[发明专利]一种基于扩展图的弹性光网络路由与频谱分配方法

权利要求书

1.一种基于扩展图的弹性光网络路由与频谱分配方法，依次包括以下步骤：

a）根据弹性光网络路由与频谱分配特点，创建扩展图：

b）根据设定的频谱槽，构建基于扩展图的0-1整数规划模型，并设计算法求解。

2.如权利要求1所述的一种基于扩展图的弹性光网络路由与频谱分配方法，其特征是，所述步骤a）创建扩展图，具体方法如下：

a1）通过无向图对物理SLICE拓扑结构建模，其中为网络的节点集合，为网络的边集合，为边容量集合，每条边的容量相同，为一条光纤频谱槽的数量；

a2）根据和，创建扩展图，其中表示请求光路的两个端点，；表示请求的频谱槽数量,；；为链路容量集合，对于,；链路集合，其创建方法如下：在中，如果存在与相连的边，则建立链路；如果存在与相连的边，则建立链路；否则，如果存在边，则建立两条链路和。

3.如权利要求1所述的一种基于扩展图的弹性光网络路由与频谱分配方法，其特征是，所述步骤b）根据设定的频谱槽，构建基于扩展图0-1整数规划模型，模型如下：

最短路径目标函数：

路径约束：

邻接性和连续性约束：

不重叠性约束：

其中，（1）参数包括：、、；表示链路的频谱槽是否空闲，如果空闲，，否则；

（2）决策变量包括：、；为二进制决策变量，表示链路是否成为RSA的路由链路，如果是，则，否则；为二进制决策变量，表示链路的频谱槽是否被分配，如果是，，否则；

（3）集合包括：、、和；，，，。

4.如权利要求1所述的一种基于扩展图的弹性光网络路由与频谱分配方法，其特征是，所述步骤b）设计算法求解，算法如下：

b1）设定频谱槽起始索引初始值：设定给定的频谱槽索引初始值，表示设定的频谱槽范围即是，其中表示请求的频谱槽数量；

b2）选定频谱槽：设定频谱槽最大索引值为，如果，表示设定的频谱槽范围是，则跳转到b3）；如果，则失败返回；

b3）检查两个节点的频谱槽：计算两节点和的连续可分配的频谱槽数量，如果其中任意一个节点频谱槽数量小于请求的频谱槽数量，表示当前设定的频谱槽不能满足要求，则设定频谱槽起始索引，跳转到b2）：否则，跳转到b4）；

b4）建立0-1整数规划模型并求解：根据设定的频谱槽，构建上述的0-1整数规划模型，并求解：如果找到一个可行解，则返回该解；如果没有找到，跳转到b2）。

5.如权利要求1所述的一种基于扩展图的弹性光网络路由与频谱分配方法，其特征是，所述步骤b）求解0-1整数规划模型，工具包括：GNU Linear Programming Kit（GLPK）、CPLEX、MATLAB。