[发明专利]一种基于负载均衡的光电异构交换路径生成方法

说明书

一种基于负载均衡的光电异构交换路径生成方法，所述光电异构链路负载衡量方法为计算光链路与电链路带宽值的最大公约数，根据光电异构链路带宽相对于其最大公约数的倍数，计算异构链路影响因子，可定量比较光电异构链路负载；所述基于负载均衡的光电异构交换路径生成方法为通过链路转换次数、同构链路影响因子、异构链路影响因子等参数定量计算不同交换路径的路径权值，选取具有最大路径权值且满足业务请求资源比值的路径为所生成的交换路径。本发明方法可运用到载人飞行器、卫星中的光电混合交换机中，在满足业务资源需求的同时，保证光电异构交换的链路负载均衡，有效降低链路阻塞概率，提高链路资源利用率，提升光电异构交换整体性能。

技术领域

本发明涉及光通信与电通信领域，尤其涉及一种光电混合交换中光电异构交换路径的生成方法。

背景技术

针对光交换与电交换，当光业务需要交换到电端口输出或电业务需要交换到光端口输出时，不同业务可能通过不同的光链路与电链路组合路径进行传输，选择不同的光链路与电链路组合路径对整体交换性能影响巨大。若选择不合理的交换路径，可能造成交换结构中部分链路负载过于饱和，甚至造成链路拥塞，而同时存在部分其他链路处于空闲状态，链路资源没有得到充分利用，从而导致交换结构中链路负载不均衡，增加光电异构交换中的链路阻塞概率，且使链路资源不能得到有效利用。

目前通常采用基于负载均衡的路径生成方法，可以根据当前交换链路资源负载情况来确定最优路径以达到均衡链路负载的目的。由于在光电混合交换中，光交换与电交换具有完全不同的交换结构，其交换资源的表现形式差异巨大，光交换主要包括光链路带宽、光波长、光时隙等资源形式，电交换主要包括电链路带宽、交换路由表项/转发表项、交换缓存容量等资源形式，其中链路资源主要包括光链路带宽和电链路带宽。光电链路的异构特性从本质上是由于电业务在电链路中可以通过缓存进行存储转发，而光的物理特性导致光业务在光链路中无法缓存，必须提前配置光业务的交换路径，因此光电异构交换业务也需要提前配置光电异构交换路径。当前的路径负载均衡方法主要是考虑路径中的链路最小跳数以及路径负载情况，目前尚无对光链路和电链路负载能力的定量衡量方法，也不存在基于负载均衡的光电异构交换路径的生成方法。

在光电混合交换中，如何定量衡量光链路和电链路的链路负载能力，如何满足业务资源需求的同时，获得基于负载均衡的光电异构交换路径是光电异构交换中的重要问题。

发明内容

本发明解决的技术问题为：克服现有技术不足，提供一种基于负载均衡的光电异构交换路径生成方法，解决了光电异构交换中无法定量比较光链路与电链路之间的负载能力，以及在满足业务请求的同时，无法基于负载均衡来定量衡量光电异构交换路径优劣的问题。

本发明解决的技术方案为：一种基于负载均衡的光电异构交换路径生成方法，步骤如下：

(1)初始化光电异构交换结构，即统计光电异构交换结构中每条链路资源使用情况，所述资源主要包括：光链路带宽、电链路带宽等，建立链路资源使用状态信息表T(l,w)，所述链路资源使用状态信息表的表项包括链路的输入端口、输出端口以及链路资源可用比值Lw_l，所述链路资源可用比值为链路可用带宽占链路总带宽的百分比；

(2)新的业务请求R(x,y)到达光电异构交换结构时，根据业务请求R(x,y)中指定的光电异构交换结构的输入端口x与输出端口y，计算出从输入端口x到输出端口y的由光电异构链路组合得到的所有交换路径组成的交换路径集合P(x,y)；

(3)确定交换路径集合P(x,y)每条路径中的链路转换次数H(x,y)；

(4)计算每条路径中同构链路影响因子ω_l；

(5)计算每条路径中光链路与电链路的异构链路影响因子υ_α；

(6)构建光电异构路径权值函数根据该函数计算交换路径集合P(x,y)中所有路径的路径权值Cp(x,y)；