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CN111698584A - 多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法 - Google Patents

多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法 Download PDF

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CN111698584A
CN111698584A CN202010505058.7A CN202010505058A CN111698584A CN 111698584 A CN111698584 A CN 111698584A CN 202010505058 A CN202010505058 A CN 202010505058A CN 111698584 A CN111698584 A CN 111698584A
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CN
China
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spectrum
core
fiber
path
physical damage
Prior art date
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Application number
CN202010505058.7A
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刘焕淋
熊琪乐
陈勇
任杰
胡会霞
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Chongqing University of Post and Telecommunications
Original Assignee
Chongqing University of Post and Telecommunications
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Publication date
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Abstract

本发明涉及多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法，属于光通信技术领域。本发明所述的方法通过采用多芯光纤中基于动态路由策略及物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法为待传输的业务选择满足要求的路径及纤芯频谱资源。首先，进行纤芯分组和频谱分区完成初始化；然后，在路由阶段考虑剩余资源、物理跳数和链路占用率等多个关键属性为待传输业务寻找候选路径；在纤芯、频谱分配阶段，设计了一个综合考虑芯间串扰和非线性损伤影响的碎片度量公式，减少传输路径的频谱碎片；最后，采用物理损伤感知算法，均衡分配多芯光纤中每个纤芯，有效地提高了资源利用率并降低了物理损伤对光路传输的影响。

Description

多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法
技术领域
本发明属于数据通信与光通信技术领域，涉及多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法。
背景技术
急剧增长的多样化互联网服务和多媒体应用如高清电视、3-D视频点播、云服务和大数据等使核心网带宽需求面临严重的挑战。传统的波分复用(Wavelength DivisionMultiplexing,WDM)网络使用固定栅格来分配波长资源，在面对请求不同带宽大小的新兴业务时，显得不够灵活。基于光正交频分复用(Optical-Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing,O-OFDM)技术的弹性光网络(Elastic Optical Networks,EONs)可根据业务请求的速率灵活分割子载波，同时高频谱效率调制方式的使用进一步提高了频谱利用率，成为极具潜力的新兴光骨干网技术。空分复用技术(Space Division Multiplexing,SDM)能够进一步的从物理结构上对光纤进行扩容，而多芯光纤(Multi-Core Fiber,MCF)由于其技术成熟，实现难度低，传输效果好等优点成为了研究热点。
多芯光纤带来了灵活的资源分配和高带宽容量优势，但与此同时，由于器件的增加，业务种类的多样化，不同业务的传输质量要求不同，使传输系统更加复杂。当业务传输路径上累积的误码率(Bit Error Rate,BER)超过传输质量要求时，将会造成带宽阻塞率的上升，影响业务成功传输。此外，资源分配算法的重要性更加凸显，如何有效可靠的服务业务请求，降低损伤和串扰的影响成为了研究难点。
路由频谱纤芯分配(Routing,Spectrum and Core Assignment,RSCA)是光传输网络中的关键问题。在引入空间维度之后，MCF中的纤芯交换在减轻频谱一致性约束的同时也使资源分配问题变得更为复杂。如何合理的为业务请求分配路径、纤芯和频谱资源变得尤为重要。
此外，由于传输网络及光纤结构越来越复杂，物理损伤问题也越来越严重，复杂的结构带来容量和灵活性优势的同时，过多的设备接口不可避免的造成各种形式的信号损伤和衰减，而且随着传输网络距离的进一步增加，物理损伤问题会更加凸显。有效地降低物理损伤带来的影响在多芯光纤传输系统中有着重要的意义。
发明内容
本发明针对多芯光纤中物理损伤和路由纤芯频谱分配问题，提出了多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法。在降低物理损伤影响的同时，提高资源利用率。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法，该方法包括以下步骤：
S1：根据多芯光纤纤芯分组和频谱分区策略，完成系统的初始化；
S2：为待传输的业务请求寻找候选路径集合，并通过动态路径路由准则为候选路径排序；
S3：按照路径排序结果，为待传输的业务进行纤芯、频谱分配，根据设计的改进型频谱碎片度量公式对所有可用频谱资源进行筛选和排序，选择对系统碎片程度影响最小的资源；
S4：根据物理损伤感知算法对可用频谱资源进行处理，判断当前频谱资源分配给待传输业务请求后对传输系统造成的物理损伤影响是否会超过阈值，将未超出阈值范围的频谱资源分配给待传输业务请求。
进一步，所述S1具体方法为：
S1：根据图着色算法以及多芯光纤纤芯结构和排列顺序，将不相邻的纤芯进行编号并划分为一组。同时，为了进一步降低芯间串扰的影响，将频谱进行分区，分区数与纤芯的分组数相等，并对关键变量c,f,k进行初始化，赋值为1；
在网络初始化的阶段，可以通过调整纤芯和频谱分配的顺序和规则实现芯间串扰串扰避免，在轻中负载下，能够较好的避免芯间串扰问题的发生，从初始化阶段就降低物理损伤的影响。
对MCF进行纤芯优先级分组操作，利用顶点着色原则，将相邻纤芯分配给不同的分组，确保每个分组内的纤芯均不相邻。对同分组的纤芯采用统一的频谱分配方案，由于同分组的纤芯互不相邻，因此同分组内不会产生ICXT，而不同分组之间通过执行如下公式计算出对应于各分组的频谱分区：
Figure BDA0002526245170000021
其中，Si-1为第i-1个分组中对应纤芯进行频谱分配的起始频谱号，其中i∈(1,s)，s为总的分组数目，S0为纤芯中的第一个起始频谱号，一般为1。F为纤芯中总的频频数目，C为多芯光纤中总的纤芯数目，Gi为第i个分组中纤芯数目，G0为0。
进一步，所述S2具体方法为：
S201：根据待传输业务请求的源目的地和网络拓扑情况为待传输的业务选出可用的候选路径集合，若一条候选路径都无法找到，则阻塞此业务请求，结束对该业务的所有算法；
当第i个待传输业务请求ri(s,d,r)到来时，根据其源节点s和目的节点d和网络拓扑结构执行K条最短路径算法并预设K＝3，找到K条可用候选路径组成的集合。
S202：根据设计的动态路径路由准则计算候选路径集合的结果，并按照降序规则对候选路径集合进行排序和编号。
动态路径路由准则如下：
Figure BDA0002526245170000031
Figure BDA0002526245170000032
表示对于请求速率为ri的业务，其第k条候选路径Pk的计算结果，该计算结果值越大说明当前候选路径综合可用资源情况越优异。计算出请求ri在当前调制格式下所需的频谱数目为fsr。Ak表示当剩余的频谱资源，
Figure BDA0002526245170000039
表示当前路径k中，能够满足请求ri所对应的fsr的空闲频谱块数目。
Figure BDA0002526245170000033
表示经过路径Pk中链路l的最短路径数目，Nnum表示网络拓扑中节点的数目，
Figure BDA0002526245170000034
表示路径Pk的跳数，
Figure BDA0002526245170000035
表示路径Pk的频谱利用率，由下式计算：
Figure BDA0002526245170000036
Figure BDA0002526245170000037
Figure BDA0002526245170000038
为布尔变量，当纤芯c及频谱f均为空闲时变量值为1，反之为0。
进一步，所述S3具体方法为：
S301：依次从排好序的候选路径集合中选取编号较小的候选路径，并根据S1中对纤芯分组和频谱分区的初始化结果进行纤芯频谱资源筛选，找到符合待传输业务请求的资源；
路由纤芯频谱分配方法一般分为两个阶段，首先是为待传输业务请求选取传输路径，在S201和S202步骤后，第一阶段已完成。第二阶段即纤芯频谱分配，在选定传输路径后，检查当前路径上纤芯、频谱资源是否能够满足各项约束。为了提升传输系统的性能、降低物理损伤的影响，本发明对纤芯频谱分配过程增加了两个约束。其一是在选择纤芯和频谱资源时需要考虑传输系统的频谱碎片问题，不能随意使用可用资源。其二是为了降低大容量长距离传输所造成的物理损伤问题，在进行纤芯和频谱资源分配时需要检查是否会超过传输系统所能容忍的物理损伤阈值。
S302：根据设计的改进频谱碎片度量公式，对可用频谱资源进行计算，并按照升序规则进行排序，优先选取频谱碎片影响最小的资源。
本发明设计的改进型频谱碎片度量公式如下：
Figure BDA0002526245170000041
上述公式计算结果值
Figure BDA0002526245170000042
越大说明当前链路l，纤芯c中的可用资源多，频谱分配状态良好。第一部分为NLI中的交叉信道调制估算，由于交叉信道调制是由于同信道间被占用频隙之间的相互干扰，因此计算此刻被占用的频谱数和总频谱数的比值。第二部分为剩余空闲总频谱数比上连续的空闲频谱块数目，提现了当前频谱资源的连续性和可用性。其中
Figure BDA0002526245170000043
代表链路l纤芯c中FS，当其空闲时值为1。Gc,l为链路l纤芯c中连续空闲频谱块数目和。第三部分为ICXT的估算，ω为由于ICXT问题而导致的惩罚系数，取值为1.2，τ为会产生ICXT的相邻纤芯数目，fadj为将会产生串扰的频隙数。
进一步，所述S4具体方法为：
S4：用物理损伤感知算法对纤芯、频谱资源进行筛查，计算出当前资源被待传输业务请求占用后对传输系统造成的物理损伤是否超过了阈值范围，若超过阈值范围，则重新选取新的路径、纤芯、频谱资源进行判断。
S401：物理损伤的组成十分复杂，但目前在多芯光纤中芯间串扰和非线性损伤为主要物理损伤构成。本发明中物理损伤感知算法也定量分析和优化这两个问题。首先检查多芯光纤中的重要物理损伤因素之一芯间串扰问题，其计算公式如下：
Figure BDA0002526245170000044
Figure BDA0002526245170000045
其中，k，rx，β，cp分别表示耦合系数、弯曲半径、传播常数以及芯间距。将h代入XTNew，计算MCF中特定纤芯所受的平均串扰，n表示某根纤芯的相邻纤芯数，L表示传输长度。
XTAdjacent+＝XTNew (8)
XTSelf+＝XTNew (9)
XTNew为待传输业务请求占用分配的路由纤芯频谱资源后新产生的串扰值，该业务的新加入会对相邻纤芯的资源产生相互影响，累积计算式如下，其中XTAdjacent为相邻纤芯的累积串扰值，XTSelf为当前业务对本纤芯其他频谱资源所积累的串扰影响。
XTMax＝max{XTAdjacent,XTSelf} (10)
最后通过上述计算式，找到XTAdjacent和XTSelf中的最大值XTMax，与预设的串扰阈值进行对比，当XTMax值未超过阈值时，说明将当前频谱资源分配给待传输业务后所积累的芯间串扰问题在可接受范围内，若超出了阈值，则说明当前资源不符合物理损伤阈值要求，则重复S3及其后续步骤，检查剩余可用路径、纤芯和频谱资源，直至完成资源分配或阻塞该业务。
S402：若芯间串扰计算值没有超过阈值，则进一步检查多芯光纤中另一重要组成因素非线性损伤，其计算公式如下：
Figure BDA0002526245170000051
非线性损伤
Figure BDA0002526245170000052
可定量分析为业务ri在路径Pk中链路l上的高斯白噪声计算模型
Figure BDA0002526245170000053
减去修正值
Figure BDA0002526245170000054
其中高斯白噪声模型
Figure BDA0002526245170000055
计算公式如下：
Figure BDA0002526245170000056
Dl为路径Pk中链路l的物理距离，Si为链路l的集合，Pl j为链路l上第i个业务的功率谱密度，κi,j为业务i,j之间的自信道调制与交叉信道调制，当i＝j时为自信道调制，κi,j计算式如下：
Figure BDA0002526245170000057
β为光纤信号损耗值，与传输距离直接相关。η为光纤2阶失真，
Figure BDA0002526245170000058
为链路l上第j个业务占据的带宽，并对计算值求双曲函数asinh。非线性损伤公式中的修正值
Figure BDA0002526245170000059
计算公式如下：
Figure BDA00025262451700000510
Figure BDA00025262451700000511
公式中
Figure BDA00025262451700000512
为业务i相关联的调制格式，
Figure BDA00025262451700000513
为业务j在链路l上的中心频率。
S403：当计算出非线性损伤值
Figure BDA0002526245170000061
后，将其与预设的非线性损伤阈值进行对比，当非线性损伤计算值也没有超过对应阈值要求时，则说明当前资源分配给待传输业务请求后所产生的以芯间串扰和非线性损伤为代表的物理损伤对传输系统的影响在可接受范围内，此时完成资源分配工作。若非线性损伤计算结果超过阈值，则重复执行S3及其后续操作，直至找到满足要求的路径纤芯频谱资源或阻塞当前业务请求。
本发明的有益效果在于：
本发明针对多芯光纤中物理损伤问题，提供了多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法。首先，在路由阶段设计了一个动态路径路由准则，首先初始化阶段进行纤芯分组和频谱分区操作，然后在路由阶段，为待传输业务寻找候选路径，同时设计了考虑实时剩余资源、物理跳数和链路占用率等多个关键属性的动态路径路由准则，为待传输的业务请求分配物理传输路径；在纤芯、频谱分配阶段，设计了一个碎片度量公式，综合考虑芯间串扰和非线性损伤的影响，减少传输系统的频谱碎片，最后配合物理损伤感知算法，均衡多芯光纤中每个纤芯的负载，有效的提高了资源利用率并降低了物理损伤的影响。
本发明综合考虑动态路由和物理损伤两个方面，为业务请求分配满足要求的路径、纤芯和频谱资源，降低频谱碎片的产生概率，同时控制物理损伤对传输系统的影响，具有良好的成本效益。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附录进行说明：
附图1为多芯光纤传输系统示意图；
附图2为纤芯分组与频谱分区示意图；
附图3为物理损伤示意图；
附图4为多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法流程图；
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
附图1所示为多芯光纤传输系统示意图，附图中共有三个传输节点a、b、c，其中节点b为a、c节点的中继节点，图示将节点b中元器件进行展开，主要包括上层的IP路由器、节点带宽可变转发器(Bandwidth Variable Transponder,BVT)、带宽可变的光交叉连接器(Bandwidth Variable Optical Cross Connect,BV-OXC)、复用/解复用器(SpaceDivision Multiplexing Multiplexer/De-multiplexer)、多芯光纤以及掺铒光纤放大器(Erbium Doped optical Fiber Amplifier,EDFA)。如图中方框所示，节点中由于上述各器件的耦合，使光信号在经过节点时会受到一定的信号损失或补偿，图中L为损失，G为增益。
附图2所示为纤芯分组和频谱分组的方法示例。附图(a)和附图(b)分别为为7芯和19芯光纤的纤芯分组横截面情况，图中每一个圆圈代表多芯光纤中的一根纤芯，不同的颜色和虚线组合代表不同的纤芯分组。纤芯上的数字代表其被选择的优先级，数字小的纤芯优先被选择并分配频谱给业务请求。以附图(b)更为复杂的19芯光纤为例，为了避免ICXT的影响，在对纤芯进行优先级排序时，尽量避免顺序分配相邻芯，图中1-7号纤芯为第一组非相邻纤芯，同一纤芯分组内无论怎么分配频谱资源都不会有芯间串扰问题发生，因此在对业务进行频谱分配时按照当前优先级分配能够最大程度避免串扰。剩下的12根纤芯由于光纤物理结构的原因，无法避免的会与其它分组中的纤芯存在着相邻关系，为了尽量避免顺序分配相邻纤芯，第二组优先级分为8-13号纤芯，同理第三组和第四组分别为14-16、17-19。
为了更好的优化芯间串扰，在纤芯分组的基础上，对不同的分组采取不同的频谱分配方式，即进行频谱分区，每组纤芯都从相应的频谱分区的首部开始检查和分配频谱资源。各分区数按照S1中所介绍公式进行计算。附图1中图(c)为19芯光纤频谱分区示意图，按照图(b)的纤芯分组结果，19芯光纤一共可分为4组，因此图(c)中有四个频谱分配的起始位置，按照业内通用标准，整根纤芯的频谱资源若以12.5GHZ为单位进行分割，一共可分为320个频隙，则四个纤芯分组的频谱分区对应起始频隙依次为1、133、247、304。
附图3为物理损伤示意图，由三个传输节点组成，当待传输业务到来时，通过对三个节点间的两条链路上的纤芯和频谱资源进行分析和判断，减少以芯间串扰和非线性损伤为主的物理损伤的影响。图示中待传输业务需要占据3个基本频谱单位，若将其放置在3号纤芯的3-5号频谱资源上，会在同纤芯的所有其他被占用的频谱资源上产生非线性损伤，同时在纤芯编号为5、6、7的相同频谱资源处会产生芯间串扰影响。可以见得，在大容量商用传输系统中，当待传输请求数目很大时，以芯间串扰和非线性损伤为主的物理损伤问题将会严重影响实际传输效果，因此本发明的物理损伤感知算法具有相当的实际意义。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：用图着色算法为多芯光纤中纤芯进行编号并分组，将图着色算法所标出的所有相同颜色的纤芯分为一组。紧接着在纤芯分组的基础上，对频谱资源进行分区操作，每一个纤芯分组拥有一个独立的频谱分区，并对关键变量c,f,k进行初始化，赋值为1。设置纤芯、频谱预分配规则，按照纤芯分组结果，预分配时选取编号较小且同属于一个分组的纤芯，若按照编号顺序没有剩余同分组的纤芯，则选取下一个编号的其他分组纤芯；当进行频谱预分配时，按照分区结果，以升序规则对可用频谱资源进行筛选，统计满足业务请求大小的连续频谱资源，并称之为频谱块；
S2：为待传输的业务请求寻找候选路径集合，并使用动态路径路由准则为候选路径排序；
S3：按照路径排序结果，为待传输的业务进行纤芯、频谱分配，根据设计的改进型频谱碎片度量公式对所有可用频谱资源进行筛选和排序，选择对系统碎片程度影响最小的资源；
S4：根据物理损伤感知算法对可用频谱资源进行处理，判断当前频谱资源分配给待传输业务请求后对传输系统造成的物理损伤影响是否会超过阈值，将未超出阈值范围的频谱资源分配给待传输业务请求，并输出资源分配结果。
2.如权利要求1所述的多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法，其特征在于：所述S2具体方法为：
S201：根据待传输业务请求的源目的地和实际传输网络拓扑情况，为待传输的业务请求选出可用的候选路径集合，若一条候选路径都无法找到，则阻塞此业务请求；
S202：根据设计的动态路径路由准则计算各候选路径的值，并根据计算结果按照降序规则对候选路径集合进行排序和编号，动态路径路由准则计算公式如下：
Figure FDA0002526245160000011
Figure FDA0002526245160000012
表示对于请求速率为ri的业务，其第k条候选路径Pk的计算结果，该计算结果值越大说明当前候选路径综合可用资源情况越优异。计算出请求ri在当前调制格式下所需的频谱数目为fsr。Ak表示当剩余的频谱资源，
Figure FDA0002526245160000013
表示当前路径k中，能够满足请求ri所对应的fsr的空闲频谱块数目。
Figure FDA0002526245160000014
表示经过路径Pk中链路l的最短路径数目，Nnum表示网络拓扑中节点的数目，
Figure FDA0002526245160000015
表示路径Pk的跳数，
Figure FDA0002526245160000016
表示路径Pk的频谱利用率，由下式计算：
Figure FDA0002526245160000021
Figure FDA0002526245160000022
Figure FDA0002526245160000023
为布尔变量，当纤芯c及频谱f均为空闲时变量值为1，反之为0。
3.如权利要求1所述的多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法，其特征在于：所述S3具体方法为：
S301：依次从排好序的候选路径集合中选取编号较小的候选路径，根据S1中对纤芯分组和频谱分区的初始化结果及纤芯、频谱预分配规则，按照编号的升序规则对纤芯和频谱资源进行筛选，优先选取候选路径中编号较小、且满足待传输业务请求的可用纤芯和频谱资源块，并将这些纤芯、频谱块保存至可用资源集合中，等待后续频谱碎片度量和分配；
S302：根据设计的频谱碎片度量公式，对候选光路上的可用频谱资源块进行计算，并按照升序规则对可用频谱块进行排序，优先选取频谱碎片影响最小的可用频谱块，候选路径上链路l的纤芯c的频谱碎片公式如下：
Figure FDA0002526245160000024
上述公式计算结果值
Figure FDA0002526245160000025
越大说明当前链路l，纤芯c中的可用资源多，频谱分配状态良好。第一部分为NLI中的交叉信道调制估算，由于交叉信道调制是由于同信道间被占用频隙之间的相互干扰，因此计算此刻被占用的频谱数和总频谱数的比值。第二部分为剩余空闲总频谱数比上连续的空闲频谱块数目，提现了当前频谱资源的连续性和可用性。其中
Figure FDA0002526245160000026
代表链路l纤芯c中FS，当其空闲时值为1。Gc,l为链路l纤芯c中连续空闲频谱数目和。第三部分为ICXT的估算，ω为由于ICXT问题而导致的惩罚系数，取值为1.2，τ为会产生ICXT的相邻纤芯数目，fadj为将会产生串扰的频隙数。
4.如权利要求1所述的多芯光纤中基于物理损伤感知的路由纤芯频谱分配方法，其特征在于：所述S4具体方法为：
S401：首先，根据多芯光纤的耦合系数、弯曲半径、传输距离、纤芯数、传播常数以及芯间距计算出所选光路中特定纤芯的的芯间串扰值。
S402：当芯间串扰值大于指定的串扰阈值时，转至步骤S3重新寻找可用纤芯和频谱资源；否则，继续执行接下来的步骤，计算光路的非线性损伤值：
Figure FDA0002526245160000031
非线性损伤
Figure FDA0002526245160000032
可定量设计为业务ri在路径Pk中链路l上的高斯白噪声计算模型
Figure FDA0002526245160000033
减去修正值
Figure FDA0002526245160000034
S403：当光路的非线性损伤阈值不大于指定的损伤阈值时，则表示所选择光路和频谱资源分配给光信号的物理损伤影响在可接受范围内，为业务的光路选择和频谱资源分配是可行的；输出该业务选择的光路信息和频谱纤芯资源分配信息；否则，转步骤S3重新寻找可用纤芯和频谱资源。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112803996A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 中天通信技术有限公司 一种高非线性光纤耦合串扰的检测方法
CN113015040A (zh) * 2021-03-26 2021-06-22 重庆邮电大学 多芯弹性光网络中基于碎片和领域匹配度的资源分配方法
CN113099328A (zh) * 2021-04-07 2021-07-09 重庆邮电大学 多芯弹性光网络基于节点和串扰感知的资源分配方法
CN113534454A (zh) * 2021-07-12 2021-10-22 北京邮电大学 一种多芯光纤信道损伤均衡方法及系统
CN115209248A (zh) * 2022-07-07 2022-10-18 重庆邮电大学 多芯弹性光网络中基于串扰感知频谱可切片资源分配方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108322392A (zh) * 2018-02-05 2018-07-24 重庆邮电大学 一种弹性光网络中区分服务的链路损伤感知能效路由方法
CN110768721A (zh) * 2019-11-06 2020-02-07 苏州大学 多芯光纤网络中资源分配方法
CN110769335A (zh) * 2019-11-05 2020-02-07 苏州大学 多纤芯频谱灵活光网络专用保护方法与系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108322392A (zh) * 2018-02-05 2018-07-24 重庆邮电大学 一种弹性光网络中区分服务的链路损伤感知能效路由方法
CN110769335A (zh) * 2019-11-05 2020-02-07 苏州大学 多纤芯频谱灵活光网络专用保护方法与系统
CN110768721A (zh) * 2019-11-06 2020-02-07 苏州大学 多芯光纤网络中资源分配方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
桑丽颖: "基于按需节点结构的空分复用弹性光网络资源调度算法研究", 《重庆邮电大学》 *
熊琪乐: "空分复用弹性光网络中优化物理损伤和能耗的资源调度算法", 《重庆邮电大学》 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112803996A (zh) * 2020-12-30 2021-05-14 中天通信技术有限公司 一种高非线性光纤耦合串扰的检测方法
CN112803996B (zh) * 2020-12-30 2022-03-01 中天通信技术有限公司 一种高非线性光纤耦合串扰的检测方法
CN113015040A (zh) * 2021-03-26 2021-06-22 重庆邮电大学 多芯弹性光网络中基于碎片和领域匹配度的资源分配方法
CN113015040B (zh) * 2021-03-26 2023-03-14 重庆邮电大学 多芯弹性光网络中基于碎片和领域匹配度的资源分配方法
CN113099328A (zh) * 2021-04-07 2021-07-09 重庆邮电大学 多芯弹性光网络基于节点和串扰感知的资源分配方法
CN113099328B (zh) * 2021-04-07 2023-03-14 重庆邮电大学 多芯弹性光网络基于节点和串扰感知的资源分配方法
CN113534454A (zh) * 2021-07-12 2021-10-22 北京邮电大学 一种多芯光纤信道损伤均衡方法及系统
CN115209248A (zh) * 2022-07-07 2022-10-18 重庆邮电大学 多芯弹性光网络中基于串扰感知频谱可切片资源分配方法
CN115209248B (zh) * 2022-07-07 2024-09-20 玛瑜科创服务(南京)有限公司 多芯弹性光网络中基于串扰感知频谱可切片资源分配方法

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