弹性光网络中时-频碎片感知的频谱分配算法

频谱碎片已成为影响弹性光网络频谱利用率的主要因素。为减少频谱碎片，有效的频谱碎片化度量必不可少。基于此，本文通过对碎片资源的产生机理以及产生概率进行详细分析，构建了时-频碎片感知模型，并提出相应频谱分配算法，为连接请求选择了碎片化程度最小的频谱。仿真结果表明，相较于对比算法，提出算法在有效降低频谱碎片率的同时，能够降低业务阻塞率，以及提高频谱利用率。     

弹性光网络中基于调制格式的频谱重构算法

为了解决频谱碎片问题,针对弹性光网络中业务调制格式可变的特点提出了一种基于调制格式的重构算法,并给出了这种算法与最短径重构算法的仿真比较。仿真结果表明,基于调制格式的频谱重构算法能够更灵活地改变频谱子载波的分配问题,在相同的网络条件下可以有效提高频谱资源利用率。     

节点重要性感知的透明虚拟光网络协同映射策略

针对透明弹性光网络环境下虚拟光链路映射过长和频谱碎片问题,该文提出一种节点重要性感知的协同映射算法。在节点映射阶段,设计节点重要性度量准则,评估未映射节点和已映射节点的邻近性,以及光路的频谱紧密度,以缓解链路频谱碎片和增强节点映射的紧凑性。同时,为了降低节点映射成功而链路映射失败的概率,提出一种节点-链路协同映射算法,当成功映射一对相邻虚拟节点时,立即映射他们之间的虚拟光链路,并分配频谱资源,最小化虚拟光链路所映射物理光路跳数。仿真结果表明,所提算法能够使用更少的频谱资源传输更多的虚拟光网络业务,且缩短了虚拟光链路映射长度。     

灵活栅格光网络中时变业务的频谱分配

在灵活栅格光网络中,为了解决时变业务中频谱的时变分配问题,提出了一种新型的基于NCVC(非邻接性虚拟连接)的时变业务频谱分配方案。该方案在不改变传输业务已分配频谱块的基础上,允许为传输业务增加的带宽需求分配与之不相邻的新频谱块,以满足业务在传输过程中变化的带宽需求。采用OMNeT++仿真软件搭建了灵活光网络的仿真平台,仿真实验证明,该方案可以有效地降低网络阻塞率,提高网络频谱资源的利用效率。     

面向业务感知的共享链路保护策略研究

针对传统弹性光网络采用专用路径1+1保护策略存在资源浪费的问题,文章提出了一种共享链路保护策略。在检测到链路故障后,柔性光转发器切换至共享保护链路,并根据业务的优先级和请求频率重排业务权重,依据业务权重提供差异化的路由和频谱分配。此外,文章提出一种以物理网络拓扑结构、业务需求集合和优质业务量占比为约束条件,以最小化频谱隙利用率为目标,具有业务区分的路由和频谱分配方法。理论分析和仿真结果表明,与传统的1+1保护方法相比,所提保护策略在降低网络拥塞率的同时,可以最多节省38%的频谱资源,能够最大限度地实现备份频谱资源的共享。     

基于服务公平性感知的弹性光网络动态频谱分配算法

针对弹性光网络中的业务服务公平性问题,从不同粒度、不同跳数业务之间的服务公平性两方面,分别提出了相应的公平性感知动态频谱分配算法.通过引入新的效用函数,使得进行频谱分配时不仅考虑不同粒度、不同跳数业务间的服务公平性,而且还兼顾网络整体的频谱资源利用率,从而大大缓解了网络整体阻塞性能损伤.仿真结果表明,在动态网络环境下,针对不同粒度、不同跳数的业务的公平性问题所提出的方案可以极大地提高弹性光网络中业务之间的服务公平性,并且没有明显的阻塞性能恶化.     

一种基于能量感知的弹性光网络RSA算法

弹性光网络具有高频谱效率和灵活性等优点,是光网络发展的主要方向。路由和频谱分配是弹性光网络的核心技术之一。文章提出了一种改进的基于能量感知的弹性光网络RSA(路由和频谱分配)算法,在进行选路和频谱分配时,同时考虑了网络中的能耗和可用频谱资源情况。理论分析和仿真结果表明,与传统RSA算法相比,改进算法可以提高能量效率,降低业务阻塞率。     

基于时频联合碎片感知的资源均衡虚拟光网络映射算法

为了解决虚拟光网络映射中带宽阻塞率较高以及底层资源消耗不均匀问题,论文提出一种基于时间域-频谱域碎片感知的虚拟网络映射(FA-VNM)算法。该文综合考虑频隙在时间域和频谱域上的碎片问题,设计时频联合碎片公式最小化分配过程中的频谱碎片。进一步,为了均衡网络中的资源消耗,在FA-VNM算法基础上提出基于节点度数的负载均衡感知虚拟网络映射(LB-VNM)算法,设计物理节点平均资源承载能力的公式,优先映射物理节点平均资源承载能力大的节点;为了均衡路径上资源使用,考虑路径权重值,并根据每条路径的权重值对虚拟链路进行映射,从而降低阻塞率。仿真结果表明,所提算法能有效降低阻塞率,提高资源利用率。     

我国移动通信频谱重耕的价值探讨和实施策略

对不同无线频谱资源如何影响移动网络的投资及覆盖进行了研究,结合我国移动通信频谱资源的分配现状以及移动业务发展情况,分析了频谱重耕的重要性和必要性,从移动通信多网协同和网络部署的角度探讨了移动通信频谱重耕所带来的价值,并提出了频谱重耕的实施策略.     

基于图着色模型的弹性光网络频谱分配算法

为了有效降低弹性光网络的频谱碎片程序和阻塞率,提出一种基于图着色模型的弹性光网络频谱分配算法。首先,对弹性光网络建立图着色模型,将频谱分配问题转化为带权值的图上色问题,然后提出了2种改进的上色算法(链式搜索法和改进的贪心算法)。仿真结果表明:与度最大着色算法相比,改进的2种上色算法能更好地优化频谱资源并降低平均链路阻塞率。     

基于资源频谱的光纤网络带宽自动适配方法

通过对光纤网络带宽优化适配调节，提高网络的资源分配均衡性，提出基于资源频谱的光纤网络带宽自动适配方法。根据优先级业务调度方法建立光纤网络带适配的SDN(Software Defined Network)网络构架体系，通过对网络设备的控制与转发功能调节，采用带宽保障机制进行光纤网络业务流量的均衡配置，采用资源频谱的延迟调度方法，进行光纤网络资源频谱的多业务分级管理。为保障各类不同业务带宽需求，采用高能的物理计算系统结构进行光纤网络带宽的资源频谱均衡配置，实现对光纤网络的存储资源、系统资源、频谱资源的分类管理和适应性配置。测试表明，该方法有效降低了光纤网络带宽分配的延迟，提高了网络带宽利用率，无论是网络的读取和写入性能都有较大提升。     

浅析卫星移动业务频谱需求预测方法研究现状及进展

频谱需求预测是频谱资源规划的前提,合理的频谱需求预测和科学的频谱资源规划既可以满足产业持续增长的业务需要,又能避免由于超前分配导致的资源浪费。本文从业务模型、业务量估计和频谱需求计算三个方面对现有的卫星移动业务频谱需求预测方法进行归纳,对比和分析各方法的优点和不足,以期为后续卫星移动业务频谱需求预测工作提供借鉴。     

弹性光网络基于区分降级服务和自适应调制的动态路由与频谱分配算法

面对高速发展的互联网应用,传统的路由与频谱分配(RSA)问题迎来新的挑战。融合降级服务(DS)技术的弹性光网络无疑为降低业务阻塞率,提高用户体验质量(QoE)提供了新方向。该文首先针对频谱资源的低效利用和DS导致的业务收益下降问题,建立以最小化频谱消耗和最小化DS等级、频次为联合优化目标的RSA问题的混合整数线性规划模型。随后,提出一种基于区分DS和自适应调制的动态RSA算法。该算法考虑业务等级的差异化,并整合自适应调制和DS技术。同时,设计区分业务等级的DS损失函数及DS窗口选择策略,为即将受阻业务分配理想的频谱位置和资源。此外,设计考虑频谱与收益均衡关系的网络收益函数,达到频谱资源高效利用,减少降级影响,提升网络收益的目的。最后,仿真验证了所提算法在业务阻塞率和网络收益等方面的优势。     

基于改进蚁群算法的光网络频谱分配方案

为解决光网络频谱分配服务执行次数低的问题，保证光网络频谱分配数据传输成功率最大化，提出基于改进蚁群算法的光网络频谱分配方案。考虑到频谱碎片化影响频谱分配效果，使用频谱重构方法进行碎片化频谱重构，考虑能量均衡构建光网络数据传输成功率最大化方法，继而构建光网络频谱分配目标函数，通过改进蚁群算法进行优化求解，最后得到分配方案。实验结果验证：本方法的光网络频谱业务数据传输成功率大于等于0.96,且降级服务执行次数相对最少，具有更高的应用价值。     

专题导读

当前大多无线网络都是基于固定分配的频谱资源。大量的测试数据表明,不同网络对所分配的频谱资源的利用率随着空间和时间的变化很大(15%～85%),存在不同程度的频谱闲置;另一方面,无线通信业务的高速发     

基于频谱感知的业务分割-合并的弹性光网络资源分配策略

针对弹性光网络中业务分割的资源分配策略消耗更多保护带与设备端口,浪费频谱资源和增加网络能耗的问题,该文提出一种频谱感知的业务分割再合并的资源分配策略。为新业务分配频谱资源时,先计算路径上总链路剩余频谱连续度,选择使剩余频谱连续度最大频谱块传输业务;当路径上频隙数不满足业务传输需求空闲频谱块时,将该业务分割为多个子业务,尽可能选取使剩余频谱连续度最大的多个频谱块承载各子业务。当监视到子业务传输路径上有可用频隙数满足业务传输所需空闲频谱块时,计算剩余频谱连续度作为子业务合并触发的判决条件,将子业务再合并后继续传输。仿真结果表明该文提出的策略能有效降低网络的带宽阻塞率,并节约网络的能耗。     

认知无线电网络中频谱分配算法

 随着新型无线业务的不断发展,频谱供需矛盾日益明显.认知无线电网络被认为是实现动态频谱共享、缓解频谱供需矛盾的重要途径,近年来相关研究受到了广泛关注.本文对认知无线电网络中的频谱分配研究进展进行了分析.论文首先介绍了认知无线电网络的技术背景,分析了认知无线电网络中频谱分配的关键问题和算法设计目标.在此基础上总结了主流频谱分配模型的设计思想与技术特点,并详细描述了各模型经典分配算法的实现机制.最后,对频谱分配研究趋势进行了展望.     

物理损伤感知的多芯光纤网络动态路由资源分配方法

针对多芯光纤空分复用弹性光网络中物理损伤导致网络的频谱利用率低与带宽阻塞率高的问题,提出一种物理损伤感知的业务动态路由和资源分配方法.在路由阶段,设计考虑路径跳数、可用资源和路径上链路资源利用率的动态路径资源评判公式,选择负载均衡和资源占用较少的候选路径.在频谱和纤芯分配阶段,设计满足业务串扰和非线性阈值的纤芯和频谱分...     

认知Ad hoc网络中基于市场的三级频谱分配方案

分簇是Ad hoc网络规模较大时采用的主要结构,而频谱分配是Ad hoc网络的关键技术之一。该文针对认知无线电环境的分簇Ad hoc网络,提出了一种新的基于市场的频谱分配方案,该方案中簇首节点依据业务比例从频谱管理中心购买频谱,簇内采用基于供需市场理论的频谱分配算法。分析了簇内频谱市场的两种迭代定价算法额外需求迭代算法和连续松弛迭代算法以及簇首需求订购的过程。该方案能实现各簇收益的最大化,簇首基于需求的频谱购买相对于等量购买进一步提高了频谱效用。仿真结果表明这种频谱分配方案能有效提高系统频谱效用,额外需求迭代算法和连续松弛迭代算法均表现出良好的收敛性能。     

基于距离自适应和有效共享路径感知的光疏导方法

针对灵活网格光网络中如何节约转发器与频谱资源的问题,该文研究了多点到多点组播业务的光路环路由机制,提出一种基于距离自适应和有效共享路径感知的光疏导方法。通过设计一种基于距离自适应的预处理机制,该疏导方法能根据业务成员节点的分布特点和距离自适应准则灵活地为业务构建光路环;在路由与频谱分配阶段,该疏导方法通过构造一个面向光疏导的业务决策矩阵和一个优先调度向量,将业务疏导到与当前业务具有有效共享路径最多的已路由业务上,并优先分配所需的频谱空间以提高光疏导的成功率,实现节约转发器与频谱资源的目的。仿真结果表明,该文提出的光疏导方法可以有效地减少业务消耗的转发器数目和子载波数目。