[发明专利]软件定义频谱灵活光网络能耗优化方法及其系统

说明书

本发明公开了一种软件定义频谱灵活光网络能耗优化方法及其系统，对于每个连接请求，采用K条最短路径（K‑SP）算法计算出K条最短的工作路径和K条最短的链路不相交的保护路径，利用软件定义频谱灵活光网络的集中与统一控制方式，根据连接请求的带宽需求切分成不同线速率集合，在所计算出来的工作路径和专用保护路径中配置最小数目的光转发器和光再生器，根据连接请求的带宽需求切分成的线速率，利用软件定义频谱灵活光网络的统一控制器，查找和分配连接请求的带宽资源，分配满足频谱连续性和频谱一致性约束条件的频谱资源，建立每一个连接请求。本发明提出一种软件定义频谱灵活光网络能耗优化方法及其系统，解决软件定义频谱灵活光网络的能耗效率问题。

技术领域

本发明涉及一种能耗优化方法及其系统，特别是一种软件定义频谱灵活光网络能耗优化方法及其系统。

背景技术

目前，随着数据中心、云计算、边缘计算、大数据、人工智能等应用服务需求快速发展，互联网应用和数据流量呈现出巨大的增长态势，给网络带宽资源分配与调度造成极大困难，容易造成网络能量消耗过高，网络能耗效率下降，没法适应绿色与高能效的频谱灵活光网络发展需要。此外，由于光网络的规模不断增大，光网络发生故障的风险加大，需要引入保护技术来保障网络业务的生存性，满足网络应用服务传输质量的要求。因此，研究频谱灵活光网络的能耗效率优化方法将成为解决网络绿色高效的关键手段。

为了提高光网络的能耗效率，传统的方法主要包括：(1)根据网络元件的配置特点，通过采用不同的调制格式、波长转换方式、混合线速率、流量疏导策略等方式，提出面向能耗效率优化与升级策略，可以实现高效能耗效率。(2)根据高峰与低谷业务变化特点，通过光网络资源调度方式，采用智能化软件与硬件开启与休眠策略，可以有效减少光网络能量消耗，满足光网络的低能耗要求。

虽然上述方法解决了光网络能耗效率问题，但是并没有在软件定义频谱灵活光网络架构下，在工作路径与保护路径之间，如何优化配置光转发器和光再生器，使软件定义频谱灵活光网络的能耗降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种软件定义频谱灵活光网络能耗优化方法及其系统，解决软件定义频谱灵活光网络的能耗效率问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种软件定义频谱灵活光网络能耗优化方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：给出软件定义频谱灵活光网络服务架构；

步骤二：软件定义频谱灵活光网络初始化；

步骤三：产生一组连接请求集合CR；

步骤四：把连接请求带宽切分成线速率集合；

步骤五：计算工作路径和链路不相交的保护路径；

步骤六：配置光转发器和光再生器；

步骤七：分配频谱资源和配置光转发器和光再生器；

步骤八：计算软件定义频谱灵活光网络的总能耗。

进一步地，所述步骤一具体为软件定义频谱灵活光网络服务架构包含物理光层控管平面、网络资源控管平面和应用服务控管平面，软件定义频谱灵活光网络的关键部件包含网络中心控制器、OpenFlow代理商以及基于OpenFlow的扩展通信协议、光交换节点和光纤链路。