下一代多波段弹性光网络中超加速功率优化与波长相关QoT感知跨层设计的协同
系统与控制
2024-11-06 v1 系统与控制
摘要
弹性光网络（EON）向多波段传输（MB-EON）的扩展，在提升频谱效率、吞吐量和长期成本效益方面展现出前景。然而，设计MB-EON网络引入了复杂的挑战，尤其是光功率和传输质量（QoT）等物理参数的优化。光纤的频率相关特性（如损耗、色散和非线性效应）以及通道间的受激拉曼散射，在将频谱从L+C（LC）波段扩展到超过100 nm的连续频谱时，构成了重大障碍。本研究中，我们提出了一种逐跨段的最优功率分配方法，引入了两种超加速功率优化（HPO）策略：平坦发射功率（FLP）和平坦接收功率（FRP）。这些方法显著加快了网络功率优化的速度，同时保持了运行服务的稳定性。对FLP和FRP模型的比较分析表明，尽管FRP对容量的影响极小（LCS系统在100 km以上仅增加不到10 Tbps），但它将S波段的平坦度分别提升了约2/0 dB，GSNR/OSNR分别提升了约2.5/6 dB。对多种拓扑结构的网络级分析表明，FRP技术提升了最小GSNR，在1%带宽阻塞率下，根据网络规模的不同，吞吐量提升了12%至75%。最后，我们将HPO应用于MB-EON中的局部和全局功率优化，结果表明两种方法性能相当，但全局优化对大规模网络而言更简单且更具成本效益。
引用
@article{arxiv.2411.02911,
title = {Synergizing Hyper-accelerated Power Optimization and Wavelength-Dependent QoT-Aware Cross-Layer Design in Next-Generation Multi-Band EONs},
author = {Farhad Arpanaei and Mahdi Ranjbar Zefreh and Yanchao Jiang and Pierluigi Poggiolini and Kimia Ghodsifar and Hamzeh Beyranvand and Carlos Natalino and Paolo Monti and Antonio Napoli and Jose M. Rivas-Moscoso and Oscar Gonzalez de Dios and Juan P. Fernandez-Palacios and Octavia A. Dobre and Jose Alberto Hernandez and David Larrabeiti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.02911},
year = {2024}
}