[发明专利]一种空分复用弹性光网络中的资源分配方法

说明书

本发明公开了一种空分复用弹性光网络中的资源分配方法，属于空分复用弹性光网络技术领域。该方法首先根据网络资源以及业务请求信息建立了频域、时域的度量标准，然后依次为业务选择了最小资源占用的纤芯以及基于业务对齐的频谱资源，最后为业务进行分配。该方法尽可能高效地利用了网络中的碎片资源，为未来业务请求留下了更大的连续空闲空间，达到了合理分配频谱，提高网络资源利用率的目的。

技术领域

本发明属于空分复用弹性光网络、资源分配技术领域，特别是指一种空分复用弹性光网络的资源分配方法。

背景技术

基于多芯光纤的空分复用技术(Space Division Multiplexing,SDM)作为提升弹性光网络(Elastic Optical Networks,EONs)传输容量的有效手段，引起了人们的广泛关注。通过在弹性光网络中引入空间维度，空分复用弹性光网络一方面扩展了网络传输容量，另一方面带来了复杂的网络资源状态，致使为业务请求采取合理的路由、纤芯和频谱分配方法更具有挑战性。

传统的EONs资源分配方法在为业务进行分配时需要满足频谱连续性、邻接性以及冲突性三大约束条件，致使经过一段时间地建路和拆路，网络中会出现大量不连续的频谱碎片，这些资源很难被即将到来的业务请求利用，严重影响网络传输性能。SDM-EONs中允许纤芯交换，即业务传输时可以不遵从纤芯的一致性，只要纤芯满足业务传输条件均有可能被选中，一定程度上来说放宽了频谱连续性约束，但频域上的碎片问题还是未能得到有效解决。

针对此，重庆邮电大学刘焕淋等人研究了一种完全放宽频谱连续性的频谱转换策略，更好地利用了网络中的碎片资源。然而，他们的研究专注于在出现频谱冲突时才进行转换，而且转换时没有考虑网络中的碎片资源，具有一定的局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种空分复用弹性光网络中的资源分配方法，该方法在为业务资源分配过程中，考虑了纤芯交换以及频谱转换，为业务找到了最小资源占用的纤芯以及基于业务对齐的频谱资源，减少了网络中碎片资源的产生，提高了网络频谱资源利用率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种空分复用弹性光网络中的资源分配方法，包括以下步骤：

(1)分析业务请求的源、宿节点，为业务规划最短路径；

(2)依次计算最短路径中每条链路上每个纤芯的频域度量，并记录非负的频域度量值，选择非负频域度量值最小的纤芯作为最小资源占用的纤芯，所述频域度量用于表征频谱资源能够容纳业务的程度；

(3)依次计算最小资源占用纤芯上每个空闲频谱资源的时域度量，选择时域度量值最小的频谱资源块作为基于业务对齐的频谱资源，所述时域度量用于表征当前占用频谱资源的业务与业务请求的传输同步性；

(4)在最短路径的每条链路上，通过纤芯交换和频谱转换方式，将所选择的纤芯和频谱资源进行分配，从而建立连接。

进一步的，所述步骤(1)中，规划最短路径的方式为Dijkstra最短路径方法。

进一步的，所述频域度量的计算方式为：

其中，S为频域度量，b_i为业务请求的数据率，C为一个频隙的单位容量，M为所采用的调制格式等级，f_r为业务请求所需的频谱块，B_i为链路i上的空闲频谱块频隙数，K为链路总数，B_max为最大的空闲频谱块频隙数。

进一步的，所述时域度量的计算方式为：