[發明專利]一種基于安全性感知的差異化虛擬光網絡映射方法

有效

• 申請號: 201810092138.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108156041B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 劉煥淋;王欣;陳勇;蔚承英;陳浩楠
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/911;H04J14/02
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種基于安全性感知的差異化虛擬光網絡映射方法，其特征在于，該方法在節點映射過程中，設計物理節點資源評估公式，避免相鄰虛擬節點映射到兩個位置相距遠的物理節點上；在鏈路映射過程中，分別采用基于路徑均衡的單路徑路由頻譜分配方法和基于時延差優化的多路徑路由頻譜分配方法，降低帶寬阻塞率，提高頻譜資源利用率和虛擬光網絡接受率；

該方法具體包括以下步驟：

S1：根據資源評估公式計算物理節點的資源值作為節點的權重，并按權重降序排序節點，根據資源需求公式計算虛擬節點的權重并按降序排序，將所有虛擬節點依次映射在滿足計算資源的物理節點上；

S2：完成所有虛擬節點的映射后，根據被映射的物理節點位置，依次為每條虛擬鏈路選擇K條最短候選路徑，即物理節點對之間的K條最短候選路徑，并根據安全性計算公式計算每一條候選路徑的安全性，判斷每一條候選路徑的安全性是否大于等于業務對安全性的需求；

S3：根據滿足安全性要求的候選路徑，進一步判斷候選路徑是否存在大于或等于業務需求頻隙數的頻譜塊，更新候選路徑集合，刪除不滿足頻隙數目要求的候選路徑，保留滿足頻隙數目要求的候選路徑；

S4：若候選路徑集合不為空，計算集合中每一條候選路徑的路徑均衡度，選擇路徑均衡度最大的路徑進行虛擬鏈路映射，然后按照首次命中的頻譜分配方式分配頻譜；若候選路徑集合為空，對滿足安全性的候選路徑進行兩兩組合，根據目標優化函數選出最佳路徑組合進行虛擬鏈路映射，然后分配頻譜；具體通過以下方式實現：

若候選路徑集合不為空，即存在滿足業務大小的頻隙數，采用基于路徑均衡度感知的路由與頻譜分配方法，更新候選路徑集合，計算網絡的鏈路頻隙利用率，并計算每一條候選路徑的路徑均衡度，選擇路徑均衡度最高的路徑進行映射和頻譜分配；

若候選路徑集合為空，即不存在滿足業務大小的頻隙數，則采用基于時延優化的多路徑路由頻譜分配方法，通過頻譜消耗和安全性，更新鏈路代價函數，兩兩組合候選路徑，根據目標優化函數，選擇較優的多路徑組合映射和頻譜分配；

所述的基于時延優化的多路徑路由頻譜分配方法具體通過以下方式實現：更新鏈路代價函數為：

其中α為調節因子，用于平衡負載與鏈路安全性，表示鏈路e_mn的安全性，表示鏈路e_mn上空閑頻隙數，表示更新的鏈路e_mn代價值，FS_num表示物理鏈路上總頻隙數；

所述的路徑均衡度計算公式如下：

其中，為鏈路e_mn帶寬利用率式，為鏈路平均帶寬利用率，P_num表示組成路徑的鏈路集合，表示路徑P_mn的路徑均衡度；通過路徑均衡度的計算公式，選擇其值最大的路徑進行映射；

所述目標優化函數為：

其中，H_Pi和H_Pj表示路徑Pi和路徑Pj的跳數，表示虛擬節點n^V的鄰接鏈路e^V所需的頻隙數目，k₁和k₂為調節因子，用于調節路徑時延差和頻隙消耗，表示鏈路e_mn的物理距離，表示鏈路e_xy的物理距離。