[发明专利]一种基于多跳路由的弹性光网络频谱分配方法

权利要求书

1.一种基于多跳路由的弹性光网络频谱分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据网络拓扑的能耗上限建立多跳路由的跳数阈值模型；

(2)根据跳数阈值模型和频谱连续度选取一组中间多跳节点作为虚拟路由；

(3)为业务进行频谱分配；

所述步骤(1)具体包括以下步骤：

(101)根据网络建立单跳路由的固有能耗模型：

P_固＝P_i+P_ij

P_i＝P_BV-OXC+P_BVT

P_BV-OXC＝N×85+150

P_BVT＝1.25×TR+31.5

P_ij＝[L_ij/d_LA]×P_ILA+(P_Pre+P_Post)

其中，i、j为光网络中的网元节点，P_固表示业务采用单跳路由模式进行传输所消耗的能量，P_i表示节点i的总能耗，P_ij表示网络中链路i-j上的能耗；P_BV-OXC和P_BVT分别表示能耗原件BV-OXC和BVT的功耗；N表示节点度数，即处理的波长数或信道数；TR表示能耗元件BVT的传输速率，单位为Gb/s；L_ij表示链路i-j的总长度，d_LA表示功率光放大器和前置放大器之间最长的中继距离，P_ILA、P_Pre和P_Post分别表示线路光放大器、前置放大器与功率光放大器的功耗；

(102)建立多跳路由额外增加的能耗模型：

P_hop＝P_hopμ×m

其中，P_hopμ为中间节点μ进行一次转换所增加的能耗，m为路由上的中间节点跳数，P_hop为多跳路由带来的总能耗；

(103)建立跳数阈值约束模型：

P_固+P_hop≤P_上限

P_i+P_ij+P_hopμ×m≤P_上限

N×85+150+1.25×TR+31.5+[L_ij/d_LA]×P_ILA+(P_Pre+P_Post)+P_hopμ×m≤P_上限

其中，P_上限为运营商对网络能耗上限的设定值，或网络中所有任意两节点之间最短距离路由中的一条最长距离路由上的能耗值。

2.如权利要求1所述的一种基于多跳路由的弹性光网络频谱分配方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括以下步骤：

(201)分析业务请求的源宿节点，根据最短路由Dijkstra算法为业务寻找最短路由，最短路由上中间节点为n个，n≥1；

(202)判断n与m的大小关系，如果n≤m，则根据距离自适应调制技术，为每段光路选取最高阶调制技术；如果n＞m，则转到(203)；

(203)分析影响中间节点选取的频谱碎片因素，根据频谱连续度计算公式，在众多组中间节点中确定一组权值最大的中间节点。

3.如权利要求2所述的一种基于多跳路由的弹性光网络频谱分配方法，其特征在于，所述步骤(203)的具体方式为：

(2031)计算每一组中间节点的频谱连续度；频谱连续度的计算方式为：

其中，C_l为链路l的频谱连续度，F为每条链路上的频率隙个数；表示链路l上第k个频率隙的使用情况，代表该频率隙当前为空闲状态，表示该频率隙当前为被占用状态；B_l表示链路l上的可用频谱块个数；

(2032)根据步骤(2031)的计算结果，选取一组权值最高的中间节点。

4.如权利要求3所述的一种基于多跳路由的弹性光网络频谱分配方法，其特征在于，所述步骤(3)的具体方式为：

若n≤m，则采用首次命中算法分配频谱；若n＞m，则采用准确命中算法，即，在计算频谱连续度时已进行了频谱分配。