波长可变光网络中支持QoS的动态RWA算法

部分波长可变WDM网中支持优先级的波长分配算法
刘海霞;王玲
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2006(006)001
【摘要】基于链路波长占用独立性假设,改进了在部分波长转换WDM网中已有的RWA算法,提出了一种支持优先级的动态波长分配算法.该算法保证了较高优先级的光路建立请求具有较低的阻塞率,比原有算法更加适合现代光网络中不同业务请求对应不同服务等级的要求;同时该方法适用于链路上配置任意数目转换器的情况.【总页数】3页(P39-41)
【作者】刘海霞;王玲
【作者单位】湖南大学,电气与信息工程学院,长沙,410082;湖南大学,电气与信息工程学院,长沙,410082
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.WDM网络基于波长的一种多优先级波长分配算法 [J], 吴波;乐孜纯
2.WDM网络中一种支持优先级的波长分配算法 [J], 张品;张仕俊
3.WDM光网络中一种备用路由下支持优先级的波长分配算法 [J], 刘凤洲;潘炜;罗斌;孟超
4.WDM光传送网中支持优先级的波长分配算法 [J], 何荣希;李乐民;徐世中
5.WDM网络中备用路由下支持优先级的一种新的波长分配算法 [J], 封国剑;范俊锋;高随祥
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波长可变光网络下基于能耗感知的RWA算法袁诗瑶;郭宏翔;张东旭;伍剑【摘要】光网络的绿色节能是当前的研究热点之一,采用能耗感知的RWA(路由波长分配)算法对业务进行配置作为一种有效的节能方法获得了广泛关注,而现有的相关研究成果忽视了波长转换器在光网络节能方面能起的作用.文章提出了一种基于波长可变全光网络下的RWA算法-LBC-WC(基于负载计算代价的波长转换增强型)算法,旨在利用波长转换器来使光纤能承担更多的光路,使更多的光纤空余出来.在稀疏配置波长转换器的波长交换光网络场景下对算法进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够大幅度减少网络中使用的光纤数目,有效提高光纤利用率,提高网络能效.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】4页(P6-8,69)【关键词】路由波长分配;能耗感知;波长转换器【作者】袁诗瑶;郭宏翔;张东旭;伍剑【作者单位】北京邮电大学,北京 100876【正文语种】中文【中图分类】TN9150 引言随着互联网的飞速发展，ICT(信息与通信技术)产生的能耗在全球能耗中所占比例逐年攀升，信息技术的绿色节能成为重要课题。

其中，如何降低光网络的能耗作为研究热点，吸引了不少研究者的关注，而采用能耗感知的RWA(路由波长分配)算法是一种降低网络能耗的重要方法[1]。

在不透明光网络的网络场景下，文献[2]采用线性规划方法对RWA问题进行建模，并提出两种启发式算法，使得网络的能耗增量最小化。

此外，研究结果表明，在光交换中采用光透传比经过光/电/光转换后再进行交换具有更高的能效，在某些情况下可以降低网络近一半的能耗[3]。

半透明网络是从不透明网络到透明光网络的过渡期，波长交换透明光网络被认为是光网络未来的发展方向。

在透明光网络下，文献[4]提出了LBC(基于负载计算代价)的RWA算法，对到来的业务流动态建路，使得流量集中在一部分光纤上，减少了需要开启的光纤放大器的个数，从而降低了能耗。

5G专用术语详解（篇十）一、什么是RQA在5G网络中，RQA（Reflective QoS Attributes）反射QoS属性是一种用于标识和控制上行（UL）数据包质量的服务质量（QoS）机制。

反射QoS属性允许5G 网络根据特定的QoS规则处理上行数据包，以确保不同应用程序和服务之间的数据传输质量。

在5G网络中，反射QoS属性主要涉及以下几个方面：1. QoS规则：反射QoS属性依赖于终端（UE）和网络设备之间的QoS规则。

这些规则由SMF（Session Management Function）提供，或由终端从下行链路数据包中隐式导出。

反射QoS适用于IP PDU会话和以太网PDU会话。

2. QoS指示：在PDU会话建立期间，终端（UE）需向SMF指示是否支持反射QoS。

支持反射QoS的终端会在接收到的下行（DL）数据包中检查QoS指示器（RQI），从而按照相应的QoS规则处理上行（UL）数据包。

3. QoS流过滤器（UL Data Packet Filters）：反射QoS属性包括UL数据包过滤器，用于根据QoS规则筛选上行数据包。

4. QFI（QoS Flow Identifier）：QFI是用于标识特定QoS流的唯一标识符。

在反射QoS机制中，QFI可用于区分不同类型的上行数据包，并应用相应的QoS规则。

5.优先级值：反射QoS属性还包括优先级值，用于确定上行数据包在网络中的处理顺序。

具有较高优先级的数据包将优先处理，以确保关键应用程序和服务的高质量传输。

6.计时器：终端（UE）会根据反射QoS属性设置计时器，用于控制QoS规则的有效期。

当计时器超时后，UE将更新QoS规则，以适应网络状况的变化。

总之，反射QoS属性是5G网络中一种重要的服务质量控制机制，它通过定义和实现特定的QoS规则，确保了上行数据包在网络中的传输质量。

通过终端与网络设备之间的协作，反射QoS属性为5G网络提供了灵活、高效的QoS管理能力，满足了不同应用程序和服务对网络性能的要求。

WDM网络中多优先级动态业务的动态RAW算法
徐葆;高随祥;冉敏
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2006(27)1
【摘要】为了解决WDM网络中多优先级动态业务的路由选择与波长分配问题,提出了一种基于分层图模型的动态RAW算法.通过对分层图中波长链路权值的设定,使得连接请求尽量使用空闲的波长链路建立连接,在空闲波长链路不足以建立起连接时,呼叫业务可抢占比其优先级别低的业务的波长链路,且抢占的顺序由低优先级到高优先级,以确保高优先级业务有更低的阻塞率和更好的传输性能,且使得较高优先级业务被中断的可能性较小.
【总页数】4页(P18-20,25)
【作者】徐葆;高随祥;冉敏
【作者单位】中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,研究生院,北
京,100039;中国科学院,研究生院,北京,100039
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.11
【相关文献】
1.IP/WDM网络中自适应区分权重的HTA动态业务流疏导算法 [J], 徐展琦;丁秋菊;陈晓辉;丁喆
2.WDM网络动态组播业务共享保护算法 [J], 程晓军;葛宁;冯重熙
3.WDM网络中支持多优先级动态业务的路由算法 [J], 徐葆;高随祥;冉敏
4.APON系统中一种具有多优先级业务的动态带宽分配算法 [J], 何仁英;范忠礼
5.WDM网络中动态多播业务量疏导算法 [J], 王雄;王晟
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备用路由下一种新的WDM动态路由波长分配算法王建英;贾振红【摘要】基于波长转换度的空闲波长图模型,提出了一种用于WDM光网络在备选路由下的动态RWA算法.路由选择采用K条最短路径算法进行,备选路由集中首选最佳路由时考虑链路的代价、跳数和每一个链路上不可用波长数.通过计算机模拟,分析这3个参数对网络的阻塞率的影响,结果表明本算法中所选定研究的3个参数中选定路由的不可用波长数对网络阻塞率的影响程度比通道的代价,跳数对网络的影响程度大,这个结论对算法中这3个参数数值的选取提供了依据,使算法能够依据实际网络情况动态选取参数,降低网络阻塞率.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2006(029)017【总页数】4页(P63-66)【关键词】备选路由;波长转换;空闲波长;网络影响度【作者】王建英;贾振红【作者单位】新疆大学,信息科学与工程学院,新疆,乌鲁木齐,830046;新疆大学,信息科学与工程学院,新疆,乌鲁木齐,830046【正文语种】中文【中图分类】TN929.111 引言随着波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技术的应用日益广泛，WDM 网络正在逐步形成并已经取得了巨大的进步。

但由于各种物理的、技术的限制因素，使得光网络还不能提供我们所要求的物理性能，因此就存在对现有可用资源的高效利用和优化问题。

网络层的路由与波长分配(Routing and Wavelength Assignment,RWA)问题是最优化网络性能的核心问题之一。

RWA是指网络中某对节点间有光路建立请求时，如何在源节点和目的节点之间寻找一条路由，并在该路由上分配波长。

由于RWA 问题是NP-C(Nodeterministic Polynomial Complete)问题，为便于研究，一般将RWA问题拆分成路由子问题和波长分配子问题分别加以解决。

文献中解决路由子问题的方法大致分为固定路由(fixed routing)和备用路由(alternate routing)。

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。

一种支持区分业务的智能光网络RWA方法徐建勇;沈建华;何晔;梁俊;万争;邢盈盈;王孝莲【摘要】针对差异化的用户QoS(服务质量)需求,提供支持区分业务的RWA(路由和波长分配)算法是光网络当前研究的重点.文章提出了一种改进的支持区分服务的智能光网络GWAS(分组波长分配策略),针对不同等级的业务采用动态可调整的波长分组方案以实现差异化QoS.仿真结果表明,GWAS方案可以保证高优业务比低优业务具有更好的性能:在每根光纤复用9波长和160波长情况下,Mesh与NSFNET网络中高优业务比低优业务的阻塞率在相同业务负荷下最大降低24％与18％和15％与10％.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】4页(P14-17)【关键词】智能光网络;路由和波长分配;区分业务;分组波长分配策略;服务质量【作者】徐建勇;沈建华;何晔;梁俊;万争;邢盈盈;王孝莲【作者单位】南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003;南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003;南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003;南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003;南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003;南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003;南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003【正文语种】中文【中图分类】TN913.70 引言RWA(路由和波长分配)是WDM(波分复用)光网络的关键组网技术之一[1]，随着光传送网和自动交换光网络的广泛应用，未来的光网络将呈现一个完全基于光层技术的波长路由网络[2]，该网络不仅可以实现WDM网络中的选路和波长分配功能，同时也实现了光网络资源(波长)的动态、实时和按需分配。

不难看出，RWA对于各种新型业务的支撑将处于智能光网络核心的地位。

随着光网络从承载网络向业务网络的演进，RWA相关技术不仅要适应智能光网络发展中面向业务的动态特征[3]，而且要面向支持区分业务[4]差异化QoS(服务质量)业务需求做出相应的转变。

负载均衡和服务分级的RWA算法在光网络静态规划中的应用随着人们对于数据传输需求的不断增加，光网络技术被越来越多地应用于通信系统中。

在光网络的静态规划中，负载均衡和服务分级的RWA算法是非常重要的工具。

本文尝试深入探讨这种算法的原理和应用，以及它们在光网络中的作用。

首先，我们需要了解什么是RWA算法。

RWA算法指的是路由、波长分配（Routing, Wavelength Assignment）算法，它是一种常用的光网络静态规划算法。

在光网络中，光信号可以通过一条光纤上不同的波长进行传输。

而RWA算法则是根据传输需求找到一条最优的路径并分配合适的波长，以实现数据的快速、高效传输。

负载均衡和服务分级则是RWA算法中的两个重要概念。

在数据传输过程中，往往会出现多个传输请求同时到达，这时网络需要根据各个请求的优先级进行处理。

负载均衡则是一种分配算法，它的目的是让传输请求分配到不同的波长和路径上，以避免瓶颈和拥塞，提高整体性能和效率。

而服务分级则是更为精细的一种分配方式，它将不同类型的传输请求划分为不同的级别，对于优先级更高的传输请求，系统会优先满足其需求。

负载均衡和服务分级的RWA算法在光网络静态规划中的应用则是非常广泛的。

光网络中光信号的传输速度非常快，但同时也需要在一条光纤上传输多个信号。

如果所有的信号都使用同一个波长，就会造成传输瓶颈，导致数据传输速度变慢。

而如果采用负载均衡算法，将不同的传输请求分配到不同的波长和路径上，则可以有效避免这个问题。

而对于服务分级算法，则可以更好地满足不同传输请求的需求。

例如，在一条光纤上同时传输高清视频和普通文本数据，如果采用负载均衡算法，两个传输请求可能会被安排在一个比较拥挤的波长上，导致高清视频的传输速度变慢。

而采用服务分级算法，将高清视频请求和普通数据请求分配到不同的波长和路径上，则可以优先保障高清视频的传输速度，提高整体服务质量。

总之，负载均衡和服务分级的RWA算法在光网络静态规划中的应用至关重要。

2004年4月第9卷　第2期 西　安　邮　电　学　院　学　报JOU RNA L OF XI 'AN U NI VERSIT Y O F POST AN D T ELECOM M UN ICAT IO NS A pr .2004V ol .9N o .2收稿日期:2003-08-09作者简介:康巧燕(1980-),女,福建永春人,空军工程大学电讯工程学院硕士研究生。

李维民(1960-),男,陕西西安人,空军工程大学电讯工程学院副教授。

种满东(1978-),男,陕西紫阳人,西安电子科技大学电子工程学院硕士研究生。

WDM 波长连续光网络中路由和波长分配算法研究康巧燕1,李维民1,种满东2(1.空军工程大学电讯工程学院,陕西西安　710077;2.西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安　710071)摘要:在对W DM 波长路由光网络的路由和波长分配算法进行研究的基础上,提出一种新的自适应动态路由算法和考虑通道优先级及波长容量损失的波长分配算法,并给出具体分析及实现步骤。

该算法能有效地利用网络资源,保证负载分布的平衡,并能较好地兼顾网络资源分配的合理性。

关键词:光传送网;路由和波长分配;光通道;相对容量损失中图分类号:T N 913.7 文献标识码:A 文章编号:1007-3264(2004)02-0089-04引言在WDM 光传送网中,给定一组全光连接请求条件下,寻找源节点到目的节点的路由并给这些路由分配波长的问题称为路由和波长分配(RWA ,Routing and Waveleng th Assignment )问题。

WDM 光网络的一个核心问题就是如何选择有效的算法和协议来建立光通道,也就是如何解决RWA 问题。

在考虑到技术条件和网络建设成本的条件下,设计出一个好的RWA 算法,对减少网络阻塞概率、光通道通信所需的波长数,提高资源利用率及网络抗毁能力具有重要意义。

本文对WDM 波长路由光网络的RWA 算法进行了研究和总结,在此基础上,提出一种新的自适应动态路由算法和考虑通道优先级的波长分配算法。

路由波长分配（RWA ）算法的研究现状1. 前言路由与波长分配(RWA)是实现智能光网络的关键技术。

随着IP 业务和应用的迅猛发展，网络宽带需求量爆炸式增长，而光网络的可用资源是有限的，动态RWA 算法可以按照业务连接请求动态地建立光路，在源节点和目的节点之间计算和选择一条合理的路由并分配波长。

采用理论分析和数值仿真等手段对智能光网络中动态RWA 算法进行了研究。

路由和波长分配算法也被公认为是光网络最核心和关键的技术之一。

动态RWA 问题已经被证明是NP-C 问题，因此，通常的研究方法大多把RWA 问题分解为路由子问题和波长分配子问题分别求解。

路由子问题是根据业务请求在源节点到目的节点之间的选择一条合理的路径，波长分配子问题则是在选定路径上的可用波长集中选择一个最合适的波长为业务请求链接。

2.RWA 算法的分类表1 典型RW A 算法图 1 RWA 算法的分类2. 最新研究成果2.1 自适应蚁群算法的动态RWA算法以蚁群算法为代表的启发式算法是解决此类问题的优选方案之一。

文章提出一种基于ADACO( 自适应蚁群优化) 算法的RWA 机制, 针对信息素挥发系数ρ采取自适应策略, 实现了对全局信息素更新态调节。

理论分析和数值仿真结果表明, 与Dij ks tra+FF( 首次命中) 算法相比, 改进的ADACO +FF 算法可以有效地降低网络阻塞率, 规则型Mes h 网络和NSFNET( 国家科学基金会网络) 的阻塞率最高分别降低了0.3和0.2。

ADACO 算法通过自适应调节信息素挥发系数, 在保证算法的全局搜索能力的前提下, 避免了算法过早收敛于局部最优150 GHz路由波长频谱分配方案为网络中的业务生成了不同的网络状态,然后从方案中随机撤销业务。

2.2改进P-BEST算法对于传统的BEST算法，当业务到来时，首先运用Dijkstra算法在每个波平面寻找出最短路径，然后根据链路长度或者跳数为链路权重算出每条路径的权重和，以权重和为指标选出最小权重和的路径为最终的最短路径。

WDM网络中一种基于分层图模型的RWA算法摘要：提出了一种基于分层图的最大边不相关（Layered Graph-Based Edge Disjoint Path）算法，该算法不同于现有研究大多将WDM网络的RWA问题拆分为选路和分配波长两个子问题，而是将波长分层图和图论中的最大边不相关原理引入RWA问题中，可同时进行选路和波长分配。

仿真证明，该算法可以有效节省网络波长资源，且易于实施。

关键字：WDM光网络; RWA; 分层图; 最大边不相关1 引言宽带视频、多媒体等业务的日益兴起，业务的快速增长，对广域骨干网的带宽提出了越来越高的要求。

光纤上的波分复用技术（WDM）以它的传输容量大，对高层协议和技术适应性强，以及易于扩展等优点而备受青睐。

因此，WDM光传送网被认为是下一代高速广域骨干网的最具竞争力的候选者[1]。

WDM光网络是由网络节点和连接节点的光纤链路构成的，不同波长的光信道复用在同一根光纤中传输。

当客户层业务到达时，WDM光网络需要给每条业务选择路由和分配波长，建立光通道传送业务。

这就是WDM网络的关键技术——路由与波长分配(RWA)问题。

虽然WDM光网络已经取得了巨大的进步，但由于各种物理的、技术的限制因素，光网络还不能提供我们所要求的物理性能，因此就存在对现有可用资源的高效利用和优化问题，RWA问题是最优化网络性能的核心问题之一。

本文针对这个问题，将波长分层图和网络图论的最大边不相关理论引入RWA问题中，提出了一种基于分层图的最大边不相关（LG-BEDP）算法。

仿真表明，该算法可以有效节省网络波长资源，且易于实施。

2 研究背景作为光网络的核心问题，静态RWA问题已被广泛研究，且已被证明是一个问题[2]，多用一些启发式算法来解决。

文献[4]提出一种整数线性规划（ILP）法，但该算法复杂度较高，且随网络规模急剧增大。

部分文献（如文献[3]）还将之拆被分为路由选择和波长分配两个子问题来解决，但这种对RWA问题的描述并不一定完全贴切。