申请/专利权人：北京邮电大学;北京理工大学

申请日：2023-08-18

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN117915464A

主分类号：H04W72/0453

分类号：H04W72/0453;H04W72/542;H04W72/50

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.07#实质审查的生效;2024.04.19#公开

摘要：本发明公开一种无栅格光传送网络频谱自适应感知的路由和频谱分配方法，属于弹性光网络技术领域。本发明包括：收集网络和服务特征，生成状态空间；确定频谱切片度以及动作空间；建立并训练双深度Q网络模型，并调整参数；根据训练完成的Double‑DQN网络采用SSD‑DDQN进行路由与频谱分配。本发明通过频谱切片度来反映业务在链路上分配频谱的情况，同时将双DQN模型引入强化学习，并将其与频谱切片度相结合，将频谱片段感知和强化学习相结合，实现自适应频谱分配，在此基础上，优化强化学习的动作空间，提高网络性能，降低流量阻塞概率。

主权项：1.一种无栅格光传送网络频谱自适应感知的路由和频谱分配方法，其特征在于：通过频谱切片度来反映业务在链路上分配频谱的情况，同时将双DQN模型引入强化学习，将频谱片段感知和强化学习相结合，实现自适应频谱分配，具体包括以下步骤：步骤1：收集网络和服务特征，生成状态空间；对于新到达服务，记录服务请求信息：源节点、目的节点、持续时间、服务需求宽度，并与此时网络拓扑状态一起生成当前的状态空间；为充分反映服务请求信息和光网络状态，所述状态空间包括服务请求信息以及网络环境信息两类特征；服务请求信息包括：源节点o、目的节点d、服务时长t以及频谱宽度w；网络环境信息包括：候选链路以及候选链路内部频谱使用情况，即K候选链路中J个候选频谱块的初始索引以及宽度，K候选链路中可用频谱块的总宽度以及平均宽度，以及K候选链路上的频谱片段率；所述状态空间为1×[2N+2+K2J+3]的矩阵，其中N为网络中的节点数；步骤2：确定频谱切片度以及动作空间；频谱切片度SSD反映链路上的频谱被新连接分割的程度，如式1所示： 其中，Nk为链路的长度，以及分别为第条被分配的频谱左右相邻处是否有空闲频谱，若有则为1，否则为0；SSD值高于1表示新服务在链路上产生比原先网络更多的分段，低于1表示分配后的频谱分段相较于原先的网络更少；进一步地，步骤2中的动作空间定义方式如下，通过k条最短路径方法确定K条备选路径，并根据频谱切片度确定每条备选路径对应的最佳频谱分配选择；当备选链路不足K条时，将缺少的链路作为第一条可用链路，当可用链路数为0时，服务阻塞；步骤3：建立并训练双深度Q网络模型，并调整参数；DQN网络模型通过神经网络来拟合“状态-价值”，并采用一个记忆库来存储历史信息，DQN网络模型有两个结构相同但是参数不同的神经网络，其中一个神经网络Qtar用于存储历史信息，具有历史数据，并且定期进行更新；另一个神经网络Qeva具有最新的参数，为新来的服务请求确定输出的动作；双深度Q网络模型将选择与评估分离，避免过估计；步骤4：根据训练完成的Double-DQN网络采用SSD-DDQN进行路由与频谱分配。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京邮电大学;北京理工大学 无栅格光传送网络频谱自适应感知的路由和频谱分配方法

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