[發(fā)明專利]一種混合柵格光網(wǎng)絡(luò)中的流量疏導(dǎo)方法及相關(guān)設(shè)備

有效

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• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112422225B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郁小松;朱青橙;趙永利;李亞杰;張杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04Q11/00
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 孫曉鳳

本說明書一個或多個實施例提供一種混合柵格光網(wǎng)絡(luò)中的流量疏導(dǎo)方法及相關(guān)設(shè)備。首先，生成面向能耗的輔助圖：針對網(wǎng)絡(luò)中具有不同柵格靈活度的光節(jié)點生成不同類型的輔助圖節(jié)點，然后結(jié)合業(yè)務(wù)需求生成輔助圖邊，輔助圖邊的權(quán)重與節(jié)點的能耗模型相關(guān)。生成輔助圖后，計算得到輔助圖上源節(jié)點到目的節(jié)點間的最小權(quán)重路徑，根據(jù)得出的路徑選擇流量疏導(dǎo)策略并執(zhí)行。流量疏導(dǎo)操作完畢后，更新網(wǎng)絡(luò)資源并等待下一個業(yè)務(wù)請求。基于面向能耗的輔助圖，能夠?qū)崿F(xiàn)光層疏導(dǎo)和電層疏導(dǎo)等不同流量疏導(dǎo)操作的合理選擇，以達到最小化承載業(yè)務(wù)所需總能耗的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本說明書一個或多個實施例涉及光網(wǎng)絡(luò)流量疏導(dǎo)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合柵格光網(wǎng)絡(luò)中的流量疏導(dǎo)方法。

背景技術(shù)

隨著用戶IP業(yè)務(wù)的不斷增長，以及視頻點播和高清電視(HDTV)等以內(nèi)容豐富、速率高為特征的應(yīng)用爆發(fā)，資源柵格固定、資源利用效率低下的波分復(fù)用(WDM)光網(wǎng)絡(luò)將難以滿足多樣化的業(yè)務(wù)需求。靈活柵格技術(shù)通過將頻譜資源劃分為更小的頻率隙，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活分配所需頻譜資源，提高資源利用效率。但是，一次性部署靈活柵格技術(shù)將是不切實際的，已投入使用的固定柵格WDM光網(wǎng)絡(luò)將逐步支持靈活柵格技術(shù)。因此，固定柵格技術(shù)和靈活柵格技術(shù)共存的光網(wǎng)絡(luò)將會在未來部署靈活柵格光網(wǎng)絡(luò)的過程中出現(xiàn)，即為混合柵格光網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)主要由IP網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)組成，IP網(wǎng)絡(luò)主要解決多點訪問的問題，光網(wǎng)絡(luò)則提供長距離、大容量的傳輸。光網(wǎng)絡(luò)為上層業(yè)務(wù)提供剛性的管道，而業(yè)務(wù)流量具有實時性、突發(fā)性的特點，IP網(wǎng)絡(luò)和光網(wǎng)絡(luò)割裂的架構(gòu)會給網(wǎng)絡(luò)帶來很大的資源浪費。因此IP層和光層的互相感知十分重要。很多學(xué)者已深入研究“IP+光”網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并基于此提出了多種流量疏導(dǎo)和資源優(yōu)化策略，提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。“IP+光”網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將是未來骨干網(wǎng)的主流架構(gòu)，其解決了可變的IP層流量需求光層帶寬之間存在容量不匹配引起的低資源利用率和高能耗的問題，具有跨層聯(lián)合優(yōu)化的優(yōu)勢。

新的帶寬密集型應(yīng)用，例如視頻和文件共享服務(wù)，對通信網(wǎng)絡(luò)的需求大大增加，增加了網(wǎng)絡(luò)的能耗。為了構(gòu)建綠色通信網(wǎng)絡(luò)體系，以能耗最小化為目標(biāo)進行流量疏導(dǎo)具有重要意義。流量疏導(dǎo)用于再次使用網(wǎng)絡(luò)中的已使用的物理組件，從而提高能量利用效率。研究已經(jīng)表明，流量疏導(dǎo)可以通過減少已部署的光收發(fā)機和放大器的數(shù)量來顯著降低網(wǎng)絡(luò)能耗。在固定柵格的WDM光網(wǎng)絡(luò)中，電層流量疏導(dǎo)能夠通過將多個細粒度的業(yè)務(wù)聚合在一起，并將其作為單個粗粒度業(yè)務(wù)進行處理，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，降低網(wǎng)絡(luò)能耗。在靈活柵格的頻譜靈活光網(wǎng)絡(luò)(EON)中，由于可切片可變帶寬光收發(fā)機(SBVT)的引入，每個SBVT可以被分成邏輯上的子收發(fā)機，能夠獨立建立新的光路，實現(xiàn)光層疏導(dǎo)，將IP流量有效地分流到光層，減少了“光電光”轉(zhuǎn)換的能耗。

現(xiàn)有的“IP+光”架構(gòu)下的流量疏導(dǎo)方法能夠?qū)崿F(xiàn)具備單一柵格靈活程度的WDM光網(wǎng)絡(luò)或EON中的低能耗目標(biāo)。由于混合柵格光網(wǎng)絡(luò)同時具有固定柵格節(jié)點和靈活柵格節(jié)點，具有更復(fù)雜的能耗模型，傳統(tǒng)方法直接應(yīng)用于混合柵格光網(wǎng)絡(luò)的效果不理想。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本說明書一個或多個實施例的目的在于提出一種混合柵格光網(wǎng)絡(luò)中的流量疏導(dǎo)方法及相關(guān)設(shè)備，以降低混合柵格光網(wǎng)絡(luò)中承載業(yè)務(wù)所需IP路由器端口和光收發(fā)機的總能耗。

基于上述目的，本說明書一個或多個實施例提供了一種混合柵格光網(wǎng)絡(luò)中的流量疏導(dǎo)方法，具體內(nèi)容如下：

當(dāng)新業(yè)務(wù)到達時，根據(jù)所述混合柵格光網(wǎng)絡(luò)中的器件能耗和可用資源狀態(tài)，為所述新業(yè)務(wù)生成面向能耗的輔助圖；所述輔助圖分為三層，分別為電層、子光收發(fā)機層和光收發(fā)機層；

在所述輔助圖的基礎(chǔ)上，計算所述輔助圖上從源節(jié)點s上的IP路由器端口In_s到目的節(jié)點d上的IP路由器端口Out_d的最小權(quán)重路徑P；其中，所述最小權(quán)重路徑由輔助圖邊組成，若沒有可用路徑，則業(yè)務(wù)承載失敗；