[发明专利]弹性光网络中最小代价频谱分配与碎片感知的路由方法

权利要求书

1.弹性光网络中最小代价频谱分配与碎片感知的路由方法，其特征在于：在该方法中，为避免碎片产生，采用最小代价频谱分配模型以最小化分配频谱对网络碎片化影响；当业务阻塞时，通过定义的重配置增益计算模型，选出重配置后产生碎片最小的已路由业务进行再分配，进一步优化网络频谱资源；该方法具体包括以下步骤：

步骤1：综合考虑分配频谱代价及产生的碎片代价，定义最小代价频谱分配模型，选择总代价最小的频谱块为业务进行路由频谱分配，以最小化分配频谱产生的碎片；

步骤2：当业务由于没有足够的连续频谱而阻塞时，通过定义的重配置增益计算模型，选出重配置后产生碎片最小的已路由业务进行再分配，为阻塞业务提供足够频谱资源的同时进一步优化网络频谱；

步骤1具体包括：统计每条候选路径的可用频谱块，找出满足业务需求的频谱块作为备选频谱块，根据定义的最小代价频谱分配模型，分别计算每个备选频谱块的频谱分配代价，选出代价最小的频谱块为业务进行路由频谱分配；

所述最小代价频谱分配模型用来反映频谱碎片化程度，使频谱分配过程中不仅考虑了所在链路的频谱连续性，而且通过最小化碎片大小及其持续时间以减小碎片的影响，最大程度上保持可用频谱的连续性；

所述最小代价频谱分配模型通过以下方法计算：

其中，Cost_n为预分配第n个备选频谱块的频谱分配代价；L_k为第k条路径的总链路数，l为第k条路径的第l条链路，BFS_R为第k条路径需要的频隙数，为预分配第n个备选频谱块的链路频谱适应度值，T_R为业务持续时间；为预分配第n个备选频谱后产的碎片大小，为碎片持续时间；

为提高重配置带来的网络效益，在本方法中还定义了重配置增益计算模型，能够最大程度上提高重配置对网络碎片的整合程度；

所述重配置增益计算模型通过以下方法计算：

其中，E为网络中所有链路集合，为二进制变量，重配置业务r经过链路l则为1，否则，为0；为链路l上释放频谱块后的频谱连续程度；为重配置业务离开时间，t_iclock为当前网络运行时间。

2.如权利要求1所述的弹性光网络中最小代价频谱分配与碎片感知的路由方法，其特征在于：步骤2具体包括：当业务由于找不到连续的空闲频谱块而阻塞时，通过重配置网络中已有业务，对网络频谱进行整合，为阻塞业务提供足够的频谱；为减少因重配置造成的业务干扰，根据阻塞业务每条路径上成功传输还需的剩余频谱由大到小排序，优先为剩余频谱小的那条路径进行频谱整合；从已路由业务中找出所有与该条路径上有相同链路的业务即为冲突业务，根据定义的重配置增益计算模型动态的选择对哪些冲突业务进行重配置能尽可能保持剩余频谱的连续性，为选出的业务重新进行路由频谱分配。

3.如权利要求1所述的弹性光网络中最小代价频谱分配与碎片感知的路由方法，其特征在于：所述最小代价频谱分配模型中的链路频谱适应度通过以下方式计算：

其中分别为预分配第n个备选频谱块前、后链路l的频谱连续程度，通过以下方式计算：

其中，为链路l上最大空闲的频谱块，为链路l上总的空闲的频谱块，CP^l为链路l上的频谱连接点数，state表示此时的频谱分配状态。