This paper presents a novel heuristic mechanism, Dynamic-network Adapted Cost selection (DAC-selection), which has higher backup path sharing rate, lower number of blocked channel requests and number of used wavelengths fer reservation of working path and backup path by using unique cost function than that of widely used random selection (R-selection) mechanism and Combined Min-cost selection (CMC-selection) mechanism proposed by Lo, while maintaining 100% restoration capability.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권6호
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pp.2711-2733
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2018
Minimizing power consumption in bandwidth limited optical traffic grooming networks is presented as a two-objective optimization problem. Since the main objective is to route a connection, the network throughput is maximized first, and then the minimum power consumption solution is found for this maximized throughput. Both transparent IP over WDM (Tp-IPoWDM) and translucent IP over WDM (Tl-IPoWDM) network may be applied to examine such bi-objective algorithms. Simulations show that the bi-objective algorithms are more energy-efficient than the single objective algorithms where only the throughput is optimized. For a Tp-IPoWDM network, both link based ILP (LB-ILP) and path based ILP (PB-ILP) methods are formulated and solved. Simulation results show that PB-ILP can save more power than LB-ILP because PB-ILP has more path selections when lightpath lengths are limited. For a Tl-IPoWDM network, only PB-ILP is formulated and we show that the Tl-IPoWDM network consumes less energy than the Tp-IPoWDM network, especially under a sparse network topology. For both kinds of networks, it is shown that network energy efficiency can be improved by over-provisioning wavelengths, which gives the network more path choices.
Due to large demand for high speed and great capacity for data transfer, WDM, which uses the wavelength division multiplexing technique, is known as alternative way to satisfy those demand for its flexible network operation and management, easy network expansion with existing networks, and enhancement of efficient data transfer rate. For these reasons, a new high capacity WDM optical communication network plan was established. Therefore, the quality of currently deployed optical cables with 81.6 km in length should be assessed to ensure if high capacity WDM system could be implemented on existing optical cables. Two important characteristic parameters, Transfer Loss and PMD (Polarization Mode Dispersion), were measured to evaluate quality of existing optical cable. Transfer Loss was measured at 0.244 dB per kilometer, which is lower than the design standard value at 0.275 dB/km. The measured PMD value gave at 0.030ps/km, and it, therefore, satisfies the value recommended by ITU-T (International Telecommunication Union-T) of 0.5ps/km. In addition, the transfer characteristic for existing 2.5 Gbps and 10 Gbps system were measured and evaluated, and the results showed that error-free transfer is very much feasible. Computer simulation for DWDM system, which is likely be a future backbone network in Korea, to assess the transfer characteristic using the same condition employed for 2.5 Gbps and 10 Gbps was carried out as well. The simulation verified that a stable network operation and reliable service could be provided.
본 논문에서는 WDM 기술을 사용하는 광전달망에서 멀티플-링 구조를 임의의 토폴로지에 적용하는 설계 알고리즘을 제안한다. 특히, ROADM 기반의 노드를 이용하여, 노드 비용 최소화를 목적함수로 갖는 정수선형계획법(ILP)을 제시하고, 선형문제의 복잡성 완화를 위한 휴리스틱 알고리즘을 제안하였다. 설계 알고리즘의 타당성과 성능 측정을 위해, NSFnet 토폴로지의 망 설계 결과를 제시하고, 정적/동적 트래픽 상황 각각에 대해 비용적인 측면과 요청 트래픽 수용 측면에서 그물망 구조와 비교 분석하였다.
본 논문에서는 광 WDM 멀티홉 네트워크에서 필요한 파장 채널 수를 줄이기 위하여 격행 연결 이중층 셔플넷 방식을 이용한 효과적인 채널 공유 방식과 이를 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 채널 공유 방법은 2P개의 노드들이 하나의 채널을 공유하게 하는 방법으로써 전체적으로 필요한 파장 수가 기존의 방법에 비하여 줄어들게 된다. 각 열에 있는 노드는 두 개씩 짝을 이루게 하여 각각의 쌍의 번호를 p-진수로 계산하고, 각 쌍의 위에 위치한 노드에는 2-진수의 0을 첨가하고 아래에 위치한 노드에는 2-진수의 1을 첨가하여 각 노드에 대한 주소를 결정한다. 이와 같이 정해진 주소를 이용하여 효과적으로 패킷을 중계하도록 알고리즘을 제안하고 (4, 2) 토폴로지에서의 경로설정 방법을 예를 들어 설명한다.
본 논문에서는 WDM 멀티흡 통신망을 효과적으로 구현하기 위한 새로운 논리적 토폴로지인 하나 걸른 행과 연결된 이중층 셔플넷 토폴로지를 제안한다. 제안한 토폴로지의 최대 흡수와 평균 흡수를 이용하여 수율(througyput)과 시간 지연을 계산하고, 제안한 토폴로지가 수율(througyput)과 시간 지연의 측면에 있어서 이전에 발표된 셔플넷 토폴로지, 이중층 셔플넷 토폴로지 그리고 비대칭 이중층 셔플넷들에 비해 성능이 개선됨을 보인다.
In this paper, we address a problem of traffic grooming and wavelength routing in all optical WDM ring networks. Given a traffic demand for each node pair, we should aggregate the traffic onto lightpaths between pairs of nodes to transport the demand, and set up the routing path for each lightpath with minimum number of wavelengths to be assigned to lightpaths. In this paper, we formulate our problem as a mixed Integer Programming model. Owing to the problem complexity, it is hard to find an optimal solution for our problem. hence, we develop a heuristic algorithm to solve our problem efficiently. From the computational experiments, we can find the proposed heuristic is very satisfactory in both the computation time and the solution quality generated.
메쉬 기반의 파장분할다중화(WDM)망에서는 단 하나의 광섬유 케이블의 장애로도 심각한 데이터의 손실을 야기할 수 있다. 따라서, 이러한 장애에 대한 효율적인 복구 알고리즘이 필요하다 본 논문에서는 메쉬기반의 WDM 망에서의 복구 기법에 대한 새로운 알고리즘을 제안하였고 기존의 복구 기법과 비교하였다. 복구 방법으로는 경로 복구, 링크 복구의 대표적인 두 가지 기법이 있다. 이러한 기법들의 한 가지 공통점은 단일 링크장애에 대해서 논하고 있다는 것이다. 본 논문에서 제안한 복구 기법에서는 각각의 링크 장애에 대한 복구 경로를 확보하지 않는다. 메쉬 기반의 WDM망을 여러 개의 작은 폐루프로 분리하고 폐루프내에서 단일 링크 장애가 발생하면 그 폐루프를 우회하여 복구 경로가 결정되는 복구 기법과 복구 경로가 폐루프 내에서만 결정되는 복구 기법을 제안하였다. 경로 복구 기법과 링크 복구 기법과 더불어 제안된 기법의 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 두 기법은 비록 총 사용되는 파장 마일리지가 기존의 복구 기법보다 10%에서 50% 정도 증가하게 되지만 경로 설정에 소요되는 실행시간(CPU Time)은 경로 복구 기법과 링크 복구 기법에 비해 상당히 감소되는 결과를 얻게 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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