[發明專利]一種彈性光網絡中基于頻譜感知的頻譜整理觸發方法

有效

• 申請號: 201810296205.7
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108616783B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 沈建華;羅凌琦
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陳望坡;姚姣陽

本發明公開了一種彈性光網絡中基于頻譜感知的頻譜整理觸發方法，包括以下步驟：步驟（1）：計算出整理前的頻譜可用度及業務需求度；步驟（2）：將整理前的頻譜可用度與業務需求度進行比較，當整理前的頻譜可用度大于或等于業務需求度時，無需進行頻譜整理；當整理前的頻譜可用度小于業務需求度時，計算整理后的頻譜可用度，并執行步驟（3）；步驟（3）：將整理后的頻譜可用度與業務需求度進行比較，當整理后的頻譜可用度大于或等于業務需求度時，觸發頻譜整理機制；當整理后的頻譜可用度小于業務需求度時，則不進行頻譜整理。本發明具有增加網絡業務傳輸的成功率，降低網絡中業務的阻塞率并能提高網絡資源利用效率的優點。

技術領域

本發明涉及彈性光網絡、頻譜整理技術領域，具體涉及一種彈性光網絡中基于頻譜感知的頻譜整理觸發方法。

背景技術

近年來，以大數據、云計算、深度學習、人工智能等為代表的高帶寬業務快速發展，對通信系統與網絡傳輸速率提出了更高的要求。通過先進的調制技術和復用技術等，光纖通信系統的傳輸容量和效率得到了較大的提升。但是，在處理差異性較大的動態業務需求方面，光網絡還存在許多不足：特別是傳統的波分復用(WavelengthDivisionMultiplexing，WDM)系統在響應業務連接請求時，采用固定的頻譜分割機制，存在資源使用率低和靈活性差等缺點。因此，對具有靈活網絡架構的下一代光網絡的需求非常迫切。彈性光網絡(Elastic Optical Network，EON)由此應運而生，其具有更小的頻譜粒度，可將網絡頻譜資源進一步分割成窄小的頻譜單元，即頻隙(frequency slot，FS)，并可以根據業務的帶寬需求靈活分配適宜的頻隙，被認為是最具潛力的下一代光網絡關鍵技術之一。

在彈性光網絡中，頻譜分配必須滿足一致性和連續性的約束。考慮業務需求快速變化的網絡環境，此時鏈路上的頻譜資源頻繁地被分配和釋放，后續到達業務分配時頻譜很難滿足一致性和連續性的條件。此時就需要進行頻譜整理來釋放和優化網絡頻譜資源，由于頻譜整理可能會對當前的業務造成影響，因此選擇適宜的時機觸發頻譜整理機制成為學術界關注的熱點問題[羅芥.彈性光網絡中頻譜碎片整理問題的研究[D].上海交通大學,2014.]。

針對何時觸發頻譜整理這個問題，學術界已經提出了一些解決方法。目前，比較常用的是以下兩種機制。一是阻塞觸發整理機制(defragmentation upon blocking，BTD)，二是周期觸發整理機制(batch defragmentation，BD)[王超.彈性光網絡中SBPP和頻譜碎片重整理技術的研究[D].蘇州大學,2016.]。這兩種觸發機制各有利弊：BTD的基本思想是網絡中一旦檢測到阻塞就立即觸發頻譜整理，其優點是在網絡出現阻塞時及時緩解網絡負荷，為阻塞的業務提供其所需的頻譜，降低業務阻塞率，增加網絡吞吐量；但缺點是：此方法只要出現網絡阻塞就整理，并沒有合理評估進行整理是否能有效解決網絡阻塞，可能浪費網絡資源。BD的思想是網絡按照既定的周期進行整理，每經過一段時間固定整理一次，此方法的優點是可以較為有效地預防頻譜資源碎片程度過高，但此方法的最大缺點是在網絡頻譜狀況較好時也固定進行頻譜整理，造成網絡資源的浪費。總的來看，現有的頻譜碎片整理策略缺乏與當前業務狀態及到達的業務間的有機聯系，不能靈活地根據動態業務請求到達和當前的網絡資源占用情況選擇適宜的操作，存在網絡業務傳輸的成功率低、網絡中業務的阻塞率高、網絡資源利用效率低等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種能增加網絡業務傳輸的成功率，降低網絡中業務的阻塞率并能提高網絡資源利用效率的彈性光網絡中基于頻譜感知的頻譜整理觸發方法。

為實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：所述的一種彈性光網絡中基于頻譜感知的頻譜整理觸發方法，包括以下步驟：

步驟(1)：根據頻譜現狀，計算出整理前的頻譜可用度；根據到達業務平均所需的頻隙數，計算出業務需求度；