業務持續時間感知的綠色共享通路保護算法

曹榮超,何榮希

(大連海事大學信息科學技術學院,遼寧大連 116026)

業務持續時間感知的綠色共享通路保護算法

曹榮超,何榮希

(大連海事大學信息科學技術學院,遼寧大連 116026)

針對IP(互聯網協議)over WDM(波分復用)網絡的節能保護問題,綜合考慮業務持續時間和利用混合能源供能等因素,提出了一種HTAGSPP(業務持續時間感知的綠色共享通路保護)算法,鼓勵選擇業務持續時間內需要額外消耗傳統能源最少的路徑建立連接。仿真結果表明,與傳統節能共享保護算法相比,HTAGSPP算法消耗的傳統能源更少且可使用更多的可再生能源,在保持較低阻塞率的同時,降低了業務平均傳統能耗和二氧化碳排放量。

IP over WDM網絡;業務持續時間;可再生能源;共享通路保護;低碳排放

0 引 言

IP(互聯網協議)over WDM(波分復用)網絡是承載IP業務的有效解決方案。隨著IP業務量的爆炸式增長,網絡規模持續增大,導致網絡中能耗不斷增加[1],伴隨著CO2(二氧化碳)等溫室氣體的大量排放,給生態平衡造成巨大壓力。與此同時,單根光纖已能支持太比特每秒的業務速率,任何鏈路或者節點的故障將導致不可估量的損失[1]。因此,如何在保障網絡生存性的同時,減少網絡能耗,降低CO2的排放已成為亟需解決的一個關鍵問題。近年來,業界越來越重視抗毀光網絡的節能問題,提出了多種節能方案[1-2],但其大多針對使用傳統能源供能的光網絡,通過業務疏導或休眠等機制來降低網絡能耗,很少涉及到可再生能源[3]的使用。為了進一步降低網絡的碳排放量,文獻[4-7]提出了混合使用可再生能源和傳統能源為網絡供能的路由算法,但并未涉及網絡的生存性問題。

利用GMPLS(通用多協議標簽交換)協議和PCE(路徑計算單元)等可控制和管理光路的動態建立,從而可以感知業務請求和業務連接的持續時間[8-9]。文獻[8-11]在研究光網絡的路由機制時將業務持續時間作為一個重要考慮因素,可以提高網絡資源利用率。

如何降低CO2排放已成為光網絡研究中的熱點問題,本文在IP over WDM網絡已有節能保護策略的基礎上,綜合考慮業務持續時間和利用可再生能源與傳統能源為網絡供能兩個因素,基于LG(分層圖)模型[12],提出一種HTAGSPP(業務持續時間感知的綠色共享通路保護)算法,仿真結果表明,該算法消耗的傳統能源更少且能使用更多的可再生能源,在保持較低阻塞率的同時,能進一步降低業務平均傳統能耗和CO2排放。

1 網絡模型

IP over WDM網絡可以分為IP層和WDM光層,如圖1所示[5]。IP層用來承載業務,節點的核心設備是路由器,路由器向下連接到對應的光交換節點。WDM光層節點的主要設備為OXC(光交叉連接器),節點之間用光纖鏈路連接。光收發器用來

連接光層和IP層,實現業務的光/電轉換。在長距離傳輸時,為了保證信號的可靠傳輸,需要利用放大器放大信號。網絡中主要的耗能器件有OXC、路由器端口、光收發器和光放大器。光放大器分為前置放大器、后置放大器和中繼放大器。OXC、光收發器和放大器是激活器件,能耗是一個固定值,不隨業務大小的變化而變化。如果器件已經處于開啟狀態,則后續業務經過此器件不再需要額外消耗能量。

圖1 IP over WDM網絡模型

網絡物理拓撲可表示為G(N,L,F,W),其中,N為節點集,L為雙向鏈路集,F為每條物理鏈路上的光纖集,W為每條光纖上的波長集。|N|和|L|分別表示網絡拓撲中的節點數目和鏈路數目,|F|表示鏈路上的光纖數目,|W|表示每條光纖上的波長數目。假設:(1)每條鏈路都由一對方向相反的單向光纖組成,每條光纖的可用波長數為|W|,即支持的波長集為{λ1,λ2,…,λ|W|}。(2)網絡中所有節點都不具備波長變換能力,但支持業務疏導。(3)業務連接請求r(s,d,t,th,b)均為雙向業務,其中,s、d代表源、宿節點;t為業務請求到達時間;th為業務持續時間;b為業務的帶寬需求。所有業務請求的源、宿節點在所有節點中隨機選取,而且一對節點之間可能同時存在多個業務請求。(4)對于每一個到達的業務請求,都要為其建立連接(一對鏈路分離的工作路徑和保護路徑)。如果建立連接失敗,則拒絕該業務請求并丟棄該業務。(5)為了保持每個業務的獨立性,業務不允許分拆成幾部分在不同路徑中傳輸。(6)網絡中節點采用混合能源(可再生能源和傳統能源)供能,如果可再生能源(本文僅考慮太陽能)的輸出不足以滿足其能量需求,則需補充傳統能源供能。(7)考慮到太陽能存儲的效率和代價等因素,本文采用即產即用策略,也就是不考慮將可再生能源存儲使用。

LG模型將物理拓撲G轉化為|W|個互不相鄰的子圖,每個子圖分別對應一個特定的波長λi(i=1,2,3…,|W|),稱為WP(波長平面)[12]。G中節點i和節點j之間存在鏈路lij∈L,那么該鏈路的光纖上每一個波長就稱為一個波長信道,波長信道是雙向的。G中的每個節點nj∈N(j=1,2,3…,|N|),在LG中都被復制|W|次,對應|W|個WP的節點nkj(k=1,2,3…,|W|),即在第k個WP上的節點j。

利用LG模型來解決IP over WDM網絡的RWA(路由和波長分配)問題時,將涉及波長鏈路和虛鏈路[12]。波長鏈路liab∈L表示波長平面λi上節點a和節點b之間鏈路,也就是物理拓撲G上節點a和節點b之間光纖對上的波長λi對應的波長信道。虛鏈路viab表示G中在節點a和節點b之間建立了一條光路,該光路使用波長λi,虛鏈路可以看作網絡在IP層上的邏輯鏈路。由于建立一條虛鏈路viab要占用WDM光層上節點間的波長信道,因此應去掉LG中相應WP上該虛鏈路對應的波長鏈路。

2 網絡能耗分析

在分析網絡能耗之前,引入以下變量和符號:i表示物理拓撲G中的節點;lij表示G中節點i和j之間的雙向鏈路;表示波長平面λk上節點i和j之間波長鏈路;pw、pb表示為業務請求建立的工作和保護路徑;Pi表示節點i上的能耗;Prouter表示每個路由器端口(每建一個業務連接將占用一個端口)的能耗;POXC、Ptrans分別表示OXC和光收發機的能耗;fi(t)表示節點i所在區域太陽能供給量曲線; dij表示鏈路lij的物理距離;Ppath表示為業務請求建立連接時額外消耗的能量;PES表示每次電交換所需的能量;Pb表示電交換每Gbit/s業務所需的能耗;Pamp表示鏈路上每個放大器的能耗;dspan表示每兩個放大器之間的物理距離,設為80 km;Plij表示鏈路lij的能耗;表示鏈路lij在時間[t,t+th]內額外消耗的傳統能源;表示鏈路的代價值;表示鏈路的代價函數,它取決于鏈路的資源利用情況、能耗情況以及業務連接請求的帶寬需求b等因素;W、B、F分別表示已建業務連接工作路徑所經鏈路構成的集合、保護路徑所經鏈路構成的集合和空閑鏈路構成的集合;分別表示鏈路上工作路徑占用帶寬、保護路徑占用帶寬、剩余帶寬和總帶寬,且滿足(t,th)表示節點i需要額外消耗的傳統能源。

在LG模型中,業務連接的工作路徑可以建立在虛鏈路上,也可以建立在波長鏈路上,還可以同時使用虛鏈路和波長鏈路來建立連接。由于空閑資源和只被保護路徑使用的資源可以休眠,因此業務連接所需能耗取決于工作路徑的能耗。可以使用以下

4種策略來建立工作路徑:

(1)在源、宿節點之間新建一條虛鏈路。此時需要新開啟網絡器件,因此虛鏈路上的器件需要耗能。該虛鏈路經節點i需要的能耗Pi為

每一次電交換所需的能量和業務的大小有關,當業務較大時能耗也相應的增大,具體關系為

新建虛鏈路時,鏈路上的能耗來自放大器的能量消耗。每根光纖鏈路上包含一個前置放大器、一個后置放大器和一定數量的摻餌光纖放大器,假設它們消耗的能量相同,則鏈路lij上的能耗Plij為

(2)利用源、宿節點之間多個已建虛鏈路的級聯。此方式無需額外開啟新的網絡器件,但是當業務從一個虛鏈路切換到另一個虛鏈路時,在中間節點要多進行一次電交換。此時建立一個從源到宿節點的連接額外所需的能耗來自節點的能耗,鏈路上放大器無需額外耗能。對于已建虛鏈路上的節點i,額外的能耗Pi為

(3)利用直接連接源、宿節點的已建虛鏈路。在此方式下,網絡中光收發器、OXC、放大器無需額外耗能,僅在源、宿節點需要額外耗能Pi,表示為

(4)利用源、宿節點間已建的和新建的虛鏈路。此時,已建虛鏈路上光收發器、OXC、放大器無需額外耗能,新建虛鏈路上器件都需開啟,此策略的能耗可依據具體情況由式(1)～(4)計算得出。

本文基于以上4種策略,在選路過程中綜合考慮虛鏈路和波長鏈路,選擇業務持續時間內額外消耗傳統能源最少的路徑來建立工作路徑。考慮到可以休眠保護路徑上的資源,因此建立業務連接所需能耗為

3 HTAGSPP算法

HTAGSPP算法主要目的是盡可能減少網絡中傳統能源的消耗,降低CO2排放。主要思想是選擇業務持續時間內額外消耗傳統能源最少的路徑建立連接,在選路過程中盡可能將工作路徑和保護路徑匯集在不同光纖,也就是將工作路徑盡可能匯集在處于激活的光纖上,而保護路徑盡可能匯集在處于休眠的光纖上,從而使無工作路徑經過的資源進入休眠狀態以節能。當工作鏈路發生故障時,對應的保護路徑迅速從休眠狀態切換到激活狀態。

網絡中可以利用可再生能源(太陽能)為節點上的路由器端口、光收發器和OXC供能;光纖鏈路上的放大器只使用傳統能源供能。經過統計,可以得出節點所在區域不同時間的太陽能輸出情況(用供能曲線fi(t)表示),一天中從日出開始到日落之前都有太陽能輸出,輸出量開始逐漸增加,達到最大值后逐漸減少。當節點的能耗大于可再生能源供能量時,需要補充傳統能源為其供能;當節點的能耗低于可再生能源供能量時,則只需用可再生能源供能,而無需額外消耗傳統能源。

為業務連接請求r(s,d,t,th,b)建立工作路徑時,依據區間[t,t+th]上節點i的能耗Pi和節點處太陽能供能曲線fi(t),可求出節點上需要額外消耗的傳統能源值。Pi與fi(t)的相交情況有不相交、一個交點和兩個交點3種。假設Pi與fi(t)交點個數為m,則有:

(1)當m=0時,結果如圖2所示。

圖2 交點個數為0

由圖2(a)可看出,在業務持續時間內太陽能能夠滿足節點的能耗需求,無需額外消耗傳統能源。此時,節點i在業務持續時間內需要額外增加的傳統能耗值(t,th)=0。

由圖2(b)可看出,此時在業務持續時間內太陽能無法滿足節點的能耗需求,需要消耗的傳統能源為圖中陰影部分面積。因此節點i上額外消耗的傳統能源值為

(2)當m=1時,結果如圖3所示。

由圖3(a)可看出,節點i在業務持續時間內需要額外消耗的傳統能源為圖中陰影面積,即

圖3 交點個數為1

由圖3(b)可看出,節點i在業務持續時間內需要額外消耗的傳統能源為圖中陰影面積,即

由圖3(c)可看出,節點i在業務持續時間內需要額外消耗的傳統能源為圖中陰影面積,即

(3)當m=2時,結果如圖4所示。

圖4 交點個數為2

從圖4可以看出,節點i在業務持續時間內需要額外消耗的傳統能源為圖中陰影部分的面積,即

對于業務連接請求r(s,d,t,th,b),需要為其尋找一條工作路徑和一條保護路徑,二者鏈路分離。尋找工作路徑時,首先將物理拓撲G轉化為|W|個WP,由于WP上并非所有的鏈路都滿足帶寬需求,因此將WP上剩余帶寬不滿足業務帶寬需求的鏈路(虛鏈路和波長鏈路)刪除。尋找工作路徑時,鏈路權值設定為

HTAGSPP算法在WP上進行選路時會盡量減少傳統能源消耗量,因此由鏈路狀態和承載該業務時鏈路lij及其端節點上需要額外消耗的傳統能源決定。由于在WP中鏈路分為波長鏈路和虛鏈路，可分兩種情況求出:

(1)當鏈路為波長鏈路時,鏈路上放大器及其端節點上額外需要消耗的傳統能源為

(2)當鏈路為虛鏈路時,鏈路端節點上額外需要消耗的傳統能耗為

從而,可定義

式中,γ1和γ2為常數因子,用來調節鏈路工作狀態對鏈路權值的影響。為了鼓勵將工作路徑和保護路徑分別集中在不同光纖上,使更多資源進入休眠狀態,在建立工作路徑時應優先選擇只存在工作路徑的鏈路,然后選擇既有工作路徑又有保護路徑的鏈路,其次選擇空閑鏈路,最后才選擇只存在保護路徑的鏈路。因此,設置0＜γ1＜γ2＜1。

為工作路徑pw尋找對應的保護路徑時,鏈路權值設定為

其中,

式中,ε1為無限接近0的一個常數;ε2為常數,取值范圍為0＜ε2＜1。與工作路徑不同,保護路徑在選路時優先選擇只存在保護路徑的鏈路,然后選擇處于空閑的鏈路,其次選擇既有工作路徑又有保護路徑的鏈路,最后才選擇只存在工作路徑的鏈路來建立連接。β(β＞0)為共享因子,用于調節鏈路上保護帶寬的使用情況對鏈路權值的影響,γ()與鏈路中帶寬資源有關,用來控制選路的優先順序,可定義為[12]

HTAGSPP算法的具體步驟如下:

步驟(1):初始化網絡資源,將給定網絡物理拓撲G(N,L,F,W)轉化成LG模型,并輸入各節點處的太陽能曲線fi(t),i∈N。

步驟(2):等待業務請求r(s,d,t,th,b)到達:如果是業務連接請求,則轉至步驟(3);如果是業務釋放請求,則轉至步驟(6)。

步驟(3):為業務連接找尋工作路徑。根據到達業務請求b和LG上鏈路狀態情況,按照式(12)～(15)計算各個WP上的波長鏈路和虛鏈路的代價函數值,并利用Dijkstra算法在|W|個WP上尋找各自的最短路徑pi,要求0＜C(pi)＜+∞:如果一條最短路徑都沒有找到,則拒絕該業務建立請求,并轉至步驟(2);如果找到v(0＜v≤|W|)條工作路徑pi(i=1,2,3,…,v),則從中選擇代價最小的工作路徑pw(假設該路徑位于波長平面λk),暫時記錄該工作路徑的信息,轉向步驟(4)。

步驟(4):為業務連接找尋保護路徑。根據式(16)～(18)調整波長平面λk上鏈路權值,然后在該WP利用Dijkstra算法為pw尋找相應保護路徑pb,要求0＜C(pb)＜+∞:如果沒找到,則刪除臨時記錄的工作路徑pw的信息,拒絕當前業務連接請求,轉到步驟(2);如果找到符合要求的保護路徑pb,則詳細記錄其信息,轉向步驟(5)。

步驟(5):在找到的工作路徑pw上建立連接,同時在保護路徑上預留相應的保護帶寬。對于工作路徑和保護路徑中新建的光路,相應地在LG中增加一條虛鏈路,并刪除相應WP上該虛鏈路所經過節點對間的波長鏈路,修改波長平面λk上相應鏈路的剩余帶寬;統計業務的到達總數和建立該連接額外消耗的能量,轉到步驟(2)。

步驟(6):釋放該業務連接,更新它所對應的工作路徑和保護路徑所經鏈路的剩余帶寬值以及鏈路和節點的狀態信息;如果某條虛鏈路上剩余帶寬達到波長容量,則釋放該條虛鏈路,將它還原為相應節點對間的波長鏈路,轉到步驟(2)。

由于在N個節點的網絡中運行Dijkstra算法的復雜度為O(|N|2),而光纖中可用的波長數為|W|,因此需要在|W|個WP上找出各自的最短路徑,執行Dijkstra算法的次數為|W|次,然后在找到工作路徑的WP上找到一條保護路徑,此時執行1次Dijkstra算法,上述過程中Dijkstra算法執行次數為|W|+1次,因此,HTAGSPP算法的復雜度近似為O((|W|+1)|N|2)。

4 仿真及結果分析

仿真拓撲采用NSFNET(美國國家科學基金網絡),按照地理位置的不同可將它分為4個時間區域,每個相鄰時間區域相差一個小時,將東部時間區域作為標準時間[5]。不同時間區域的日落時間不同,因此在同一時間,不同區域的節點得到的太陽能能量不同。一天中不同時刻、不同節點處太陽能供能曲線fi(t)采用文獻[5]的統計數據。

算法性能評價指標包括阻塞率、業務連接平均傳統能耗、業務連接平均可再生能耗和CO2排放量。阻塞率指被拒絕的業務連接請求數與總的業務請求數之比。阻塞率越小,說明成功建立連接的業務量越多,算法的性能就越好。業務連接平均傳統能耗定義為所有成功建立業務的傳統能耗值和成功建立連接的業務數S的比值,其值越小,說明算法的綠色節能效果越明顯。業務連接平均可再生能耗定義為所有成功建立接連業務的可再生能源的總消耗量和S的比值,其值越大,說明算法使用了更多的可再生能源。

第k個成功建立連接的業務在持續時間[t,t+ th]內網絡中CO2排放量為[6]

式中,P′i為節點i上傳統能源的能耗;P′l為鏈路l上傳統能源的能耗;εi和εl為節點和鏈路上CO2排放系數。仿真中εi=εl=0.998 kg/k Wh[4]。從而可求出成功建立連接數為S時總的CO2排放量為

本文采用動態業務仿真模型,所有的業務請求按平均速率服從參數為λ的泊松分布到達網絡,業務連接的持續時間服從均值為1/μ的指數分布,即全網的總負載為λ/μErl。每根光纖支持的波長數為4,波長容量OC(光載波)-192。業務的帶寬需求從OC-1、OC-2、OC-12、OC-48和OC-192中隨機選取。仿真中設置γ1=0.25,γ2=0.5,ε1=10―4,ε2= 0.25,β=5,Prouter=1 k W,POXC=85 W,Ptrans= 73 W,Pamp=8 W,Pb=67.5 W/10 Gbps[5]。在對網絡進行保護時,僅考慮應對單鏈路失效。業務的

仿真時間為1天,所得結果為模擬105次業務請求后經統計得出。

為了評估HTAGSPP算法的性能,將其與EASPP(節能共享保護)算法[9]和Non-HTAGSPP(不考慮業務持續時間的HTAGSPP)算法進行對比。EA-SPP算法在選路過程中不考慮業務持續時間和使用可再生能源,選擇能耗最低路徑建立連接; Non-HTAGSPP算法僅考慮利用可再生能源為網絡供能,在業務到達時選擇網絡中可再生能源供能最大的路徑建立連接。

圖5所示為3種算法的阻塞率性能對比圖。由圖可以看出,3種算法的阻塞率隨網絡負載的增加而逐漸增大,而且EA-SPP具有最小的阻塞率,HTAGSPP的阻塞率介于EA-SPP和Non-HTAGSPP之間。這是由于在業務負載較小時,網絡中可用帶寬資源豐富,3種算法能夠成功建立的連接數較多,阻塞率較小。隨著網絡負載增大,單位時間內到達業務數增加,網絡中可用的帶寬資源逐漸減少,導致成功建立連接的業務數減少,阻塞率逐漸變大。由于EA-SPP選擇網絡中能耗最低的路徑建立連接,有利于選擇源、宿節點間的最短路徑建立連接,占用帶寬資源較少,因此阻塞率較低;而Non-HTAGSPP和HTAGSPP兩種算法考慮可再生能源這個因素,為了多利用網絡中的可再生能源,所選路徑可能較長,占用帶寬資源較多,因此阻塞率較高。另外,Non-HTAGSPP算法當業務到達時選擇可再生能源供能最大的路徑建立連接,潛在地會導致業務集中在經過這些節點的路徑上,使這些路徑所經鏈路的帶寬資源過快耗光,從而導致后續業務請求易發生阻塞,因此阻塞率要高于HTAGSPP。

圖5 不同負載下的阻塞率性能

圖6 所示為3種算法的業務連接平均傳統能耗對比圖。由圖可以看出,隨著業務負載的增大,3種算法的業務平均傳統能耗逐漸降低,HTAGSPP和 Non-HTAGSPP算法業務連接平均傳統能耗明顯小于EA-SPP算法,HTAGSPP的業務連接平均傳統能耗最低。主要原因在于隨著業務負載增大,網絡中已激活器件增多,此時為業務建立連接時可使用更多已激活器件,而無需額外產生能耗,業務連接平均能耗降低,相應地業務連接平均傳統能耗也隨之降低。其次,HTAGSPP和Non-HTAGSPP算法在選路時鼓勵使用可再生能源為網絡供能,因此兩種算法的業務平均傳統能耗低于EA-SPP。另外,HTAGSPP選擇業務持續時間內額外消耗傳統能源最少的路徑建立連接,能夠更加有效地利用可再生能源,減少對傳統能源的消耗,因此其業務連接平均傳統能耗最低。

圖6 不同負載下的業務連接平均傳統能耗

3種算法的業務連接平均可再生能耗仿真結果如圖7所示。由圖可知,隨著網絡負載增大,平均可再生能耗逐漸降低,HTAGSPP和Non-HTAGSPP算法業務平均可再生能耗都大于EA-SPP算法,HTAGSPP具有最大的業務平均可再生能耗值。原因在于:隨著業務負載增大,網絡中處于激活的器件增多,可使用更多已激活器件為業務建立連接,減少額外耗能量,因此,3種算法的業務連接平均能耗降低,可再生能源的能耗相應降低。在一定網絡負載下,HTAGSPP和Non-HTAGSPP算法在選路過程中都考慮利用可再生能源供能,算法對可再生能源的利用高于EA-SPP,業務連接的平均可再生能耗高于EA-SPP。其次,與Non-HTAGSPP算法相比,HTAGSPP算法能夠更充分地利用可再生能源,減少對傳統能源的使用。因此,其業務平均可再生能耗最高。

圖7 不同負載下的業務連接平均可再生能耗

圖8所示為3種算法的CO2排放量對比圖。由圖可知,隨著網絡負載增大,3種算法的CO2排放量不斷減少。EA-SPP算法的CO2排放量高于HTAGSSP和Non-HTAGSPP算法,而且HTAGSSP的CO2排放量最低。正如上文所述,當網絡負載逐漸增加時,業務連接的平均能耗以及平均傳統能耗都逐漸降低,加之成功建立連接的業務數也不斷減少,因此,總的CO2排放量不斷減少。其次,EA-SPP算法在選路時沒有考慮利用可再生能源供能,導致業務傳統能源消耗過多,算法的CO2排放量最高。另外,HTAGSSP算法考慮了業務的持續時間,業務連接的平均傳統能耗和平均可再生能耗指標均優于Non-HTAGSSP。因此HTAGSPP算法在CO2排放方面優于其他兩種算法。

圖8 不同負載下的CO2排放量

5 結束語

研究了IP over WDM網絡中考慮節能的生存性問題,基于LG模型,提出了一種HTAGSPP算法。該算法鼓勵選擇在業務持續時間內額外消耗傳統能源最少的路徑建立連接,在提高保護資源利用率的同時,盡量使用已激活器件建立工作路徑,而選擇保護路徑時盡可能選擇處于休眠狀態的資源。所提算法有利于更多的使用可再生能源,以略高的阻塞率為代價,有效地降低了業務平均傳統能耗和CO2的排放,實現了網絡綠色節能的目的。

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Holding-Time-Aware Green Shared Path Protection Algorithm

CAO Rong-chao,HE Rong-xi
(College of Information Science and Technology,Dalian Maritime University,Dalian 116026,China)

In order to solve the issue of energy-saving protection in IP over WDM networks,a Hold-Time-Aware Green Shared Path Protection(HTAGSPP)algorithm is proposed.The algorithm also considers the issues of holding-time of traffic and use of renewable energy.It encourages choosing the path with the least additional traditional energy consumption during the holding-time of traffic.The simulation results show that our proposed algorithm can not only maintain a low blocking probability and use renewable energy effectively,but also reduce traditional energy consumption and carbon emissions by using more renewable energy,when comparing with other traditional energy-saving shared path protection algorithms.

IP over WDM network;hold-time of traffic;renewable energy;shared path protection;low carbon emissions

TN913.24

A

1005-8788(2016)06-0009-07

10.13756/j.gtxyj.2016.06.003

2016-06-23

國家自然科學基金資助項目(61371091);大連海事大學“十三五”重點科研資助項目(3132016318)

曹榮超(1991―),男,山東臨沂人。碩士研究生,主要研究方向為光網絡。

何榮希,教授。Email:hrx@dlmu.edu.cn