CN113132827A - 一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法与装置 - Google Patents
一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法与装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113132827A CN113132827A CN202110380081.2A CN202110380081A CN113132827A CN 113132827 A CN113132827 A CN 113132827A CN 202110380081 A CN202110380081 A CN 202110380081A CN 113132827 A CN113132827 A CN 113132827A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- link
- modulation mode
- layer
- network topology
- optical label
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0005—Switch and router aspects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
- H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0062—Network aspects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0062—Network aspects
- H04Q2011/0079—Operation or maintenance aspects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0062—Network aspects
- H04Q2011/0086—Network resource allocation, dimensioning or optimisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
- H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
- H04Q11/0062—Network aspects
- H04Q2011/009—Topology aspects
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
本发明公开了一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法与装置,根据承载业务的电层速率获取源宿OTU支持的调制模式能力集合,并将物理网络拓扑分层得到J层虚拟网络拓扑;在每层虚拟网络拓扑下计算出满足当前层调制模式的G条备选路径;在每层虚拟网络拓扑下将固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源生成统一光标签,根据动态规划对各备选路径进行光标签分配,并将分配成功的备选路径及对应频谱宽度和调制模式加入集合R;基于网络剩余带宽最大及路由传输距离最小原则从R中选出最优路由和对应调制模式。本方案可在混合组网下实现调制模式自适应,按距按需选择网络中的最优路由和调制模式,实现网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小。
Description
技术领域
本发明属于光传输设备通信技术领域,更具体地,涉及一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法与装置。
背景技术
在超高速、超大容量带宽传输需求下,传统的密集型光波复用(Dense WavelengthDivision Multiplexing,简写为DWDM)的固定栅格网络已经无法满足业务逐渐增长的需求,而支持更大传输带宽的灵活栅格网络已在工程上应用。为兼容传统固定栅格网络,实现网络的平滑升级,减少新网的建设成本,控制平面需要支持更多的特性,而调制模式就是其中非常重要的一个特性。而且,相同的电层速率在不同调制模式下的传输距离、光信噪比(Optical Signal Noise Ratio,简写为OSNR)、波道间隔都不尽相同,这些因素都会影响业务质量及网络容量。
因此,工程在超100G的部署和应用上,需要解决固定栅格和灵活栅格混合组网下调制模式自适应选择的问题,实现调制模式根据业务按距按需的进行自适应调整,对工程在超100G部署和应用有着非常重要意义。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法与装置,其目的在于在固定栅格和灵活栅格混合组网下,基于网络容量最大和传输距离最小等策略选择最优调制模式和路由,由此解决固定栅格和灵活栅格混合组网下调制模式自适应选择的技术问题。
为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,包括:
根据承载业务的电层速率获取源宿OTU支持的调制模式能力集合,并基于所述调制模式能力集合将物理网络拓扑分层得到J层虚拟网络拓扑;其中,每层虚拟网络拓扑站点间的传输距离和OSNR满足当前层调制模式;
在每层虚拟网络拓扑下,基于传输距离、OSNR和频谱宽度计算出满足当前层调制模式的G条备选路径;
在每层虚拟网络拓扑下,将固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源生成统一形式的光标签,根据动态规划对各备选路径进行光标签分配,并将分配成功的备选路径及对应频谱宽度和调制模式加入恢复路由集合R;
当每层虚拟网络拓扑均处理完成后,基于网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小的原则,从所述恢复路由集合R中选出最优路由和对应的调制模式,并根据选择结果更新源宿OTU的调制模式。
优选地,所述根据承载业务的电层速率获取源宿OTU支持的调制模式能力集合,并基于所述调制模式能力集合将物理网络拓扑分层得到J层虚拟网络拓扑,具体为:
当接收到路由请求时,根据承载业务的电层速率V获取源宿OTU支持的调制模式能力集合Q;其中,所述调制模式能力集合Q中包含J个调制模式组合,第j个调制模式组合Qj的格式为[调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj],j∈[1,2,...,J];
基于所述调制模式能力集合Q中的J个调制模式组合对物理网络拓扑进行调制分层,虚拟出对应的J层虚拟网络拓扑,使每层虚拟网络拓扑站点间的传输距离和OSNR满足当前层调制模式。
优选地,所述基于所述调制模式能力集合Q中的J个调制模式组合对物理网络拓扑进行调制分层,虚拟出对应的J层虚拟网络拓扑,使每层虚拟网络拓扑站点间的传输距离和OSNR满足当前层调制模式,具体为:
获取物理网络拓扑下每条链路的链路固有属性,格式为[链路栅格类型T,最大支持电层速率Vmax,站点距离D,链路OSNR值O];
当虚拟第j层时,结合调制模式组合Qj和所述物理网络拓扑构造每条链路的链路虚拟属性,格式为[链路栅格类型T,电层速率V,栅格粒度H,调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj];
分别将每条链路的链路虚拟属性与对应的链路固有属性进行比较,从链路栅格类型、电层速率、传输距离和OSNR四个方面判断各站点间的链路是否可达,并将不可达的链路删除后得到第j层虚拟网络拓扑。
优选地,从链路栅格类型、电层速率、传输距离和OSNR四个方面考虑,当虚拟第j层时,链路可达条件具体包括:
若链路栅格类型为固定栅格链路,则虚拟链路的栅格粒度H大于等于该虚拟链路的频谱宽度Sj;
虚拟链路的电层速率V小于等于物理链路的最大支持电层速率Vmax;
虚拟链路的最大传输距离Lj大于等于对应物理链路的站点距离D;
虚拟链路的OSNR门限值Oj小于等于对应物理链路的链路OSNR值O。
优选地,在第j层虚拟网络拓扑下,所述基于传输距离、OSNR和频谱宽度计算出满足当前层调制模式的G条备选路径,具体为:
通过KSP算法计算出该虚拟网络拓扑下的K条最短路径,并根据该虚拟网络拓扑下的可中继节点对每条最短路径进行子路径分割;
基于调制模式组合Qj以及子路径的传输距离、OSNR和最小频谱宽度,判断当前最短路径上每条子路径是否满足当前层调制模式,如果都满足则将该最短路径作为备选路径,最终筛选出G条备选路径,G≤K。
优选地,在第j层虚拟网络拓扑下,所述将固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源生成统一形式的光标签具体为:
如果链路为灵活栅格链路,则根据该链路的频谱资源分布和频谱宽度Sj,生成该链路对应的灵活光标签集合A1;
如果链路为固定栅格链路,则根据该链路的频谱资源分布和固定频谱宽度S’生成对应的固有光标签集合A2,同时根据该链路的频谱资源分布和频谱宽度Sj生成对应的灵活光标签集合A3,通过比较固有光标签集合A2和灵活光标签集合A3,生成该链路对应的有效灵活光标签集合A4。
优选地,在第j层虚拟网络拓扑下,所述根据动态规划对各备选路径进行光标签分配具体为:
将当前备选路径根据可中继节点进行子路径分割,根据对应的光标签集合判断各子路径对每个光标签是否可用,并将子路径按顺序映射为行m、子路径对每个光标签是否可用映射为列n,构造m×n的光标签矩阵;
基于该备选路径对应的光标签矩阵按照预设规则进行动态规划,确定该备选路径下中继次数最少的光标签,实现对该备选路径的光标签分配;
光标签分配成功后,根据该备选路径上每条链路的链路栅格属性回溯相应的光标签集合,进而确定对应的中心频率和频谱宽度;
其中,在判断子路径对每个光标签是否可用时,如果是灵活栅格链路则采用对应的灵活光标签集合A1,如果是固定栅格链路则采用对应的有效灵活光标签集合A4;在回溯光标签集合时,灵活栅格链路回溯对应的灵活光标签集合A1,固定栅格链路回溯对应的有效灵活光标签集合A4。
优选地,在第j层虚拟网络拓扑下,所述将分配成功的备选路径以及对应的频谱宽度和调制模式加入恢复路由集合R具体为:
对于第j层虚拟网络拓扑下分配成功的任一备选路径Pi,根据调制模式组合Qj获取备选路径Pi所属的调制模式Mi和频谱宽度Si,并加入到恢复路由集合R,格式为{[路由Pi,调制模式Mi,频谱宽度Si]};其中,Mi=Mj,Si=Sj。
优选地,所述基于网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小的原则,从所述恢复路由集合R中选出最优路由和对应的调制模式,具体为:
依次从所述恢复路由集合R中取出各恢复路由对应的[路由Pi,调制模式Mi,频谱宽度Si]进行比较,选择出中继数最少的一个或多个恢复路由;
针对中继数最少的一个或多个恢复路由,基于网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小的原则计算每个恢复路由的调制因子,并将调制因子最小的恢复路由作为最优路由,对应的调制模式作为最优调制模式。
按照本发明的另一方面,提供了一种弹性光网络下调制自适应的路由计算装置,包括至少一个处理器和存储器,所述至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令在被所述处理器执行后,用于完成第一方面所述的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法。
总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有如下有益效果:本发明提供的路由计算方法中,可在固定栅格和灵活栅格混合组网下实现调制模式自适应,基于不同调制模式下网络站点间的传输距离、OSNR、频谱宽度,按距按需选择网络中的最优路由和调制模式,实现网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小的效果,节约网络资源,降低网络成本,而且支持固定栅格和灵活栅格混合组网,解决旧网与新网兼容问题,有利于网络平滑升级,减少新网建设成本,可用于实际工程中传统固定栅格网络和灵活栅格网络的混传组网。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法流程图;
图2是本发明实施例提供的一种基于调制模式实现网络拓扑分层流程图;
图3是本发明实施例提供的一种第j层虚拟网络拓扑下的备选路径筛选流程图;
图4是本发明实施例提供的一种第j层虚拟网络拓扑下的路由频谱分配流程图;
图5是本发明实施例提供的一种最优路由和调制模式的选择流程图;
图6是本发明实施例提供的一种物理网络拓扑的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的一种32QAM调制层的虚拟网络拓扑图;
图8是本发明实施例提供的一种QPSK调制层的虚拟网络拓扑图;
图9是本发明实施例提供的一种频谱检查以及光标签定义的示意图;
图10是本发明实施例提供的一种生成光标签并频谱分配的流程图;
图11是本发明实施例提供的一种固定栅格链路上筛选有效灵活光标签的示意图;
图12是本发明实施例提供的一种弹性光网络下调制自适应的路由计算装置的架构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
为解决固定栅格和灵活栅格混合组网下调制模式自适应选择的技术问题,本发明实施例提供了一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,如图1所示,主要包括以下步骤:
步骤1,根据承载业务的电层速率获取源宿OTU支持的调制模式能力集合,并基于所述调制模式能力集合将物理网络拓扑分层得到J层虚拟网络拓扑;其中,每层虚拟网络拓扑站点间的传输距离和OSNR满足当前层调制模式。
该步骤的主要目的是实现网络拓扑分层,参考图2,大致分为以下两步:
步骤11,当接收到路由请求时,根据承载业务的电层速率V获取源宿OTU(OpticalTransform Unit,即光转换单元)支持的调制模式能力集合Q;其中,所述调制模式能力集合Q中包含J个调制模式组合,第j个调制模式组合Qj的格式为[调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj],j∈[1,2,...,J]。因此,调制模式能力集合Q可表示为:Q={Q1,Q2,...,QJ}={[调制模式M1,最大传输距离L1,OSNR门限值O1,频谱宽度S1],...,[调制模式MJ,最大传输距离LJ,OSNR门限值OJ,频谱宽度SJ]}。
步骤12,基于所述调制模式能力集合Q中的J个调制模式组合对物理网络拓扑进行调制分层,虚拟出对应的J层虚拟网络拓扑,使每层虚拟网络拓扑站点间的传输距离和OSNR满足当前层调制模式。具体如下:
首先,获取物理网络拓扑下每条链路的链路固有属性,格式为[链路栅格类型T,最大支持电层速率Vmax,站点距离D,链路OSNR值O]。其中,链路栅格类型T分为固定栅格链路(Fixed)和灵活栅格链路(Flex)两种,最大支持电层速率Vmax可通过站点间光纤能力获取。
其次,当虚拟第j层时,从所述调制模式能力集合Q中取出第j个调制模式组合Qj,结合调制模式组合Qj和所述物理网络拓扑构造每条链路的链路虚拟属性,格式为[链路栅格类型T,电层速率V,栅格粒度H,调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj]。
最后,分别将每条链路的链路虚拟属性与对应的链路固有属性进行比较,从链路栅格类型、电层速率、传输距离和OSNR四个方面判断各站点间的链路是否可达,并将不可达的链路删除后得到第j层虚拟网络拓扑。其中,链路可达条件具体包括:a)若链路栅格类型为固定栅格链路,则虚拟链路的栅格粒度H大于等于该虚拟链路的频谱宽度Sj;b)虚拟链路的电层速率V小于等于物理链路的最大支持电层速率Vmax;c)虚拟链路的最大传输距离Lj大于等于对应物理链路的站点距离D;d)虚拟链路的OSNR门限值Oj小于等于对应物理链路的链路OSNR值O。当有任一条不满足时,即认为对应链路不可达,则当前第j层虚拟网络拓扑不考虑该链路,达到简化虚拟拓扑的目的;若链路可达,则将链路的链路虚拟属性中的最大传输距离Lj和OSNR门限值Oj分别刷新为对应链路固有属性中的站点距离D和链路OSNR值O。
步骤2,在每层虚拟网络拓扑下,基于传输距离、OSNR和频谱宽度计算出满足当前层调制模式的G条备选路径。
该步骤的主要目的是实现每层虚拟网络拓扑下备选路径的筛选,参考图3,在第j层虚拟网络拓扑下,备选路径的筛选大致分为以下两步:
步骤21,通过KSP算法计算出该虚拟网络拓扑下的K条最短路径,并根据该虚拟网络拓扑下的可中继节点对每条最短路径进行子路径分割。例如,对于路径A-C-D-B,如果C节点可以作为中继,那么可以将该路径分割为A-C和C-D-B两条子路径。
步骤22,基于调制模式组合Qj[调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj]以及子路径的传输距离、OSNR和最小频谱宽度,判断当前最短路径上每条子路径是否满足当前层调制模式,如果都满足则将该最短路径作为备选路径,最终筛选出G条备选路径,G≤K。
其中,当子路径的传输距离、OSNR和支持的最小频谱宽度同时对应满足当前第j层调制模式下的最大传输距离Lj、OSNR门限值Oj和频谱宽度Sj时,才认为该子路径满足当前层调制模式;当每条子路径均满足当前层调制模式时,才认为对应的最短路径满足当前层调制模式,方可将该最短路径添加到G条备选路径中。
步骤3,在每层虚拟网络拓扑下,将固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源生成统一形式的光标签,根据动态规划对各备选路径进行光标签分配,并将分配成功的备选路径及对应频谱宽度和调制模式加入恢复路由集合R。
该步骤的主要目的是实现每层虚拟网络拓扑下的路由频谱分配,参考图4,在第j层虚拟网络拓扑下,路由频谱分配大致分为以下三步:
步骤31,根据第j层调制模式支持的频谱宽度Sj,将第j层虚拟网络拓扑下的固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源生成统一形式的光标签集合。其中,虚拟网络拓扑下的每条链路对应生成一个光标签集合,用于记录该链路上连续可用的空闲频谱资源,具体如下:
为方便统计,可先将各固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源均抽象为以S0为最小栅格粒度的多个频谱,频谱从索引0开始,每个频谱的宽度为S0。然后据链路栅格类型为每条链路生成光标签及对应光标签集合。
如果链路为灵活栅格链路,则根据该链路的频谱资源分布和频谱宽度Sj,生成该链路对应的灵活光标签集合A1。具体地,在灵活栅格链路中承载业务需要连续空闲的Sj/S0个频谱,从路由请求的中心频率F处开始依次进行判断:若路由请求的中心频率F左右连续Sj/S0个频谱空闲,则生成对应的光标签并加入对应的灵活光标签集合A1中,光标签值为该中心频率F对应的索引值;否则,对应的光标签为无效值0xFF。然后,将上一个光标签的中心频率F向左或向右偏移Sj/S0个频谱作为下一个光标签的中心频率,继续按照上述方法进行检查判断,并记录相应光标签值;以此类推,可得到该链路对应的灵活光标签集合A1。
如果链路为固定栅格链路,则根据该链路的频谱资源分布和固定频谱宽度S’生成对应的固有光标签集合A2,同时根据该链路的频谱资源分布和频谱宽度Sj生成对应的灵活光标签集合A3(即按照灵活栅格链路的规则生成A3),通过比较固有光标签集合A2和灵活光标签集合A3,生成该链路对应的有效灵活光标签集合A4。具体地,在固定栅格链路中承载业务需要连续空闲的S’/S0个频谱,在生成固有光标签集合A2时仍路由请求的中心频率F处开始依次进行判断:若路由请求的中心频率F左右连续S’/S0个频谱空闲,则生成对应的光标签并加入对应的固有光标签集合A2中,光标签值为该中心频率F对应的索引值;否则,对应的光标签为无效值0xFF。然后,将上一个光标签的中心频率F向左或向右偏移S’/S0个频谱作为下一个光标签的中心频率,继续按照上述方法进行检查判断,并记录相应光标签值;以此类推,可得到该链路对应的固有光标签集合A2。而灵活光标签集合A3的生成过程则与上述灵活光标签集合A1类似,在此不做赘述。将固有光标签集合A2和灵活光标签集合A3进行比较,如果灵活光标签集合A3中某个灵活光标签的频谱边界范围完全被固有光标签集合A2中某个固有光标签的频谱边界范围包含,则认为该灵活光标签有效,加入到有效灵活光标签集合A4中。
步骤32,基于各固定栅格链路和灵活栅格链路对应的光标签集合,根据动态规划对第j层虚拟网络拓扑下的每条备选路径进行光标签分配,并回溯相应分配的中心频率和频谱宽度。具体如下:
首先,将当前备选路径根据可中继节点进行子路径分割,然后根据对应的光标签集合判断各子路径对每个光标签是否可用,并将子路径按顺序映射为行m、子路径对每个光标签是否可用映射为列n,构造一个m×n的光标签矩阵。其中,在判断子路径对每个光标签是否可用时,如果是灵活栅格链路则采用对应的灵活光标签集合A1,如果是固定栅格链路则采用对应的有效灵活光标签集合A4;通常,如果可用则可将所述光标签矩阵中的对应值置为1,不可用则可将对应值置为0。
然后,基于该备选路径对应的光标签矩阵按照预设规则进行动态规划,确定该备选路径下中继次数最少的光标签,实现对该备选路径的光标签分配。其中,此处动态规划对应的预设规则具体为:a)每条子路径分配一个光标签;2)满足中继条件,即尽量保证每条子路径上分配的光标签一致,且所有子路径的OSNR叠加值小于等于OSNR预设值,所述OSNR预设值具体可根据实际需要人工配置。按照上述预设规则进行动态规划,即可从借助所述光标签矩阵确定当前备选路径下中继次数最少的光标签,并将该光标签分配给该备选路径。
最后,光标签分配成功后,根据该备选路径上每条链路的链路栅格属性回溯相应的光标签集合,进而确定对应的中心频率和频谱宽度。其中,如果是灵活栅格链路则回溯对应的灵活光标签集合A1,如果是固定栅格链路则回溯对应的有效灵活光标签集合A4,根据分配的光标签值即可确定对应分配的中心频率和频谱宽度。
步骤33,将第j层虚拟网络拓扑下分配成功的备选路径以及对应的频谱宽度和调制模式加入恢复路由集合R。
对于第j层虚拟网络拓扑下分配成功的任一备选路径Pi,根据第j层对应的调制模式组合Qj[调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj]获取备选路径Pi所属的调制模式Mi和频谱宽度Si,并加入到恢复路由集合R中,格式为{[路由Pi,调制模式Mi,频谱宽度Si]};其中,Mi=Mj,Si=Sj。
步骤4,当每层虚拟网络拓扑均处理完成后,基于网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小的原则,从所述恢复路由集合R中选出最优路由和对应的调制模式,并根据选择结果更新源宿OTU的调制模式。
该步骤的主要目的是实现路由和调制模式优选,选择策略为:a)优先选择中继最少的路由,以减少中继资源;b)中继数相同时,优先考虑网络剩余带宽和路由传输距离因素。基于上述策略,参考图5,优选大致分为以下两步:
步骤41,依次从所述恢复路由集合R中取出各恢复路由[路由Pi,调制模式Mi,频谱宽度Si]进行比较,选择出中继数最少的一个或多个恢复路由。
步骤42,针对中继数最少的一个或多个恢复路由,基于网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小的原则计算每个恢复路由的调制因子,并将调制因子最小的恢复路由作为最优路由,对应的调制模式作为最优调制模式。
具体地,当中继数相同时,固定栅格链路和灵活栅格链路使用的频谱宽度不尽相同,分别为固定频谱宽度S’和当前层调制模式支持的频谱宽度Sj,应尽量避免使用固定栅格链路,以免造成网络资源浪费。因此路由优选时应考虑当前网络剩余带宽和路由传输距离,期望当前网络剩余带宽最大、路由传输距离最小。为此定义调制因子w,基于负载均衡提出调制因子 用来衡量调制模式对当前网络的影响程度;调制因子w越小,则表示该调制模式下当前网络剩余带宽越大、路由传输距离越小,综合来说更适合当前网络。具体计算如下:
其中,C为常数,N为恢复路由的跳数或者链路数,Li为该恢复路由中每条链路的传输距离;P为当前物理网络拓扑的总链路数,Ki为当前物理网络拓扑中每条链路的剩余频谱宽度,Si为恢复路由中每条链路上实际使用的频谱宽度,且固定栅格链路和灵活栅格链路不同。
按照上述方法选出调制因子最小的恢复路由后,即可将该恢复路由作为最优路由,返回最优路由信息和业务源宿OTU的调制模式;其中,所述最优路由信息包括最优路由上每段链路的栅格类型、分配的中心频率和分配的频谱宽度。
本发明实施例提供的路由计算方法中,可在固定栅格和灵活栅格混合组网下实现调制模式自适应,基于不同调制模式下网络站点间的传输距离、OSNR、频谱宽度,按距按需选择网络中的最优路由和调制模式,实现网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小的效果,节约网络资源,降低网络成本,而且支持固定栅格和灵活栅格混合组网,解决旧网与新网兼容问题,有利于网络平滑升级,减少新网建设成本,可用于实际工程中传统固定栅格网络和灵活栅格网络的混传组网。
实施例2
在上述实施例1的基础上,本发明进一步结合具体实例对弹性光网络下调制自适应的路由计算过程进行描述,具体如下:
步骤10,当路由计算单元接收到路由请求时,根据承载业务的电层速率V获取源宿OTU支持的调制模式能力集合Q。其中,所述调制模式能力集合Q中包含J个调制模式组合,第j个调制模式组合Qj的格式为[调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj],j∈[1,2,...,J]。
例如,当电层速率V=200G时,所述调制模式能力集合Q根据表1可表示为:Q={Q1,Q2,Q3}={[16QAM,500,24,37.5GHZ],[32QAM,800,23,50GHZ],[QPSK,1500,19,75GHZ]},共包含三个调制模式组合,则J=3,j∈[1,2,3]。
表1:
电层速率 | 调制模式 | 最大传输距离 | OSNR门限 | 频谱宽度 |
200G | 16QAM | 500 | 24 | 37.5GHZ |
200G | 32QAM | 800 | 23 | 50GHZ |
200G | QPSK | 1500 | 19 | 75GHZ |
400G | 16QAM | 400 | 26 | 75GHZ |
400G | 32QAM | 200 | 28 | 75GHZ |
600G | 64QAM | 100 | 32 | 75GHZ |
600G | 64QAM | 200 | 30 | 100GHZ |
步骤20,基于所述调制模式能力集合Q中的J个调制模式组合对物理网络拓扑进行调制分层,虚拟出对应的J层虚拟网络拓扑。具体如下:
1)获取物理网络拓扑下每条链路的链路固有属性,格式为[链路栅格类型T,最大支持电层速率Vmax,站点距离D,链路OSNR值O]。其中,链路栅格类型T分为固定栅格链路(Fixed)和灵活栅格链路(Flex)两种,最大支持电层速率Vmax可通过站点间光纤能力获取,站点距离D表示链路对应的两个节点之间的距离。
以图6所示的物理网络拓扑为例,共有10条物理链路,每条链路对应的链路固有属性已按照上述格式在图6中标注。例如,链路A-B为灵活栅格链路,链路固有属性为[Flex,400G,700km,25];链路C-D为固定栅格链路,链路固有属性为[Fixed,400G,500km,25],等等,具体拓扑信息可参考表2。
表2:
链路 | 链路栅格类型 | 最大支持电层速率 | 站点距离 | 链路OSNR |
A-B | Flex | 400G | 700 | 25 |
A-C | Flex | 400G | 650 | 25 |
B-D | Flex | 400G | 600 | 24 |
B-E | Fixed 50GHZ | 400G | 700 | 25 |
C-D | Fixed 50GHZ | 400G | 500 | 25 |
C-F | Flex | 400G | 1200 | 21 |
D-E | Flex | 400G | 750 | 24 |
D-G | Flex | 400G | 1000 | 20 |
E-G | Flex | 400G | 1100 | 22 |
F-G | Flex | 400G | 1300 | 22 |
2)当虚拟第j层时,从所述调制模式能力集合Q中取出第j个调制模式组合[调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj],结合所述物理网络拓扑构造每条链路的链路虚拟属性,格式为[链路栅格类型T,电层速率V,栅格粒度H,调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj]。
其中,栅格粒度H可根据链路栅格类型T获取,占用频谱数目=频谱宽度/栅格粒度H。如果链路为固定栅格链路,则栅格粒度H等于固定栅格链路的频谱宽度,占用频谱数目为1;如果链路为灵活栅格链路,则栅格粒度H统一以S0=6.25GHZ作为最小栅格单元,即栅格粒度H=6.25GHZ,具体可参考表3。
例如,对于200G电层速率,当j=2(对应调制模式32QAM层)时,从调制模式能力集合Q中取出第2个调制模式组合Q2=[32QAM,800,23,50GHZ],结合图6所示的物理网络拓扑构造链路虚拟属性。例如:
灵活栅格链路A-B的链路虚拟属性可表示为:
[Flex,200G,6.25GHZ,32QAM,800,23,50GHZ]
固定栅格链路C-D的链路虚拟属性可表示为:
[Fixed,200G,50GHZ,32QAM,800,23,50GHZ]
以此类推,其他各链路可按照同样方法表示出来,在此不一一赘述。
3)当虚拟第j层时,分别将每条链路的链路虚拟属性[链路栅格类型T,电层速率V,栅格粒度H,调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj]与对应的链路固有属性[链路栅格类型T,最大支持电层速率Vmax,站点距离D,链路OSNR值O]进行比较,判断各站点间的链路是否可达。如果某个链路不可达,则当前第j层虚拟网络拓扑不考虑该链路,从而达到简化拓扑的目的;如果链路可达,则将链路的链路虚拟属性中的最大传输距离Lj和OSNR门限值Oj分别刷新为对应链路固有属性中的站点距离D和链路OSNR值O。
例如,对于图6所示的物理网络拓扑,在200G电层速率下,当j=2(对应调制模式32QAM层)时,根据实施例1中的四条链路可达条件判断出链路C-F、F-G、G-D、G-E不可达,剩余链路可达,因此得到如图7所示的虚拟网络拓扑。对于可达链路需进行链路虚拟属性的刷新,刷新后的链路虚拟属性已按照标准格式在图7中标注。其中:
灵活栅格链路A-B的链路虚拟属性刷新后可表示为:
[Flex,200G,6.25GHZ,32QAM,700,25,50GHZ]
固定栅格链路C-D的链路虚拟属性刷新后可表示为:
[Fixed,200G,50GHZ,32QAM,500,25,50GHZ]
同理地,对于图6所示的物理网络拓扑,在200G电层速率下,当j=3(对应调制模式QPSK层)时,根据上述条件可得到如图8所示的虚拟网络拓扑;具体判断过程在此不做赘述。
步骤30,在第j层虚拟网络拓扑下,基于传输距离、OSNR和频谱宽度计算出满足当前层调制模式的G条备选路径。
通过KSP算法计算出第j层虚拟网络拓扑下的K条最短路径,每条最短路径可根据该虚拟网络拓扑下的可中继节点进行子路径分割,如果该最短路径上所有子路径的传输距离、OSNR和支持的最小频谱宽度同时满足当前第j层调制模式下的最大传输距离Lj、OSNR门限值Oj和频谱宽度Sj,则将该最短路径添加到G条备选路径中。
其中,子路径分割方法如下:对于任一最短路径,按照各节点是否可以中继将其分割为若干条子路径;例如,对于路径A-C-D-B,如果C节点可以作为中继,那么可以将该路径分割为A-C和C-D-B两条子路径。
子路径的传输距离为该子路径中所有链路的传输距离的叠加和。其中,子路径的传输距离满足当前第j层调制模式下的最大传输距离Lj是指:子路径的传输距离小于等于最大传输距离Lj。
子路径的OSNR为该子路径中所有链路的OSNR通过标准的58公式计算出的非线性叠加和。其中,子路径的OSNR满足当前第j层调制模式下的OSNR门限值Oj是指:子路径的OSNR大于等于OSNR门限值Oj。
子路径支持的最小频谱宽度与子路径上各链路的链路栅格类型有关:若子路径上的链路全为固定栅格链路,则子路径支持的最小频谱宽度为所有链路中最小的栅格粒度;若子路径上的链路全为灵活栅格链路,则子路径支持的最小频谱宽度为当前第j层调制模式下的频谱宽度Sj;若子路径上同时存在固定栅格链路和灵活栅格链路,则子路径支持的最小频谱宽度为所有固定栅格链路中最小的栅格粒度。其中,子路径支持的最小频谱宽度满足当前第j层调制模式下的频谱宽度Sj是指:子路径支持的最小频谱宽度小于等于频谱宽度Sj。
步骤40,在第j层虚拟网络拓扑下,根据第j层调制模式支持的频谱宽度Sj,将第j层虚拟网络拓扑下的固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源生成统一形式的光标签集合。
在本发明实施例中,固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源均抽象为以S0=6.25GHZ为最小栅格粒度的多个频谱;例如,以C波段为例,每个链路上总共有769个中心频率点和768个频谱,每个频谱的频谱宽度为S0=6.25GHZ。
其中,光标签的定义如下:频谱资源从索引0开始、到索引768结束,假设业务在链路上实际使用的频谱宽度为S,则在这768个频谱中,如果路由请求的中心频率F左右连续S/S0个频谱资源空闲则生成对应光标签,光标签值即为中心频率F对应的频谱索引值F’,频谱检查范围为[F’-S/S0,F’+S/S0-1];如果不满足连续空闲,则对应的光标签值为无效值0xFF。下一个光标签的中心频率则根据上一个光标签的中心频率整体向左或向右偏移S/S0个频谱,继续按上述方法进行检查判断。例如,参考图9,每个小方块代表一个6.25GHZ的频谱,假设中心频率F对应的频谱索引值为F’=F/S0=757,S/S0=3,则频谱检查范围为[757-3,757+3-1]=[754,755,756,757,758,759],若每个频谱都空闲,则光标签值=757。
根据以上光标签的定义规则,根据第j层调制模式支持的频谱宽度Sj,将第j层虚拟网络拓扑下的固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源生成统一形式的光标签集合。结合图10,具体过程如下:
如果链路为灵活栅格链路,则实际使用的频谱宽度S为第j层调制模式支持的频谱宽度Sj,因此需根据该链路的频谱资源分布,从路由请求的中心频率F处开始,依次检查中心频率F左右连续Sj/S0个频谱是否空闲,若空闲则根据中心频率生成相应的标签值并加入对应的灵活光标签集合A1中;然后从该中心频率处向左或向右偏移Sj/S0个频谱作为下一个光标签的中心频率,继续判断并记录光标签,直至完成所有索引对应频谱的检查。
如果链路为固定栅格链路,则实际使用的频谱宽度S为固定频谱宽度S’,因此需首先根据该链路的频谱资源分布,从路由请求的中心频率F处开始,依次检查中心频率F左右连续S’/S0个频谱是否空闲,若空闲则根据中心频率生成相应的标签值并加入对应的固有光标签集合A2中;然后从该中心频率处向左或向右偏移S’/S0个频谱作为下一个光标签的中心频率,继续判断并记录光标签,直至完成所有索引对应频谱的检查,得到该链路对应的固有光标签集合A2。同时按照灵活栅格链路的规则生成对应的灵活光标签集合A3。然后将固有光标签集合A2中的固有光标签依次与灵活光标签集合A3中的灵活光标签比较,如果灵活光标签集合A3中某个灵活光标签的频谱边界范围完全被固有光标签集合A2中某个固有光标签的频谱边界范围包含,则认为该灵活光标签有效,加入到有效灵活光标签集合A4中,最后得到该固定栅格链路对应的有效灵活光标签集合A4。
例如,对于200G电层速率,当j=1(对应调制模式16QAM层)时,Sj=S1=37.5GHZ,因此灵活栅格链路实际使用S1/S0=37.5/6.25=6个频谱,通过依次检查中心频率左右连续6个频谱是否空闲来生成灵活光标签集合A1;而50GHZ固定栅格链路实际使用S’/S0=50/6.25=8个频谱,通过依次检查中心频率左右连续8个频谱是否空闲来生成固有光标签集合A2,同时通过依次检查中心频率左右连续6个频谱是否空闲来生成灵活光标签集合A3,然后通过比较筛选出灵活光标签集合A3的有效光标签放入有效灵活光标签集合A4中。
结合图11,假设对于某个50GHZ固定栅格链路,索引756以及764左右连续8个频谱均空闲,则固有光标签集合A2中记录有固有光标签756和764;当采用灵活栅格类型方法时,索引759和765左右连续6个频谱均空闲,则灵活光标签集合A3中记录有灵活光标签759和765。对于灵活光标签765,其频谱边界为[762,767],对应固有光标签764的频谱边界为[760,767],由于[762,767]完全被[760,767]所包围,因此认为灵活光标签765有效,可加入对应的有效灵活光标签集合A4中。对于灵活光标签759,其频谱边界为[756,761],对应固有光标签756的频谱边界为[752,759],由于[756,761]未完全被[752,759]所包围,因此认为灵活光标签759无效,不可加入对应的有效灵活光标签集合A4中。其他光标签值的有效性判定过程相同,在此不做赘述。
通过上述方法,每个灵活栅格链路生成一个对应的灵活光标签集合A1,每个固定栅格链路生成一个对应的有效灵活光标签集合A4,从而实现将第j层虚拟网络拓扑下的固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源生成统一形式的光标签集合。
步骤50,基于各固定栅格链路和灵活栅格链路对应的光标签集合,根据动态规划对第j层虚拟网络拓扑下的每条备选路径进行光标签分配,并回溯相应分配的中心频率和频谱宽度。继续结合图10,生成光标签集合后:
每个备选路径均根据可中继节点进行子路径分割,然后将子路径按顺序映射为行m、子路径对每个光标签是否可用映射为列n,构造一个m×n的光标签矩阵。其中,在构造光标签矩阵时,灵活栅格链路采用对应的灵活光标签集合A1判定各光标签是否可用,固定栅格链路采用对应的有效灵活光标签集合A4判定各光标签是否可用;如果可用则可将所述光标签矩阵中的对应值置为1,不可用则可将对应值置为0。以某个备选路径A-C-D-B为例,如果C节点可以作为中继,那么可以将该路径分割为A-C和C-D-B两条子路径;以C波段为例,频谱资源抽象后每个链路上总共有768个频谱,对应768个光标签,因此可生成如下形式的768×2的光标签矩阵:
其中,第一列对应子路径A-C对768个光标签中的每个光标签是否可用,第二列对应子路径C-D-B对768个光标签中的每个光标签是否可用。
然后按照如下规则进行动态规划:a)每条子路径分配一个光标签;2)尽量保证每条子路径上分配的光标签一致以减少中继,且所有子路径的OSNR叠加值小于等于OSNR预设值;规划出当前备选路径下中继次数最少的光标签,实现对该备选路径的光标签分配。
光标签分配成功后,根据该备选路径上每条链路的链路栅格属性回溯相应的光标签集合:如果是灵活栅格链路则回溯对应的灵活光标签集合A1,如果是固定栅格链路则回溯对应的有效灵活光标签集合A4,根据分配的光标签值即可确定对应分配的中心频率F和频谱宽度S。
步骤60,将第j层虚拟网络拓扑下分配成功的备选路径以及对应的频谱宽度和调制模式加入恢复路由集合R。
对于第j层虚拟网络拓扑下分配成功的任一备选路径Pi,根据调制模式组合Qj[调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj]获取备选路径Pi所属的调制模式Mi和频谱宽度Si,并加入到恢复路由集合R中,格式为{[路由Pi,调制模式Mi,频谱宽度Si]};其中Mi=Mj,Si=Sj。
例如,对于200G电层速率,当j=2(对应调制模式32QAM层)时,对于第2层虚拟网络拓扑下分配成功的任一备选路径A-C-D-B,根据对应的调制模式组合Q2=[32QAM,800,23,50GHZ],获取备选路径A-C-D-B所属的调制模式为32QAM、频谱宽度为50GHZ,则将[A-C-D-B,32QAM,50GHZ]加入到恢复路由集合R中。
步骤70,依次从所述恢复路由集合R中取出各恢复路由[路由Pi,调制模式Mi,频谱宽度Si]进行比较,按照如下策略选择出最优路由和调制模式,更新源宿OTU的调制模式,实现调制模式的自适应调整。策略如下:
a)优先选择中继最少的路由,以减少中继资源;
b)中继数相同时,优先考虑网络剩余带宽和路由传输距离因素。为此定义调制因子w来衡量调制模式对当前网络的影响程度,调制因子w越小,则表示该调制模式下当前网络剩余带宽越大、路由传输距离越小,综合来说更适合当前网络,具体计算公式可参考实施例1,在此不做赘述。
按照上述方法选出调制因子最小的恢复路由后,即可将该恢复路由作为最优路由,返回最优路由信息和业务源宿OTU的调制模式;其中,所述最优路由信息包括最优路由上每段链路的栅格类型、分配的中心频率和分配的频谱宽度。
实施例3
在上述实施例1和实施例2提供的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法的基础上,本发明还提供了一种可用于实现上述方法的弹性光网络下调制自适应的路由计算装置,如图12所示,是本发明实施例的装置架构示意图。本实施例的弹性光网络下调制自适应的路由计算装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中,图12中以一个处理器21为例。
所述处理器21和所述存储器22可以通过总线或者其他方式连接,图12中以通过总线连接为例。
所述存储器22作为一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块,如实施例1中的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法。所述处理器21通过运行存储在所述存储器22中的非易失性软件程序、指令以及模块,从而执行弹性光网络下调制自适应的路由计算装置的各种功能应用以及数据处理,即实现实施例1和实施例2的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法。
所述存储器22可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中,所述存储器22可选包括相对于所述处理器21远程设置的存储器,这些远程存储器可以通过网络连接至所述处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述程序指令/模块存储在所述存储器22中,当被所述一个或者多个处理器21执行时,执行上述实施例1中的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,例如,执行以上描述的图1-图5所示的各个步骤。
本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读存储介质中,存储介质可以包括:只读存储器(ROM,Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,其特征在于,包括:
根据承载业务的电层速率获取源宿OTU支持的调制模式能力集合,并基于所述调制模式能力集合将物理网络拓扑分层得到J层虚拟网络拓扑;其中,每层虚拟网络拓扑站点间的传输距离和OSNR满足当前层调制模式;
在每层虚拟网络拓扑下,基于传输距离、OSNR和频谱宽度计算出满足当前层调制模式的G条备选路径;
在每层虚拟网络拓扑下,将固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源生成统一形式的光标签,根据动态规划对各备选路径进行光标签分配,并将分配成功的备选路径及对应频谱宽度和调制模式加入恢复路由集合R;
当每层虚拟网络拓扑均处理完成后,基于网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小的原则,从所述恢复路由集合R中选出最优路由和对应的调制模式,并根据选择结果更新源宿OTU的调制模式。
2.如权利要求1所述的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,其特征在于,所述根据承载业务的电层速率获取源宿OTU支持的调制模式能力集合,并基于所述调制模式能力集合将物理网络拓扑分层得到J层虚拟网络拓扑,具体为:
当接收到路由请求时,根据承载业务的电层速率V获取源宿OTU支持的调制模式能力集合Q;其中,所述调制模式能力集合Q中包含J个调制模式组合,第j个调制模式组合Qj的格式为[调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj],j∈[1,2,...,J];
基于所述调制模式能力集合Q中的J个调制模式组合对物理网络拓扑进行调制分层,虚拟出对应的J层虚拟网络拓扑,使每层虚拟网络拓扑站点间的传输距离和OSNR满足当前层调制模式。
3.如权利要求2所述的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,其特征在于,所述基于所述调制模式能力集合Q中的J个调制模式组合对物理网络拓扑进行调制分层,虚拟出对应的J层虚拟网络拓扑,使每层虚拟网络拓扑站点间的传输距离和OSNR满足当前层调制模式,具体为:
获取物理网络拓扑下每条链路的链路固有属性,格式为[链路栅格类型T,最大支持电层速率Vmax,站点距离D,链路OSNR值O];
当虚拟第j层时,结合调制模式组合Qj和所述物理网络拓扑构造每条链路的链路虚拟属性,格式为[链路栅格类型T,电层速率V,栅格粒度H,调制模式Mj,最大传输距离Lj,OSNR门限值Oj,频谱宽度Sj];
分别将每条链路的链路虚拟属性与对应的链路固有属性进行比较,从链路栅格类型、电层速率、传输距离和OSNR四个方面判断各站点间的链路是否可达,并将不可达的链路删除后得到第j层虚拟网络拓扑。
4.如权利要求3所述的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,其特征在于,从链路栅格类型、电层速率、传输距离和OSNR四个方面考虑,当虚拟第j层时,链路可达条件具体包括:
若链路栅格类型为固定栅格链路,则虚拟链路的栅格粒度H大于等于该虚拟链路的频谱宽度Sj;
虚拟链路的电层速率V小于等于物理链路的最大支持电层速率Vmax;
虚拟链路的最大传输距离Lj大于等于对应物理链路的站点距离D;
虚拟链路的OSNR门限值Oj小于等于对应物理链路的链路OSNR值O。
5.如权利要求2所述的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,其特征在于,在第j层虚拟网络拓扑下,所述基于传输距离、OSNR和频谱宽度计算出满足当前层调制模式的G条备选路径,具体为:
通过KSP算法计算出该虚拟网络拓扑下的K条最短路径,并根据该虚拟网络拓扑下的可中继节点对每条最短路径进行子路径分割;
基于调制模式组合Qj以及子路径的传输距离、OSNR和最小频谱宽度,判断当前最短路径上每条子路径是否满足当前层调制模式,如果都满足则将该最短路径作为备选路径,最终筛选出G条备选路径,G≤K。
6.如权利要求2所述的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,其特征在于,在第j层虚拟网络拓扑下,所述将固定栅格链路和灵活栅格链路的频谱资源生成统一形式的光标签具体为:
如果链路为灵活栅格链路,则根据该链路的频谱资源分布和频谱宽度Sj,生成该链路对应的灵活光标签集合A1;
如果链路为固定栅格链路,则根据该链路的频谱资源分布和固定频谱宽度S’生成对应的固有光标签集合A2,同时根据该链路的频谱资源分布和频谱宽度Sj生成对应的灵活光标签集合A3,通过比较固有光标签集合A2和灵活光标签集合A3,生成该链路对应的有效灵活光标签集合A4。
7.如权利要求6所述的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,其特征在于,在第j层虚拟网络拓扑下,所述根据动态规划对各备选路径进行光标签分配具体为:
将当前备选路径根据可中继节点进行子路径分割,根据对应的光标签集合判断各子路径对每个光标签是否可用,并将子路径按顺序映射为行m、子路径对每个光标签是否可用映射为列n,构造m×n的光标签矩阵;
基于该备选路径对应的光标签矩阵按照预设规则进行动态规划,确定该备选路径下中继次数最少的光标签,实现对该备选路径的光标签分配;
光标签分配成功后,根据该备选路径上每条链路的链路栅格属性回溯相应的光标签集合,进而确定对应的中心频率和频谱宽度;
其中,在判断子路径对每个光标签是否可用时,如果是灵活栅格链路则采用对应的灵活光标签集合A1,如果是固定栅格链路则采用对应的有效灵活光标签集合A4;在回溯光标签集合时,灵活栅格链路回溯对应的灵活光标签集合A1,固定栅格链路回溯对应的有效灵活光标签集合A4。
8.如权利要求2所述的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,其特征在于,在第j层虚拟网络拓扑下,所述将分配成功的备选路径以及对应的频谱宽度和调制模式加入恢复路由集合R具体为:
对于第j层虚拟网络拓扑下分配成功的任一备选路径Pi,根据调制模式组合Qj获取备选路径Pi所属的调制模式Mi和频谱宽度Si,并加入到恢复路由集合R,格式为{[路由Pi,调制模式Mi,频谱宽度Si]};其中,Mi=Mj,Si=Sj。
9.如权利要求8所述的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法,其特征在于,所述基于网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小的原则,从所述恢复路由集合R中选出最优路由和对应的调制模式,具体为:
依次从所述恢复路由集合R中取出各恢复路由对应的[路由Pi,调制模式Mi,频谱宽度Si]进行比较,选择出中继数最少的一个或多个恢复路由;
针对中继数最少的一个或多个恢复路由,基于网络剩余带宽最大以及路由传输距离最小的原则计算每个恢复路由的调制因子,并将调制因子最小的恢复路由作为最优路由,对应的调制模式作为最优调制模式。
10.一种弹性光网络下调制自适应的路由计算装置,其特征在于,包括至少一个处理器和存储器,所述至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令在被所述处理器执行后,用于完成权利要求1-9任一所述的弹性光网络下调制自适应的路由计算方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110380081.2A CN113132827B (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法与装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110380081.2A CN113132827B (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法与装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113132827A true CN113132827A (zh) | 2021-07-16 |
CN113132827B CN113132827B (zh) | 2022-03-25 |
Family
ID=76775534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110380081.2A Active CN113132827B (zh) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | 一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法与装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113132827B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114124827A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-03-01 | 国网宁夏电力有限公司信息通信公司 | 一种基于时空频变异系数评估的光网络负载均衡方法 |
CN115086807A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-09-20 | 广东省电信规划设计院有限公司 | 一种基于wson的全光网络业务恢复方法及装置 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013000328A1 (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 中兴通讯股份有限公司 | 灵活栅格光网络的波长标签编码方法、处理方法及节点 |
CN103260094A (zh) * | 2012-02-20 | 2013-08-21 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种路由方法、路由策略的通知方法及相应的装置 |
CN104052584A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-09-17 | 南京邮电大学 | 一种弹性光网络中基于能量感知的路由和频谱分配方法 |
CN105611435A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-05-25 | 烽火通信科技股份有限公司 | 基于wson网络的跨光层的电层子波长路由的计算方法 |
CN105634954A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-06-01 | 烽火通信科技股份有限公司 | 基于wson网络考虑光损伤的最短路径计算方法 |
CN105634990A (zh) * | 2014-11-27 | 2016-06-01 | 中兴通讯股份有限公司 | 基于时间频谱连续的资源预留方法、装置和处理器 |
CN105721130A (zh) * | 2016-02-23 | 2016-06-29 | 南京邮电大学 | 弹性光网络中基于子频带虚拟级联技术的频谱分配方法 |
CN109936782A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-06-25 | 河北工程大学 | 一种基于多跳路由的弹性光网络频谱分配方法 |
CN110365589A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-22 | 国网福建省电力有限公司 | 一种基于弹性光网络的电力光传输路由与频谱分配方法 |
US20210028857A1 (en) * | 2018-03-14 | 2021-01-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical transmission system and communication condition selection method |
CN112367572A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-12 | 西安电子科技大学 | 弹性光网络中基于纤芯可变的多目标rsca方法 |
-
2021
- 2021-04-09 CN CN202110380081.2A patent/CN113132827B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013000328A1 (zh) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | 中兴通讯股份有限公司 | 灵活栅格光网络的波长标签编码方法、处理方法及节点 |
CN103260094A (zh) * | 2012-02-20 | 2013-08-21 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种路由方法、路由策略的通知方法及相应的装置 |
CN104052584A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-09-17 | 南京邮电大学 | 一种弹性光网络中基于能量感知的路由和频谱分配方法 |
CN105634990A (zh) * | 2014-11-27 | 2016-06-01 | 中兴通讯股份有限公司 | 基于时间频谱连续的资源预留方法、装置和处理器 |
WO2016082596A1 (zh) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 中兴通讯股份有限公司 | 基于时间频谱连续的资源预留方法、装置和处理器 |
CN105611435A (zh) * | 2016-01-07 | 2016-05-25 | 烽火通信科技股份有限公司 | 基于wson网络的跨光层的电层子波长路由的计算方法 |
CN105634954A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-06-01 | 烽火通信科技股份有限公司 | 基于wson网络考虑光损伤的最短路径计算方法 |
CN105721130A (zh) * | 2016-02-23 | 2016-06-29 | 南京邮电大学 | 弹性光网络中基于子频带虚拟级联技术的频谱分配方法 |
US20210028857A1 (en) * | 2018-03-14 | 2021-01-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Optical transmission system and communication condition selection method |
CN109936782A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-06-25 | 河北工程大学 | 一种基于多跳路由的弹性光网络频谱分配方法 |
CN110365589A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-10-22 | 国网福建省电力有限公司 | 一种基于弹性光网络的电力光传输路由与频谱分配方法 |
CN112367572A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-12 | 西安电子科技大学 | 弹性光网络中基于纤芯可变的多目标rsca方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114124827A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-03-01 | 国网宁夏电力有限公司信息通信公司 | 一种基于时空频变异系数评估的光网络负载均衡方法 |
CN114124827B (zh) * | 2021-11-17 | 2023-12-29 | 国网宁夏电力有限公司信息通信公司 | 一种基于时空频变异系数评估的光网络负载均衡方法 |
CN115086807A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-09-20 | 广东省电信规划设计院有限公司 | 一种基于wson的全光网络业务恢复方法及装置 |
CN115086807B (zh) * | 2022-04-26 | 2024-04-30 | 广东省电信规划设计院有限公司 | 一种基于wson的全光网络业务恢复方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113132827B (zh) | 2022-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9654248B2 (en) | Optical data transmission method and apparatus | |
Yang et al. | Impairment-aware routing in translucent spectrum-sliced elastic optical path networks | |
US8369707B2 (en) | Dynamic routing of optical signals in optical networks | |
CN113132827B (zh) | 一种弹性光网络下调制自适应的路由计算方法与装置 | |
CN109995435B (zh) | 一种基于多纤芯光网络的虚拟网络映射方法及系统 | |
JP5523578B2 (ja) | 周波数割当方法および装置 | |
Savva et al. | Physical layer-aware routing, spectrum, and core allocation in spectrally-spatially flexible optical networks with multicore fibers | |
Klinkowski et al. | On performance gains of flexible regeneration and modulation conversion in translucent elastic optical networks with superchannel transmission | |
Yuan et al. | A RMSA algorithm for elastic optical network with a tradeoff between consumed resources and distance to boundary | |
CN107124376B (zh) | 一种弹性光网络(eon)中基于分段调制的频谱分配方法 | |
US20160344615A1 (en) | Method And Apparatus For Self-Tuned Adaptive Routing | |
WO2023065705A1 (zh) | 基于IP over Quasi-CWDM网络的负载均衡流量疏导方法及系统 | |
CN108833142A (zh) | 一种多芯光纤计划业务的网络规划方法 | |
CN112911429B (zh) | 一种基于动态弹性光网络的路由频谱分配方法与装置 | |
Ravipudi et al. | Impairment-and fragmentation-aware dynamic routing, modulation and spectrum allocation in C+ L band elastic optical networks using Q-learning | |
WO2015182070A1 (ja) | 光ネットワーク管理装置および光ネットワーク管理方法 | |
Klinkowski et al. | A heuristic algorithm for routing, spectrum, transceiver and regeneration allocation problem in elastic optical networks | |
Walkowiak et al. | Energy efficiency of dynamic routing in elastic optical networks with back-to-back regeneration | |
Costa et al. | Low margin QoT-aware RMLSA with circuit invigoration in elastic optical networks | |
JP5759636B2 (ja) | 光ネットワークにおいて帯域幅を割り当てる方法 | |
Walkowiak et al. | Survivable routing in spectrally-spatially flexible optical networks with back-to-back regeneration | |
Din | Heuristic Algorithms for Demand Provisioning in Hybrid Single/Multi-band Elastic Optical Networks | |
Miladić-Tešić et al. | Resource planning in optical OFDM networking with traffic grooming technique | |
Yan et al. | Regenerator allocation in nonlinear elastic optical networks with random data rates | |
Lan et al. | A fragmentation-aware load-balanced RMSCA algorithm in space-division multiplexing elastic optical networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |