CN111641556A - 一种光网络的路由资源分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本说明书一个或多个实施例提供一种光网络的路由资源分配方法及装置，包括：根据接收的业务请求，确定包括至少一个备选路由的备选路由集合；根据预设的用于表征光网络当前资源状态的路由资源辅助表，计算所述备选路由集合中各备选路由的路由频谱松散度；按照各备选路由的路由频谱松散度的大小顺序，对各备选路由进行排序；从排序后的备选路由中，按照大小顺序依次选取备选路由，确定所选取出的备选路由的各链路是否具有满足业务需要的空闲资源；若是，基于选取出的备选路由的空闲资源，建立实现业务需求的光路。本实施例的方法在多维复用的混合栅格光网络中，能够实现合理的路由资源分配。

Description

一种光网络的路由资源分配方法及装置

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光网络 的路由资源分配方法及装置。

背景技术

在光网络中，相较于固定栅格，灵活栅格的资源利用率大幅提升，然而， 综合成本因素，将光网络中的部分固定栅格升级为灵活栅格，形成混合栅格 光网络，既可以提高资源利用率，又可以均衡成本因素。同时，基于频分复 用、空分复用等多维复用的光网络，能够提高光网络的承载容量。

在多维复用的混合栅格光网络中，传统的路由资源分配方法因无法同时 满足波长/频谱、空间等不同维度的约束条件，已无法适用。如何在多维复 用的混合栅格光网络中实现合理的路由资源分配，是需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种光网络的路 由资源分配方法及装置，在多维复用的混合栅格光网络中，能够实现合理的 路由资源分配。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种光网络的路由资 源分配方法，包括：

根据接收的业务请求，确定包括至少一个备选路由的备选路由集合；

根据预设的用于表征光网络当前资源状态的路由资源辅助表，计算所述 备选路由集合中各备选路由的路由频谱松散度；

按照各备选路由的路由频谱松散度的大小顺序，对各备选路由进行排 序；

从排序后的备选路由中，按照大小顺序依次选取备选路由，确定所选取 出的备选路由的各链路是否具有满足业务需要的空闲资源；

若是，基于选取出的备选路由的空闲资源，建立实现业务需求的光路。

可选的，所述路由资源辅助表至少包括光网络资源状态、纤芯频谱紧凑 度以及链路频谱紧凑度，其中，所述纤芯频谱紧凑度为：

其中，

表示传输距离为d时链路l的纤芯c对应的纤芯频谱紧凑 度，

表示固定纤芯频谱紧凑度，

表示灵活纤芯频谱紧凑度，纤 芯c上被占用资源的最小频谱隙序号为

最大频谱隙序号为

纤芯 c上总的频谱隙的数量为

表示在链路l的纤芯c上第i条光 路所占用的频谱隙的总数量，P表示在链路l的纤芯c上光路的总数量，

表示在链路l的纤芯c上所有光路所占频谱隙的总数量；

表示 传输距离为d时链路l的纤芯c上对应固定纤芯或灵活纤芯而言的所有可用 的空闲频谱隙的总数量；

表示传输距离为d时链路l的纤芯c上对应固 定纤芯或灵活纤芯的可用的空闲频谱块的总数量；

所述链路频谱紧凑度为链路上各纤芯的纤芯频谱紧凑度的平均值。

可选的，根据接收的业务请求，确定包括至少一个备选路由的备选路由 集合之前，还包括：

接收所述业务请求，根据更新周期判断所述路由资源辅助表是否需要更 新；

若是，更新所述路由资源辅助表，然后根据所述业务请求，确定所述备 选路由集合。

可选的，根据光网络资源状态、业务模型，在光网络的单位时间业务承 载量和光网络资源利用率之间进行权衡而设定所述更新周期。

可选的，确定所选取出的备选路由的各链路是否具有满足业务需要的空 闲资源，包括：

按照纤芯频谱紧凑度，遍历备选路由内每条链路中的纤芯；

从每条链路中按照纤芯频谱紧凑度的大小顺序选取出纤芯，由选取出的 各纤芯构成待定路由；

确定待定路由是否具有能够满足业务需要的可用的空闲资源，若是，停 止选取纤芯过程。

可选的，所述纤芯的所有频谱隙设有串扰权值，确定所述串扰权值所对 应的传输极限距离；判断路由的距离是否大于频谱隙的串扰权值对应的传输 极限距离，若是，确定该频谱隙为不可用的空闲频谱隙，若否，确定该频谱 隙为可用的空闲频谱隙。

可选的，所述方法还包括：更新所述串扰权值，更新方法为：

建立光路时，将与纤芯相邻的纤芯上的相同序号的频谱隙的串扰权值加 1；

或者，建立光路前，按照与纤芯相邻的纤芯的数量，确定纤芯的串扰权 值。

可选的，所述方法还包括：

若备选路由集合中所有的备选路由的各链路均没有满足业务需要的空 闲资源，根据所述业务请求判断业务是否可拆分成至少两个子业务；

若是，将所述业务拆分成至少两个子业务，对于每个子业务，为每个子 业务建立能够实现相应的子业务需求的光路；

若根据所述业务请求判断业务不可拆分，则当前光网络无法为本次业务 请求建立光路。

可选的，所述空闲频谱块为单独的一个空闲频谱隙或是连续的至少两个 空闲频谱隙；若所述空闲频谱块的范围跨越不同的固定波长粒度的通道，则 所述空闲频谱块以所述固定波长粒度的通道为界划分为两个空闲频谱块，以 及，若所述空闲频谱块包含了不可用的空闲频谱隙，则所述空闲频谱块以所 述不可用的空闲频谱隙为界，划分为两个空闲频谱块。

本说明书实施例还提供一种光网络的路由资源分配装置，包括：

路由确定模块，用于根据接收的业务请求，确定包括至少一个备选路由 的备选路由集合；

计算模块，用于根据预设的用于表征光网络当前资源状态的路由资源辅 助表，计算所述备选路由集合中各备选路由的路由频谱松散度；

排序模块，用于按照各备选路由的路由频谱松散度的大小顺序，对各备 选路由进行排序；

资源确定模块，用于从排序后的备选路由中，按照大小顺序依次选取备 选路由，确定所选取出的备选路由的各链路是否具有满足业务需要的空闲资 源；

光路建立模块，用于当所选取出的备选路由的各链路具有满足业务需要 的空闲资源时，基于选取出的备选路由的空闲资源，建立实现业务需求的光 路。

从上面所述可以看出，本说明书一个或多个实施例提供的光网络的路由 资源分配方法及装置，通过根据接收的业务请求，确定包括至少一个备选路 由的备选路由集合，根据预设的用于表征光网络当前资源状态的路由资源辅 助表，计算备选路由集合中各备选路由的路由频谱松散度，按照各备选路由 的路由频谱松散度的大小顺序，对各备选路由进行排序，从排序后的备选路 由中，按照大小顺序依次选取备选路由，确定所选取出的备选路由的各链路 是否具有满足业务需要的空闲资源，若是，基于选取出的备选路由的空闲资 源，建立实现业务需求的光路。本实施例的方法在多维复用的混合栅格光网 络中，能够实现合理的路由资源分配。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方 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说明书一个或多个实施例，对于本领 域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。

图1为本说明书一个或多个实施例的方法流程示意图；

图2为本说明书一个或多个实施例的节点结构示意图；

图3为本说明书一个或多个实施例的波长/频谱交换模块的结构示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例的光路类型示意图；

图5为本说明书一个或多个实施例的链路结构示意图；

图6为本说明书一个或多个实施例的装置结构示意图；

图7为本说明书一个或多个实施例的电子设备的结构框图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施 例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术 术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的 通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的 词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。 “包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出 现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。 “连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等 仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置 关系也可能相应地改变。

本实施例中，多维复用的混合栅格光网络为基于频分复用和空分复用技 术，且采用了固定栅格和灵活栅格的光网络，在多维复用的混合栅格光网络 中进行路由分配时，需要综合考虑波长、频谱、空间等多维约束条件，本实 施例的路由资源分配方法，通过构建路由资源辅助表，当有业务请求时，根 据路由资源辅助表为业务分配路由资源，能够实现多维复用的混合栅格光网 络的路由资源分配。

如图1所示，本说明书一个或多个实施例提供一种光网络的路由资源分 配方法，包括：

S101：根据接收的业务请求，确定包括至少一个备选路由的备选路由集 合；

本实施例中，接收业务请求后，按照预定的路由算法计算确定业务请求 连接的至少一条备选路由，确定包括至少一条备选路由的备选路由集合。

可选的，采用K条最短路径算法(K-Shortest Paths，KSP)计算确定K 条最短路由，将K条最短路由作为备选路由。其中，K的最优值与光网络 资源状态、业务连接请求的密集程度及算法时延等因素有关。

S102：根据预设的路由资源辅助表，计算备选路由集合中各备选路由的 路由频谱松散度；

光网络的整体资源状态的大幅度变化是时间积累的结果，对于某一单一 业务请求而言，为其分配光网络资源建立光路对光网络的整体资源状态的影 响较小，因此，可利用某一时刻的光网络资源状态表征光网络在一段时间内 的持续状态。

基于此，本实施例中，根据光网络资源状态构建用于表征光网络当前资 源状态的路由资源辅助表，路由资源辅助表至少包括光网络资源状态、纤芯 频谱紧凑度以及链路频谱紧凑度。其中，纤芯频谱紧凑度的计算方法为：

其中，

表示传输距离为d时链路l的纤芯c对应的纤芯频谱紧凑度 (其中，

表示固定纤芯频谱紧凑度，

表示灵活纤芯频谱紧凑度)， 纤芯c上被占用资源的最小频谱隙序号为

最大频谱隙序号为

则 纤芯c上总的频谱隙的数量为

表示在链路l的纤芯c上第i 条光路所占用的频谱隙的总数量，P表示在链路l的纤芯c上光路的总数量， 则

表示在链路l的纤芯c上所有光路所占频谱隙的总数量；

表 示传输距离为d时链路l的纤芯c上对应固定纤芯

或灵活纤芯

而言的所有可用的空闲频谱隙的总数量；

表示传输距离为d时链路l的 纤芯c上对应固定纤芯

或灵活纤芯

而言的可用的空闲频谱 块的总数量。

其中，空闲频谱隙进一步划分为可用的空闲频谱隙和不可用的空闲频谱 隙，不可用的空闲频谱隙虽然未被占用，但受到芯间串扰的影响无法承载业 务而被标记为不可用的空闲频谱隙。可选的，对于固定纤芯，固定波长通道 的大小为4个频谱隙，对于灵活栅格，频谱隙是灵活栅格纤芯上资源的最小 粒度。

频谱块是指单独的一个频谱隙或是连续的至少两个频谱隙，空闲频谱块 为单独的一个空闲频谱隙或是连续的至少两个空闲频谱隙；频谱块会受到不 可用的空闲频谱隙或者固定波长通道的影响划分为多个可用频谱块。

链路频谱紧凑度为链路上各纤芯的纤芯频谱紧凑度的平均值。

本实施例中，对于备选路由集合中的各备选路由，计算每个备选路由的 路由频谱松散度，路由频谱松散度的计算方法是：计算路由的各链路的链路 频谱紧凑度的倒数，然后将各链路的链路频谱紧凑度的倒数累加，得到路由 的路由频谱松散度，路由频谱松散度能够在一定程度上反映路由上的资源状 态，而且累加的方式能够在一定程度上衡量路由的长度。

S103：按照各备选路由的路由频谱松散度的大小顺序，对各备选路由进 行排序；

本步骤中，计算各备选路由的路由频谱松散度之后，按照路由频谱松散 度从大到小的顺序，对各备选路由进行排序，得到排序后的备选路由。

S104：从排序后的备选路由中，按照大小顺序依次选取备选路由，确定 所选取出的备选路由的各链路是否具有满足业务需要的空闲资源；若是，基 于选取出的备选路由的空闲资源，建立实现业务需求的光路。

本步骤中，从排序后的备选路由中，按照从大到小的顺序依次选取出一 个备选路由，对于所选取出的备选路由，确定该备选路由的各链路是否具有 能够满足业务需要的空闲资源，若所选取的备选路由的各链路具有满足业务 需要的空闲资源，则基于该选取出的备选路由的各链路的空闲资源，建立实 现业务需要的光路。

本实施例中，在接收业务请求之后，先利用预定的路由算法确定至少一 个备选路由，然后，根据预设的路由资源辅助表，计算各备选路由的路由频 谱松散度，按照路由频谱松散度的大小顺序对各备选路由进行排序，从排序 后的备选路由中，按照大小顺序选取出一个备选路由，确定所选取出的备选 路由的各链路是否具有满足业务需要的空闲资源，若是则基于选取出的备选 路由的空闲资源，建立实现业务需求的光路。本实施例的光网络的路由资源 分配方法，适用于多维复用的混合栅格光网络中，能够实现合理的路由资源 分配，提高光网络的资源利用率。

以下结合附图和具体实施例对本说明书的光网络的路由资源分配方法 进行说明。

如图2所示，为部署多维复用的混合栅格光网络，需要升级光网络中的 交换节点结构，使得升级后的交换节点结构能够支持混合栅格光网络。交换 节点结构包括光纤交换模块、纤芯交换模块、波长/频谱交换模块、频谱复 用器/频谱解复用器、纤芯复用器/纤芯解复用器。在光网络中，光纤束中的 光信号首先经过光纤交换模块在光纤资源层面进行资源交换，之后不同光纤 内复用的光信号经过纤芯解复用器的解复用处理后进入纤芯交换模块，纤芯 交换模块用于纤芯层面资源的选择交换，之后光信号伴随着选择的不同纤芯经过频谱解复用器，然后进入波长/频谱核心交换模块进行频谱资源层面的 选择交换，经过波长/频谱核心交换模块处理后的光信号经频谱复用器进行 频谱复用处理，之后进入纤芯交换模块进行纤芯选择，之后，光信号经纤芯 复用器进行纤芯复用处理，输出的光信号经光纤交换模块进行资源交换处 理。

如图3所示，波长/频谱交换模块包括波长选择开关(Wavelength SelectiveSwitch，WSS)与频谱选择开关(Spectrum Selective Switch，SSS)， 通过将部分纤芯所对应的波长选择开关升级为频谱选择开关，从而使该部分 纤芯上的资源粒度从固定波长粒度升级为更加精细的粒度，进而在这些纤芯 上能够为业务提供弹性可变的子波长与超波长光通道。其中，已升级为频谱 选择开关的纤芯为灵活纤芯，保留原有波长选择开关的纤芯为固定纤芯。通 过波长选择开关与频谱选择开关用于不同纤芯内频谱隙资源的选择交换，能 够实现资源的高效利用。

如图4所示，在多维复用的混合栅格光网络中，存在起始纤芯为固定纤 芯的单一栅格光路、起始纤芯为灵活纤芯的单一栅格光路、起始纤芯为固定 纤芯的混合栅格光路、起始纤芯为灵活纤芯的混合栅格等多种类型的光路。 由于存在混合栅格光路，固定栅格的固定波长粒度资源也存在部分占用的情 况而出现频谱碎片，因此，若未被占用的空闲频谱块的范围跨越不同的固定 波长粒度的通道时，需要按照两个单独的空闲频谱块进行计数。

本实施例中，在多维复用的混合栅格光网络中，因采用空分复用技术而 存在芯间串扰问题，为降低芯间串扰问题，对纤芯的所有频谱隙设置串扰权 值，通过串扰权值表征纤芯的频谱隙所受到的芯间串扰影响。由于芯间串扰 与传输距离有关，所以，建立串扰权值与传输极限距离之间的关系，确定串 扰权值所对应的传输极限距离。进行路由资源分配时，当路由的距离大于频 谱隙的串扰权值对应的传输极限距离时，即使该频谱隙空闲，也不可用，当 路由的距离小于等于频谱隙的串扰权值对应的传输极限距离时，该频谱隙为可用的空闲频谱隙。同时，若存在空闲频谱块，该空闲频谱块包含了不可用 的空闲频谱隙，则该空闲频谱块以该不可用的空闲频谱隙为界，划分为两个 空闲频谱块。

表1

表1所示为以七芯光纤为例建立的频谱隙的串扰权值与传输极限距离 之间的关系，其中，跳数表示传输距离。举例来说，若串扰权值为1，其传 输极限距离为6跳，当路由的距离大于6跳时，该频谱隙即使空闲也属于不 可用的空闲频谱隙，当路由的距离小于等于6跳时，该频谱隙为可用的空闲 频谱隙。

一些实施例中，随着光网络中业务的连接建立与断开，纤芯的串扰权值 需要实时更新，更新方式可以分为以下两种：

一种是资源最优型加权更新，具体为：为业务建立光路时，将各纤芯相 邻纤芯上的相同序号的频谱隙的串扰权值加1。通过加权评估频谱隙资源受 到的芯间串扰影响有利于光网络资源状态的稳定性。当要配置业务请求的光 路时，新建的光路会对其他已经建立的光路上的频谱隙资源产生影响，因此， 新建的光路可能会引起额外的串扰进而使已有光路的信号质量变差。资源最 优型加权更新方式未考虑后续光路对已有光路的影响，这在一定程度上会使 部分光路上的传输信号质量变差，但是在光网络整体资源利用率较低时，能够通过优先选择频谱利用效率较高的光路建立连接的方式最大程度的降低 这种影响出现的概率。随着光网络整体资源利用率的提高，即使优先选择频 谱利用效率较高的光路建立连接也会影响已有光路的几率也会提高，但是对 于更多的网络需求者而言，业务质量的下降远比业务请求被阻塞容易接受， 因此，实际应用中，资源最优型加权更新方式是一种有价值的实现方式。

第二种是业务最优型加权更新，以保证业务质量为优先。业务最优型加 权更新方式为按照纤芯位置，确定各纤芯上的频谱隙的串扰权值。一种方式 中，为使新建的光路不影响已有光路的传输质量，建立光路前，按照与纤芯 相邻的纤芯的数量，确定纤芯的串扰权值。举例来说，对于七芯光纤，纤芯 的分布方式为位于中心位置的中心纤芯和围绕中心纤芯的六根纤芯，则，对 于中心纤芯，其相邻的纤芯有六根，中心纤芯的串扰权值为6，围绕中心纤 芯的各纤芯，相邻的纤芯数量为三根，周围的各纤芯的串扰权值为3。对于 业务最优型加权更新方式，由于考虑了频谱隙资源最大可能受到的芯间串扰 影响，新建的光路也不会影响到已有光路，能够保证新建光路的信号传输质 量。

本实施例中，所述步骤S101之前还包括：接收业务请求，根据更新周 期判断路由资源辅助表是否需要更新，若是，先更新路由资源辅助表，然后 执行步骤S101，若否，执行步骤S101。

为保证路由资源辅助表能够合理表征光网络的当前资源状态，需要对路 由资源辅助表进行周期性更新。一方面，要考虑光网络资源维数多、网络容 量大等因素，若更新周期短，频繁更新迭代资源以获得光网络资源状态会消 耗较长时间，导致单位时间内承载的业务量显著减少，影响光网络性能，若 更新周期长，路由资源辅助表表征的光网络资源状态可能偏离真实状态，虽 然能够承载更多的业务，但是路由资源辅助表的准确性不高，无法保证光网 络资源的合理分配和高效利用。因此，实际应用中，更新路由资源辅助表的 周期应根据实际的光网络资源状态、业务模型等因素，在光网络的单位时间 业务承载量和网络资源利用率之间进行权衡而设定。

一些实施方式中，光网络资源状态包括但不限于光网络拓扑规模、光网 络拓扑节点连通度、光网络资源整体容量、空间以及波长/频谱不同维度资 源所占比例等可以表征光网络资源状态的指标参量。业务模型包括但不限于 各类型业务发生的概率、业务负载、业务对时延的敏感程度等可以表征业务 特征的指标参量。

本实施例中，路由资源辅助表至少包括光网络资源状态、纤芯频谱紧凑 度以及链路频谱紧凑度三部分。其中，光网络资源状态需要实时更新，纤芯 频谱紧凑度与链路频谱紧凑度按照更新周期，根据光网络资源状态通过计算 进行更新。

表2

如表2所示，光网络包含n_i条链路，每条链路包含n_c根纤芯，每根纤芯 上具有n_s个频谱隙，路由资源辅助表中的光网络资源状态至少包括每个频谱 隙的串扰权值和是否被占用的占用情况，根据光网络中业务连接的建立与断 开状态，实时更新光网络资源状态，为纤芯频谱紧凑度和链路频谱紧凑度的 计算更新提供依据，从而保证路由资源辅助表能够真实反映光网络的当前资 源状态。

表3

如表3所示，路由资源辅助表中至少包括每条链路中的所有纤芯在不同 的路由距离下的纤芯频谱紧凑度和每条链路的链路频谱紧凑度。其中，纤芯 频谱紧凑度和链路频谱紧凑度需要根据光网络资源状态按照更新周期进行 更新。

如图5所示，结合一种具体的链路结构说明计算公式(1)所示纤芯频 谱紧凑度的方法。本示例中，(a)纤芯1与(b)纤芯2为固定栅格纤芯， (c)纤芯1与(d)纤芯2为灵活栅格纤芯，受固定波长通道的限制，频谱 以四个频谱隙为单位被划分。在这种情况下，对于(b)纤芯2，频谱隙3-6 被划分为两个可用频谱块。以路由距离为4为例，

的值为4(分别为序 号为3、4的频谱隙组成的频谱块、序号为5、6的频谱隙组成的频谱块、序 号为8的频谱隙构成的频谱块、序号为10、11的频谱隙组成的频谱块)； 按照表1设定的串扰权值及其对应的传输极限距离，计算

时，序号为 11的频谱隙，其串扰权值为5，对应的传输极限距离为2，该频谱隙被标记 为不可用，序号为5的频谱隙的串扰权值为3，其对应的传输极限距离等于 路由距离，所以

的值为6，最终计算得到的

的值为3.6。

灵活栅格纤芯的纤芯频谱紧凑度计算方法类似，在灵活纤芯中没有固定 波长通道的限制，最终计算得到

的值为4.8。

需要说明的是，当路由距离为6时，因序号为5和11的频谱隙都被标 记不可用，序号为3-6的空闲频谱块被序号为5的频谱隙划分为两个可用的 空闲频谱块。本实施例中，利用纤芯频谱紧凑度能够衡量纤芯内频谱资源占 用与空闲程度，代表可用空闲频谱段可能性的大小，纤芯频谱紧凑度越大， 可用空闲频谱段越规整，可接受光路连接使用的概率越大。

本实施例中，所述步骤S104中，确定所选取出的备选路由的各链路是 否具有满足业务需要的空闲资源，包括：

按照纤芯频谱紧凑度，遍历备选路由内每条链路中的纤芯；

从每条链路中按照纤芯频谱紧凑度的大小顺序选取出纤芯，由选取出的 各纤芯构成待定路由；

确定待定路由是否具有能够满足业务需要的可用的空闲资源，若是，停 止选取纤芯过程。

本实施例中，对于选取出的备选路由，按照路由资源辅助表中纤芯频谱 紧凑度，遍历该备选路由的各链路的纤芯，从每条链路中按照纤芯频谱紧凑 度的大小顺序选取出纤芯，由选取出的各纤芯构成待定路由，确定待定路由 是否具有足够的可用的空闲频谱隙，若是，根据该待定路由的空闲资源建立 光路。具体的，先从每条链路中选取纤芯频谱紧凑度最大的纤芯，由选取出 的各纤芯构成待定路由，判断该待定路由是否具有足够的空闲资源，若是， 根据该待定路由建立光路，停止选取纤芯、构建待定路由的过程；若否，从 每条链路中选取纤芯频谱紧凑度次大的纤芯，由选取出的各纤芯构成待定路 由，判断该待定路由是否具有足够的空闲资源，若是，根据该待定路由建立 光路，……，按照上述过程构建待定路由，直至确定出可建立光路的待定路 由，从而确定能够实现业务的资源，或者当前所选取出的备选路由的所有纤 芯已遍历完，但未确定可建立光路的待定路由，则当前所选取的备选路由没 有能够实现业务需要的空闲资源，继续从备选路由集合中选取下一个备选路 由，确定所选取出的备选路由的各链路是否具有满足业务需要的空闲资源。

本实施例中，所述步骤S104还包括：若备选路由集合中所有的备选路 由的各链路均没有满足业务需要的空闲资源，根据业务请求判断业务是否可 拆分成至少两个子业务，若是，将业务拆分成至少两个子业务，对于每个子 业务，执行上述步骤S101-104，用以为每个子业务建立能够实现相应的子业 务需求的光路；若根据业务请求判断业务不可拆分，则当前光网络无法为本 次业务请求建立光路。

在多维复用的混合栅格光网络中，光信号可以在保持相同频谱的同时自 由地从一纤芯到另一纤芯交换，并且当传输距离小于传输极限距离时能够在 不同纤芯的相同序号的频谱隙资源上建立光路，这样，波长/频谱连续性约 束以及波长/频谱冲突性约束从某种程度来说被这种自由芯间交换的特性弱 化了。在路由资源分配时，若直接考虑在同一链路的多芯中建立光路，所涉 及的资源混合方式复杂，方法复杂度过高。本实施例中，优先在链路的单芯 中为业务分配频谱隙资源，当频谱隙资源不足时，将业务划分为子业务，之后，对于每个子业务，按照步骤S101-S104分别进行路由资源分配，虽然将 业务划分成了多个子业务，但是从资源分配结果来看，达到了分配时直接考 虑在同一链路的多芯中建立光路的效果，这样，既保留了多种维度的资源灵 活性，同时可降低方法的复杂度。

需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执 行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景 下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备 中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或 多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书 的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同 于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描 绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在 某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

如图6所示，本说明书实施例还提供一种光网络的路由资源分配装置， 包括：

路由确定模块，用于根据接收的业务请求，确定包括至少一个备选路由 的备选路由集合；

计算模块，用于根据预设的用于表征光网络当前资源状态的路由资源辅 助表，计算所述备选路由集合中各备选路由的路由频谱松散度；

排序模块，用于按照各备选路由的路由频谱松散度的大小顺序，对各备 选路由进行排序；

资源确定模块，用于从排序后的备选路由中，按照大小顺序依次选取备 选路由，确定所选取出的备选路由的各链路是否具有满足业务需要的空闲资 源；

光路建立模块，用于当所选取出的备选路由的各链路具有满足业务需要 的空闲资源时，基于选取出的备选路由的空闲资源，建立实现业务需求的光 路。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然， 在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个 软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的 方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

图7示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意 图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、 通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接 口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连 接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理 器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit， ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实 现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM (Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设 备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软 件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保 存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。 输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于 设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、 各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其 他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等) 实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通 信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器 1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输 入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中， 该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人 员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需 的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动 媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、 数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限 于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存 储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、 电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只 读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、 磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质， 可用于存储可以被计算设备访问的信息。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性 的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公 开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组 合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施 例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例 难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片 和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置， 以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事 实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书 一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的 理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实 施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体 细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个 实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前 面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说 将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可 以使用所讨论的实施例。

本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之 内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例 的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含 在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光网络的路由资源分配方法，其特征在于，包括：

根据接收的业务请求，确定包括至少一个备选路由的备选路由集合；

根据预设的用于表征光网络当前资源状态的路由资源辅助表，计算所述备选路由集合中各备选路由的路由频谱松散度；

按照各备选路由的路由频谱松散度的大小顺序，对各备选路由进行排序；

从排序后的备选路由中，按照大小顺序依次选取备选路由，确定所选取出的备选路由的各链路是否具有满足业务需要的空闲资源；

若是，基于选取出的备选路由的空闲资源，建立实现业务需求的光路。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由资源辅助表至少包括光网络资源状态、纤芯频谱紧凑度以及链路频谱紧凑度，其中，所述纤芯频谱紧凑度为：

其中，

表示传输距离为d时链路l的纤芯c对应的纤芯频谱紧凑度，

表示固定纤芯频谱紧凑度，

表示灵活纤芯频谱紧凑度，纤芯c上被占用资源的最小频谱隙序号为

最大频谱隙序号为

纤芯c上总的频谱隙的数量为

表示在链路l的纤芯c上第i条光路所占用的频谱隙的总数量，P表示在链路l的纤芯c上光路的总数量，

表示在链路l的纤芯c上所有光路所占频谱隙的总数量；

表示传输距离为d时链路l的纤芯c上对应固定纤芯或灵活纤芯而言的所有可用的空闲频谱隙的总数量；

表示传输距离为d时链路l的纤芯c上对应固定纤芯或灵活纤芯的可用的空闲频谱块的总数量；

所述链路频谱紧凑度为链路上各纤芯的纤芯频谱紧凑度的平均值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据接收的业务请求，确定包括至少一个备选路由的备选路由集合之前，还包括：

接收所述业务请求，根据更新周期判断所述路由资源辅助表是否需要更新；

若是，更新所述路由资源辅助表，然后根据所述业务请求，确定所述备选路由集合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据光网络资源状态、业务模型，在光网络的单位时间业务承载量和光网络资源利用率之间进行权衡而设定所述更新周期。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所选取出的备选路由的各链路是否具有满足业务需要的空闲资源，包括：

按照纤芯频谱紧凑度，遍历备选路由内每条链路中的纤芯；

从每条链路中按照纤芯频谱紧凑度的大小顺序选取出纤芯，由选取出的各纤芯构成待定路由；

确定待定路由是否具有能够满足业务需要的可用的空闲资源，若是，停止选取纤芯过程。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤芯的所有频谱隙设有串扰权值，确定所述串扰权值所对应的传输极限距离；判断路由的距离是否大于频谱隙的串扰权值对应的传输极限距离，若是，确定该频谱隙为不可用的空闲频谱隙，若否，确定该频谱隙为可用的空闲频谱隙。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：更新所述串扰权值，更新方法为：

建立光路时，将与纤芯相邻的纤芯上的相同序号的频谱隙的串扰权值加1；

或者，建立光路前，按照与纤芯相邻的纤芯的数量，确定纤芯的串扰权值。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若备选路由集合中所有的备选路由的各链路均没有满足业务需要的空闲资源，根据所述业务请求判断业务是否可拆分成至少两个子业务；

若是，将所述业务拆分成至少两个子业务，对于每个子业务，为每个子业务建立能够实现相应的子业务需求的光路；

若根据所述业务请求判断业务不可拆分，则当前光网络无法为本次业务请求建立光路。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述空闲频谱块为单独的一个空闲频谱隙或是连续的至少两个空闲频谱隙；若所述空闲频谱块的范围跨越不同的固定波长粒度的通道，则所述空闲频谱块以所述固定波长粒度的通道为界划分为两个空闲频谱块，以及，若所述空闲频谱块包含了不可用的空闲频谱隙，则所述空闲频谱块以所述不可用的空闲频谱隙为界，划分为两个空闲频谱块。

10.一种光网络的路由资源分配装置，其特征在于，包括：

路由确定模块，用于根据接收的业务请求，确定包括至少一个备选路由的备选路由集合；

计算模块，用于根据预设的用于表征光网络当前资源状态的路由资源辅助表，计算所述备选路由集合中各备选路由的路由频谱松散度；

排序模块，用于按照各备选路由的路由频谱松散度的大小顺序，对各备选路由进行排序；

资源确定模块，用于从排序后的备选路由中，按照大小顺序依次选取备选路由，确定所选取出的备选路由的各链路是否具有满足业务需要的空闲资源；

光路建立模块，用于当所选取出的备选路由的各链路具有满足业务需要的空闲资源时，基于选取出的备选路由的空闲资源，建立实现业务需求的光路。

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