基于禁忌遗传算法求解路由和波长分配问题

静态的路由选择和波长分配(RWA)问题是WDM光网络中的一个重要问题,目前常用的处理方法是将RWA问题拆成选路子问题和波长分配子问题.静态RWA问题通常先按某种策略确定建立光路的顺序,然后用启发式算法加以解决.提出通过禁忌遗传算法对光路的建立顺序进行优化,然后用基于爬山算法的启发式算法来求解以波长数最小为优化目标的静态RWA问题.通过对ARPANet等5种实际光网络的仿真表明,提出的算法和文献[5]相比,所用的波长数更少,且大部分优化结果达到最优.     

基于遗传算法的动态RWA问题的研究

针对WDM光传送网中的动态路由选择和波长分配(RWA)问题,提出了一种基于遗传算法的动态RWA方法。将遗传算法与相对容量影响(RCI)波长分配算法相结合,以实现对RWA算法的改进。仿真结果表明,与现有最短路径算法[1]相比,该算法能有效提高网络资源利用率,促进波长资源的合理分配。     

基于模拟退火遗传算法求解路由和波长分配问题

静态的路由选择和波长分配(RWA)问题是波分复用（WDM）光网络中的一个重要问题，目前常用的处理方法是将RWA问题拆成选路子问题和波长分配子问题。静态RWA问题通常先按某种策略确定建立光路的顺序,然后用启发式的算法加以解决。提出通过模拟退火遗传算法对光路的建立顺序进行优化，然后用基于爬山算法的启发式算法可求解以波长数最小为优化目标的静态RWA问题。通过对ARPANet等5种实际光网络的仿真表明,该算法和文献[5]相比，所用的波长数更少，且大部分优化结果达到最优。     

波长路由树形全光网中波长转换器配置算法

在波长路由全光网中,波长转换以及路由和波长分配算法（RWA）是降低网络阻塞率、改善网络性能的两个重要方法。研究了树形网络中波长转换器的配置问题,结合树形网络的特点,对影响波长转换器配置的主要因素进行了分析。综合路径长度、路径通信负荷以及节点的度,提出了基于网络直径的波长转换器配置算法和基于网络中心的波长转换器配置算法。通过算法演示和仿真,表明提出的两种算法各有优点。     

WDM全光网络中的路由及波长分配

在全光网络中,光信号在全光域内传输,避免了光-电转换带来的延迟,因此,全光网支持高数据率传输并提供巨大的网络容量。WDM(波分多路复用)技术的采用使得高速光传输线路与低速终端处理设备之间能够相互兼容。论文探讨了WDM全光网中的路由及波长分配问题,对各种常用算法进行了详细的分析,并提出了对一种新型的用于WDM网络上的实时组播请求的分布式RWA算法进行改进的意见。     

一种稀疏波长转换光网络中的波长分配算法

研究了具有波长转换功能的WDM光网络的分类以及已有的几种波长分配算法,分析了波长分配算法的一般流程。文中以波长变换次数最少做为所提出的波长分配算法的主要优化目标,根据WDM光网络中的节点是否具有波长转换的功能,结合等价光路由替换的思想,提出了在稀疏有限波长转换光网络中的一种启发式的波长分配算法。仿真实验表明,当光网络中的连接请求量较大时,该算法的阻塞率低于已有的一些波长分配算法,连接能力有了较大提高。     

一种稀疏波长转换光网络中的波长分配算法

研究了具有波长转换功能的WDM光网络的分类以及已有的几种波长分配算法，分析了波长分配算法的一般流程。文中以波长变换次数最少做为所提出的波长分配算法的主要优化目标，根据WDM光网络中的节点是否具有波长转换的功能，结合等价光路由替换的思想，提出了在稀疏有限波长转换光网络中的一种启发式的波长分配算法。仿真实验表明，当光网络中的连接请求量较大时，该算法的阻塞率低于已有的一些波长分配算法，连接能力有了较大提高。     

一种综合IP层和WDM层资源的光网络动态路由优化模型及其性能研究

在分层图模型的基础上，本文提出一种以最小化全网光路总代价为优化目标的IP over WDM光网络动态路由优化模型，设计了一种针对该模型的在线综合路由算法——MCTLP（Minimizing the Cost of Total Lightpaths），MCTLP通过综合考虑IP逻辑层带宽资源分配和WDM光物理层波长链路资源的占用以优化网络资源。与两种有代表性的IP over WDM光网络路由算法的性能仿真时比表明：MCTLP能够在IP逻辑层和WDM光物理层都使用较少的链路以承载IP业务流，接纳更多的IP业务连接请求，有效地降低网络阻塞率．     

WDM光网络中支持优先级的备用路由算法

论文提出了一种在WDM光网络中支持优先级的备用路由算法,该算法结合波长的使用情况,通过给优先级较高的光路建立请求预留较多的备用路由,从而降低了高优先级的光路连接的阻塞率。同时由于使用了备用路由,使较低优先级的光路建立请求性能得到优化。同现有的支持优先级的算法相比,该算法更多地考虑了路由问题,而且也增强了网络的抗毁性。计算机仿真结果表明,该算法在支持优先级的同时能有效降低网络各优先级光路的阻塞率。     

具备QoS保证的WDM网络中多路径路由问题

针对WDM网络中波长和路由分配(RWA)问题，提出了一种具有QoS保证的多路径路由的新方法。通过为中间节点路由器提供多条可选路径来转发分组数据，可以有效地解决WDM网络中分组数据阻塞的问题，从而可以更好地提供QoS保证。文中也给出了计算机仿真结果，并对仿真结果进行了分析和比较。     

Particle swarm optimization-based DRWA for wavelength continuous WDM optical networks using a novel fitness function

Greater demand of bandwidth and network usage flexibility from customers along with new automated means for network resource management has led to the concept of dynamic resource provisioning in WDM optical networks where unlike the traditional static channel assignment process, network resources can be assigned dynamically. This paper examines a novel particle swarm optimization (PSO)-based scheme to solve dynamic routing and wavelength assignment (dynamic RWA) process needed to provision optical channels for wavelength continuous Wavelength Division Multiplexed (WDM) optical network without any wavelength conversion capability. The proposed PSO scheme employs a novel fitness function which is used during quantization of solutions represented by respective particles of the swarm. The proposed fitness function takes into account the normalized path length of the chosen route and the normalized number of free wavelengths available over the whole route, enabling the PSO-based scheme to be self-tuning by minimizing the need to have a dynamic algorithmic parameter ‘α’ needed for better performance in terms of blocking probability of the connection requests. Simulation results show better performance of the proposed PSO scheme employing novel fitness function for solving dynamic RWA problem, not only in terms of connection blocking probability but also route computation time as compared to other evolutionary schemes like genetic algorithms.     

基于改进PCNN算法的光网络RWA问题的研究

针对波分复用光网络在动态业务下的路由和波长分配问题,本文将一种改进的脉冲耦合神经网络(PCNN——Pulse Coupled Neural Networks)算法引入到光网络路由选择中,并将波长分配与分层图模型相结合,通过改变PCNN神经元的点火方式以及控制自动波的传播时间模拟路径代价,使得网络路由选择具有了PCNN的并行处理特性。结合波长分配算法进行仿真,结果表明,本算法与传统的最短路径算法相比,总能得到全局最优解且计算量小,降低了网络的呼叫阻塞率,提高了对网络资源的利用。     

Wavelength decomposition approach for computing blocking probabilities in WDM optical networks without wavelength conversions

We present an approximate analytical method to evaluate the blocking probabilities in Wavelength Division Multiplexing (WDM) networks without wavelength converters. Our approach assumes fixed routing with Random or First-Fit wavelength assignment. The new approach views the WDM network as a set of different layers (colors) in which, blocked traffic in one layer is overflowed to another layer. Analyzing blocking probabilities in each layer of the network is derived from an exact approach. A moment matching method is then used to characterize the overflow traffic from one layer to another. The results indicate that our approach is more accurate than previous works.     

有固定波长转换器的全光环网波长分配算法

采用波分复用技术的全光网是目前宽带网络研究的方向之一,波长分配是其中主要的算法问题,具有重要的理论和应用价值.研究了具有任意固定波长转换器的环形光网上的波长分配问题.首先,提出了两个对环网上的请求集合预处理的算法,这两个算法可以将请求集合分解成一些连续的循环序列;然后,采用置换群来描述具有固定波长转换器的光环网,基于这种数学表示,提出了对环网上的波长信道进行分解的算法;基于这些算法,进一步提出了一个波长分配算法,该算法对于环形光网上的任意固定转换模式都能给出一个较好的波长分配方案.     

Topology-aware wavelength partitioning for DWDM OBS networks: A novel approach for absolute QoS provisioning

Optical Burst Switching (OBS) is a promising switching technology for the next generation all-optical networks. An OBS network without wavelength converters and fiber delay lines can be implemented simply and cost-effectively using the existing technology. However, this kind of networks suffers from a relatively high burst loss probability at the OBS core nodes. To overcome this issue and consolidate OBS networks with QoS provisioning capabilities, we propose a wavelength partitioning approach, called Optimization-based Topology-aware Wavelength Partitioning approach (OTWP). OTWP formulates the wavelength partitioning problem, based on the topology of the network, as an Integer Linear Programming (ILP) model and uses a tabu search algorithm (TS) to resolve large instances efficiently. We use OTWP to develop an absolute QoS differentiation scheme, called Absolute Fair Quality of service Differentiation scheme (AFQD). AFQD is the first absolute QoS provisioning scheme that guarantees loss-free transmission for high priority traffic, inside the OBS network, regardless of its topology. Also, we use OTWP to develop a wavelength assignment scheme, called Best Effort Traffic Wavelength Assignment scheme (BETWA). BETWA aims to reduce loss probability for best effort traffic. To make AFQD adaptive to non-uniform traffic, we develop a wavelength borrowing protocol, called Wavelength Borrowing Protocol (WBP). Numerical results show the effectiveness of the proposed tabu search algorithm to resolve large instances of the partitioning problem. Also, simulation results, using ns-2, show that: (a) AFQD provides an excellent quality of service differentiation; (b) BETWA substantially decreases the loss probability of best effort traffic to a remarkably low level for the OBS network under study; and (c) WBP makes AFQD adaptive to non-uniform traffic by reducing efficiently blocking probability for high priority traffic.     

全光网络中波长转换器配置问题的蚁群算法

研究提高网络的利用率,在全光网络中放置波长转换器是打破波长一致性约束,为了降低网络阻塞率,提高网络通信能力的有效途径。但限于波长转换器的高昂成本,不可能为网络中的每个节点都配置波长转换器,所以波长转换器应以最优方案放置在网络中的个别关键节点上。提出了一种基于蚁群算法的波长转换器配置方法,通过蚁群算法寻找给定网络中任意源、目的节点之间的最优路径,并利用蚂蚁对最优路径的记录,统计路径在节点处发生波长转换的次数,将具有较高波长转换次数的节点作为网络中波长转换器放置节点。最后通过对一个5节点的网络进行算法演示和仿真分析,结果表明该算法能求得波长转换器的合理配置,得到较好的通信效果。     

动态业务WDM网中的波长调整算法

在动态业务WDM网中通过波长调整，可以减小网络的阻塞率。通过圈遍历的方法，对波长调整算法进行改进，使它在有向／单向网络中也可找到最小代价的调整方法。