[發明專利]彈性光網絡中基于頻譜可用性和保護帶寬共享感知的路徑保護方法

有效

• 申請號: 201710002920.0
• 申請日: 2017-01-03
• 公開（公告）號: CN106712839B
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 劉煥淋;張明佳;陳浩楠;王欣;王寅
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04B10/032
• 分類號: H04B10/032;H04L12/709;H04L12/803;H04L12/917
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 廖曦

1.一種彈性光網絡中基于頻譜可用性和保護帶寬共享感知的路徑保護方法，其特征在于：在該方法中，包括基于保護帶寬共享度與頻譜碎片感知的單路徑共享路徑保護算法和基于頻譜感知的多路徑自適應共享保護算法；

所述基于保護帶寬共享度與頻譜碎片感知的單路徑共享路徑保護算法是指：根據業務持續時間的不同，采用不同的工作路徑頻譜分配算法，減少頻譜碎片的產生以及碎片持續時間；根據鏈路上頻譜可用度和路徑間共享程度設置鏈路的代價值，用最小代價值選擇保護路徑的頻譜分配，提高保護帶寬共享度；并且，該算法設計一種保護路徑重配置機制，該機制將次優路徑業務(消耗頻隙數目較多)重配置到最優路徑(消耗頻隙數目最少)上，提高頻譜利用率，降低網絡的帶寬阻塞率；

所述基于頻譜感知的多路徑自適應共享保護算法是指：通過比較每種多路徑頻譜分配方式所消耗頻隙數，自適應選擇頻隙數目消耗最少的多路徑方式傳輸業務；并且，該算法在生存性多路徑中引入了共享保護機制，提高保護帶寬共享度，減少空閑頻譜資源的使用，從而提高頻譜利用率。

2.根據權利要求1所述的一種彈性光網絡中基于頻譜可用性和保護帶寬共享感知的路徑保護方法，其特征在于：所述基于保護帶寬共享度和頻譜碎片感知的單路徑共享路徑保護算法具體包括以下幾個步驟：

1)調用Dijkstra算法為業務計算K(網絡節點的平均度數向下取整)條最短路徑，作為工作路徑候選路徑集；

2)針對工作路徑頻譜分配方式，設業務的持續時間服從參數為μ的負指數分布；根據業務請求的持續時間不同，采用不同的頻譜分配方式：若業務的持續時間大于μ，采用FF算法，若業務的持續時間小于等于μ，采用LF算法；若分配成功，執行步驟3)；否則，業務阻塞；

3)更新網絡拓撲G中的鏈路權重值，設置工作路徑鏈路集合中鏈路的權重值為無窮大，保證所選工作路徑和保護路徑鏈路不相交；

4)針對保護路徑頻譜分配方式，根據每條鏈路上每個可用可共享頻譜塊的大小不同，在鏈路代價函數中設定不同的權重值，調用Dijkstra算法為計算K條最短路徑，作為保護路徑候選路徑集；

5)在K條候選最短保護路徑集合中使用FF算法為業務分配保護帶寬；若分配成功，記錄保護路徑和鏈路集合；否則，標記業務阻塞；其中，分配成功時，再次判斷保護路徑是否為最優路徑(消耗頻隙數最少的路徑)，若不是的話，保存業務請求到重配置鏈表。

3.根據權利要求1所述的一種彈性光網絡中基于頻譜可用性和保護帶寬共享感知的路徑保護方法，其特征在于：所述基于頻譜感知的多路徑自適應的共享保護算法具體包括以下幾個步驟：

1)調用Dijkstra算法為業務計算K條鏈路不相交的路徑，保證多路徑之間鏈路不相交的約束條件；

2)分別計算每種多路徑條數對應消耗的頻隙數；所述算法能夠自適應求解消耗最少頻隙數以及對應的路徑條數；若不同條多路徑數目對應的消耗頻隙數相同，那么取條數最多的方式進行傳輸，保證網絡的負載均衡；

3)若步驟2)操作成功，在滿足業務工作傳輸的條件下，將所分配剩余的頻隙作為保護頻隙供單路徑業務使用；否則，調用保護路徑重配置機制，從鏈表頭開始，依次重配置業務鏈表中的業務。

4.根據權利要求2所述的一種彈性光網絡中基于頻譜可用性和保護帶寬共享感知的路徑保護方法，其特征在于：在所述的保護鏈路代價函數值計算過程中，共享頻譜塊所占的權重值和其大小不是線性相關的，總數相同的多個小頻譜塊和一個大頻譜塊比較而言，大頻譜塊所占權重值更大。

5.根據權利要求2所述的一種彈性光網絡中基于頻譜可用性和保護帶寬共享感知的路徑保護方法，其特征在于：所述可重配請求鏈表用于存儲可被重配置的請求的相關信息，包括該業務請求目前的工作路徑和業務請求的結束時間；鏈表中的請求按照結束時間降序排列；如果存在多個請求結束時間，后到的請求排在前面。

6.根據權利要求3所述的一種彈性光網絡中基于頻譜可用性和保護帶寬共享感知的路徑保護方法，其特征在于：所述多路徑保護頻譜分配過程中，包括以下兩個步驟：1)首先比較每種多路徑方式消耗總頻隙數目，選擇一種消耗頻隙數目最少的方式；2)若每種多路徑方式消耗頻隙數目相同，那么選擇路徑數最多的方式。