多域光网络基于多核点共享树的多点对多点组播

针对多域光网络环境下传统的多点对多点(MP2MP)组播路由和波长分配(RWA)算法未考虑最优化组播域序列选择的问题,以及所导致的网络资源占用量过高和难以满足实时业务服务质量(Qo S)要求的问题,提出了一种面向多域光网络、计算可并行化、基于时延和最小代价约束的多核点共享树RWA启发式算法(MSTDC)。该算法通过构造虚拓扑的方式将多域的问题转化到单域中求解,从而实现了多核点共享树最小化核心点的个数及其所在域的准确计算。在多域间并行地将源和目的节点按照特定的Qo S选择策略和算法加入到不同的共享树中。仿真验证了在网络节点数为50个且均匀地分布在9个域内的多域光网络环境下,MSTDC算法与传统组播树算法相比波长资源占用率降低可达51.1%,路由成功率提高可达24.8%,算法执行时间降低可达64.6%。     

最小代价最大节点度数的稀疏光疏导方法

疏导可以增加多播业务请求成功传输概率并提高光纤链路带宽利用率,但波分复用光网络中所有节点具有疏导能力则会增加网络造价和复杂度.本文研究了稀疏疏导网络中疏导节点选择策略,提出基于最小代价最大节点度数的疏导节点选择策略;根据疏导节点和非疏导节点功能差别,改进了稀疏疏导网络中多播请求的疏导传输方法.结合最小代价最大度数疏导节点选择策略和多播业务稀疏疏导传输方法,提出一种根据网络业务阻塞率限定值指标实现多播请求所需最少数目疏导节点的稀疏路由方法.仿真结果表明:在网络给定波长数和光收发器端口数目情况下,所提策略能够节约所需疏导节点数目并优化疏导节点位置,降低网络节点构造造价.     

波长转换受限条件下的最优组播波长分配算法

扩展了静态组播路由和波长分配问题,引入了范围受限的波长转换器,改进了优化目标,新的优化目标为整个组播连接使用的波长转换器数目最少,同时保证源节点到每个组播成员的路径上使用的波长转换器数目均小于指定值.利用动态规划,在两种连接建立策略下对问题进行了求解,所得解可用于衡量启发式组播波长分配算法的优劣.     

基于最短路径长度的空间网络路由

以通信网、电力网、交通网为代表的很多复杂网络以传输负载为基本功能.在这些网络中,网络的吞吐量是衡量网络传输性能的重要指标,如何提升网络的吞吐量是研究热点之一.不少研究人员提出了不同的路由算法,通过调节传输路径来提高网络吞吐量.但之前的研究很少考虑网络中节点的空间位置.本文针对空间网络提出了一种高效的路由策略,通过节点位置得到路径长度;采用该算法,负载从源节点沿着最短长度的路径传输到目标节点.为了检验算法的有效性,采用网络从自由流状态转变成拥塞状态的相变点Rc来衡量网络的吞吐量.在匀质和异质空间网络上的仿真表明,与传统的最少跳数路由策略相比,本文提出的基于最短路径长度的路由算法能有效提高空间网络的吞吐量.     

基于量子远程传态的无线自组织量子通信网络路由协议

针对复杂结构的无线量子通信网络,提出了无线自组织量子通信网络概念并设计其路由协议．该路由协议为按需路由协议,路由度量基于相邻节点问的纠缠粒子对数目．需要发送携带信息的量子态的节点发起路由请求和建立过程,由目的节点根据路由度量选择路径．目的节点选择路径后,沿所选路径发送路由应答信息至源节点并通知路径中其他节点．信息传输过程中,若所选路径中相邻节点问无线信道或者量子信道中断,将重新发起一个路由发现过程．建立新路由．路径中节点收到路由应答信息后,利用纠缠交换和两端逼近方法,从路径两端向中间节点方向进行纠缠交换,建立量子信道后,通过量子远程传态传输携带信息的量子态,从而实现无线自组织量子通信网络中任意两节点问信息的传递．     

WDM网络中基于多核心的组播路由算法

提出了一种WDM网络中组播的分布式路由算法。该算法是一种基于核心树的算法,其关键是找到一个核心节点集,使得以该核心节点集为树根、包含组中所有节点的树满足延迟时限的要求,同时使树的成本尽量小。算法首先根据目的节点确定组中的核心节点集,并生成核心节点内部的稳定树;然后以核心节点集为树根构造包含所有目的节点的组播核心树。由于采用了分布式的方法建立核心树,并且采用的是多个核心,所以在一定程度上减少了建立组播树所需要的时间,并且有效地解决了系统在核心处的瓶颈问题。     

基于节能的绿色光网络路由算法的研究

在传统的网络路由算法中,一般采用最短路径算法进行路由选路,最短路径算法以节点间的距离为权重,计算一条由源节点至目的节点的权重最小的路径以完成路由。最短路径算法虽然最小化了距离长度代价,却没有考虑能耗问题,所以使用最短路径算法所得出路径的能耗并不一定是最小的。针对这一问题,提出一种新型的综合性绿色路由算法,设定能耗作为节点间的权重,融合光旁路及业务量疏导,同时考虑路由和波长分配(RWA)问题,将完成每个业务所需要的能耗最小化,实现节能。仿真结果表明,与最短路径算法相比,绿色路由算法在较大规模网络中能够节省约40%的能耗,节能效果相当显著。     

无标度复杂网络负载传输优化策略

提出了一种能够显著提高无标度复杂网络负载传输性能的优化路由策略.实现了负载在核心节点与边缘节点间的合理分配.分析表明该策略使得网络的负载处理能力正比于网络规模的平方,而与单个节点的度值无关.实验结果显示优化路由策略在保持了最短路由策略小世界效应的同时,成倍地提升了网络的负载传输能力,且随着网络平均节点度的增加其优势越趋显著.此外,与有效路由策略的比较进一步验证了优化路由策略的优异性能. 关键词： 优化路由策略 复杂网络 负载传输 网络阻塞     

智能光网络中一种新型的分布式恢复方法

提出了一种基于固定备用路由和目的端触发的智能光网络中的分布式恢复方法,所选择的任一对源端节点和目的的端节点之间的固定备用路由包括该节点对之间的k条最短路径路由和基于部分链路无关的路由.目的端节点一旦探测到业务通道的失效将立即启动恢复进程,根据网络当前的资源使用情况,在这些备用路由中按照一定的次序选择一条恢复路由并为此分配一条可用的波长(对于没有波长变换器的光网络),然后将恢复通道的建立请求消息发送给该恢复通道的相关节点,这些相关节点可以锁定相关的网络资源,以避免来自其他恢复通道的竞争.所提出的算法增加了固定备用路由的数量,从仿真结果可以看出,该方法明显改善了失效连接的阻塞性能.     

基于Sarsa算法和蚁群优化的监测网络路由控制设计

为了克服已有监测网络路由控制方法所具有的传输路径长和能量消耗高的缺点,设计了一种基于Sarsa算法和蚁群优化算法混合模型的路由控制策略;首先,建立了以MA(Mobile Agent)为基础的路由控制模型,并以访问时间和能耗消耗为基础设计了目标函数,然后,基于改进的蚁群算法设计了一种从数据发送节点到Sink节点的路由设计方法,采用节点之间的距离作为冗余度标准获取合理的下一跳邻居节点集,并采用Sarsa算法来对各路径的信息素进行更新,最后,对基于Sarsa算法和蚁群优化算法混合模型的路由控制算法进行了描述;在NS2环境下进行仿真实验,结果证明文中方法能有效实现网络路由控制,最优路由的获取过程的总仿真时间为300ms,是一种适用于监测网络路由控制的有效方法。      

脉冲光热光谱中波长效应的理论分析

本文从理论上分析了脉冲光热谱中波长效应。讨论了波长调谐对脉冲光热光谱信号的峰值和时间特性的影响。     

WDM多纤环网的优化设计

本文讨论了WDM多纤环网(MFR)的优化设计问题,为解决该问题提出了新的整数线性规划公式.所采用的优化目标是最小化平均结点端口数目,以此为优化目标可以保证所设计的多纤环网具有最大的经济有效性.利用所提出的算法,我们定量分析了采用不同路由方案(波长通道和虚波长通道)的几种MFR结构(单向和双向)的网络性能.本文所获得的结论可作为选择合适MFR结构的参考.     

波长重用-扩大基于单纤连接节点的WDM星形单跳网容量

针对可利用的有限信道波长数对基于单纤连接节点的WDM星形单跳网容量限制问题,本文提出了一种有效的解决方案-波长重用.根据该方案,在信道波长数一定的条件下,至少可使网络所支持的节点数-网络容量扩大一倍;在网络节点数不变时,则可大大减少网络节点的排队时延,缓和网络中各通信节点对数据信道波长使用权的竞争矛盾,使网络吞吐量增加1～3倍,有效地改善网络性能.本文首先论述了该基于单纤连接节点的波长重用WDM星形单跳网结构,接着分析了网络的波长重用特性,进而对所要求的光放大器增益和输出功率进行了计算;最后计算了网络的最大节点数和最大信道波长数.     

Wavelength assignment for all-to-all broadcast in WRMD WDM linear array and ring

This paper proposes a wavelength assignment method for all-to-all broadcast in wavelength reusable multi-carrier distributed (WRMD) wavelength division multiplexing (WDM) linear array and ring networks with wavelength reuse. An expression on the minimum number of wavelengths required to establish all-to-all broadcast is also derived for the networks. It is observed that one carrier regeneration per wavelength significantly reduces the number of wavelengths compared to that without carrier regeneration. The results also show that regenerating carriers more than once has little effect on the required number of wavelengths.     

基于半导体光放大器的交叉增益调制效应实现2.5Gb/s归零码的全光波长变换

采用半导体光放大器的交叉增益调制进杆了2.SGb/s的归零码光脉冲的波长变换。向下波长变换间距大于20nm,向上波长变换间距大于10nm.对变换信号测量了接收机入纤功率和误码率的关系。对实验结果进行了分析,实验表明采用半导体光放大器的交叉增益调制效应对归者吗进行波长变换时存在着一些问题。     

Characterization of wavelength interleaving in radio-over-fiber systems employing WDM/SCM

A radio-over-fiber (RoF) distribution system incorporating both sub-carrier multiplexing and wavelength division multiplexing (WDM) technologies is presented. This signal is directly modulated onto three high-speed lasers. Bragg filters are employed at the receiver base station in order to both demultiplex the required optical channel, and ensure that the detected signal is single side band (in order to overcome dispersion limitations of the link). System spectral efficiency is optimised by wavelength interleaving. The channel spacing between the WDM channels is varied and the system performance for different values of channel spacing and spectral efficiencies is investigated. The results show that wavelength interleaving is a reliable technique that could be used to increase the spectral efficiency of RoF systems.     

单个波长到多个波长的变换实验

报道一种波长变换的新方法.采用此方法不需要任何泵浦光便能够直接将信号光变换成在特定谱宽内的任意多个任意波长的变换光,这对于将来的波分复用光网络提供了较大的方便.此波长变换的原理是利用色散位移光纤的非线性效应产生超连续光谱(SC)信号,由于这种SC信号携带有变换光信号,对这种连续谱进行滤波便能够得到所需要的任意频率的变换信号.此变换方式具有变换频带宽,偏振不敏感的优点。     

PⅦ离子2p~44f组态能级及2p~44f－2p~43d跃迁波长和振子强度的计算

利用组态相互作用的半经验方法，预言了ＰＶⅦ离子２Ｐ４４ｆ组态的２８个精细结构能级，计算了２Ｐ４４ｆ－２Ｐ４３ｄ跃迁的谱线波长和振子强度。     

Wavelength assignment for all-to-all broadcast in bidirectional WDM optical ring with limited drops

All-to-all broadcast is to disseminate a unique message from each node to every other node in a network. This problem is significant in the context of control plane design as it relates to status information dissemination. In this paper, a wavelength assignment method to reduce the number of wavelengths is proposed to establish all-to-all broadcast in a bidirectional WDM ring network. The network model is an all-optical network, in which a message from source node can be dropped (or split) only at a limited number of destination nodes along a light path due to power loss of dropping optical signals. An expression for the upper bound on the number of wavelengths required to support all-to-all broadcast is derived for certain cases of WDM ring while for other cases, an attractive algorithm is given to identify the lengths of connection sets that can be grouped together with suitable wavelength assignment strategies. Numerical results are computed to show that the results obtained are close to the lower bound.