[发明专利]一种基于时空频变异系数评估的光网络负载均衡方法

说明书

本发明公开了一种基于时空频变异系数评估的光网络负载均衡方法，包括：实时获取网络负载情况信息和当前业务信息；对业务信息进行分类，得到业务分类；根据业务分类和网络负载情况信息，搜索K条最短路径；对K条最短路径进行时、空、频三个维度的整合和变异系数计算，得到负载均衡调整策略；根据负载均衡调整策略，将当前业务分配到对应的链路信道，完成业务承载。本发明实施例针对密集业务场景下网络瓶颈链路可能带来的拥塞问题，通过多维度均衡分析，实时选定业务承载链路，实现适应业务的网络内时/空/频资源持续性平衡，避免瓶颈链路对高时延要求业务的拥塞发生，相对于传统的负载均衡方式大大提高了网络对业务属性的自适应程度。

技术领域

本发明属于光网络负载均衡技术领域，涉及一种基于时空频变异系数评估的光网络负载均衡方法。

背景技术

随着光网络的快速发展，传统的资源分配方法不适于时延更敏感、带宽更大的网络业务主要需求。负载均衡方法能够根据网络内实时业务分布情况从控制层面进行业务流量的整合，避免瓶颈链路的产生，实现网络资源平衡占用和业务均衡分布，这项技术一直是光网络领域的研究热点。

一方面，现有光网络的规模不断扩大，业务流量不断增加，且其增速大于网络资源扩展速度，因此网络拥塞时有发生。因此，为了满足大带宽、高并发、低时延的业务需求，负载均衡成为了一项有效应对网络瓶颈的控制技术。另一方面，在目前基于光网络负载均衡相关工作已经研究很多，能够完成光网络内初步的业务均衡分布，但现有的负载均衡方法并未进一步考虑与网络和业务的动态属性紧密结合，同时在比较现实的场景下没有考虑不同维度资源均衡时的博弈关系。

目前现有的研究大部分考虑在网络单元部署方面的负载均衡措施，如增加链路和备用设备，在控制层面的负载均衡也往往呈现为单一维度的均衡策略，如频域波长资源利用的均衡。而针对呈现出多维度特征的网络资源，密集业务下负载均衡的具体资源分配策略并未涉及多维度的考虑，因此常出现网络瓶颈链路阻塞时延敏感的业务传输。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于时空频变异系数评估的光网络负载均衡方法，至少部分解决上述技术问题。

本发明实施例提供了一种基于时空频变异系数评估的光网络负载均衡方法，包括：

S1：实时获取网络负载情况信息和当前业务信息；

S2：对所述业务信息进行分类，得到业务分类；

S3：根据所述业务分类和所述网络负载情况信息，搜索K条最短路径；

S4：对所述K条最短路径进行时、空、频三个维度的整合和变异系数计算，得到负载均衡调整策略；

S5：根据所述负载均衡调整策略，将当前业务分配到对应的链路信道，完成业务承载。

进一步地，所述步骤S4，包括：

对所述K条最短路径的负载信息分别进行时、空、频三个维度的整合，得到K条路径信息；

对所述K条路径信息分别进行时、空、频三个维度的变异系数计算；

将所述变异系数进行比较，得到业务承载维度；

根据所述业务承载维度计算，得到当前维度的负载均衡方法。

进一步地，所述负载均衡调整策略，包括：时间均衡调整策略、波长信道占用均衡调整策略或连接数预测性均衡调整策略。

进一步地，所述时间均衡调整策略，包括：将当前业务信息分配至所述K条最短路径中，并将波长信道保持时间处于最小值的链路方案作为承载方案。

进一步地，所述波长信道占用均衡调整策略，包括：在所述K条最短路径上分别预置业务所需不同频域资源方案；计算所述不同频域资源方案下业务波长信道占用率的方差值；将所述方差值最小的方案作为承载方案；