研究目的
利用整数线性规划（ILP）最小化混合光网络架构的成本和功耗，并将其与纯弹性光网络（EON）和多路复用线路速率波分复用（MLR WDM）网络进行比较。
研究成果
混合光网络兼具弹性光网络的高频谱效率与优异性能，同时成本更低且能效相当，是下一代光网络的有力候选方案。在5年和10年的综合成本评估中，其表现始终优于纯弹性光网络和多路复用波分复用网络。
研究不足
该整数线性规划（ILP）模型复杂度较高，可能无法扩展至大型网络；为降低复杂度进行了简化处理（例如限制分配的频率时隙）。模型未考虑3R再生过程中的波长转换，并假设采用无色、无方向、无冲突的可重构光分插复用器（ROADM），这可能无法反映所有实际场景。
1：实验设计与方法选择：
建立整数线性规划（ILP）模型以最小化混合光网络的资本支出（CAPEX）和功耗。采用多路径路由替代单路径来应对高流量负载。
2：样本选择与数据来源：
在两种网络拓扑上开展仿真：含14个节点和21条链路的NSFNET，以及含12个节点和17条链路的JPN-12。流量矩阵基于实际人口估算数据。
3：实验设备与材料清单：
光收发器（WDM和BVT类型）、光放大器（如EDFA）、可重构光分插复用器（ROADM）、3R再生器，以及IBM ILOG CPLEX V12.6 ILP求解器。
4：6 ILP求解器。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：预计算节点对间的k最短路径，定义ILP变量与约束条件，通过CPLEX运行仿真以在不同目标下最小化成本与功耗。
5：数据分析方法：
比较纯EON、纯MLR WDM及混合网络在成本、功耗及综合长期成本方面的表现，采用归一化数值与电价进行评估。
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IBM ILOG CPLEX
V12.6
IBM
ILP solver used for optimization in the simulations.
-
Intel CPU
Quad-core at 2.66GHz
Intel
Processing unit for running the ILP solver.
-
RAM
12GB
Memory for computational processes.
-
WDM Transponder
40Gb/s, 100Gb/s, 400Gb/s
Transmits and receives optical signals at fixed data rates.
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Bandwidth Variable Transponder
BVT
Adjusts data rate and modulation scheme for flexible transmission.
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Optical Amplifier
EDFA
Amplifies optical signals in the network.
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ROADM
CDC (Colorless, Directionless, Contentionless)
Reconfigurable optical add/drop multiplexer for switching and adding/dropping wavelengths.
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3R Regenerator
Regenerates optical signals to extend reach.
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