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带宽压缩保护算法优化措施

【摘要】:带宽压缩保护算法可同时用于模拟C-RoFN和数字C-RoFN。只有在RoF传输中提供必要信号质量的调制格式才能用于压缩备用路径中的带宽。此外,Bpw_wireless和Bpw_RoF表示无线和工作路径的RoF传输中的占用带宽。在候选目的地之间利用KSP算法执行路径计算,计算结果可以作为服务的候选路径。实际上,所提出的算法可以用来实时处理。所提出的BCP算法的伪代码如图7-7所示,算法的时间复杂度在C-RoFN中计算为O。

带宽压缩保护算法可同时用于模拟C-RoFN和数字C-RoFN。BCP包含路径计算和频谱分配两部分,用于找出服务请求的Pw和Pb的最大资源效率

在路径计算阶段,我们首先采用k-最短路径算法(KSP),找出每个节点的k个最短路径。模拟C-RoFN和数字C-RoFN的网络拓扑被视为一个整体,可选择的工作路径和备份路径包括无线链路和光链路。在这样的路径中,构成备选路径对而不重叠工作路径和备份路径。为了增强网络的生存性,删除同一共享风险链路组(SRLG)中的备用路径对,以避免故障级联

然后,在频谱分配阶段分配这些备选路径对中的频谱资源。调制格式也是可以选择的,因为不同的调制格式具有不同的频谱效率,而且还影响通信传输的最大距离。与诸如BPSK的较低级别的调制格式相比,64QAM调制格式将支持更高的频谱效率和更短的通信传输距离。为了解决这个问题,在使用高级调制格式的长距离传输中需要中继器,这增加了网络的成本。考虑调制格式对模拟C-RoFN和数字C-RoFN中通信传输最大距离的影响,我们将距离自适应调制格式[24]应用于BCP算法,其中包括无线、光网络和RoF传输的调制格式限制。在模拟C-RoFN中,由于抗干扰性能低,模拟传输中的信号质量受到很强的限制。只有在RoF传输中提供必要信号质量的调制格式才能用于压缩备用路径中的带宽。与模拟C-RoFN相比,无线链路和光链路中的调制格式在数字C-RoFN中是独立的,可以在无线和光传输中使用更多的调制格式选项进行无关分配。

为了评估一对工作路径和备份路径的成本,我们使用公式(7-8)和公式(7-9)分别对模拟C-RoFN和数字C-RoFN中的最佳配对路径进行排序。

我们建立了模拟C-RoFN和数字C-RoFN的路径成本的计算公式,以评估用于选择的无线和光路的开销。模拟C-RoFN的路径成本见等式(7-8)。在等式(7-8)中,Hpw_wireless、Hpw_optical、Hpb_wireless和Hpb_optical分别表示无线和光网络中工作路径和备份路径的跳数。此外,Bpw_wireless和Bpw_RoF表示无线和工作路径的RoF传输中的占用带宽。这里,我们使用rbpsRoF来指示备份路径的所选RoF传输调制格式中每个符号的比特比。因此,模拟C-RoFN的成本意味着工作路径和备份路径中的无线和RoF传输中的流量权重。这里,由于在网络中没有光电转换,因此调制保留在无线和光网络的传输中。

出于同样的原因,等式(7-9)表示数字C-RoFN中的路径成本。在等式(7-9)中,我们利用相同的变量分别表示无线和光网络中工作路径和备份路径的跳数。Bpw_optical表示工作路径光链路中的使用带宽,而rbpsw和rbpso分别表示备份路径的无线和光调制格式中每个符号的比特率。因此,数字C-RoFN的成本表示工作路径和备用路径中的光网络和无线网络中的业务权重,其中调制通过数字化分离为无线和光网络。

我们利用路径成本来计算哪个节点可以作为服务调节的目的地。首先,该算法找到具有可用资源的所有候选节点。在候选目的地之间利用KSP算法执行路径计算,计算结果可以作为服务的候选路径。然后我们利用公式(7-8)和公式(7-9)计算各种场景中候选路径之间的路径成本,例如光纤网络上的模拟和数字无线。请注意,应选择具有最小路径成本值的两条路径作为工作路径和备用路径,这些路径对不相交的可靠路径也有限制。

实际上,所提出的算法可以用来实时处理。在本章参考文献[25]中,通过路径权重计算,研究了光纤网络中基于无线的光网络和计算之间的跨层方案。实验验证了该方案可以实现计算的实时处理,增强5G业务真实场景的响应能力。

所提出的BCP算法的伪代码如图7-7所示,算法的时间复杂度在C-RoFN中计算为O(n2)。

图7-7 带宽压缩保护算法伪代码