基于图神经网络的SDON性能预测模型

1

作者 王星宇 张慧 +1 位作者 蔡安亮 沈建华 《光通信技术》 北大核心 2024年第3期38-44,共7页

网络性能预测是实现软件定义光网络(SDON)高效网络管理的关键,但目前亟需一种能够以较低成本准确预测关键指标的网络性能预测模型。提出一种基于图神经网络的SDON性能预测模型,该模型将Bi GRU和Self-Attention机制相结合,能够学习网络... 网络性能预测是实现软件定义光网络(SDON)高效网络管理的关键,但目前亟需一种能够以较低成本准确预测关键指标的网络性能预测模型。提出一种基于图神经网络的SDON性能预测模型,该模型将Bi GRU和Self-Attention机制相结合,能够学习网络拓扑、路由和流量矩阵之间的复杂关系,从而准确地估计网络中源/目的地的分组延迟、抖动以及丢包率,并且可以应用于训练中未遇到的网络。实验结果表明,在不同流量模型测试中,所提模型相较于基线模型的平均绝对百分比误差(MAPE)性能有明显提升。 展开更多

关键词 图神经网络 网络性能预测 软件定义光网络 自注意力机制 光通信

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软件定义光网络(SDON)发展前瞻 被引量：14

2

作者 纪越峰 张杰 赵永利 《电信科学》 北大核心 2014年第8期19-22,41,共5页

为了适应宽带业务与应用的持续发展,光网络需要变得更加灵活可控。软件定义光网络(SDON)聚焦于将软件定义技术融入光网络的综合解决方案,其关键技术涉及软件定义光传输、交换和联网等。通过分析SDON的技术特征,探讨了SDON引入光网络的... 为了适应宽带业务与应用的持续发展,光网络需要变得更加灵活可控。软件定义光网络(SDON)聚焦于将软件定义技术融入光网络的综合解决方案,其关键技术涉及软件定义光传输、交换和联网等。通过分析SDON的技术特征,探讨了SDON引入光网络的必要性和可行性,设计了SDON的典型应用案例,并可以预见SDON在支撑新一代光网络向智能高效、灵活调度、虚拟重构等方向的发展进程中将发挥重要作用。 展开更多

关键词 软件定义光网络 数据中心 虚拟化 统一控制

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智能光网络发展历程的回顾和展望:从ASON到PCE,再到SDON 被引量：19

3

作者 华楠 郑小平 《电信科学》 北大核心 2014年第2期88-98,共11页

回顾了智能光网络的发展历程,并根据其多域异构化的发展趋势,分析和比较了现有典型光网络架构的特点和性能,进而综合其各自优点,提出了基于PCE和域间连接控制的多域异构光网络管控架构PIONEER以及面向未来可灵活配置、扩展和升级的软件... 回顾了智能光网络的发展历程,并根据其多域异构化的发展趋势,分析和比较了现有典型光网络架构的特点和性能,进而综合其各自优点,提出了基于PCE和域间连接控制的多域异构光网络管控架构PIONEER以及面向未来可灵活配置、扩展和升级的软件定义光网络(SDON)架构。 展开更多

关键词 自动交换光网络 路径计算单元 软件定义光网络 异构互联

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基于控制器集群的SDON多域互联互通技术 被引量：3

4

作者 李堃 欧清海 +2 位作者 刘柱 李温静 舒路 《光通信技术》 北大核心 2017年第9期9-12,共4页

针对软件定义光网络(SDON)多控制域互联互通的需求,在对多控制域信息交互协同控制进行分析研究的基础上,利用负载均衡的思想,提出了一种基于控制器集群的SDON多控制域互联互通架构,包含集群间和集群内两个互联层次。利用集群间控制器迁... 针对软件定义光网络(SDON)多控制域互联互通的需求,在对多控制域信息交互协同控制进行分析研究的基础上,利用负载均衡的思想,提出了一种基于控制器集群的SDON多控制域互联互通架构,包含集群间和集群内两个互联层次。利用集群间控制器迁移和集群内主从控制器切换机制,实现光网络中多控制域间的协同互联和负载均衡,提升网络服务质量。 展开更多

关键词 软件定义光网络(sdon) 多控制域 控制器集群 负载均衡 互联互通

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基于贝叶斯网络的SDON控制器自学习负载均衡算法 被引量：3

5

作者 蒋雯丽 梁思远 +1 位作者 赵芳利 赵峰 《光通信技术》 北大核心 2019年第12期10-15,共6页

随着软件定义光网络(SDON)规模的增大,需多个控制器共同为全网提供服务,而控制器负载均衡问题影响到全网服务能力和网络生存性。提出一种基于贝叶斯网络的SDON控制器自学习负载均衡算法。首先,在考虑控制器负载、控制器吞吐量和光交换... 随着软件定义光网络(SDON)规模的增大,需多个控制器共同为全网提供服务,而控制器负载均衡问题影响到全网服务能力和网络生存性。提出一种基于贝叶斯网络的SDON控制器自学习负载均衡算法。首先,在考虑控制器负载、控制器吞吐量和光交换机迁移时延等控制器相关参数的情况下,利用贝叶斯网络预测负载拥塞程度;其次,结合强化学习算法作出最优动作决策,并利用反馈机制实现参数权重的自我调节,从而调整控制器负载拥塞程度实现负载均衡。仿真结果表明:与Q-learning算法相比,该算法更好地实现了控制器负载均衡功能,更快地提高了负载均衡效率。 展开更多

关键词 软件定义光网络 贝叶斯网络 强化学习 控制器负载均衡

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拟态SDON传输系统中冗余异构多核架构的实现

6

作者 李子凡 张永壮 +7 位作者 陈芳 陈方正 田元 田照宇 钱升起 赵星宇 李欣 张会彬 《光通信技术》 2022年第1期81-85,共5页

现有增强光传输网络安全性的方法多是基于网络层面的,无法保障光传输设备的安全性。提出在光传输设备的管理控制系统中引入拟态防御技术,设计了设备的冗余异构多核架构。基于系统相似度构建攻击概率模型,并进行仿真验证。结果表明:所提... 现有增强光传输网络安全性的方法多是基于网络层面的,无法保障光传输设备的安全性。提出在光传输设备的管理控制系统中引入拟态防御技术,设计了设备的冗余异构多核架构。基于系统相似度构建攻击概率模型,并进行仿真验证。结果表明:所提方法明显降低了系统被攻击成功的概率,大大提高了拟态软件定义光网络传输系统的安全性能。 展开更多

关键词 多核 冗余异构 软件定义光网络 光传输设备 安全增益

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软件定义光网络中基于最小点覆盖的控制平面跨层生存性设计 被引量：19

7

作者 熊余 董先存 +2 位作者 李圆圆 吕翊 王汝言 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1211-1218,共8页

为降低软件定义光网络对单控制器的依赖,并避免多控制器冲突,有效提升控制平面的生存性,该文提出基于最小点覆盖的控制平面生存性设计策略。该策略结合集中控制约束条件,以最小点覆盖理论为基础,建立可靠的分级管控模型,设定控制器的管... 为降低软件定义光网络对单控制器的依赖,并避免多控制器冲突,有效提升控制平面的生存性,该文提出基于最小点覆盖的控制平面生存性设计策略。该策略结合集中控制约束条件,以最小点覆盖理论为基础,建立可靠的分级管控模型,设定控制器的管控优先级:全局控制器具有最高管控优先级,对全网进行集中管控;本地控制器次之,只对本地业务进行集中管控;权威交换机的管控优先级最低,用于完成局部波长粒度的光层快速管控。在此基础上,基于跨层信息模型为控制信道路由和资源分配进行生存性冗余设计。仿真表明,该策略能够满足网络对控制时延的要求,使控制平面的故障概率降低了30%,有效提升了网络在恶劣环境下的生存性。 展开更多

关键词 软件定义光网络 生存性 控制平面 分级管控 最小点覆盖

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软件定义光网络中一种时延约束的控制器生存性部署方法 被引量：3

8

作者 曾帅 盖绍聪 +2 位作者 张毅 赵国锋 左理政 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第7期1727-1734,共8页

控制时延、控制平面的生存性和控制平面的控制冗余程度是软件定义光网络中网络性能是否良好的重要判断依据。该文提出时延约束下的控制器生存性部署方法,该方法充分考虑时延、生存性和控制器冗余等网络性能因素,在用户指定时延的前提下... 控制时延、控制平面的生存性和控制平面的控制冗余程度是软件定义光网络中网络性能是否良好的重要判断依据。该文提出时延约束下的控制器生存性部署方法,该方法充分考虑时延、生存性和控制器冗余等网络性能因素,在用户指定时延的前提下,确保每个网络节点至少有两条控制链路,以提高控制平面的生存性。同时,保证使用尽可能少的部署节点完成整个网络的覆盖,以减少控制平面的控制冗余。仿真表明,该方法能够有效地减少控制时延,提高控制平面的生存性,并减少控制器的部署个数,降低控制冗余,有效地提高了软件定义光网络的整体网络性能。该方法保证至少两条控制链路与C-MPC算法起到了相同的保护作用,与MCC算法相比,使SDON网络控制平面可靠性提高了20%。同时,在指定时延10 ms的约束条件下,在NSF和COST239网络中,与C-MPC算法相比所提算法分别减少了88%和75%的控制器部署。 展开更多

关键词 软件定义光网络 生存性 指定时延 控制冗余 控制平面

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软件定义光网络技术与应用 被引量：17

9

作者 张杰 赵永利 《中兴通讯技术》 2013年第3期17-20,共4页

采用软件驱动的光路传输调节、软件编程的光路灵活交换、软件扩展的光路自动联网等关键技术,软件定义光网络可以满足对网元节点传输能力的灵活配置以及对业务带宽按需调度的要求,能够实现异构网络的统一控制、网络资源的虚拟化提供、面... 采用软件驱动的光路传输调节、软件编程的光路灵活交换、软件扩展的光路自动联网等关键技术,软件定义光网络可以满足对网元节点传输能力的灵活配置以及对业务带宽按需调度的要求,能够实现异构网络的统一控制、网络资源的虚拟化提供、面向数据中心的高效互联等应用,是支撑下一代光网络向高度智能化方向发展的重要方案。 展开更多

关键词 光网络 软件定义 传输 交换 联网

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下一代光通信网络传送技术概述及其趋势 被引量：8

10

作者 张明宇 丁明吉 罗青松 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2014年第8期20-22,共3页

通过研究新一代传送网络技术,分析新一代传送网络市场和技术发展状况,介绍了新一代传送网络推动的软件定义网络(SDN)技术以及网络功能虚拟化(NFV)架构等新技术,指出随着新一代传送技术的发展,下一代光通信网络传送技术的趋势必然是高容... 通过研究新一代传送网络技术,分析新一代传送网络市场和技术发展状况,介绍了新一代传送网络推动的软件定义网络(SDN)技术以及网络功能虚拟化(NFV)架构等新技术,指出随着新一代传送技术的发展,下一代光通信网络传送技术的趋势必然是高容量高动态的全光网络。 展开更多

关键词 下一代网络 SDN 高动态 全光网络

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高可靠性软件定义航空光信息网络的控制器分布优化策略 被引量：5

11

作者 赵静 赵尚弘 +1 位作者 赵卫虎 李勇军 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期885-890,共6页

针对未来航空光信息网络中控制平面的可扩展性问题,基于软件定义网络思想,提出了软件定义航空光信息网络的网络架构,研究了软件定义航空光信息网络控制器部署策略。以网络节点及链路中断概率为参量,以航空网络的全网可靠性为优化目标,... 针对未来航空光信息网络中控制平面的可扩展性问题,基于软件定义网络思想,提出了软件定义航空光信息网络的网络架构,研究了软件定义航空光信息网络控制器部署策略。以网络节点及链路中断概率为参量,以航空网络的全网可靠性为优化目标,建立基于网络可靠性的整数规划模型;提出融合人工免疫策略、小生境思想和改进遗传算法的混合优化算法,获得控制器部署的最佳部署方案。仿真结果表明,基于可靠性的整数规划模型可实现对软件定义航空信息网络中的控制器部署问题准确建模,为实现控制器最优化部署提供了依据。 展开更多

关键词 软件定义网络 光链路 控制器部署问题 人工免疫 小生境 遗传算法

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光网络30年:回顾与展望 被引量：9

12

作者 郑小平 华楠 《电信科学》 北大核心 2016年第5期24-33,共10页

作为信息网络基础架构的核心一环,光网络具有不可替代的重要地位。首先回顾了光网络的诞生过程并总结了其30年研究和发展历程中具有重大意义的里程碑事件,并根据未来网络需求探讨了光网络发展所面临的挑战和可能的发展方向。

关键词 波分复用 自动交换光网络 软件定义网络 全光网络 光/IP融合网络 光/无线融合网络

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基于SDN的自适应路由与波长分配方法 被引量：4

13

作者 赵中楠 王健 郭红微 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期95-105,共11页

路由与波长分配是全光网络重要的资源分配方法。针对传统方法与新架构结合的问题,提出了一种基于SDN的自适应多目标路由与波长分配方法,能够通过自我调节的方式实现全光网络的链路资源调配。该方法基于SDN服务功能链模式,以调度时间和... 路由与波长分配是全光网络重要的资源分配方法。针对传统方法与新架构结合的问题,提出了一种基于SDN的自适应多目标路由与波长分配方法,能够通过自我调节的方式实现全光网络的链路资源调配。该方法基于SDN服务功能链模式,以调度时间和链路质量为调度目标,将路由与波长分配问题构建为0-1整数规划问题,同时采用二进制混合拓扑粒子群算法对该模型求解实现网络资源的优化调度。仿真实验结果表明,所提方法在恢复时间、阻塞率、资源利用率等指标的测试中均优于传统经典算法的性能。 展开更多

关键词 软件定义网络 全光网络 路由与波长分配 服务功能链

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软件定义光接入网 被引量：5

14

作者 赵永利 吴家林 张杰 《中兴通讯技术》 2014年第5期38-41,共4页

提出一种基于软件定义的光接入网架构,可提升网络资源利用率,实现业务灵活接入与高效智能调度。该架构通过采用软件定义的光接入设备,可使接入网具备控制集中化、资源虚拟化、业务服务化等特点,进而降低网络运维成本,提升用户终端体验,... 提出一种基于软件定义的光接入网架构,可提升网络资源利用率,实现业务灵活接入与高效智能调度。该架构通过采用软件定义的光接入设备,可使接入网具备控制集中化、资源虚拟化、业务服务化等特点,进而降低网络运维成本,提升用户终端体验,为构建下一代简单、弹性、智能光接入网提供技术手段。 展开更多

关键词 软件定义网络 光接入网 智能网络

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生存性条件约束下的软件定义光网络控制器部署算法 被引量：7

15

作者 曾帅 钱志华 +2 位作者 赵天烽 任彦 王育杰 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期2412-2419,共8页

软件定义光网络(SDON)作为智能光网络中最新一代网络架构,其控制平面承载着诸多核心功能,其中控制平面的生存性、控制冗余和控制时延等因素对网络整体性能起到至关重要的作用。该文提出一种以生存性条件为约束的软件定义光网络(SCD)控... 软件定义光网络(SDON)作为智能光网络中最新一代网络架构,其控制平面承载着诸多核心功能,其中控制平面的生存性、控制冗余和控制时延等因素对网络整体性能起到至关重要的作用。该文提出一种以生存性条件为约束的软件定义光网络(SCD)控制器部署算法,在保证用户对网络生存性需求的前提下,利用最短路径和极小支配集等数学原理来降低控制时延和减少控制器部署个数,降低控制冗余,并利用联合判决条件选择管控中心部署节点,协调控制器间的工作。实验表明:首先,所提算法可以百分之百保证用户对网络的生存性要求;其次,所提算法相对于C-MPC算法至少降低了15%的网络故障告警概率,提高了网络生存性;同时,相对于以时延为约束的部署算法减少了约40%的控制器部署个数。特别是在生存性要求较高的场景中,所提算法表现出良好的适应性。此外,管控中心的部署算法在复杂的大规模网络中,可以动态地满足用户对网络生存性不同程度的需求。 展开更多

关键词 软件定义网络 软件定义光网络 生存性 控制平面

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矿用信息传输波分复用光网络大容量路由与波长分配研究 被引量：5

16

作者 张凤杰 代碧波 杨晓明 《金属矿山》 CAS 北大核心 2020年第11期66-70,共5页

针对地下矿山网络系统复杂,如何实现采集的大数据信息低延迟、高速率传输的问题,通过构建地下矿山软件定义的波分复用光网络,以中央总控制网络为基础,数学化描述了地下矿山网络模型。通过最小化使用波长索引号的方式减小了分支网络业务... 针对地下矿山网络系统复杂,如何实现采集的大数据信息低延迟、高速率传输的问题,通过构建地下矿山软件定义的波分复用光网络,以中央总控制网络为基础,数学化描述了地下矿山网络模型。通过最小化使用波长索引号的方式减小了分支网络业务的阻塞率,优化了地下矿山网络的分支网络业务承载能力。通过数值仿真对比分析了最大容量优先、最短距离优先和最大容量/跳数优先3种大容量的路由与波长分配算法,数值验证了地下矿山中央主控网络能够提高网络大数据信息承载能力和提高网络频谱资源的利用效率,证实了所设计的大容量路由与波长分配算法的可行性与有效性。研究表明:相较于SDF和MCF算法,MCHF算法具有较低的阻塞率。因此,采用地下矿山中央主控网络传输,既能满足地下矿山采集的大数据信息承载能力和网络频谱资源的利用效率,又可保证所采集的大数据信息低成本、低延迟和高速率传输。 展开更多

关键词 地下矿山 软件定义网络 波分复用光网络 路由与资源分配算法

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层次化软件定义光网络原型系统开发与试验演示 被引量：3

17

作者 荆瑞泉 张成良 《电信科学》 北大核心 2015年第10期180-185,共6页

针对OTN的组网需求,提出了一种层次化的软件定义光网络控制结构,并采用商用OTN设备进行了试验测试和验证。本次试验在业界首次基于OpenFlow协议扩展实现了对多厂商OTN设备的统一控制管理,这种能力对于运营商在多厂商/多域网络环境中提... 针对OTN的组网需求,提出了一种层次化的软件定义光网络控制结构,并采用商用OTN设备进行了试验测试和验证。本次试验在业界首次基于OpenFlow协议扩展实现了对多厂商OTN设备的统一控制管理,这种能力对于运营商在多厂商/多域网络环境中提供低成本、性能可控的端到端业务具有重要的价值。 展开更多

关键词 软件定义光网络 OpenFlow 层次化SDN控制器

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软件定义光/包交换混合网络的统一控制架构及关键技术研究 被引量：4

18

作者 郑小平 华楠 《中兴通讯技术》 2015年第4期2-5,10,共5页

围绕光承载网和IP数据网的互通问题展开论述,并基于对光承载网和IP数据网不同交换特点和定位的分析,提出了基于软件定义光/包交换混合网络的统一控制架构和关键技术,实现了跨IP数据网和光承载网的快速端到端无缝业务建立。

关键词 网络异构化 网络动态互通 光承载网 IP数据网 软件定义网络 光/包交换混合网络

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TWDM-PON中软件定义控制的全局资源分配机制 被引量：3

19

作者 熊余 张振振 +1 位作者 师劲 吴大鹏 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期140-146,共7页

针对多时分波分复用无源光网络资源缺乏全局性的集中控制和灵活分配的问题,建立了软件定义光接入网络架构,并提出一种带有预测的全局资源分配机制.基于软件定义光接入网络,运用模糊神经网络预测模型减小控制器与光线路终端信息交互时延... 针对多时分波分复用无源光网络资源缺乏全局性的集中控制和灵活分配的问题,建立了软件定义光接入网络架构,并提出一种带有预测的全局资源分配机制.基于软件定义光接入网络,运用模糊神经网络预测模型减小控制器与光线路终端信息交互时延,并采用自适应弹性权重对光线路终端间的资源进行分配;同时,对各光线路终端内的资源设计周期空闲时隙填充式的分配算法,进一步降低网络时延.仿真结果表明,所提资源分配机制从网络全局视角优化了不同层级资源的分配,有效地减小了网络整体时延,提高了信道利用率. 展开更多

关键词 时分波分复用无源光网络 软件定义网络 模糊神经网络 全局资源分配 空闲时隙

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光接入网演进趋势展望:软件定义的光接入网 被引量：8

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作者 顾仁涛 《电信科学》 北大核心 2015年第10期57-65,共9页

快速增长的新型网络业务和层出不穷的网络应用场景不断对现有网络架构造成冲击,构建高速、高效的新型接入网体系成为发展的必然。首先分析了现有网络面临的挑战,指出高速带宽接入、高效资源利用、支持异构资源管控为目标的光接入网将是... 快速增长的新型网络业务和层出不穷的网络应用场景不断对现有网络架构造成冲击,构建高速、高效的新型接入网体系成为发展的必然。首先分析了现有网络面临的挑战,指出高速带宽接入、高效资源利用、支持异构资源管控为目标的光接入网将是未来光接入网的重要演进趋势;进而回顾了接入网发展历程,描述了软件定义光接入网总体架构,在光接入网引入SDN思想和OLT池化技术,分析了灵活可编程光层、精细化流表转发、控制层虚拟化等各层次主要关键技术,给出了适用于软件定义光接入网的典型应用场景,最后预见研究和发展软件定义光接入网将对迎接当前网络挑战以及最终实现全程全网的灵活管控具有重要意义。 展开更多

关键词 光接入网 无源光网络 软件定义网络

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