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2023-06-22
改善路径频谱性能的介绍
【摘要】：为了测量频谱分配决策对于频谱优化程度的影响并进一步支持分配算法，本小节提出了路径频谱优化度的概念。PSOD包含资源节约度和频谱碎片优化度，分别反映了频谱分配对于资源的浪费与频谱碎片的改善情况。当SID达到1时，说明频谱碎片被完全利用且没有生成多余碎片。因此，此时单一子业务流的PSOD为45%，其反映了分配决策对于频谱碎片的改善程度。图8-5计算路径频谱优化度示例
由于子业务流所需的子载波可以动态调整，所以频谱分配变得更加灵活多样。为了测量频谱分配决策对于频谱优化程度的影响并进一步支持分配算法，本小节提出了路径频谱优化度（Path Spectrum Optimizing Degree，PSOD）的概念。PSOD包含资源节约度（Resource Non-waste Degree，RND）和频谱碎片优化度（Split-spectrum Improvement Degree，SID），分别反映了频谱分配对于资源的浪费与频谱碎片的改善情况。计算PSOD的过程如下。
当输入一个频谱分配决策R时，整合相邻空闲子载波到一个频谱区块内（称为频谱块），得到一个频谱块的集合C={B1，B2，…，Bnum_MF}，其中Bi表示C中的第i个频谱块，num_MF表示子业务流的数量，此时分配给第i个子业务流的子载波属于Bi。令SF（Bi）表示被分配给Bi的子业务流，则对于Bi与SF（Bi）的RND可以由以下公式计算：
其中Sb（Bi）与Sa（Bi）分别表示SF（Bi）占用前与占用后在频谱块Bi中的可用频谱资源个数，So[SF（Bi）]表示子业务流SF（Bi）占用资源的数量。因此，RND[Bi，SF（Bi）]可以有效地描述此分配决策对于资源节约或浪费的情况，RND越高表示对资源的浪费越少。
对于Bi和SF（Bi）的SID值则可以由以下公式计算：
其中min_FB（Bi）表示填充Bi所需的最小业务流数量。SID[Bi，min_FB（Bi）]表示分配决策对于频谱碎片破碎程度的改善，SID越高表示对于频谱碎片破碎程度的改善越好。当SID达到1时，说明频谱碎片被完全利用且没有生成多余碎片。
由此，对于频谱分配决策R的PSOD可以由以下公式计算：
PSOD的概念反映了对资源的浪费情况以及对频谱碎片的改善情况，通过它可以评估频谱分配决策对资源优化的影响。在图8-5所示的示例中，把相邻光纤链路的空闲子载波以及相同光纤链路的相邻子载波整合为一个频谱块，在图8-5（a）中频谱碎片x即一个频谱块。设定光纤链路中的一个子载波作为一个标准的频谱资源，则x中的可用频谱资源为20。若填满此频谱碎片x，在满足频谱连续性、波长连续性以及频谱冲突的限定条件下至少需要3个业务流。因此，Sb（x）为20，min_FB（x）为3。假设子业务流y被分配给频谱碎片x中路径A-B-C-D上的子载波（7，8），图8-5（b）显示了分配后的资源占用情况。此时，y的资源占用数量为8，剩余可用资源数量为7，这时填满频谱碎片y至少需要两个业务流，则So（x）=20，Sa（x）=7，min_FB（x-y）=2。因此，此时单一子业务流的PSOD为45%，其反映了分配决策对于频谱碎片的改善程度。
图8-5 计算路径频谱优化度示例
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