基于节点综合重要度排序的服务功能链部署优化方法

为满足5G网络环境下高可靠性、低时延的要求,同时降低网络带宽资源消耗,面向流量与可靠性优化提出一种基于节点综合重要度排序的服务功能链（SFC）部署方法。首先,基于流量改变率聚合虚拟网络功能（VNF）,从而减少部署的物理节点,提高链路可靠性;其次,通过节点的度、可靠性、综合时延与链路跳数定义节点综合重要度,并依据该重要度对物理节点排序;然后,将VNF依次映射到底层物理节点上,同时通过约束链路条数以减少“乒乓效应”并优化流量;最后,通过k-最短路径算法映射虚拟链路,从而完成整个SFC的部署。相较于原有聚合方法,所提方法的SFC平均可靠性提升2%,SFC端到端平均时延降低22%,平均带宽开销降低29%,长期平均收益开销比提高16%。实验结果表明,所提方法能有效提高链路的可靠性,降低端到端的时延与带宽资源消耗,起到了良好的优化效果。     

全光多纤网络中节点配置的优化设计

提出一种新的节点配置方法,可在保持低阻塞概率的情况下,用小容量的光开关替代大容量的光开关来实现大容量的输入/输出,具有较大的灵活性和较理想的性价比,并且可在不改变光开关大小的情况下,通过给每个链路增加光纤数而增加现有网络的容量。     

QPID-AVQ：一种基于队列的PID控制的AVQ算法

本文针对AVQ算法存在的不足,在PD-AVQ算法基础上,为进一步提高系统的稳定性,引入积分选项,构成PID-AVQ算法,运用控制理论推导出了满足系统稳定条件的取值范围.利用PID-AVQ算法更新虚拟带宽,综合考虑平均队列长度和包到达速率,提出了一种新的基于队列的PID控制自适应虚拟队列管理算法QPID-AVQ,可根据网络实际情况调节参数,保持队列长度稳定.仿真结果表明,当控制参数在稳定范围内取值时,QPID-AVQ算法能较好地适应网络状态变化,使队列长度始终维持在期望值附近,而不受用户数量的影响,具有较好的稳定性、抗干扰能力和较高的带宽利用率,综合性能优于PD-AVQ和RED算法.     

基于无环替代重路由优化的网络可生存性增强方法

为了提高网络单链路(节点)故障的快速恢复能力以增强网络可生存性,提出一种基于模拟退火粒子群优化及二分图最小点集覆盖算法的无环替代重路由技术优化方法.无环替代快速重路由技术很难实现故障完全覆盖,因此在原始拓扑基础上首先利用模拟退火粒子群算法对无环替代路径(LFA)数量基于权值进行最大寻优,对经过权值优化无法实现故障完全覆盖的网络,再通过两次链路增补过程以达到LFA全备份的目的.实验结果表明该方法不仅能实现网络所有单链路(节点)的无环替代,增强了网络可生存性,同时相较原始拓扑能有效地减少增补链路数.     

一种适用于星载光交换网络的资源预留协议

根据卫星光交换网络应用需求,结合现有的地面光突发交换资源预留方法,提出了一种基于突发流的资源预留协议。首先通过流量估计把突发数据按照目的地址和QoS区分为单个突发和突发流,然后按照这两种分类对卫星光网络资源进行了成功预留。为了对该预留方法进行考察,建立了平均端-端时延、吞吐量、链路利用率数学分析模型。理论分析与仿真证明了该资源预留方法通过降低光交换矩阵的重置时间和交换时延,有效降低了端-端时延,提高了网络吞吐量,适用于星载光交换网络。     

光开关大小对光网络阻塞概率的影响

引入一种基于电路交换WDM光网络的业务模型,推导出波长连续光网络和波长可转换光网络中阻塞概率关于光开关大小的公式。通过波长转换器的增益定性分析了光开关大小对这两种网络阻塞概率的影响,并用Matlab仿真验证。结果表明:光开关大小对网络(尤其是波长连续网络)有着很大的影响,但比起通道长度来其影响相对较小,网络的拓扑设计中需同时考虑这两者。     

干扰长度对WDM光网络阻塞性能的影响

引入WDM光网络中静态业务下一种适合于计算各种网络阻塞概率的分析模型,计算出波长连续网络和波长可转换网络的阻塞概率,采用波长转换增益定性分析了干扰长度对这两种网络阻塞性能的影响,并提出关于干扰长度的相对波长转换增益系数和相对通道长度系数的概念.Matlab仿真的结果表明,波长转换增益最大值大约为相对通道长度系数的一半;当干扰长度较大时,波长连续网络中的波长利用率较高,波长转换增益不明显.应用到网络拓扑设计时,可考虑相对通道长度系数,适当减小通道长度而增大干扰长度,从而减少波长转换器的数目,降低网络的硬件花费,提高网络的使用效率.     

基于模拟光突发交换结构的星载光网络资源预留机制研究

为了适应可实现性强、稳健性高的卫星光交换网络,选择模拟偏置时间光突发交换(E-OBS)作为转发卫星的激光通信架构,并结合现有的地面光交换资源预留方法,提出了一种偏置时间固定的资源预留机制。通过流量估计把突发数据按照目的地址和服务质量(Qo S)区分为单个突发和突发流,按照分类对卫星光网络资源进行了成功预留,并建立了平均端-端时延、吞吐量、链路利用率、丢包率数学分析模型。理论分析与仿真证明,该资源预留方法通过突发流机制降低了光交换矩阵的重置时间和交换时延,通过E-OBS架构降低了核心节点控制复杂度和对边缘节点的缓存需求,提高了网络吞吐量,适用于星载光交换网络。     

超级通道——下一代OTN技术

介绍了多载波超级通道技术的原理及优势,探讨了超级通道技术的灵活性,分析表明无栅格的超级通道可以提高约25%的光纤频谱利用率。研究目前实现超级通道的两种技术:相干光正交频分复用技术和奈奎斯特波分复用技术,综述了国内外在理论和试验中采用这两种技术实现超级通道的研究进展,指出超级通道技术对下一代OTN技术发展的重要意义。     

IP网络弹性路由层拓扑生成优化算法

针对弹性路由层快速重路由技术存在的重路由路径偏长的问题, 提出了一种基于单亲遗传算法的弹性路由拓扑子层生成算法. 介绍了弹性路由层基本原理, 给出了弹性路由层的矩阵表示定义, 分别建立了以平均最短重路由路径长度和重要度加权的最短重路由路径长度为优化目的的弹性路由层生成数学规划模型, 给出了单亲遗传算法求解该优化问题的方法步骤. 实验结果表明, 优化算法可以得到最佳的弹性路由层拓扑结构, 与Minimum算法、Rich算法相比, 明显缩短了重路由路径长度, 提高了流量转发效率.