一种全光波长路由器的设计及性能分析研究

该文基于一种简单低成本的、波长转换节点共享型全光波长路由器结构,设计了以排队理论为基础的M/M/T/T模型,研究了波长路由器在波分复用波长路由网络中的阻塞特性。数值结果表明,全光网波长路由器的阻塞特性与复用波长数目,链路波长利用率,节点接入光纤端口数,有无波长转换器密切相关。尤其在受限波长转换条件下的配置优化分析,可看出波长路由器无需可调谐器件,也能获得灵活的波长转换能力,不但可避免波长路由器因为精确调谐所开销的时间,而且所有的控制均为简单的开关控制,可降低工程实现的复杂度。

WDM网络路由计算中的平衡最短路算法

对波分复用(WDM,wavelengthdivisionmultiplexing)网络中的波长路由分配问题进行了深入的研究,提出了路由预计算部分的平衡最短路(BSP,balancedshortestpath)算法.这种算法可以在路由预计算的过程中考虑业务的均衡,而且时间复杂度较低.在不同的网络拓扑结构上对多种波长路由算法进行了仿真,仿真结果说明BSP可以有效地改善网络性能.

静态波长路由光网络中路由和波长分配算法的统计修正

本文采用统计的方法对以网络最小所需波长数为优化目标的路由和波长分配算法进行了修正 .数值模拟计算表明 ,经过统计方法修正之后 ,可以求得更接近波长下限的网络所需波长数 .另外本文还首次提出用统计的方法对路由和波长分配算法进行比较 ,通过比较两个算法在经过统计修正之后求得的网络所需波长数的分布可以知道它们的优劣 .

改进遗传算法应用于全光网中静态路由与波长分配的优化

文章对静态情况下光网络的路由和波长分配问题进行了深入研究,创新性地提出了两条规则调整波长关系图,使得波长关系图中的连通度比较均衡,减少了波长使用数量1/3。文章同时改进了遗传算法,提出了一种新的可以自我调节变异和交叉因子的值的算法(VMCR-GA),通过交叉算子的操作,形成了一种正反馈机制,可以大大加速遗传算法的解空间搜索速度和收敛速度。通过对CERNET网络的仿真计算,发现无论在最短路径还是在优化路由算法中,改进的遗传算法和波长分配方法的性能都比基本遗传算法的性能有很大的提高,证明这种改进的算法和方法是非常有效的。

一种波长转换范围受限全光网中的波长分配算法

本文研究了波长转换范围受限全光网中的动态路由和波长分配问题 ,提出了一种固定备选路由条件下新的路由和波长分配算法 .算法引入了波长相关性的概念 ,用波长关联权值定量描述了各路由的前后链路上不同波长之间的相互依赖关系 .在建立连接时首先使用那些依赖性强 ,对其他路由影响小的波长 ,从全局的角度出发选择最优的路由和波长分配方案 .计算机仿真表明 ,本文算法能够适用于稀疏网络和网状网 ,在均匀业务强度或者大部分业务量来自于长跳路由的情况下 ,本文算法能够显著降低网络阻塞概率和使用的波长转换器数目 。

下一代光网络的发展和关键技术

近年来,随着经济的发展和计算机的普及,Internet业务出现了爆炸性的增长,现有的网络应付大量的数据业务和各种类型的服务业务已显得有些力不从心。为了适应未来发展的需求,并针对IP业务的主导地位和光传输技术的发展,下一步不仅要提高传输链路的带宽和利用率,还要提高光网络的智能性,以满足IP业务对传输和交换系统的要求。因此我们提出发展以IP层和光层融合的下一代智能光网络(OTN)。并针对下一代光网络的发展和关键技术进行了简单的阐述。

IP波长路由器的设计研究

将IP路由器和光交叉连接器集成在一起构成一种新的节点结构 ,由这种节点所组成的网络成为一种很有吸引力的下一代光互联网结构。IP波长路由技术就是基于这种网络结构而提出的 ,它包含了GMPLS(广义多协议标记交换 )交换和转发序列中的两种粒度 :分组和波长。研究了IP波长路由器的设计问题。首先分析了有关文献中给出的一种节点结构所存在的问题和局限 ,然后提出一种新型节点结构以解决这些问题。另外 ,将IP交换的两个协议IFMP(Ipsilon数据流管理协议 )和GSMP(通用交换机管理协议 )进行适当扩展 ,用来支持IP波长路由网络。最后对IP波长路由器的主要模块———流分类器的选择以及IP波长路由器性能参量的确定进行了讨论。

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 .

基于AWGR的光电混合数据中心网络架构设计

随着云计算需求与服务器数量的不断增长,数据中心网络(data center network,DCN)面临可扩展性、低成本、低能耗、高带宽等一系列挑战。提出了一种基于阵列波导光栅路由器(arrayed waveguide grating router,AWGR)的光电混合数据中心网络架构。该混合架构由AWGR提供大容量光波长路由,由电分组交换机提供突发分组交换,同时满足大象流量和老鼠流量的需求。AWGR是无源光器件,将有效降低网络能耗,提高网络可靠性,与光电路交换机相比,可降低配置时间延迟。分析了在架顶交换机上分别采用全固定波长激光器(方案1)、混合固定波长激光器和波长可调谐激光器(方案2)、全波长可调谐激光器作为光源(方案3)的3种架构方案。对3种架构方案的成本和能耗进行了数值分析和计算,同时对网络性能进行了理论分析与仿真。成本和能耗数值分析结果显示:3种架构方案的成本与能耗随着服务器数量的增加不断增长,方案3增长的速度最快,方案1增长的速度最慢,方案2介于两者之间。网络性能仿真结果显示:在不同网络负载情况下,方案2架构的网络吞吐量和波长请求阻塞率与方案3接近,远高于方案1,因此混合固定波长激光器与波长可调谐激光器的方案2具备较好的性价比。

串口通讯在全光智能光波长路由器中的应用

主要介绍了串口通讯在全光智能光波长路由器控制平面中的应用。该光波长路由器利用VC++6.0中的MSComm控件在计算机上进行串口通讯管理。并对系统串行通讯体系、串口通讯协议的设计、串口通讯软件实现等方面进行了论述。

光网络中的光分/插复用器研究

从光插/分复用器(OADM)的设计原则入手,对现有的光插/分复用器进行了总结和比较,按照结构特点将其分为6类基本形式:基于声光可调谐滤波器(AOTF)的OADM,基于磁调谐FBG的OADM,基于波长光栅路由器(WGR)的OADM,分波器+空间交换单元+合波器型OADM,耦合单元+滤波单元+合波器型OADM,基于模间耦合的全光纤型OADM。论述了各类OADM的结构,工作原理,性能特点,对OADM的发展前景进行了展望。

光IP路由器原理及关键技术

本文提出了光IP路由器的概念 ,详细阐述了光IP路由器的工作原理及其关键技术 ,对其在当前光互联网中的应用进行了深入探讨。

光波长路由器中控制信号的优化设计与实现

设计并实现了一种应用于全光波长路由器控制系统的简化的数据链路层控制帧结构,将底层物理层中光波长分配、可控制的虚波长通道和上层数据链路层中的具有服务等级QoS的光链路、具有流量工程的自动光路由和简单网管协议SNMP集成在一个系统。通过实验测试,验证了控制系统的良好性能。

未来光核心网的体系结构与波长路由技术

概要介绍了未来光核心网体系结构和实现光核心网智能化节点—波长路由器的波长路由技术 ,重点讨论了思科系统公司提出的波长路由协议 -WaRP 。

大城市光区域接入网

介绍了大城市光区域接入网方案,综合了电子IP路由器技术和光WDM层的智能网络功能。WDM在网络的光层提供了重要的网络功能,包括根据数据业务的需要对网络逻辑拓扑的重构,高速数据流的光波长交换,旁通路由器对数据的下载,光数据信号的波长路由,针对光纤割断后的光域保护交换和服务的恢复,通过可调谐的波长连接器提供灵活快速的网络服务等。

基于IP over WDM的光城域网

提出了基于 IP over WDM的光城域网方案 ,详细阐述了波长选路 WDM光城域网的多级网络拓扑及波长配置方式 。

波长路由WDM网络中“稀疏-部分”波长转换的建模与分析

分析稀疏-部分波长转换网络的结构,论证了该结构在获得优秀的阻塞性能同时,能显著地节省波长转换器的数目。

一种全光波长路由器的实现

文章描述了一种电控全光波长路由器的实现。首先简单介绍了该系统的工作原理和组成结构;随后对这个系统的两个主要组成部分,从产品的可配置性方面介绍了光交叉矩阵的独特设计,以及相应控制系统的具体实现。其中重点介绍了控制系统各个组成部分的工作原理,并从工作原理出发说明了控制系统的设计思路。最后给出了实验样机的测试结果。

一种波长路由全光网络优化设计及应用

研究了环网结构的波分复用(wavelength division multiplexing, WDM)全光网中的波长路由分配问题,以波长数量最小化为优化目标,提出了一种基于构造环的波长路由分配启发式算法.经过进一步优化,算法适用于环网、环带链、多环、格状网等结构;还可用于统一业务模式,甚至可以延伸到任意的业务模式情况,具有很好的通用性.应用结果表明,该算法可以使网络所需波长数目等于或接近最优解.

波长三次重用的多波长星形光网络及其性能分析

通过引入分布式结构 +反馈回路 +波长分组的方法 ,提出了一种新的波长三次重用的多波长星形光网络。这种新的网络通过多耦合器内连和网络所有信道波长的三次重用 ,使网络规模和网络最大吞吐量都达到常规WDM星形网的 4倍 ;通过单纤双向传输 ,在网络节点数相同的条件下 ,可节省光纤 5 0 % ;通过采用分布式结构 。