多芯光纤SDM-EONs中考虑串扰的RCSA算法优化

本文探讨了在多芯光纤支持的可扩展光网络（SDM-EONs）中，针对串扰问题设计的智能路由、核心和频谱分配（Crosstalk-aware Routing, Core, and Spectrum Assignment, CA-RCSA）算法。随着光网络向更高容量和更高效能发展，SDM-EONs通过在一根光纤内同时传输多个波长信号实现了空间复用，这使得串扰管理成为关键挑战。 首先，作者对频谱分配问题进行了深入的模型化，认识到在多芯光纤环境下，传统的频谱管理策略可能不足以应对复杂的串扰影响。为此，他们提出了一个名为“CA谱紧凑性”（CASC, Crosstalk-Aware Spectrum Compactness）的新度量指标。CASC不仅考虑了频谱利用率，还考虑了串扰效应，旨在优化网络中各波长通道的布局，以最小化潜在的串扰影响。 基于CASC，研究者设计了两种CA-RCSA算法：一种是"First Fit" (FF) CASC算法，类似于经典的首次适应策略，它从剩余可用资源中选择最合适的波长和核心，优先确保频谱紧凑性；另一种是"Random Fit" (RF) CASC算法，采取随机化的策略，每次从所有可能的组合中随机选择，以实现更好的性能均衡。 通过仿真结果，论文展示了CA-RCSA算法相较于基础算法具有显著的优势。它们能够在保证网络效率的同时，有效地降低串扰引起的性能损失，这对于提高SDM-EON的整体可靠性和服务质量至关重要。此外，这些算法的提出也为未来光网络的设计和优化提供了新的思路，特别是在多芯光纤技术日益普及的背景下，对提升光网络的带宽密度和网络容量具有实际应用价值。