0 引言

　　全球范围内互联网应用保持了快速增长趋势，预计到2023年将有293亿台设备接入互联网[1]。急剧增长的互联网流量需求对承载光网络提出了巨大挑战。传统的波分复用（WDM）网络中相邻信道之间遵循固定间隔，其频谱栅格固定和带宽粒度较粗，使得WDM网络在面对当前及未来复杂多变的业务需求时存在网络频谱利用率低和扩展性较差等缺点[2]。相比WDM网络，弹性光网络（EON）基于正交频分复用（OFDM）技术，具有更高的频谱分配灵活性、频谱利用率和更快的传输速率[3]，被学术界和工业界广泛认为是下一代基础承载网络的主要解决方案。

　　作为当前互联网的基础网络架构设施，光网络运行中可能会受到各种物理灾害（如洪水、飓风和地震等）或人为破坏导致的故障。一旦基础承载光网络由于各种灾害原因出现业务受阻，就会导致许多重要服务的崩溃[4]。生存性是网络质量保障的重要基础，网络生存性指的是故障发生期间，网络仍然能够保证业务质量在可接受范围内的能力。EON中的网络保护机制

一般是通过提前预留保护频隙资源，在故障发生时用于切换受损的业务，是保障网络生存性的一个重要手段，包括专用保护和共享保护等不同方案。为了进一步提高承载光网络的容量，基于多芯光纤（MCF）的空分复用弹性光网络（SDM-EON）近年来受到广泛关注。SDM-EON虽然可以进一步扩大光网络传输容量[5]，但其承载的业务流量太大，一旦发生故障且无法快速恢复受损业务时，可能会造成更大的损失甚至难以估量的后果。相较于传统EON中的路由频谱分配（RSA）问题，基于MCF的SDM-EON在路由纤芯频谱分配（RCSA）时，引入的芯间串扰会随着传输距离的增大而增加，严重影响信号的传输质量，同时也对于保护资源预留和分配提出了更大的挑战。因此，SDM-EON中保护机制和RCSA已经成为影响其发展的关键。

　　针对基于MCF中的RCSA问题，文献[6-10]的工作主要集中在如何减小芯间串扰及频谱碎片以降低阻塞率，但缺少对网络生存性的保障；文献[11]在SDM-EON中提出了一种基于多路径的路径保护RCSA算法，通过使用多路径分配多个连续小频带来提供业务保护，从而降低阻塞率；文献[12]提出了一种使用生存多径方案的距离自适应能量感知资源分配（DERA）算法，利用频谱紧凑性实现了生存多径方案，从而最小化SDM-EON中的动态串扰。以上研究虽然已经开始关注如何在MCF中提供生存性支持，但研究内容缺少对MCF特性的充分利用，尤其是在考虑串扰对RCSA影响的同时，如何将保护资源配置与RCSA有机结合在一起的研究尚处于初期阶段。基于此，本文针对SDM-EON提出一种基于共享风险组（SRG）和串扰（XT）的生存性RCSA（SRG-XT-RCSA）算法。

4 结束语

本文针对SDM-EON中的网络生存性和串扰问题，提出了一种SRG-XT-RCSA算法。该算法针对多芯光纤故障失效特点，通过在同一光纤中的对角纤芯分别分配相同频隙的工作频隙资源和保护频隙资源，避免了在不同SRLG中分配工作资源和保护资源时带来的频谱资源浪费问题。同时，基于纤芯间串扰机理引入了业务分配优先度，根据优先度选择引起串扰最小的频隙分配方案。理论分析和数值仿真结果表明，改进算法与DPP-FF算法相比，能有效降低带宽阻塞率并减少芯间串扰。