弹性光网络能效优化新进展
导语
《中国科学：信息科学》(中文版) 最新在线出版了“业务持续时间感知的弹性光网络能效路由算法”研究论文. 该文分析了业务持续时间差异对网络频谱碎片和光路选择的影响, 从频谱域与时间域联合优化网络频谱资源, 设计了基于业务持续时间感知的能效路由频谱分配策略. 该项研究对提高未来光网络能效和优化网络频谱资源分配有重要意义.
作者｜刘焕淋*, 陈德润, 陈勇, 吴兰
单位｜重庆邮电大学
业务持续时间感知的弹性光网络能效路由算法
随着云计算、视频会议、高清电视等一些带宽密集型应用的不断兴起, 互联网流量迅速增长, 光网络正面临着业务流量爆炸式增长带来的巨大挑战. 传统的WDM (wavelength division multiplexing)光网络采用固定波长带宽的频谱分配方式, 当业务的传输速率较小时, 仍为其分配一个波长的频谱资源, 势必导致频谱资源的浪费. 为提高频谱利用率, 基于相干光正交频分复用的弹性光网络因其栅格粒度小(12.5 GHz), 频谱分配灵活等优势成为极具潜力的下一代光网络. 但是, 弹性光网络在频谱分配时需满足频谱连续性与一致性约束, 随着光路动态的建立与拆除, 网络频谱碎片不断增加, 导致网络的带宽阻塞率较高. 面临着高带宽业务增长所带来的巨大挑战和压力, 电信网络中的设备能量消耗影响着网络总能耗. 因此, 研究减少网络频谱碎片以提高频谱利用率, 降低网络能耗是十分必要的.
为进一步优化弹性光网络资源分配, 文章提出了基于业务持续时间感知的能效路由算法(holdingtime-aware energy-efficient routing algorithm, HTA-EER). 考虑业务持续时间对光路能耗的影响, 选择代价最小的路径, 提高网络能效. 并根据业务的持续时间长短, 采用避免频谱碎片和选择频谱连贯度值最大的频谱分配方式, 以提高频谱利用率和优化网络阻塞率性能.
作者在典型的NSFNET和USNET网络环境中验证了所提出的HTA-EER算法充分考虑业务持续时间差异，并根据时间差大小选择不同的分配策略，能够有效地提高频谱利用率，降低网络带宽阻塞率和提高网络的频谱能效性能。
TA-EER算法流程图