[发明专利]一种弹性光网络(EON)中基于分段调制的频谱分配方法

说明书

本发明公开了一种弹性光网络(EON)中基于分段调制的频谱分配方案。弹性光网络中，由于受到光纤链路上传输损伤的影响，为保证传输质量一般采用距离自适应调制方案，即长距离光路需采用低阶的调制方式，这样会占用较多的频谱资源，降低网络的总体频谱利用率。本发明提出一种改进的基于分段调制的频谱分配方案：首先对网络中节点活跃度进行评估，选取活跃度最高的两个节点标记为中心节点；随后在中心节点对之间建立专用信道，将任意节点间长距离的光路首先引导至中心节点，以分段调制方式建立光路。本发明提出的改进方案通过减小节点对之间直达光路的距离，从而可以选用较高阶调制以减小所分配的频隙，提高网络的整体频谱资源利用率。

技术领域

本发明涉及一种弹性光网络(EON)中基于分段调制的频谱分配方法，属于弹性光网络、频谱资源分配技术领域。

背景技术

传统的波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)光网络中的业务分配是基于固定信道间隔的频谱，导致频谱利用效率低。基于正交频分复用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)的弹性光网络将频谱资源分割为较细的单元(称为频隙FS)，并可以根据业务需求进行灵活组合，从而有效地提高了频谱效率。

传统光网络中对于业务需求一般采用固定调制方式的频谱分配方法，也即所有连接请求选择一种固定的调制方式，并不能根据其传输距离选择适当的调制方式，从而不能有效地利用频谱资源。针对这一缺点，Ding等提出了基于距离自适应选择调制方式，可以分配最小的频谱资源给建立业务所需光路[Z.Ding,Z.Xu,X.Zeng,T.Ma,and F.Yang,Hybridrouting and spectrum assignment algorithms based on distance-adaptationcombined coevolution and heuristics in elastic optical networks,OpticalEngineering,vol.53,pp.046105-046105,2014.]。Jinno等人提出了一种对于长距离路径采用高阶调制格式，对较短路径采用低阶调制格式的自适应性频谱分配方法。该方案最小化了必须分配的频谱时隙的数量，但对于长距离的光路，仍然需要使用低阶调制方式[M.Jinno et al.,“Distance-adaptive spectrum resource allocation in spectrum-sliced elastic optical path network,”IEEE Comm.Mag.,vol.48,no.8,pp.138–145,2010.]。沈纲祥等人提出了基于保护路径的分段调制频谱分配方法，在节点具有频谱转换功能的情况下，引入保护路径分段思路，采用高阶的调制方式减少使用的频隙，提高频谱利用率[G.Shen,H.Guo,and S.K.Bose,“Survivable elastic optical networks:surveyand perspective(invited),”Photonic Netw.Commun.,vol.31,no.1,pp.71–87,2016.]。

发明内容

本发明提出一种弹性光网络(EON)中基于分段调制的频谱分配方法，在考虑中心节点有频谱转换能力的情况下，首先通过计算节点活跃度并确立中心节点对，在其之间建立专用信道。任意节点对之间的光路需求采用分段机制先连接至中心节点，分段调制使得每段光路距离变短，可以使用相对阶数更高的调制方案以减少频隙占用数，网络的总体频谱利用率得以提高。