[發(fā)明專利]空分復用彈性光網絡全光節(jié)點的沖突解決方法

有效

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• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111615022B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設計）人: 劉煥淋;方菲;陳勇;蔚承英;任杰
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于空-時-頻域的節(jié)點沖突解決方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

S1：在空分復用彈性光網絡全光節(jié)點上配置共享的有限頻譜轉換器和光纖延遲線，在當前調度時隙內，根據請求業(yè)務的輸入信息，確定業(yè)務的輸出端口、纖芯模式、交換粒度和占用頻譜塊，并在該全光節(jié)點上進行交換；

S2：若業(yè)務在該全光節(jié)點的輸出端口因爭用頻譜而導致交換失敗，則考慮該時隙內空域其他纖芯中是否有滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束的空閑頻譜塊，若其他纖芯中存在滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束的空閑頻譜塊，將滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束的空閑頻譜塊對應纖芯放入集合纖芯選擇CS中，計算CS中各纖芯的頻譜利用率值，為沖突業(yè)務選擇CS中頻譜利用率值最小的纖芯進行切換；否則，轉S3；

S3：若空域沖突解決失敗，則考慮光纖延遲線中的空閑頻譜塊作為沖突業(yè)務的轉換頻譜塊，遍歷所有緩存時隙，若時隙中存在空閑頻譜塊滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束，則根據首次命中原則，即第一次選擇的滿足業(yè)務帶寬需求的空閑頻譜塊，將業(yè)務切換至最小緩存時隙對應的空閑頻譜塊中進行傳輸；否則，判斷節(jié)點可用有限頻譜轉換器的數量，若節(jié)點的可用有限頻譜轉換器數量等于零，阻塞該業(yè)務；否則，將有限頻譜轉換范圍內能夠容納沖突業(yè)務的空閑頻譜塊和時隙放入集合頻譜選擇SS和時隙選擇TS中；

S4：若SS不為空，則根據首次命中原則，選擇TS中最小的時隙緩存業(yè)務，并將SS中不屬于該最小時隙的空閑頻譜塊刪除，計算若將沖突業(yè)務放在更新后SS中不同空閑頻譜塊的頻譜離散轉換范圍值，確定頻譜離散轉換范圍值最小的空閑頻譜塊作為沖突業(yè)務的轉換頻譜塊；否則，阻塞該沖突業(yè)務。

2.如權利要求1所述的一種基于空-時-頻域的節(jié)點沖突解決方法，其特征在于：所述S1具體方法為：

S101：根據業(yè)務請求的輸入信息，確定業(yè)務交換的目的端口、交換粒度、纖芯模式和需要占用的頻譜塊，在配置有限頻譜轉換器和光纖延遲線的全光節(jié)點結構中進行交換；

S102：若目的端口上業(yè)務需要占用的纖芯頻譜塊空閑，則成功交換；否則，判定該業(yè)務產生頻譜資源競爭沖突，需要沖突解決算法調度該沖突問題。

3.如權利要求1所述的一種基于空-時-頻域的節(jié)點沖突解決方法，其特征在于：所述S2具體方法為：

S201：若業(yè)務在全光節(jié)點交換時產生頻譜資源競爭沖突，則首先考慮在空域解決業(yè)務沖突調度問題；

S202：遍歷該時隙內所有的纖芯和頻譜，若纖芯中存在滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束的空閑頻譜塊，則將滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束的空閑頻譜塊所在纖芯放入集合纖芯選擇CS中，作為候選切換纖芯；否則，轉S3；

S203：若CS中只有一根纖芯，表示只有一根纖芯的空閑頻譜塊滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束，則將沖突業(yè)務切換至該纖芯傳輸；否則，依次計算CS中各纖芯的頻譜利用率值，選擇CS中頻譜利用率值最小的纖芯作為沖突業(yè)務的切換纖芯；

纖芯頻譜利用率：

在上式中，i是纖芯序號，F(xiàn)是纖芯i中業(yè)務總頻隙，F(xiàn)ⁱ_available是纖芯i中可用的頻隙，F(xiàn)_r是業(yè)務r占用的頻隙數目，Blⁱ_free是纖芯i中空閑的頻譜塊，F(xiàn)ⁱ_all是纖芯i中所有的頻譜塊，Pⁱ_r是纖芯頻譜利用率值。

4.如權利要求1所述的一種基于空-時-頻域的節(jié)點沖突解決方法，其特征在于：所述S3具體方法為：

S301：若其余纖芯中，不存在滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束的空閑頻譜塊，即空域沖突解決失敗，則使用光纖延遲線來緩存沖突業(yè)務；

S302：若光纖延遲線的時隙中存在滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束的空閑頻譜塊，則在這些滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束的時隙中，根據首次命中原則，選擇最少的緩存時隙緩存沖突業(yè)務；否則，轉S303；

S303：若光纖延遲線的時隙中不存在滿足沖突業(yè)務頻譜一致性約束的空閑頻譜塊，則判斷節(jié)點中有限頻譜轉換器的數量是否大于零，若有限頻譜轉換器數量大于零，則在有限頻譜轉換范圍內左右滑動，將大于或等于沖突業(yè)務的空閑頻譜塊和空閑頻譜塊對應的時隙放入集合頻譜選擇SS和時隙選擇TS中，轉S4；若節(jié)點中有限頻譜轉換器數量等于零，則阻塞該沖突業(yè)務。

5.如權利要求1所述的一種基于空-時-頻域的節(jié)點沖突解決方法，其特征在于：所述S4具體方法為：

S401：若空閑頻譜塊集合SS不為空，根據首次命中原則，選擇TS中緩存時隙最小的時隙緩存業(yè)務，并將SS中不屬于該時隙的空閑頻譜塊刪除，再依次計算若將沖突業(yè)務放在更新后SS中各空閑頻譜塊的頻譜離散轉換范圍值，選擇頻譜離散轉換范圍值最小的空閑頻譜塊作為沖突業(yè)務的轉換頻譜塊；否則，阻塞該沖突業(yè)務；

頻譜離散轉換范圍：

在上式中，BL_r^be1,free是業(yè)務r的起始頻隙擬放置在光纖延遲線的頻隙位置be1時，光纖延遲線中空閑的頻譜塊數，BL_all^free是該根光纖延遲線中未放置業(yè)務r時總共的空閑頻譜塊數，f_r^be0是業(yè)務r轉換前的起始頻隙索引，而f_r^be1是r轉換后的起始頻隙索引，I_r^be1,Max和I_r^be1,Min分別是業(yè)務r擬放入空閑頻譜塊后最大和最小的頻隙索引，R_r^be1為r轉換至起始頻隙為be1時的最小離散轉換范圍，d是業(yè)務所需的頻隙數目；

S402：若SS中多個空閑頻譜塊對應的頻譜離散轉換范圍值都最小，則隨機在這些頻譜離散轉換范圍值最小的空閑頻譜塊中選擇一個空閑頻譜塊作為沖突業(yè)務的轉換頻譜塊。