[发明专利]一种弹性光网络中区分服务的链路损伤感知能效路由方法

摘要

本发明涉及一种弹性光网络中区分服务的链路损伤感知能效路由方法，属于光纤通信技术领域。该方法设计了一个基于负载均衡的综合考虑链路频谱状态和传输损伤的路径权重公式，以降低不同信道间的非线性损伤。基于路径权重公式，为高质量业务选择边分离的最大权重路径；为低质量业务选择边分离的最短能效路径。在频谱分配期间，根据业务速率的比值将频谱分区，采用首次命中和尾端命中联合的频谱分配方式，减少不同传输速率业务之间的交叉相位调制。同时，为了降低当前传输业务对网络中已有业务造成损伤而阻塞的概率，设计了物理损伤阻塞业务的光路重配置机制。本发明在有效提升频谱资源利用率同时，降低了带宽阻塞率和业务传输能耗。

主权项

1.一种弹性光网络中区分服务的链路损伤感知能效路由方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：输入：光网络拓扑G(V,E,S)，V＝{vi|i＝1,2,...,|V|}为节点集合，E＝{eij|i,j∈V,i≠j}为光纤链路集合，S＝{si|i＝1,2,...,|S|}为光纤链路频隙集合，业务用R＝{ri|i＝1,2,...,|R|}表示，令k＝1，m＝M，业务ri(s,d,fs_n,Q)，s为源节点，d为目的节点，fs_n为业务请求频隙数目，Q为布尔变量，Q为1表示高质量业务；否则为低质量业务；使用Dijkstra算法计算所有源目的节点间的K条最短路径KSP集合，构造M层调制方式辅助图，其中K的取值由网络拓扑平均度数上限确定；S1：业务请求到达，从频谱效率最高的调制方式辅助拓扑开始为业务选择传输路径，转S2；S2：判断Q是否为1，若为1，则为高质量业务，转S3；否则，为低质量业务，转S4；S3：根据路径权重公式路为路径p_k上连续空闲频隙的数目，表示经过链路l的最短路径数目，N_num表示网络拓扑中节点的数目，表示路径p_k的跳数，计算源节点到目的节点的K条满足跳数阈值Hop的最大权重路径P^H{p₁,...,p_k,...,p_K}，其中K的取值由网络拓扑平均度数上限确定，转S5；S4：根据业务源节点和目的节点选择存放在KSP中的K条最短路径，根据能耗模型计算路径能耗，按照能耗大小升序排列K条路径PL{p1,...,pk,...,pK}，转S5；S5：计算当前调制方式业务ri传输所需的频隙数目，从路径集合中选择第pk条路径，计算该路径上可用频谱块Block{b1,...,bj}，若可用频谱块集合非空，转S8；否则转S6；S6：若m＜1，当前传输路径无可用调制方式，转S7；否则降低调制等级，m＝m‑1，转S2；S7：若k＞K，业务ri被阻塞，释放网络中已传输业务占用的频谱资源，更新光网络G频谱资源，转S8；否则，k＝k+1，m＝M，转S5；S8：根据业务请求频隙数目fs_n，基于频谱分区业务频谱分配策略，选择频谱分配方式，转S9；S9：根据物理损伤模型计算该路径下，业务的传输误比特率若小于业务误码率阈值，转S10；否则，m＝m‑1，转S5；S10：判断传输路径pk是否造成网络中已存在业务物理损伤加剧而阻塞，若是，记录阻塞的业务BT{rb1,...,rbi}，使用区分服务的拓扑损伤感知频谱分区能效路由策略重配置阻塞的业务BT{rb1,...,rbi}，转S11；否则，转S12；S11：若业务重配置成功，转S12；否则，m＝m‑1，转S5；S12：业务ri成功传输，记录所选择的传输路径pk，记录分配的第一个频隙索引值fts和最后频隙索引值fte；输出：业务ri的传输路径pk和分配的第一个、最后频隙索引值fts和fte。