[发明专利]弹性光网络中静态业务流选路和频谱资源分配方法

摘要

本发明公开一种弹性光网络中静态业务流选路和频谱资源分配方法，主要解决弹性光网络中静态业务流的选路和频谱资源分配问题。具体步骤包括：1.输入弹性光网络拓扑信息和初始资源配置信息；2.将源节点相同，且宿节点相同的静态业务合并为一个静态业务；3.在网络拓扑中为每个静态业务选择候选路径；4.按照启发式排序方法将合并后的静态业务排序；5.产生父代种群；6.产生交叉优化种群；7.产生变异优化种群；8.计算协同进化适应度值；9.选择子代种群；10.判断迭代是否终止。本发明通过采用业务疏导、启发式排序方法、协同进化，减少链路拥塞，均衡分配频谱资源，降低业务阻塞率，提高网络资源利用率。

主权项

弹性光网络中静态业务流选路和频谱资源分配方法，具体步骤如下：（1）输入网络拓扑信息和初始资源配置信息；（2）合并业务：将源节点相同、且宿节点相同的不同静态业务合并为一个静态业务；（3）计算候选路径：采用k最短路方法，为每个静态业务选择初始资源配置数k条候选路径；（4）业务排序：采用启发式排序方法，对静态业务排序，产生业务序列；（5）产生父代种群：5a）采用选路方法染色体的编码方法，得到选路方法父代种群；5b）采用频谱资源分配方法染色体编码方法，得到频谱资源分配方法父代种群；（6）产生交叉优化种群：6a）在选路方法父代种群和频谱资源分配方法父代种群中，各自从中任意选取两条染色体；6b）输入选路方法父代种群染色体的随机交叉概率和频谱资源分配父代种群的随机交叉概率；6c）当选路方法父代种群的随机交叉概率小于初始资源配置的选路方法父代种群交叉概率时，输入切点，按照切点在染色体中的位置，将两条染色体共分成四段，得到两组对应相同业务的染色体对，在染色体对中任选一组，将该组的两段染色体交换，得到两条新的选路方法染色体；6d）当频谱资源分配方法父代种群的随机交叉概率小于初始资源配置的频谱资源分配方法父代种群交叉概率时，输入切点，按照切点在染色体中的位置，将两条染色体共分成四段，得到两组对应相同业务的染色体对，在染色体对中任选一组，将该组的两段染色体交换，得到两条新的频谱资源分配方法染色体；6e）将新的选路方法染色体、新的频谱资源分配方法染色体，分别加入选路方法交叉优化种群、频谱资源分配方法交叉优化种群中；（7）产生变异优化种群：7a）分别在选路方法父代种群和频谱资源分配方法父代种群中，任取一条染色体；7b）输入选路方法父代种群的随机变异概率和频谱资源分配方法父代种群的随机变异概率；7c）当选路方法父代群的随机变异概率小于初始资源配置的选路方法父代种群变异概率时，随机选取选路方法父代种群染色体的一个基因位，更新其值，得到新的选路方法染色体；7d）当频谱资源分配父代种群的随机变异概率小于初始资源配置的频谱资源分配父代种群变异概率时，随机选取频谱资源分配方法父代种群染色体的一个基因位，更新其值，得到新的频谱资源分配方法染色体；7e）将新的选路方法染色体、新的频谱资源分配方法染色体，分别加入选路方法变异优化种群、频谱资源分配方法变异优化种群；（8）计算协同进化适应度值：8a）将选路方法交叉优化种群与选路方法变异优化种群，合并为选路方法过渡种群，将频谱资源分配方法交叉优化种群与频谱资源分配方法变异优化种群，合并为频谱资源分配方法过渡种群；8b）分别在选路方法父代种群、频谱资源分配方法父代种群中任意选取一条染色体；8c）分别在选路方法过渡种群、频谱资源分配方法过渡种群中任意选取一条染色体；8d）按照下式，分别计算父代种群染色体的协同进化适应度值、过渡种群染色体的协同进化适应度值：fRSA=Fmax+P·L其中，fRSA表示协同进化适应度值，Fmax表示网络中被使用的最大频隙序号，P表示惩罚系数，P值大于或等于10，L表示被网络丢弃的静态业务请求个数；8e）将初始资源配置的种群规模数个父代种群染色体的协同进化适应度值，组成父代种群的协同进化适应度值集合；8f）将初始资源配置的种群规模数个过渡种群染色体的协同进化适应度值，组成过渡种群的协同进化适应度值集合；（9）选择子代种群：9a）在父代种群的协同进化适应度值集合中，选择初始资源配置的精英保留数个 最小的适应度值，将所选协同进化适应度值的选路方法染色体和频谱资源分配方法染色体分别加入选路方法子代种群、频谱资源分配方法子代种群；9b）在过渡种群适应度值集合中，采用锦标赛方法，选择r个选路方法染色体和r个频谱资源分配方法染色体分别加入选路方法子代种群和频谱资源分配方法子代种群，完成染色体的一次优化，其中r表示初始资源配置的种群规模数减去精英个数后的染色体个数；（10）判断是否终止优化：判断迭代次数是否等于初始资源配置的迭代次数，若等于，终止染色体优化，得到近似最优选路和频谱资源分配方法，否则，执行步骤（6），继续优化染色体。