[发明专利]频谱灵活光网络的故障概率和负载均衡折衷方法和系统

权利要求书

1.一种频谱灵活光网络的故障概率和负载均衡折衷方法，其特征在于，包括：

在计算工作路径过程中，对于每一个连接请求CR(s,d,FS)，对从源节点s到目的节点d之间工作路径进行故障概率F(x)的评估；

根据每条光纤链路的频谱占用率ρ(x)，动态地调整每一条光纤链路的权重，光纤链路被占用的频谱间隙数量越小，越有优先选择权利，以使连接请求选择负载较轻的光纤链路作为传输路径；

引入故障概率和光纤链路负载调节参数α，使故障概率与光纤链路负载数值无量纲化，通过以下式子来表述，

Z(x)＝α×F(x)+(1-α)×ρ(x)

式中，Z(x)表示故障概率与光纤链路负载均衡折衷的数值；α表示调节参数，α∈[0，1]；F(x)表示工作路径x的故障概率；ρ(x)表示工作路径x的频谱占用率；

对于每一个连接请求CR(s,d,FS)，从源节点s到目的节点d之间找出K条工作路径，用集合KP∈{k₁，k₂，...，k_K}表示这K条路径，然后在这K条工作路径中，找出故障概率与光纤链路负载均衡折衷的最小Z(x)值，即：

Minimize Z(x)，x∈KP

式中，Minimize代表对K条工作路径查找Z(x)最小值操作，找出Z(x)最小值的路径x作为连接请求CR(s,d,FS)的工作路径；

根据连接请求CR(s,d,FS)所需的频谱间隙数FS，在所选择的工作路径中，分配频谱资源，

若同时满足频谱连续性与频谱一致性双重约束条件，则在频谱灵活光网络中，建立连接请求CR(s,d,FS)；

若不满足频谱连续性与频谱一致性双重约束条件中至少一个条件，则连接请求建立失败。

2.根据权利要求1所述的频谱灵活光网络的故障概率和负载均衡折衷方法，其特征在于，所述的从源节点s到目的节点d之间工作路径进行故障概率F(x)的评估具体包括：

在光纤链路(k,l)上故障概率用符号p_k，l表示，p_k，l∈(0，1)，从源节点s到目的节点d之间某条工作路径x的可靠性是这条路径各段链路可靠性的乘积，用Π_(k，l)∈x(1-p_k，l)表示；这条工作路径的故障概率用F(x)表示，即

F(x)＝1-Π_(k，l)∈x(1-p_k，l)。

3.根据权利要求1所述的频谱灵活光网络的故障概率和负载均衡折衷方法，其特征在于，所述的每条光纤链路的频谱占用率ρ(x)的获取方法具体包括：

在光纤链路(k,l)中，利用以下公式计算出已经预留的频谱间隙的数目：

其中S_(k，l)和|F|分别表示光纤链路(k,l)上的频率间隙的总占用数目和频率间隙的总数，s_i表示第i个索引的频谱间隙f_i的是否被占用，用以下式子表示：

如果频谱间隙f_i已经为连接请求占用，则s_i＝1，否则s_i＝0，连接请求在工作路径x上，频谱占用率为：

式中，ρ(x)和H表示工作路径x的频谱占用率和工作路径上总的跳数。