[发明专利]一种弹性光网络中的最小化邻接度减少量的频谱分配方法

说明书

本发明公开了一种弹性光网络中的最小化邻接度减少量的频谱分配方法，当在一条路径上为一个连接请求分配频谱时，通过计算每个可用频谱块被使用时所引起的路径上邻接度的减少量，然后从所有可用频谱块中选出使得邻接度减小量最小的一个，将其分配给连接请求，从而实现最小化邻接度减少量的频谱分配，本发明在弹性光网络中为连接请求分配频谱时，考虑使用一个频谱块后对路径邻接度的影响，进而保证在为每个连接请求分配完频谱后，路径上剩余空闲频隙的邻接度最大，该措施可以降低路径上频谱的碎片化程度，进而降低连接请求的阻塞率，提高网络资源的利用率。

技术领域

涉及一种弹性光网络中的最小化邻接度减少量的频谱分配方法。

背景技术

在传统的光网络中，采用基于波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)技术进行信号传输，该技术只能提供以波长为单位的、固定频带宽度的传输通道。随着云计算、移动互联网、物联网等技术的发展，用户对网络带宽多样性的要求越来越高，而WDM技术无法适应这一需求。弹性光网络(Elastic Optical Network，EON)是一种基于光正交频分复用(Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing，O-OFDM)技术的网络架构。在弹性光网络中，频谱资源被分为数百个频隙(Frequency Slice，FS)，每个频隙所占的频谱宽度远小于WDM光网络中一个波长占的频谱宽度。在弹性光网络中，可以根据用户所请求的传输速率，弹性灵活地为用户分配多个频隙，故此它可以充分满足用户的带宽多样性需求。

在光网络中，两个节点之间的一条路径被称为一条光路(light-path)，一条光路可能包含多条链路。在弹性光网络中，假如每条链路上的频率资源被划分为F个频隙，频隙被从小到大编号为1、2、…、F。在弹性光网络中为用户的连接请求分配频带时，需要满足以下三个限制条件：

(1)频带不重叠限制：在任何一条链路上，为不同连接请求所分配的频隙不能相互重叠。换言之，在同一时间，任何两个连接请求不能在同一条链路上使用同一编号的频隙。

(2)频带连续性限制：在一条光路的所有链路上，为同一个连接请求所分配的频隙必须一致。即，若在光路的一条链路上为连接请求分配了编号为f的频隙，则在光路的所有链路上都要为该连接请求分配编号为f的频隙。

(3)频带邻接性限制：在网络中任何一条链路上，为同一个连接请求分配的频隙必须具有连续的编号。例如，如果为一个连接请求分配了3个频隙，这三个频隙的编号可以是2、3、4或3、4、5，但不能是2、3、5。

上述限制条件使得在弹性光网络中为连接请求分配频谱资源时，需要考虑的问题更多。如果频谱分配方法不合理，会造成网络中频谱资源的碎片化现象严重，造成虽然有空闲频隙资源、但由于空闲资源不满足上述限制条件、从而无法分配给连接请求使用的后果。合理的频谱资源分配方式可以更加高效地使用频谱资源，从而降低网络中连接请求的阻塞率，提高网络资源的利用率。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种弹性光网络中的最小化邻接度减少量的频谱分配方法，当在一条路径上为一个连接请求分配频谱时，通过计算每个可用频谱块被使用时所引起的路径上邻接度的减少量，然后从所有可用频谱块中选出使得邻接度减小量最小的一个，将其分配给连接请求，从而实现最小化邻接度减少量的频谱分配，具体步骤如下：

步骤一：当一个从源节点s到目的节点d的连接请求r到来时，记从源节点到目的节点的路径为P，路径P上的链路集合为E(P)，频隙编号为f＝1,2,…,F，路径上第f个频隙的状态表示为：

计算路径上的空闲频谱块个数和空闲频谱块个数进而计算路径P上的邻接度