[发明专利]面向网络编码使能的弹性光组播网络的路由频谱分配方法

说明书

技术领域

本发明方法属于光网络资源优化领域，尤其涉及一种引入网络编码的弹性光组播网络中的资源优化方法，具体是一种面向网络编码使能的弹性光组播网络的多路径路由频谱分配方法。

背景技术

随着宽带网络的飞速发展和多样化的新型应用服务不断涌现，网络业务流量需求呈现爆炸性的增长。与此同时，支持IPTV、远程教育、视频会议等的新型的组播通信服务正不断需要满足越来越多用户的需求，导致组播业务量在整个数据业务中所占的比重不断增加，且用户对高质量组播服务的要求也对网络带宽提出了严峻挑战。这就需要提出一种高效地利用网络资源的方法，以满足用户多样化、高带宽的组播需求。全光组播技术的应用将有效克服传统的光电光转换瓶颈，以其独有的宽带宽和高速率传输能力能够有力支撑组播业务。同时将网络编码技术引入到全光组播网络中，能够进一步提高组播网络的传输效率、容量和健壮性，为高带宽组播问题研究提供一种有效的解决方法。因此，本发明提出一种面向网络编码使能的弹性光组播网络的多路径路由频谱分配方法，面对用户不断提高的个性化宽带组播业务的需求，建立高效灵活的基于网络编码的多路径弹性资源优化方法支持不同粒度的组播业务。

从相关文献和现有技术中可知，目前对弹性光网络中的路由频谱分配方法大多针对单播业务，如基于非间隔频谱的路由频谱分配方法，利用建路时动态建拆路造成的频谱碎片来优化网络性能；适用于未来灵活频谱光网络中多等级业务的传输需求以及网络能源消耗需求的路由频谱分配方法；通过间接考虑物理损伤影响的一种灵活光网络中调制格式自适应的路由和频谱分配方法。有少部分涉及组播业务在弹性光网络中传输的特殊性，如一种灵活网格光网络的多点到多点组播业务光疏导方法，但当前尚未有解决组播业务在网络编码使能的弹性光网络中的弹性资源优化的具体详细实现方案。因此，本发明提出的一种面向网络编码使能的弹性光组播网络的多路径路由频谱分配方法，在对于多种组播业务时，提出了两种业务执行顺序策略。选用与本专利不同的方法，如一种cwmn中资源节约的分布式组播与频谱分配方法；一种认知无线Mesh网络中的最小花费组播路由方法，并采用多路径方法建立组播树，对有限的弹性光网络资源的利用率和均衡性均未达到最优方案。发明人在实现本发明的过程中发现在面向网络编码使能的弹性光组播网络的资源优化技术，在频谱资源利用率方面有待解决。

发明内容

本发明提供了一种面向网络编码使能的弹性光组播网络的多路径路由频谱分配方法，该方法采用层图方法对组播业务进行路由计算，在弹性光网络频谱连续性和频谱一致性的约束下，找到一组满足组播业务频谱资源请求的层图集合；进一步，在端到端传输时延和组播间差分时延约束下，建立拓扑结构为网络编码组播树的路由路径。

为了实现上述的发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种面向网络编码使能的弹性光组播网络的多路径路由频谱分配方法，解决了组播业务在网络编码使能的弹性光组播网络中传输特殊性的问题，对于每一个组播请求业务，应用集成的路由频谱分配策略模块。在弹性光网络频谱连续性和频谱一致性的约束下，找到一组满足组播业务频谱资源请求的层图集合，并筛选出实现组播业务源节点到目的节点集成功传输的层图；基于该层图为组播业务进行路由计算，建立拓扑为网络编码组播树的路由结构，实现源节点和目的节点集间的连接。当多种组播业务请求通过网络时，应用两个组播业务的排序策略模块，分别是考虑时间因素的排序策略模块和最大请求频谱优先的排序策略模块。

一种面向网络编码使能的弹性光组播网络的多路径路由频谱分配方法包括以下步骤：

步骤101：对多个请求分配弹性光网络频谱资源的组播业务，对组播请求逐一按需分配频谱资源；

步骤102：初始化弹性光网络中频隙使用状态的指示函数的集合和业务占用频隙数目的存储函数；

步骤103：针对在基于网络编码的弹性光网络中传输的每一个组播业务，进行集成的路由和频谱分配；

步骤104：在弹性光网络中频谱连续性和频谱一致性的约束下，对于每一个组播业务，找出满足组播业务频隙请求的层图集合；

步骤105：基于步骤104获得的层图集合，筛选出满足网络编码组播业务源节点到目的节点集可到达的层图；