[發明專利]路由與頻譜配置方法和設備

有效

• 申請號: 201310752290.0
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103684726A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 肖媚;張振榮
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04L12/701;H04L12/911
• 代理公司: 北京展翼知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11452
• 代理人: 屠長存

技術領域

本發明涉及光核心網絡領域，特別涉及彈性光網絡中的路由與頻譜配置方法以及路由與頻譜配置設備。

背景技術

基于光正交頻分復用(O-OFDM)技術的彈性光網絡是近幾年在波分復用(WDM)網絡的基礎上提出的，又稱為超密集波分復用。該網絡采用靈活的頻譜分割標準與極細的頻譜分割粒度，通過頻譜譜片（即單個子載波占用的寬度）的靈活組合為各連接需求分配剛好合適的頻譜資源以達到節約頻譜資源的目的。

圖1示出了彈性光網絡的核心網絡的簡單拓撲結構。

基于O-OFDM的彈性光網絡的核心網絡100主要包含的硬件有比特率/帶寬轉換器(BR/BVT)120和帶寬可變的波長交叉連接(BV-WXC)器件110。其中BV-WXC110是彈性光網絡的核心，多個BV-WXC110作為一個個節點彼此連接構成多個鏈路，負責光信號的路由轉發。BR/BVT120置于核心網絡的邊緣部分，負責根據各連接的帶寬需求及傳輸距離配置傳輸采用的比特率與傳輸帶寬。

用戶設備130對于帶寬的請求將通過接入網處理后到達核心網，BR/BVT120根據連接請求的帶寬計算分配的譜片數；根據源節點和目標節點，提取預先存儲的若干條備選路由路徑、譜片的占用狀態來計算可用光路徑，然后與BV-WXC110一同建立連接以傳輸信號。

具體的路由頻譜配置(RSA)算法的研究，一直是彈性光網絡研究的核心問題。

目前主要的RSA算法主要包括兩大類：一類是將路由配置問題與頻譜配置問題分成兩步循序解決，一類是將路由與頻譜配置問題一步解決。兩步式RSA算法通常先通過路徑算法計算出k條備選路徑，然后再通過首次命中算法或鏈路負載均衡算法進行路徑選擇與頻譜配置。一步式RSA算法主要包含MSP算法與頻譜限制路徑向量搜索(SCPVS)算法,此類算法在網絡動態過程中將路徑計算與頻譜配置兩者結合同時進行分配。新近提出了基于時變流量的路由頻譜配置算法，該類算法較好的解決了帶寬需求隨時間動態變化的路徑頻譜配置問題。此外，動態網絡中還有最長路徑優先、最多譜片需求優先等連接需求的排序算法。

以上算法均采用基于集中式子載波的分配方式，為每個連接需求分配單個路由路徑中若干毗鄰的子載波(譜片)，允許為每條光路徑選擇較優的子載波組進行信號傳輸。

然而，在采用上述集中式子載波分配方式的情況下，當每個路由路徑上都不具有足夠多的毗鄰的子載波時，連接需求將被阻塞。而光通信網絡上那些數量較少的相鄰子載波卻沒能充分利用。

因此，仍然需要對頻譜分配方式加以改進，以便更好地滿足連接需求。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種路由與頻譜配置方法以及一種路由與頻譜配置設備，其能夠更好地滿足連接需求對傳輸信道(光路徑)上的子載波(譜片)的需求。

根據本發明的一個方面，提供了一種路由與頻譜配置方法，用于為基于正交頻分復用的光通信網絡上任意一對節點之間的連接需求配置傳輸信道。所述光通信網絡可以為彈性光網絡，相應地，所述傳輸信道為光路徑。該光通信網絡允許一對節點之間具有多個傳輸信道，其中至少一對節點之間具有多個備選傳輸信道，每個備選傳輸信道具有多個連續的空閑譜片。該方法包括：當所述多個備選傳輸信道中任何一個備選傳輸信道的空閑譜片數都不大于一個連接需求所需要的譜片數時，將所述多個備選傳輸信道中的至少兩個傳輸信道分配給所述一個連接需求。

優選地，將至少兩個傳輸信道分配給所述一個連接需求的步驟包括：A1.將所述多個備選傳輸信道中當前具有最大空閑譜片數的傳輸信道分配給所述一個連接需求；以及A2.為所述一個連接需求的尚未被滿足的剩余連接需求分配其它傳輸信道。

優選地，步驟A2包括：當所述多個備選傳輸信道中任何一個備選傳輸信道的空閑譜片數都不大于所述剩余連接需求所需要的譜片數時，重復所述步驟A1和A2。

優選地，在分配給所述一個連接需求的每個傳輸信道中，預定數量的空閑譜片用作保護帶寬，而傳輸信道中的其余空閑譜片用于滿足所述一個連接需求。

優選地，所述多個備選傳輸信道位于一個或多個路由路徑上，每個路由路徑上有一個或多個備選傳輸信道。

優選地，每個所述路由路徑包括一個或多個鏈路，所述鏈路為兩個節點之間的直接鏈接路徑，該方法還包括：執行靜態規劃，其中設定如下條件：

(1)鏈路上被使用的總譜片數小于或等于鏈路的總譜片數即，其中

(2)同一鏈路上的相鄰信道之間不互相重疊，即，d≠d’；

(3)分配給同一連接需求的多個傳輸信道不能使用同一鏈路的同一譜片，即，