[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

说明书

本发明涉及一种弹性光网络双重故障下的自适应保护级别方法，属于光通信领域。该方法包括：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。本发明避免了某些链路上资源的过度使用，可以根据不同的请求类型及频谱资源使用状态自适应的选择保护级别，在资源有限的条件下保证业务的正常传输。

技术领域

本发明涉及光通信领域，具体涉及弹性光网络双重故障下的生存性保护问题。

背景技术

近年来，随着科技的发展和互联网的普及，人们的生活方式在不断的改变。交互式网络电视、视频点播、云服务等新型应用的大量涌现，导致了高带宽需求的不断增加，因此每年的通信流量呈现指数级的增长，同时也推动了光网络的发展。另一方面，由于网络规模化引起的网络复杂化，导致光网络发生多故障的可能性极大的增加，研究高可靠、高效率、高生存性的光网络问题受到了广泛关注。传统的波分复用(Wavelength DivisionMultiplexing,WDM)网络采用固定粗粒度(50GHz或100GHz)的波长分配方式，在实际生活中，WDM这种固定粒度波长信道的资源分配方式难以实现频谱资源的高效利用。此外，WDM网络中无法自适应地选择调制格式，使得网络资源配置方式僵化，难以实现可扩展性，同时增加了网络能耗，使其难以适应未来光网络的发展需求。相比于WDM光网络，弹性光网络采用更精细的频谱粒度划分和灵活的频谱粒度组合来实现可变带宽业务的承载，提高了传输效率，减少了由于固定带宽粒度而导致的带宽的浪费，极大的提高了频谱的利用率。

由于通信网络中超过80％的信息在光纤链路中传输，光纤链路故障会造成大量的业务请求中断、信息丢失，因此，提高弹性光网络的生存性问题，降低因多故障导致大量业务中断带来的损失，是目前亟待解决的问题。M.Jinno在“Enhanced survivability oftranslucent elastic optical network employing shared protection with fallback[C].2017Optical Fiber Communications Conference and Exhibition(OFC),LosAngeles,CA,2017,pp:1-3.”提出了一种基于共享保护的路由和频谱子再生器分配保护算法，采用“Fallback”操作加强双链路故障的生存性，但是没有考虑业务的工作路径和备份路径同时失效的情况。“Hong Guo,Gangxiang Shen,Sanjay Kumar Bose.Routing andSpectrum Assignment for Dual Failure Path Protected Elastic Optical Networks[J].IEEE Access,2016,4:5143-5160.”中对于弹性光网络中的双重故障问题，提出了不同的混合共享保护算法，没有考虑动态业务的情况。“Shan Yin,Shangguo Huang,BingliGuo,et al.Shared-Protection Survivable Multipath Scheme in Flexible-GridOptical Networks Against Multiple Failures[J].Journal of LightwaveTechnology,2017,35(2):201-211.”在“Survivable multipath routing and spectrumallocation in OFDM-based flexible optical networks，2013”的基础上针对多故障问题改进了ILP模型，并提出了共享保护多路径配置算法，将业务分流进行部分保护，当实际的网络拓扑规模较小时，可选路径有限，而且分流过多增加了业务保护间隔的使用。