[发明专利]一种基于非间隔频谱的路由与频谱分配方法

说明书

本发明涉及一种光网络的动态资源分配方法，解决现有动态RSA中动态连接及拆除产生频谱碎片使网络阻塞率上升的问题，提出基于频谱非间隔度的动态路由及频谱分配方法：在网络中源节点和目的节点之间预选一条或多条路径作为备选路由；统计每条备选路由所经过的各段链路上的频率隙，查找出在所述各段链路上均空闲的频率隙集合；对所述频率隙集合按照相邻关系分组，形成备选频谱块；对每个备选频谱块所联通的路由，计算路径频谱非间隔度；选择路径频谱非间隔度最大时对应的路由和备选频谱块，按照业务带宽需求分配一个或多个频率隙。本方法在建路的过程中有效地利用动态建拆路造成的频谱碎片，因而网络性能得到优化。

技术领域

本发明涉及一种光网络的动态资源分配方法，尤其涉及基于非间隔频谱的动态路由及频谱分配方法。

背景技术

在频谱灵活可变光网络中，基于子载波的路由计算和频谱分配(RSA)计算是一个关键问题。频谱灵活光网络中的RSA问题与波长路由光网络(WSON)中的路由和波长分配(RWA)问题相类似，但RSA问题约束条件更多、计算更加复杂。与RWA问题相比，两者的相似之处在于，若网络中不存在波长转换装置或频谱转换装置，RWA的约束条件为波长一致性约束：即沿路由所有路径上使用同样的波长来进行信息传输。而RSA问题具有三个约束条件，分别是：频谱连续性约束条件、频谱邻接性约束、频谱冲突约束。频谱连续性约束条件，即沿路由每条链路上分配相同的频谱资源，这个约束条件与RWA问题中的波长一致性约束条件类似；频谱邻接性约束是指为每个连接请求分配连续的频率隙，这是由于发射端为每个连接分配连续的子载波；频谱冲突约束，即每个连接在频谱资源上必须相隔离，有保护带宽以确保接收端正确接收。这三个约束条件使得RSA问题与RWA问题相比更复杂并更具有挑战性。

从目前的研究文献及专利调研结果上看，RSA问题可以大致分为如下三类：1)静态RSA问题；2)准静态RSA问题；3)动态RSA问题。其中，静态RSA问题和准静态动态RSA问题的共同特点为在业务模型已知的条件下考虑网络规划问题。通常将动态RSA问题拆分为路由子问题(R问题)和频谱分配子问题(SA问题)。在频谱分配子问题中通常采用在备选路由上使用首次命中，随机命中等方法。

当前在网络动态运行中，由于业务连接的动态建立、并且动态拆除，网络中会不可避免的存在频谱碎片，使得频谱资源不能充分利用。大量分散的频谱碎片使得网络无法为后续连接请求分配满足带宽要求的邻接频隙，因而使得网络阻塞率上升。因此，在动态RSA问题中首要考虑的是要减少由于动态连接及拆除而产生频谱碎片以及这种碎片对网络阻塞率性能带来的影响。

发明内容

本项发明要解决的技术问题是现有动态RSA中由于动态连接及拆除而产生频谱碎片使网络阻塞率上升，提出基于频谱非间隔度的动态路由及频谱分配方法，降低网络阻塞率。

本发明基于非间隔频谱的路由与频谱分配方法，在建立路由和进行频谱分配时，综合考虑当前网络的频谱资源使用状态、与该路由相连的其他链路的频谱占用情况。为实现本发明，提出频谱灵活光网络的路径频谱非间隔度模型，并基于所述模型进行频谱分配。具体方法如下：

在网络中源节点和目的节点之间预选一条或多条路径作为备选路由；

对于每一条所述备选路由，统计该路由所经过的各段链路上的频率隙，查找出在所述各段链路上均空闲的频率隙集合；

对所述频率隙集合按照相邻关系分组，构成多个备选频谱块；

对每个所述备选频谱块所连通的路由，按照路径频谱非间隔度模型计算路径频谱非间隔度；

选择路径频谱非间隔度最大时对应的路由和备选频谱块，作为选定路由和选定频谱块，并按照业务带宽需求，在所述选定路由的所述选定频谱块中分配一个或多个频率隙。

本发明的方法在建路的过程中有效地利用了由于动态建拆路造成的频谱碎片，因而网络性能得到优化。

附图说明