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考虑串扰的多芯柔性栅格光链路核心与频谱分配

DOI：10.1109/TCOMM.2018.2881697 期刊：IEEE Transactions on Communications 出版年份：2018 更新时间：2025-09-09 09:28:46
摘要： 多芯光纤（MCFs）是实现空分复用的主要技术手段之一。理论上，MCFs可通过芯数倍增来提升光纤容量，但实际中相邻激活芯间的串扰会阻碍这种增长。该串扰程度取决于芯数、光纤包层内的排布方式，以及传输采用的波特率和调制格式。鉴于首批MCF应用将部署于点对点系统，本研究聚焦单链路资源分配问题。具体而言，我们针对多芯灵活栅格链路研究了波特率、调制格式、芯及频谱分配（BMCSA）问题，综合考虑不同波特率、调制格式和串扰影响下的距离自适应传输距离。研究表明该问题是NP难问题，并提供了两种整数线性规划方案及启发式算法来解决大规模/实际业务场景问题。我们的问题建模精确考虑了根据相邻激活芯数量变化的芯间串扰贡献。数值结果基于高空间效率的19芯光纤，在不同传输损伤条件下进行验证。
作者： Cristina Rottondi，Paolo Martelli，Pierpaolo Boffi，Luca Barletta，Massimo Tornatore
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研究概述 实验方案

研究目的

通过研究波特率、调制格式、纤芯与频谱分配（BMCSA）问题，考察单根多芯光纤链路上的资源分配情况，同时考虑不同波特率、调制格式及串扰损伤下的距离自适应传输范围。

研究成果

该研究证实启发式方法在大多数情况下能达到准最优结果，并为最优解的结构提供了见解。对于极短链路，最优解采用所有可用纤芯中的最高调制格式；但对于较长链路及高流量场景，则需更先进的策略来权衡点亮纤芯的数量与位置、波特率及调制格式的最优组合。

研究不足

ILP公式的复杂度随流量请求数量、频谱切片数和核心数的乘积呈快速上升趋势，这使得在不采用启发式方法的情况下求解大规模实例具有挑战性。

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