[发明专利]用于可变带宽光网络的最优路由计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种用于可变带宽光网络的路由计算方法。

背景技术

随着互联网数据业务量的持续增长，光网络在网络容量上面临着新的挑战。WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分多路复用)技术可以在一定程度上提高带宽资源利用率，但是由于受到ITU-T固定栅格的限制，频谱效率仍然达不到满意的效果。正交频分复用技术采用多个可变数量的子载波传输数据，基于这种技术的可变带宽光网络能够充分利用带宽资源，具有较高的资源利用率，已开始被应用。

在可变带宽光网络中，基于频谱连续性限制的RSA(Route and Spectrum Assignment，路由和频谱分配)成为关键技术。现有的RSA技术大致可以分为固定路由和自适应路由两种。

1、固定路由

固定路由预先计算或设定好网络中任意两个节点之间的路径，存储在路由表中。当一个连接请求到达时，首先从路由表中调出相应的路由，然后再根据网络当前的状态查看是否存在可用的频谱资源，因此固定路由是一种先选路再确定占用频谱的RSA技术。这种现有技术存在的问题是，无法计算最优路由，阻塞率很高。

2、自适应路由

自适应路由可以根据网络当前的资源占用状态自适应的选择一条满足业务请求的最优路径。自适应路由技术可以计算最优路由，降低阻塞率。全路径搜索路由是一种典型的自适应路由技术，能够自适应的计算全局最短路径。现有技术的问题是，在最坏情况下，特别是在计算最短路径的过程中需要遍历网络中所有可能的路径，复杂度很高为阶乘量级，无法满足实际动态网络的实时路由计算要求。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为达到上述目的，本发明提出一种用于可变带宽光网络的路由计算方法，包括以下步骤：S1：在业务路由请求到达时，对所述可变带宽光网络的频谱资源离散化以获得多个离散频率点，并将整个频谱段的起始频率设置为第一个离散频率点；S2：根据路由请求带宽及所述可变带宽光网络的属性计算频谱窗；以及S3：从所述第一个离散频率点开始，沿频率值增大的方向根据所述频谱窗扫描所述每个离散频率点以获得所述可变带宽光网络的路由。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S1进一步包括：如果所述可变带宽光网络为有栅格网络，根据ITU-T建议的WDM信道间隔将每个波长信道的起始频率设置为离散频率点；以及如果所述可变带宽光网络为无栅格网络，将所有已建立的连接信道的终止频率设置为离散频率点。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S2进一步包括：如果所述可变带宽光网络为有栅格网络，根据所述路由请求带宽及信道间隔按照以下公式计算所述频谱窗的大小：，其中，表示向上取整；以及如果所述可变带宽光网络为无栅格网络，根据所述路由请求带宽及保护带宽按照以下公式计算所述频谱窗的大小：频谱窗＝路由请求带宽+保护带宽。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S3进一步包括：S31：在每次扫描时，将本次扫描的所述离散频率点作为所述频谱窗的起始频率；S32：将所述频谱窗覆盖范围内的频谱段中全部或者部分频谱被占用的链路删掉以形成新的网络拓扑；S33：在所述新的网路拓扑中根据最短路径算法计算本次扫描的最短路径及跳数；S34：判断所述本次扫描的跳数是否小于当前记录的跳数；S35：如果所述本次扫描的跳数小于所述当前记录的跳数，记录所述本次扫描的最短路径及跳数；S36：如果所述本次扫描的跳数大于或等于所述当前记录的跳数，不更新所述记录的最短路径及跳数；S37：判断所述离散频率点是否扫描完毕；S38：如果是，则结束扫描，将所述记录的最短路径作为路由；以及S39：如果否，则根据步骤S31至S37继续扫描下一个所述离散频率点。

在本发明的一个实施例中，在所述步骤S33之后还包括步骤：判断所述本次扫描是否为第一次扫描；如果所述本次扫描为第一次扫描，则直接记录所述本次扫描所得的最短路径及跳数，并跳转至步骤S37；如果所述本次扫描不是第一次扫描，则继续执行步骤S34。

在本发明的一个实施例中，在所述步骤S31之后还包括步骤：判断所述频谱窗覆盖的频谱段是否超过了所述整个频谱段；如果所述频谱窗覆盖的频谱段超过了所述整个频谱段，则结束扫描；如果所述频谱窗覆盖的频谱段未超过所述整个频谱段，则继续执行步骤S32。

在本发明的一个实施例中，如果所述可变带宽光网络为无栅格网络，在所述步骤S3之后还包括：根据所述路由建立网络路径，并将对应的业务的终止频率加入所述可变带宽光网络的离散频率点中。