[發明專利]一種彈性光網絡中有遠見的提前預留業務資源分配方法

有效

• 申請號: 201911094906.3
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN111010626B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 何國亮;袁俊嶺;張啟坤;韓祿;許志敏;任忠保
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 栗改

本發明提出了一種彈性光網絡中有遠見的提前預留業務資源分配方法，用以解決現有資源分配方法頻塊屬性的利用不夠充分，網絡的阻塞率比較高的技術問題。本發明的步驟為：對于一個提前預留型連接請求，查找其所在路徑上允許時間范圍內的所有可用頻塊；如果無可用頻塊，則連接請求被阻塞；如果有可用頻塊，計算每個可用頻塊的位置度量標準；最后將位置度量標準最小的那個頻塊分配給該連接請求。本發明的位置度量標準反映了頻塊資源位置的好壞，充分利用了頻塊的屬性，在為每個提前預留型連接請求分配資源時，分配位置最差的可用頻塊，而將位置較好的資源留給后面到達的連接請求，從而達到降低阻塞率的效果。

技術領域

本發明涉及光網絡的技術領域，尤其涉及一種彈性光網絡中有遠見的提前預留業務資源分配方法。

背景技術

隨著云計算/邊緣計算、5G通信、物聯網等技術的快速發展，各種應用對網絡帶寬的要求越來越高，不同應用的帶寬需求差異也越來越大，傳統的波分復用光網絡已經無法滿足應用對網絡帶寬的需求。彈性光網絡(Elastic Optical Network，EON)可以根據應用的帶寬需求，靈活彈性地為業務分配頻譜資源，故此被認為是最適合當前大帶寬、多樣化帶寬應用場景的核心網技術。

在彈性光網絡中，頻譜資源被分割為一個個頻隙，每個業務可以根據帶寬需求、同時占用多個相鄰的頻隙。在為業務的連接請求分配資源時，需要滿足三個限制，即頻譜不重疊限制、頻譜連續性限制和頻譜鄰接性限制。如果無法找到滿足上述三個限制的頻譜資源，連接請求就會被阻塞。

根據連接請求的開始時間和到達時間的關系、以及持續時間是否預先獲知，連接請求可以分為立即預留型(Immediately Reservation，IR)連接請求和提前預留型(Advance Reservation，AR)連接請求：

(1)對于立即預留型連接請求(簡稱IR請求)，其開始時間等于到達時間，即連接請求到達后需要立即分配頻譜資源；其持續時間預先不知道，只有當連接被釋放后，其所占用的頻譜資源才能被分配給其它連接請求。例如，視頻通話是一個典型的IR請求，連接請求到達后需要立即被服務，通話何時結束無法提前獲知。

(2)對于提前預留型連接請求(簡稱AR請求)，其開始時間晚于到達時間，請求到達時就可獲知其開始時間(一般是一個允許的時間窗)和持續時間，故可以提前為其預留頻譜資源；其所占的資源是頻譜上的一個時間段，在這個時間段之外，這些頻譜資源可以分配給其它連接請求。例如，數據中心間的數據備份是一個典型的AR請求，數據中心提前申請數據備份時間，備份的開始時間有一定的彈性，由需要備份的數據總量確定，故可根據網絡帶寬計算出所需的備份時長。

為AR請求分配的頻譜資源除了要滿足上述三個限制之外，還要滿足時間連續性限制，故此，與IR業務相比，AR請求的資源分配問題更加復雜。目前已有多個針對AR請求的資源分配方法，但這些方法對頻塊屬性的利用不夠充分，網絡的阻塞率比較高。

發明內容

針對現有彈性光網絡中提前預留型連接請求資源分配方法頻塊屬性的利用不夠充分，網絡的阻塞率比較高的技術問題，本發明提出一種彈性光網絡中有遠見的提前預留業務資源分配方法，充分利用頻塊的屬性，將位置最差的可用資源分配給當前AR連接請求，而將位置較好的可用資源留給后面到達的提前預留型連接請求(AR請求)，可以大幅度降低AR請求的阻塞率。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：一種彈性光網絡中有遠見的提前預留業務資源分配方法，其步驟如下：

步驟一：對于一個提前預留型連接請求r＝(s,d,Δf,Δt,t_a,t_es,W)，s和d為連接請求r的源節點和目的節點、即連接請求r的路徑為P_sd，Δf和Δt為連接請求r需要的頻隙個數和時隙個數、即連接請求r需要的頻塊尺寸為Δf×Δt，t_a為到達時間，t_es為最早開始時間，W為允許的開始時間窗口大小、即最晚開始時間為t_es+W-1；