I. INTRODUCTIONAS OPTICAL networks

I. INTRODUCTION
AS OPTICAL networks move towards being able to cope
with elastic demands the traditional challenge of routing
and wavelength assignment becomes replaced by that of routing,
modulation and spectrum allocation (RMSA) [1], [2]. The
high dimensionality of the RMSA problem can however be
simplified due to the coupling between the dimensions caused
by the fiber nonlinearities. Thus in a nonlinear optical network
the RMSA becomes primarily a routing problem, with the
assignment of modulation format and forward error correction
(FEC) depending on the signal to noise available for a given
route and the optical spectrum to be assigned depending on the
required data rate [3]. Given the increased importance of the
routing algorithm for the nonlinear RMSA, in this letter we
investigate the impact of congestion aware routing algorithms
and quantify their performance and efficacy in delaying the
onset of network blocking for the NSFNET topology.
II. UNDERLYING ASSUMPTIONS IN
THE PROPOSED MODEL
In order to facilitate an investigation of congestion aware
routing we make the following assumptions in our analysis:
Manuscript received March 5, 2014; revised March 19, 2014; accepted
March 20, 2014. Date of publication March 21, 2014; date of current version
April 24, 2014. This work was supported by the EPSRC Programme Grant
UNLOC (EP/J017582/1).
The author is with the Department of Electronic and Electrical Engineering,
University College London, London WC1E 7JE, U.K. (e-mail:
[e-mail]).
Color versions of one or more of the figures in this letter are available
online at http://ieeexplore.ieee.org.
Digital Object Identifier 10.1109/LPT.2014.2314438
1. The client side data rate is fixed (herein we restrict our
consideration to 100 GbE assumed to be 104 Gbit/s
including framing plus an overhead for FEC).
2. Transceivers can vary modulation format and FEC.
3. Channels are Nyquist shaped, having a rectangular spectrum
of width equal to the symbol rate.
4. There are negligible guard bands between channels.
5. The network employs single mode fiber and is periodically
amplified by a lumped erbium doped fiber amplifier
(EDFA) with a bandwidth of 5 THz.
6. The spacing between amplifiers is fixed throughout
the network (herein we consider 100 km span
length).
7. No optical dispersion compensation is employed and the
fiber plant is the same over the entire network.
8. The Gaussian noise model [4], [5] is valid and
the nonlinear interference (NLI) adds incoherently
such that the total NLI is proportional to the path
length.
9. Primary source of noise is from the EDFA within
the links and that losses at the nodes may be
neglected.
10. In the link where blocking occurs the spectral utilization
is sufficiently high that the nonlinear impairments
correspond to 100% spectral utilization.
11. We consider the network to become blocking at the point
when the first blocked demand occurs.
III. PROPOSED ALGORITHM FOR NONLINEAR RMSA
The proposed algorithm for RMSA in a nonlinear
elastic network utilizing Nyquist pulse shaping is as
follows:
1. Determine the optimum signal power spectral density
given the fiber and amplifier parameters.
2. For a pair of nodes, select the shortest path that avoids
the link with the highest spectral usage (determined by
measuring the total optical power which is proportional
to spectral usage).
3. For this path determine the total number of amplifier
spans (100 km herein) in order to determine the received
signal to noise ratio (SNR).
4. For this SNR, determine the maximum net spectral
efficiency (NSE) based on known relationship between
SNR and NSE for a range of polarization division
multiplexed formats with Nyquist spectra where variable
rate FEC is also included.
5. Finally determine the gross symbol rate and assign
spectrum to serve the demand between the two
nodes.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

I. บทนำเป็นเครือข่ายแบบออปติคอย้ายไปสู่ความสามารถในการรับมือมียางยืดต้องการความท้าทายดั้งเดิมของสายงานการผลิตและกำหนดความยาวคลื่นจะถูกแทนที่ ด้วยของสายงานการผลิตปรับและสเปกตรัมการปันส่วน (RMSA) [1], [2] การก็มีมิติสูงของปัญหา RMSAง่ายเนื่องจากการเชื่อมต่อระบบระหว่างมิติที่เกิดจากโดย nonlinearities ใย ดังนั้นในเครือข่ายออปติคอลไม่เชิงเส้นRMSA จะ เป็นหลักปัญหาสาย กับการการกำหนดรูปแบบการควบคุมและแก้ไขข้อผิดพลาดที่ไปข้างหน้า(FEC) ขึ้นอยู่กับสัญญาณเสียงที่พร้อมใช้งานสำหรับการกำหนดเส้นทางและสเปกตรัมแสงกำหนดขึ้นอยู่กับการอัตราข้อมูลที่จำเป็น [3] ให้ความสำคัญที่เพิ่มขึ้นของการเส้นทางอัลกอริทึมสำหรับการไม่เชิงเส้น RMSA ในจดหมายเราตรวจสอบผลกระทบของความหนาแน่นของอัลกอริทึมการผลิตทราบและปริมาณของประสิทธิภาพการทำงานและประสิทธิภาพในการหน่วงเวลาการการโจมตีของเครือข่ายบล็อกสำหรับโทโพโลยีของ NSFNETII. สมมติฐานในรูปแบบนำเสนอเพื่ออำนวยความสะดวกในการตรวจสอบความหนาแน่นของทราบสายงานวิเคราะห์ทำสมมติฐานต่อไปนี้:5 มีนาคม 2014 ได้รับต้นฉบับ ฉบับปรับปรุง 19 มีนาคม 2014 การยอมรับ20 มีนาคม 2014 วันเผยแพร่ 21, 2557 วันที่ของรุ่นปัจจุบัน24 เมษายน 2014 งานนี้ได้รับการสนับสนุน โดยให้โครงการ EPSRCUNLOC (EP/J017582/1)ผู้เขียนจะ มีแผนกอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้าลอนดอน 7JE WC1E ลอนดอน สหราชอาณาจักร (อีเมล์:[e-mail])มีรุ่นสีของตัวเลขในอักษรนี้อย่างใดอย่างหนึ่งออนไลน์ที่ http://ieeexplore.ieee.orgตัวระบุวัตถุดิจิตอล 10.1109/LPT.2014.23144381.ลูกค้าด้านข้อมูลอัตราคงที่ (ในที่นี้เราจำกัดของเราพิจารณาการ 100 GbE ถือว่าเป็น 104 Gbit/sรวมกรอบบวกค่าการผลิตสำหรับ FEC)2. ตัวรับส่งสัญญาณจะแตกต่างรูปแบบเย็นและ FEC.3. ช่องมี Nyquist รูป มีคลื่นสี่เหลี่ยมความกว้างเท่ากับอัตราสัญลักษณ์4. มีวงดนตรีกันเล็กน้อยระหว่างช่อง5. เครือข่ายการใช้เส้นใยโหมดเดี่ยว และเป็นระยะ ๆขยาย โดยขยายเส้นใยโลหะที่จัดเออร์เบียม(EDFA) มีแบนด์วิธของ 5 THz6. ระยะห่างระหว่างเครื่องขยายเสียงคงที่ตลอดเครือข่าย (ในที่นี้เราพิจารณาระยะ 100 กม.ความยาว)7. ไม่มีการชดเชยแสงการกระจายเป็นลูกจ้างและพืชเส้นใยจะมีเครือข่ายทั้งหมดรุ่น 8 นที่เสียง [4], [5] ที่ถูกต้อง และรบกวนไม่เชิงเส้น (NLI) เพิ่ม incoherentlyซึ่ง NLI รวมเป็นสัดส่วนกับเส้นทางความยาว9. ต้นเสียงมาจาก EDFA ภายในการเชื่อมโยงและที่ขาดที่โหนอาจไม่มีกิจกรรม10. ในการเชื่อมโยงที่เกิดการบล็อคที่ใช้สเปกตรัมเป็นอย่างสูงที่บกพร่องไม่เชิงเส้นสอดคล้องกับการใช้งาน 100% สเปกตรัม11. เราพิจารณาเครือข่ายให้เป็นบล็อกที่จุดเมื่อถูกบล็อกความเกิดIII. เสนออัลกอริทึมสำหรับ RMSA ไม่เชิงเส้นอัลกอริทึมนำเสนอสำหรับ RMSA ในแบบไม่เชิงเส้นเครือข่ายยางยืดที่ใช้สร้างพัลส์ของ Nyquist เป็นต่อไปนี้:1. ตรวจสอบความหนาแน่นสเปกตรัมของไฟสัญญาณที่เหมาะสมกำหนดพารามิเตอร์ไฟเบอร์และแอมพลิฟายเออร์สำหรับคู่ของโหน เลือกเส้นทางที่สั้นที่สุดที่หลีกเลี่ยงการเชื่อมโยงกับการใช้สเปกตรัมสูงสุด (ที่กำหนดโดยวัดพลังงานแสงทั้งหมดซึ่งเป็นสัดส่วนการสเปกตรัมการใช้งาน)3. สำหรับเส้นทางนี้กำหนดจำนวนของแอมพลิฟายเออร์ครอบคลุม (100 กิโลเมตรในที่นี้) เพื่อตรวจสอบที่ได้รับสัญญาณอัตราส่วนสัญญาณรบกวน (SNR)4. สำหรับนี้ SNR กำหนดสุทธิสูงสุดสเปกตรัมประสิทธิภาพ (NSE) ตามรู้จักความสัมพันธ์ระหว่างSNR และ NSE สำหรับช่วงของส่วนโพลาไรซ์multiplexed Nyquist สเป็ครูปแบบหลากหลายนอกจากนี้ยังมีอัตรา FEC5. สุดท้ายกำหนดอัตรารวมสัญลักษณ์ และกำหนดคลื่นความถี่เพื่อให้บริการความต้องการระหว่างสองโหน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

I. บทนำ
เป็นเครือข่าย OPTICAL ย้ายไปทางความสามารถในการรับมือ
กับความต้องการความยืดหยุ่นความท้าทายแบบดั้งเดิมของการกำหนดเส้นทาง
และการโอนความยาวคลื่นจะกลายเป็นว่าแทนที่ด้วยของเส้นทาง,
เอฟเอ็มและการจัดสรรคลื่นความถี่ (RMSA) [1], [2]
มิติสูงของปัญหา RMSA สามารถ แต่จะ
ง่ายเนื่องจากการมีเพศสัมพันธ์ระหว่างมิติเกิดจาก
โดย nonlinearities เส้นใย ดังนั้นในเครือข่ายแสงไม่เชิงเส้น
RMSA กลายเป็นหลักปัญหาเส้นทางที่มี
การกำหนดรูปแบบเอฟเอ็มและการแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า
(FEC) ขึ้นอยู่กับสัญญาณเสียงใช้ได้สำหรับการที่กำหนด
เส้นทางและคลื่นแสงที่จะกำหนดขึ้นอยู่กับ
ข้อมูลที่ต้องการ อัตรา [3] ให้ความสำคัญเพิ่มขึ้นของ
ขั้นตอนวิธีการกำหนดเส้นทางสำหรับการไม่เชิงเส้น RMSA ในจดหมายฉบับนี้เรา
ตรวจสอบผลกระทบของความแออัดของขั้นตอนวิธีการกำหนดเส้นทางทราบ
และปริมาณประสิทธิภาพการทำงานและการรับรู้ความสามารถของตนในการชะลอ
การโจมตีของบล็อกสำหรับโทโพโลยีเครือข่าย NSFNET.
ครั้งที่สอง พื้นฐานข้อสมมติฐานในการ
โมเดลเสนอ
เพื่อความสะดวกในการตรวจสอบความแออัดตระหนัก
การกำหนดเส้นทางที่เราทำให้สมมติฐานดังต่อไปนี้ในการวิเคราะห์ของเรา:
ต้นฉบับที่ได้รับ 5 มีนาคม 2014; ปรับปรุง 19 มีนาคม 2014; ได้รับการยอมรับ
ที่ 20 มีนาคม 2014 วันที่ตีพิมพ์ 21 มีนาคม 2014; วันที่รุ่นปัจจุบัน
วันที่ 24 เมษายน 2014 งานนี้ได้รับการสนับสนุนจากโครงการแกรนท์ EPSRC
unloc (EP / J017582 / 1).
ผู้เขียนเป็นกับกรมอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้า
มหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน, ลอนดอน WC1E 7JE, สหราชอาณาจักร (E -mail:
. [e-mail])
รุ่นสีหนึ่งหรือมากกว่าของตัวเลขในจดหมายฉบับนี้มีอยู่
ทางออนไลน์ที่ http://ieeexplore.ieee.org.
วัตถุดิจิตอล Identifier 10.1109 / LPT.2014.2314438
1 อัตราการส่งข้อมูลด้านลูกค้าได้รับการแก้ไข (ในที่นี้เรา จำกัด เรา
พิจารณาถึง 100 GbE สันนิษฐานว่าจะเป็น 104 กิกะบิต / วินาที
รวมทั้งกรอบบวกค่าใช้จ่ายสำหรับ FEC).
2 ส่งสัญญาณอาจมีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบเอฟเอ็มและ FEC.
3 ช่อง Nyquist รูปมีคลื่นสี่เหลี่ยม
ที่มีความกว้างเท่ากับอัตราสัญลักษณ์.
4 มีวงดนตรียามเล็กน้อยระหว่างช่อง.
5 เครือข่ายพนักงานเส้นใยโหมดเดี่ยวและระยะ
ขยายโดยล้างโลก erbium ใยเจือเครื่องขยายเสียง
(EDFA) มีแบนด์วิดธ์ 5 THz ได้.
6 ระยะห่างระหว่างเครื่องขยายเสียงได้รับการแก้ไขไปทั่ว
เครือข่าย (ในที่นี้เราจะพิจารณา 100 กมช่วง
ยาว).
7 ไม่มีการชดเชยการกระจายแสงเป็นลูกจ้างและ
โรงงานผลิตเส้นใยจะเหมือนกันผ่านเครือข่ายทั้งหมด.
8 รูปแบบเสียง Gaussian [4] [5] ถูกต้องและ
การรบกวนไม่เชิงเส้น (NLI) ได้เพิ่มละล่ำละลัก
ดังกล่าวที่รวม NLI เป็นสัดส่วนกับเส้นทางที่
ยาว.
9 แหล่งที่มาหลักของเสียงจาก EDFA ภายใน
การเชื่อมโยงและว่าการสูญเสียที่โหนดอาจจะ
ถูกทอดทิ้ง.
10 ในการเชื่อมโยงการปิดกั้นที่เกิดขึ้นการใช้สเปกตรัม
สูงพอที่บกพร่องไม่เชิงเส้น
ตรงกับการใช้สเปกตรัม 100%.
11 เราพิจารณาเครือข่ายที่จะกลายเป็นปิดกั้นที่จุด
เมื่อความต้องการบล็อกแรกที่เกิดขึ้น.
III อัลกอริทึมสำหรับการไม่เชิงเส้น RMSA
เสนออัลกอริทึมสำหรับ RMSA ไม่เชิงเส้นใน
เครือข่ายที่มีความยืดหยุ่นการใช้ Nyquist ชีพจรปรับเป็น
ดังนี้
1 ตรวจสอบสัญญาณดีที่สุดความหนาแน่นพลังงานสเปกตรัม
ได้รับเส้นใยและเครื่องขยายเสียงพารามิเตอร์.
2 สำหรับคู่ของโหนดเลือกเส้นทางที่สั้นที่สุดที่หลีกเลี่ยง
การเชื่อมโยงกับการใช้งานสเปกตรัมสูงสุด (กำหนดโดย
การวัดพลังงานแสงรวมซึ่งเป็นสัดส่วน
การใช้งานราง).
3 สำหรับเส้นทางนี้กำหนดจำนวนของเครื่องขยายเสียง
ครอบคลุม (100 กิโลเมตรที่นี้) เพื่อตรวจสอบที่ได้รับ
สัญญาณเสียงอัตราส่วน (SNR).
4 สำหรับ SNR นี้กำหนดสูงสุดสุทธิสเปกตรัม
ประสิทธิภาพ (NSE) ตามความสัมพันธ์ที่รู้จักกันระหว่าง
SNR และ NSE สำหรับช่วงของการแบ่งขั้ว
รูปแบบมัลติเพล็กกับ Nyquist สเปกตรัมที่ตัวแปร
อัตรา FEC ยังรวม.
5 สุดท้ายตรวจสอบสัญลักษณ์อัตรากำไรขั้นต้นและกำหนด
คลื่นความถี่ที่จะตอบสนองความต้องการระหว่างสอง
โหนด

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ผมแนะนำเป็นเครือข่ายออปติคอลย้ายไปสู่การสามารถที่จะรับมือกับความต้องการของความท้าทายของเส้นทางแบบยืดหยุ่นและการกำหนดความยาวคลื่นจะถูกแทนที่ด้วยของการจัดเส้นทางปรับการจัดสรรคลื่นความถี่ ( rmsa ) [ 1 ] [ 2 ] ที่dimensionality สูงของปัญหา แต่เป็น rmsaง่ายเนื่องจากการเชื่อมต่อระหว่างมิติที่เกิดโดยเส้นใย nonlinearities . ดังนั้นในเครือข่ายแบบแสงการ rmsa กลายเป็นเส้นทางหลัก ปัญหา กับการปรับรูปแบบและการแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า( FEC ) ขึ้นอยู่กับสัญญาณเสียงที่พร้อมใช้งานสำหรับการได้รับเส้นทางและสเปกตรัมแสงที่จะได้รับขึ้นอยู่กับต้องการข้อมูลอัตรา [ 3 ] ให้เพิ่มความสำคัญของขั้นตอนวิธีการกำหนดเส้นทางสำหรับการไม่เชิงเส้น rmsa ในฉบับนี้เราศึกษาผลกระทบของความแออัดของขั้นตอนวิธีทราบเส้นทางวัดประสิทธิภาพของพวกเขาประสิทธิภาพและล่าช้าการโจมตีเครือข่ายบล็อกสำหรับ nsfnet โทโพโลยี2 . สมมติฐานพื้นฐานในแบบจำลองเพื่อความสะดวกในการตรวจสอบของความแออัดตระหนักถึงเส้นทางที่เราให้ตามสมมติฐานในการวิเคราะห์ของเราต้นฉบับที่ได้รับ 5 มีนาคม 2014 ; ปรับปรุงมีนาคม 19 , 2014 ; ยอมรับ20 มีนาคม 2014 วันที่ประกาศ 21 มีนาคม 2014 ; วันที่ของรุ่นปัจจุบัน24 เมษายน 2014 งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนโดย EPSRC โปรแกรมแกรนท์unloc ( สอี / j017582 / 1 )ผู้เขียนกับภาควิชาอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้ามหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน wc1e 7je , อังกฤษ ( E-mail :s.savory @ UCL ac.uk )สีรุ่นหนึ่งหรือมากกว่าตัวเลขในจดหมายนี้มีอยู่ออนไลน์ ที่ http://ieeexplore.ieee.org .10.1109/lpt.2014.2314438 ดิจิตอลระบุวัตถุ1 . ฝ่ายข้อมูลอัตราคงที่ ( ในที่นี้เราใช้ของเราการพิจารณาถึง 100 ทาง สันนิษฐานเป็น 104 gbit / วินาทีรวมทั้งกรอบบวกค่าใช้จ่ายสำหรับ FEC )2 . สามารถปรับรูปแบบและเป็นที่แตกต่างกันเรื่อง .3 . ช่องเป็นรูปคลื่นสี่เหลี่ยมมีไนควิสต์ ,ความกว้างเท่ากับสัญลักษณ์อัตรา4 . มีเล็กน้อยยามวงระหว่างช่อง5 . เครือข่ายที่ใช้เส้นใยโหมดเดี่ยวและเป็นระยะ ๆโดยขยายเป็นก้อนด้วยเส้นใยเออร์เบียมเครื่องขยายเสียง( EDFA ) กับแบนด์วิดธ์ 5 thz .6 . ระยะห่างระหว่างแอมป์คงที่ตลอดเครือข่าย ( ในที่นี้เราพิจารณาช่วง 100 กม.ความยาว )7 . ไม่มีการชดเชยแสง ใช้ และเส้นใยพืชเป็นเดียวกันผ่านเครือข่ายทั้งหมด8 . การ ) เสียงแบบ [ 4 ] , [ 5 ] ถูกต้องการแทรกแซงเชิงเส้น ( nli ) เพิ่มอย่างไม่ต่อเนื่องเช่นที่ nli รวมเป็นสัดส่วนกับเส้นทางความยาว9 . แหล่งที่มาของเสียงดังจาก EDFA ภายในการเชื่อมโยงและความสูญเสียที่โหนดอาจจะที่ถูกทอดทิ้ง10 . ในการเชื่อมโยงที่บังเกิดขึ้นการใช้สเปกตรัมคือสูงพอสมควรว่าความไม่เชิงเส้นสอดคล้องกับ 100% การใช้11 . เราพิจารณาเครือข่ายจะกลายเป็นบล็อกที่จุดเมื่อแรกบล็อกความต้องการเกิดขึ้นเสนอขั้นตอนวิธีเชิง rmsa IIIวิธีที่เสนอสำหรับ rmsa ในแบบเชิงเส้นยืดหยุ่นใช้ชีพจรการเป็นเครือข่ายของไนควิสต์ดังนี้ :1 . ตรวจสอบสภาวะความหนาแน่นสเปกตรัมสัญญาณพลังงานให้ไฟเบอร์และพารามิเตอร์เครื่องขยายเสียง2 . สำหรับคู่ของโหนด เลือกเส้นทางที่สั้นที่สุดที่หลีกเลี่ยงการเชื่อมโยงกับการใช้พื้นที่สูงสุด ( กำหนดโดยวัดรวมพลังงานแสงซึ่งมีสัดส่วนการใช้สเปกตรัม )3 . สำหรับเส้นทางนี้ได้กำหนดจำนวนของเครื่องขยายเสียงขยาย ( ในที่นี้ 100 km ) เพื่อหาที่ได้รับอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวน ( SNR )4 . เพื่อสมัครงานนี้ , ตรวจสอบสุทธิสูงสุดสเปกตรัมประสิทธิภาพ ( NSE ) ขึ้นอยู่กับว่า ความสัมพันธ์ระหว่างสมัครงาน และ NSE สำหรับช่วงของแผนกโพลาไรเซชันมัลติเพลกซ์รูปแบบสเปกตรัมที่ตัวแปรของไนควิสต์เรื่อง ซึ่งยังรวม5 . ในที่สุดก็หาอัตราขั้นต้นและกำหนดสัญลักษณ์สเปกตรัมเพื่อตอบสนองความต้องการระหว่างสองโหนด