光网络流量疏导方法技术

本申请涉及光电学技术领域，具体提供一种光网络流量疏导方法

【技术实现步骤摘要】
光网络流量疏导方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及光网络
，具体涉及一种光网络流量疏导方法
、
装置
、
电子设备
、
计算机可读存储介质及计算机程序产品
。

技术介绍

[0002]随着通信技术的发展，碳排放的增加对气候变化的潜在影响巨大，而如何降低碳排放成为一个备受关注的问题
。
信息和通信技术行业也是碳排放量的行业之一，由于信息和通信技术行业的增长速度快于其他经济领域，碳排放量也会随着时间的推移而增加
。
[0003]而信息和通信技术行业中的光通信系统是电信网络的基础设施
。
光通信网络是一种基于光纤传输的通信系统，利用光的特性传输数据
。
它采用光信号作为信息的载体，通过光纤传输数据，具有高带宽
、
低延迟和较长的传输距离等优势
。
光通信网络广泛应用于电话网络
、
互联网和数据中心等领域，支撑着现代通信的高速和大容量需求
。
[0004]流量疏导是指在网络中对数据流量进行管理和优化的过程
。
在一个光通信网络中，大量的数据流量需要在光纤网络中进行传输和交换
。
流量疏导的目标是根据网络的需求和资源情况，将低速率的数据流量组合成高速率的传输单元，以提高网络的资源利用效率
。
在流量疏导中，光电光
(OEO)
转换是一种常见的操作
。OEO
转换将光信号转换为电信号进行处理和调度，然后再将电信号转换回光信号进行传输
。
然而，这个
OEO
转换过程需要消耗大量能源，并且会导致碳排放
。
首先，
OEO
转换需要使用光电转换设备和电光转换设备，这些设备通常需要高功率的电力供应，光电转换设备将光信号转换为电信号，而电光转换设备则将电信号转换回光信号，这些设备的运行需要消耗大量电能，从而导致能耗增加
。
其次，能源的消耗通常与碳排放密切相关，大部分电力来自燃煤
、
石油和天然气等化石燃料，这些燃料的燃烧过程会释放二氧化碳等温室气体到大气中，加剧全球变暖和气候变化
。
因此，通过消耗更多的能源来支持
OEO
转换过程，也会导致更多的碳排放
。
然而，碳排放会导致全球气候变暖，产生温室效应，造成极端恶劣天气，譬如台风
、
高温
、
暴雨
、
泥石流
、
干旱等自然灾害，加快南
、
北两极冰雪融化，造成海平面逐年上升，气温升高，部分地区出现虫灾，全球粮食生产可能会受到严重影响，产量逐渐下降，甚至会危害人们的身体健康和生活质量
。

技术实现思路

[0005]为解决以上问题，本申请提供一种光网络流量疏导方法，包括：接收网络拓扑信息
、
业务请求信息和流量疏导设备的能耗信息，基于网络拓扑信息，分别获取各个目标业务请求对应的所有候选可达路径，分别判断各个目标业务请求对应的各个候选可达路径是否满足目标约束条件，若满足，则基于网络拓扑信息和流量疏导设备的能耗信息，分别计算各个候选可达路径的候选碳排放量，分别获取各目标业务请求对应的候选可达路径中候选碳排放量最低的目标可达路径
。
通过为各目标业务请求确定碳排放量最低的目标可达路径，能够有效地降低光网络在流量疏导过程中的碳排放量，改善环境气候，降低碳排放给人类及动物的伤害，提高生活质量
。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种光网络流量疏导方法，包括：接收网络拓扑信息
、
业务请求信息和流量疏导设备的能耗信息，基于所述网络拓扑信息，分别获取各个目标业务请求对应的所有候选可达路径，其中，所述网络拓扑信息包括
V
个节点
、E
个节点对
、
各个所述节点的碳排放强度
、
各个所述节点对含有的
L
条平行光路
、
各个所述节点对中各条所述平行光路的供给宽带，所述业务请求信息包括
K
个目标业务请求；分别判断各个所述目标业务请求对应的各个所述候选可达路径是否满足目标约束条件；若满足所述目标约束条件，则基于所述网络拓扑信息和所述流量疏导设备的能耗信息，分别计算各个所述候选可达路径的候选碳排放量；分别获取各所述目标业务请求对应的所述候选可达路径中所述候选碳排放量最低的目标可达路径
。
[0007]第二方面，本申请实施例提供了一种光网络流量疏导系统，包括：第一获取模块，用于接收网络拓扑信息
、
业务请求信息和流量疏导设备的能耗信息，基于所述网络拓扑信息，分别获取各个目标业务请求对应的所有候选可达路径，其中，所述网络拓扑信息包括
V
个节点
、E
个节点对
、
各个所述节点的碳排放强度
、
各个所述节点对含有的
L
条平行光路
、
各个所述节点对中各条所述平行光路的供给宽带，所述业务请求信息包括
K
个目标业务请求；判断模块，用于分别判断各个所述目标业务请求对应的各个所述候选可达路径是否满足目标约束条件；计算模块，用于若各个所述目标业务请求对应的各个所述候选可达路径满足所述目标约束条件，则基于所述网络拓扑信息和所述流量疏导设备的能耗信息，分别计算各个所述候选可达路径的候选碳排放量；第二获取模块，用于分别获取各所述目标业务请求对应的所述候选可达路径中所述候选碳排放量最低的目标可达路径
。
[0008]第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，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，实现上述第一方面所述的方法
。
[0009]第四方面，本申请实施例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，实现上述第一方面所述的方法
。
[0010]本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0011]本申请实施例通过接收网络拓扑信息
、
业务请求信息和流量疏导设备的能耗信息，基于网络拓扑信息，分别获取各个目标业务请求对应的所有候选可达路径，分别判断各个目标业务请求对应的各个候选可达路径是否满足目标约束条件，若满足，则基于网络拓扑信息和流量疏导设备的能耗信息，分别计算各个候选可达路径的候选碳排放量，分别获取各目标业务请求对应的候选可达路径中候选碳排放量最低的目标可达路径
。
通过为各目标业务请求确定碳排放量最低的目标可达路径，能够有效地降低光网络在流量疏导过程中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光网络流量疏导方法，其特征在于，包括：接收网络拓扑信息
、
业务请求信息和流量疏导设备的能耗信息，基于所述网络拓扑信息，分别获取各个目标业务请求对应的所有候选可达路径，其中，所述网络拓扑信息包括
V
个节点
、E
个节点对
、
各个所述节点的碳排放强度
、
各个所述节点对含有的
L
条平行光路
、
各个所述节点对中各条所述平行光路的供给宽带，所述业务请求信息包括
K
个目标业务请求；分别判断各个所述目标业务请求对应的各个所述候选可达路径是否满足目标约束条件；若满足所述目标约束条件，则基于所述网络拓扑信息和所述流量疏导设备的能耗信息，分别计算各个所述候选可达路径的候选碳排放量；分别获取各所述目标业务请求对应的所述候选可达路径中所述候选碳排放量最低的目标可达路径
。2.
根据权利要求1所述的光网络流量疏导方法，其特征在于，所述目标约束条件包括：路径唯一性约束条件
、
路径连续性约束条件
、
路径无环路约束条件以及节点对对应的平行光路的目标带宽容量约束条件
。3.
根据权利要求2所述的光网络流量疏导方法，其特征在于，公式
(1)
和公式
(2)
为所述路径唯一性约束条件：路径唯一性约束条件：其中，表示二进制第一变量，表示当第
k
个目标业务请求映射在节点
(i,d)
之间的第
l
条平行光路上且作为中间段时，所述第一变量等于1，否则，所述第一变量为0，表示二进制第二变量，表示当第
k
个目标业务请求映射在节点
(s,j)
之间的第
l
条平行光路上且作为中间段时，所述第二变量等于1，否则，所述第二变量为0，
s
表示第
k
个目标业务请求的源节点，
d
表示第
k
个目标业务请求的目的节点；和
/
或，公式
(3)
为所述路径连续性约束条件：和
/
或，公式
(4)、
公式
(5)、
公式
(6)
和公式
(7)
为所述路径无环路约束条件：为所述路径无环路约束条件：为所述路径无环路约束条件：为所述路径无环路约束条件：和
/
或，公式
(8)
为所述节点对对应的平行光路的目标带宽容量约束条件：
其中，
c
表示第
k
个目标服务请求所需的目标带宽，
c
ij,l
表示节点对
(i,j)
中第
l
条平行光路的供给宽带
。4.
根据权利要求1所述的光网络流量疏导方法，其特征在于，所述基于所述网络拓扑信息和所述流量疏导设备的能耗信息，分别计算各个所述候选可达路径的候选碳排放量，包括：获取第一目标业务请求对应的第一候选可达路径的源节点
、
目的节点和中间节点，其中，所述第一目标业务请求为
K
个目标业务请求中的任意一个，所述第一候选可达路径为所述第一目标业务请求对应的所有候选可达路径中的任意一条；基于所述网络拓扑信息，获取所述源节点
、
所述目的节点和所述中间节点对应的碳排放强度；基于所述源节点
、
所述目的节点和所述中间节点对应的碳排放强度以及所述流量疏导设备的能耗信息，计算所述第一候选可达路径对应的第一候选碳排放量
。5.
根据权利要求4所述的光网络流量疏导方法，其特征在于，所述基于所述源节点
、
所述目的节点和所述中间节点对应的碳排放强度以及所述流量疏导设备的能耗信息，计算所述第一候选可达路径对应的第一候选碳排放量之前，包括：通过分层流量疏导设备架构确定所述流量疏导设备的能耗信息，其中，所述分层流量疏导设备架构包括：
IP
层
、
电层和光学层，所述
IP
层包括路由器，所述电层包括交换机和转发器，所述光学层包括可重构光分插复用器和掺铒光纤放大器，所述路由器依次与所述交换机
、
所述转发器以及所述可重构光分插...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，肖嫣然，张杰，赵永利，李亚杰，高珂欣，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：