波分复用光网中的一种新型波长分配算法
光纤通信系统的波分复用技术使用技巧
光纤通信系统的波分复用技术使用技巧光纤通信系统是当今主流的通信网络，而其中的波分复用技术是实现高容量、高速率传输的重要手段。
波分复用技术允许多个光信号利用不同的波长在光纤中传输，有效提高了光纤传输的带宽利用率。
本文将介绍光纤通信系统的波分复用技术使用技巧，包括波分复用的原理、系统构成以及一些应用实践的技巧。
首先，我们来了解一下波分复用的原理。
波分复用技术通过将不同的光信号使用不同的波长进行编码，然后在发送端将其合并为一个光信号传输，接收端再进行解复用分离，恢复出原始的多个光信号。
这样可以实现多个信号在光纤中同时传输，充分利用了光纤的带宽资源。
波分复用技术通过密集分布的波长选择器（多通道复用器和解复用器）来实现，这些设备能够高效地将不同波长的光信号进行合并和分离。
在光纤通信系统中，波分复用技术主要由两个部分构成：发送端和接收端。
在发送端，不同的光信号经过编码后被合并，然后由光发射器将其转换为相应的光信号。
发送端的波分复用设备通常包括多通道复用器和光发射器，多通道复用器用于将不同波长的光信号合并，而光发射器用于将不同波长的电信号转换为光信号。
在接收端，光信号经过解复用器分离成不同的波长和光信号，然后由光探测器转换为电信号进行后续处理。
接收端的波分复用设备通常包括解复用器和光探测器。
在实际应用中，光纤通信系统的波分复用技术使用技巧包括以下几个方面：1. 波分复用器的选择：不同的波分复用器具有不同的性能特点，例如通道数、插入损耗、波长控制精度等。
在选择波分复用器时，需要根据实际需求综合考虑各种因素，以确保性能和成本的平衡。
2. 波长分配：波分复用技术可以同时传输多个波长的光信号，波长分配是其中关键的环节。
在进行波长分配时，需要考虑各个波长之间的干扰、光纤的色散特性以及其他信号处理的要求，以最大限度地提高传输的容量和质量。
3. 光信号调制技术：光信号在光纤通信系统中需要经过调制、放大、解调等处理，光信号调制技术的选择会直接影响到系统的传输性能。
一种公平的多优先级WDM光网络波长分配算法
ｅ ｆ ｃ ｉｅ ｆｅ ｔ ． ｖ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｗ ＤＭ ； ｗａ ｌ ｎ ｈ ａ ｓｇｎｍ ｅ ； ｆ ｉｎｅ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｖｅｅ ｇｔ ｓ ｉ ｎｔ ａｒ ｓ
波分 复 用 （ Ｍ ） 术 以其 传 输 容 量 大 、 高 ＷＤ 技 对 层协 议 和技术适 应 性 强 、 于扩 展 等 优 点 而备 受 青 易 睐［ 。采用 路 由选 择 和波 长分配 的 ＷＤ 光传送 网 １ ］ Ｍ 被认 为是下 一代 高速广 域骨 干 网的最有 竞 争力 的候 选者 。路 由 和 波 长 分 配 （ ｏ ｔ ｇ ａ ｄ Ｗａ ｅｅ ｇ ｈ Ｒ ｕｉ ｎ ｖ ｌｎ ｔ ｎ Ａｓｉｎ ｎ Ｒ ｓ ｍｅ ｔ， ＷＡ） ＷＤ 光 传送 网 中的重 要 问 ｇ 是 Ｍ 题 ， 主要任务 是 在 光路 请 求 的 源节 点 和 目的 节点 其 间找 到一条 最 优 路 由 ， 在 该 条 路 由 上 分 配 波 长 。 并 由于实 时和 多媒体 等 新 兴业 务 的 出现 ， 得 到 达节 使 点 的光 路建立 请求 可能对 应不 同 的上层业 务 不 同 业 务对应 的光 路建 立 请求 应 有不 同的 阻 塞率 要 求 ， 因此有 必要将 光路建 立请 求分成 不 同的 优先级 来处
ｂ ｓ ｄ ｄ ｎ ｍ ｉ ｔ ｒ ｓ ｏ ｄ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｏ ｖ ｌｎ ｔ ｓ ｉ ｎ ｎ ｔ ｏ ｔ ｗａ ｅｅ ｇ ｈ ｃ ｎ ｅ ｓｏ ｒ ｐ ｓ ｄ Ｂ ｓｎ ｈ ｓ ａ ｇ ’ ａ ｅ ｙ ａ ｃ ｈ ｅ ｈ ｌ ｌ ｏ ｉ ｈ ｆ ｒ ｗａ ｅｅ ｇ ｈ ａ ｓｇ ｍｅ ｔ ｗｉ ｕ ｖ ｌｎ ｔ ｏ ｖ ｒ ｉ ｎ ｐ ｏ ｏ ｅ ． ｙ ｕ ｉ ｇ ｔ ｉ ｌ ｏ ｈ
刘凤洲。 潘 炜。 罗 斌。 孟 超
波分复用全光网中的一种新的波长分配算法
路。如果 Ｐ＊ 上可用波长集 Ａ（Ｐ＊）≠#， 新算法将从 Ａ
（Ｐ＊）中 选 择 对 全 网 影 响 最 小 的 波 长 建 立 光 路 。 通 过
对 ＬＩ 算法分析可以发现， 该算法只考虑了 ＢＣ（ｐ＊，!）
的大小， 而没有考虑 Ｌｃ（ｌ， !）的大小； 而 ＬＥ 算法虽考 虑了 Ｌｃ（ｌ， !）的影响， 但当公共链路数较大时， 该算法 仍不能准确描述分配波长对整个网络产生的影响。
大， 即这些链路上 !１ 的波长资源更为富有， 新算法 使网络负载更加均匀地分布到每个波长上， 使各链 路上都尽可能多地预留一定的波长资源。从另一个 角度来看， ＲＬＩ 算法选择 !１ 会对网络产生较小的影 响， 而 ＬＩ 和 ＬＥ 算法选择 !０ 将对网络（ 或潜在路径） 产生较大影响。可以设想， 在状态（ ｂ） 中， 如果选择 !０， 在 该 次 连 接 未 拆 除 之 前 ， 不 可 能 再 建 立 基 于 !０ 且经过节点 ６ 和 ７ 的任何连接； 但如果选择 !１， 就 可以 建 立 基 于 !１ 或 !０ 且 经 过 节 点 ６ 和 ７ 的 连 接 。 当波长数目和公共链路数较大时， ＲＬＩ 算法的优越 性将会得到更好的体现。
Ｄ（Ｌｃ（ｌ， !）， Ｐｃ（Ｐ， !））＝ ０
Ｌｃ（ｌ， !）＝Ｐｃ（Ｐ， !） Ｌｃ（ｌ， !）≠Ｐｃ（Ｐ， !）
下面通过一个实例， 比较 ＲＬＩ 算法与上述 ＬＩ 和
ＬＥ 算法的不同， 并用统一的方法给出了数学描述。
图 １ 给出四光纤、双波长的网络中的一段， 线
段上标识的是相应链路在相应波长上的剩余信道
２００６ 年第 ２３ 卷第 ４ 期
微电子学与计算机
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与 ＬＩ 算法和 ＬＥ 算法的性能。仿真采用图 ２ 所示的 类中国教育科研网（ ＣＥＲＮＥＴ） 物理拓扑， 网络共 １０ 个节点， １６ 条链路。假设①光路的连接请求到达是 泊松过程随机到达， 且各节点无波长转换器； ②各 个光路连接请求概率相等； ③连接的保持时间服从 均值为 !－１ 的指数分布， 一旦光路建立请求被拒绝， 则立即丢弃， 即无等待队列。为保证结果的准确性， 先预热网络 １０６ 次， 即在正式数据统计之前， 预先处 理 １０６ 个连接请求。仿真工作有：
波长分配方法
波长分配方法随着波分复用技术的应用，几个光信号可在单根光纤传输。
这种技术可以更有效的利用光纤的巨大力量，但也带来了新的网络设计和管理问题，尤其是当波长转换节点中没有可能的。
考虑在这样的网络中的路由和波长分配问题，一旦路线是固定的波长分配基本上是一个图着色问题。
对于一个给定的图着色算法，在当前的研究中较主流的有贪婪算法，穷举搜索，模拟退火以及遗传算法。
都是相当不错的路由和波长分配性能，本文主要介绍在路由选择确定的情况下的波长分配问题，且着重从贪婪算法和穷举搜索算法来讲述波长分配方法。
在本文中，我们集中在WDM网络路由和波长分配问题。
当多个信号共享相同的纤维，他们必须使用不同的波长。
现有的技术设置了一个上限的波长数。
因此，我们认为，导致建立一个给定的连接在与最低数量的波长网络设置的问题。
在制定的最优化问题，取决于是否有可能在波长转换节点或没有。
如果波长转换的最佳解决方案是可能的只是最大限度地减少了使用的通道的链接的最大数量。
路由问题是在正常的电路交换网络，在唯一的限制因素是对每一个环节通道数相同。
另一方面，如果波长转换不能在节点完成后，这便产生了优化问题新的约束。
每个连接使用上沿线的各个环节相同的波长。
一个可行的解决方案使用小于或等于各个环节的波长数比有可用的，没有两个连接共享一个共同的联系具有相同的波长。
也可以使用波长转换网络。
在本文中不讨论这种网络，因此，我们假定波长转换不能在任何节点完成。
我们还假设没有任何的网络动态重构的需要，即连接设置是静态的。
路由和波长分配问题是紧密联系在一起。
我们首先要确定每个连接的线路（即路由），然后尝试使用最小数量的波长来进行波长分配。
这样做，这样反复的进行着色尝试目的在于对路由连接不改变的同时使用最少的颜色来完成全图的着色。
同时，在实践中以求找到比现有技术使用更加少颜色的着色方案。
在路由和波长分配过程是代表在图1。
在左边是一个物理网络。
中间的是固定路由波长分配图，右侧的图是图着色方案，其中的节点表示连接，按来源目的地对应表示，和邻居节点的连接（表示之间存在共享），如果且仅当相应的连接有着一些共同的联系。
公平的多优先级WDM网络波长分配算法
ISSN 1000-0054CN 11-2223/N 清华大学学报(自然科学版)J T singh ua Un iv (Sci &Tech ),2002年第42卷第7期2002,V o l.42,N o.731/36974-976公平的多优先级WDM 网络波长分配算法邱 松, 杨知行(清华大学电子工程系,北京100084)收稿日期:2001-10-22作者简介:邱松(1974-),男(汉),江苏,博士研究生。
通讯联系人:杨知行,教授,E-mail:yang zx@ee.tsingh 摘 要:为了支持不同的业务要求出现了支持多优先级的WD M 网络波长分配算法,但是在支持多优先级的波长分配算法中仍然存在公平性问题。
为此,该文在支持多优先级的分配限额波长分配算法的基础上令波长限额随连接距离而变化,提出了一种公平分配限额波长分配算法。
仿真结果说明这种算法有效地改善了多优先级W DM 网络波长分配算法中不同距离连接间的阻塞率差别。
关键词:波分复用网络;波长分配;多优先级;公平性中图分类号:T N 929.11文献标识码:A文章编号:1000-0054(2002)07-0974-03Fair priority -based wavelength assignment method for WDM networksQIU Song ,YANG Zhixing(Department of Electronic Engineering ,Tsinghua University ,Beij ing 100084,China )Abstract :Priority-bas ed w avelen gth ass ignment methods,such as the As signm ent Quota M ethod,have been proposed to provide different blocking probabilities for traffic w ith different p riorities.How ever ,fairness is still an important issu e in these meth ods.A new priority-based w avelength as signment m ethod nam ed the Fair Ass ignment Quota M ethod w as d eveloped to im prove the fairnes s by making the quota increase w ith distance.S imulation res ults illustrate th at th e new meth od h as more balanced blocking probabilities for path s w ith different len gth s.Key words :WDM netw ok;wavelength assign ment;priority-based ;fairness路由选择和波长分配(r outing and wavelength assig nment,RWA )问题是WDM 网络的重要部分,主要解决两个任务[1]:1)路由选择:确定一条建立连接的通路;2)波长分配:为选择的通路分配波长。
WDM光网络中的路由和波长分配
在光网络中，两节点间的通信是通过光通道（OP）进行的。 每个光通道可能包括多个链路，在这种情况下光通道要经过多 个节点。光通道可以使用不同的波长。如果整个光通道上使用 同一波长，则称其为波长通道（WP）；如果整个光通道的各 段链路上使用不同波长，则称其为虚波长通道（VWP）。如果 两条相邻链路使用不同波长信道则在这两条链路之间的节点中 就应有波长变换。
光纤通信原理与技术
WDM光网络中的路由和波长分配
图8.10 光网络中一些概念的说明 NAS－接入站，A、B－接入站编号，TP－发射端处理器，RP－接收端处理
器，OT－光发射机， OR－光接收机，WMUX－波长复用器，WDMUX－波长解复用器，ONN－
光网络节点，Wi－光通道
图中NAS代表接入站，它将用户的电信号转换成光网络中的 光信号或者相反。每个NAS可以包括多个不同波长的发射机和 接收机。A端某用户需要传输的信号经过编码后在发射端处理器
为了简化问题常常把路由和波长分配分开来处理。当某个节点 提出与另一个节点建立连接的请求，首先网络管理系统将根据 网络的拓扑结构和源节点与宿（目的）节点的位置选择路由。 选择路由的判据可以是光路最短、跳数最小和权重代价最小。 然后进行波长（信道）分配。已经提出了许多算法用以分配波 长，例如，随机分配波长、首次命中（First-Fit）、首先分配网 络中使用该波长光纤数最多的波长（Most-Used）以及首先分 配网络中负载最低的波长，等等。
A
1
B
10
1
10
F
10 1
C
1
D
1
E
图 8.11 讨论选路问题的一个网络的例子
设有一个从A节点到E节点的连接请求，可以有四条路径实 现这一连接：A-B-E、A-D-E、A-C-D-E和A-B-F-E。这四 条路径的总权重代价分别为11、11、3和12。因此若以权 重代价最小作为选路标准，则应选第三条路径。如果权重代 价代表路径长度，则该条路径长度也是最短。但是它的跳数 却是最多。
DWDM网络中的动态RWA算法研究
DWDM网络中的动态RWA算法研究随着信息技术和通信技术的飞速发展，信息传输和网络通信已经成为各行各业不可或缺的工具之一。
在这样的背景下，DWDM技术得到了广泛的应用和推广。
DWDM是一种基于波分复用（WDM）的技术，能够在一根光纤上同时传输多个波长的光信号，从而大大提高了光纤的利用率和传输速率。
而DWDM网络中的动态RWA算法是DWDM网络中的重要技术之一，本文将从动态RWA算法的基本原理、应用场景以及研究趋势三个方面来探讨该算法的不可或缺性。
动态RWA算法的基本原理DWDM网络中的动态RWA算法是指根据实时网络拓扑和波长使用情况，动态地分配可用的波长资源，以保证网络传输的有效性和容错性。
该算法主要包括了路径规划和波长分配两个步骤，其中路径规划用于选出网络中最佳的传输路径，而波长分配则用于决定在该路径上传输的光信号的波长。
与静态RWA算法相比，动态RWA算法具有更高的实时性和灵活性，可以更好地应对网络拓扑的变化和传输需求的变化。
动态RWA算法的应用场景DWDM网络中的动态RWA算法主要应用于多点到多点的通信场景中，例如视频监控、视频会议、云计算等需要大量数据传输的应用。
在这样的场景下，传输需求通常是变化的，而动态RWA算法则可以根据这些变化来进行实时的波长分配和路径规划，从而保证了网络传输的高效性和稳定性。
此外，动态RWA算法还可以在不同的网络拓扑中应用，例如星型网络、网状网络等。
动态RWA算法的研究趋势随着DWDM网络的不断发展和应用，动态RWA算法研究也日益重要。
目前，研究者们在该领域的工作主要集中在以下几个方面：1.算法优化。
研究者们不断探索如何通过改进算法来提高其效率和性能，例如引入深度学习、神经网络等技术，从而实现更精准的路径规划和波长分配。
2.算法可扩展性。
随着DWDM网络规模的不断扩大，算法的可扩展性已经成为研究者们关注的焦点。
他们希望通过改进算法的设计，使其能够更好地应对大规模网络拓扑和传输需求的挑战。
光通信网络中的波分复用技术研究
光通信网络中的波分复用技术研究随着现代通信技术的快速发展，波分复用技术已被广泛引入到光通信网络中。
波分复用技术可以利用同一光纤传输更多的信息，提高光纤传输的效率，从而更好地满足人们不断增长的通信需求。
本文将从光通信网络中的波分复用概述、系统结构、关键技术和应用现状四个方面进行探讨。
一、波分复用概述波分复用是一种光纤通信技术，它通过将多个光信号调制在不同的波长上，将它们合并在一起进行传输，从而使光纤通信中的传递容量得到了大幅提高。
波分复用技术对于提高光通信系统的传输能力以及降低成本都有着非常重要的意义。
目前，全球范围内广泛采用的波分复用技术主要包括于1999年提出的WDM和于2002年提出的DWDM技术，其中DWDM技术是WDM技术的进一步拓展。
二、波分复用系统结构波分复用系统主要由两大部分组成：光发送模块和光接收模块。
光发送模块主要由光源、调制器和制导器组成。
其中光源用于产生光信号，调制器用于将数字信号转换为光信号，制导器用于将不同的光信号调制在相应的波长。
光接收模块主要由接收器和分离器等组件组成。
接收器用于将光信号转换为电信号，分离器则用于将不同波长的光信号分离并传输到相应的接收器。
三、波分复用技术的关键技术1. 光源技术光源技术是波分复用技术中的关键技术之一。
光源技术的发展使得光纤通信成为了现代通信的主要形式之一。
波分复用技术中所需的光源通常为半导体激光器。
2. 调制技术调制技术是光通信中的重要技术之一，它可以将电信号转换为光信号。
目前广泛使用的调制技术主要是膜调制和电子调制技术。
3. 制导技术制导技术用于将不同波长的光信号调制在相应的波长上。
制导技术主要包括激励现象和非线性光学相位调制技术。
4. 光放大器技术光放大器技术用于加强光信号，使其能够在长距离光纤中传输。
目前广泛采用的光放大器技术主要分为掺铒光纤放大器和掺铒光纤拉曼放大器两种。
四、波分复用技术的应用现状波分复用技术在现代通信中的应用越来越广泛。
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波分复用光网中的一种新型波长分配算法
赵志勇;邵子瑜;李正斌;王子宇;徐安士
【期刊名称】《电子学报》
【年(卷),期】2003(031)011
【摘要】目前网络承载业务的趋势是以IP为中心的数据业务,从而促进了以WDM 光网络向高速和宽带多波长的应用和普及,为了进一步提高网络的性能并提高资源利用率,出现了光网络控制面技术.路由选择与波长分配问题是WDM光传输网络控制面中非常重要的问题之一.目前实际应用最广泛的波长分配算法是First-Fir(FF)算法.本文基于FF算法,研究动态业务下波分复用光网络在固定选路下的波长分配问题,提出了一种新的波长分配启发式算法--Joint First Fit.计算机仿真试验表明,与常用的FF算法相比,该算法显著的降低了网络呼叫阻塞率,有利于提高网络资源的利用率.
【总页数】4页(P1721-1724)
【作者】赵志勇;邵子瑜;李正斌;王子宇;徐安士
【作者单位】北京大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北京,100871;北京大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北
京,100871;北京大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北
京,100871;北京大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北
京,100871;北京大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,北
京,100871
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.一种波长转换范围受限全光网中的波长分配算法 [J], 秦浩;张奭;刘增基
2.波分复用光传送网中备用选路下的选路和波长分配算法 [J], 徐世中;李乐民;王晟
3.固定选路的波分复用全光网中的波长分配算法 [J], 徐世中;李乐民;王晟
4.一种用于波分复用星型光网中的波长分配算法 [J], 吴波;乐孜纯
5.波分复用全光网中的一种新的波长分配算法 [J], 张百成;高随祥
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