[发明专利]一种基于串扰避免和资源预留的节点冲突解决方法及装置

权利要求书

1.一种基于串扰避免和资源预留的节点冲突解决方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：在全光分层节点结构中配置节点共享的有限频谱转换器和资源预留模块，在当前调度时隙内，根据请求业务的输入信息，确定业务的输出端口、光纤模式和占用频谱，并在该全光分层节点中进行交换；

S2：若业务在全光分层节点的输出端口因争用频谱而导致交换失败，则构造该冲突业务的模式-频谱串扰辅助图，转S3；否则，直接交换业务；

这里的模式-频谱串扰辅助图构造方法为：

每一个模式-频谱块MS由2部分数值组成，分别是模式串扰值CV和频谱占用SO值，计算方法如式(1)，MS有2个下标k和f，分别代表模式分组和频隙索引值，SO为布尔变量，表示频隙是否被占用，若被占用，SO＝1；否则，SO＝0；CV为频隙的模式串扰值，如式(2)所示；如MS_1,1＝{2,1}表示光纤模场的模式LP01中模式分组1的频隙1的模式串扰值CV＝2，且模式LP01中频隙1被占用，即SO＝1；这里，不同模式的信号之间存在串扰，即LP01、LP21和LP11之间存在模式间串扰；而相同模式的不同分组间不存在串扰，即LP11a和LP11b没有串扰、LP21a和LP21b没有串扰；

MS_k,f＝{CV,SO} k∈M,f∈F (1)

S3：若节点的可用有限频谱转换器数量等于零，转S4；否则，在纤芯的所有模式和有限频谱转换器的转换频谱范围内进行滑动，寻找全部可以容纳冲突业务的空闲频谱块，若将冲突业务放在空闲频谱块，由上述式(2)计算频隙的模式串扰值，若模式串扰值大于串扰阈值，更新模式-频谱串扰辅助图，转S4；否则，计算所有空闲频谱块的频谱资源值，并选择频谱资源值最小的空闲频谱块转换业务的频谱；

其中，空闲频谱块的频谱资源值计算方法如下：

式(4)中，表示模式k的频隙[i,j]的频谱资源值，X_f^k是一个布尔变量，若模式k上的第f个频谱块被占用，X_f^k＝1，否则，X_f^k＝0；i和j分别是频谱块f的频隙索引起、止值，M是光纤中的模式分组总数，BL^k_free是模式k中的空闲频谱块数量，BL^k_all是模式k中的所有频谱块总和，表明是否需要使用频谱选择开关进行模式切换，若需要，否则，值越小，表明模式k上频隙索引值为[i,j]的空闲频谱资源越充足，模式间的串扰影响也较小；

S4：根据首次命中原则，即在资源预留模块中选择第一个空闲时隙，在资源预留模块中预留给冲突业务，计算该冲突业务的总预留时隙，若其值小于业务容忍的时隙阈值，则将冲突业务预留在资源预留模块中，等待下一时隙进行调度；否则，资源预留失败，阻塞该冲突业务；

2.如权利要求1所述的一种基于串扰避免和资源预留的节点冲突解决方法，其特征在于：所述S1具体方法为：

S101：根据请求业务的输入信息，确定业务交换的目的端口、光纤模式和需要占用的频谱，在配置有限频谱转换器和预留资源模块的全光分层节点结构中进行交换；

S102：若目的端口上业务需要占用的模式和频谱空闲，则成功交换；否则，判定该业务产生频谱资源竞争冲突，需要冲突解决方法调度该业务；

3.如权利要求1所述的一种基于串扰避免和资源预留的节点冲突解决方法，其特征在于：所述S2具体方法为：

S201：若业务产生频谱资源竞争冲突，遍历纤芯的所有模式和频谱，并由上述式子(2)和式子(3)分别计算2个参数，分别表示模式串扰值和频谱的可用性；

S202：遍历纤芯的所有模式和频谱，若相邻模式之间的相同频谱被占用，则第一个参数的模式串扰值加1；否则，第一个参数的模式串扰值不变；

S203：遍历纤芯的所有模式和频谱，若频谱被占用，第二个参数的频谱可用性设为0；否则，频谱可用性为1；