光网络的节能技术研究

【摘要】：随着“信息高速公路”的飞速发展,以及人们的虚拟生活日益多元化,引发了全球数据业务的急剧增长,并且由此产生了通过增加带宽来满足现有互联网骨干传输能力的需求。此时,随着网络规模的急剧扩大与互联网技术的飞速发展,网络的能量消耗将会持续性快速增长,以至于无法避免的是出现了日益恶化的温室效应和全球能源危机。骨干网能耗更是所有网络能耗的一个重要组成部分,尤其是核心光网络。因此,节能光网络的规划设计成了核心网络研究的热点之一。 为了满足用户的服务水平协议(SLA)要求,光网络存在大量闲置资源来保证其业务的高可用性,因而会产生高能耗。针对光网络能耗问题,出现了许多关于绿色光网络的研究：单层绿色光网络和多层绿色光网络。不过,仅考虑节能设计对于光网络来说是不够的,还要考虑到用户关心的业务可靠性问题等等。本文在光网络中研究了保证业务可用性的节能设计问题,并分别在单层光网络和两层光网络两个不同的角度来进行分析研究,实现静态路由和资源分配。在这些问题的研究过程中,提出了具有理论和实际应用价值的启发式算法,并通过建模和计算机仿真比较对算法性能进行验证和分析,取得了一定的成果和进展。 第一章是绪论和光网络研究背景的介绍,以及本文章节内容的安排。 第二章研究了保证可用性的单层光网络的节能设计问题,分别针对基于专用保护策略和针对基于共享保护策略提出了一种采用休眠模式和迭代路由机制来进一步实现保证业务高可用性的节能光网络设计算法。这两种启发式算法都是采用通路保护策略保障业务的可用性,并对工作路径和保护路径上的链路权重反复修改,实现路由的迭代优化。最终使得更多的保护资源可以进入休眠模式,实现网络的绿色节能。它俩的根本区别在于迭代路由机制中的链路权重是根据通路保护策略的差异性进行相应地赋值。 第三章研究了基于专用保护的保证可用性的两层光网络的节能设计问题。针对IP over WDM两层网络,采用基于辅助图方式来完成静态业务路由和资源分配；提出了业务初排序和业务再排序来实现业务预处理,选出一批采用直接建光路途径的业务,并且这一批业务是采用第二章的基于专用保护的保证可用性的单层光网络节能设计算法来实现业务连接的；最后将基于能耗的路由算法和业务疏导算法结合,尽可能闲置资源,并减少O/E/O转换等耗能操作,同时对业务可用性只有轻微的影响。 为了验证和评估本文所提各种算法的性能,还用C++代码进行了大量的算法仿真工作,并且对仿真结果进行比较和相关地分析。 最后是全文总结。 【关键词】：光网络 节能 可用性 专用保护 共享保护
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TN929.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-15
• 第一章 绪论15-22
• 1.1 光网络的发展概述15-17
• 1.1.1 WDM光网络15-16
• 1.1.2 IP over WDM光网络16-17
• 1.2 光网络的节能研究17-20
• 1.2.1 研究背景17-18
• 1.2.2 研究意义18-19
• 1.2.3 国内外研究现状和趋势19-20
• 1.3 本文主要贡献及内容安排20-22
• 第二章 保证可用性的单层光网络节能技术研究22-50
• 2.1 引言22-23
• 2.2 问题描述23-26
• 2.2.1 单层光网络的网络模型23-25
• 2.2.2 单层光网络的能耗模型25-26
• 2.3 休眠模式26-27
• 2.4 基于专用保护的保证可用性的单层光网络节能设计27-38
• 2.4.1 AGED_SON_DP算法28-30
• 2.4.2 AGED_SON_DP算法描述30-32
• 2.4.3 实验仿真和相关分析32-38
• 2.5 基于共享保护的保证可用性的单层光网络节能设计38-49
• 2.5.1 AGED_SON_SP算法38-42
• 2.5.2 AGED_SON_SP算法描述42-44
• 2.5.3 实验仿真和相关分析44-49
• 2.6 本章小结49-50
• 第三章 保证可用性的两层光网络节能技术研究50-69
• 3.1 引言50-51
• 3.2 问题描述51-55
• 3.2.1 两层光网络的网络结构51-54
• 3.2.2 两层光网络的能耗模型54-55
• 3.3 基于专用保护的保证可用性的两层光网络节能设计55-63
• 3.3.1 基于辅助图方式的设计思想56-58
• 3.3.2 业务排序58-59
• 3.3.3 AGED_TON_DP算法59-63
• 3.4 实验仿真和相关分析63-68
• 3.5 本章小结68-69
• 第四章 结束语69-71
• 4.1 研究工作总结及主要贡献69-70
• 4.2 下一步工作的建议70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-75
• 个人简历75-76
• 攻读硕士学位期间的研究成果76

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

WDM光网络生存性策略及仿真    邓秋红,虞红芳,王晟

光网络节能优化分析及探讨    王郁;

可再生能源中长期发展规划    

对中国能源问题的思考    江泽民;

光网络生存性技术研究    赵太飞;李乐民;虞红芳;

光传送网资源规划算法的研究与实现    凌惜沫

青藏高原应对气候变化与生态环境安全策略    伏洋;张国胜;李凤霞;刘宝康;

沼气工程地理信息系统的设计与实现    唐雪梦;陈理;吴树彪;

太阳能电池光谱性能测试系统    杨良;

碳排放与社会经济发展——碳排放与社会发展Ⅱ    王少鹏;朱江玲;岳超;方精云;

《可再生能源利用技术》的教学实践与思考    鹿鹏;

光网络中一种基于生存性的资源预留机制    高建超;熊安萍;胡嵩;

中国和平崛起过程中的能源安全战略选择    张巍;李班;

从“低碳经济”谈江西发展核电的必要性和可行性    花明;谢青霞;

压水堆核电站反应堆压力容器材料概述    李承亮;张明乾;

硅半导体太阳能电池进展    李怀辉;王小平;王丽军;刘欣欣;梅翠玉;刘仁杰;江振兴;赵凯麟;

节能高效、减排低碳与责任和快速工业化及经济腾飞    滕吉文;阮小敏;张永谦;闫雅芬;

生物质茜素类染料结构改性及其无助剂染色    戚益;顾钰;安冬;徐倩倩;杜鹃;罗艳;

新型吸附制冷机的研制与实验研究    龚丽霞;王如竹;夏再忠;

中国的能源与温室气体排放情景和减排成本分析    姜克隽;胡秀莲;庄幸;刘强;朱松丽;

我国生物质成型燃料产业化的实证研究    洪浩;

北京市能源消费特征和节能降耗途径研究    王军;吴万标;周锐;方秀玉;薛婷;

国际水电发展情况及对有关问题的思考    贾金生;

Green Development and China Energy Security——An Analysis based on PSR Mode    姜姝;

中国CO_2地质封存与可持续发展    崔振东;刘大安;曾荣树;田甜;

DWDM系统的研究与发展    董振龙;

铂铝合金粘结涂层的高温氧化行为研究    宋鹏

细颗粒物的电收集技术研究    朱继保

低挥发份劣质燃料循环流化床燃烧特性研究    李社锋

纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究    赵佳飞

脉冲放电电凝并结合碱液吸收烟气多种污染物协同脱除研究    徐飞

晶格氧部分氧化甲烷制取合成气的基础研究    魏永刚

经济全球化背景下中国能源安全问题研究    姜星莉

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

电力谐波和间谐波参数估计算法研究    陈国志

中国风电产业融资问题研究    张伯松

基于光纤传输技术的矿用工业以太网的可靠性研究    王筱超

梯级水电站优化运行研究与应用    郑慧涛

蚁群算法在光突发交换网络路由中的研究    蒋红进

高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计    张哲衡

奥镁公司隧道窑余热回收项目管理案例研究    李俊峰

硬硅钙石型硅酸钙纤维的合成和应用    张瑞芝

SnO_2基陶瓷半导体热电材料的研究及制备    曹恒淇

MW级风力发电机主轴制造项目财务分析    亓金双

能源安全对中国和平发展的挑战与对策分析    颜志强

义和公司6万吨船用曲轴项目财务分析    张庆才

多层传送网的生存性策略    赵季红,李增智,曲桦

自动交换光网络的生存性及保护恢复    霍晓莉

IP/MPLSover WDM网中基于共享风险链路组限制的共享通路保护算法    何荣希,张治中,李乐民,王晟

网状WDM网中双链路失效的共享路径保护设计    郭磊,虞红芳,李乐民

基于GMPLS的光网络保护和恢复机制    司昕,施社平,罗忠生

IP over WDM网络结构和生存性研究    王烨,李乐民,王晟

网络的多层生存性    李允博

光网络的发展、演进和面临的挑战    韦乐平

WDM光传送网保护设计的研究    王烨

一类3-连通图上的最优容错路由选择的构成    郑晓,罗予频,杨士元

基于链路的计算机通信网路由选择遗传算法求解    刘坚强,刘粉林,李梅林

星形网络的可靠性分析及其路由选择    王建;沈元隆;

基于分组网络结构NOC的蚁群路由算法    陈青;郝跃;蔡觉平;

遗传算法在无线传感器网络中的应用    郭绍永;谈冉;

一种传感器网络路由选择方法    姜帆;李巍;

网络通信系统的控制技术    由欣;吕泽汉;葛天路;张斌;

计算机通信网中路由选择和容量分配问题的遗传算法求解    叶大振，吴新余

基于Hopfield实现ATM网络路由选择的双重路由算法    杨明,刘泽民

交换与路由的结合:第三层交换技术分析    张大陆;宋金刚;王力生;

NGN中被叫路由选择的解决方案    邢小良;

一种求解最短路径路由问题的量子遗传算法    刘欣;李飞;张杰;

蚂蚁算法在导航系统中的应用研究    龙栋材;李斌兵;

一种适用于中继增强型蜂窝网的路由选择与比例公平性联合调度算法    陈瑾平;徐昊;杨绿溪;

一种基于NN的ATM网络双重路由选择算法    杨明;刘泽民;

基于系统综合性能的通信路由选择    黄勇;胡健生;

网络分析中几个组合优化问题    徐俊明;

无线Ad hoc网络的研究现状及发展前景    牛犇;梁涛;

网络路由技术及运用    韩显进;

基于改进遗传算法的QoS路由选择    于战科;倪明放;

建设面向IPTV的传输网络    上海贝尔阿尔卡特 刘伯涛

VPN技术在报社信息化建设中的应用    罗苏军

Juniper Networks T系列新产品取得核心路由技术重大突破    

ZXJ10设备实现本地网的优化    王晶晶 方建良

ZigBee将成为新的蓝牙    

体会宽度优先搜索    内蒙古建设银行包头分行 薛志强

实现无线嵌入式网络    

有线电视光缆网络的敷设、接续与测试技术    山西 姚贵林 杨留生

不可少的路由器    高雨虹

量身定做VPN    

基于链路稳定性及网络编码的无线网络关键技术研究    孙建镇

具有感知能力的可靠Ad Hoc网络研究    甄岩

基于跨层的无线传感器网络资源调度与路由算法研究    孙立新

计算机网络中的路由与性能优化    齐小刚

可变频宽无线网络资源分配研究    陈小惠

移动Ad hoc网络若干技术研究    李新

认知网络的接入选择与拥塞控制研究    梁伟

基于小世界和随机图理论的多QoS路由算法研究    冯杰

认知无线网络资源管理的研究    张伟青

基于网络效用最大化的无线Mesh网跨层优化算法研究    李可维

基于移动代理的无线传感器网络分布式优化问题求解    穆瑞勇

基于遗传算法的多约束OSPF路由方法研究    郑久辉

改进的模拟退火算法在计算机通信网络中性能优化的应用研究    张雷

BWA系统的Mesh网络协议研究    张庆辉

IP QoS路由算法的研究    刘萍

基于遗传算法的多约束OSPF路由方法研究    刘海洋

电力通信网资源管理系统中配置管理和路由搜索的研究与实现    何松

非实时远程教学系统的优化与设计    熊燕

基于改进粒子群算法的网络路由选择和CFA的优化研究    米翠花

蚂蚁算法在IP路由中的应用    黄河