[發明專利]多纖芯頻譜靈活光網絡專用保護方法與系統

有效

• 申請號: 201911070780.6
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110769335B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 陳伯文;朱青橙;沈綱祥;向練;高明義
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04B10/032
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李艾

本發明提供一種多纖芯頻譜靈活光網絡專用保護方法與系統，該方法：為業務請求選擇合適的工作路徑，并選擇工作纖芯作為工作路徑上的傳輸通道；在所選擇的工作路徑和工作纖芯上分配滿足頻譜連續性、頻譜一致性和交叉串擾閾值約束的頻譜資源；然后，為業務請求選擇與工作路徑鏈路不相交的專用保護路徑，并選擇保護纖芯作為保護路徑上的傳輸通道；最后，在所選擇的保護路徑和保護纖芯上分配滿足頻譜連續性、頻譜一致性和交叉串擾閾值約束的頻譜資源。

技術領域

本發明涉及一種多纖芯頻譜靈活光網絡專用保護方法與系統。

背景技術

隨著數據中心、云計算、邊緣計算、人工智能等應用服務需求快速發展，互聯網應用和數據流量呈現出爆炸式的增長趨勢。這將突破基于波分復用技術的單模單芯光纖網絡傳輸容量的物理極限。為了增加光纖網絡的容量，達到更高的傳輸網吞吐能力，國內外已從增加空分復用維度來展開研究。因此，多纖芯頻譜靈活光網絡是一種頗具前景的光網絡，極大地增加了光網絡容量，但若單鏈路故障使傳輸業務中斷，數據的丟失會造成巨大的經濟損失。因此，多纖芯頻譜靈活光網絡中需要引入可靠的保護機制。

在傳統的單纖芯頻譜靈活光網絡中，當光網絡中專用保護頻譜資源不足時，采用帶寬壓縮保護方法，具體方法步驟如下：

1)工作路徑計算與工作路徑上的頻譜分配。為每一個業務請求，計算從源節點到目的節點的工作路徑，通常采用最短路徑算法或是K條最短路徑算法。根據業務請求的帶寬需求，在所選擇的工作路徑中，利用首次命中或隨機選取法查找滿足頻譜連續性和頻譜一致性的頻譜資源。所分配的頻譜資源與業務請求的帶寬需求大小相等。在頻譜資源分配的過程中沒有考慮相鄰纖芯間交叉串擾問題。

2)專用保護路徑計算與專用保護路徑上的頻譜分配。為每一個業務請求，計算與工作路徑鏈路不相交的專用保護路徑。在專用保護路徑上，如果有足夠的頻譜資源為業務請求預留網絡資源，則所預留的頻譜資源與業務請求的帶寬需求大小相等；否則，可以通過利用不同的線速率和調制格式的方式來承載業務請求的帶寬需求。在這種專用保護頻譜資源不足的情況下，盡最大可能地調整業務請求傳輸的線速率和調制格式，通過壓縮帶寬資源的方式查找并預留滿足業務請求需求的頻譜資源。在預留專用保護頻譜資源的過程中也沒有考慮相鄰纖芯間交叉串擾問題。

上述步驟能夠在傳統單纖芯頻譜靈活光網絡中，結合帶寬壓縮保護方法，為業務請求分配工作路徑和專用保護路徑上的頻譜資源，無需考慮交叉串擾問題。在多纖芯頻譜靈活光網絡中，相鄰纖芯的同頻率處可能存在著交叉串擾，不僅要在工作路徑的頻譜資源分配上考慮交叉串擾，同時要在專用保護路徑的頻譜資源分配上考慮交叉串擾問題。

一般地，在多纖芯頻譜靈活光網絡中，通常只考慮在工作路徑上的串擾感知的網絡資源分配方法。然而，在專用保護路徑上，很少人研究關于的保護資源預留方法。

發明內容

本發明提供一種在多纖芯頻譜靈活光網絡中，能夠均衡多纖芯頻譜靈活光網絡生存性和頻譜利用率的多纖芯頻譜靈活光網絡專用保護方法與系統。

解決本發明技術問題，本發明提供了一種多纖芯頻譜靈活光網絡專用保護方法，包括：

S1、產生一組連接請求CR(s,d,FS)；

S2、對于所述連接請求CR(s,d,FS)中的每一個業務請求，計算從源節點s到目的節點d之間的工作路徑和與工作路徑鏈路不相交的K條保護路徑；

S3、根據業務請求的調制格式設置光纖鏈路的最大交叉串擾閾值A_max，在光纖鏈路l_w∈p_i上尋找滿足頻譜連續性和頻譜一致性的候選頻譜塊，并計算交叉串擾值查找交叉串擾值小于或等于所設置的交叉串擾閾值A_max的候選頻譜塊，

若找到滿足串擾閾值約束的候選頻譜塊，則記錄這個工作候選頻譜塊執行S4；