[发明专利]一种弹性光网络双重故障下的自适应保护级别方法

权利要求书

1.一种弹性光网络双重故障下的自适应保护级别方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1：生成业务集合，标记业务类型，初始化网络拓扑资源；

S2：动态地更新网络中各条链路的Metrics值，并记录链路上频谱资源使用占比；

S3：为到来业务计算K条最短路径，并计算路径的f_k(u)、load_k数值，选择最佳传输路由；

S4：计算传输路径的可用空闲频谱块，匹配可用频谱资源，并记录；

S5：根据当前业务类型，通过APLA算法计算可用的保护路径及保护资源，并记录；

S6：通过记录的传输路径、保护路径，分配对应频谱资源，并返回相关路径及资源信息。

2.根据权利要求1所述的一种弹性光网络双重故障下的自适应保护级别方法，其特征在于，在步骤S1中，业务类型具体包括：

L_A：业务类型为L_A的请求优先选择共享保护，该类型请求允许同级别请求之间的保护路径共享频谱资源，可以降低频谱资源的冗余度，当保护路径没有可用资源的时候，向下一级自适应，采用L_B对应的保护方式；

L_B：业务类型为L_B的请求优先选择部分保护，对业务进行百分比为ρ的保护，考虑到可用路径的数目受到链路故障数目、以及网络拓扑节点度大小的影响，ρ取值为0.5，确保可以寻到三到四条路径供业务选择；将其中两条路径用来传输业务，额外选择一条保护路径分配大小为ρ·B_i的频谱资源，当保护路径没有可用资源时，降级采用L_C对应的保护方式；

L_C：业务类型为L_C的请求只进行工作路径的计算，当请求因资源不足无法正常传输的时候，采用高的调制格式匹配频谱资源进行业务的传输。

3.根据权利要求1所述的一种弹性光网络双重故障下的自适应保护级别方法，其特征在于，步骤S3中，具体包括：

S31：利用Dijkstra算法为到来业务请求计算K条最短分离路径，若业务标号大于N，结束；

S32：根据链路上资源使用比例为<40％、41％～60％、61％～75％、76％～90％、>90％时，Metrics的值分别为1、2、3、4、5，计算所选K条路径的f_k(u)、load_k数值；

S33：若最短路径的load_k数值为0，选择除该路径外剩余路径中f_k(u)最大且满足传输要求的路径为传输路径；反之，选择最短路径；

其中，f_k(u)、load_k的定义如下：

表示第k条路径上第i条链路的频谱资源使用状态，L_k表示第k条路径上的链路数目，FS_used代表业务在当前链路上传输所占用的频隙资源之和,f_k(u)表示第k条路径上的频谱资源可用状态，met_i对应每条链路的Metrics值。

4.根据权利要求1所述的一种弹性光网络双重故障下的自适应保护级别方法，其特征在于，在步骤S5中，所述APLA算法的具体过程为：

判断请求类型，若请求类型为A，跳至步骤S51；若请求类型为B，跳至步骤S56；若请求类型为C，跳至步骤S58；

S51：在原有网络拓扑图中删除请求的工作路径，得到一个新的拓扑图G(V,E)；

S52：将前一个类型为A且尚未完成传输请求的工作路由加入集合P_W中，若该请求为第一个A类型请求，直接加入P_W中；

S53：在新的拓扑图G_P中计算该请求从源端到目的端的两条最短链路分离保护路径；

S54：判断该请求工作路径是否与集合P_W中尚未完成传输的工作路径是否链路不相交；

若是，对应的保护路径上公共链路可共享频谱资源；若该请求为第一个A类型请求，直接计算保护路径空闲可用资源；

S55：若请求对应保护路径无满足条件的频谱资源，降级保护方式，执行步骤S58；反之，算法结束，返回；

S56：为请求计算两条最短链路分离路径，计算路径可用频谱块资源，判断两条路径上可用频谱块大于等于ρ·B_i的条数M，若M为2或1，执行下一步；反之，业务阻塞；

S57：若M为2，选取已确定工作路径和M条最短路径中最短路由为传输路径计算并分配频谱资源，选取剩余路径为部分保护路径计算并分配频谱资源，算法结束，返回；若M为1，降级保护方式，为已确定工作路径和M条传输路径寻找分配频谱资源；算法结束，返回；

S58：若已经为请求找到传输路径并成功分配频谱资源，执行下一步；若路径可用空闲频谱块大小不满足传输条件，采用高的调制格式进行资源的重新匹配，匹配成功则进行资源分配，反之，阻塞业务。