多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法及网络技术

本申请公开了一种多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法及网络，其中，该方法包括：获取多芯光纤网络需要传输的流量不对称的业务，得到目标业务；根据所述目标业务，分别建立相应的路由，对路由经过的每条链路，交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，以优化基于多芯光纤的网络规划。本申请提供的多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法，通过利用交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，既抑制了多芯光纤网络中的同向光芯之间的串扰问题，又提高了多芯光纤网络资源的利用率，从而优化多芯光纤网络业务传输的网络规划。

【技术实现步骤摘要】
多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法及网络
本专利技术涉及光通信领域，特别涉及多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法及网络。
技术介绍
近年来，基于标准单模单芯光纤的现代光纤通信技术的发展已经逐渐接近其传输容量限制，为了进一步提高容量，科研人员正在探索空分网络(SDM)进行传输，如基于多芯光纤(MCF)的系统。目前关于基于MCF的光网络的大多数研究假设在每个链路上铺设一对MCF，分别以相反方向来传输光信号，而在每一条MCF中，所有光芯中的信号是以相同的方向来传输的，如图1所示。这种对称网络设计虽然增加了网络传输的容量，但是由于传输时光芯之间发生串扰，因此减弱了光芯之间的信号，从而使得传输受到限制。同时，现如今诸如视频点播和虚拟/增强现实(VR/AR)等新应用在网络中的运用，往往使得在端到点和点到端相反的方向上具有高度不对称的双向流量，这是网络中高度不对称的业务需求形成的重要原因之一。然而，在当前的网络设计中，几乎所有的网络都是针对对称流量设计的，即在两个方向上提供相同的容量，显而易见，这对于非对称流量来说，会大大浪费资源，使得网络资源的利用率十分低下。综上所述，在传输不对称业务时，多芯光纤网络中仍有光芯之间存在串扰，多芯光纤网络资源的利用率低的问题。因此，如何优化多芯光纤网络业务传输的网络规划，解决上述技术问题是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法及网络，优化多芯光纤网络业务传输的网络规划，实现在传输不对称业务时，减少多芯光纤网络中光芯之间的串扰并提高多芯光纤网络资源的利用率。其具体方案如下：一种多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法，包括：获取多芯光纤网络需要传输的流量不对称的业务，得到目标业务；根据所述目标业务，分别建立相应的路由，对路由经过的每条链路，交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，以优化基于多芯光纤的网络规划。可选的，所述根据所述目标业务，分别建立相应的路由，对路由经过的每条链路，交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，以优化基于多芯光纤的网络规划的过程包括：根据所述目标业务，确定传输所述目标业务的目标频谱窗，并根据所述目标频谱窗建立相应的目标光通道；根据所述目标光通道，分别建立相应的路由，对路由经过的每条链路，交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，以优化基于多芯光纤的网络规划。可选的，所述根据所述目标业务，确定传输所述目标业务目标频谱窗，并根据所述目标频谱窗建立相应的目标光通道的过程包括：根据所述目标业务，利用最短路由算法确定传输所述目标任务的路由，并根据所述目标业务相应的业务需求，建立N个频谱窗，并判断对于每个频谱窗是否有可用的多芯光纤；其中，N为大于1的整数；当对于频谱窗有可用的多芯光纤，则所述可用的多芯光纤根据传输所述目标任务的路由建立光通道；分别对有可用的多芯光纤相应的频谱窗建立辅助图，利用建立的辅助图计算基于当前频谱窗的光芯使用及相对应的成本；扫描所有频谱窗相对应的成本，将成本最小的频谱窗确定为目标频谱窗，并将所述目标频谱窗对应的光通道确定为目标光通道。可选的，所述判断对于每一个频谱窗是否有可用的多芯光纤的过程还包括：当对于所有频谱窗均没有可用的多芯光纤，则增加多芯光纤，得到对于频谱窗可用的多芯光纤。可选的，所述分别对有可用的多芯光纤相应的频谱窗建立辅助图，利用建立的辅助图计算基于当前频谱窗的光芯使用及相对应的成本的过程包括：分别对有可用的多芯光纤相应的频谱窗建立辅助图，利用建立的辅助图，增加虚拟节点建立辅助链路，并计算所述辅助链路传输所述目标业务的成本，得到基于当前频谱窗的光芯使用及相对应的成本。可选的，所述分别对有可用的多芯光纤相应的频谱窗建立辅助图，利用建立的辅助图，增加虚拟节点建立辅助链路，并计算所述辅助链路传输所述目标业务的成本，得到基于当前频谱窗的光芯使用及相对应的成本的过程中，计算所述辅助链路传输所述目标业务的成本的公式为：其中，f是频谱窗中频隙的总数，CFi是通过当前链路建立光通道，则在当前多芯光纤中对第i频隙增加的光芯间串扰因子。相应的，本专利技术还提供了一种多芯光纤网络，应用上述的多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法。本专利技术提供的多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法，首先通过获取多芯光纤网络需要传输的流量不对称的业务，得到目标业务；接着，根据目标业务，分别建立相应的路由，对路由经过的每条链路，交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，以优化基于多芯光纤的网络规划。可见，本专利技术提供的多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法，通过利用交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，既抑制了多芯光纤网络中的同向光芯之间的串扰问题，又提高了多芯光纤网络资源的利用率，从而优化多芯光纤网络业务传输的网络规划。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中多芯光纤网络的同向传输业务示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种芯光纤网络中业务传输的网络规划方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的另外一种芯光纤网络中业务传输的网络规划方法的流程图；图4为本专利技术实施例提供的多芯光纤网络的反向传输业务示意图；图5为本专利技术实施例具体实施方式中的多芯光纤网络的业务传输示意图；图6为本专利技术实施例具体实施方式中的多芯光纤网络的辅助图的构建及业务传输的成本计算示意图；图7为本专利技术实施例具体实施方式中的首次命中策略和成本最小策略的多芯光纤数目及光芯间串扰；图8为本专利技术实施例具体实施方式中的首次命中策略和成本最小策略的不对称率的影响。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例公开了一种多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法，参见图2所示，包括以下步骤：步骤S11：获取多芯光纤网络需要传输的流量不对称的业务，得到目标业务。需要进行说明的是，本专利技术实施例中的业务为流量不对称的业务，包括但不限于视频点播、虚拟/增强现实、网络直播等新应用。具体地，网络直播为网络主播向观众所在的终端连续发送视频等数据信息，观众所在的终端向网络主播非连续地反馈图片、文字等数据信息。由于连续发送的视频等数据信息的业务量远远大于非连续地反馈的图片、文字等数据信息的业务量，因此，传输网络直播的业务为流量不对称的业务。步骤S12：根据目标业务，分别建立相应的路由，对路由经过的每条链路，交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，以优化基于多芯光纤的网络规划。需要进行说明的是，可以将目标任务划分为多个子业务进行传输。根据目标业务中相反方向的业务量计算同向和反向传输目标业务所需的光芯数目，分别建立相应的路由，并交错反向分配多芯光纤中的光芯及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法，其特征在于，包括：获取多芯光纤网络需要传输的流量不对称的业务，得到目标业务；根据所述目标业务，分别建立相应的路由，对路由经过的每条链路，交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，以优化基于多芯光纤的网络规划。

【技术特征摘要】
1.一种多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法，其特征在于，包括：获取多芯光纤网络需要传输的流量不对称的业务，得到目标业务；根据所述目标业务，分别建立相应的路由，对路由经过的每条链路，交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，以优化基于多芯光纤的网络规划。2.根据权利要求1所述的多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法，其特征在于，所述根据所述目标业务，分别建立相应的路由，对路由经过的每条链路，交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，以优化基于多芯光纤的网络规划的过程包括：根据所述目标业务，确定传输所述目标业务的目标频谱窗，并根据所述目标频谱窗建立相应的目标光通道；根据所述目标光通道，分别建立相应的路由，对路由经过的每条链路，交错反向分配多芯光纤中的光芯及相应的频隙，以优化基于多芯光纤的网络规划。3.根据权利要求2所述的多芯光纤网络流量不对称业务传输的网络规划方法，其特征在于，所述根据所述目标业务，确定传输所述目标业务目标频谱窗，并根据所述目标频谱窗建立相应的目标光通道的过程包括：根据所述目标业务，利用最短路由算法确定传输所述目标任务的路由，并根据所述目标业务相应的业务需求，建立N个频谱窗，并判断对于每个频谱窗是否有可用的多芯光纤；其中，N为大于1的整数；当对于频谱窗有可用的多芯光纤，则所述可用的多芯光纤根据传输所述目标任务的路由建立光通道；分别对有可用的多芯光纤相应的频谱窗建立辅助图，利用建立的辅助图计算基于当前频谱窗的光芯使用及相对应的成本；扫描所有频谱窗相对应的成本，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈纲祥，唐凤仙，李龙飞，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32