[发明专利]弹性光网络中最小代价频谱分配与碎片感知的路由方法

摘要

本发明涉及一种弹性光网络中最小代价频谱分配与碎片感知的重配置路由机制，属于光纤通信技术领域。本发明通过设计的最小代价频谱分配模型提高路由中频谱分配的效率和减少频谱碎片。在路由的频谱分配过程中不仅考虑业务的链路频谱连续性，且通过最小化碎片大小及其持续时间以减小碎片的影响，最大程度地保持可用频谱的连续性。当业务阻塞时，提出了基于碎片感知的重配置机制，通过定义的重配置增益计算模型，选择重配置后产生碎片最小的已路由业务进行再分配，为阻塞业务提供足够频谱资源的同时进一步优化网络频谱。本发明提供一种最小代价频谱分配与碎片感知的重配置机制，能够有效降低网络中的带宽阻塞率，提高网络频谱资源利用率。

主权项

1.弹性光网络中最小代价频谱分配与碎片感知的路由方法，其特征在于：在该方法中，为避免碎片产生，采用最小代价频谱分配模型以最小化分配频谱对网络碎片化影响；当业务阻塞时，通过定义的重配置增益计算模型，选出重配置后产生碎片最小的已路由业务进行再分配，进一步优化网络频谱资源；该方法具体包括以下步骤：步骤1：综合考虑分配频谱代价及产生的碎片代价，定义最小代价频谱分配模型，选择总代价最小的频谱块为业务进行路由频谱分配，以最小化分配频谱产生的碎片；步骤2：当业务由于没有足够的连续频谱而阻塞时，通过定义的重配置增益计算模型，选出重配置后产生碎片最小的已路由业务进行再分配，为阻塞业务提供足够频谱资源的同时进一步优化网络频谱；步骤1具体包括：统计每条候选路径的可用频谱块，找出满足业务需求的频谱块作为备选频谱块，根据定义的最小代价频谱分配模型，分别计算每个备选频谱块的频谱分配代价，选出代价最小的频谱块为业务进行路由频谱分配；所述最小代价频谱分配模型用来反映频谱碎片化程度，使频谱分配过程中不仅考虑了所在链路的频谱连续性，而且通过最小化碎片大小及其持续时间以减小碎片的影响，最大程度上保持可用频谱的连续性；所述最小代价频谱分配模型通过以下方法计算：其中，Cost_n为预分配第n个备选频谱块的频谱分配代价；L_k为第k条路径的总链路数，l为第k条路径的第l条链路，BFS_R为第k条路径需要的频隙数，为预分配第n个备选频谱块的链路频谱适应度值，T_R为业务持续时间；为预分配第n个备选频谱后产的碎片大小，为碎片持续时间；为提高重配置带来的网络效益，在本方法中还定义了重配置增益计算模型，能够最大程度上提高重配置对网络碎片的整合程度；所述重配置增益计算模型通过以下方法计算：其中，E为网络中所有链路集合，为二进制变量，重配置业务r经过链路l则为1，否则，为0；为链路l上释放频谱块后的频谱连续程度；为重配置业务离开时间，t_iclock为当前网络运行时间。