[发明专利]一种灵活网格光网络的多点到多点组播业务光疏导方法

说明书

技术领域

本发明属于光通信技术领域，涉及一种灵活网格光网络的多点到多点组播业务光疏导方法。

背景技术

随着数字广播、物联网和云计算等多播应用需求的增长，光网络面临着业务流量爆炸式增长所带来的巨大挑战和压力。相比传统的波分复用光网络，基于光正交频分复用的灵活网格光网络因其弹性的频谱资源分配模式和子载波调制模式，使得网络具有更高的业务承载容量，但是网络资源的增长总是跟不上业务流量的增长速度，网络资源永远是稀缺的。因此，如何合理地分配有限的网络资源是未来光通信的一个重要问题。

在基于光正交频分复用的灵活网格光网络中，业务传输时需要通过网络节点处的带宽可变的转发器将其调制到某个等级的子载波上，当网络规模增大时，网络消耗的带宽可变的转发器数量将是巨大的，如果没有有效的转发器共享策略，就将造成转发器资源的浪费；此外，网络中不同业务间保护频隙所占用的频谱资源，也造成了额外的频谱开销，导致了频谱资源的浪费。因此，如何有效地节约转发器资源与频谱资源是一个非常值得研究的问题。

目前对基于光正交频分复用的灵活网格网络的研究主要集中在单播业务上，对组播业务的研究还很少，尤其是对多点到多点组播业务。不同于一般的组播业务，多点到多点组播业务中的节点是同等的位置关系，没有确定的源节点和目的节点，通常称这些节点为成员节点。多点到多点组播业务要求业务中的每个成员节点之间能实现信息的互通，即每个成员节点都能够接收到其他所有节点的信息，也可以向其他所有节点发送信息。随着视频会议等多点到多点组播业务应用的增长，如何为这些业务安置合理的转发器资源与频谱资源就成了一个十分重要的研究课题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种灵活网格光网络的多点到多点组播业务光疏导方法，该方法通过距离自适应的预处理机制，根据业务成员节点的分布特点和距离自适应准则，为业务计算一个由若干光路串联而成的链路代价最小且占用子载波数目最少的光路环，并依据业务的定义值对业务进行降序排列；在路由阶段，通过构造一个面向光疏导的业务决策矩阵，将业务疏导到与当前业务具有有效共享路径最多的已路由业务所在光路环上；在频谱分配阶段，通过构造一个优先调度向量，为进行光疏导的业务优先分配所需的频谱资源。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种灵活网格光网络的多点到多点组播业务光疏导方法，通过距离自适应的预处理机制，根据业务成员节点的分布特点和物理链路的权重值，为业务计算一个由若干光路串联而成的链路代价最小且占用子载波数目最少的光路环，并依据业务的定义值对业务进行降序排列；基于有效共享路径感知的光疏导路由机制，通过构造一个面向光疏导的业务决策矩阵，将业务疏导到与当前业务具有有效共享路径最多的已路由业务所在光路环上，在频谱分配阶段，基于频谱优先分配机制，通过构造一个优先调度向量，为疏导在一个光通道中的业务优先分配所需的频谱资源。

进一步，在计算光路环时，当计算完一对成员节点间的最短路径后，就将该最短路径的起点和该最短路径经过的中间节点都从临时拓扑子图中删除；然后，判断该最短路径是否经过了业务的其他成员节点，如果有成员节点在该最短路径上，则从业务的临时成员节点集合中删除该成员节点，如果没有成员节点在该最短路径上，则继续采用最短路径算法计算下一对成员节点的最短路径，直至计算完所有成员节点对；将计算出的经过了业务的所有成员节点所有最短路径串联起来后，从中查找出在串联的最短路径中节点连接度数为1的两个成员节点n₁和n₂，并从临时的拓扑子图中删除这些最短路径经过的除节点n₁和n₂以外的所有节点。然后，在该临时的拓扑子图上，采用最短路径算法计算一条连接节点n₁和n₂的最短路径。