CN109104648A - 一种路由与频谱分配方法、系统及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种路由与频谱分配方法、系统及终端设备，包括：计算光信号在不同传输条件下的第一最远传输距离；根据第一最远传输距离，计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离；计算光信号请求的最短传输光路；并选择相应的调制方式，得到空闲波长集合；根据调制方式，得到光信号请求的频谱消耗；根据空闲波长集合和频谱消耗，基于从尾到首原则，对空闲波长进行频谱分配。本发明频谱分配中对空闲波长从尾到首依次进行分配，选择出与最少的频谱消耗相对应的空闲波长，在路由上采用最短传输路径方法，在保障特定传输速率业务传输质量需求的前提下，优先选择较少频谱消耗的空闲波长为光信号请求进行频谱分配。

Description

一种路由与频谱分配方法、系统及终端设备
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种路由与频谱分配方法、系统及终端设备。
背景技术
弹性光网络(Elastic Optical Network，EON)作为新一代光网络，减少业务频谱消耗是应对网络业务量急剧增长的主要手段。光正交频分复用技术为弹性光网络光信号载波实现调制格式多样性提供了基础支撑。在此支撑下，距离自适应调制(DistanceAdaptive Modulation,DAM)技术，依据业务传输距离需求为业务提供自适应的调制格式，解决了传统弹性光网络中单一调制格式频谱消耗的不合理性。业务在不同调制格式下的最远传输距离是影响DAM技术的重要因素，并受业务传输质量(Quality of Transmission,QoT)的严重限制。随着光信号业务传输速率的不断提升并逐步规划至超100Gbit/s，光信号业务利用高速率长波长进行长距离传输时，光信号色散损伤现象将产生严重的码间干扰，极大限制业务QoT。路由与频谱分配(Routing and Spectrum Allocation,RSA)算法作为EON中的光路资源分配技术，可以根据用户的实际需求合理地分配对应不同光信号QoT的光路资源。
在EON现有基于DAM的RSA方法中，所有波长具备相同的最远传输距离，且频谱分配过程大多数依照传统首次命中策略选取当前处于空闲状态的频谱资源。然而，利用较高波长进行传输的光信号业务会遭受更严重的色度色散损伤；传输速率较大的光信号业务会引起更严重的偏振模色散损伤。这些物理损伤都将严重制约基于DAM的RSA算法中的最远传输距离，导致业务难以利用较少的频谱资源进行传输。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种路由与频谱分配方法、系统及终端设备，以解决现有技术中存在的由于频谱损耗，业务难以传输的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种路由与频谱分配方法，包括：
根据网络系统参数，选取单位频隙间隔、业务量、光信号传输速率的值；
根据所述网络系统参数，得到光信号在不同传输条件下的第一最远传输距离，所述不同传输条件包括不同的所述光信号传输速率或/和不同的光信号占用波长；
根据所述第一最远传输距离，计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离；
根据所述网络系统参数，计算得到光信号请求的最短传输光路，所述光信号请求为网络接收到的发射端发出的光信号请求；
根据所述最短传输光路和所述第二最远传输距离，选择相应的调制方式；
根据所述调制方式，得到满足所述光信号请求的空闲波长集合，其中，空闲波长为所述网络中传输的空闲光信号的波长；
根据所述调制方式、所述业务量和所述单位频隙间隔，得到所述光信号请求的频谱消耗；
根据所述空闲波长集合和所述频谱消耗，基于从尾到首原则，对所述空闲波长进行频谱分配。
本发明实施例的第二方面提供了一种路由与频谱分配系统，包括：参数设置模块，用于根据网络系统参数，选取单位频隙间隔、业务量、光信号传输速率的值；
第一计算模块，用于根据所述网络系统参数，得到光信号在不同传输条件下的第一最远传输距离，所述不同传输条件包括不同的所述光信号传输速率或/和不同的光信号占用波长；
第二计算模块，用于根据所述第一最远传输距离，计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离；
接收模块，用于根据所述网络系统参数，计算得到光信号请求的最短传输光路，所述光信号请求为网络接收到的发射端发出的光信号请求；
选择模块，用于根据所述最短传输光路和所述第二最远传输距离，选择相应的调制方式；
空闲波长选择模块，用于根据所述调制方式，得到满足所述光信号请求的空闲波长集合，其中，空闲波长为所述网络中传输的空闲光信号的波长；
第三计算模块，用于根据所述调制方式、所述业务量和所述单位频隙间隔，得到所述光信号请求的频谱消耗；
频谱分配模块，用于根据所述空闲波长集合和所述频谱消耗，依据从尾到首方式，对所述空闲波长进行频谱分配。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述路由与频谱分配方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述路由与频谱分配方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：频谱分配中利用频谱消耗和网络中空闲波长的匹配关系，对空闲波长从尾到首依次进行分配，选择出与最少的频谱消耗相对应的空闲波长，在路由上采用最短传输路径方法，在保障特定传输速率业务传输质量需求的前提下，优先选择较少频谱消耗的空闲波长为光信号请求进行频谱分配。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一个实施例提供的路由与频谱分配方法的流程示意图；
图2是本发明的一个实施例提供的图1中S105的实现流程示意图；
图3是一种网络拓扑结构的示意图；
图4是业务请求的可接受的调制方式的示意图；
图5是两种频谱分配实施例的对比示意图；
图6是本发明的一个实施例提供的路由与频谱分配系统的结构示意图；
图7是本发明的一个实施例提供的图3中选择模块的结构示意图；
图8是本发明的一个实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例1：
图1示出了本发明一实施例所提供的路由与频谱分配方法的实现流程图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图1所示，本发明实施例所提供的一种路由与频谱分配方法，用于网络业务请求的光信号中，包括：
在步骤S101中，根据网络系统参数，选取单位频隙间隔、业务量、光信号传输速率的值。
在本实施例中，网络系统参数还包括网络节点分布、相邻节点间光纤距离、业务传输质量下限阈值、业务光域带宽需求、业务电域带宽需求、消光比代价、偏振膜色散系数、光放大器输入功率、总跨度链路损耗、掺饵放大器噪声因子、光谱宽度、脉冲宽度、光传播速度、光纤纤芯折射率、光纤包层折射率、纤芯的波导水平传播常数、包层的波导水平传播常数、光纤直径、光纤的波导纵向传播常数、纤芯平面波传播常数、包层平面波传播常数、材料振荡强度系数、振荡器波长、传输供给波长范围的值。
在实施例中，业务量Y和光信号传输速率B的值为一个变量，在网络系统中会将业务量和光信号传输速率给定在一个范围内，根据需要在所给定的一个范围内选取一个合适的数值进行计算。单位频隙间隔和业务传输质量下限阈值是操作人员输入的一个适合的数值。
在步骤S102中，根据网络系统参数，得到光信号在不同传输条件下的第一最远传输距离，不同传输条件包括不同的光信号传输速率或/和不同的光信号占用波长。
在一个实施例中，根据所述网络系统参数，得到光信号在不同传输条件下的第一最远传输距离，其中网络系统参数包括：光信号占用波长、业务传输质量下限阈值、光信号传输速率、业务光域带宽需求、业务电域带宽需求、消光比代价、偏振膜色散系数、光放大器输入功率、总跨度链路损耗、掺饵放大器噪声因子、光谱宽度、脉冲宽度、光传播速度、光纤纤芯折射率、光纤包层折射率、纤芯的波导水平传播常数、包层的波导水平传播常数、光纤直径、光纤的波导纵向传播常数、纤芯平面波传播常数、包层平面波传播常数、材料振荡强度系数、振荡器波长的值。第一最远传输距离计算过程如下所示：
其中：QoT为业务传输质量下限阈值，OSNR是光信噪比，EOPCD是色度色散眼图张开度，Δfopt和Δfel分别表示业务光域和电域带宽需求，EXTP是消光比代价，EOPPMD是偏振模色散眼图张开度。
OSNR＝Pin+58-Ps-NF-10LOGN
其中：OSNR是光信噪比，Pin为光放大器输入功率，Ps为总跨度链路损耗，NF为掺铒光纤放大器噪声因子，N为光路跨度数。
EOPPMD＝10.2·<Δτ>2·B2
其中：EOPPMD是偏振模色散眼图张开度，<Δτ>为平均差分群时延，B为光路信道传输速率。
其中：<Δτ>为平均差分群时延，λ为业务所占用波长，D(B，λ)为第一最远传输距离，DPMD为偏振模色散系数。
DCD(λ)＝Dmd(λ)+Dwd(λ)
其中：EOPCD是色度色散眼图张开度，DCD(λ)为色度色散系数，Dmd(λ)为材料色散系数，Dwd(λ)为波导色散系数，σλ为光谱宽度，σ0为脉冲宽度，c为真空下光传播速度。
其中：Dmd(λ)为材料色散系数，n1为光纤纤芯的折射率，n2为包层的折射率，u为导波在纤芯的水平传播常数，v为包层在纤芯中的水平传播常数。
其中：a为光纤直径，β为光纤中导波的纵向传播常数。
其中：为纤芯的平面波传播常数，包层中的平面波传播常数，b为归一化传播常数。
其中：b为归一化传播常数，Bi为材料振荡强度系数，λi为振荡器波长，j的取值为1或2，W的取值为3。
通过第一最远传输距离计算过程我们可以得到，第一最远传输距离随光信号传输速率B的增加而减小，第一最远传输距离随光信号占用波长增加而减小。
在步骤S103中，根据第一最远传输距离，计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离。
在本发明的一个实施例中，步骤S103中包括：
其中，Rm为第二最远传输距离，B为业务传输速率，λ为波长，m为调制方式，D(B，λ)为第一最远传输距离。
其中m＝1,2,3,…；当调制方式为二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)时m＝1，当调制方式为四进制相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,BPSK)时m＝2，当调制方式为八进制正交振幅调制(8-Quadrature Amplitude Modulation,8-QAM)时m＝3，…
在步骤S104中，根据网络系统参数，计算得到光信号请求的最短传输光路，所述光信号请求为网络接收到的发射端发出的光信号请求。
在实施例中，网络系统参数，包括：网络节点分布、相邻节点间光纤距离。本方法中计算最短传输光路运用的是最短路由选择算法，最短路由选择算法有很多，不限于用哪一种，只要能得到最远的传输距离光路就行，
在具体应用中，本发明主要用Dijkstra算法：
首先将起始节点A放入集合中，A点的权值为0,因为A->A＝0。其次与起点A相连的所有点的权值设置为A->点的距离，连接不到的设置为无穷，并且找出其中最小权值的B放入集合中(此时A->B必定为最小距离)。再次与B点相连的所有点的权值设置为B->点的距离，并且找出其中最小权值的C点放入集合中(此时C的权值必定为其最小距离)。最后重复前一步骤，直至所有点加入集合中，得到所有点与A点的最短距离。在此基础上，便可以得到网络业务请求从任意源节点到任意目的节点的最短传输距离光路。
在步骤S105中，根据最短传输光路和第二最远传输距离，选择相应的调制方式。
在一个实施例中，调制方式的选择是从高到低选择，候选的调制方式有：BPSK、QPSK、8-QAM等。
在步骤S106中，根据所述调制方式，得到满足所述光信号请求的空闲波长集合，其中，空闲波长为所述网络中传输的空闲光信号的波长。
空闲波长位置需要满足频谱连续性和邻接性双重约束条件。
在步骤S107中，根据所述调制方式、所述业务量和所述单位频隙间隔，得到所述光信号请求的频谱消耗。
在本发明的一个实施例中，步骤S107中根据所述调制方式、所述业务量和所述单位频隙间隔，得到所述光信号请求的频谱消耗：
其中，F为频谱消耗，Y为业务量，Cslot为单位频隙间隔，m为调制方式。
在步骤S108中，根据所述空闲波长集合和所述频谱消耗，基于从尾到首原则，对所述空闲波长进行频谱分配。
在本发明的一个实施例中，步骤S108中对空闲波长进行频谱分配，包括：
1)若存在与频谱消耗相匹配的空闲波长，选择所述空闲波长；
2)若不存在与频谱消耗相匹配的空闲波长，则重新选择调制方式并进行频谱分配；
3)若不存在与所有调制方式下的频谱消耗相匹配的空闲波长，则所述光信号请求被阻塞。
在实施例中，因为在选择调制方式时调制等级是从高到低选择的，先选择的是调制等级高的调制方式，如果没有满足高优先级下频谱消耗所对应的空闲波长时，需要另外选择一个相对调制等级低的调制方式，并将当前调制方式下的频谱消耗与空闲波长对比，如果仍没有所对应的空闲波长，则继续选择调制等级更低的调制方式，以此类推，最后选择的空闲波长为，在所尝试的几个调制方式下所有不同的频谱消耗中，最少的一个频谱消耗所对应的空闲波长。
如图2所示，在本发明的一个实施例中，图1中的步骤S105包括：
在步骤S501中，若d≤Rm，则选择调制方式m；
在步骤S502中，若Rm＜d≤Rm-1，则选择调制方式m-1；
在步骤S503中，若R2＜d≤R1，则选择方式m＝1；
其中，d为最短传输光路，Rm为第二最远传输距离，m为调制方式。
本发明实施例中，考虑了业务请求光信号中所受色散对传输距离的影响，路由上运用最短路径策略，频谱分配中利用频谱消耗和网络中空闲波长的匹配关系，对空闲波长从尾到首依次进行分配，选择出与最少的频谱消耗相对应的空闲波长，在保障特定传输速率业务传输质量需求的前提下，优先选择较少频谱消耗的空闲波长为光信号请求进行频谱分配，最大程度上减少光信号请求的频谱消耗。依据色散分布特性，业务请求光信号最远传输距离随光信号所占用的波长增加而减短，采用从尾到首进行分配的尾次命中策略可以为接下来的光信号请求提供更充足的最少频谱消耗的机会。
为了便于理解，下面以一个具体应用场景为例对本发明实施例进行说明。
如图3所示，弹性光网络为5节点简易拓扑结构，节点集合用V表示，其中V＝{V1,V2,V4,V4,V5}。
选取单位频隙间隔Cslot为12.5GHz，业务量Y为37.5GHz，光信号传输速率B为10Gb/s。
第一最远传输距离D(B，f)，第一最远传输距离计算过程如下所示：
其中：QoT为业务传输质量下限阈值，OSNR是光信噪比，EOPCD是色度色散眼图张开度，Δfopt和Δfel分别表示业务光域和电域带宽需求，EXTP是消光比代价，EOPPMD是偏振模色散眼图张开度。
OSNR＝Pin+58-Ps-NF-10logN
其中：OSNR是光信噪比，Pin为光放大器输入功率，Ps为总跨度链路损耗，NF为掺铒光纤放大器噪声因子，N为光路跨度数。
EOPPMD＝10.2·<Δτ>2·B2
其中：EOPPMD是偏振模色散眼图张开度，<Δτ>为平均差分群时延，B为光路信道传输速率。
其中：<Δτ>为平均差分群时延，λ为业务所占用波长，D(B，λ)为第一最远传输距离，DPMD为偏振模色散系数。
DCD(λ)＝Dmd(λ)+Dwd(λ)
其中：EOPCD是色度色散眼图张开度，DCD(λ)为色度色散系数，Dmd(λ)为材料色散系数，Dwd(λ)为波导色散系数，σλ为光谱宽度，σ0为脉冲宽度，c为真空下光传播速度。
其中：Dmd(λ)为材料色散系数，n1为光纤纤芯的折射率，n2为包层的折射率，u为导波在纤芯的水平传播常数，v为包层在纤芯中的水平传播常数。
其中：a为光纤直径，β为光纤中导波的纵向传播常数。
其中：为纤芯的平面波传播常数，包层中的平面波传播常数，b为归一化传播常数。
其中：b为归一化传播常数，Bi为材料振荡强度系数，λi为振荡器波长，j的取值为1或2，W的取值为3。
计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离：
其中：Rm为第二最远传输距离，B为10Gb/s，λ为波长，m为调制方式，D(B，λ)为第一最远传输距离。λ为一个变量，因为还不确定请求光网络需要放在哪个波长上，所以需要将所有波长下的第二传输距离都计算一遍。
其中m＝1,2,3,…；当调制方式为二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)时m＝1，当调制方式为四进制相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,BPSK)时m＝2，当调制方式为八进制正交振幅调制(8-Quadrature Amplitude Modulation,8-QAM)时m＝3，…
四个光信号请求依次从节点V1分别向节点V3、V5、V2和V4进行传输，利用最短路径路由策略为这四个光信号请求计算传输距离最短的光路，分别为V1-V3、V1-V5、V1-V2以及V1-V4，且传输距离分别为d1、d2、d3以及d4。
如图4所示，在波长为f时，利用业务请求传输距离d与不同调制方式m下的第二最远传输距离Rm进行比较；若d≤Rm，则选择调制方式m；若Rm＜d≤Rm-1，则选择调制方式m-1；…；若R2＜d≤R1，则选择方式m＝1，并构建针对该调制方式m下的满足光信号请求的空闲波长集合。
根据调制方式、业务量和单位频隙间隔，得到光信号请求的频谱消耗：
其中，F为频谱消耗，Y为37.5GHz，Cslot为12.5GHz，m为调制方式。
根据空闲波长集合和频谱消耗，基于从尾到首原则，对空闲波长进行频谱分配。当找寻到符合所需频谱资源最少的空闲波长时才进行该业务请求的频谱分配。
如图5(a)所示，采用现有技术传统的首次命中策略，V1-V3、V1-V5、V1-V2以及V1-V4所选择的调制方式m分别为2、1、2以及1，所需的频谱资源F分别为2、3、2以及3，总频谱消耗为10。
如图5(b)所示，采用本方法尾次命中策略，V1-V3、V1-V5、V1-V2以及V1-V4所选择的调制方式m分别为2、2、3以及2，所需的频谱资源F分别为2、2、1以及2，总频谱消耗为7。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例2：
如图6所示，本发明的一个实施例提供的路由与频谱分配系统100，用于执行图1所对应的实施例中的方法步骤，其包括：
参数设置模块S110，用于根据网络系统参数，选取单位频隙间隔、业务传输质量下限阈值、业务量、光信号传输速率的值；
第一计算模块S120，用于根据所述网络系统参数，得到光信号在不同传输条件下的第一最远传输距离，所述不同传输条件包括不同的所述光信号传输速率或/和不同的光信号占用波长；
第二计算模块S130，用于根据所述第一最远传输距离，计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离；
接收模块S140，用于根据所述网络系统参数，计算得到光信号请求的最短传输光路，所述光信号请求为网络接收到的发射端发出的光信号请求；
选择模块S150，用于根据所述最短传输光路和所述第二最远传输距离，选择相应的调制方式；
空闲波长选择模块S160，用于根据所述调制方式，得到满足所述光信号请求的空闲波长集合，其中，空闲波长为所述网络中传输的空闲光信号的波长；
第三计算模块S170，用于根据所述调制方式、所述业务量和所述单位频隙间隔，得到所述光信号请求的频谱消耗；
频谱分配模块S180，用于根据所述空闲波长集合和所述频谱消耗，基于从尾到首原则，对所述空闲波长进行频谱分配。
在本发明的一个实施例中，第二计算模块130，用于根据所述第一最远传输距离，计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离，包括：
其中：Rm为第二最远传输距离，B为业务传输速率，λ为波长，m为调制方式，D(B，λ)为第一最远传输距离。
如图7所示，在本发明的一个实施例中，图4所对应的实施例中的选择模块150，用于根据所述最短传输光路和所述第二最远传输距离，选择相应的调制方式，包括：
第一选择单元S151，用于若d≤Rm，则选择调制方式m；
第二选择单元S152，用于若Rm＜d≤Rm-1，则选择调制方式m-1；
第三选择单元S153，用于若R2＜d≤R1，则选择方式m＝1；
其中：d为最短传输光路，Rm为第二最远传输距离，m为调制方式。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即所述点测机的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述点测机中模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例的对应过程，在此不再赘述。
实施例3：
图8是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图8所示，该实施例的终端设备8包括：处理器80、存储器81以及存储在所述存储器81中并可在所述处理器80上运行的计算机程序82。所述处理器80执行所述计算机程序82时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S108。或者，所述处理器80执行所述计算机程序82时实现如实施例2中所述的各系统实施例中的各模块/单元的功能，例如图6所示模块110至180的功能。
所述终端设备8可以是笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器80、存储器81。本领域技术人员可以理解，图8仅仅是终端设备8的示例，并不构成对终端设备8的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备8还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器80可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器81可以是所述终端设备8的内部存储单元，例如终端设备8的硬盘或内存。所述存储器81也可以是所述终端设备8的外部存储设备，例如所述终端设备8上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器81还可以既包括所述终端设备8的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器81用于存储所述计算机程序以及所述终端设备8所需的其他程序和数据。所述存储器81还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
实施例4：
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如实施例1中所述的各实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至步骤S108。或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如实施例2中所述的各系统实施例中的各模块/单元的功能，例如图6所示的模块110至180的功能。
所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例系统中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种路由与频谱分配方法，其特征在于，用于网络业务请求的光信号中，包括：
根据网络系统参数，选取单位频隙间隔、业务量、光信号传输速率的值；
根据所述网络系统参数，得到光信号在不同传输条件下的第一最远传输距离，所述不同传输条件包括不同的所述光信号传输速率或/和不同的光信号占用波长；
根据所述第一最远传输距离，计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离；
根据所述网络系统参数，计算得到光信号请求的最短传输光路，所述光信号请求为网络接收到的发射端发出的光信号请求；
根据所述最短传输光路和所述第二最远传输距离，选择相应的调制方式；
根据所述调制方式，得到满足所述光信号请求的空闲波长集合，其中，空闲波长为所述网络中传输的空闲光信号的波长；
根据所述调制方式、所述业务量和所述单位频隙间隔，得到所述光信号请求的频谱消耗；
根据所述空闲波长集合和所述频谱消耗，依据从尾到首方式，对所述空闲波长进行频谱分配。
2.如权利要求1所述的路由与频谱分配方法，其特征在于，所述根据所述第一最远传输距离，计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离，包括：
其中，Rm为第二最远传输距离，B为业务传输速率，λ为波长，m为调制方式，D(B，λ)为第一最远传输距离。
3.如权利要求1所述的路由与频谱分配方法，其特征在于，所述根据所述最短传输光路和所述第二最远传输距离，选择相应的调制方式，包括：
若d≤Rm，则选择调制方式m；
若Rm＜d≤Rm-1，则选择调制方式m-1；
若R2＜d≤R1，则选择方式m＝1；
其中，d为最短传输光路，Rm为第二最远传输距离，m为调制方式。
4.如权利要求1所述的路由与频谱分配方法，其特征在于，所述根据所述调制方式、所述业务量和所述单位频隙间隔，得到所述光信号请求的频谱消耗，包括：
其中，F为频谱消耗，Y为业务量，Cslot为单位频隙间隔，m为调制方式。
5.如权利要求1所述的路由与频谱分配方法，其特征在于，所述对所述空闲波长进行频谱分配，包括：
若存在与频谱消耗相匹配的空闲波长，选择所述空闲波长；
若不存在与频谱消耗相匹配的空闲波长，则重新选择调制方式并进行频谱分配；
若不存在与所有调制方式下的频谱消耗相匹配的空闲波长，则所述光信号请求被阻塞。
6.一种路由与频谱分配系统，其特征在于，包括：
参数设置模块，用于根据网络系统参数，选取单位频隙间隔、业务量、光信号传输速率的值；
第一计算模块，用于根据所述网络系统参数，得到光信号在不同传输条件下的第一最远传输距离，所述不同传输条件包括不同的所述光信号传输速率或/和不同的光信号占用波长；
第二计算模块，用于根据所述第一最远传输距离，计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离；
接收模块，用于根据所述网络系统参数，计算得到光信号请求的最短传输光路，所述光信号请求为网络接收到的发射端发出的光信号请求；
选择模块，用于根据所述最短传输光路和所述第二最远传输距离，选择相应的调制方式；
空闲波长选择模块，用于根据所述调制方式，得到满足所述光信号请求的空闲波长集合，其中，空闲波长为所述网络中传输的空闲光信号的波长；
第三计算模块，用于根据所述调制方式、所述业务量和所述单位频隙间隔，得到所述光信号请求的频谱消耗；
频谱分配模块，用于根据所述空闲波长集合和所述频谱消耗，依据从尾到首方式，对所述空闲波长进行频谱分配。
7.如权利要求6所述的路由与频谱分配系统，其特征在于，所述根据所述第一最远传输距离，计算光信号在不同调制方式下的第二最远传输距离，包括：
其中：Rm为第二最远传输距离，B为业务传输速率，λ为波长，m为调制方式，D(B，λ)为第一最远传输距离。
8.如权利要求6所述的路由与频谱分配系统，其特征在于，所述根据所述最短传输光路和所述第二最远传输距离，选择相应的调制方式，包括：
第一选择单元，用于若d≤Rm，则选择调制方式m；
第二选择单元，用于若Rm＜d≤Rm-1，则选择调制方式m-1；
第三选择单元，用于若R2＜d≤R1，则选择方式m＝1；
其中：d为最短传输光路，Rm为第二最远传输距离，m为调制方式。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述路由与频谱分配方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述路由与频谱分配方法的步骤。
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