【摘 要】
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5G技术的应用为互联网行业带来了新的曙光，人们的生活进入更加智能的时代。同时，快速增长的数据流量以及更加智能的用户需求也给光网络带来了更多的挑战。传统的网络中，节点兼具路径计算和业务转发的任务，网络节点压力过大。软件定义网络(Software defined networking，SDN)架构实现了数据平面和控制平面的分离，将路径计算功能聚集到控制平面，减少网络节点的工作量。SDN架构以集中式的管理方式对网络进行管理，具有开放的接口。同时使对网络设备的控制以及对网络的管理变得更加容易。
首先，介
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5G技术的应用为互联网行业带来了新的曙光，人们的生活进入更加智能的时代。同时，快速增长的数据流量以及更加智能的用户需求也给光网络带来了更多的挑战。传统的网络中，节点兼具路径计算和业务转发的任务，网络节点压力过大。软件定义网络(Software defined networking，SDN)架构实现了数据平面和控制平面的分离，将路径计算功能聚集到控制平面，减少网络节点的工作量。SDN架构以集中式的管理方式对网络进行管理，具有开放的接口。同时使对网络设备的控制以及对网络的管理变得更加容易。
首先，介绍了SDN技术和多粒度交换结构，将多粒度交换光网络融入SDN架构中，以路径计算单元(Path Computation Element，PCE)充当SDN控制器，实现向软件定义光网络(Software Defined Optical Networking，SDON)的平滑过渡。基于业务类型的多样化以及业务量的不同，研究了基于光码分复用(Optical Code Division Multiplexing，OCDM)的四层多粒度交换结构和灵活捆绑策略，提高网络中粒度转换的灵活性。
其次，对多粒度路由和资源分配算法进行研究。在WSP(Widest-Shortest Path，WSP)算法和SWP(Shortest Widest Path，SWP)算法的基础上，研究了基于WSP算法思想的学习型路由选择策略，减少网络路径计算的压力和节约计算路径的时间。针对波长中光码利用不充分问题，采用业务分割的思想，研究细化到光码分组粒度的交换路径计算算法，提出了一种光码碎片最小化分配(Optical Code Fragment Minimization allocation，OCFMA)算法，该算法可以提高网络的性能。
最后，对基于OCDM的四层交换结构与基于WBS三层交换结构的端口数进行比较，验证其优越性。同时，对采用OCFMA算法的多粒度交换体系的吞吐量、丢包率和阻塞率等进行了仿真分析。
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