Page 40 - 网络电信2020年5月刊下
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光 通 信
1.OEO 设备部署场景 整数线性规划模型中用到的变量如下。
目前，商用ROADM设备还不具备全光再生技术，因此业务在 x q ：布尔变量，等于1表示请求q能够部署成功，否则等于
ROADM设备上只能通过部署OEO端口的方式来实现发送、接收、 0。
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跳波、聚会和拆分等操作 。OEO部署场景如图1所示。 f q ,(u,v),λ：布尔变量，等于1表示请求q部署在链路
（1）发送和接收 (u,v)的波长λ上，否则等于0。
接收和发送操作如图1中的业务1所示，当该网元为业务1的 y o (u,v),λ：布尔变量，等于1表示在网元u上需要为链路
原宿节点时，由于客户侧均为 (u,v)的波长λ部署OEO端口，否则等于0。
电信号，因此需要为出站光纤的λ 2 分配一个OEO端口，从 2.2 优化目标
而将业务1由电信号转换成光信号。 在本文中，定义成功部署一个请求的收益等于该请求所占
（2）跳波操作 用的带宽资源乘以收益系数α。网络部署的开销主要来自OEO
跳波操作如图1中的业务2所示。业务2在入站光纤中由波长 端口的部署，β表示单个OEO端口成本。因此，网络整体收益R
λ 1 传输，在经过站点时，先由光信号转换成电信号，经过电层 等于网络中部署成功的请求收益之和减掉所有OEO端口的部署成
模块后，再由电信号转换成光信号，并被分配到出站光纤的波 本，如式（1）所示，本文的优化目标即最大化网络总收益：
长λ 2 中。因此需要在该网元上为入站光纤的λ 1 和出站光纤的
λ 2 各分配一个OEO端口。
2.3 约束条件
图 1 OEO 部署场景
（1）流量守恒约束
对于任意业务请求q∈Q，请求在源节点s q 上只有流出流
量，在目的节点d q 上只有流入流量，而在其他节点上，流出流
量等于流入流量，如式（2）所示：
（2）波长分配约束
一个请求在一根光纤上，最多只能占用一个波长的光通
道，如式（3）所示：
（3）业务汇聚和拆分
业务汇聚和拆分操作如图1中的业务2和业务3所示。业务3
在入站光纤上独占波长λ 2 ，但是经过该站点后，和业务2一起 （3）带宽约束
对于任意光纤上的任意光通道，其承载的业务带宽之和不
汇聚到出站光纤的波长λ 2 中。因此，需要为入站光纤λ 1 和λ 2
各分配一个OEO端口，负责将业务2和业务3转换成电信号。同 能超过光通道的总带宽，如式（4）所示。在本文中，默认光通
时，需要为出站光纤的波长λ2分配一个OEO端口，负责将业务2 道均采用QPSK的调制方式，通道可容纳的带宽均为100Gbit/s，
和业务3汇聚后的电信号转换成光信号。 即bw=100Gbit/s。
如果业务在经过站点时只经过光交叉矩阵实现转发，则不
需要部署OEO端口，如图1中的业务0所示。
虽然在ROADM设备上部署OEO端口能够使业务在传输过程中 （4）跳波端口约束
实现跳波、汇聚和拆分等操作，极大程度上提高了WDM网络资源 跳波端口指存在请求通过该端口发生波长转换操作。如
调度的灵活性，但是OEO设备成本较为昂贵。所以运营商在部署 式（5）所示，当存在任意请求q∈Q部署在链路(u,v)的λ波长
业务和OEO端口时，需要均衡业务部署带来的收益和OEO端口部 上，即f q ,(u,v),λ=1，并且在其他相邻链路上的λ通道上，不
署付出的成本。 存在该请求，则认为该请求在网元u上发生了波长变换操作。
2. 整数线性规划模型 此时，需要在网元u上为链路(u,v)的λ波长部署OEO端口，
本文将OTN表示为G(V,E,Λ)，其中，v∈V表示网络节点； 即o (u,v),λ =1。
e=(u,v)∈E 表示网络链路；Λ e =[λ 1 , λ 2 ,…,λ n ]⊆Λ表示链
路e上可用的频谱集合。q(s q ,d q ,b q )∈Q表示业务请求，其中，s
表示请求的源地址，d表示请求的目的地址，b表示请求的客户
侧带宽，单位为Gbit/s。
2.1 变量 （5）业务汇聚端口约束
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