基于改进免疫粒子群优化算法的室内可见光通信三维定位方法

针对室内可见光通信中3维定位精度不高和定位时间较长的问题,该文提出基于改进免疫粒子群(IIMPSO)算法的室内可见光通信(VLC)3维定位方法.通过分析室内多径效应,选取合适的视场角(FOV)以减少反射影响,同时完善了倾斜状态下的定位模型,并采用卡尔曼滤波算法以降低环境干扰对接收功率的影响,在此基础上与改进的免疫粒子群算法相融合.仿真结果表明,在5 m×5 m×3 m的室内环境中,该文所提出的3维定位系统平均定位误差为0.031 m,定位时长为2.3 s.与现有的3维定位系统进行比较,其定位精度与收敛速度均得到明显改善.     

频谱可用性和保护带宽共享度感知的弹性光网络生存性多路径策略

针对弹性光网络频谱利用率降低和带宽阻塞率高等问题,该文提出一种频谱可用性和保护带宽共享度感知的生存性多路径策略(M-SDSAA)。首先,该策略对业务采用单路径路由,通过区分业务的持续时间,分别采用首次命中和末端命中的工作路径频谱分配方式,并且为不同大小共享频谱块设定不同链路权重值。若单路径路由或频谱分配失败,引入多路径传输策略,自适应选择消耗频隙数少的策略,并且引入共享保护机制,提高保护带宽共享度。最后,当业务阻塞时,且存在单路径业务的保护路径预置在频隙消耗次优的路径,则启动重配置机制进一步降低阻塞率,将该业务重配置到保护频隙消耗最少的路径。仿真结果表明所提算法能有效地提高频谱利用率,降低网络的带宽阻塞率。     

弹性光网络中面向可靠性的链路故障概率保护与保护资源重配置策略

为解决弹性光网络中多链路故障保护的高保护资源冗余度问题,该文提出一种面向可靠性的多链路故障概率保护与保护资源重配置(ROPP-BR)策略。在ROPP-BR策略中,该文综合考虑频谱资源消耗和链路故障概率,分别设计了工作与保护路径的链路代价函数,以较小代价分别选择业务可靠性高且频谱资源消耗少的备选工作与保护光路。为满足业务差异化的可靠性需求,ROPP-BR策略设计了一种面向可靠性的概率保护机制,建立了业务可靠性评估模型,在满足业务的可靠性需求的限制下灵活地配置概率保护路径。当业务将要被阻塞时,该文提出一种基于极大团的保护光路重配置方法,对网络中的业务保护资源进行重配置,提高保护频隙的共享度。仿真表明,所提策略兼顾了带宽阻塞率与可靠性性能,有效地降低了保护资源冗余度。     

基于距离自适应和有效共享路径感知的光疏导方法

针对灵活网格光网络中如何节约转发器与频谱资源的问题,该文研究了多点到多点组播业务的光路环路由机制,提出一种基于距离自适应和有效共享路径感知的光疏导方法。通过设计一种基于距离自适应的预处理机制,该疏导方法能根据业务成员节点的分布特点和距离自适应准则灵活地为业务构建光路环;在路由与频谱分配阶段,该疏导方法通过构造一个面向光疏导的业务决策矩阵和一个优先调度向量,将业务疏导到与当前业务具有有效共享路径最多的已路由业务上,并优先分配所需的频谱空间以提高光疏导的成功率,实现节约转发器与频谱资源的目的。仿真结果表明,该文提出的光疏导方法可以有效地减少业务消耗的转发器数目和子载波数目。     

WDM网络中基于物理损伤的组播节能保护算法

针对存在物理损伤约束的生存性组播网络中的能耗问题,提出了一种基于物理损伤的组播节能保护算法。该算法通过修改工作、保护链路的能耗代价,优化工作、保护路径选择,再进行物理损伤约束判断,在工作、保护路径满足物理损伤约束的条件下实现网络能耗最小化。仿真结果表明,该算法在满足物理损伤约束的条件下,可以降低网络能耗。     

一种改进的时延受限低代价光组播路由算法

针对光网络时延受限光组播路由计算复杂度高的问题,提出一种基于改进的和声搜索求解时延受限光组播路由的算法。论文通过引入自适应的和声记忆保留率及微调概率提高和声算法搜寻到全局最优光组播树的能力;算法设计了一个能够保持备选光组播树多样性的动态适应度函数以扩大光组播路由的搜索范围;同时,算法在初始化和声库时采用精英保留策略简化和声迭代过程。仿真结果表明,提出的改进算法能够求得代价更低的光组播路由,且算法在较大光网络规模下具有较好的收敛稳定性。     

WDM网状网络中一种动态多播自适应业务疏导算法

光多播业务需要消耗大量的WDM光网络带宽资源,业务疏导是光多播网络降低业务请求阻塞率和提高带宽资源利用率的有效方法。提出了一种新型光多播疏导节点结构,研究了疏导端口优先的多播业务疏导算法(TGPFA)和新建光树优先的多播业务疏导算法(TCLFA),进而提出了一种能够适应网络资源变化的动态多播业务疏导算法(ADMGA)。结果表明,在网络资源有限的情况下,ADMGA算法能取得较低的请求阻塞率和带宽阻塞率,获得较好的网络性能。     

改进经验模态分解算法在光纤布拉格光栅周界入侵行为分类中的应用

为了解决周界入侵行为识别正确率低的问题,对经验模态分解算法进行改进,并将其用于光纤布拉格光栅周界入侵行为分类。该方法利用短时平均过零率从整体信号中提取入侵信号,采用两次极值波延拓抑制经验模态分解算法的端点效应,对入侵信号进行分解并提取有效分量的特征,引用支持向量机对入侵行为进行识别;在室外环境下分别对无入侵和攀爬、剪切、碰撞、触摸4种入侵行为进行分类与识别。结果表明,所提方法能有效识别不同的入侵行为,识别正确率大于96%。     

基于分段自适应采样压缩感知的FBG光谱压缩与重构方法

针对光纤布拉格光栅(FBG)传感系统中数据量庞大、不利于数据传输及存储的问题,提出了一种分段自适应采样压缩感知与改进的正交匹配追踪(SASCS-IOMP)算法。利用设计特定参数的Gabor滤波器提取FBG光谱信号上边带斜率最大的频率点,根据Hilbert变换粗定位FBG中心波长位置,并对FBG光谱进行自适应分割。在不同分割区域设置不同的信噪比阈值,以降低光谱信号的总压缩比。在自适应采样过程中,为缩短算法的运行时间,引入比例-积分-微分控制算法,设计一种自适应步长增长机制,最后利用IOMP算法重构光谱。仿真结果表明,在单峰和多峰情况下,SASCS-IOMP算法都能降低总观测值的数目,且FBG光谱3dB带宽内的重构误差均在0.7%以内。     

弹性光网络中基于频谱窗滑动的时变业务共享保护方法

针对弹性光网络(EONs)中时变业务生存性传输时消耗频谱资源多和业务阻塞率高的问题,该文提出一种基于频谱窗滑动的时变业务共享保护(TTSP-SWS)算法。TTSP-SWS算法选择可用频谱块承载权重和保护频谱块共享度的共享保护路径代价函数值最小的保护路径;通过在保护路径上滑动频谱窗,将时变业务分配至频谱窗共享度最高的频隙位置;当时变业务带宽变化时,采用基于频谱窗滑动的生存性扩展或压缩频谱分配策略调整时变业务的带宽分配。仿真结果表明,该文所提TTSP-SWS算法能降低网络的业务阻塞率和保护资源冗余度。