适用于多粒度光网络的共享保护算法及其分析

结合多粒度光网络自身特点提出了两种适用于多粒度光网络中的共享保护算法,它们分别基于波带粒度和基于波长粒度对光层连接提供保护.仿真结果显示,提出的算法性能优于以往的专用保护算法,通过对仿真结果的分析,得出了网络参量变化对各个算法的影响.     

弹性光网络中选路和频谱指派的建模和高效启发式算法(英文)

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.     

一种新的格状波分复用光网络保护方法

在P圈法和哈密顿环保护法的基础上,提出了一种新的适用于格状波分复用光网络的基于资源的环保护方法,我们称之为RP圈法.与其他基于环的格状光网络保护方法相比,RP圈法具有配置方式简单、与业务模型不相关以及圈具有长度限制等许多特点.文中给出了RP圈法的一种启发式算法,仿真结果表明此算法具有较高的容量效率,是一种可适用于动态业务的实用化光网络保护方法.     

弹性光网络中基于效用的公平性感知动态频谱分配方案(英文)

针对弹性光网络中不同粒度业务之间的服务公平性问题,提出了公平性感知的动态频谱分配算法.通过引入一个新的效用函数,使得进行频谱分配时不仅考虑不同粒度业务间的服务公平性,而且还兼顾网络整体的频谱资源利用率,从而大大缓解了网络整体阻塞性能损伤.仿真结果表明,在动态网络环境下,该方案可以极大地提高弹性光网络中不同粒度业务之间的服务公平性,并且没有明显的阻塞性能恶化.     

三阶多粒度光交叉连接的优化设计研究

在采用密集波分复用技术的骨干网中,通过建立动态多粒度业务模型对由大粒度（光纤和波带）和小粒度（波长）组成的三阶多粒度光交叉连接所构成的节点的网络特性（阻塞概率和带宽阻塞比）进行了研究和仿真分析，并由此对三阶多粒度节点的结构参数和网络中的系统参数进行了优化设计.从仿真结果可以看出，所提出来的优化设计方案能够显著的减少节点结构的复杂度并改善阻塞性能，从而减小了网络中设备的规模和成本.     

基于正交频分复用无源光网络的动态带宽分配算法研究

介绍了一种应用于未来大容量、多业务接入场景下的称为光正交频分复用无源光网络的下一代接入网技术,并提出了一种基于此结构的称为基于服务质量需求的固定周期流水线轮询动态带宽分配算法.该算法通过应用二级带宽分配机制、带宽预申请机制和最小带宽申请优先原则等方法,有效地保障了在大容量、多业务接入场景下各个业务不同的服务质量需求.为研究其性能,建立了该算法的仿真模型并进行了对比仿真.仿真结果显示该算法以低时延和低抖动有效地支持快速转发业务,同时平衡了确保转发业务和尽力而为业务之间的优先性和相对公平性,并且实现了不同光网络单元间的同优先级业务带宽分配的公平性.与传统的动态带宽分配算法算法相比,基于服务质量需求的固定周期流水线轮询动态带宽分配算法具有执行效率高、算法复杂度低、性能良好等优点,并且能够更好地适应光正交频分复用无源光网络的特性,发挥网络最大的性能.     

波群模型和支持流量疏导的光交换结构

针对多粒度应用,开发了一种用于流量疏导的波群模型,并引入一种基于此模型的新型智能交换结构.该光交换结构提供了独特的区分粒度到相应隧道进行有效处理的方法.此外,还讨论了控制层粒度分离时采用的两个关键的动态算法模块.仿真结果显示这种特殊的通道分离方法有效提高了处理动态连接请求时每个光路径的平均信号通道质量和阻塞性能.     

基于OFDM-PON的媒质接入控制协议设计

在以太网无源光网络帧结构的基础上,针对正交频分复用无源光网络的特点,提出了一种适用于正交频分复用无源光网络的媒质接入控制协议.对多点控制协议、控制消息的结构、业务优先级等进行了设计,提出了一种提供服务质量保障的特殊情况下区别用户服务等级的动态带宽分配算法.该算法引入两级调度的机制,将带宽资源的分配分为不同优先级业务的调度和同类型业务下不同等级的光网络单元调度.文章对提出协议的时延、丢包率、吞吐量等方面的性能进行了仿真,仿真结果显示提出的媒质接入控制协议很好地实现了对各业务的服务质量保障,符合多业务接入对服务质量等的需求.     

波长共享的WDM无源光网络媒质接入控制算法及其性能分析

结合波长分配和前跳虚时钟算法,提出了一个基于连接的WDM无源光网络媒质接入控制算法.通过理论和仿真,分析了此算法的延时保证和公平性.     

光弹性分组环节点光分组的组装及时延分析

分析了光弹性分组环(ORPR)网络中流量成型时光分组组装算法,提出一种适合ORPR网络的基于控制发送时间的光分组组装算法,并给出了该算法的算法结构.该算法在混合门限组装算法的基础上,通过增加一个控制分组发送间隔的参数,使得光分组单位时间内流量的突发性被平滑,并可以保证ORPR网络的服务质量(QoS)性能,适合于使用容量有限光缓存的ORPR网络.对ORPR节点光分组平均组装时延进行了详细的分析,新算法通过对分组发送间隔的调整,使在不同负载条件下,组装时延的概率分布基本相同.在ORPR中,平均组装时延的稳定对ORPR网络的QoS性能和公平性调度有重要意义,而发送时机的合理选择,可以保证ORPR网络的QoS性能以及公平性.仿真结果表明,新算法使得ORPR网络中的光分组平均组装时延相对稳定,在大多数情况下,可以保证ORPR网络的调度要求.     

IP/WDM网络的集成服务质量(QoS)控制方法

对IP/WDM网络的集成服务质量（QoS）控制技术问题做了研究, 给出了基于通用多协议标记交换（GMPLS）技术的业务差分处理模型, 设计了新的业务分类、光路分类以及层间映射/疏导/重构策略, 给出了具体的映射技术方案. 本方法具有三大特点：1）光电集成的差分服务模型; 2）多粒度多优先级业务的自适应资源管理机制; 3）支持电信级应用. 该模型较好地折中了多种类型业务的QoS控制复杂性和有效性, 具有较强的实用性和可扩展性, 能够解决光因特网络中支持多媒体业务传送的QoS问题.     

一种新的WDM光网中的共享链路保护策略

研究了WDM光网中的链路保护问题.提出了一种新的共享链路保护策略--基于SRLG的共享链路保护策略(SRLG-SLP).SRLG(共享风险链路组)定义了对一条工作光通道分配保护资源时的资源可用性的约束.它规定任意两条有着同样故障风险或者说处于同一个SRLG的工作光通道不能利用同样的保护资源.另外,还提出了一种更加符合实际的单链路故障模型,其中链路故障间隔时间和链路故障保持时间被考虑作为两个独立的变量.基于该链路故障模型,通过大量的仿真试验,比较了专用链路保护(DLP)、共享链路保护(SLP)和提出的SRLG-SLP保护策略的资源利用率、保护效率以及业务中断率.结果显示,我们提出的SRLG-SLP在保护效率和业务中断率方面的保护性能远好于DLP和SLP,但会牺牲一些资源利用率.     

Dynamic protected lightpath provisioning in mesh WDM networks

This paper investigates the problem of dynamic protected lightpath services provisioning in optical mesh networks employing wavelength division multiplexing (WDM). A variety of schemes for dynamic protected services provisioning have been proposed, supporting a range of tradeoffs among restoration speed, capacity efficiency, and scalability. In this paper, we propose a novel scheme, called p-cycles-based maximum protected working capacity envelope (PC-MPWCE), which can offer an attractive combination of fea-tures: ring-like speed, mesh-like capacity efficiency, and good scalability. To evaluate the performance of PC-MPWCE, we compare it via simulation with 1 + 1 automatic protection switching (APS) and two well-known shared backup path protection (SBPP) on NSFNET. Our simulation results show that PCMPWCE can achieve much better blocking performance than 1 + 1 APS, and perform the similar blocking performance and capacity efficiency as SBPP.     

An optimal protection and restoration scheme (OPARS) for optical networks

Protection and restoration are critical network design issues for optical networks since even a single failure for a short duration may result in huge data loss due to the large capacity of optical fibers. However, few studies have been done on these issues for optical burst switching (OBS) networks. Protection and restoration are essential mechanisms for guaranteeing more reliable traffic delivery services. But it is not easy to apply existing mechanisms to optical burst switching (OBS) networks due to its one-way reservation signaling and the statistical burst multiplexing. Thus, to achieve the high transmission performance and reliability simultaneously, unique properties of OBS must be considered in the design of protection scheme. In this paper, an optimal protection and restoration scheme (OPARS) has been introduced that not only optimizes the number of provisioned protection wavelengths adaptively based on the traffic load as well as the quality of service (QoS) requirements of bursts in high speed networks but also minimizes burst loss rates. In addition, the proposed scheme has been used as an efficient contention resolution technique. The simulation results verify that the proposed scheme improve the network resource and channel utilization while guaranteeing the targeted protection reliability and QoS requirements of bursts.     

基于SRLG约束和资源共享的交迭段保护机制研究

通过对共享风险链路组约束机制和交迭段保护机制的分析,将两者相结合并根据工作和保护路径分别采用动态链路权重调整,提出了一种基于共享风险链路组不相关的交迭段共享保护算法.交迭段共享保护算法在共享风险链路组不相关的约束条件下,为整个工作路由提供了多个交迭的保护段,并给出了一种能够合理有效选择这些交迭保护段的方法.对交迭段共享保护算法的分析和仿真结果表明,与以往保护算法相比,交迭段共享保护算法不但大大提高了网络连接的可靠性,而且还通过不同交迭保护段间资源的合理共享,有效地提高了网络资源的利用率.     

Two-stage deep learning-based hybrid precoder design for very large scale massive MIMO systems

Wireless networking is approaching a new era, which necessitates new frequency ranges and novel strategies. With recent circuit growth, communications over the Terahertz (THz) band is proving to be a viable option because of the tremendous bandwidth and low cost. On the other hand, THz signals suffer from significant direction loss, necessitating the use of precoding. In this paper, Deep Learning (DL) based precoding techniques for upcoming 6G networks were examined, along with their complexities. Based on the signal-to-noise ratio (SNR) and spectral efficiency (SE), the proposed DL-based precoding scheme is compared to traditional model-based precoding schemes. The proposed DL-based precoding technique is ideal for 6G networks, according to simulation results. Furthermore, the proposed DL-based precoding technique has lower computational complexity, making it suitable for parallel processing and high-speed data transmission.     

Performance analysis and improvement of loss recovery mechanisms in star OBS networks

In OBS networks, burst loss affects negatively the performance of the higher layers. Proactive loss recovery mechanisms, such as burst cloning, have the advantage of low burst delay but it suffers from low bandwidth utilization. However, reactive loss recovery mechanisms, such as burst retransmission, have the advantage of high bandwidth utilization but at the cost of high burst delay. In this paper, we present an analysis of this trade-off and we propose two new schemes to improve bandwidth utilization while keeping burst delay as low as possible in star OBS networks. The first scheme controls the retransmissions. The second scheme combines burst cloning and burst retransmission mechanisms. Analytical and simulation results show that the both schemes achieve high bandwidth utilization. The results confirm also that compared to basic burst retransmission scheme, the first scheme reduces burst delay only at moderate and high load, however, the second scheme reduce delay at every load.