10.14489/vkit.2026.03.pp.035-043

DOI: 10.14489/vkit.2026.03.pp.035-043

Бойко А. П., Бирюков М. А., Кузин П. И.
ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУРИРОВАННЫХ ПОТОКОВ В ГИБКИХ ОПТИЧЕСКИХ СЕТЯХ СВЯЗИ
(c. 35-43)

Аннотация. Рассмотрена задача максимизации использования спектральных ресурсов в гибких оптических сетях. Ребра графа сети моделируются наборами доступных частотных интервалов, а пропускная способность маршрута определяется максимальным непрерывным интервалом частот, доступным одновременно на всех его ребрах. Такой интервал трактуется как структурированный поток. Предложена математическая модель на основе целочисленного линейного программирования, позволяющая искать множество структурированных потоков, в полной мере использующих доступный спектр при соблюдении ограничений континуальности и непрерывности частотных интервалов. Эта модель позволяет определять максимальный объем таких структурированных потоков с учетом ограничений совместимости спектра на всех ребрах маршрута. Модель подходит для анализа пропускной способности гибкой оптической сети, выраженной в количестве частотных интервалов, а также позволяет оценивать загруженность отдельных линий и исследовать предельные режимы использования доступного спектра.

Ключевые слова: структурированный поток; множественные веса ребер; пропускная способность сети.

Boyko A. P., Biryukov M. A., Kuzin P. I.
OPTIMISATION OF STRUCTURED FLOWS IN FLEXIBLE OPTICAL COMMUNICATION NETWORKS
(pp. 35-43)

Abstract. This paper considers the problem of maximising the use of spectral resources in flexible optical networks. The edges of the network graph are modelled by sets of available frequency intervals, and the bandwidth of a route is determined by the maximum continuous frequency interval available simultaneously on all its edges. Such an interval is interpreted as a structured flow. A mathematical model based on integer linear programming is proposed, which allows searching for a set of structured flows that maximise the use of the available spectrum while satisfying the constraints of continuity and continuity of frequency intervals. The proposed model allows determining the maximum volume of such structured flows, taking into account the spectrum compatibility constraints on all edges of the route. The model is suitable for analysing the throughput capacity of a flexible optical network, expressed in terms of the number of frequency intervals. It allows the assessment of the load on individual lines and the study of the limiting modes of use of the available spectrum.

Keywords: Structured flow; Multiple edge weights; Network throughput.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. П. Бойко (Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С. М. Буденного, Санкт-Петербург, Россия)
М. А. Бирюков (Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций имени профессора М. А. Бонч-Бруевича, Санкт-Петербург, Россия)
П. И. Кузин (Санкт-Петербургский Государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова, Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

A. P. Boyko (Military Academy of Communication named Marshal of the S. U. S. M. Budyonny, Saint-Petersburg, Russia)
M. A. Biryukov (Saint Petersburg State University of Telecommunications named after Professor M. A. Bonch-Bruevich, Saint-Petersburg, Russia)
P. I. Kuzin (Saint-Petersburg State Forestry Technical University named after S. M. Kirov, Saint-Petersburg, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Форд Л. Р., Фалкерсон Д. Р. Потоки в сетях / пер. с англ.; под ред. Л. А. Иванова. М.: Мир, 1966. 264 с.
2. Фрэнк А., Фриш С. Потоки в сетях / пер. с англ. М.: Мир, 1985. 312 с.
3. Филлипс Д. Т., Гарсиа-Диас А. Методы анализа сетей / пер. с англ. Е. Г. Коваленко, М. Г. Фуругяна. М.: Мир, 1984. 496 с.
4. Кормен Т. Х., Лейзерсон Ч. И., Ривест Р. Л., Штайн К. Алгоритмы: построение и анализ / пер. с англ. 2-е изд. М.: Вильямс, 2003. 1312 с.
5. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход / пер. с англ. М.: Мир, 1978. 432 с.
6. Кнут Д. Э., Грэхем Р. Л., Паташник О. Конкретная математика: Основания информатики / пер. с англ. Л. И. Пономарева. М.: Мир, 1994. 576 с.
7. Ху Т. Целочисленное программирование и потоки в сетях / пер. с англ. П. Л. Бузыцкого и др.; под ред. А. А. Фридмана. М.: Мир, 1974. 519 с.
8. Таха Х. А. Введение в исследование операций / пер. с англ. М.: Вильямс, 2001. 912 с.
9. Макаренко В. П., Карапузов А. Н., Мякотин А. В., Панкин А. А. Задача определения конфигурации физического уровня цифровой сети // Известия Высшей военной школы Генерального штаба Вооруженных сил Республики Ангола. 2025. № 3. С. 53–54.
10. Бойко А. П., Белов А. В., Панкин А. А., Лемос Марио. Формализованное описание волоконной оптической линии связи // Известия Высшей военной школы Генерального штаба Вооруженных сил Республики Ангола. 2025. № 3. С. 67–68.

Eng

1. Ford, L. R., & Fulkerson, D. R. (1966). Flows in net-works (L. A. Ivanov, Ed.). Mir. [in Russian language].
2. Frank, A., & Frisch, S. (1985). Flows in networks. Mir. [in Russian language].
3. Phillips, D. T., & Garcia-Diaz, A. (1984). Network analysis methods (E. G. Kovalenko & M. G. Furugyan, Trans.). Mir. [in Russian language].
4. Cormen, T. H., Leiserson, C. E., Rivest, R. L., & Stein, C. (2003). Algorithms: Construction and analysis (2nd ed.). Williams. [in Russian language].
5. Christofides, N. (1978). Graph theory: An algorithmic approach. Mir. [in Russian language].
6. Knuth, D. E., Graham, R. L., & Patashnik, O. (1994). Concrete mathematics: A foundation for computer science (L. I. Ponomarev, Trans.). Mir. [in Russian language].
7. Hu, T. C. (1974). Integer programming and network flows (P. L. Buzytsky et al., Trans.; A. A. Fridman, Ed.). Mir. [in Russian language].
8. Taha, H. A. (2001). Introduction to operations research. Williams. [in Russian language].
9. Makarenko, V. P., Karapuzov, A. N., Myakotin, A. V., & Pankin, A. A. (2025a). The problem of determining the configuration of the physical layer of a digital network. Izvestiya Vysshei voennoi shkoly General'nogo shtaba Vooruzhennykh sil Respubliki Angola, (3), 53–54. [in Russian language].
10. Boyko, A. P., Belov, A. V., Pankin, A. A., & Lemos Mario. (2025b). Formalized description of a fiber-optic communication line. Izvestiya Vysshei voennoi shkoly General'nogo shtaba Vooruzhennykh sil Respubliki Angola, (3), 67–68. [in Russian language].

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 700 руб. (в том числе НДС 20%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/vkit.2026.03.pp.035-043

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 700 rubles. (including VAT 20%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/vkit.2026.03.pp.035-043

and fill out the form