CN102724113B - 频隙资源重构方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种频隙资源重构方法，涉及弹性光网络技术领域，该方法对弹性光网络中的每条链路进行监控，判断链路上的频隙资源是否同时满足以下两个条件：(a)Max_occupied+Max_need≥S_all；(b)C_A(i，j)/F(S_all-S_occupied)＜Threshold；若满足，则对该条链路上的业务进行频谱搬移，使该条链路上的非连续的频隙碎片资源整合成连续的频隙资源，本发明实现了对频谱资源进行重构，从而能提高频隙资源利用效率，减少业务阻塞。

Description

频隙资源重构方法

技术领域

本发明涉及弹性光网络技术领域，特别涉及一种频隙资源重构方法。

背景技术

针对波长交换光网络中交换粒度较大和资源利用率较低等问题，近年来提出了弹性光网络(SLICE)的概念。SLICE网络中的信道带宽和中心频率并没有固定在ITU-T规定的栅格上，可以根据业务需求分配合适的频谱资源，使频谱得到了更高效的利用。SLICE的交换粒度是以子波长和频隙(多个频隙资源可以称作频谱资源)为代表的更小颗粒，使得网络带宽分配更加灵活、资源利用率更高。

在SLICE网络中，当有新的业务请求到达时，为请求建立新的通道并分配合理的频谱资源，资源的分配必须满足频谱连续性和一致性约束，即在每条光纤链路上分配相同序号的连续频谱。随着业务传输的结束连接将被拆除，所占用的资源也会被释放并用于新的业务请求。但是，在动态业务请求情况下，信道的建立和拆除过程将导致频隙资源碎片，然而由于这些资源碎片的非连续性，其利用率会很低。如果能够对这些频隙资源进行整合，则可用于新的业务请求。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提高频隙资源的利用率。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供了一种频隙资源重构方法，对弹性光网络中的每条链路进行监控，判断链路上的频隙资源是否同时满足以下两个条件：

(a)Max_occupied+Max_need≥S_all；

(b)C_A(i，j)/F(S_all-S_occupied)＜Threshold；

若满足，则对该条链路上的业务进行频谱搬移，使该条链路上的非连续的频隙碎片资源整合成连续的频隙资源，

其中，Max_occupied表示单条链路上被占用的频隙资源的序号最大值，Max_need表示网络业务需要的频隙数目的最大值，S_all表示单条链路上频隙资源的总个数；表示该条链路的频谱可用度，表示链路(i，j)当前状态下可被频隙需求个数为n的业务占用的频隙组合的个数，F(S_all-S_occupied)表示该链路上未被占用的频隙资源为连续频隙资源时该链路的资源可用度，S_all为总的频隙资源数，S_occupied为已占用的频隙资源数，Threshold为阈值。

其中，所述阈值Threshold为0.6。

其中，所述频谱搬移的具体过程为：

从占用链路最高序号频隙的业务开始，逐个遍历该链路上的所有业务，看能否搬移到更低序号的频隙上；当有业务发生搬移后，重新遍历该链路上的所有业务，直到没有业务可以搬移为止。

(三)有益效果

本发明通过计算网络中链路的频谱可用度的方式来判断是否需要对该链路进行频谱搬移，当网络的业务量和资源碎片累积达到一定程度时，即对频谱资源进行重构，从而能提高频隙资源利用效率，减少业务阻塞。这里的资源重构是对已有的业务资源进行重新分配，旨在减小资源的碎片程度，使得后续业务有更多的连续资源可用，减少业务阻塞的概率。

附图说明

图1是本发明实施例的一种频隙资源重构方法流程图；

图2是弹性光网络中链路利用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本实施例的频隙资源重构方法包括：

对弹性光网络中的每条链路进行监控，判断链路上的频隙资源是否同时满足以下两个条件：

(a)Max_occupied+Max_need≥S_all；

(b)C_A(i，j)/F(S_all-S_occupied)＜Threshold；

其中，Max_occupied表示单条链路上被占用的频隙资源的序号最大值，Max_need表示网络业务需要的频隙数目的最大值，S_all表示单条链路上频隙资源的总个数。如果不满足该条件(a)，说明链路的频隙资源还足以满足最大带宽需求的业务请求。此时并没有必要对该链路的资源进行重构，因为重构是以短暂的中断现有业务并进行频谱搬移为代价的，频谱搬移不应太频繁。

条件(b)中，C_A(i，j)表示该条链路的频谱可用度，定义为：

$C_A(i,j)={\mathrm{\Σ}}_{n=1}^{N}n\·A_{\mathrm{ij}}^n,(i\≠j)---\left(1\right)$

表示链路(i，j)当前状态下可被频隙需求个数为n的业务占用的频隙组合的个数，即链路未被占用的频隙中包括连续n个频隙的组合数。F(S_all-S_occupied)表示该链路上未被占用的频隙资源为连续频隙资源时该链路的频谱可用度，Threshold为阈值，通常当Threshold为0.6，即C_A(i，j)/F(S_all-S_occupied)＜0.6时表示该链路的频谱可用度较低，若此时也满足条件(a)时就可以频谱搬移。

如图2所示，为链路(a)和链路(b)的频谱占用情况，为了研究方便，假设网络中的业务按照所需频隙的数目来划分，共分为4类，它们对频隙数的需求分别为1、2、3和4。此时，链路的频谱可用度即为式(1)中N＝4的情况，下面举例加以说明。

按照式(1)计算链路(a)和链路(b)的频谱可用度分别为：

C_A(a)＝1×5+2×4+3×3+4×2＝30

C_A(b)＝1×6+2×3+3×2+4×1＝22

由于链路(a)中未被占用的频谱本身是连续的，因此，F_a(S_all-S_occupied)＝1×5+2×4+3×3+4×2＝30，C_A(a)/F_a(S_all-S_occupied)＝1，频谱利用情况较好。链路(b)中，F_b(S_all-S_occupied)＝1×6+2×5+3×4+4×3＝40，C_A(b)/F_b(S_all-S_occupied)＝22/40＜0.6，链路可用度较低。

当频隙资源重构满足上述两个必要条件被触发后，既有业务会短暂中断，该链路上承载的业务将进行资源重构，即业务的频谱搬移，此时采用这样的资源重构方式：频谱搬移采用占用频隙序号高的业务优先的原则，即从占用链路最高序号频隙的业务开始，逐个遍历该链路上的所有业务，遍历过程中判断占用频隙序号高的业务能否搬移到更低序号的频隙上(是否有连续的低编号频隙能满足该业务的频谱需求)。当有业务发生搬移后，重新遍历该链路上的所有业务，直到没有业务可以搬移为止。

由于给业务分配频谱时通常是按频隙序号由低到高的顺序进行分配，因此频谱搬移采用频隙序号高的业务优先的原则，主要是考虑以下两个因素：

a)具有高频隙序号的业务优先进行搬移，减少搬移次数。如果低频隙序号的业务优先搬移，其占用的原频谱资源得以释放，释放的空闲资源可以被更高频隙的业务使用，致使高频隙业务仍需要进行频谱搬移，造成频谱搬移的冗余。

b)最高频隙序号的业务紧临空闲的频隙资源，当其搬移之后，释放出来的资源可以直接和之前未被占用的高序号的频隙资源合并成连续的频隙资源，更有利于提高链路的资源可用度。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (3)

1.一种频隙资源重构方法，其特征在于，对弹性光网络中的每条链路进行监控，判断链路上的频隙资源是否同时满足以下两个条件：

(a)Max_occupied+Max_need≥S_all；

(b)C_A(i,j)/F(S_all-S_occupied)<Threshold；

若满足，则对链路(i,j)上的业务进行频谱搬移，使链路(i,j)上的非连续的频隙碎片资源整合成连续的频隙资源，

其中，Max_occupied表示单条链路上被占用的频隙资源的序号最大值，Max_need表示网络业务需要的频隙数目的最大值，Sall表示单条链路上频隙资源的总个数；表示链路(i,j)的频谱可用度，表示链路(i,j)当前状态下可被频隙需求个数为n的业务占用的频隙组合的个数，F(S_all-S_occupied)表示该链路上未被占用的频隙资源为连续频隙资源时该链路的频谱可用度，Threshold为阈值，N为业务所需频隙数目的最大值，i、j分别表示链路的头端节点、尾端节点。

2.如权利要求1所述的频隙资源重构方法，其特征在于，所述阈值Threshold为0.6。

3.如权利要求1或2所述的频隙资源重构方法，其特征在于，所述频谱搬移的具体过程为：

从占用链路最高序号频隙的业务开始，逐个遍历该链路上的所有业务，判断能否搬移到更低序号的频隙上；当有业务发生搬移后，重新遍历该链路上的所有业务，直到没有业务可以搬移为止。