Dynamic Routing in WDM Grooming Networks

Traffic grooming in optical networks has gained significant importance in recent years due to the prevailing sub-wavelength traffic requirement of end-users. In this paper, a methodology for dynamic routing of fractional-wavelength traffic in WDM grooming networks is developed. To evaluate the performance of routing algorithms, a new performance metric that reflects the network utilization is also proposed. The performances of shortest-widest path, widest-shortest path, and available shortest path routing algorithms are evaluated on a class of WDM grooming networks by considering traffic of different capacity requirements. The effect of dispersity routing, where higher capacity requests are broken into multiple unit capacity requests, is also investigated. The most interesting counter-intuitive result that is observed is that increasing the grooming capability in a network could result in degrading the performance of the widest-shortest path algorithm.     

GMPLS技术及其路由算法

通用多协议标签交换（ GMPLS）是由多协议标签交换（MPLS）发展而来,它是MPLS向光层扩展的必然产物.GMPLS将时隙、波长和光纤端口作为标签用子数据转发,通过采用扩展的信令、路由协议和新增的链路管理机制以适应对智能光网络进行动态控制和传送信令的要求,动态提供网络资源并增加网络的存活性.本文着重比较了GMPLS与MPLS,说明其如何改进MPLS,并提供了GMPLS在光控制平面的应用解决方案.最后,谨慎分析了GMPLS的前景及其需要解决的问题     

一种WDM疏导网络动态组播路由算法

对无波长变换能力的波分复用（WDM）疏导网络中的组播路由和波长分配（MRWA）问题进行了研究，提出了动态组播流量疏导算法（DMTGA）。这种算法根据当前网络资源使用情况，结合流量疏导和负载均衡，对链路权重进行动态配置，构建满足组播业务请求带宽需求的组播树。在不同的网络负载下对算法进行仿真，对比分析了DMTGA对业务请求接入率、平均网络资源利用率和全网负载分布的影响。     

基于GMPLS的动态分布式WDM网状网路由选择算法研究

研究了在基于GMPLS的WDM网络中,当节点不具备波长变换能力并且配备有限个光收发器对时,如何为到达的业务请求建立标记交换路径(LSP)的问题。提出一种以跳数和带宽碎片要求为权重,合理分配带宽资源的新算法。仿真结果表明,该算法在保证用户业务可靠性要求的同时,能够更有效地提高全网资源的利用率,并大大降低网络阻塞的可能性。     

一种新型动态流量疏导策略

在WDM光网络中业务流量疏导能够有效地降低网络建设成本.为了疏导网络中的动态业务,提出动态业务流量的可重构疏导方案,并给出相应快速在线算法.此算法通过动态调整网络的虚拟拓扑结构,可使网络适应各种动态业务.计算机模拟结果表明,该算法能得到较优的疏导结果.     

线性预编码OFDM系统的迭代接收机

线性预编码是OFDM系统在频率选择性衰落信道中利用频率分集的有效方法.为了进一步提高性能,本文提出了一种线性预编码OFDM系统的迭代接收机,该迭代接收机采用基于线性最小均方误差准则(LMMSE)的turbo均衡算法及其简化方法,具有很低的计算复杂度.本文同时还提出通过使用长度不小于等效离散时间信道的时延扩展长度的线性预编码器和迭代接收机,可获得完全的频率分集增益.仿真表明本文提出的方法在多径干扰严重的信道条件下的误码率性能接近AWGN下界.     

基于带宽和跳数的流量工程动态路由选择算法研究

随着网络规模和网络硬件的快速发展,支持流量工程的路由器解决方案已经成为一种趋势,而流量工程动态路由选择算法则是流量工程方案的一个重要组成部分.本文分析了流量工程路由算法的研究现状,提出了以跳数和带宽作为量度的流量工程路由算法数学模型,并给出了路由算法规则.最后,通过计算机仿真验证了该算法的可行性和相对于只采用现行最短路径优先路由选择算法的优越性.     

下一代光互联网域间流量疏导解决方案

目前的互联网中,端到端(P2P)应用模式的出现及其广泛应用可能将改变网络的流量模式,对于传统的传送网络结构带来了新的挑战,需要从业务、网络控制和传送层面共同规划.采用协议与算法相结合的方式进行流量疏导,扩展传统多粒度概念,给出综合的域间网络规划解决思路.     

Regenerator Placement and Traffic Engineering with Restoration in GMPLS Networks

In this paper, we study regenerator placement and traffic engineering of restorable paths in generalized multiprotocol label switching (GMPLS) networks. Regenerators are necessary in optical networks in order to cope with transmission impairments. We study a network architecture where regenerators are placed only at selected nodes for decreasing cost of regeneration. We propose two heuristic algorithms for optimum placement of these regenerators. Performances of these algorithms in terms of required number of regenerators and computational complexity are evaluated. In this network architecture with sparse regeneration, off-line computation of working and restoration paths is studied for traffic engineering with path rerouting as the restoration scheme. We study two approaches for selecting working and restoration paths from a set of candidate paths and formulate each method as an integer linear programming (ILP) problem. A traffic uncertainty model is developed in order to compare these methods based on their robustness with respect to changing traffic patterns. Traffic engineering methods are compared based on number of additional demands resulting from traffic uncertainties that can be carried over the network. Proposed heuristic regenerator placement algorithms are also evaluated from a traffic engineering point of view.     

Combining GA with Splitting Methods for Rearrangeably Nonblocking Grooming of Dynamic Traffic in SONET Ring Networks

SONET/WDM rings are widely deployed in today’s networks. To reduce the total cost of such a network, an efficient way is using the traffic grooming technique to minimize the number of add/drop multiplexers (ADMs) on the ring. Since traffic often changes frequently, the problem of supporting dynamic traffic patterns with minimum number of ADMs and wavelengths becomes incresingly important, which is referred to as grooming of dynamic traffic. In this paper, we will deal with rearrangeably nonblocking grooming of arbitrary dynamic traffic in such ring networks. We will discuss in detail the benefit of splitting methods to such a grooming way and apply them to this kind of grooming. A novel genetic algorithm (GA) approach with a hierarchical chromosome structure for each individual is proposed in combination with splitting methods to address such grooming problems. Computer simulation results under different conditions show that our algorithm is efficient in reducing both the numbers of ADMs and wavelengths.     

WDM光网络动态业务流量的可重构疏导

流量疏导是当今光网络研究中一个学术与商业价值并重的研究热点。在WDM(波分复用)光网络中使用流量疏导技术不仅能够有效地降低网络成本，也能够使网络性能得到必要的优化。为了适应当前网络中普遍存在的突发多变的业务分布，引入了一种称为网络可重构动态流量疏导的新型流量疏导概念，并对疏导进行了分类，较全面地论述和评价了近年来这方面的研究，最后对今后的研究作了一番展望。     

有线电视传输网中流量疏导技术的研究和应用

介绍了有线电视网络中支持数据业务传输的网络结构,指出了采用流量疏导技术不仅能有效解决有线电视传输网中的瓶颈问题,而且还能达到网络的带宽-成本优化.采用港湾公司的OpCity MSTP光传输设备来构造有线电视网络的数据业务传输,由于OpCity MSTP系列设备具有流量疏导功能及其它卓越的数据业务特性,从而能实现有线电视网络的流量优化和成本的降低.     

基于网络监控器的专用片上网络动态容错路由

针对专用片上网络（Network on Chip,NoC）全局通信事务管理和可靠性设计问题,提出片上网络监控器的概念,用于获取全局网络实时状态信息及执行路径分配算法,基于此提出一种动态路由机制DyRS-NM.该机制能检测和定位NoC中的拥塞和故障链路,并能区分瞬时和永久性链路故障,采用重传方式避免瞬时故障,通过重新路由计算绕开拥塞和永久性故障.设计实现了RTL级网络监控器和与之通信的容错路由器模块,并将MPEG4解码器应用映射至基于网络监控器的4×4Mesh结构NoC体系结构中,验证了系统性能以及面积功耗开销.相比静态XY路由和容错动态路由FADR,DyRS-NM机制在可接受的开销代价下获得了更优的性能.     

基于GMPLS的智能光网络流量工程研究

自动交换光网络已经成为下一代光网络的发展方向,而其控制平面的分布式连接管理功能则是实现光网络智能性的关键。本文介绍了自动交换光网络的功能结构,在此基础上系统论述了分布式连接管理的功能要求,详细分析了分布式的呼叫和连接处理的实现过程,并给出了具体的参考流程和状态转移模型。     

基于NDN的多层卫星网络分布式动态路由方法

多层卫星网络的拓扑结构具有明显的时变特征,难以提供持续且稳定的端到端路径,导致高效路由问题面临着巨大的挑战.将卫星网络设计为封闭的体系结构,采用强管理或调度式控制策略会导致其无法自由、高效地实现与其它系统的协同组网.基于IP的网络体系结构在应用于多层卫星网络时又存在路由效率不高的问题.基于命名数据网络NDN（Named Data Networking）体系结构,提出一种多层卫星网络分布式路由方法--SNDN（Satellite Named Data Networking）.根据链路切换的周期性和可预知性,以时变图为建模工具,设计一个能自适应稠密和稀疏场景的路由算法来动态地计算时间相关的最快路径并附加为源路由信息,充分利用命名数据网络数据驱动的通信模式、数据包级的安全特性和逐跳转发的特点,由节点在包转发的过程中动态地完成转发表（FIB,Forwarding Information Base）和请求状态表（PIT,Pending Interest Table）的构建.可为面向未来空、天、地一体化协同组网的多层卫星网络路由研究提供一种新的思路.通过仿真实验及对比分析,验证了SNDN在路由效率和多播性能方面的优势.     

基于偏转路由与COCP的OBS网络竞争解决机制

主要研究解决光突发交换(OBS)网中突发数据包之间争夺链路资源问题的竞争解决机制.从时间域、波长域和空间域上探讨了解决冲突的方法,并给出了一种采用偏转路由机制和基于共享功能波长转换器的冲突部分转换方法(COCP)相结合的竞争解决方法.     

光网络选路和波长分配研究

文章在叙述了光网络中选路和波长分配(RWA)要解决的基本问题后,对有关方面的近年研究作了综述,主要包括:虚拓扑重构、业务量疏导的RWA、多播RWA、抗毁网络的RWA.抗毁问题涉及WDM网络的抗毁选路、区分可靠性、网状网的快速恢复、多故障下的抗毁.     

一种基于动态规划的间断连接无线互联网络选路算法

 在无线互联网络中,由于自然干扰或网络规划的需要,节点之间无线链路通常在时间上具有间断特性.我们将链路具有间断特性的无线互联网络称为间断连接无线互联网络.间断连接无线网络的路由优化问题需要联合考虑无线链路的时间和空间特性,这就为间断连接无线互联网络的选路问题提出了新的挑战.本文为这种网络提出了一种全新的选路算法——DPRA算法,该算法在链路统计特性的基础上,采用动态规划的方法,以转发时延为选路标准进行路由的选择.仿真结果表明,本文提出的算法可以有效得到间断连接无线互联网络中时延最短的路径.     

一种无标度网络上的局部路由策略

提出了一种无标度（scale-free）网络上的局部路由策略。每个节点根据其当前负载与自身发送能力（设为等于节点度）的关系,自适应调整其接收邻居节点信息包的概率。此概率与每个节点度的α次方成正比,α是可自适应变化的偏好因子,由节点度以及负载联合决定。当节点负载小于发送能力时,增大其偏好因子;反之,则减小。这样使得整个网络业务量较小时,可以优先把业务转发往度较大的节点,从而更快到达目的地;而业务量较大时,度大以及度小节点的发送能力均能得到充分利用,从而提高了整个网络的业务承载能力。仿真结果表明,该策略有效地提高了网络容量,并且降低了网络中信息包的平均传输时延。     

基于GMPLS的光网络保护恢复的研究

文中首先比较了GMPLS和SDH／SONET的保护和恢复机制，接下来阐述了GMPLS用于增强网络的保护与恢复能力的信令机制，最后对网络的保护和恢复机制如何使用GMPLS信令来实现进行了详细的分析和讨论．