1、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷深入發(fā)展，給骨干傳送網(wǎng)絡(luò)中的流量傳輸帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。IP over WDM光網(wǎng)絡(luò)憑借波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)技術(shù)承載IP業(yè)務(wù)的優(yōu)勢(shì)成為下一代骨干網(wǎng)的核心技術(shù)。然而WDM技術(shù)已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的帶寬需求。為了解決這一問(wèn)題，IP over EON(Elastic Optical Networks，EON)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是未來(lái)通信的主流發(fā)展方向;與此

2、同時(shí)，IP層業(yè)務(wù)帶寬粒度的多樣性以及光通道容量的不斷增大，使得“業(yè)務(wù)流”與“光流”存在嚴(yán)重的不匹配現(xiàn)象，進(jìn)而造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費(fèi)。因此，將光層和IP層進(jìn)行協(xié)作，并且通過(guò)自適應(yīng)地配置光網(wǎng)絡(luò)資源以應(yīng)對(duì)IP層流量的變化非常重要。為了解決上述問(wèn)題，通過(guò)流量疏導(dǎo)可以將不同類(lèi)型的多個(gè)低速率業(yè)務(wù)流匯聚到一個(gè)高速率的光通道上進(jìn)行傳輸，可有效解決低速的數(shù)據(jù)流與大容量的光通道之間的適配問(wèn)題，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬資源利用率，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能。因此，在IP層和光層進(jìn)行跨層路

3、由和資源分配過(guò)程中，引入流量疏導(dǎo)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的聯(lián)合優(yōu)化。
　　目前，隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的迅速增長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)的能耗問(wèn)題日益突出，并且光網(wǎng)絡(luò)中物理?yè)p傷是影響信號(hào)傳輸質(zhì)量的主要因素。本論文針對(duì)流量疏導(dǎo)過(guò)程中業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量需求，分析了能耗和損傷多參數(shù)約束的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，深入研究了業(yè)務(wù)連接提供問(wèn)題，從網(wǎng)絡(luò)全局的角度對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行疏導(dǎo)，在保證業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量的同時(shí)，降低了網(wǎng)絡(luò)的能耗，提高了頻譜資源利用率，旨在從多角度提升網(wǎng)絡(luò)的疏導(dǎo)性能。主要研究工作如下:

4、
　　(1)在IP over EON網(wǎng)絡(luò)背景下，主要針對(duì)流量疏導(dǎo)過(guò)程中頻譜資源優(yōu)化問(wèn)題，設(shè)計(jì)了基于拓?fù)淙诤虾驼{(diào)制格式自適應(yīng)的跨層路由頻譜分配(Cross-layer routing spectrum allocation，CL-RSA)算法，該算法融合了物理拓?fù)浼捌涑橄蟪鰜?lái)的虛擬拓?fù)?，利用最小?quán)重優(yōu)先方法進(jìn)行選路，實(shí)現(xiàn)了使用現(xiàn)存虛擬拓?fù)渲刑摂M鏈路和物理拓?fù)渲行陆ü饴返姆绞絹?lái)共同承載網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，其中融合拓?fù)鋾r(shí)物理拓?fù)浜吞摂M拓?fù)浏B加而成

5、;同時(shí)，考慮了物理層損傷(physical-layer impairments，PLI)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懀米赃m應(yīng)調(diào)制方案對(duì)頻譜資源進(jìn)行分配。這樣既滿足了業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量(Quality of Transmission，QoT)需求，降低了網(wǎng)絡(luò)阻塞率，同時(shí)提高了頻譜資源利用率。
　　(2)主要對(duì)IP over EON網(wǎng)絡(luò)中能耗及光層物理?yè)p傷等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行了研究，通過(guò)對(duì)跨層網(wǎng)絡(luò)中能耗參數(shù)和物理?yè)p傷鏈路模型的分析，設(shè)計(jì)了損傷-能耗綜合

6、鏈路狀態(tài)評(píng)估模型，將損傷和能耗作為判斷網(wǎng)絡(luò)資源狀態(tài)的有效依據(jù)，利用最小權(quán)重優(yōu)先的方法進(jìn)行能源有效地選路。
　　(3)在IP over EON網(wǎng)絡(luò)背景下，主要針對(duì)流量疏導(dǎo)過(guò)程中能耗優(yōu)化問(wèn)題，綜合考慮物理層損傷和能耗因素對(duì)跨層網(wǎng)絡(luò)路由過(guò)程的影響，基于綜合鏈路狀態(tài)評(píng)估模型，設(shè)計(jì)了損傷-能耗多參數(shù)約束的CL-RSA算法。該算法在選路的同時(shí)，將能耗與損傷作為多參數(shù)約束條件，在所選路徑中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)處進(jìn)都會(huì)估計(jì)QoT，判斷其是否滿足傳輸需要，在