تخصيص توان نوري و سطح مدولاسيون در شبكه‌هاي نوري با لايه كنترل توزيع‌يافته مبتني بر محاسبه مسير متمركز

Optical Power and Modulation Level Assignment in PCE-based GMPLS Control Plane

رشد نمايي تقاضاي ترافيك در شبكه‌هاي نوري لزوم استفاده بهينه از پهناي باند را دربرداشته‌است. افزايش ظرفيت شبكه با بهبود كيفيت سيگنال‌هاي نوري و امكان انتقال نرخ داده بيشتر با تخصيص مدولاسيون‌هاي سطح بالا تحقق مي‌يابد. از عوامل مهم كاهش كيفيت سيگنال‌هاي نوري، اثرهاي غيرخطي است كه محاسبه دقيق آن در شبكه‌هاي نوري با لايه كنترل توزيع‌يافته ضمن افزايش پيچيدگي با صرف هزينه زيادي همراه است. در اين مقاله براي شبكه‌هاي نوري با لايه كنترل متمركز يك الگوريتم محاسبه مسير جديد با درنظرگرفتن مدل نويز گوسي براي بيان اثرهاي غيرخطي ارائه مي‌شود كه علاوه‌بر تخصيص طول موج با روش ابتكاري، توان مسيرهاي نوري در هر لحظه با هدف بيشينه‌سازي نرخ شانون در كل شبكه، به‌روزرساني شده تا با تخصيص مدولاسيون‌هاي سطح بالا، به هر درخواست حداقل مسير نوري ممكن تخصيص داده شود. نتايج شبيه‌سازي روي شبكه DTG نشان مي‌دهد كه در مقايسه با روش‌هاي موجود تعداد مدولاسيون‌هاي سطح بالا بيشتر شده و گذردهي شبكه به‌طور متوسط به اندازه THz 138.4 افزايش مي‌يابد.

The tremendous growth in the demand for high data-rates in optical networks makes efficient use of available bandwidth indispensable. Network's throughput can be improved by exploiting high-level modulation formats which allow the transmission of high data-rate and upgrading the quality of optical communication signal which degrades due to transmission impairments. The nonlinearity of optical fibers has been long recognized as one of the most overriding factors limiting the quality of optical communication signal. Accurate evaluation of nonlinearity in generalized multiprotocol label switching (GMPLS) optical networks is more complex and costly. In this paper, we present a novel heuristic joint routing, wavelength and power allocation method for path computation element (PCE) based architecture for GMPLS optical networks such that launch power of the lightpaths are updated continuously, thereby the minimum number of lightpaths are assigned to the demands. The Gaussian noise (GN) model is exploited to capture the nonlinear effect and we focus on maximizing the Shannon sum rate for network. In the DTG network compared to existing methods, numerical results demonstrate that the number of higher order modulation formats is increased and the network throughput is improved about 138.4 THz.