[发明专利]一种支持区分业务的损伤感知路由与波长分配方法

权利要求书

1.一种支持区分业务的损伤感知路由与波长分配（RWA）方法，应用于由光纤传输系统组成的光网络；

其特征在于：将光网络中不同的业务需求按服务质量需求（QoS）等级进行区分，分为三级：高等级业务（QoS₁）、中等级业务（QoS₂）和低等级业务（QoS₃）；业务QoS等级按从高到低为：高等级业务（QoS₁）>中等级业务（QoS₂）>低等级业务（QoS₃），分别对应于不同的物理层信号传输质量和路由算法，分别为改进蚁群算法（R₁）、备选路由算法（R₂）、固定路由算法（R₃），三种算法的路由效率比是：改进蚁群算法（R₁）>备用路由算法（R₂）>固定路由算法（R₃）；

其特征还包括以下步骤：

步骤1：网络初始化，假设各波长组数：                                               ；

步骤2：业务请求到达，判断该业务是否为高等级业务（QoS₁）：若是使用改进型蚁群算法（R₁）计算路由后转步骤3，否则转步骤4；

步骤3：判断高等级业务（QoS₁）的波长组（G₁）是否有波长空闲：若是转步骤7，否则转步骤5；

步骤4：判断该业务等级是否为中等级业务（QoS₂）：若是使用备选路由算法（R₂）计算路由后转步骤5，否则使用固定路由算法（R₃）计算路由后转步骤6；

步骤5：判断中等级业务（QoS₂）的波长组（G₂）是否有波长空闲：若是转步骤7，否则转步骤6；

步骤6：判断低等级业务（QoS₃）的波长组（G₃）是否有波长空闲：若是转步骤7，否则转至步骤8；

步骤7：若可分配的波长数为1，则将该波长分配给业务；若可分配波长数不止1，使用首次命中算法或者随机分配算法为该业务分配波长，转至步骤9；

步骤8：拒绝该业务请求；

步骤9：计算该通道的Q值，判断此通道的Q值是否大于对应等级业务的门限值（Q_threshold）：若是转步骤10，否则转步骤8；

步骤10：开始传送数据。

2.根据权利要求1所述的一种支持区分业务的损伤感知路由与波长分配方法，其特征在于：

所述的通道Q值定义为反映物理层信号传输质量的Q因子，即有：

 ，                        （1）

式（1）中R为光检测器的灵敏度；为信道的峰值功率；为线性和非线性噪声均方根功率；

光网络中影响信号质量的噪声主要包括自发辐射（ASE）光谱与信号之间的差拍噪声 、交叉相位调制（XPM）噪声和四波混频（FWM）噪声，因此可以近似表示为： 。

3.根据权利要求1所述的一种支持区分业务的损伤感知路由与波长分配方法，其特征在于：

根据三种不同的业务等级对应的物理层传输质量可以设置对应不同的门限值Q_threshold：高等级业务（QoS₁）对应的门限值为Q₁，中等级业务（QoS₂）对应的门限值为Q₂，低等级业务（QoS₃）对应的门限值为Q₃；且有高等级业务（QoS₁）的门限值（Q₁）>中等级业务（QoS₂）的门限值（Q₂）>低等级业务（QoS₃）的门限值（Q₃）。

4.根据权利要求1所述的一种支持区分业务的损伤感知路由与波长分配方法，其特征在于：

所述的步骤9中，该通道的Q值可通过该通道的网络参数计算而得。

5.根据权利要求1所述的一种支持区分业务的损伤感知路由与波长分配方法，其特征在于：

若光网络中每个节点对之间的光纤数量为n，每根光纤中波长数为W，高等级业务（QoS₁）、中等级业务（QoS₂）和低等级业务（QoS₃）对应波长组分别记为G₁、G₂和G₃ ，在每根光纤中G₁、G₂和G₃所包含的波长数分别为W₁(t)、W₂(t)和W₃(t)，根据不同Q值的业务分布分配W₁(t)、W₂(t)和W₃(t)的值，使之满足：

                      （2）

式中：。