結(jié)束語
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于頻譜感知的業(yè)務分割-合并的彈性光網(wǎng)絡資源分配策略[J]. 劉煥淋,徐一帆,陳勇. 電子與信息學報. 2016(04)
本文編號:2946844
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