[发明专利]一种弹性光网络中有远见的提前预留业务资源分配方法

说明书

本发明提出了一种弹性光网络中有远见的提前预留业务资源分配方法，用以解决现有资源分配方法频块属性的利用不够充分，网络的阻塞率比较高的技术问题。本发明的步骤为：对于一个提前预留型连接请求，查找其所在路径上允许时间范围内的所有可用频块；如果无可用频块，则连接请求被阻塞；如果有可用频块，计算每个可用频块的位置度量标准；最后将位置度量标准最小的那个频块分配给该连接请求。本发明的位置度量标准反映了频块资源位置的好坏，充分利用了频块的属性，在为每个提前预留型连接请求分配资源时，分配位置最差的可用频块，而将位置较好的资源留给后面到达的连接请求，从而达到降低阻塞率的效果。

技术领域

本发明涉及光网络的技术领域，尤其涉及一种弹性光网络中有远见的提前预留业务资源分配方法。

背景技术

随着云计算/边缘计算、5G通信、物联网等技术的快速发展，各种应用对网络带宽的要求越来越高，不同应用的带宽需求差异也越来越大，传统的波分复用光网络已经无法满足应用对网络带宽的需求。弹性光网络(Elastic Optical Network，EON)可以根据应用的带宽需求，灵活弹性地为业务分配频谱资源，故此被认为是最适合当前大带宽、多样化带宽应用场景的核心网技术。

在弹性光网络中，频谱资源被分割为一个个频隙，每个业务可以根据带宽需求、同时占用多个相邻的频隙。在为业务的连接请求分配资源时，需要满足三个限制，即频谱不重叠限制、频谱连续性限制和频谱邻接性限制。如果无法找到满足上述三个限制的频谱资源，连接请求就会被阻塞。

根据连接请求的开始时间和到达时间的关系、以及持续时间是否预先获知，连接请求可以分为立即预留型(Immediately Reservation，IR)连接请求和提前预留型(Advance Reservation，AR)连接请求：

(1)对于立即预留型连接请求(简称IR请求)，其开始时间等于到达时间，即连接请求到达后需要立即分配频谱资源；其持续时间预先不知道，只有当连接被释放后，其所占用的频谱资源才能被分配给其它连接请求。例如，视频通话是一个典型的IR请求，连接请求到达后需要立即被服务，通话何时结束无法提前获知。

(2)对于提前预留型连接请求(简称AR请求)，其开始时间晚于到达时间，请求到达时就可获知其开始时间(一般是一个允许的时间窗)和持续时间，故可以提前为其预留频谱资源；其所占的资源是频谱上的一个时间段，在这个时间段之外，这些频谱资源可以分配给其它连接请求。例如，数据中心间的数据备份是一个典型的AR请求，数据中心提前申请数据备份时间，备份的开始时间有一定的弹性，由需要备份的数据总量确定，故可根据网络带宽计算出所需的备份时长。

为AR请求分配的频谱资源除了要满足上述三个限制之外，还要满足时间连续性限制，故此，与IR业务相比，AR请求的资源分配问题更加复杂。目前已有多个针对AR请求的资源分配方法，但这些方法对频块属性的利用不够充分，网络的阻塞率比较高。

发明内容

针对现有弹性光网络中提前预留型连接请求资源分配方法频块属性的利用不够充分，网络的阻塞率比较高的技术问题，本发明提出一种弹性光网络中有远见的提前预留业务资源分配方法，充分利用频块的属性，将位置最差的可用资源分配给当前AR连接请求，而将位置较好的可用资源留给后面到达的提前预留型连接请求(AR请求)，可以大幅度降低AR请求的阻塞率。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种弹性光网络中有远见的提前预留业务资源分配方法，其步骤如下：

步骤一：对于一个提前预留型连接请求r＝(s,d,Δf,Δt,t_a,t_es,W)，s和d为连接请求r的源节点和目的节点、即连接请求r的路径为P_sd，Δf和Δt为连接请求r需要的频隙个数和时隙个数、即连接请求r需要的频块尺寸为Δf×Δt，t_a为到达时间，t_es为最早开始时间，W为允许的开始时间窗口大小、即最晚开始时间为t_es+W-1；