基于分布式碎片集中度的资源分配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于分布式碎片集中度的资源分配方法及装置，涉及光网络通信技术领域。包括步骤：S1、通过最短路径算法为网络业务寻找路径,确定路径所经过的每条链路的公共频谱；S2、找出第一时隙段，第一时隙段为公共频谱中的连续空闲时隙数目小于阈值M的时隙段；S3、根据网络业务所需的频隙数,在所述第一时隙段上遍历连续频谱，确定所述连续频谱的多种资源分配方式，然后计算每种资源分配方式下每条链路的碎片集中度之和；选择使所述每条链路的碎片集中度之和最大的资源分配方式，对网络业务进行资源分配。本发明专利技术还提供了一种装置。本发明专利技术解决了网络业务中降低链路的碎片程度和降低业务阻塞率的问题；使得为后续业务分配连续资源的成功率更高。

【技术实现步骤摘要】
基于分布式碎片集中度的资源分配方法及装置
本专利技术涉及光网络通信
，具体涉及一种基于分布式碎片集中度的资源分配方法及装置。
技术介绍
传统波长路由波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing，WDM)光网络有很多优点，但是其资源分配粒度(最小单位为一个波长)过大，导致资源利用不充分，针对这一问题，本领域提出了频谱分片弹性光网络SLICE(Spectrum‐SlicedElasticOpticalPathNetwork)的概念，频谱分片弹性光网络SLICE是根据用户请求的数据速率分配合适大小而不是固定大小的频谱资源给端到端的光路。网络中当有新的业务请求到达时，我们应该为其建立新的通道并分配合理的频谱资源，但是，资源的分配必须满足频谱连续性和一致性约束，即在每条光纤链路上分配相同序号的连续频谱。随着业务传输的结束连接将被拆除，所占用的资源也会被释放并用于新的业务请求。在动态业务请求情况下，信道的建立和拆除过程将导致频隙资源碎片，由于这些资源碎片的非连续性，其利用率会很低，通过改善频谱资源碎片问题及业务阻塞率的问题使得为后续网络业务的资源分配的成功率能够提高，已经成为SLICE亟待解决的问题。当占用不同频隙数的业务到来时，现有技术通常采用首次命中F-F方法和最佳匹配(M-U)方法等为网络业务分配资源。首次命中F-F方法采用公共频隙的第一个连续可用的频谱的起始频隙，即尽量把频谱分配在较低序号的起始频隙上,最佳匹配(M-U)方法采用公共频谱的所有小段连续空闲频隙中，选择空闲频隙数与网络业务所需频隙数恰好一致的一小段空闲频谱，并分配资源。针对现有技术中的两种方法，当业务持续时间到达时,释放此业务占用的频谱,这些空闲的频谱又可以为接下来到达的业务分配资源，在频谱的占用和释放的过程中，将产生大量的非连续性频隙资源碎片，其频谱资源碎片问题严重，降低了频谱的利用率，使得为后续网络业务的资源分配的成功率不高。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于分布式碎片集中度的资源分配方法和装置，提高了对业务进行资源分配过程中的所经过链路的链路碎片集中程度。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于分布式碎片集中度的资源分配方法，包含以下步骤：S1、通过最短路径算法为网络业务寻找路径,确定路径所经过的每条链路的公共频谱；S2、找出第一时隙段，所述第一时隙段为公共频谱中的连续空闲时隙数目小于阈值M的时隙段，所述阈值M为正整数；S3、根据网络业务所需的频隙数目,在所述第一时隙段上遍历连续频谱，确定所述连续频谱的多种资源分配方式，然后计算每种资源分配方式下每条链路的碎片集中度之和；选择使所述每条链路的碎片集中度之和最大的资源分配方式，对网络业务进行资源分配。其中，步骤S1中所述最短路径算法为狄杰斯特拉算法。其中，该方法进一步包括：找出第二时隙段，所述第二时隙段为公共频谱中的连续空闲时隙数目大于或等于阈值M的时隙段，将所述第二时隙段置为已使用状态；在步骤S3后还包含步骤：若步骤S3中网络业务分配未成功,则将网络业务分配在所述置为已使用状态的第二时隙段中。其中，所述将网络业务分配在所述置为已使用状态的第二时隙段中包括：将网络业务从所述置为已使用状态的从左到右第一个第二时隙段的左起位置开始资源分配。本专利技术还提供了一种基于分布式碎片集中度的资源分配装置，包含以下模块：第一处理模块，通过最短路径算法为网络业务寻找路径,确定路径所经过的每条链路的公共频谱；第二处理模块，找出第一时隙段，所述第一时隙段为公共频谱中的连续空闲时隙数目小于阈值M的时隙段，所述阈值M为正整数；第三处理模块，根据网络业务所需的频隙数,在所述第一时隙段上遍历连续频谱，确定所述连续频谱的多种资源分配方式，然后计算每种资源分配方式下每条链路的碎片集中度之和；选择使所述每条链路的碎片集中度之和最大的资源分配方式，对网络业务进行资源分配。其中，第一处理模块中所述最短路径算法为狄杰斯特拉算法。其中，还包含：第四处理模块，找出第二时隙段，所述第二时隙段为公共频谱中的连续空闲时隙数目大于或等于阈值M的时隙段，将所述第二时隙段置为已使用状态；若第三处理模块中网络业务分配未成功,则将网络业务分配在所述置为已使用状态的第二时隙段中。其中，所述将网络业务分配在所述置为已使用状态的第二时隙段中包括：将网络业务从所述置为已使用状态的从左到右第一个第二时隙段的左起位置开始资源分配。(三)有益效果本专利技术通过提供一种基于分布式碎片集中度的资源分配方法及装置，通过设置空闲时隙数阈值M，优先在第一时隙段上分配资源，能为每条路径选择一种使路径经过的链路碎片集中度最大的分配方式，让经过的每条链路的空闲资源相对集中，且把业务优先分配在较低序号的频谱上，相比较于采用F-F方法和最佳匹配(M-U)方法，极大的提高了资源分配过程中的链路碎片集中程度，使得为后续网络业务的资源分配的成功率更高。本专利技术在第二时隙段上分配资源时，不仅关注于降低链路的碎片程度，并考虑到按照从左到右方向的分配资源，相比较于采用最佳匹配(M-U)方法，极大的降低了业务阻塞率，使得为后续网络业务的资源分配的成功率更高。附图说明图1为本专利技术的基于分布式碎片集中度的资源分配方法的一种实施例的流程图；图2为本专利技术的基于分布式碎片集中度的资源分配方法的一种优选实施例的流程图；图3为本专利技术的基于分布式碎片集中度资源分配方法一种实施例中的5种分配方式示意图；图4为F-F方法、最佳匹配(M-U)方法和本专利技术的基于分布式碎片集中度的资源分配方法的比较示意图；图5为本专利技术的基于分布式碎片集中度资源分配方法一种实施例中的3种分配方式示意图；图6为本专利技术的基于分布式碎片集中度资源分配装置的一种实施例的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。首先说明碎片集中度的含义及其计算方法：碎片集中度，是指一段连续的空闲频谱，可以为所有需要不同频隙数的业务，每种业务所需频隙数与为此业务分配所需的连续频谱的分配方法数之乘积的总和。如一段连续12个空闲频谱，可以为需要12个连续频谱的业务分配起始频隙序号为1，结束频隙序号为12的连续频谱；为需要11个连续频谱的业务分配起始频隙序号为1，结束频隙序号为11，和起始频隙序号为2，结束频隙序号为12的连续频谱；同理可知，可以为需要2个连续频谱的业务分配起始频隙序号为1到11，相应的结束频谱为2到12的连续频谱。若一段时间内业务占用的频隙数为1到6，则12个连续频谱碎片集中度为(如表一)，8个连续频谱碎片集中度(如表二)：表一：12个连续频谱碎片集中度：12:(6*7)+(5*8)+(4*9)+(3*10)+(2*11)+(1*12)＝182表二：8个连续频谱碎片集中度：8：(6*3)+(5*4)+(4*5)+(3*6)+(2*7)+(1*8)＝98一段连续的空闲频谱，空闲频隙数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于分布式碎片集中度的资源分配方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、通过最短路径算法为网络业务寻找路径,确定路径所经过的每条链路的公共频谱；S2、找出第一时隙段，所述第一时隙段为公共频谱中的连续空闲时隙数目小于阈值M的时隙段，所述阈值M为正整数；S3、根据网络业务所需的频隙数目,在所述第一时隙段上遍历连续频谱，确定所述连续频谱的多种资源分配方式，然后计算每种资源分配方式下每条链路的碎片集中度之和；选择使所述每条链路的碎片集中度之和最大的资源分配方式，对网络业务进行资源分配。

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式碎片集中度的资源分配方法，其特征在于，包含以下步骤：S1、通过最短路径算法为网络业务寻找路径,确定路径所经过的每条链路的公共频谱；S2、找出第一时隙段，所述第一时隙段为公共频谱中的连续空闲时隙数目小于阈值M的时隙段，所述阈值M为正整数；S3、根据网络业务所需的频隙数目,在所述第一时隙段上遍历连续频谱，确定所述连续频谱的多种资源分配方式，然后计算每种资源分配方式下每条链路的碎片集中度之和；选择使所述每条链路的碎片集中度之和最大的资源分配方式，对网络业务进行资源分配，其中，所述碎片集中度为所有需要不同频隙数的业务，每种业务所需频隙数与为此业务分配所需的连续频谱的分配方法数之乘积的总和。2.如权利要求1所述的一种基于分布式碎片集中度的资源分配方法，其特征在于，步骤S1中所述最短路径算法为狄杰斯特拉算法。3.如权利要求1所述的一种基于分布式碎片集中度的资源分配方法，其特征在于，该方法进一步包括：找出第二时隙段，所述第二时隙段为公共频谱中的连续空闲时隙数目大于或等于阈值M的时隙段，将所述第二时隙段置为已使用状态；在步骤S3后还包含步骤：若步骤S3中网络业务分配未成功,则将网络业务分配在所述置为已使用状态的第二时隙段中。4.如权利要求3所述的一种基于分布式碎片集中度的资源分配方法，其特征在于，所述将网络业务分配在所述置为已使用状态的第二时隙段中包括：将网络业务从所述置为已使用状态的从左到右第一个第二时隙段的左起位置开始资源分配。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：张民，张娟，黄善国，张治国，陈雪，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：