一种路由与频谱分配方法、系统及终端设备技术方案

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种路由与频谱分配方法、系统及终端设备
本专利技术属于通信
，尤其涉及一种路由与频谱分配方法、系统及终端设备。
技术介绍
弹性光网络(ElasticOpticalNetwork，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(DistanceAdaptiveModulation,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(QualityofTransmission,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(RoutingandSpectrumAllocation,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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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专利技术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专利技术的一些实施例，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是本专利技术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是本专利技术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是本专利技术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是本专利技术的一个实施例提供的图3中选择模块的结构示意图；图8是本专利技术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，以便透彻理解本专利技术实施例。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专利技术。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专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例1：图1示出了本专利技术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，仅示出了与本专利技术实施例相关的部分，详述如下：如图1所示，本专利技术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。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵继军，包博文，李娜娜，胡劲华，任丹萍，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：河北,13