研究方法

运用最小路径和最小跳数这两种算法来选择工作路径，从而实现成本优化。

考虑路径中使用的光转发器和光再生器的数量。我们可以在一条物理路径上减少它们的成本以达到成本优化。考虑光转发器和光再生器产生的成本随着频谱宽度、线速度和调制格式而变化。由于光信号在传输过程中会有损耗，所以需要考虑再生器放置在适当的节点来确保频谱路径的可达性。因此，本章节提出了一种基于损伤感知信息的能量感知算法以解决成本优化问题。预先在物理网络上构造固定业务源节点到宿节点之间的路径，运用K-SP算法来计算K条候选路径，分别利用算法选择路径中距离最短和频谱间隙数最少的路径作为工作路径，在此路径中恰当的选择再生器的位置。

本文主要研究的是频谱灵活光网络的网络成本问题，其主要与业务中所需要的光转发器与光再生器的成本的有关。为了能够降低网络成本，本文提出了两个方案来，即最短路径算法和最小跳数算法。在14节点网络拓扑与24节点网络拓扑，采用不同的调制格式，在不断增加业务请求数的同时，采用这两种方案来计算光转发器与光再生器的数量，从而计算所需要的网络成本，最后比较两种算法的网络成本。仿真实验表明，在采用线速率400Gbps的DP-16-QAM调制格式，选择最短路径算法，可以有效的降低网络成本。

论文组成与主要工作

本文论述了面向频谱灵活光网络的网络成本优化的设计方案，为此设定了两个方案，将网络成本进行对比优化，实现成本最优。

1、第一章绪论部分，介绍了频谱灵活光网络的网络成本、发展趋势、国内外研究现状等具体内容。

2、第二章介绍了频谱灵活光网络的网络成本问题描述，以及建立成本优化模型，基于两种的成本优化算法，采用最短路径算法与最小跳数算法来进行工作路径的挑选，利用辅助图计算光再生器与光转发器数量，最后分别计算网络成本

3、第三章介绍了利用仿真软件进行仿真，验证上述结果的可行性与真实性，使用C++并采用不同节点数的网络拓扑进行网络成本模型的仿真，通过对得出的网络成本、频谱间隙数、转发器以及再生器的数量等数据的分析，再对两种数据的成本进行比较，得出最优成本。

4、第四章总结与展望，对本论文进行总结和对未来频谱灵活光网络成本和发展的展望。

如图6（A）和（B）,在不同的业务请求数下，网络成本和频谱间隙数各有不同，随着业务请求数的增加，网络成本呈线性增长，线速率越大，网络成本越低。在同一线速率下，最短路径的网络成本都比最小路径的网络成本低，由此可见，最短路径算法可以大大减少网络成本。频谱间隙数也随着业务请求数的增加随之增加，在相同线速率下，最小跳数的频谱间隙数都比最短路径来的少。由此可见，当400Gbps的线速率时采用最短路径算法可以大大减少网络成本，并且有足够的频谱间隙。

面向频谱灵活光网络的网络成本优化方案，介绍光网络的网络模型，分析的影响成本的因素，本文这边只考虑光转发器和光再生器的数量和成本，而他们的数量又取决于线速率、调制格式和频带宽度，并且又要有足够的频谱间隙。构建辅助图，通过两种方案：最短路径算法与最小跳数算法，来分析比较来得到更优的成本。最后通过C++仿真验证结论的真实性与可行性。综上所述，最短路径算法是频谱灵活光网络最优的网络成本优化方案。

减少频谱灵活光网络的网络成本，不仅对自身行业有着不可忽视的作用，而且对用户、国家经济的发展都大有裨益。