[发明专利]一种基于全光波长转换的路由和波长分配方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于全光波长转换的路由和波长分配方法，包括以下步骤：在网络中引入全光波长转换器；根据稀疏波长转换器放置原理，在网络节点中放置相应数量的全光波长转换器；为业务建立光通道，其中，建立光通道包括以下步骤：建立OSNR感知路由和波长分配算法模型，所述OSNR感知路由和波长分配算法模型包括传输损耗、ASE噪声和OSNR损伤；使用所述OSNR感知路由和波长分配算法模型计算各路由的OSNR，采用最高的OSNR路由建立光通道，完成波长分配。本发明可降低全光波长转换成本及OSNR损伤对网络性能改善的影响。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于全光波长转换的路由和波长分配方法及装置。

背景技术

随着大数据、云计算等新兴电信业务的崛起与发展，全球业务流量呈爆炸式增长，这对传输网络的容量提出了更高的要求。数十年前，波长转换(WC)就能灵活分配波长资源，改善网络容量效率，因而获得广泛关注。WC分为光-电-光(OEO)波长转换和全光波长转换(AOWC)。OEO转换更为成熟，在光网络中应用十分广泛，然而随着光通道速率的增加，OEO转换成本变得十分高昂。另一方面，AOWC对于光通道速率透明，同时支持高速光通道的无缝转换，但由于不稳定的转换性能没能在现实网络中得到广泛应用。因此，为了满足日益增长的光通道速率，速率透明的AOWC引起了更广泛的关注。

得益于近几年全光信号处理技术的发展，AOWC的性能大大提升，而且成本可控，这激发研究者们在当前和未来的光网络中重提AOWC技术。但现在关于AOWC的研究大多假设转换不会引入任何光信号噪声，属于假设的理想情况，然而，实际场景中是不现实不合理且不严谨的，受相位噪声转移和非线性效应的影响，AOWC确实会引入信号损伤，导致光信噪比(OSNR)下降，这对于高速光通道信号传输是不利的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于全光波长转换的路由和波长分配方法及装置，降低全光波长转换成本及OSNR损伤对网络性能改善的影响。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于全光波长转换的路由和波长分配方法，包括以下步骤：

S1：在网络中引入全光波长转换器；

S2：根据稀疏波长转换器放置原理，在网络节点中放置相应数量的全光波长转换器；

S3：为业务建立光通道，其中，建立光通道包括以下步骤：

S31：建立OSNR感知路由和波长分配算法模型，所述OSNR感知路由和波长分配算法模型包括传输损耗、ASE噪声和OSNR损伤；

S32：使用所述OSNR感知路由和波长分配算法模型计算各路由的OSNR，采用最高的OSNR路由建立光通道，完成波长分配。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S2中，根据稀疏波长转换器放置原理，进行全光波长转换器放置包括最短路由遍历次数优先放置、最大跳数优先放置和阻塞原因优先放置。

作为本发明的进一步改进，所述最短路由遍历次数优先放置，具体包括以下步骤：

计算每个网络节点被固定最短路由遍历的总次数，定义为V_s，s是节点序号；

利用公式在每个网络节点放置数量C_s的全光波长转换器，其中，T是整个网络的波长转换器总数量，N是网络节点集合。

作为本发明的进一步改进，所述最大跳数优先放置，具体包括以下步骤：

比较经过每个网络节点的固定最短路由的最大跳数，并将最大跳数定义为V_s；

利用公式在每个网络节点放置数量C_s的全光波长转换器，其中，T是整个网络的波长转换器总数量，N是网络节点集合，将转换器放置在最大跳数更大的节点上。