一种基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法与装置，基于业务连接请求计算备选路径，确定当前业务在每条备选路径上的调制格式，并计算需占用的频隙数；根据备选路径上各频隙的占用情况计算每条备选路径上的空闲频谱块；计算业务实时阻塞率，如果业务实时阻塞率大于等于预设阈值，则在备选路径中选择业务占用总频隙数最小的路径建立业务连接，并在该路径进行频谱分配；如果业务实时阻塞率小于预设阈值，则对每条备选路径进行频谱预分配，选择数量变化比最小的路径建立业务连接。该方案可根据业务实时阻塞率的大小选择合适的路由频谱分配策略，减少业务的阻塞率，提高资源利用率，满足业务突发性、实时性场景需求。实时性场景需求。实时性场景需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法与装置


[0001]本专利技术属于光纤通信
，更具体地，涉及一种基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法与装置。

技术介绍

[0002]当前，网络应用与实体经济的融合已经逐渐加深，随着物联网的迅猛发展、智能终端的快速普及，人们对网络的需求越来越多，网络业务量正以指数级的速度增长，这对信息通信基础的网络传输系统提出更高的需求。而光纤通信因其频带宽、容量大、抗干扰性能强等多重优点成为解决网络传输的主要方案之一，全光网(All
‑
Optical Networks，简写为AON)也就成为未来网络发展的必然趋势。波分复用(Wavelength DivisionMultiplexing，简写为WDM)技术由于其自身的局限性，不能适应未来网络的动态性、灵活性、突发性、智能性等特点，因此频谱灵活分配的弹性光网络应运而生。
[0003]所谓的弹性光网络是相对传统WDM中固定波长通道而言的，传统WDM网络中，频谱资源是均匀划分和分配的，不同光通道之间采用固定的波长间隔。为了突破这种限制，灵活满足业务的承载需求，弹性光网络采用谱域的精细分割，将带宽资源划分为更加细小的颗粒化切片，根据业务的承载需求，分配合适数量的谱域切片进行传输。
[0004]由于未来业务的突发性和实时性，增加了网络在管控上的不可预测性，而且业务是动态的，网络运行一段时间后，在业务的动态建立和拆除过程中，系统的频谱资源被不断分配、释放和重利用，资源状态变得杂乱无序，网络中会出现很多断断续续的空闲频谱段。这些频谱段由于不满足连续性的条件，无法再分配给后续的业务，既浪费了系统的频谱资源，又增加了网络的阻塞率，这些对弹性光网络的管控提出了新的挑战。
[0005]在弹性光网络中，提高网络资源利用率、减少业务的阻塞率是路由频谱分配的基本需求之一。传统的路由频谱分配多以静态规划为主，即便是动态规划也是路由和频谱分配算法分离的方式，不利于提高频谱资源的利用率；而且在未来网络突发性业务机率增大的情况下，阻塞率肯定会增大，传统的路由频谱分配已经难以满足业务突发性、实时性场景需求。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法与装置，其目的在于根据实时业务情况选择合适的路由频谱分配策略，减少业务的阻塞率，提高资源利用率，由此解决传统路由频谱分配难以满足业务突发性、实时性场景需求的技术问题。
[0007]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法，包括：
[0008]基于业务连接请求计算K条备选路径，确定当前业务在每条备选路径上的调制格式，并计算当前业务在每条备选路径上需占用的频隙数；
[0009]根据备选路径上各频隙的占用情况计算每条备选路径上的空闲频谱块；其中，每个空闲频谱块由一个或多个连续空闲频隙组成；
[0010]根据当前网络中被阻塞的业务连接请求数和到达的业务连接请求数计算业务实时阻塞率，并将所述业务实时阻塞率与预设阈值进行比较；
[0011]如果业务实时阻塞率大于等于预设阈值，则在K条备选路径中选择业务占用总频隙数最小的路径建立业务连接，并在该路径进行频谱分配；
[0012]如果业务实时阻塞率小于预设阈值，则对每条备选路径进行频谱预分配，计算分配前后每条备选路径上空闲频谱块的数量变化比，并选择数量变化比最小的路径建立业务连接。
[0013]优选地，所述基于业务连接请求计算K条备选路径，确定当前业务在每条备选路径上的调制格式，并计算当前业务在每条备选路径上需占用的频隙数，具体包括：
[0014]接收到业务连接请求后，基于KSP算法计算当前业务的K条备选路径；其中，所述业务连接请求中携带当前业务的源节点、宿节点和接入速率；
[0015]计算每条备选路径的OSNR，并根据OSNR和当前业务的接入速率，从标准映射表中确定当前业务在每条备选路径上的调制格式和频谱宽度；
[0016]根据对应的频谱宽度计算当前业务在每条备选路径上需占用的频隙数。
[0017]优选地，所述根据备选路径上各频隙的占用情况计算每条备选路径上的空闲频谱块，具体包括：
[0018]根据频隙在备选路径的每个链路上的占用情况，计算每条备选路径上每个频隙的综合状态；其中，如果频隙在备选路径的一条或多条链路中被占用，则该备选路径上该频隙的综合状态为占用，否则为空闲；
[0019]根据备选路径上各频隙的综合状态，统计每条备选路径上的空闲频谱块，并用<空闲首频隙，空闲末频隙，空闲频隙数>表示各空闲频谱块。
[0020]优选地，当业务实时阻塞率大于等于预设阈值时，所述在K条备选路径中选择业务占用总频隙数最小的路径建立业务连接，具体为：
[0021]对于每条备选路径，将该备选路径上各空闲频谱块对应空闲频隙数的最大值与当前业务在该备选路径上需占用的频隙数进行比较；
[0022]如果空闲频隙数的最大值大于等于当前业务需占用的频隙数，则基于该备选路径上的链路数和当前业务需占用的频隙数，计算该备选路径上的业务占用总频隙数；如果空闲频隙数的最大值小于当前业务需占用的频隙数，则跳过该备选路径，继续进行下一条备选路径的计算；
[0023]待每条备选路径上对应的业务占用总频隙数均计算完成后，取业务占用总频隙数最小的一条备选路径作为建立业务连接的路径。
[0024]优选地，对于任一备选路径，所述频谱分配的过程具体为：
[0025]根据该备选路径上的空闲频谱块和当前业务在该备选路径上需占用的频隙数，生成当前业务在该备选路径上的可用频谱块集合；
[0026]对于可用频谱块集合中的每个可用频谱块，计算可用频谱块分配前后该备选路径上空闲频谱块的数量变化比；
[0027]待每个可用频谱块分配前后该备选路径上空闲频谱块的数量变化比均计算完成
后，选择数量变化比最小的可用频谱块分配给该备选路径。
[0028]优选地，如果该备选路径上空闲频谱块的数量变化比最小时对应的可用频谱块有多个，则从中选择对应首频隙在全网占用次数最大的可用频谱块分配给该备选路径；
[0029]如果对应首频隙在全网占用次数最大时对应的可用频谱块有多个，则继续从中选择在频谱轴上位置最靠前的可用频谱块分配给该备选路径。
[0030]优选地，当业务实时阻塞率小于预设阈值时，所述对每条备选路径进行频谱预分配，计算分配前后每条备选路径上空闲频谱块的数量变化比，并选择数量变化比最小的路径建立业务连接，具体为：
[0031]对于每条备选路径，调用频谱分配功能完成当前业务的频谱预分配，并根据返回结果得到该备选路径上预分配的可用频谱块以及频谱分配前后空闲频谱块的数量变化比；
[0032]待每条备选路径均完成频谱预分配后，选择频谱分配前后空闲频谱块的数量变化比最小的一条路径作为建立业务连接的路径，并将对应预分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法，其特征在于，包括：基于业务连接请求计算K条备选路径，确定当前业务在每条备选路径上的调制格式，并计算当前业务在每条备选路径上需占用的频隙数；根据备选路径上各频隙的占用情况计算每条备选路径上的空闲频谱块；其中，每个空闲频谱块由一个或多个连续空闲频隙组成；根据当前网络中被阻塞的业务连接请求数和到达的业务连接请求数计算业务实时阻塞率，并将所述业务实时阻塞率与预设阈值进行比较；如果业务实时阻塞率大于等于预设阈值，则在K条备选路径中选择业务占用总频隙数最小的路径建立业务连接，并在该路径进行频谱分配；如果业务实时阻塞率小于预设阈值，则对每条备选路径进行频谱预分配，计算分配前后每条备选路径上空闲频谱块的数量变化比，并选择数量变化比最小的路径建立业务连接。2.如权利要求1所述的基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法，其特征在于，所述基于业务连接请求计算K条备选路径，确定当前业务在每条备选路径上的调制格式，并计算当前业务在每条备选路径上需占用的频隙数，具体包括：接收到业务连接请求后，基于KSP算法计算当前业务的K条备选路径；其中，所述业务连接请求中携带当前业务的源节点、宿节点和接入速率；计算每条备选路径的OSNR，并根据OSNR和当前业务的接入速率，从标准映射表中确定当前业务在每条备选路径上的调制格式和频谱宽度；根据对应的频谱宽度计算当前业务在每条备选路径上需占用的频隙数。3.如权利要求1所述的基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法，其特征在于，所述根据备选路径上各频隙的占用情况计算每条备选路径上的空闲频谱块，具体包括：根据频隙在备选路径的每个链路上的占用情况，计算每条备选路径上每个频隙的综合状态；其中，如果频隙在备选路径的一条或多条链路中被占用，则该备选路径上该频隙的综合状态为占用，否则为空闲；根据备选路径上各频隙的综合状态，统计每条备选路径上的空闲频谱块，并用<空闲首频隙，空闲末频隙，空闲频隙数>表示各空闲频谱块。4.如权利要求1所述的基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法，其特征在于，当业务实时阻塞率大于等于预设阈值时，所述在K条备选路径中选择业务占用总频隙数最小的路径建立业务连接，具体为：对于每条备选路径，将该备选路径上各空闲频谱块对应空闲频隙数的最大值与当前业务在该备选路径上需占用的频隙数进行比较；如果空闲频隙数的最大值大于等于当前业务需占用的频隙数，则基于该备选路径上的链路数和当前业务需占用的频隙数，计算该备选路径上的业务占用总频隙数；如果空闲频隙数的最大值小于当前业务需占用的频隙数，则跳过该备选路径，继续进行下一条备选路径的计算；待每条备选路径上对应的业务占用总频隙数均计算完成后，取业务占用总频隙数最小的一条备选路径作为建立业务连接的路径。5.如权利要求4所述的基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法，其特征在于，对于任
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【专利技术属性】
技术研发人员：张炳焱，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：