[發明專利]空分復用彈性光網絡中碎片感知的虛擬光網絡映射方法

在審

• 申請號: 201911297929.4
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111162865A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 劉煥淋;胡浩;陳勇;杜理想
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04Q11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及空分復用彈性光網絡中碎片感知的虛擬光網絡映射方法，屬于光通信技術領域。本發明所述的方法通過在節點映射階段采用節點重要性感知的節點排序準則，在鏈路映射階段根據路徑的頻譜資源差異來進行路徑選擇，并在此基礎上采用基于纖芯分類策略的碎片感知頻譜分配方法。在本發明中，考慮虛擬節點相鄰虛擬鏈路的資源需求以及該節點周圍已映射的虛擬節點數確定虛擬節點映射順序，根據物理節點的可用計算資源以及相鄰鏈路上的帶寬資源確定物理節點的重要性；考慮物理路徑上的頻譜資源，設計了路徑平均聚合程度計算公式；基于纖芯分類策略提出了一種碎片感知的頻譜分配方法。本發明所述方法能減少網絡中的頻譜碎片以及提高網絡資源使用的均衡性。

技術領域

本發明屬于光通信技術領域，涉及空分復用彈性光網絡中碎片感知的虛擬光網絡映射方法。

背景技術

隨著互聯網和通信技術的快速發展，大量基于網絡的業務應用如云計算、在線游戲、實時視頻通信等不斷涌現，網絡流量呈現爆炸式增長，給作為通信基礎設施的骨干光網絡的承載能力帶來了嚴峻挑戰。波分復用WDM光網絡固定帶寬的波長分配方式無法滿足日益多樣靈活的業務帶寬請求，而基于光正交頻分復用技術的彈性光網絡因其較大的傳輸容量、靈活的頻譜分配方式、自適應選擇調制格式等特點，被普遍認為是極具發展潛力的下一代智能光網絡。與此同時，由于當前網絡環境為多運營商共同構建，不同網絡資源之間的相互耦合給網絡資源調度管理增加了難度，使得互聯網的發展在一定程度上陷入了僵局。網絡虛擬化允許多個異構的虛擬網絡共存于同一物理網絡上，共享底層的物理基礎設施資源，顯著提升了底層網絡資源的使用效率。因此，將網絡虛擬化技術應用到空分復用彈性光網絡環境下，被視為緩解網絡結構“僵化”、可擴展性差等問題的有效途徑之一。

然而，由于底層網絡具有其自身的物理特性，將虛擬網絡映射至不同的底層網絡時，需結合各自網絡的約束條件優化其資源分配。而在空分復用彈性光網絡中進行虛擬網絡映射時則必須遵循嚴苛的頻譜約束條件，同時，虛擬光網絡業務動態地到達與離開導致光路上產生了較多大小不一、不對齊的頻譜碎片，極大地限制了網絡中頻譜利用率的進一步提升。因此，如何為虛擬網絡分配其所需要的資源，最大限度地提升空分復用彈性光網絡的頻譜資源利用率是亟待解決的核心問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供空分復用彈性光網絡中碎片感知的虛擬光網絡映射方法，該方法通過基于碎片感知的虛擬光網絡映射方法為每個虛擬光網絡業務搜尋最佳的傳輸方案。首先根據虛擬節點相鄰虛擬鏈路的資源需求以及該節點周圍已映射的虛擬節點數進行虛擬節點重要性度量，再根據物理節點的可用計算資源以及相鄰鏈路上的帶寬資源進行物理節點重要性度量，然后根據物理路徑上的頻譜資源使用情況設計路徑平均聚合程度計算公式，最后采用基于纖芯分類策略碎片感知的頻譜分配方法，在頻譜資源利用率與頻譜碎片之間實現折衷。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

空分復用彈性光網絡中碎片感知的虛擬光網絡映射方法，該方法包括以下步驟：

S1：輸入算法執行所需的參數；

S2：根據虛擬網絡的資源請求，分別根據虛擬節點權重和物理節點權重對分別對虛擬節點和物理節點進行降序排列，并依次映射虛擬節點；

S3：在彈性光網絡中，采用Dijkstra算法計算已映射的每對虛擬節點之間的虛擬鏈路的K條候選最短路徑，并計算每條候選最短路徑的平均資源聚合度，選擇平均資源聚合度最大的最短路徑作為虛擬鏈路的映射光路；

S4：執行纖芯分類策略，得到多芯光纖的纖芯分類方案并輸出；

S5：對每條已選擇纖芯的映射光路，執行基于纖芯分類的碎片感知頻譜分配策略，得到最優頻譜分配方案并輸出；

S6：若有業務離去，則檢查所有不在其專用纖芯傳輸的業務，執行業務重配置策略。

進一步，所述S1具體方法為：