基于多波長(zhǎng)光源的靈活柵格光網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、基于多波長(zhǎng)光源的靈活柵格光網(wǎng)絡(luò)研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：程軍指導(dǎo)教師：蔡岳平副教授專業(yè)：通信與信息系統(tǒng)學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)通信工程學(xué)院二O一四年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要近年來(lái)，隨著高清視頻、網(wǎng)絡(luò)電視、云計(jì)算等新興網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)流量迅速增長(zhǎng)，幾乎每?jī)赡攴环??；诓ǚ謴?fù)用WDM（WavelengthDivisionMultiplexing）的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是滿足流量需求的重要解決方案之一，但是它固定

2、、粗粒度的頻譜分配特點(diǎn)決定了WDM只能提供固定帶寬服務(wù)，并且頻譜效率不高，使得光纖頻譜的使用正在接近其物理極限。新的業(yè)務(wù)需求一種支持靈活數(shù)據(jù)速率、大容量、高頻譜效率的光網(wǎng)絡(luò)。靈活柵格光網(wǎng)絡(luò)是解決WDM光網(wǎng)絡(luò)上述問題的一個(gè)熱門方案，它使用更細(xì)小的頻譜分配粒度，減少了光載波分配過程中頻譜資源的浪費(fèi)；它通過調(diào)整分配給光路徑的連續(xù)光載波的數(shù)目，支持各種不同數(shù)據(jù)速率的業(yè)務(wù)。本論文工作的主要內(nèi)容是改進(jìn)傳統(tǒng)可重構(gòu)光分叉復(fù)用器（ROADM）網(wǎng)絡(luò)，提出一

3、種基于集中式多波長(zhǎng)光源（CMCLS）的光下行添加下行(Add)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使它支持靈活頻譜分配。本論文還提出了一種靈活的頻譜分配算法：最小頻譜碎片優(yōu)先算法。提案網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是使用CMCLS產(chǎn)生的光載波作為光源，代替?zhèn)鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中分布式激光器光源，這樣節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本并降低了波長(zhǎng)管理復(fù)雜度。由于該網(wǎng)絡(luò)是一種靈活柵格光網(wǎng)絡(luò)，它支持靈活的頻譜分配方式，所以具有更高的頻譜效率。本論文的研究成果如下：首先通過理論分析推導(dǎo)出反映網(wǎng)絡(luò)性能的兩個(gè)重要指標(biāo)——

4、光路徑阻塞率和有效頻譜效率，接著通過仿真對(duì)比了傳統(tǒng)ROADM網(wǎng)絡(luò)與提案網(wǎng)絡(luò)的性能，并研究載波間隔和保護(hù)帶寬對(duì)提案網(wǎng)絡(luò)性能的影響。仿真結(jié)果表明，在相同負(fù)載下，提案網(wǎng)絡(luò)比傳統(tǒng)ROADM網(wǎng)絡(luò)具有更低的光路徑阻塞率及更高的有效頻譜效率。論文還比較了提案頻譜分配算法與兩種參考算法，仿真結(jié)果表明，最小頻譜碎片請(qǐng)求優(yōu)先算法具有最均衡的性能。最佳信道間隔仿真顯示，當(dāng)?shù)退俾柿髁空?qǐng)求在流量模型中占主要地位時(shí)，窄小的信道間隔比如6.25GHz和12.5GHz