光路可靠性和频谱整合因子感知的虚拟光网络生存性映射

针对多链路故障,本文提出一种基于光路可靠性和频谱整合因子感知的空分复用弹性光网络中虚拟光网络生存性映射算法.在虚拟节点映射时,综合考虑物理节点属性的权重评估准则.在虚拟链路映射时,本文设计联合考虑频谱资源和可靠性的工作光路选择策略和基于频谱整合因子感知的工作光路频谱分区分配方法,并设计提高保护带宽共享度的保护光路选择策...     

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。     

节点中介性和频谱离散度感知虚拟光网络生存性协同映射

虚拟网络的映射策略影响弹性光网络(EON)资源可用性和网络生存性。该文提出一种基于节点间距离和频谱离散度感知的虚拟光网络生存性协同映射(CM-DSDA)算法,研究节点计算资源和拓扑位置中介性的光节点排序策略,设计频谱离散度方法评价链路频谱碎片化程度。在虚拟链路的生存性映射中,选择邻接已映射节点中消耗频隙数少且频谱离散度低的工作光路和保护光路协同映射虚拟网络。仿真结果表明所提算法能有效地提高EON的频谱占用率和减少带宽阻塞率。     

基于灾难预测多区域故障的虚拟光网络生存性映射

生存性虚拟光网络映射是提高光网络应对灾难故障的重要技术保障措施。为解决灾难性多区域故障导致弹性光网络的带宽容量损失问题,该文提出基于灾难预测故障模型的蚁群优化虚拟光网络映射 (DFM-ACO-VNM)算法。在该算法中,设计基于光节点资源和相邻链路的全局潜在故障概率的光节点排序映射准则,并设计启发式信息公式实现多区域故障下最小带宽容量损失的虚拟节点和虚拟链路协同映射。仿真结果表明,该文所提算法在多区域故障时能降低带宽容量损失,减少带宽阻塞率和提高频谱利用率。     

联合能耗与负载均衡的虚拟网络映射方法

为解决弹性光网络中虚拟网络映射时能耗严重、资源分配不均的问题,该文提出一种联合能耗与负载均衡的虚拟网络映射（PC-LB-VONE）方法.在虚拟节点映射时,选择相邻链路长度短、光节点计算资源多与相邻链路带宽资源多的光节点映射.在虚拟链路映射时,提出一种基于极大团的候选光路资源匹配度单路径映射策略.当单路径映射失败时,设计基于链路负载均值的多路径映射策略.仿真结果表明,所提方法能在减少弹性光网络能耗的同时均衡网络负载.     

弹性光网络中基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射策略

针对虚拟环境下底层网络中光纤的概率性故障,传统的100%保护至少需要配置一条保护路径,造成资源冗余度高和虚拟网络请求接受率低的问题,该文提出一种基于安全性感知的差异化虚拟光网络的映射(SA-DVNM)策略,在链路发生故障时为差异化虚拟网络请求提供安全保证。在SA-DVNM策略中,设计了一个综合考虑物理节点对之间跳数和相邻带宽大小的节点权重式避免链路映射过长,并提出路径频谱资源使用均衡的链路映射机制,最小化瓶颈链路的数量。当单路径传输失败时,SA-DVNM策略设计允许路径分割的资源分配机制,为保障时延敏感业务的安全性,SA-DVNM策略在路由选择中设计了基于时延差优化的多路径路由频谱分配方法。仿真结果表明该文所提策略在概率故障环境中能够降低带宽阻塞率,提高频谱资源利用率和虚拟光网络接受率。     

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。     

弹性光传输基础设施上动态透明虚拟网络嵌入

提出了一个新的动态透明的虚拟网络嵌入（VNE）算法。该算法基于弹性光传输基础设施,同时考虑节点映射和链路映射,用于光正交频分复用（O-0FDM）的网络虚拟化。对每一个虚拟光网络（VON）的请求,该算法首先根据各光纤链路的频谱使用将底层光网络转化成一个分层辅助图,然后在该辅助图的单层上应用一个考虑了所有底层节点的本地信息的节点映射完成链接映射。仿真结果表明,该算法考虑了O-OFDM网络的独特性,并且由于算法提供较低的VON阻塞概率,优于直接应用VNE的参考算法。实际拓扑结构的仿真结果也表明,嵌入的底层路径的平均距离很好地被控制在O-OFDM信号的典型传输范围内。     

弹性光网络中节点优先的虚拟网络映射算法

针对弹性光网络中虚拟网络映射的资源消耗问题,综合考虑节点、链路对虚拟网络映射资源需求的影响,提出了节点优先的虚拟网络映射算法。所提算法先对虚拟节点依据节点权值进行排序,然后为虚拟节点分配满足资源需求的物理节点,并采用贪心原则映射虚拟节点,最后利用协同映射方式将虚拟链路映射到长度最短的无环物理路径上,以达到减小虚拟网络资源消耗的目的。仿真结果表明,所提算法能有效减小虚拟网络资源消耗并降低网络请求阻塞率。     

虚拟网络映射生存性能提升的方法

虚拟网络映射到实体物理网络,在持续工作过程中,不可能不发生故障。文章分析虚拟网络映射中发生的故障问题,特别是底层物理网络故障的问题。针对物理网络的故障问题,首先提出利用备份资源解决的方法,更进一步提出无备份资源的虚拟网络映射故障的解决方法,并给出对于节点故障和链路故障的具体解决方案,最后兼顾网络利用率和可靠性阐述融合的解决方案,对进一步研究进行展望。     

Power-aware virtual optical network provisioning in flexible bandwidth optical networks [Invited]

Considering the virtual network infrastructure as a service, optical network virtualization can facilitate the physical infrastructure sharing among different clients and applications that require optical network resources. Obviously, mapping multiple virtual network infrastructures onto the same physical network infrastructure is one of the greatest challenges related to optical network virtualization in flexible bandwidth optical networks. In order to efficiently address the virtual optical network (VON) provisioning problem, we can first obtain the virtual links’ order and the virtual nodes’ order based on their characteristics, such as the bandwidth requirement on virtual links and computing resources on virtual nodes. We then preconfigure the primary and backup paths for all node-pairs in the physical optical network, and the auxiliary graph is constructed by preconfiguring primary and backup paths. Two VON mapping approaches that include the power-aware virtual-links mapping (PVLM) approach and the power-aware virtual-nodes mapping (PVNM) approach are developed to reduce power consumption for a given set of VONs in flexible bandwidth optical networks with the distributed data centers. Simulation results show that our proposed PVLM approach can greatly reduce power consumption and save spectrum resources compared to the PVNM approach for the single-line rate and the mixed-line rate in flexible bandwidth optical networks with the distributed data centers.     

基于共享路径和网络编码的光组播容量优化

为了降低光组播路由 的光域网络编码代价和提高达到理论最大光组播容量的 概率,提出一种基于共享链路和网络编 码的优化光组播容量方法。首先设计一种从多条源－ 宿最短路径中选择能达到最大光组播容量的最短路径簇,然后在 最短路径簇中计算路径的共享度,选择共享度高的组播路径传输网络编码信息,构造网络编 码次数最少的光组播编码子图, 解决传统的网络编码组 播路由和最大共享度链路组播路由中存在的网络编码次数过多和达到最大光组播容量概率过 低的问 题。仿真结果表明:本文提出的方法具有最低的网络编码代价,能以最大的概率达到光组播 理论最大容量。     

Resource efficiency improved approach for shared path protection in EONs

For improving the resource efficiency of dynamic shared path protection in elastic optical networks, a survivable RSA (SRSA)-based heuristic algorithm is proposed in the paper. In SRSA, an adaptive adjustment link cost function is devised to effectively select working and protection paths. The cost function sufficiently considers available spectrum resources and the length of light paths for both working and protection paths. In order to achieve high resource efficiency, a spectrum allocation strategy named minimal cost stable set is proposed to allocate spectrum for protection paths with respect to the resource efficiency in the link cost function. And the graph coloring algorithm is introduced to select the shared protection path with the highest resource efficiency for the request. Compared with the shared path protection and dynamic load balancing shared path protection, simulation results show that the proposed SRSA decreases bandwidth blocking probability and achieves high resource efficiency.     

基于链路可靠性的无线虚拟网络分配方法

针对无线网络链路可靠性差影响无线虚拟网络的分配这一问题,提出了一种基于链路可靠性的无线虚拟网络分配算法（WVNEA-LR）。该算法通过物理网络拓扑预处理和允许同一个虚拟请求中的多个虚拟节点映射到同一个物理节点上的方法,提高了Vn构建成功率和节约了物理链路资源。利用Q因子改善了因拓扑分配稀疏时Vn构建成功率低的问题。此外,WVNEA-LR的节点分配为链路分配作了准备,并通过选择可靠性高的承载路径保证了分配后的Vn具有高可靠性。仿真结果表明, WVNEA-LR获得较好的虚拟网络构建成功率、较高的收益成本比和资源利用率。