Elastyczne sieci optyczne sa˛ rozszerzeniem dotychczasowych sieci optycznych bazuja˛cych na stałej szeroko- ´sci kanałów optycznych [7, 12, 16]. Chocia˙z ´swiatłowody dostarczaja˛ szerokiego pasma, umoz˙liwiaja˛cego transmisje ˛ danych z bardzo duz˙a˛ szybkos´cia˛, wraz ze wzrostem ruchu internetowego efektywne zarza˛dzanie pasmem, tak- ˙ze w sieciach optycznych, staje si˛e powoli coraz istotniejszym problemem. Problem ten staje si˛e jeszcze bardziej istotny, gdy charakter ruchu w sieci optycznej zmienia si˛e ze statycznego na dynamiczny, czyli gdy ´scie˙zki optyczne sa˛ cze˛sto zestawiane i rozła˛czane. W elastycznych sieciach optycznych pasmo jest przydzielane dla ´scie˙zki optycznej w zale˙zno´sci od wymaga´n u˙zytkownika. Pozwala to na elastyczne i efektywne wykorzystanie widma dost˛epnego w ´swiatłowodach. Pasmo przypisane do kanału optycznego zale˙zy od wymaganej szybko´sci transmisji, odległos´ci, na która˛ maja˛ byc´ przesłane dane, jako´sci ´scie˙zki optycznej, odst˛epu mi˛edzy kanałami, a tak- ˙ze zastosowanej metody modulacji [7, 12, 18, 19]. W celu efektywnego przydzielania pasma, całe spektrum optyczne jest podzielone na wa˛skie szczeliny cze˛stotliwos´ciowe, a kanał optyczny mo˙ze zajmowa´c kilka takich szczelin cz˛estotliwo´sciowych. Szczelina cz˛estotliwo´sciowa jest cz˛esto w literaturze okre´slana skrótem FSU (ang. Frequency Slot Unit). Ogólnie, pasmo przydzielone do jednej ´scie˙zki optycznej mo˙ze zajmowa´cmszczelin cz˛estotliwo- ´sciowych, przy czym istotnym ograniczeniem jest to, ˙ze musza˛ to byc´ sa˛siednie szczeliny cze˛stotliwos´ciowe. Poła ˛czenie zajmuja˛ce m szczelin cze˛stotliwos´ciowych jest nazywane poła˛czeniem m-szczelinowym. Poła˛czenia realizowane w elastycznych sieciach optycznych musza˛ byc´ tak˙ze obsługiwane w w˛ezłach tych sieci. W˛ezły te nazywane sa˛ elastycznymi we˛złami optycznymi ba˛dz´ tez˙, mówia ˛c s´cis´lej o samym polu komutacyjnym takich we˛złów, elastycznymi polami komut[...]

  1. WPROWADZENIE W elastycznych sieciach optycznych całe spektrum optyczne jest podzielone na wa˛skie szczeliny cze˛stotliwo ´sciowe, a kanał optyczny mo˙ze zajmowa´c kilka takich szczelin cz˛estotliwo´sciowych [9]. Szczelina cz˛estotliwo ´sciowa jest cz˛esto w literaturze okre´slana skrótem FSU (ang. Frequency Slot Unit) Poła˛czenie zajmuja˛ce m szczelin cze˛stotliwos´ciowych jest nazywane poła˛czeniem m-szczelinowym. Poła˛czenia realizowane w elastycznych sieciach optycznych musza˛ byc´ takz˙e obsługiwane w w˛ezłach tych sieci, nazywanymi elastycznymi w˛ezłami optycznymi ba˛dz´ tez˙, mówia˛c o samym polu komutacyjnym, elastycznymi optycznymi polami komutacyjnymi. W literaturze zaproponowano kilka struktur elastycznych optycznych pól komutacyjnych [2, 3, 7, 11], a krótki ich przegla˛d moz˙na znalez´c´ w pracy [1]. Jedna˛ ze struktur jest pole typu W-S-W (ang. Wavelength-Space- Wavelength), zaproponowane w pracy [6], i nazywane te˙z polem WSW1 [7]. W niniejszym artykule opiszemy algorytmy jednoczesnego zestawiania poła˛czen´ w tego typu polach, bazuja˛ce na dekompozycji macierzy na macierze permutacyjne, a nast˛epnie sklejaniu macierzy, w których w niektórych wierszach i kolumnach wyste˛puja˛ same elementy zerowe. Niniejszy artykuł stanowi kontynuacj˛e bada´n zamieszczonych w [8], w którym zaproponowano reprezentacje ˛ stanu pola za pomoca˛macierzy poła˛czen´ oraz wykorzystanie dekompozycji tych macierzy na macierze permutacyjne do zestawiania poła˛czen´ jednoczesnych. W niniejszym artykule przedstawiamy rozszerzenie algorytmu dekompozycji macierzy o ich scalanie. W algorytmie dekompozycji macierzy, cz˛e´s´c macierzy permutacyjnych ma niektóre wiersze i kolumny wypełnione samymi elementami zerowymi. W szczelinach cz˛estotliwo´sciowych odpowiadaja ˛cych tym macierzom moz˙na realizowac´ poła˛czenia odpowiadaja˛ce innym szybkos´ciom transmisyjnym i w ten sposób zredukowac´ liczbe˛ wymaganych w ła˛czach mi˛edzysekcyjnych szc[...]

  1. WPROWADZENIE Wa˙znym elementem elastycznych sieci optycznych, które umoz˙liwiaja˛ tworzenie s´ciez˙ek optycznych zajmuja˛- cych pasmo o szeroko´sci zale˙znej nie tylko od wymaganej szybko´sci transmisji, ale tak˙ze od odległo´sci i zastosowanego formatu modulacji [5]. Całe spektrum optyczne jest podzielone na wa˛skie szczeliny cze˛stotliwos´ciowe, w literaturze cz˛esto okre´slana skrótem FSU (ang. Frequency Slot Unit), a kanał optyczny mo˙ze zajmowa´c kilka takich szczelin cze˛stotliwos´ciowych [15]. Jez˙eli poła˛czenie zajmuje m szczelin cz˛estotliwo´sciowych, to nazywa si˛e je poła˛czeniem m-szczelinowym. Róz˙ne struktury pól komutacyjnych dla elastycznych w˛ezłów w sieciach optycznych rozwa˙zano w pracach [3], [4], [7], [16], a krótki ich przegla˛d moz˙na znalez´c´ w pracy [2]. Jedna˛ ze struktur sa˛ pola typu W-S-W (ang. Wavelength-Space-Wavelength), zaproponowane w pracach [6] i [7], i nazywane polami WSW1 i WSW2. W niniejszym artykule rozwa˙zamy warunki koniczne przestrajalno´sci tego typu pól komutacyjnych. Do tej pory w literaturze rozwa˙zano przede wszystkim warunki dostateczne przestrajalno´sci i podawano ró˙zne algorytmy zestawiania w sposób jednoczesny zestawu poła˛czen´, wykorzystuja ˛c do tego metode˛ dekompozycji macierzy [8], [9], [10], [11], [12], [13] lub kolorowania grafów [14]. Warunki konieczne okres´laja˛ minimalna˛ liczbe˛ zasobów w sekcji s´rodkowej, szczelin cze˛stotliwos´ciowych w ła˛- czach mi˛edzysekcyjnych w polach WSW1 lub komutatorów w sekcji ´srodkowej w polach WSW2, poni˙zej której nie istnieje algorytm umoz˙liwiaja˛cy zestawienie jednoczes ´nie dowolnej kombinacji poła˛czen´ wejs´ciowych. Wyznaczenie takich warunków pozwala tak˙ze na ocen˛e samych istnieja˛cych algorytmów do jednoczesnego zestawiania poła˛czen´. Przedstawione warunki konieczne prowadza ˛ bowiem do wniosku, z˙e algorytm zaproponowany w pracy [14] nie zawsze ko´nczy si˛e sukcesem. Układ artykułu jest naste˛puja˛cy. W ro[...]