1.基于滑动频谱窗的弹性光网络中时变业务共享保护方法,其特征在于:在该方法中,根据弹性光网络中候选保护路径的保护路径函数代价值选择时变业务的保护路径;利用滑动频谱窗在保护路径上对时变业务进行频谱分配;当弹性光网络检测到时变业务的带宽发生变化时,根据时变业务带宽变大或变小,采用滑动频谱窗方法对时变业务所需频谱块进行调整;该方法具体包括以下步骤:S1:根据时变业务请求,在弹性光网络中执行最短路径算法寻找时变业务的工作路径,并采用首选即中方法分配工作路径所需频谱块;采用工作路径和保护路径边分离的准则,执行K最短路径算法寻找时变业务的候选保护路径集;
其中,所述S1具体通过以下步骤实现:S101:根据时变业务的源节点和目的节点,在弹性光网络中执行最短路径算法寻找同时满足业务所需频隙数目的工作路径,若找到工作路径,由工作路径长度确定时变业务使用的最高调制等级,并计算业务在工作路径传输所需频隙数目;采用首次命中频谱分配策略为业务的工作路径分配频谱资源,更新弹性光网络资源:包括删除时变业务选择的工作路径和减去工作路径上分配的频谱资源;转步骤S102;否则,阻塞时变业务,算法结束;
其中,时变业务在工作路径上所需频隙数目f上式中,B表示业务的请求速率,单位Gbps,CS102:采用K最短路径算法,在更新后的弹性光网络中,寻找时变业务的候选保护路径集合,K值取弹性光网络的节点度数平均值的极大值;
S2:计算每条候选保护路径的代价函数值,选择代价函数值最小并且满足时变业务所需频隙数目的候选保护路径为时变业务的保护路径,根据时变业务所需频隙数目创建滑动频谱窗,在保护路径上对时变业务进行频谱分配;
其中,所述S2具体实现步骤如下:
S201:计算各候选保护路径的代价值,并根据候选保护路径的代价值,升序排列候选保护路径;
其中,候选保护路径的保护路径代价值的计算公式如下:在上式中,BA
S202:根据时变业务请求速率和候选保护路径长度,计算时变业务在候选保护路径中传输中所需的频隙数目f;
其中,时变业务在候选保护路径所需频隙数目f的计算公式如下:上式中,ρ
S203:依次在候选保护路径集合中寻找每条候选保护路径上的可用空闲频谱块,将这些可用的空闲频谱块放入集合BlockS204:根据时变业务所需频隙数目f,判断BlockS205:将保护路径中的所有空闲频谱块,保存在保护频谱块集合BlockS206:从Block
S207:判断Block
S208:根据时变业务所需频隙数目f,在保护路径上创建业务的滑动频谱窗SWS209:计算从
其中,第m个滑动频谱窗的共享度计算公式为:上式中,W
S210:计算
S211:从保护路径
S212:根据
S213:若
S214:令Δ=Δ-1,若Δ=0,将时变业务分配在保路径的起、止频隙索引值为S3:当弹性光网络检测到时变业务请求速率增加时,执行基于滑动频谱窗的频谱扩展分策略,为业务分配频谱窗共享度高的保护频谱块;当时变业务的请求速率减小时,执行基于滑动频谱窗的频谱压缩策略,为业务分配频谱窗共享度高的保护频谱块,以实现时变业务频谱分配的动态调整;
其中,所述S3具体步骤如下:
S301:在每个调度时间周期内,判断时变业务的请求速率是否发生变化,若是,则根据时变业务变化后的速率计算时变业务传输中所需频隙数目,记为f其中,f
上式中,B′表示时变业务变化后的请求速率;
S302:若f
S303:若时变业务所占用保护频谱块所在位置附近的空闲可用频隙数目大于fS304:根据f
S305:根据时变业务占用保护频谱块所在位置附近的空闲可用频隙的起始频隙索引值index(rS306:根据时变业务变化前和变化后所需频隙数目f和fS307:计算
S308:若
S309:令Δ
S310:计算时变业务带宽压缩后的频隙压缩数目ΔS311:计算时变业务占用频谱块的各频隙的共享度WS312:根据时变业务当前占用频谱块的起始频隙索引值index(rS313:如果Δ
S314:根据时变业务的当前频隙的共享度,判断时变业务占用频谱块的末位频隙共享度WS315:更新时变业务占用频谱块的末位频隙索引值index(rS316:判断Δ
S317:根据时变业务带宽压缩后所需频隙数目fS318:依次计算频谱窗
S319:根据时变业务当前占用频谱块的起始频隙索引值index(r