基于可靠性感知的频谱资源最优化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于可靠性感知的频谱资源最优化方法及系统，为了提供一种使业务请求的传输路径更可靠，同时使频谱灵活光网络的频谱资源达到最优化而设计。本发明专利技术基于可靠性感知的频谱资源最优化方法及系统，首先,需要对频谱灵活光网络进行初始化，并对光纤链路进行可靠性重新标度；其次，生成一组业务请求，并对业务请求进行最低可靠性阈值进行重新标度；最后，根据可靠性感知的频谱资源最优化目标函数，满足最优化目标函数的约束条件，得出频谱资源占用最小化的优化解。本发明专利技术保证了业务请求在选择路径过程的可靠性，同时解决了业务请求的频谱资源最优化问题，从而提高了频谱灵活光网络的资源利用效率。

Method and system for optimizing spectrum resource based on reliability perception

The invention relates to a system and method for reliability optimization of spectrum resources based on perception, in order to provide a service request transmission path is more reliable, and makes the spectrum resources flexible optical network to achieve the optimization and design. The invention and system, spectrum resource optimization method based on the perceived reliability first, the need for spectrum flexible optical network is initialized, and the fiber link reliability rescaling; secondly, generating a set of service request, and the business request for minimum reliability threshold value of re scaling; finally, according to the spectrum resource optimization objective function the reliability of perception, to meet the constraints of the optimization objective function, optimization of the spectrum resource consumption minimization solution. The invention guarantees the reliability of the service request in the selection path process, and solves the optimization problem of the spectrum resource of the service request, thereby improving the resource utilization efficiency of the spectrum flexible optical network.

【技术实现步骤摘要】
基于可靠性感知的频谱资源最优化方法及系统
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于可靠性感知的频谱资源最优化方法及系统。
技术介绍
在传统波分复用(WDM)光网络中，波长通道带宽间隔、信号速率与调制格式等参数都是固定不变，容易导致WDM光网络的带宽资源浪费严重，难以适应未来光网络高可靠、高效率、最优化的光网络服务需求。为了解决上述困难，利用频谱灵活光网络的频谱资源精细化，频谱灵活光网络将能够利用带宽粒度可变的特性，为用户提供恰当的带宽资源。特别地，根据业务请求的带宽属性，频谱灵活光网络能够提供灵活的频谱带宽资源接入，可以动态高效地分配业务请求的带宽资源，以适应频谱灵活光网络的最优化资源配置需求，使频谱灵活光网络达到最佳的使用状态。为了建立业务的连接请求，需要在频谱灵活光网络的拓扑上建立可靠的传输路径，并在所选择的路径上进行频谱资源查找，找到满足业务请求的带宽资源后，分配业务请求的带宽资源。通常地，在建立业务请求的过程中，路由计算与频谱资源分配过程是相互独立的，一方面，在工作路由计算过程中，通常采用传统的最短路径方法，没有考虑所选择的路由是否可靠；另一方面，在频谱资源查找过程中，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可靠性感知的频谱资源最优化方法，其特征在于，包括：对频谱灵活光网络进行初始化，对光纤链路进行可靠性重新标度；生成一组业务请求，对业务请求进行最低可靠性阈值进行重新标度；以频谱灵活光网络的频谱资源最小化占用为目标，确定一组已知业务请求的频谱资源最优化目标函数；运行频谱资源最优化目标函数，得到频谱资源占用最小化的优化解，所述频谱资源最优化目标函数的限制条件包括流量守恒约束条件、频谱隙唯一占用条件、频谱连续性约束条件、可靠性感知约束条件。

【技术特征摘要】
1.一种基于可靠性感知的频谱资源最优化方法，其特征在于，包括：对频谱灵活光网络进行初始化，对光纤链路进行可靠性重新标度；生成一组业务请求，对业务请求进行最低可靠性阈值进行重新标度；以频谱灵活光网络的频谱资源最小化占用为目标，确定一组已知业务请求的频谱资源最优化目标函数；运行频谱资源最优化目标函数，得到频谱资源占用最小化的优化解，所述频谱资源最优化目标函数的限制条件包括流量守恒约束条件、频谱隙唯一占用条件、频谱连续性约束条件、可靠性感知约束条件。2.根据权利要求1所述的基于可靠性感知的频谱资源最优化方法，其特征在于，包括对频谱灵活光网络初始化监控、业务请求产生状态记录与分析、路径计算过程可靠性和业务请求最低可靠性阈值的感知、对最优化频谱资源目标函数、最优化频谱资源的约束条件进行监控。3.根据权利要求1所述的基于可靠性感知的频谱资源最优化方法，其特征在于，对光纤链路进行可靠性重新标度以及对业务请求进行最低可靠性阈值进行重新标度的具体方法如下：在频谱灵活光网络G(V,E,F)中，已知一组业务请求集合TD，每一个业务请求，TD(s,d,FSs,d,Rs,d)∈TD，且满足s≠d，其中：V、E、F分别表示频谱灵活光网络的光交换节点集合、光纤链路集合、每条光纤链路的频谱隙集合，即F＝{f1,f2,f3,…,fn}；|V|、|E|、|F|分别表示频谱灵活光网络的光交换节点数目、光纤链路数、频谱间隙的数目；在E中每条链路为(k，l)，其中k,l∈V，且满足k≠l，它代表从节点k和节点l之间的链接；s和d分别表示业务请求的源节点和目的节点，FSs,d代表业务请求的带宽需求，Rs,d表示业务请求的最低可靠性阈值；在路由计算过程中，业务请求必须满足其最低可靠性阈值要求，即F(x)≥Rs，d，式中:F(x)＝∏(k，l)∈xrk，l表示路径x的可靠性，这里x代表业务请求TD(s,d,FSs,d,Rs,d)从源节点s到目的节点d之间的一条路径；通过把这个约束条件Π(k，l)∈xrk，l≥Rs，d，两边取对数的形式，转化为：logr1,2+logr1,3+…+logrk,l++…≥logRs,d(1)若令和ψs，d＝-logRs，d，则(1)式可以转化为：其中，和ψs,d分别表示光纤链路(k,l)可靠性的重标度值和业务请求的重标度最低可靠性阈值。4.根据权利要求3所述的基于可靠性感知的频谱资源最优化方法，其特征在于，以频谱灵活光网络的频谱资源最小化占用为优化目标，确定可靠性感知的频谱资源最优化目标函数，即在频谱灵活光网络的所有光纤链路E中，一组业务请求TD占用频谱隙F的数目最小，频谱资源最优化目标函数用以下式子表示：其中，表示二进制变量；当从源节点s到目的节点d之间的业务请求在光纤链路(k,l)上占用编号为f的频谱隙时，当从源节点s到目的节点d之间的业务请求在光纤链路(k,l)上没有占用编号为f的频谱隙时，其中，频谱资源最优化目标函数必须满足以下约束条件：1)业务请求的带宽流量守恒约束条件：对于每一个从源节点s到目的节点d之间的业务请求TD(s,d,FSs,d,Rs,d)，源节点流出的流量等于业务请求的带宽需求-FSs,d；由于中间节点业务请求的流量有流入与流出，中间节点流量之差为0；在目的节点，由于业务请求只有流量流入，则目的节点的流量等于业务请求的带宽需求FSs,d；流量守恒约束条件可以用以下式子表示：其中，χk表示与节点l连接的节点集...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伯文，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32