[发明专利]多纤芯频谱灵活光网络专用保护方法与系统

说明书

本发明提供一种多纤芯频谱灵活光网络专用保护方法与系统，该方法：为业务请求选择合适的工作路径，并选择工作纤芯作为工作路径上的传输通道；在所选择的工作路径和工作纤芯上分配满足频谱连续性、频谱一致性和交叉串扰阈值约束的频谱资源；然后，为业务请求选择与工作路径链路不相交的专用保护路径，并选择保护纤芯作为保护路径上的传输通道；最后，在所选择的保护路径和保护纤芯上分配满足频谱连续性、频谱一致性和交叉串扰阈值约束的频谱资源。

技术领域

本发明涉及一种多纤芯频谱灵活光网络专用保护方法与系统。

背景技术

随着数据中心、云计算、边缘计算、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爆炸式的增长趋势。这将突破基于波分复用技术的单模单芯光纤网络传输容量的物理极限。为了增加光纤网络的容量，达到更高的传输网吞吐能力，国内外已从增加空分复用维度来展开研究。因此，多纤芯频谱灵活光网络是一种颇具前景的光网络，极大地增加了光网络容量，但若单链路故障使传输业务中断，数据的丢失会造成巨大的经济损失。因此，多纤芯频谱灵活光网络中需要引入可靠的保护机制。

在传统的单纤芯频谱灵活光网络中，当光网络中专用保护频谱资源不足时，采用带宽压缩保护方法，具体方法步骤如下：

1)工作路径计算与工作路径上的频谱分配。为每一个业务请求，计算从源节点到目的节点的工作路径，通常采用最短路径算法或是K条最短路径算法。根据业务请求的带宽需求，在所选择的工作路径中，利用首次命中或随机选取法查找满足频谱连续性和频谱一致性的频谱资源。所分配的频谱资源与业务请求的带宽需求大小相等。在频谱资源分配的过程中没有考虑相邻纤芯间交叉串扰问题。

2)专用保护路径计算与专用保护路径上的频谱分配。为每一个业务请求，计算与工作路径链路不相交的专用保护路径。在专用保护路径上，如果有足够的频谱资源为业务请求预留网络资源，则所预留的频谱资源与业务请求的带宽需求大小相等；否则，可以通过利用不同的线速率和调制格式的方式来承载业务请求的带宽需求。在这种专用保护频谱资源不足的情况下，尽最大可能地调整业务请求传输的线速率和调制格式，通过压缩带宽资源的方式查找并预留满足业务请求需求的频谱资源。在预留专用保护频谱资源的过程中也没有考虑相邻纤芯间交叉串扰问题。

上述步骤能够在传统单纤芯频谱灵活光网络中，结合带宽压缩保护方法，为业务请求分配工作路径和专用保护路径上的频谱资源，无需考虑交叉串扰问题。在多纤芯频谱灵活光网络中，相邻纤芯的同频率处可能存在着交叉串扰，不仅要在工作路径的频谱资源分配上考虑交叉串扰，同时要在专用保护路径的频谱资源分配上考虑交叉串扰问题。

一般地，在多纤芯频谱灵活光网络中，通常只考虑在工作路径上的串扰感知的网络资源分配方法。然而，在专用保护路径上，很少人研究关于的保护资源预留方法。

发明内容

本发明提供一种在多纤芯频谱灵活光网络中，能够均衡多纤芯频谱灵活光网络生存性和频谱利用率的多纤芯频谱灵活光网络专用保护方法与系统。

解决本发明技术问题，本发明提供了一种多纤芯频谱灵活光网络专用保护方法，包括：

S1、产生一组连接请求CR(s,d,FS)；

S2、对于所述连接请求CR(s,d,FS)中的每一个业务请求，计算从源节点s到目的节点d之间的工作路径和与工作路径链路不相交的K条保护路径；

S3、根据业务请求的调制格式设置光纤链路的最大交叉串扰阈值A_max，在光纤链路l_w∈p_i上寻找满足频谱连续性和频谱一致性的候选频谱块，并计算交叉串扰值查找交叉串扰值小于或等于所设置的交叉串扰阈值A_max的候选频谱块，

若找到满足串扰阈值约束的候选频谱块，则记录这个工作候选频谱块执行S4；