1 河北工程大学信息与电气工程学院，河北 邯郸 056038
2 河北省安防信息感知与处理重点实验室，河北 邯郸 056038
频谱碎片已成为影响弹性光网络频谱利用率的主要因素。为减少频谱碎片，有效的频谱碎片化度量必不可少。基于此，本文通过对碎片资源的产生机理以及产生概率进行详细分析，构建了时-频碎片感知模型，并提出相应频谱分配算法，为连接请求选择了碎片化程度最小的频谱。仿真结果表明，相较于对比算法，提出算法在有效降低频谱碎片率的同时，能够降低业务阻塞率，以及提高频谱利用率。
光通信 弹性光网络 频谱碎片 碎片感知 业务阻塞率 激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0906003
1 河北工程大学 信息与电气工程学院, 河北 邯郸 056038
2 河北工程大学 河北省安防信息感知与处理重点实验室, 河北 邯郸 056038
针对弹性光网络中现有碎片整理方法未能充分利用最大空闲频谱块且业务迁移数目较多的问题, 提出一种剩余持续时间触发的最大带宽业务精确迁移的碎片整理(BBSEM-DF)算法。首先, 构建碎片度量模型, 衡量链路中频谱碎片的分布状态; 然后, 根据碎片量和业务的剩余持续时间设置阈值, 触发碎片整理过程; 最后, 将最大连续业务组迁移至链路中与之所需频隙数相匹配的空闲频谱块处, 进行精确迁移。仿真结果表明: 与传统碎片整理算法相比, 该算法可以减少频谱碎片, 降低阻塞率, 提高网络性能。
弹性光网络 碎片整理 持续时间 业务迁移 阻塞率 elastic optical networks defragmentation holding time services migration blocking rate
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
重庆邮电大学 通信与信息工程学院，重庆 400065
为了降低带宽阻塞率，节约频谱资源，在动态业务到达的弹性光网络（EONs）场景下，不同业务请求的路径状况可能不同，因此不能确定单路径专有保护与带宽分割多路径专有保护的优劣。文章结合单路径专有保护和带宽分割多路径专有保护提出了一种混合路径专有保护(HDPP)算法。该算法利用路径的单位频谱效率和路径跳数计算了k条链路不相关候选路径，并提出了一种考虑单位频隙最高频谱效率和路径跳数以及路径上最大可用频谱信息的多路径频谱分配(MPSA)算法，最后，HDPP算法在多种生存性方案中选择出最佳方案。仿真结果表明，与对比算法相比，所提算法在阻塞率和频谱利用率方面都有较好的性能表现。
弹性光网络 路由和频谱分配 路径保护 带宽阻塞率 频谱利用率 EONs routing and spectrum assignment path protection bandwidth blocking rate spectrum utilization
1 河北工程大学 信息与电气工程学院, 河北 邯郸 056038
2 北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
路由、调制和频谱分配(RMSA)已成为提高弹性光网络(EONs)中频谱利用率的主要方法之一。针对RMSA的路由选择, 提出了一种基于最短距离最少节点的多跳路由、调制和频谱分配(SDLN-MHRMSA)算法。该算法通过多跳路由的光-电-光转换器将最短距离最少节点的路径划分为一定数量的子光路径, 然后在每条子光路径上根据距离自适应调制技术为业务请求进行频谱分配。理论分析和仿真结果表明: 所提出的算法相较于传统基于最短路径的RMSA算法, 在阻塞率、频谱利用率方面获得了较优的性能。
弹性光网络 最少节点 多跳路由 阻塞率 频谱资源利用率 elastic optical networks least nodes multi-hop routing blocking probability spectrum resource utilization
1 中天通信技术有限公司，江苏 南通 226400
2 苏州大学 电子信息学院，江苏 苏州 215006
3 中天宽带技术有限公司，江苏 南通 226463
在IP融合频谱灵活光网络中，为了降低网络中连接请求的阻塞率，提高能源效率，在建立光通道时，需要尽可能地减少频谱资源的占用以及网络设备端口的配置。灵活的网络设备配置可以有效降低能耗。因此，文章提出了一种基于混合线速率网络设备配置的节能方法。为了更好地评估所提出的节能方法，引入了一种传统能耗方法进行比较。仿真结果表明，与传统能耗方法相比，所提出的节能方法大幅度地降低了网络的阻塞率，并使网络能耗降低了20%以上，有效地提升了网络性能。
阻塞率 能源效率 IP融合频谱灵活光网络 blocking probability energy efficiency IP over flexible bandwidth optical networks
重庆邮电大学 通信与信息工程学院, 重庆 400065
为了解决弹性光网络中频谱碎片过多的问题, 提出了一种基于持续时间的奇偶分区频谱分配(OEPSA-HT)算法。该算法考虑混合速率业务、业务持续时间等因素, 根据链路中不同类型的业务划分专用区域, 同时将专用区域分为奇偶2种类型, 使得相邻的奇偶区域之间形成共享区域, 提高业务传输的成功率; 并且结合业务的持续时间, 采用一种分区-时间结合策略, 在时域下有效地减少频谱碎片。仿真结果表明: 算法能够有效地减少带宽阻塞率, 同时提高频带利用率。
频谱碎片 奇偶分区 持续时间 带宽阻塞率 频带利用率 spectrum fragmentation odd-even partition holding time bandwidth blocking probability spectrum utilization ratio
南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京 210003
弹性光网络(EON)中的业务频谱分配需要同时满足子载波频谱一致性和连续性约束, 不同带宽需求的业务分配或释放后会产生大小不同的频谱碎片, 影响后续业务的分配和频谱资源利用率。提出一种改进的基于资源节约策略(RSS)的EON碎片整理算法。进行碎片整理时, 能够使得整理出来的连续可用频隙数与到达业务所需频隙数尽可能相等, 避免产生新的频谱碎片。理论分析和仿真结果表明: 在100~600 Erl内, 改进的碎片整理算法与传统碎片整理算法相比, 带宽阻塞率最优可降低8.54%。
弹性光网络 碎片整理 带宽阻塞率 elastic optical networks defragmentation bandwidth blocking probability
中国空间技术研究院 通信卫星事业部, 北京 100094
针对复杂的信令交互过程会增加卫星网络链路时延的问题, 借鉴地面光网络信令协议的研究成果, 提出了一种基于中间节点预测的卫星光突发交换网络信令交互流程, 并对其网络性能进行了理论分析与仿真验证。该信令在链路的中间节点加入模型预测机制, 根据预测的网络性能指标动态选择最优中间节点进行信令返回确认。仿真结果表明: 该信令可有效权衡业务的时延和阻塞率, 保证网络的各方面性能不会出现急剧恶化的问题。
卫星光网络 光突发交换 中间节点预测 时延 阻塞率 satellite optical network optical burst switching intermediate-node prediction time delay blocking rate
1 西安培华学院智能科学与信息工程学院, 陕西 西安 710100
2 空军预警学院雷达兵器作用重点实验室, 湖北 武汉 430019
研究了多纤芯弹性光网络中的选路以及纤芯分配问题。由于交换纤芯会影响网络性能,建立了一个以最小化阻塞率为目标的全局约束优化模型。考虑路径的长度以及路径的频谱可用性,为每一个业务请求选择候选路径集,设计了具有高效的编码方法、特制交叉、变异及局部搜索算子的遗传算法。在不同的网络拓扑中进行了仿真实验,实验结果表明,所提算法在相同情况下能够得到比对比算法更小的业务阻塞率。
光通信 多纤芯 弹性光网络 阻塞率 遗传算法 激光与光电子学进展
2019, 56(6): 060604
