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基于强化学习的光网络自适应高效率RWA算法(特邀)
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作者 刘兆洋 潘必韬 《光通信研究》 北大核心 2024年第5期63-70,共8页
【目的】在光网络中,目前基于深度强化学习(DRL)的路由与波长分配(RWA)算法大多依赖于K最短路径(KSP)路由算法提前计算备选路径,这种方法缺乏灵活性和动态性,当网络拓扑变化时需要为所有节点对重新进行KSP计算。为了解决上述问题,文章... 【目的】在光网络中,目前基于深度强化学习(DRL)的路由与波长分配(RWA)算法大多依赖于K最短路径(KSP)路由算法提前计算备选路径,这种方法缺乏灵活性和动态性,当网络拓扑变化时需要为所有节点对重新进行KSP计算。为了解决上述问题,文章提出了基于DRL的自适应高效率(ADE)-RWA框架。【方法】文章提出的ADE-RWA框架的关键点及创新之处在于训练过程中,DRL的智能体在动作选择时从当前节点出发选择最优单步连接,而不是预先计算的完整路径,从而可以动态实时依据网络状态的变化做出路由策略的改变,以适应链路故障等网络拓扑改变的情况。ADE-RWA框架的另一关键点在于DRL训练过程不仅训练其决策神经网络,并且每次成功分配一条路径时,都将其以路由表(LUT)的形式存储。在DRL训练收敛后,网络路径的LUT信息也将完整。此时使用LUT直接查找可用路径,可有效降低计算成本,提高RWA算法效率。此外,LUT查找与DRL训练能够实现动态切换。文章所提算法通过动态感知网络状态的变化,当网络故障引起拓扑变化时,切换到DRL阶段继续进行训练,保证了LUT的动态更新。【结果】实验结果表明,与KSP-首次拟合(FF)和路由调制和频谱分配的深度学习(DeepRMSA)算法相比,文章所提ADE-RWA框架的阻塞率分别降低了36%和30%;且当发生链路故障时,ADE-RWA框架可以迅速适应网络拓扑的变化。【结论】文章提出了基于DRL的ADE-RWA框架,实现了动态光网络拓扑下的自适应RWA,并降低了计算成本。 展开更多
关键词 波长路由光网络 路由与波长分配 深度强化学习 数字孪生
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采用蚁群算法解决光网络中动态及分布式RWA问题的方法 被引量:6
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作者 郑滟雷 顾畹仪 +1 位作者 连伟华 黄善国 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1104-1109,共6页
为了在大规模节点网络中提高路由与波长分配(RWA)算法的性能指标,解决集中式计算方式与网络资源实时变化之间的矛盾问题,提出了一种基于动态业务模型下的分布式蚁群算法.该方法在波长连续的前提下,尝试利用蚂蚁找食的天然特性,由单只蚂... 为了在大规模节点网络中提高路由与波长分配(RWA)算法的性能指标,解决集中式计算方式与网络资源实时变化之间的矛盾问题,提出了一种基于动态业务模型下的分布式蚁群算法.该方法在波长连续的前提下,尝试利用蚂蚁找食的天然特性,由单只蚂蚁一次性的完成路由和波长分配任务,算法在两个具备不同规则的拓扑结构上进行了仿真.通过算法分析和仿真结果表明,基于分布式的策略可以更好地完成光路的选择,可降低光网络中的呼叫阻塞率,有利于提高网络资源的利用率. 展开更多
关键词 路由与波长分配 蚁群算法 波分复用 光网络 信息素
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WDM网络中一种基于分层图模型的RWA算法 被引量:12
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作者 王汝言 张普钊 +1 位作者 隆克平 常交法 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2007年第10期4-6,共3页
提出了一种基于分层图的最大边不相关(Layered Graph-Based Edge Disjoint Path)算法,该算法不同于现有研究大多将WDM网络的RWA问题拆分为选路和分配波长两个子问题,而是将波长分层图和图论中的最大边不相关原理引入RWA问题中,可同时进... 提出了一种基于分层图的最大边不相关(Layered Graph-Based Edge Disjoint Path)算法,该算法不同于现有研究大多将WDM网络的RWA问题拆分为选路和分配波长两个子问题,而是将波长分层图和图论中的最大边不相关原理引入RWA问题中,可同时进行选路和波长分配。仿真证明,该算法可以有效节省网络波长资源,且易于实施。 展开更多
关键词 WDM光网络 rwa 分层图 最大边不相关
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一种提高光网络攻击容忍性的RWA算法研究 被引量:3
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作者 彭炳斌 张引发 +1 位作者 刘涛 王鲸鱼 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2013年第3期31-34,共4页
通过研究光网络中带内串扰攻击及其传播原理,在基于串扰攻击有限传播的模型之上,提出了一种限制串扰攻击传播的波长路由分配(Routing and Wavelength Assignment,RWA)算法。该算法把分配后能产生最小串扰攻击传播最大值(Crosstalk Attac... 通过研究光网络中带内串扰攻击及其传播原理,在基于串扰攻击有限传播的模型之上,提出了一种限制串扰攻击传播的波长路由分配(Routing and Wavelength Assignment,RWA)算法。该算法把分配后能产生最小串扰攻击传播最大值(Crosstalk Attack Propagation Maximum,CAPM)的波长路由分配给新的光路请求,从而减少全网的潜在的攻击传播范围。仿真结果显示,与常用的首次命中(Fist-fit)RWA算法相比,该算法能显著降低全网的串扰攻击传播最大值,从而提高光网络的攻击容忍性。 展开更多
关键词 光网络 串扰攻击 波长路由分配 攻击容忍
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基于损伤感知的动态RWA算法性能比较研究 被引量:6
5
作者 赵继军 王丽荣 +1 位作者 纪越峰 徐大雄 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期655-659,共5页
从光网络向透明架构的演进和面向业务的发展趋势出发,介绍了损伤感知的RWA问题的相关研究,通过给经典RWA算法增加对损伤效果的考虑,提出了具有损伤感知能力的动态RWA算法(IBest,IFF,IPack)并进行了仿真验证,结果表明在有损伤的环境下具... 从光网络向透明架构的演进和面向业务的发展趋势出发,介绍了损伤感知的RWA问题的相关研究,通过给经典RWA算法增加对损伤效果的考虑,提出了具有损伤感知能力的动态RWA算法(IBest,IFF,IPack)并进行了仿真验证,结果表明在有损伤的环境下具有损伤感知能力的动态RWA算法既能保持经典算法的优势又在阻塞率上具有优于经典算法的性能。 展开更多
关键词 透明光网络 物理损伤 损伤感知的路由与波长分配
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波长连续WDM光网络中新的自适应RWA算法 被引量:2
6
作者 康巧燕 孟相如 +1 位作者 李维民 王建峰 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2006年第18期95-97,共3页
在对WDM波长路由光网络的路由和波长分配算法进行研究的基础上,提出了一种新的自适应动态路由算法和考虑路径优先级及网络公平性的波长分配算法,给出了具体分析及实现步骤。该算法能有效地利用网络资源,保证业务分布的均衡,较好地兼顾... 在对WDM波长路由光网络的路由和波长分配算法进行研究的基础上,提出了一种新的自适应动态路由算法和考虑路径优先级及网络公平性的波长分配算法,给出了具体分析及实现步骤。该算法能有效地利用网络资源,保证业务分布的均衡,较好地兼顾网络资源分配的合理性,有效地改善了全网的平均阻塞性能。 展开更多
关键词 光传送网 路由和波长分配 光路 相对容量损失
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ASON网中具有分布估计特征的动态RWA算法 被引量:1
7
作者 许昌 常会友 徐俊 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2010年第12期2418-2421,共4页
针对ASON网中动态RWA问题建立了相应的网络模型,并提出一种基于分布估计算法的动态RWA算法.与传统RWA算法相比,该算法在可行解搜索空间及计算量上大大降低,为算法在工程上的实现提供了可行性.仿真实验结果表明,提出的新算法搜索效率高... 针对ASON网中动态RWA问题建立了相应的网络模型,并提出一种基于分布估计算法的动态RWA算法.与传统RWA算法相比,该算法在可行解搜索空间及计算量上大大降低,为算法在工程上的实现提供了可行性.仿真实验结果表明,提出的新算法搜索效率高、求解速度快且能够获得高质量的全局近似最优解,具有较强的实用性. 展开更多
关键词 ASON 网络生存性 保护容量 分布估计算法
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WDM光网络中RWA算法的性能分析 被引量:4
8
作者 赵季红 曲桦 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期180-184,共5页
讨论了静态网络条件下WDM全光网络中选路与波长分配,提出一种全新的分类方法,对现有的RWA算法进行分类,比较了各种算法的性能,得出的结论有助于网络运营者在应用时选择合理的RWA机制。根据算法的性能和实际网络建设优化的需要,指出了RW... 讨论了静态网络条件下WDM全光网络中选路与波长分配,提出一种全新的分类方法,对现有的RWA算法进行分类,比较了各种算法的性能,得出的结论有助于网络运营者在应用时选择合理的RWA机制。根据算法的性能和实际网络建设优化的需要,指出了RWA领域需要进一步研究的问题。 展开更多
关键词 rwa算法 性能分析 WDM光网 光纤通信
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DWDM光网络中RWA问题的遗传求解方法 被引量:2
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作者 李迎秋 董宗然 陈明华 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第2期295-297,435,共4页
针对密集波分复用(dense wavelength-division multiplexing,DWDM)光网络通信中的动态路由与波长分配(routing andwavelength assignment,RWA)问题,提出了一种基于遗传算法的动态RWA方法。将遗传算法与分层图模型相结合,实现了RWA的方... 针对密集波分复用(dense wavelength-division multiplexing,DWDM)光网络通信中的动态路由与波长分配(routing andwavelength assignment,RWA)问题,提出了一种基于遗传算法的动态RWA方法。将遗传算法与分层图模型相结合,实现了RWA的方便计算。通过扩展适应值函数,能够有效地处理带时延约束的通信量请求。实验结果表明,与已有最短路径算法(Dijks-tra)相比,该算法能够提供多条候选路由方案,更适应较差环境下的网络通信。 展开更多
关键词 路由和波长分配 遗传算法 最短路径 时延约束 分层图
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多域光网络中的动态RWA算法研究 被引量:4
10
作者 项鹏 王荣 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2007年第1期23-26,共4页
随着光网络规模的不断增大,下一代智能光网络将被划分为多个路由域进行分布式管理。由于在这种具有分布式特点的多域光网络中,每个路由域只了解本地子网内的拓扑和资源信息,因此以往光网络中已有的基于全网信息的动态RWA算法将不在有效... 随着光网络规模的不断增大,下一代智能光网络将被划分为多个路由域进行分布式管理。由于在这种具有分布式特点的多域光网络中,每个路由域只了解本地子网内的拓扑和资源信息,因此以往光网络中已有的基于全网信息的动态RWA算法将不在有效。文章首先分析了多域光网络中的动态RWA问题,然后针对多域网的特点对已有的RWA算法进行了修改,并在给定的多域光网络模型中对该算法进行了仿真研究。结果表明:在多域网络环境下,以往的动态RWA算法急需改进。 展开更多
关键词 多域光网络 分布式网络管理 路由与波长分配
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路由与波长分配的RWA算法应用于光通信网络 被引量:7
11
作者 王安梅 《激光杂志》 北大核心 2015年第4期179-181,共3页
随着科学技术的不断发展,光通信网络成为了网络技术的主要发展趋势,逐渐在通信网络中发挥出显著作用。现阶段,光通信网络中的光网络主要采用基于密集波分复用技术组成,一旦波分数量增加,光网络中的路由选择与波长分配问题就难以解决。... 随着科学技术的不断发展,光通信网络成为了网络技术的主要发展趋势,逐渐在通信网络中发挥出显著作用。现阶段,光通信网络中的光网络主要采用基于密集波分复用技术组成,一旦波分数量增加,光网络中的路由选择与波长分配问题就难以解决。本文详细阐述了分层图模型的概念,提出波长可变光网络中的动态RWA算法,并在此基础上分析了动态RWA算法的数值模拟,以在提高波长资源利用率的同时,降低网络阻塞率。 展开更多
关键词 光通信网络 路由与波长分配 动态rwa算法
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光网络中一种考虑信号损伤限制和服务质量区分的动态RWA算法 被引量:2
12
作者 项鹏 王荣 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期736-742,共7页
在光网络中,光信号沿着路由与波长分配(RWA)算法选定的光通路传输的过程中会受到各种信号损伤的影响而导致信号质量的不断下降,严重影响着业务的服务质量(QoS).而光网络中多样化的客户层业务往往有着不同的QoS的需求,因此有必要根据不... 在光网络中,光信号沿着路由与波长分配(RWA)算法选定的光通路传输的过程中会受到各种信号损伤的影响而导致信号质量的不断下降,严重影响着业务的服务质量(QoS).而光网络中多样化的客户层业务往往有着不同的QoS的需求,因此有必要根据不同的业务QoS需求对光信号损伤的影响进行不同程度的控制.针对这一问题,提出了一种能同时考虑信号损伤限制和服务质量区分的动态RWA算法,并通过计算机仿真的方法对其性能进行了分析和验证.结果表明:该算法既能克服光网络中信号损伤的影响又能为不同级别的业务提供不同的QoS保证,更贴近实际需求. 展开更多
关键词 光通信 光网络 信号损伤 路由与波长分配算法 服务质量
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基于分层图的最少资源碎片AR-RWA算法
13
作者 阳小龙 刘潇 郑环 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期529-532,共4页
提前预留模式是保障网格计算QoS的重要手段,但提前预留引起的资源碎片对资源利用率影响很大。该文分析了当前光网格中支持提前预留RWA算法存在的问题,即没有考虑资源碎片量及其对后来到达业务请求的影响。基于分层图模型,提出了最少资... 提前预留模式是保障网格计算QoS的重要手段,但提前预留引起的资源碎片对资源利用率影响很大。该文分析了当前光网格中支持提前预留RWA算法存在的问题,即没有考虑资源碎片量及其对后来到达业务请求的影响。基于分层图模型,提出了最少资源碎片波长分配算法(即LG-LRF)。该算法将资源碎片作为分层图中波长平面的链路权值,尝试在分层图模型中对路由子问题和波长分配子问题一并解决,较大限度地避免波长连续性限制与资源碎片对后续业务的影响。通过仿真证明了其阻塞率、资源碎片率等性能有一定提高,适合工作于提前预留模式。 展开更多
关键词 提前预留 光网格 资源碎片 路由和波长分配
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波长路由光网络中RWA算法的设计分析 被引量:3
14
作者 张曙光 叶运峰 +1 位作者 李晓东 赵继军 《光通信研究》 北大核心 2009年第5期33-36,共4页
文章通过对波长路由光网络中路由与波长分配(RWA)问题的研究,介绍了求解路由子问题和波长分配子问题的常用方法,总结了3种类型的RWA问题的优化解决方法,最后对目前RWA算法设计中存在的问题进行了分析并阐述了解决此类问题的重要性。
关键词 波分复用 波长路由光网络 路由与波长分配
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全光网络中信号损伤限制RWA算法比较 被引量:2
15
作者 徐洋 葛文萍 +1 位作者 李艳超 张杰 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2013年第2期9-11,共3页
构建物理损伤约束模型,考虑多种物理损伤,并将其转化成光信噪比,可方便捕捉光信号质量沿光路下降情况。改进基于分层图RWA算法,使其在具有物理损伤的网络也能获得较低的阻塞率。仿真结果表明,IRWA算法在非理想网络中仍能获得较低的阻塞率。
关键词 透明光网络 物理层损伤 波长路由分配 Irwa算法
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波长可变光网络下基于能耗感知的RWA算法 被引量:1
16
作者 袁诗瑶 郭宏翔 +1 位作者 张东旭 伍剑 《光通信研究》 北大核心 2013年第2期6-8,69,共4页
光网络的绿色节能是当前的研究热点之一,采用能耗感知的RWA(路由波长分配)算法对业务进行配置作为一种有效的节能方法获得了广泛关注,而现有的相关研究成果忽视了波长转换器在光网络节能方面能起的作用。文章提出了一种基于波长可变全... 光网络的绿色节能是当前的研究热点之一,采用能耗感知的RWA(路由波长分配)算法对业务进行配置作为一种有效的节能方法获得了广泛关注,而现有的相关研究成果忽视了波长转换器在光网络节能方面能起的作用。文章提出了一种基于波长可变全光网络下的RWA算法——LBC-WC(基于负载计算代价的波长转换增强型)算法,旨在利用波长转换器来使光纤能承担更多的光路,使更多的光纤空余出来。在稀疏配置波长转换器的波长交换光网络场景下对算法进行了仿真,仿真结果表明,该算法能够大幅度减少网络中使用的光纤数目,有效提高光纤利用率,提高网络能效。 展开更多
关键词 路由波长分配 能耗感知 波长转换器
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基于PCE的WSON光网络RWA分配策略与仿真 被引量:3
17
作者 柳刚 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2012年第11期22-24,共3页
为了有效分配WSON光网络中的波长资源,提出了一种基于路径计算单元(Path Computation Element,PCE)的波长交换光网络(Wavel ength-Switched Optical Network,WSON)路由与波长分配策略。该策略通过PCE建立波长资源冲突避免表,并由目的节... 为了有效分配WSON光网络中的波长资源,提出了一种基于路径计算单元(Path Computation Element,PCE)的波长交换光网络(Wavel ength-Switched Optical Network,WSON)路由与波长分配策略。该策略通过PCE建立波长资源冲突避免表,并由目的节点与PCE进行通信确认,避免资源竞争问题的发生。将该策略下的网络阻塞情况与FF算法、RF算法进行对比仿真,仿真结果表明运用该策略可以有效抑制波长预留冲突,大大降低网络阻塞率。 展开更多
关键词 波长交换光网络 路由与波长分配 资源预留 网络阻塞率
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RWA方法对WDM网络P圈优化性能的影响
18
作者 葛晨晖 孙小菡 张明德 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1742-1745,共4页
研究不同的路由和波长分配(RWA)方法对无波长变换WDM网络P圈优化性能的影响.提出了用负载均衡的方法对各波长层的工作容量进行均衡,以降低网络总容量.分别研究了动态分层通用RWA(DL-GRWA)、最短路径RWA(SP-RWA)、动态分层负载均衡(DL-LB... 研究不同的路由和波长分配(RWA)方法对无波长变换WDM网络P圈优化性能的影响.提出了用负载均衡的方法对各波长层的工作容量进行均衡,以降低网络总容量.分别研究了动态分层通用RWA(DL-GRWA)、最短路径RWA(SP-RWA)、动态分层负载均衡(DL-LB)、最短路径负载均衡(SP-LB)、固定波长负载均衡(FW-LB)5种方法对网络总容量的影响.仿真发现,无论何种RWA方法,随着圈最大跳数限制的变大,网络总容量都逐渐降低,其中SP-LB方法所需要的网络总容量最小. 展开更多
关键词 波分复用 P圈 路由和波长分配 整数线性规划
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WDM网络中实时组播的分布式优化RWA算法
19
作者 闫磊 王营昌 高随祥 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2006年第10期130-132,212,共4页
在WDM网络中,由于每条链路上可用波长是动态变化的,在考虑波长转换延迟时间的条件下,实现实时组播连接的路由选择与波长分配是十分困难的。论文提出了一种用于建立实时组播连接的分布式路由选择与波长分配算法。该算法将路由选择与波长... 在WDM网络中,由于每条链路上可用波长是动态变化的,在考虑波长转换延迟时间的条件下,实现实时组播连接的路由选择与波长分配是十分困难的。论文提出了一种用于建立实时组播连接的分布式路由选择与波长分配算法。该算法将路由选择与波长分配统一进行,大大减少连接的建立时间。组播路由算法以Prim最小生成树算法为基础,生成一棵满足给定延迟时限的最小成本树。波长分配使用最少波长转换和同一波长最长使用策略。 展开更多
关键词 WDM网络 路由与波长分配 组播路由 延迟限制路由
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基于遗传算法的大规模WDM光网络RWA算法 被引量:3
20
作者 张敏 许渤 +2 位作者 蔡怡 武保剑 邱昆 《光通信技术》 北大核心 2018年第11期1-4,共4页
尽管小规模波分复用(WDM)光网络的路由与波长分配问题(RWA)已经被广泛研究,然而对于具有超过100个节点的大规模WDM光网络来说,RWA问题的研究却鲜有报道,因此提出了一种基于遗传算法解决大规模动态WDM光网络中RWA问题的方法。与传统遗传... 尽管小规模波分复用(WDM)光网络的路由与波长分配问题(RWA)已经被广泛研究,然而对于具有超过100个节点的大规模WDM光网络来说,RWA问题的研究却鲜有报道,因此提出了一种基于遗传算法解决大规模动态WDM光网络中RWA问题的方法。与传统遗传算法相比,通过采用不同的染色体编码方式、不同的种群初始化方法和不同的适应度函数,实现了交叉和变异中RWA分配结果的优化。大量仿真实验结果表明,在不同规模的网格网络拓扑中,遗传算法较传统算法具有更低的网络阻塞率。 展开更多
关键词 大规模波分复用光网络 路由与波长分配 遗传算法
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