[发明专利]最小化网络空闲资源总减少量的弹性光网络频谱分配方法

说明书

本发明提出了一种最小化网络空闲资源总减少量的弹性光网络频谱分配方法，其步骤为：当从源节点到目的节点的连接请求到来时，加载与源节点到目的节点的路径相关的路径集合；判断源节点到目的节点的路径上是否存在满足连接请求所需的可用频块，如果不存在，则连接请求被阻塞，否则找出源节点到目的节点的路径上所有的可用频块；针对每一个可用频块，计算当可用频块被使用时网络中空闲资源的总减少量，选择使空闲资源总减少量最小的那个可用频块分配给连接请求。本发明的目的是使每次频谱分配后全网剩余的空闲资源量最多，从而增加后续到来的连接请求获得可用频谱资源的概率，达到降低网络阻塞率的效果。

技术领域

本发明属于光网络技术领域，具体涉及一种最小化网络空闲资源总减少量的弹性光网络频谱分配方法。

背景技术

随着云计算、移动互联网等技术的快速发展，人们对网络带宽的要求越来越高，对带宽的要求也越来越多样化。传统的光网络中采用波分复用(Wavelength DivisionMultiplexing，WDM)的方式传输信号，所能够提供的传输通道为频谱宽度固定的一个个波长，虽然能够提供足够大的带宽，却无法满足用户对带宽的多样性要求。为了解决这一问题，Jinno等人在2009年提出了弹性光网络(Elastic Optical Network，EON)的概念。首先，在弹性光网络中采用光正交频分复用(Optical Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，O-OFDM)的方式传输信号，可以更加高效地使用频谱资源。其次，在弹性光网络中频谱资源被划分为频带宽度更小的频隙(Frequency Slice，FS)，网络可以根据连接请求的带宽需求，灵活地为它分配多个频隙，故此弹性光网络可以满足用户对网络带宽的多样化要求。

在弹性光网络中为连接请求分配频谱资源时，需要满足三个限制条件：1)频谱不重叠限制，即不同连接请求所使用的频隙资源不能相互重叠；2)频谱连续性限制，即在一条光路的所有链路上，为一个连接请求分配的频隙必须相同；3)频谱邻接性限制，在每条链路中，为同一个连接请求分配的频隙资源必须相互邻接。频谱分配问题是一个非常复杂的问题，不合理的频谱分配方法会造成空闲资源的碎片化，当一个连接请求到来时，可能会出现虽然有空闲资源、但却无法同时满足上述三个限制条件的情况，从而导致连接请求被阻塞。

在一条光路上为连接请求分配频隙资源时，如果不只是考虑当前光路上空闲资源的情况，而能够充分考虑网络中所有相关路径上空闲资源的连续性和邻接性的减少量，就可以增加后面到达的连接请求被成功分配资源的可能性。然而，目前并没有关于空闲资源连续性和邻接性的具体度量指标。

发明内容

针对现有频谱分配方法不能满足频谱限制条件，容易引起连接请求被阻塞的技术问题，本发明提出了一种最小化网络空闲资源总减少量的弹性光网络频谱分配方法，给出了度量所有相关路径上空闲资源的减少量的一个指标，从而能够降低频谱资源的碎片化程度，进而降低连接请求的阻塞概率。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种最小化网络空闲资源总减少量的弹性光网络频谱分配方法，其步骤如下：

步骤一：当从源节点到目的节点的连接请求到来时，获取连接请求申请的频隙个数S_r，加载与源节点到目的节点的路径相关的路径集合；

步骤二：判断源节点到目的节点的路径上是否存在S_r个频隙的可用频块，如果不存在，则连接请求被阻塞，停止；否则找出源节点到目的节点的路径上所有的可用频块；

步骤三：针对每一个可用频块，计算当可用频块被使用时网络中空闲资源的总减少量；

步骤四：选择使得空闲资源的总减少量最小的可用频块，并将该可用频块分配给连接请求。