The ring routing and wavelength assignment problem arose in the planning of optical communication networks which use WDM rings. Traffic demands are given for each pair of nodes in an ring : each demand must be routed one of the two possible connections round the ring and the wavelength assignments must be made so that there are no conflicts : that is. no two connections whose routes share a link can be assigned the same wavelength along that link. The objective is to minimize the number of used wavelengths. We propose the local optimal routing for the problem and show that there always exists an optimal solution satisfying it. Furthermore we suggest a new lower bound for the problem and show that it is very efficient for the worst case example.
광전송망은 망의 장애에 미리 대비할 수 있도록 신뢰성과 생존도를 고려하여 설계하여야 한다. 동기식 다중화의 국제표준인 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 방식의 광전송망은 장애 발생시 이를 자동적으로 복구할 수 있도록 생존도를 고려한 여러 가지 망 재구성 기법들을 제공한다. 그 중 SHR(Self-Healing Ring)은 링의 형태로 망을 구성한 시스템으로 뛰어난 생존도와 경제성으로 통신사업자들의 기간통신망 구조로 활발히 채택되고 있다. 이 때, 링들이 설치되는 지역적 범위가 넓어지고 수요가 증가되면, 다수의 링들이 중첩되어 상호연결되는 다중링(Multi-ring) 구조로 발전하게 된다. 본 연구에서는 수요의 분할처리를 허용하는 BSHR(Bidirectional SHR)들이 연접한 다중링 설계 문제를 다룬다. 이 문제는 망구축용량을 최소로하는 관점에서 생존도가 보장되는 부하 최적화 문제가 되며, 혼합정수계획법에 의한 정식화가 가능하다. 그러나, 현실문제에서는 망구축용량의 최소화 뿐만아니라 노드가 수요로 다계위 수요가 주어지며 중계노드에서의 다중화 번들링도 같이 고려되어야 하므로 수리모형으로는 해결할 수 없는 복잡한 문제가 된다. 따라서 이 叩걋\ulcorner고려사항들을 반영한 최적근사해를 실시간내에 구할 수 있는 휴리스틱 알고리즘을 개발하게 되었다. 사례연구에서는 휴리스틱 알고리즘을 적용한 실제 망설계 문제를 설명하였고, 망구성 방법에 따른 차이와 다중화 번들링 여부로 인한 실험 결과를 비교하였다.
다채널 광 슬러티드 링 통신망은 파장 분할 다중화 방식(wavelength division multiplexing ; WDM)이 채택된 다 채널 구조로서 전광(全光) 패킷 교환 장치를 엑세스 메카니증으로 이용하기 때문에, 전기적 속도 제한 요소를 망의 바깥으로 옮겨서 결국 고속 광통신 매체의 모든 전송 용량을 이용할 수 있다. 링 채널은 B-ISDN 엑세스 망(Access Network)으로 이용하기 위하여 ATM셀과 같은 크기의 슬롯들로 나뉘어져서 수신 노드에서 셀 데이터를 링으로부터 제거하는 슬러티드 링의 개념으로 설계된다. 본 논문에서는 이 통신망의 성능 측정을 위해서 수학적 모델량에 의한 새로운 해석 방법을 제안하였다, 시뮬레이션으로 그 결과를 검증하였다. 수학적 해석법과 시뮬레이션의 결과를 이용하여 여러 가지 망 매개변수(network parameters)의 변화에 EK른 다채널 광 슬러티드 링 통신망의 성능을 고찰하였다.
오늘날 광 통신망이 지향하는 바는 ‘고속화’, ‘대용량화’, 그리고 ‘장거리화’의 3가지로 집약할 수 있다. 1990년대 후반에 본격적으로 도입된 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 기술은 하나의 광섬유에 파장이 다른 다수의 광 채널 신호를 동시에 전송할 수 있는 기술로서, 별도의 광섬유를 포설하지 않고도 광통신망의 용량을 경제적으로 신속히 확장할 수 있기 때문에 대용량화를 위한 대표적인 기술로 자리 잡았다. (중략)
Photonic Slot Routing(PSR) is a promising approach to solve the fundamental scalability problem of all-optical packet switched WDM networks. In photonic slot routing, packets destined for the same subnetwork are aggregated to form a photonic slot which is jointly routed as a single unit of information through the network. The relative location of the nodes from bridge may cause to fairness problem in the unidirectional WDM ring network based on PSR. As photonic slots from different subnetworks can originate contentions at the bridge, packets may be dropped and retransmitted. Thus we evaluated the performance of PSR based WDM ring network in the point of fairness for each node and slot contentions at the bridge. Simulation results show that the PSR based WDM ring requires a slot access mechanism to guarantee the transmission fairness and efficient switch architecture to resolve slot contention at the bridge.
The paper describes SR3 (Synchronous Round Robin with Reservations), a collision-free medium access control protocol for all-optical slotted packet networks based on WDM multi-channel ring topologies where nodes are equipped with one fixed-wavelength receiver and one wavelength-tunable transmitter SR3 is derived from the SRR and MMR protocols previously proposed by the same authors for the same class of all-optical networks. SRR and MMR already achieve an efficient exploitation of the available bandwidth, while guaranteeing a throughput-fair access to each node. SR3, In addition, allows nodes to reserve slots. thereby achieving a stronger control on access delays; it is thus well suited to meet tight delay requirements, as it is the case for multimedia applications. Simulation results show that SR3 provides very good performance to guaranteed qualify traffic, but also brings signigicant performance improvements for best-effort traffic. Energy effciency is an important issue for optical network since they must rely on their batteries. We present a novel MAC protocol that achieves a good energy efficiency of optical interface of the network and provides support for diverse traffic types and QoS. The scheduler of the base station is responsible to provide the required QoS to connections on the optical link and to minimise the amount of energy spend by the High speed Network. The main principles of the MaC protocol are to avoid unsuccessful actions, minimise the number of transitions , and synchronise the mobile and the base-station. We will show that considerable amounts of energy can be saved using these principles.
다중 도메인 광 전송망은 기본적으로 상호 운용되지 않으며 전체 망차원의 통합 오케스트레이션 메커니즘과 경로 제공 메커니즘이 필요하다. 더불어 망의 생존성 보장은 중요한 쟁점 중의 하나이다. MPLS-TP(Multi-Protocol Label Switching-Transport Profile)에서는 다양한 보호·복구 방안을 표준으로 정의하고 있으나 보호·복구 경로를 계산·선정하는 방안에 대해서는 언급하고 있지 않다. 따라서 광회선패킷 통합망 차원에서 보호·복구 충돌을 최소화하여 통합망 전 영역에 걸쳐 신속한 보호·복구가 가능한 경로를 계산·설정하는 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 다중링-메시 토폴로지 형태로 구성된 T-SDN 망에서 신속한 보호·복구가 가능한 경로를 계산·설정하는 알고리즘을 제안하였다.
In this paper, we consider wavelength assignment problem (WAP) in Wavelength division multiplexed (WDM) unidirectional optical telecommunication ring networks. We show that, even though WAP on unidirectional ring belongs to NP-hard, WAP can be exactly solvable in real-sized WDM rings for near future demand. To accomplish this, we convert WAP to the vertex coloring problem of the related graph and choose a special integer programming formulation for the vertex coloring problem. We use a column generation technique in a branch-and-price framework for the suggested formulation. We also propose some generic heuristics and do the performance comparison with the suggested optimization algorithm.
본 논문에서는 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing: WDM) 기법을 이용한 링 구조의 고속 광전송망에서 망 구성 비용의 주요 요소인 SONET ADM의 수를 줄이기 위한 효율적인 트래픽 그루밍 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 송신지와 수신지간의 연결을 조합하여 최대의 완전 연결-링을 구성하는 연결-링 구성 알고리즘과 하나의 파장에 되도록 많은 노드를 수용할 수 있도록 그룹화하는 연결-링 그루밍 알고리즘으로 구성되었다. 이들 알고리즘은 불규칙하고 다양한 트래픽 및 망 상황을 고려하여 단방향과 양방향 링 모두에 적용될 수 있도록 하였으며, 연결-링 구성 단계에서는 절단 기법을 이용하여 공백을 최소활할 수 있도록 하였다. 또한 양방향 WDM 링에서는 트랙픽에 방향성이 존재하기 때문에 이를 고려한 방향 전환을 고려함으로써 w보다 효율적인 완전 연결-링 구성이 가능하였다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위하여 다양한 망 상황 및 트래픽 요구사항에 대하여 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 알고리즘이 다양한 트래픽 상황에서 기존의 알고리즘보다 SONET ADM 수를 줄일 수 있음을 보였다.
Altaha, Ibraheem Raed;Kim, Sung Chul;Rhee, Jong Myung
Journal of the Optical Society of Korea
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제20권6호
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pp.678-685
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2016
The standard high-availability seamless redundancy (HSR) protocol utilizes duplicated frame copies of each sent frame for zero fail over time. This means that even in cases of a node or link failure, the destination node will receive at least one copy of the sent frame, resulting in no network downtime. However, the standard HSR is mostly based on the electrical signal connection inside the node, which leads to the production of considerable latency at each node due to frame processing. Therefore, in a large scale HSR ring network, the accumulated latencies become significant and can often restrict the mission-critical real-time application of HSR. In this paper, we present a novel design for optical HSR (OHSR) that uses beam splitting/combining techniques. The proposed OHSR passes the frames directly to adjacent nodes without frame processing at each node, thereby theoretically generating no latency in any node. Various simulations for network samples, made to validate the OHSR design and its performance, show that the OHSR outperforms the standard HSR.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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