Hypo-Steiner heuristic for multicast routing in all-optical WDM mesh networks
在稀疏分光全光WDM网络中，光树能容纳的目的地越多，组播会话所需的光树和波长就越少。在这篇文章中，一个Hypo-Steiner光树算法（HHALTH）提出了构建一个HALTH光树，包括尽可能多的目的地。Hynthesis构造的光树的代价上限为N（N-1）/2，其中N是网络中的节点数。该分析模型证明，在相同条件下，更多的目的地可以保持在一个障碍比一个只有（张等人，J. Lightware Technol，18（12），1917-1927 2000.）光树大量的仿真不仅验证了证明，但也表明，所提出的启发式优于现有的组播路由算法的大幅度的链路压力，吞吐量和效率的波长使用。
2010-11-30 cs.NI
A Reliable and Fault Tolerant Routing for Optical WDM Networks
在光WDM网络中，由于每条光路都可以承载大量的业务，因此故障可能会严重损害最终用户的应用。因此，容错成为这些网络上的一个重要问题。在正常运行时承载业务的光路称为主路，在故障时业务将在备用路径上重新路由。在本文中，我们提出了设计一个可靠的和容错的路由算法，建立主，备路径。为了建立主路径，该算法使用负载均衡，其中基于链路的当前负载来估计链路成本度量。在备用路径设置中，源通过从目的地接收的反馈来计算阻塞概率，方法是沿着现有路径发送一小部分探测数据包。然后选择具有最低阻塞概率的最佳光路。仿真结果表明，可靠的容错路由算法降低了阻塞概率和延迟，同时增加了吞吐量和信道利用率。
2009-12-03 cs.NI
Multimedia Traffic Routing in Multilayer WDM Networks
因特网上实时多媒体业务的出现刺激了用于扩展光网络骨干网的信息承载能力的新技术。多层波分复用（WDM）分组交换是一种新兴的增加光网络带宽的技术。两种算法的多媒体业务流的路由：（i）容量限制最短路径优先（CSPF）路由，它最大限度地减少每个流的距离连接给定的源和目的地节点，并满足容量限制;和（ii）流偏差算法（FDA）路由，它最大限度地减少网络范围内的平均数据包延迟。
2012-07-02 cs.NI physics.optics
Avoidance of multicast incapable branching nodes for multicast routing in WDM networks
本文研究了全光波分复用网络中的多播路由问题。为了实现多播会话，由于网络节点的有限扇出，可能必须使用若干光树。虽然已经提出了许多多播路由算法，以减少用于多播会话的波长信道的总数（总成本），在一个光纤链路中所需的波长的最大数量（链路应力）和端到端的延迟是两个参数，这并不总是考虑。最短路径树（SPT）可以得到最优的端到端时延，但它不能直接用于稀疏分光WDM网络中的组播路由。因此，我们提出了一种新的波长路由算法，它试图避免多播不能分支节点（MIB，没有分裂能力的分支节点）在最短路径为基础的组播树，以减少链路压力。该算法保留了最短路径树的好的部分，以减少端到端的延迟。该算法由三个步骤组成：（1）采用DijkstraPro优先级分配算法和节点选择算法，在NSF拓扑中生成的SPT的MIB节点数减少了38%，在USA Longhaul拓扑中减少了46%。（2）采用临界连接和最深分支连接算法对MIB节点进行处理，（3）提出了一种基于距离的光树重连算法来生成多播光树。大量的仿真表明，该算法的效率方面的链路压力和端到端的延迟。
2010-11-30 cs.NI
Is Light-Tree Structure Optimal for Multicast Routing in Sparse Light Splitting WDM Networks?
为了最小化稀疏光分光波分复用（WDM）网络中组播会话所需的波长数，提出了一种光层次结构，该结构在所有链路上占用相同的波长，以跨越尽可能多的目的地。与光树不同，光层次接受循环，其用于遍历4度（或更高）的无组播能力（MI）节点两次（或更高），并将相同波长上的两个光信号切换到同一组播会话中的两个目的地。本文首先提出了一种基于图更新和距离优先的光树算法（GRDP-LT），以提高为组播请求生成光树的质量。然后，它被扩展到计算光层次。数值结果表明，GRDP-LT光树算法比目前最有效的光树算法具有更低的链路压力、更好的波长信道开销、更小的平均端到端时延和直径.此外，与光树相比，通过采用光层次，在链路压力和网络吞吐量方面的性能再次大大提高，同时消耗相同量的波长信道成本。
2010-11-30 cs.NI
WDM/TDM over Passive Optical Networks with Cascaded-AWGRs for Data Centers
本文提出在基于PON的数据中心中结合WDM-TDM多址与两级级联AWGR实现多路径路由，并通过MILP模型优化资源分配，实现全对全连接。
2023-05-30 cs.NI
Routing in all optical networks using recursive state space technique
在本文中，我们已经尽量减少故障对网络性能的影响，通过使用合适的路由和波长分配（RWA）方法，而不干扰其他性能指标，如阻塞概率（BP）和网络管理（NM）。采用卡尔曼滤波技术降低了计算复杂度。最小重构概率路由（MRPR）算法必须能够选择最可靠的路由和波长分配的方式，利用光路（LP）建立有效地考虑所有可能的请求。
2016-05-19 cs.NI
AWG-based Nonblocking Shuffle-Exchange Networks
光混洗交换网络在各种互连网络中有着广泛的应用。提出了一种利用阵列波导光栅（AWG）和可调谐波长转换器（TWC）构建模块化光传感器的方法。根据AWG的波长路由特性，我们首次证明了AWG在本质上与经典的混洗网络在功能上是等价的。基于这个结果，我们设计了一个系统的方法来设计一个大规模的波分复用（WDM）洗牌网络使用一组小尺寸的AWG与相同的波长集。将基于AWG的WDM混洗网络与小转换范围的TWC相结合，最终得到了一种基于AWG的WDM SEN，它不仅具有多种可扩展性，而且在输入波长信道全部忙的情况下，可以达到100%的利用率。我们还研究了基于AWG的WDM SEN的路由和波长分配（RWA）问题，并证明了自路由的性质和经典的SEN的无阻塞路由条件保持在这样的基于AWG的WDM SEN。
2019-07-10 cs.NI eess.SP
Reinforcement Learning with Graph Attention for Routing and Wavelength Assignment with Lightpath Reuse
University College London（伦敦大学学院）
针对生产系统采用的固定网格加弹性速率转发器场景，提出基于图注意力的强化学习方法解决支持光路复用的路由与波长分配问题，通过基准测试优化启发式算法并开源代码，吞吐量较最优RL方法提升2.5%。
2025-04-18 cs.LG cs.NI cs.SY
A New Routing Protocol for All Optical Network
提出了一种高效的全光网络路由协议。该技术使用波分复用（WDM）。该协议与传统的AOL协议在光纤上的数据传输和控制方面有所不同。保留一组波长来传送控制信息，这组波长被定义为控制波长。控制波长采用分组路由方案进行路由，其他波长采用波长路由方案进行路由。在面向连接的网络中，只有控制分组使用控制波长发送，数据或消息使用其他波长发送。另一方面，在数据报网络中，所有的数据包都是用控制波长发送的。波长的分配可以完全动态。
2014-07-24 cs.NI
Exact Approach for Survivable Regenerator Placement in Translucent WDM Networks
大多数研究解决半透明网络设计的目标是最小化部署再生器的数量和最小化再生站点的数量之间的权衡。后者在很大程度上取决于运营商的战略，并受到各种考虑因素的推动，如功耗，维护和监督成本。然而，将再生器集中到少量节点中会使网络在再生器池故障的最终情况下面临数据丢失的高风险。在本文中，我们解决的问题，生存的半透明网络设计考虑到同时影响的四个传输损伤。我们提出了一个精确的方法，基于一个数学公式来解决问题的再生器的位置，同时确保网络的生存能力，在危险的事件中的再生器池故障。为此目的，对于每个接受的需要再生的请求，网络管理平面预先计算经过不同再生站点的若干路由路径以及相关联的有效波长。在这样做时，我们的目标是实现M：N共享再生池保护方案。仿真结果突出了在不牺牲网络生存性的情况下，通过减少再生站点的数量所获得的收益。
2017-05-18 cs.NI
A Novel Solution to the Dynamic Routing and Wavelength Assignment Problem in Transparent Optical Networks
提出了一种求解波长连续性约束下光波分复用网络中动态路由和波长分配问题的进化规划算法。我们假设一个理想的物理通道，因此忽略了连接请求的阻塞，由于物理损伤。该问题的制定包括适当的约束，使算法能够平衡的个人之间的负载，从而导致在一个较低的阻塞概率和较低的平均执行时间比现有的生物启发的算法在文献中的DRWA问题。本文研究了三种类型的波长分配技术，例如First fit、Random和Round Robin波长分配技术。该算法无需波长转换器就能保证低阻塞率和小时延，这使得该算法在当前的光交换网络中具有很大的吸引力。
2010-03-17 cs.NI
OpticGAI: Generative AI-aided Deep Reinforcement Learning for Optical Networks Optimization
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
针对现有深度强化学习光网络优化方案灵活性与效率不足的问题，提出利用生成模型学习最优策略网络的DRL框架OpticGAI，在RWA和RMSA两个NP难问题上取得最高奖励和最低阻塞率。
2024-06-22 cs.AI cs.NI
On Routing, Wavelength, Network Coding Assignment and Protection Configuration Problem in Optical-processing-enabled Networks
在光学处理使能的网络中，穿过同一节点的过渡光路可以被光学编码到彼此，以实现更高的光谱效率。在此背景下，我们提出了一个新的研究问题，题为，路由，波长，网络编码分配和保护配置（RWNCA-PC）出现在利用光网络编码（NC）的波分复用（WDM）网络中的专用路径保护与一个额外的自由度，在选择的保护触发机制，即，网络侧和客户端，定制每个连接。为了最大化NC的好处，我们因此提供了一个加权的多目标优化模型来解决RWNCA-PC问题，以最小化的波长数作为严格的优先级目标和冗余资源作为次要目标的客户端连接的数量来衡量。在实际COST 239网络上的数值结果表明，与非编码设计相比，NC的最佳使用可以节省多达$25\%$的波长资源，在编码感知设计中，混合保护配置的使用比仅采用网络侧保护方案的设计在频谱上更有效。与所有参考设计相比，我们的提案具有最高的频谱效率，此外，与单一目标设计相比，平均节省超过$40\%$转发器数量。
2022-04-26 cs.NI
Multilayer Routing and Resource Assignment in Spatial Channel Networks (SCNs): Oriented Toward the Massive SDM Era
本文面向大规模SDM时代定义SCN中的路由、空间信道与频谱分配（RSCSA）问题，并提出ILP模型与启发式算法，验证其可获得最优或近下界解。
2020-02-07 cs.NI cs.SY eess.SY
Distributed Entanglement Distribution Using Multiple Entanglement Sources in WDM-based Quantum Optical Networks
Indian Institute of Technology (IIT) Delhi（印度理工学院德里分校）
研究基于WDM的量子光网络中多纠缠源的分布式纠缠分发，采用多跳无中继网状网络架构，利用单光子和双光子纠缠分发的混合方法，实验表征自制EPPS并模拟，发现该方法在EPPS放置上更灵活，能更好利用纠缠资源并接受更高需求。
2026-07-23 cs.ET cs.NI quant-ph
AWG-based Non-blocking Clos Networks
到目前为止，三级Clos网络仍然是许多实际交换系统中最流行的解决方案。本文的目的是表明Clos网络的模块化结构是不变的技术变化。由于阵列波导光栅（AWG）的波长路由特性，无阻塞和无竞争的波分复用（WDM）交换机要求相同波长的两个呼叫必须通过不同的链路连接，否则，它们必须通过不同的波长承载。因此，除了非阻塞条件之外，基于AWG的多级交换网络的设计的挑战是按比例缩小波长粒度和减小可调谐波长转换器（TWC）的转换范围。我们设计了一个逻辑方案划分的WDM交换网络的波长自主细胞，并表明，波长的可扩展性问题可以解决递归重用类似的，但较小的，在不同的细胞波长。此外，我们证明了这些基于AWG的三阶段网络中的路由无阻塞（RNB）条件和路由分配是一致的经典Clos网络。因此，最佳的基于AWG的无阻塞Clos网络也可以达到100%的利用率时，所有的输入和输出波长信道都忙。
2014-09-13 cs.NI
Experimental Evaluation of Server Centric Passive Optical Network Based Data Centre Architecture
无源光网络（PON）技术最近被提出作为数据中心中的可扩展性、能量效率、高容量、低成本、灵活性和超额订阅问题的解决方案。本文实验演示和讨论了一个以服务器为中心的PON为基础的数据中心架构，具有高速和可靠性的实现。该架构是使用一组服务器建立的，这些服务器被分组到直接连接在一起的机架中，并通过网关服务器连接到光线路终端（OLT）。交换和路由功能已嵌入到使用4x10GE Xilinx NetFPGA的服务器中。通过使用IP摄像机通过WDM节点和PON网络传输长达110公里的光学连接的实时视频流，已经观察到了流量连续性。
2019-04-09 cs.NI
Routing and Wavelength Assignment with Minimal Attack Radius for QKD Networks
针对QKD网络物理层攻击导致的密钥交换中断问题，提出最大受影响请求数指标与RWA-MAR问题，利用ILP建模和可扩展启发式算法结合密钥缓存与架构选择优化网络弹性，显著提升安全性和可扩展性。
2025-08-14 cs.NI quant-ph
Experimental Evaluation of Passive Optical Network Based Data Centre Architecture
无源光网络（PON）技术正日益成为现代数据中心的一个有吸引力的解决方案，因为它提供了节能、高容量、低成本、可扩展和灵活的连接。在本文中，我们报告了一个PON为基础的数据中心架构，提供高弹性和高速互连，通过在不同的机架服务器之间提供替代通信路由的实施。每个机架被分成若干组服务器，并通过一组充当中继服务器的服务器连接到其他机架和光线路终端（OLT）。我们使用4x10GE Xilinx NetFPGA在服务器内实现交换和路由功能，并通过WDM节点和PON网络演示使用IP摄像机在长达100 km的光纤连接上进行端到端通信的实时视频流。
2018-08-18 cs.NI
FiWi Access Networks Based on Next-Generation PON and Gigabit-Class WLAN Technologies: A Capacity and Delay Analysis (Extended Version)
当前的无源光网络（PON）演进为下一代PON，其中高速10+ Gb/s时分复用（TDM）和长距离波长广播/路由波分复用（WDM）PON是有希望的近期候选者。另一方面，基于帧聚合技术的下一代无线局域网（WLAN）将利用物理层增强，从而产生以太网级甚高吞吐量（VHT）WLAN。在本文中，我们开发了一个分析框架，用于评估各种路由算法的容量和延迟性能的融合光纤无线（FiWi）宽带接入网络的基础上不同的下一代PON和一个多无线电多信道WLAN网状前端。我们的框架是非常灵活的，并结合了任意的帧大小分布，流量矩阵，光/无线传播延迟，数据率，和光纤故障。我们验证了我们的概率分析的准确性，通过模拟的无线和无线光无线操作模式的各种FiWi网络架构下的对等，上游，统一和不统一的交通情况。结果表明，我们提出的优化FiWi路由算法（OFRA）优于最小（无线）跳和延迟路由的吞吐量平衡和不平衡的流量负载方面，在一个小到中等的流量负载的平均延迟略有增加的代价。
2013-11-04 cs.IT cs.NI math.IT
Three Shades of Partial Protection in Elastic Optical Networks
部分保护策略基于以下观察：在故障事件中，服务可以容忍一定量的降级，因此通过减少网络中的保护流量，可以获得更好的频谱利用率。这种概念在传统的WDM背景下已经被广泛研究，但由于固定传输技术允许频谱改进的空间很小的事实，这种概念在某种程度上已经被淡化。本文的目的是恢复部分保护的兴趣，并重新调整它的弹性光网络的上下文。我们在本文中提出的进化观点确定了一种新的途径，通过简单地区分每个需求的保护服务，而不是统一对待所有需求，以务实的方式实现更高的频谱效率。在这样做时，我们提出了一个新的研究问题，路由，调制水平，频谱和保护服务分配，这是一个扩展的成熟的，即，路由，调制水平，频谱分配作为（部分）保护服务的每一个需求考虑和优化。该问题的三种变体反映了适用部分保护的阴影，详细介绍。具体地说，第一个考虑直观的情况下，相对量的保护流量为每个需求是给定的输入到网络规划过程，而第二个是专门的特殊情况下，强制执行相同的数字的部分保护的所有需求。更有趣的是在第三种变体中，在给定总网络流量的服务水平协议的情况下，我们提供了确定每个单独需求的保护服务的最佳解决方案，以便最大限度地减少频谱占用。
2021-05-03 cs.NI
An Optical KV Cache Network for Disaggregated LLM Serving
School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院电气与计算机工程学院）
该研究提出一种光学KV缓存网络，通过在预填充阶段预留光学电路，在低额外成本下缓解解耦式LLM服务中KV迁移带来的首令牌时间延迟，可容忍机械OCS的重配置延迟。
2026-10-18 cs.NI
