WDM網(wǎng)絡(luò)中疏導(dǎo)端口的使用與分配算法研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)延伸到各個領(lǐng)域，通信業(yè)務(wù)量呈爆炸式增長。然而，隨著人們需求的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷擴(kuò)大，通信設(shè)備的不斷增多，能耗問題隨之而來。溫室效應(yīng)日益惡化并且全球出現(xiàn)能源危機(jī)。因此降低通信設(shè)備的能耗刻不容緩。光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)成為目前核心網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)之一。
　　在光/電混合交換設(shè)備中，電交換單元的數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于光交換單元的數(shù)目，一方面是由于電交換單元的功耗比較大，另一方面是由于電交換單元組成的大規(guī)模多級交

2、換網(wǎng)絡(luò)的成本和復(fù)雜度要高得多。但是由于在光交換網(wǎng)絡(luò)中大量的業(yè)務(wù)傳輸需要業(yè)務(wù)疏導(dǎo)技術(shù)，所以不得不使用電交換端口。本論文的主要工作是盡量少使用端口，合理搭配使用端口和波長，在保證網(wǎng)絡(luò)低阻塞的前提下降低網(wǎng)絡(luò)功耗。
　　本文中的主要工作如下：
　?。?）提出了主節(jié)點(diǎn)法。根據(jù)節(jié)點(diǎn)的重要度大小在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)定主次節(jié)點(diǎn)，其中主節(jié)點(diǎn)分配電端口，具有業(yè)務(wù)疏導(dǎo)能力，次節(jié)點(diǎn)不分配電端口，沒有業(yè)務(wù)疏導(dǎo)能力。這樣大大減少了網(wǎng)絡(luò)中使用的疏導(dǎo)端口數(shù)目，降低了

3、功耗。它包括靜態(tài)主節(jié)點(diǎn)法和動態(tài)主節(jié)點(diǎn)法。靜態(tài)主節(jié)點(diǎn)法是在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行前已知網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的前提下，設(shè)定主次節(jié)點(diǎn)并分配疏導(dǎo)端口。通過仿真分析得到這種方法在低負(fù)載時節(jié)能效果特別明顯，但是在負(fù)載90Erlang以后對節(jié)能沒有效果。它只適合于低負(fù)載且網(wǎng)絡(luò)負(fù)載已知的情況下。為了克服靜態(tài)主節(jié)點(diǎn)法的缺點(diǎn)，又提出了動態(tài)主節(jié)點(diǎn)法。它能夠感知網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的大小變化，且能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷的變化動態(tài)地開關(guān)電端口。在負(fù)載大時及時開啟一些節(jié)點(diǎn)的電端口以保證網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的正常傳輸，在負(fù)載

4、小時關(guān)閉一些多余的端口從而降低功耗。仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)動態(tài)主節(jié)點(diǎn)法不僅在低負(fù)載時節(jié)能，在高負(fù)載時也能降低功耗還能在一定范圍內(nèi)降低阻塞率。
　?。?）提出了端口分配策略。由于各個節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的疏導(dǎo)能力不同，同一負(fù)載下各個節(jié)點(diǎn)使用的疏導(dǎo)端口是不一樣的。傳統(tǒng)的方法是均勻分配端口，這樣會造成有些節(jié)點(diǎn)端口不夠用而有些節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)剩余空閑端口的情況，端口得不到充分利用。端口分配策略根據(jù)節(jié)點(diǎn)的重要度把網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)分為三類，大節(jié)點(diǎn)小節(jié)點(diǎn)和中間節(jié)點(diǎn)。大節(jié)點(diǎn)多