Abstract
A series of papers in recent literature on logical topology design for wavelength routed optical networks have proposed mathematical models and solution methods unifying logical topology design wavelength assignment and traffic routing. The most recent one is by Krishnaswamy and Sivarajan which is more unifying and complete than the previous models. Especially the mathematical formulation is an integer linear program and hence regarded in readiness for an efficient solution method compared to the previous nonlinear programming models. The solution method in [7] is however elementary one relying on the rounding of linear program relaxation. When the rounding happens to be successful it tends to produce near-optimal solutions. In general there is no such guarantee so that the obtained solution may not satisfy the essential constraints such as logical -path hop-count and even wavelength number constraints. Also the computational efforts for linear program relaxation seems to be too excessive. In this paper we propose an improved and unifying solution method based on the same to be too excessive. In this paper we propose an improved and unifying solution method based on the same model. First its computation is considerably smaller. Second it guarantees the solution satisfies all the constraints. Finally applied the same instances the quality of solution is fairly competitive to the previous near optimal solution.
논리망 구성, 파장할당, 그리고 트래픽 라우팅은 WDM 전송망 구성의 핵심적인 문제들이다. 망 전체 수준의 최적성을 위해서는 이 문제들을 통하여 접근할 필요성이 있으며, 최근 일련의 연구들은 이러한 통합 모형과 해법의 추구 과정으로 볼 수 있다. 그 중에서 Krishnaswamy와 Sivarajan이 제시한 모형은, 통합성과 완비성이 정도로 볼 때, 가장 개선된 것이다. 특히 이 수리모형은, 이전의 비선형모형에 비해, 상대적으로 해법이 용이한 정수선형계획모형이라는 장점을 가지고 있다. 그러나 이 연구는 , 정수조건을 완화한 선형계획문제를 푼 다음 라운딩(Rounding)에 의해 정수해를 구하는 해법을 제시하였다. 이러한 초보적인 해법은 라운딩이 성공적인 경우 최적 품질에 가까운 해를 생성하지만, 일반적으로 다음과 같은 문제들을 갖고 있다. 첫째, 대형 선형문제를 그대로 풂으로써, 매우 긴 계산시간을 요한다. 둘째, 구해진 해가 모형에 반영된 기술적 제약조건들을 만족시키지 못하는 비가능해(infeasible solution) 일 수 있다. 예를 들어 광신호의 감쇠현상을 방지하기 위한 흡(hop)수 제약조건이나, WDM의 필수적 제약인 파장개수의 상한 등이다. 본 연구는 [7]에서 제시한 수리모형에 기반하여, 개선된 해법을 제시하고자 한다. 즉, 훨씬 단축된 시간 안에 모든 제약 조건을 만족하는 해법을 제시한다. 또한, 품질 면에서도 [7]에 제시된 최적해와 대체로 비슷한 수준의 해를 제공할 수 있다.