IP over WDM网络的研究

对波分复用网络上运行因特网协议的有关研究作了综述。采用光路交换的波分复用网络,侧重于设计的三个方面:第一是虚拓扑设计,包括保护设计和重构算法;第二是业务量疏导算法,单个光波长能提供巨大的带宽,而业务的传输速率通常低得多,则需要将低速业务适当地并入波长,称为业务量疏导,以获得良好的网络性能并降低成本;第三是网络抗毁。最后,对进一步的研究作了讨论。

基于IP over WDM网络的IP业务时延测算算法（英文）

IP业务时延包括两个因素:固定时延和可变时延而可变时延对网络影响更大。时延测算算法(TDC)关注于两类可变时延:在IP over WDM网络中不同等级IP业务的O/E/O交换时延和排队时延。重叠模型被作为网络模型,路由算法为最短路径算法。时延测算算法包括三个过程:业务生成,业务调度和业务丢弃。业务生成由自相似模型中的布朗分形运动(FBM)产生。业务调度选用加权轮询调度算法(WRR)而业务丢弃则是根据节点的容量而定。通过仿真分析了业务权重的标准差和业务数量对IP业务时延的影响。大量的仿真结果表明时延测算算法可以动态地测算时延而且可以通过控制权重的标准差来降低IP业务的时延。

一种基于休眠的IP over WDM网络多策略节能算法

针对IP over WDM网络的节能目标,提出了一种基于休眠的多策略网络节能算法,根据IP层与WDM层、网络节点与链路的不同属性,结合IP层与WDM层制定不同的休眠方式,使网络设备在非高峰时段能根据实际业务连接请求情况有选择地进入低能耗休眠或待机状态,达到实现节能目的。

IP/WDM网络的虚拓扑设计

为解决IP网络与光网络融合过程中虚拓扑设计的问题,提出基于短光路优先建立的IP/WDM网络动态虚拓扑配置方法。该方法通过引入光通道跳距限制,避免长光路对资源的浪费,达到缩短光通道长度和增强光层建路能力的目的。仿真结果表明,利用该机制配置的虚拓扑进行业务梳理,能够在较宽的负载范围内降低网络阻塞率,提高业务梳理效率。

跨越不同容量设置DWDM网络的动态IP/DWDM综合路由算法研究

IP/DWDM网络的综合路由中的一个重要的研究问题就是如何对跨越不同DWDM网络的IP路由进行综合路由,特别是当两个DWDM网络的容量设置不同时。本文着重解决的就是如何对从单波长带宽大的网络进入单波长带宽小的网络传输的IP业务的综合路由问题。根据尽量鼓励对波长链路的带宽进行完全使用,以减小波长链路带宽碎片的原则,我们提出了两种解决算法:1+n 算法和 m+n算法。仿真结果对两种算法的效率和性能进行了测试。

层叠IP/WDM网络中的区分服务

为层叠IP/WDM网络提出基于光通路物理跳距评估的区分服务机制。在使用层叠模型的IP/WDM网络体系中,如IP/MPLS层不了解光通路的物理跳距,现有文献中以此信息为基础的区分服务策略即不再适用。采用光通路区分策略评估光通路的物理跳距,映射为连接消耗的波长资源量,使用QoS接入控制机制拒绝占用大量资源的低优先级连接请求。仿真结果表明,该机制能够为不同等级业务提供良好的区分服务。

Network Resource Provisioning for IP over Multi-Granular Optical Networks

In the internet protocol（IP） over multi-granular optical switch network （IP/MG-OXC）, the network node is a typical multilayer switch comprising several layers, the IP packet switching （PXC） layer, wavelength switching （WXC） layer and fiber switching （FXC） layer. This network is capable of both IP layer grooming and wavelength grooming in a hierarchical manner. Resource provisioning in the multi-granular network paradigm is called hierarchical grooming problem. An integer linear programming （ILP） model is proposed to formulate the problem. An iterative heuristic approach is developed for solving the problem in large networks. Case study shows that IP/MG-OXC network is much more extendible and can significantly save the overall network cost as compared with IP over wavelength division multiplexing network.

IP over WDM网络中动态IP流量对非线性效应的影响

研究了IP over WDM网络中IP业务流量的突发性对底层光脉冲传输的影响。突发的IP业务流量使WDM网络中传输信号的信道数目服从泊松分布,在非线性薛定谔方程(NLSE)的基础上进行IP流量分析,通过数值计算,考查了IP业务流量对四波混频(FWM)和交叉相位调制(XPM)的综合影响,得到了不同输入光功率、不同流量负荷下的眼图。结果表明,40信道的WDM网络中,当输入信号光功率大于5 dBm时,IP流量负荷的改变将会对网络性能产生剧烈的影响。同时,通过公式计算出FWM功率、比特误码率与输入光功率、流量负荷、信道间隔的关系,突出强调了不同信道分布对探测信道FWM效应的不同影响。

IP over WDM网络中业务持续时间感知的绿色路由算法

研究了IP over WDM网络的低碳路由问题,综合考虑业务持续时间和利用可再生能源和传统能源供能两个因素,基于分层图模型,提出一种带有业务持续时间感知的绿色路由(HTAGR)算法。HTAGR依据节点处太阳能供能情况以及节点和链路的能耗情况动态调整链路权值,并鼓励选择业务持续时间内需要额外消耗传统能源最少的路径建立连接。仿真结果表明,与传统节能路由算法相比,HTAGR有利于消耗更少的传统能源和使用更多的可再生能源,在保持较低阻塞率的同时,进一步降低了业务平均传统能耗和CO2排放量。

IP/WDM网络中基于光通路物理跳距评估的业务梳理

为解决层叠IP/WDM(wavelength divisionmultiplexing)网络中标签交换路径(label switched path,LSP)梳理效率低下问题,提出了一种基于"可能邻居"概念的光通路物理跳距评估方法。该方法通过使用节点对的单跳梳理概率信息评估光通路占用的波长资源量,优先选择可能的短距光通路承载LSP连接。仿真结果表明,该方法能有效地评估光通路的物理跳距,减少LSP连接平均占用的光层资源,显著降低请求阻塞率,提高网络资源利用效率。

一种新的动态流量疏导算法

基于层叠网络模型,将饱和割集的方法应用于IP over WDM光网络的动态流量疏导中。该方法通过提取IP层网络的拓扑特征,并应用该特征触发多种方式建立光路,增加了在光层建立光路的灵活性。仿真结果显示,该方法可以有效降低网络阻塞率。

基于层叠模型的动态组播业务疏导算法

流量疏导对于提高波分复用网络的利用率具有重要的意义。文章基于层叠模型的IP over WDM网络结构,研究了动态组播业务疏导问题,给出了两种动态组播业务疏导方法。仿真结果显示,在IP层和光层都计算最短路径来选取最短路径组建组播树的算法能够获得更低的阻塞率。

基于拓扑信息挖掘的动态流量疏导算法

在迭加模型的IP over WDM网络中,文章作者进一步利用饱和割集算法来提取IP层的有效拓扑信息,利用该信息优化建立光路的方法,降低了整个网络的阻塞率。仿真结果显示,应用了双重饱和割集算法的网络比只用一种饱和割集算法的网络的阻塞率更低。

下一代光网络选路策略研究

简述了下一代光网络选路的基本问题;综述了有关方面近年来的研究状况,包括支持优先级的选路及波长分配(RWA)算法、IP业务在光网络中的选路策略及业务量疏导问题。根据各种方法的性能和实际网络建设优化的需要,指出了下一代光网络选路策略领域还需进一步研究的问题。

基于节能的绿色光网络路由算法的研究

在传统的网络路由算法中,一般采用最短路径算法进行路由选路,最短路径算法以节点间的距离为权重,计算一条由源节点至目的节点的权重最小的路径以完成路由。最短路径算法虽然最小化了距离长度代价,却没有考虑能耗问题,所以使用最短路径算法所得出路径的能耗并不一定是最小的。针对这一问题,提出一种新型的综合性绿色路由算法,设定能耗作为节点间的权重,融合光旁路及业务量疏导,同时考虑路由和波长分配(RWA)问题,将完成每个业务所需要的能耗最小化,实现节能。仿真结果表明,与最短路径算法相比,绿色路由算法在较大规模网络中能够节省约40%的能耗,节能效果相当显著。