引用本文:
张盛峰,何阿成,石鹏涛,等:弹性光网络中资源节约型组播路由和频谱分配策略[J]. 光通信技术,2018,42(3):52-55.
张盛峰,何阿成,石鹏涛,黄 胜
(重庆邮电大学 光通信与网络重点实验室, 重庆 400065)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:在弹性光网络中对组播路由和频谱分配问题进行研究,综合考虑了组播调制格式、网络中具有组播能力(MC)的节点个数和组播节点选取等因素,提出有效的预计算最短路径树的组播路由和频谱分配算法(PSPT-DMRSA)。在组播路由之前,在网络中预先放置适当的MC节点,然后建立源节点到目的节点的最小生成树,以减少整个组播请求所占用的链路条数和传输距离。此外,频谱资源分配时采用距离自适应的调制格式。仿真结果表明,该算法在频谱资源利用率方面获得了较优的性能。
关键词:弹性光网络;组播;MC树;带宽槽;调制;路由和频谱分配
中图分类号:TN913.7 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2018)03-0052-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2018.03.014
0 引言
弹性光网络作为一种新颖的、高频谱效率和可扩展的光传送网络体系架构,能够满足动态高效的带宽服务需求,得到学术界和工业界的广泛关注,弹性光网络中的组播传输成为当前研究热点之一。文献[1]首次提出稀疏分光的概念,是指网络中仅有部分节点具有分光能力(Multicast Capable, MC)节点,其余的节点不具有分光能力(Multicast Incapable, MI)。如何将MC节点放置在网络中,以最大限度地减少MI节点个数,从而有效地减少网络成本,是一个有待解决的问题。
文献[2,3]在WDM光网络中对稀疏分光问题进行了研究,基于改进的现代启发式算法对路由和波长分配(RWA)问题进行研究,但是对于弹性光网络中的路由和频谱分配(RSA)并不适用,因为弹性光网络中的RSA问题需要满足诸多的约束,如频谱连续性约束、频谱一致性约束和频谱不重叠约束。Liu X等人在文献[4]中研究了弹性光网络中节点为MI情况下的覆盖层多播,然后又在文献[5]中提出一种遗传算法来解决弹性光网络中全光组播路由及频谱分配问题。文献[6]使用组播森林实现了距离自适应的频谱资源分配,但并没有涉及到稀疏分光下的组播路由问题。文献[7]对组播路由节点个数增加了限制,在稀疏分光网络中提出了ILP公式和启发式算法,但没有考虑分光节点的放置问题。文献[8]使用多路径或单个光树来实现弹性光网络中的组播,提出了相应的ILP模型并设计启发式算法进行求解,但是没有考虑组播节点的限制和放置问题。
本文提出一种预计算最短路径树组播路由和频谱分配(Pre-computing Shortest Path Tree-Distance adaptive Multicast Routing and Spectrum Allocation, PSPT-DMRSA)算法,首先根据MC节点的个数要求在网络中放置MC节点,然后建立源节点到目的节点的组播树,最后根据传输距离选取适当的调制格式进行频谱分配。
4 结束语
本文介绍了弹性光网络中的 PSPT-DMRSA算法。本算法基于稀疏分光的设计,限制网络中具有组播能力节点的个数,选取适当的组播节点,在组播路由之前优先建立MC树。对于给定多播会话,随着组播节点比率的增加,PSPT-DMRSA算法的总消耗带宽槽数较少,有效地提高了频谱资源利用率,降低了网络的成本。在今后的工作中我们将对MC节点之间的负载平衡和容错等方面作进一步研究。