[发明专利]面向时变业务的生存性弹性光网络中心命中频谱分配策略

说明书

本发明涉及一种面向时变业务的生存性弹性光网络中心命中频谱分配策略，属于通信网络技术领域。本发明通过采用工作路径与保护路径分离和共享传输方法以及中心命中频谱分配策略完成时变业务传输。当时变业务到达弹性光网络时，采用工作路径与保护路径分离方法传输时变业务；如果该方法无法满足时变业务带宽需求，采用工作路径与保护路径共享方法传输时变业务；对确定的时变业务工作路径和保护路径，分别选择工作路径和保护路径中最大空闲频谱块，采用中心命中频谱分配策略完成频谱分配；当弹性光网络检测到时变业务带宽变化时，通过准中心频谱扩展或压缩策略，对时变业务频谱分配做出调整。该方法降低了时变业务的阻塞率并提高频谱利用率。

技术领域

本发明属于光纤通信技术领域，涉及一种面向时变业务的生存性弹性光网络中心命中频谱分配策略。

背景技术

支持动态流量需求对于网络运营商来说是一个重大挑战。为了解决这个挑战，网络运营商需要一个灵活的骨干光网络。基于光正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing,OFDM)的弹性光网络(Elastic Optical Networks,EONs)被广泛地认为是一个极具发展潜力的智能光网络，能够有效地克服传统波分复用(WavelengthDivision Multiplexing,WDM)网络粗糙粒度带宽资源划分方式，以及固定不变调制格式的缺点，更加高效地使用网络中的资源。弹性光网络可以根据业务的请求带宽将网络中的频谱资源划分为细粒度并且连续的频隙(Frequency Slot,FS)，以一种更接近无网格系统的方式服务请求，极大地减少了带宽消耗。

由于频谱连续性、频谱一致性和频谱不重叠的限制，路由和频谱分配(Routingand Spectrum Assignment,RSA)问题是EONs中的一个基本问题。对于给定的业务请求，旨在为其确定一条路径，并在该路径中为业务请求分配合适的频谱资源，提高资源利用率。近些年来，随着互联网技术的飞速发展，新型业务地不断涌现，如高清视频直播，在线游戏等，业务的带宽往往会随着时间的变化而变化，称之为时变业务，传统的资源分配方法在处理时变业务的时候显得不够灵活。因此，研究时变业务在弹性光网络中的路由频谱分配，提高时变业务的频谱利用率显得至关重要。

随着光网络技术的不断发展，单光纤的传输容量可以达到400Gbps甚至是1Tbps以上。因此，网络组件，如光纤链路和网络节点的故障都将会造成大量的数据丢失和业务中断，给用户和运营商带来难以估计的损失。在WDM网络中，生存性问题得到了广泛的关注。随着技术的发展，越来越多的人将目光转移到了生存性EONs中。在生存性EONs中，如果时变业务的带宽发生变化，不仅工作路径的资源分配会受到影响，保护路径也需做出相应的改变。考虑时变业务在生存性弹性光网络中的应用，研究时变业务在生存性弹性光网络中带宽的调整是十分必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种面向时变业务的生存性弹性光网络频谱分配策略，用于降低网络带宽阻塞率，提高频谱利用率。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种面向时变业务的生存性弹性光网络中心命中频谱分配策略，在该策略中，为降低带宽阻塞率，采用工作路径与保护路径分离和共享方法传输时变业务；利用中心命中频谱分配策略完成时变业务频谱分配；当弹性光网络检测到时变业务带宽发生变化，根据准中心频谱扩展或压缩策略，实现为时变业务分配的频谱调整；该策略具体包括以下步骤：

S1：初始化弹性光网络，确定当前弹性光网络剩余频谱资源，设置K为EONs平均节点度数极大整数，转至S2；

S2：时变业务r＝(s,d,B,q)到达弹性光网络，转至S3；

S3：根据时变业务源节点s、目的节点d及带宽B值，在弹性光网络拓扑中采用K最短路径算法，将候选路径保存在工作候选路径集合中，根据时变业务带宽计算时变业务在工作候选路径所需频隙数目，根据跳数计算工作候选路径的频谱代价值，并按照频谱代价值对工作候选路径升序排序，转至S4；