1.一种弹性光网络中基于频谱预留的负载感知能效路由方法,其特征在于:采用基于最短光路节点邻接链路频谱状态的节点负载状态公式和光路频谱空闲度判定最短光路节点和光路上资源使用情况,基于路径的负载情况,自适应地选择不同的路由方法均衡传输能耗和业务的带宽阻塞率性能,具体地,包括以下步骤:S1:考虑节点邻接链路和最短光路上频谱使用度,根据光路的节点负载状态公式,判断最短光路当前的负载状态;
S2:根据步骤S1判定的光路负载状态,若为轻负载,选择以降低能耗为主要优化目标的可用频谱感知的光路频谱预留疏导节能路由方法提高业务疏导成功率;若为重负载,选择以降低带宽阻塞率为主要优化目标的负载均衡最小代价光路路由方法基于光路代价公式选择最小代价光路传输。
2.根据权利要求1所述的一种弹性光网络中基于频谱预留的负载感知能效路由方法,其特征在于:所述步骤S1具体为:
根据节点频谱使用度公式计算最短光路上每个节点的邻接链路频谱使用度,计算全网所有节点的邻接链路平均频谱使用度,计算最短光路上频谱空闲度;将节点频谱使用度与全网所有节点的平均频谱使用度比较,并判断最短光路上频谱空闲度是否低于光路可用剩余带宽阈值ΔBthreshold,为防止阈值设置过低,导致网络出现瘫痪,根据二八准则,设置阈值大小为0.2进行的仿真实验验证,根据比较的结果,判断最短光路节点和光路上频谱资源的使用情况,判定最短光路的的节点负载状态。
3.根据权利要求1所述的一种弹性光网络中基于频谱预留的负载感知能效路由方法,其特征在于:所述步骤S2具体为:
若判定最短光路为轻负载,为业务执行光路频谱预留操作,预留频谱大小综合考虑转发器的端口速率、业务请求速率和光路上的空闲频谱块,最优化可预留频隙数目,防止预留的光路因无可用转发器端口而阻塞;同时,避免为业务预留过多频隙,造成带宽浪费,在业务新建光路失败时,引入业务抢占机制,抢占预留的光路传输业务,降低频谱预留对后续业务传输的影响;若判定最短光路为重负载,为每条候选光路选择使得发射机消耗最少子载波的可行调制等级,同时根据基于光路跳数和频谱连续度的光路代价公式,选择最小代价光路传输业务。
4.根据权利要求1或2所述的一种弹性光网络中基于频谱预留的负载感知能效路由方法,其特征在于:所述节点负载状态的计算公式为:lsi=nfi/NF
其中,lsi表示节点i的负载状态,nfi为节点i的频谱使用度,NF为全网所有节点平均频谱使用度,当lsi的值大于1时,表示该节点周围链路可用频谱少于全网平均可用频谱,且节点i的转发器使用数目超过网络平均转发器使用数目,判定节点i为重负载节点,否则判定节点i为轻负载节点;li为第li条与节点i邻接的链路,Li为与节点i邻接的链路的数目,F为链路上总的频隙数目,N代表全网中节点的数目, 表示第li条邻接链路上第j个频隙的使用情况,若使用该频隙则记为1,否则为0。
5.根据权利要求1或3所述的一种弹性光网络中基于频谱预留的负载感知能效路由方法,其特征在于:所述光路频谱预留操作为:预留光路频谱大小考虑转发器剩余转发能力,当转发器的剩余能力足够时,考虑不同业务传输情况下,需要预留的频隙数目不同,动态地选择满足业务请求的可用频谱块,再将预留频谱块大小与业务最大请求速率相比较,选择不超过业务最大请求速率的最大可预留频谱块,减少频谱过度预留的带宽资源浪费。
6.根据权利要求1或3所述的一种弹性光网络中基于频谱预留的负载感知能效路由方法,其特征在于:所述光路代价公式为:其中,pi_hop为候选光路的跳数,pi_cs为候选光路的频谱连续度,β为很小的数值,β=
0.0001,避免分母为0;cp为候选光路业务承载能力, 为光路候选光路p上第i个频隙的使用情况,若第i个频隙空闲则为1,否则为0; 表示候选光路p上最大空闲频谱块所含的频隙数目;Bn为空闲频谱块集合,R为业务带宽需求类型集合, 为候选光路的第j个空闲频谱块带宽大小,Rk为集合R中第k个类型的业务所需带宽大小。