绿色光网络中的多对多业务量疏导算法设计与仿真实现

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随着互联网技术的不断发展,网络中的IP业务呈现出爆炸性增长的态势。这不仅对以波分复用技术为基础的骨干光网络的容量提出了更高的要求,而且网络能耗的日益加剧还限制了网络的发展前景。为此,近年来提出了绿色光网络的概念。作为构建绿色光网络的核心技术之一,业务量疏导技术已经得到了较多关注。但随着互联网应用的多元化发展,诸如多媒体视频会议这样的“多对多”业务正在逐步兴起。多对多业务请求的每个参与者都要同时分发并接收到来自本组请求中所有其他参与者的业务数据。大量的多对多业务请求不仅对网络带宽、光收发器端口等网络资源的利用提出了更高的要求,而且为这些业务请求建立连接还会消耗大量的网络能耗。因此,绿色光网络中的多对多业务量疏导算法的研究具有重要意义。本文构建了支持多对多业务量疏导的网络模型,并给出绿色光网络中多对多业务量疏导的问题描述。为了解决这一问题,本文建立了一种全新的可以充分反应网络中各设备能耗的疏导图模型,并以此为基础提出了高能效的多对多疏导算法(Power Efficient Many-to-Many Grooming Algorithm, PEMMGA)。PEMMGA算法将逻辑路由的选取与在物理路径上分配合适的波长统一进行考虑,对于不同的多对多业务请求可以根据其具体参数选择不同的连接建立方式,能更有效地利用网络的带宽、光收发器端口等资源,并降低网络的能量消耗,实现以更低的能耗为网络中更多的多对多业务请求建立连接。为了评估、测试PEMMGA算法的性能,本文开发了WDM光网络多对多业务量疏导的软件仿真平台。仿真结果表明,在能耗及网络资源利用率方面,PEMMGA算法在不同网络拓扑的多种网络条件下均体现出良好的性能,其平均每带宽能耗相比传统算法下降了12%-33%,因此可以作为构建绿色光网络的一个有价值的参考。
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