华北电力大学 电气与电子工程学院,北京 102206
传统的波分复用网络采用固定栅格,已无法满足网络需求。提出一种改进的基于图着色理论的路由选择频谱分配(GT-RSA)算法。首先,使用前k条最短路径算法确定备选路由集合,根据各备选路由集合建立备选路由关系图;然后,使用图着色理论的混合整数线性规划模型进行选路,根据分支定界的饱和度最大优先算法得到优解,同时完成频谱的路由着色分区分配;最后,采用分区前后适配(PAR-FLF)算法对业务完成频谱资源的分配。仿真结果表明:GT-RSA算法具有更低的频谱资源消耗、阻塞率以及更高的平均链路连续率。
弹性光网络 图着色理论 混合整数线性规划 带宽阻塞率 elastic optical network graph coloring theory mixed integer linear programming bandwidth blocking rate
1 国网河北省电力有限公司 信息通信分公司, 石家庄 050021
2 天津大学, 天津 300072
针对传统弹性光网络采用专用路径1+1保护策略存在资源浪费的问题, 文章提出了一种共享链路保护策略。在检测到链路故障后, 柔性光转发器切换至共享保护链路, 并根据业务的优先级和请求频率重排业务权重, 依据业务权重提供差异化的路由和频谱分配。此外, 文章提出一种以物理网络拓扑结构、业务需求集合和优质业务量占比为约束条件, 以最小化频谱隙利用率为目标, 具有业务区分的路由和频谱分配方法。理论分析和仿真结果表明, 与传统的1+1保护方法相比, 所提保护策略在降低网络拥塞率的同时, 可以最多节省38%的频谱资源, 能够最大限度地实现备份频谱资源的共享。
弹性光网络 专用保护 业务感知 整数线性规划 elastic optical network dedicated protection service awareness integer linear programming
1 西安电子科技大学 综合业务网国家重点实验室, 西安 710071
2 西安交通大学 电信学院, 西安 710049
3 武汉邮电科学研究院 烽火通信有限公司, 武汉 430074
弹性光网络可大幅度提高频谱利用率并为用户提供灵活的带宽粒度.为改进已有弹性光网络的选路与频谱分配算法,建立了描述弹性光网络中选路与频谱分配问题的整数线性规划模型,提出两种分别基于最多频隙数优先和最长路径优先与业务疏导结合的启发式算法,以进一步提高频谱利用率,设计了所提算法的重排序准则和流程.对小型6结点、中型14结点和大型19结点等三种不同网络拓扑进行仿真实验,结果表明,所提算法可有效提高已有算法的频谱利用率.
选路算法 启发式算法 性能评估 选路与频谱分配 业务疏导 弹性光网络 整数线性规划 Routing algorithms Heuristic algorithms Performance evaluation Routing and spectrum assignment Traffic grooming Elastic optical networks Integer linear programming
军械工程学院光学与电子工程系, 石家庄 050003
针对模拟电路故障诊断中的测试节点优选问题, 首先定义了决策矩阵A及其相关概念, 对测试节点优选问题建立了数学模型, 将测试节点优选问题转化为典型的0/1规划问题, 将测试节点的优选过程变成数学模型的求解过程; 然后针对建立的数学模型, 提出了一种改进遗传算法, 并通过和传统遗传算法、分枝定界法的比较, 对算法性能进行了分析。仿真结果表明,提出的节点优选方法可靠有效, 具有较高的工程应用价值。
故障诊断 决策矩阵 0/1规划 遗传算法 fault diagnosis analysis matrix 0/1 integer linear programming GA
清华大学电子工程系清华信息科学与技术国家实验室,集成光电子学国家重点实验室, 北京 100084
随着光网络规模的不断扩大,多维度可重构光分插复用器(ROADM)已成为下一代通信网络的关键节点技术。然而由于无阻塞的高维度交换矩阵的实现代价高,不对称的交换架构(即光节点内部存在不连通的端口)可能被广泛应用。为解决考虑端口连通性限制的路由与波长分配问题,建立了其整数线性规划(ILP)模型,并提出了3种考虑端口连通性(IPCA)的动态路由机制,包括基于K最短路(KSP)的IPCA(IPCA-KSP)机制、IPCA-Dijkstra机制与全路径搜索机制。仿真显示,全路径搜索机制采用枚举的方法可找到最短路径,但其阶乘量级的复杂度是无法容忍的。基于IPCA-SKP机制不能保证找到最短路径,且仅在小规模网络比较有效。而IPCA-Dijkstra机制通过修正经典Dijkstra算法的路径搜索过程,能够以较低的复杂度找到最短路径。
光通信 光网络动态路由 整数线性规划 可重构光分插复用器 不对称交换 端口连通性限制
研究不同的路由和波长分配(RWA)方法对无波长变换WDM网络P圈优化性能的影响.提出了用负载均衡的方法对各波长层的工作容量进行均衡,以降低网络总容量.分别研究了动态分层通用RWA(DL-GRWA)、最短路径RWA(SP-RWA)、动态分层负载均衡(DL-LB)、最短路径负载均衡(SP-LB)、固定波长负载均衡(FW-LB)5种方法对网络总容量的影响.仿真发现,无论何种RWA方法,随着圈最大跳数限制的变大,网络总容量都逐渐降低,其中SP-LB方法所需要的网络总容量最小.
波分复用 P圈 路由和波长分配 整数线性规划 Wavelength Division Multiplexing (WDM) p-cycles Routing and Wavelength Assignment (RWA) Integer Linear Programming (ILP)