دراسة مقترح تحسين أداء الشبكة الاتصالات الضوئيّة السوريّة عن طريق النموذج الرياضي لعمليّة التوجيه وإسناد طول الموجة في شبكات WDM الضوئيّة

محمد الحسين, يامن عياش

Abstract


يتم الإرسال في شبكة WDM باستخدام مسارات ضوئيّة، بحيث يمتلك كل مسار ضوئي توجيهه الخاص عبر الشبكة بالإضافة إلى طول مميّز لهذا المسار. وفي حال عدم وجود طول موجي مشترك عبر كامل المسار الضوئي يتم قطع الاتصال. وتعرف مسألة إيجاد التوجيه الطول الموجي لكل مسار بمسألة التوجيه وإسناد طول الموجة RWA [1]. تُمكّن البرمجة الخطّية بالأعداد الصحيحة Integer Linear Programming (ILP) من تمثيل مسألة RWA رياضيّاً. وذلك عن طريق تحديد كل التوجيهات والأطوال الموجيّة للمسارات الضوئيّة المطلوبة بأقل عدد ممكن من الأطوال الموجيّة. حيث تعتبر ILP أحد تقنيات الأمثلة أو التحسين Optimization الرياضيّة والتي تقوم بإيجاد القيمة العظمى أو القيمة الدُنيا لتابع مكوّن من مجموعة من المتحوّلات الحقيقيّة الموجبة المحكومة بقيود خطّية إضافيّة. يهدف هذا البحث إلى تحليل أداء الشبكة الضوئيّة السوريّة للاتصالات عن طريق ILP والعمل على تحسين بنية هذه الشبكة، وذلك من أجل الحصول على أفضل أداء ممكن من حيث الحجب والاستخدام الأمثلي للموارد المتاحة.

In WDM networks, the end users exchange information with each other through all optical WDM channels, called light-paths. A light-path must occupy the same wavelength on all the fiber links through which it traverses. In a WDM optical network, with a given set of connections, the question of setting up light-paths by routing and allocating a wavelength to each connection is called Routing and Wavelength Assignment (RWA) problem. Integer Linear Programming (ILP) is a mathematical formulation helps in minimizing and maximizing an object function under multiple constraints. This can help in formulating a mathematical model for RWA. This paper studies a mathematical model for RWA in WDM Optical networks which can lead to a good network planning. This paper suggests an enhancement proposal for Syrian telecommunication optical networks using ILP formulation.


References


Seema Ansari; Adeel Ansari, Comparative Analysis of Routing and Wavelength Assignment Algorithms used in WDM Optical Networks, Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology 7(13): 2646-2654, 2014.

A. Sangeetha; K.Anusudha; Shobhit Mathur; Manoj Kumar Chaluvadi, Wavelength Assignment Problem in Optical WDM Networks, International Journal of Recent Trends in Engineering, Vol 1, No. 3, May 2009.

D. Banerjee; B. Mukherjee, A Practical Approach for Routing and Wavelength Assignment in Large Wavelength-Routed Optical Networks, IEEE Journal Selected Areas in Communications, vol. 14, no. 5, pp. 903–908, June 1996.

Ramaswami, R.; Sivarajan, Routing and wavelength assignment in all-optical networks. IEEE/ACM Trans. Networking3(5), 489–500. 1995.

Bijoy Chand Chatterjee; Nityananda Sarma; Partha Pratim Sahu; Eiji Oki; Routing and Wavelength Assignment for WDM-based Optical Networks – Quality of Service and Fault Resilience, Springer International Publishing AG 2017.

H. Zang; J. P. Jue; and B. Mukherjee, A review of routing and wavelength assignment approaches for wavelength-routed optical WDM networks, Optical Networks Magazine, pages 47–60, January 2000.

R. Krishnaswamy; K. Sivarajan, Algorithms for routing and wavelength assignment based on solutions of LP-relaxation. IEEE Communications Letters, 5(10):435–437, October 2001.

M. Kumar; P. Kumar, Static lightpath establishment in WDM networks - new ILP formulations and heuristic algorithms. Computer Communications, 2002.

K. Lee; K. Kang; T. Lee; S. Park, An optimization approach to routing and wavelength assignment in WDM all-optical mesh networks without wavelength conversion. ETRI Journal, 24(2):131–141, April 2002

L. Margara; J. Simon, Wavelength assignment problem on all-optical net-works with k fibres per link. In Automata, Languages and Programming. 27th Internaional Colloquium, ICALP 2000, volume 1853 of Lectures Notes in Com-puter Science, pages 768–779, 2000.

Siva; R.M.C.; Mohan, G, WDM Optical Networks: Concepts, Design and Algorithms. Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, NJ. 2003.

Wan, X.; Hua, N.; Zheng; Dynamic routing and spectrum assignment in spectrum-flexible transparent optical networks. IEEE/OSA J. Opt. Commun. Network.4(8), 603–613. 2012.

B. Jaumard; C. Meyer; B. Thiongane, Comparison of ILP formulations for the RWA problem, Optical Switching and Networking 4 2007.


Full Text: PDF

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Editor in chief: Prof. Dr. Hani Chaaban

Editorial Board ,Secretary Editor:Dr. Amir Tfiha