[论文解读] Performance Evaluation of Wavelength Routed Optical Network with Wavelength Conversion

Vitthal J. Gond, Aditya Goel|arXiv (Cornell University)|Apr 26, 2010

Advanced Optical Network Technologies参考文献 2被引用 6

一句话总结

本文评估了波长转换在波长路由光网络中的应用，以降低阻塞概率。仿真结果表明，50–60% 的波长可转换节点可最优地最小化阻塞概率，在此范围之外，收益递减且成本上升，适用于不同规模和流量类型的网络。

ABSTRACT

The rapid development of telecommunication networks is driven by user demands for new applications and advances in technologies. The explosive growth of the internet traffic is due to its use for collecting the information, communication, multimedia application, entertainment, etc. These applications are imposing a tremendous demand for bandwidth capacity on telecommunication network. The introduction of fiber optics had proved to meet the huge demand of bandwidth. These requirement can be meet by all optical network which is capable of transmitting enormous data at very high speed, around 50 Tera bits per seconds (Tbps) A wavelength conversion technique is addressed in this paper to reduced the blocking probability in wavelength routed networks. It is seen that the blocking probability of traffic requests decreases as the wavelength conversion factor increases. We explode the possibility for network with different size with variation in wavelength per link. In this work the evaluation of wavelength routed optical network with varying number of wavelength converters, different traffic types are carried out and results are shown that the blocking probability is minimum with 50% to 60% wavelength convertible nodes. Wavelength convertible nodes more than 60% are not showing much effect on reduction in blocking probability rather it results in increase in overall cost of network.

研究动机与目标

• 评估波长转换对波长路由光网络中阻塞概率的影响。
• 确定最小化阻塞概率的波长可转换节点的最优百分比。
• 评估不同网络规模、流量类型及链路波长数量下的网络性能。
• 分析在某一阈值以上增加波长转换能力的成本-收益权衡。

提出的方法

• 模拟具有不同节点波长转换器数量的波长路由光网络。
• 采用每条链路固定数量的波长，并在不同网络规模下评估性能。
• 建模多种流量类型，以评估在真实需求模式下的阻塞概率。
• 将阻塞概率作为波长转换因子（可转换节点的百分比）的函数进行测量。
• 在0%至100%的转换比例范围内比较结果，以识别饱和点。
• 分析高密度波长转换部署的成本影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 在波长路由光网络中，波长可转换节点的最优百分比是多少，可使阻塞概率最小化？
• RQ2 随着波长转换能力的提高，阻塞概率如何变化？
• RQ3 在某一阈值以上增加波长转换器数量是否能带来显著的性能提升？
• RQ4 网络规模和流量类型如何影响波长转换的有效性？
• RQ5 在整个网络中部署波长转换器的成本-性能权衡如何？

主要发现

• 随着波长转换因子的增加，阻塞概率显著降低，当可转换节点占比为50–60%时达到最佳效果。
• 超过60%的可转换节点后，进一步增加可转换节点带来的阻塞概率降低效果微乎其微。
• 在所有测试配置中，50–60%可转换节点的网络实现了最低的阻塞概率。
• 更高的转换比例（如80–100%）导致网络成本上升，但性能增益不成比例。
• 波长转换带来的性能提升在不同网络规模和流量类型下保持一致。
• 研究证实，波长转换在战略性部署时最为有效，而非在所有节点上均匀部署。