Optical Switching and Networking ( IF 1.9 ) Pub Date : 2023-04-04 , DOI: 10.1016/j.osn.2023.100741 Bey-Chi Lin
Elastic optical networks (EONs) have been introduced to meet the demands of the rapidly growing Internet. These networks can efficiently keep up with the emerging bandwidth-hungry and highly dynamic services, and can support multicast services using techniques like the path, tree or subtree methods. A multicast wavelength-space-wavelength (M-WSW) network is a switching node architecture for EONs, which adopts the subtree method to support multicast connections. An M-WSW network consists of three node stages in which wavelength, space and wavelength switches are used, respectively. A nonblocking M-WSW network guarantees that any connection between a free input and a free output can always be realized, and studying the nonblockingness of a network has attracted much attention from researchers. Sufficient conditions, in terms of the number of middle space switches, for an M-WSW network to be strict-sense nonblocking (SNB) or wide-sense nonblocking (WSNB) were examined in an earlier study. It is known that SNB networks usually incur a higher hardware cost, for instance, the number of middle space switches, compared to WSNB, rearrangeably nonblocking (RNB), or repackably nonblocking (RPNB) networks. This paper studies the rearrangeability and repackability of M-WSW networks, and derives the sufficient and necessary conditions for an M-WSW network to be RNB (or RPNB). The results show that the derived sufficient conditions for being RNB (or RPNB) require significantly fewer middle switches for SNB and WSNB networks, and the RPNB results require fewer middle switches than those for RNB in most cases.
中文翻译:
多播波长-空间-波长弹性光网络的可重组性和可打包性
引入了弹性光网络 (EON) 以满足快速增长的互联网的需求。这些网络可以有效地跟上新兴的带宽需求量大和高度动态的服务,并且可以使用路径、树或子树方法等技术支持多播服务。多播波长-空间-波长(M-WSW)网络是EON的交换节点架构,采用子树方法支持多播连接。M-WSW网络由三个节点级组成,分别使用波长、空间和波长开关。一个非阻塞的M-WSW网络保证了自由输入和自由输出之间的任何连接总是可以实现的,研究网络的非阻塞性引起了研究者的广泛关注。条件充足,就中间空间开关的数量而言,M-WSW 网络是严格意义上的非阻塞 (SNB) 还是广义非阻塞 (WSNB) 在早期的研究中进行了检查。众所周知,与 WSNB、可重排非阻塞 (RNB) 或可重新打包非阻塞 (RPNB) 网络相比,SNB 网络通常会产生更高的硬件成本,例如中间空间交换机的数量。本文研究了M-WSW网络的可重组性和可打包性,推导了M-WSW网络成为RNB(或RPNB)的充分必要条件。结果表明,导出的成为 RNB(或 RPNB)的充分条件对于 SNB 和 WSNB 网络需要明显更少的中间开关,并且 RPNB 结果在大多数情况下需要比 RNB 更少的中间开关。在早期的研究中检查了 M-WSW 网络是严格意义上的非阻塞 (SNB) 还是广义非阻塞 (WSNB)。众所周知,与 WSNB、可重排非阻塞 (RNB) 或可重新打包非阻塞 (RPNB) 网络相比,SNB 网络通常会产生更高的硬件成本,例如中间空间交换机的数量。本文研究了M-WSW网络的可重组性和可打包性,推导了M-WSW网络成为RNB(或RPNB)的充分必要条件。结果表明,导出的成为 RNB(或 RPNB)的充分条件对于 SNB 和 WSNB 网络需要明显更少的中间开关,并且 RPNB 结果在大多数情况下需要比 RNB 更少的中间开关。在早期的研究中检查了 M-WSW 网络是严格意义上的非阻塞 (SNB) 还是广义非阻塞 (WSNB)。众所周知,与 WSNB、可重排非阻塞 (RNB) 或可重新打包非阻塞 (RPNB) 网络相比,SNB 网络通常会产生更高的硬件成本,例如中间空间交换机的数量。本文研究了M-WSW网络的可重组性和可打包性,推导了M-WSW网络成为RNB(或RPNB)的充分必要条件。结果表明,导出的成为 RNB(或 RPNB)的充分条件对于 SNB 和 WSNB 网络需要明显更少的中间开关,并且 RPNB 结果在大多数情况下需要比 RNB 更少的中间开关。众所周知,与 WSNB、可重排非阻塞 (RNB) 或可重新打包非阻塞 (RPNB) 网络相比,SNB 网络通常会产生更高的硬件成本,例如中间空间交换机的数量。本文研究了M-WSW网络的可重组性和可打包性,推导了M-WSW网络成为RNB(或RPNB)的充分必要条件。结果表明,导出的成为 RNB(或 RPNB)的充分条件对于 SNB 和 WSNB 网络需要明显更少的中间开关,并且 RPNB 结果在大多数情况下需要比 RNB 更少的中间开关。众所周知,与 WSNB、可重排非阻塞 (RNB) 或可重新打包非阻塞 (RPNB) 网络相比,SNB 网络通常会产生更高的硬件成本,例如中间空间交换机的数量。本文研究了M-WSW网络的可重组性和可打包性,推导了M-WSW网络成为RNB(或RPNB)的充分必要条件。结果表明,导出的成为 RNB(或 RPNB)的充分条件对于 SNB 和 WSNB 网络需要明显更少的中间开关,并且 RPNB 结果在大多数情况下需要比 RNB 更少的中间开关。本文研究了M-WSW网络的可重组性和可打包性,推导了M-WSW网络成为RNB(或RPNB)的充分必要条件。结果表明,导出的成为 RNB(或 RPNB)的充分条件对于 SNB 和 WSNB 网络需要明显更少的中间开关,并且 RPNB 结果在大多数情况下需要比 RNB 更少的中间开关。本文研究了M-WSW网络的可重组性和可打包性,推导了M-WSW网络成为RNB(或RPNB)的充分必要条件。结果表明,导出的成为 RNB(或 RPNB)的充分条件对于 SNB 和 WSNB 网络需要明显更少的中间开关,并且 RPNB 结果在大多数情况下需要比 RNB 更少的中间开关。