專利名稱：用于ason專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體而言，涉及用于自動交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理方法和裝置。
背景技術(shù)：
ASON是能夠智能化地自動完成光網(wǎng)絡(luò)交換連接功能的新一代光傳送網(wǎng)絡(luò)。它通過自動鄰居發(fā)現(xiàn)、自動業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)、選路算法、光路徑管理和端到端保護(hù)等功能的相互協(xié)調(diào)來建立一種可行、可靠的保護(hù)恢復(fù)機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自動發(fā)現(xiàn)、提供智能光路由、并提供分布式智能恢復(fù)算法，是一種具有高靈活性、高可擴(kuò)展性的基礎(chǔ)光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
在此前提下，隨著光網(wǎng)絡(luò)中波分復(fù)用(wavelength divisionmultiplexing，WDM)傳輸技術(shù)的飛速發(fā)展，已經(jīng)使WDM光傳送網(wǎng)技術(shù)成為目前寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。由于光網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)波長可提供高達(dá)G比特(如OC-48，OC-192，OC-768)的傳輸容量，然而光路所承載的業(yè)務(wù)速率卻常常達(dá)不到單個(gè)波長的傳輸容量，其中很多業(yè)務(wù)請求是OC-1、OC-3、OC-12等小于一個(gè)波長容量的低速業(yè)務(wù)，如果為每個(gè)帶寬中小于一個(gè)波長粒度的業(yè)務(wù)請求分配一個(gè)獨(dú)立的波長信道，會造成網(wǎng)絡(luò)資源的極大浪費(fèi)。在骨干或城域網(wǎng)規(guī)劃中，由于小顆粒業(yè)務(wù)信號對帶寬的利用率不高，目前對于低速率業(yè)務(wù)信號較多的應(yīng)用是透明復(fù)用(T-MUX)方式，將子速率帶寬(即，小顆粒業(yè)務(wù)信號)進(jìn)行“捆綁”傳送。因此，有必要進(jìn)行業(yè)務(wù)(流量)梳理(traffic grooming)，即通過有效的復(fù)用、解復(fù)用及交換處理將低速率的業(yè)務(wù)流匯聚到高容量的光路(lightpath，LP)中傳輸，以提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。在業(yè)務(wù)流量疏導(dǎo)中，由于受網(wǎng)絡(luò)中光纖鏈路波長數(shù)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處收發(fā)器(transceiver)數(shù)目等資源的限制，很難為任意業(yè)務(wù)請求建立直接的光路。因此，動態(tài)流量疏導(dǎo)的目的就是在收發(fā)器一定的情況下減小業(yè)務(wù)的平均阻塞率，或者在阻塞率一定的情況下減少全網(wǎng)收發(fā)器的使用。
專用保護(hù)(dedicated protection，例如，1+1或1∶1保護(hù))是目前傳輸網(wǎng)絡(luò)中最廣泛使用的保護(hù)方式。好的流量梳理算法，可以提高現(xiàn)有ASON/WDM網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)資源利用率，降低網(wǎng)絡(luò)阻塞率和提高運(yùn)行效率，因此，如何在ASON網(wǎng)絡(luò)的專有保護(hù)中，考慮流量梳理，進(jìn)行梳理策略設(shè)計(jì)，是實(shí)際中必須克服的重要問題。
這里，假定已知網(wǎng)絡(luò)物理拓?fù)銰(N，L，W)，其中N，L，W分別表示網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)集合、雙向鏈路(每個(gè)鏈路由兩根方向相反的單向光纖構(gòu)成)集合和每個(gè)鏈路的波長集合(每根光纖所支持的波長數(shù)相同)，|N|，|L|，|W|分別表示節(jié)點(diǎn)數(shù)目、鏈路數(shù)目和每根光纖波長數(shù)目；C和X分別表示每個(gè)波長的總帶寬容量和每個(gè)業(yè)務(wù)的請求帶寬集合。由于波長變換器件相對來說比較昂貴，假設(shè)光交叉連接設(shè)備網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(optical cross connect，OXC)為波長交換連接設(shè)備(wavelength selective cross connect，WSXC)，其本身不具有波長變換能力，非本地業(yè)務(wù)可以通過WSXC中的波長交換矩陣直接交換到輸出端口，而具有本地業(yè)務(wù)上/下(adding/dropping)波長的疏導(dǎo)(或波長變換功能)則可以通過連接到WSXC的分插復(fù)用器(SDH/SONET add/drop multiplexer，SADM)或者IP/MPLS路由器完成。WSXC的方式在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中具有很好的應(yīng)用價(jià)值。如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以上/下路的波長數(shù)目受限于收發(fā)器(transceiver)的數(shù)目。假定每個(gè)節(jié)點(diǎn)處支持可調(diào)諧收發(fā)器的數(shù)目為T，收發(fā)器可以調(diào)諧到光纖鏈路的任意波長上去。
上述的波長路由網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)流量疏導(dǎo)涉及兩層拓?fù)?，包括物理拓?fù)浜吞?邏輯)拓?fù)?。對?yīng)網(wǎng)絡(luò)中的鏈路分為物理鏈路和邏輯鏈路(也稱為虛波長鏈路)兩種。物理鏈路是由實(shí)際存在的光纖鏈路抽象出來的，是雙向鏈路，表示兩相鄰節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系；當(dāng)LSP(Label Switching Path，標(biāo)簽交換路徑)在物理拓?fù)渖辖⒑螅鄳?yīng)的路由器節(jié)點(diǎn)間的光路就被看作是一條邏輯鏈路。邏輯鏈路，為單向鏈路，兩端是路由器節(jié)點(diǎn)，由一段或幾段波長鏈路組成，邏輯鏈路可以被流量工程(Traffic Engineer，TE)路由計(jì)算并利用。物理鏈路是永久存在的物理光纖鏈路，只是占用狀態(tài)時(shí)刻變化。由于節(jié)點(diǎn)對之間光通道的建立和拆除都是動態(tài)的，所以邏輯鏈路是時(shí)刻在動態(tài)變化的。在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，可以將IP和WDM的路由問題綜合考慮，源路由器為到達(dá)的業(yè)務(wù)請求建立LSP時(shí)，相當(dāng)于既可以建立在邏輯鏈路上，也可以在WDM層為它新建立一條新的光路。
在傳統(tǒng)的路由與波長分配(Routing and WavelengthAssignment，RWA)問題中，固定備選路由(fixed alternate routing，F(xiàn)AR)方案是一項(xiàng)重要的研究課題，這種方案預(yù)先為每一對源宿節(jié)點(diǎn)計(jì)算多條備選路由構(gòu)成備選路由集，可以實(shí)現(xiàn)在業(yè)務(wù)請求到來時(shí)，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)動態(tài)的選擇一條最優(yōu)的路由并進(jìn)行波長分配，相對自適應(yīng)路由(alternate routing，AR)方案來說，F(xiàn)AR方案收斂速度快，效率高。在WDM/ASON流量梳理問題中，基于FAR方案的流量梳理方法也得到了很好的應(yīng)用。
在基于FAR方案的流量梳理方法中，首先選擇一定數(shù)目的可用備選路由集，然后根據(jù)不同帶寬的疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量請求，結(jié)合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中各路由中的帶寬占用情況，來選擇一條最優(yōu)的疏導(dǎo)路由，并進(jìn)行相應(yīng)的資源(波長和收發(fā)器)分配。在資源分配的過程中，需要滿足疏導(dǎo)優(yōu)于新建的流量疏導(dǎo)資源分配原則。在相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和資料中，目前已經(jīng)存在考慮疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量在WDM網(wǎng)絡(luò)中的均衡分配的研究成果。比如，具有代表性的TGWB(Traffic Grooming WithBalancing)算法，其基本思想是根據(jù)單跳優(yōu)于多跳(有波長變化)的思想預(yù)計(jì)算備選路由，統(tǒng)計(jì)其每根光纖中的每個(gè)波長的可用帶寬，當(dāng)疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量到來時(shí)，選擇最空閑的路由，即可用帶寬最大的路徑作為路由，然后按照資源分配原則分配網(wǎng)絡(luò)資源。
目前，基于FAR方法的流量疏導(dǎo)TGWB方案，通過考慮疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量在WDM網(wǎng)絡(luò)中的均衡分配，能夠得到較低的網(wǎng)絡(luò)阻塞率，也能考慮到節(jié)省全網(wǎng)的收發(fā)器數(shù)目和波長資源。但是存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)，一是方案的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力差，作為研究成果，沒有給出網(wǎng)絡(luò)對于該方法的應(yīng)用方案，而流量疏導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用過程中，存在方案配置、操作與執(zhí)行等各方面的問題需要克服；二是方案本身，在選路的過程中，只考慮了疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量在設(shè)備端口和網(wǎng)絡(luò)資源中的均衡分配，而實(shí)際上，對于某個(gè)確定的業(yè)務(wù)帶寬加載到的每條備選路由，不僅需要考慮其上面的負(fù)載分布情況，還要對該鏈路上其它業(yè)務(wù)的負(fù)載中的重要程度進(jìn)行區(qū)分，必須考慮按照其它業(yè)務(wù)在本鏈路上的不同影響程度，即業(yè)務(wù)在光纖鏈路之間的互相影響，才能真正得到較低的網(wǎng)絡(luò)阻塞率，以及節(jié)省全網(wǎng)的收發(fā)器數(shù)目和波長資源。
目前的網(wǎng)絡(luò)專用保護(hù)中的業(yè)務(wù)梳理，另一種方法是首先搜索有效的工作路由。一旦找到有效的工作路由，則開始搜索與之對應(yīng)的保護(hù)路由，如果不能為此工作路由找到有效的保護(hù)路由，則開始搜索其它工作路由，直到找到有效的保護(hù)路由或者選路失敗，必要時(shí)還要按照資源分配原則分配網(wǎng)絡(luò)資源，比如考慮業(yè)務(wù)均衡的工作優(yōu)先流量梳理(TSTG，Traditional Sequential Traffic Grooming)方法。
目前，以TSTG為代表的技術(shù)方案中，主要存在以下兩方面的不足，一是對于ASON網(wǎng)絡(luò)專用保護(hù)缺乏綜合的解決方案，首先是現(xiàn)有的技術(shù)方案沒有在ASON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中充分的考慮網(wǎng)絡(luò)工作路由和保護(hù)路由的聯(lián)合優(yōu)化，優(yōu)化效果較差，比如TSTG首先為疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量搜索合適的工作路由，當(dāng)確定后，再搜索保護(hù)路由，縮小了可能的搜索范圍，因此最終得到的工作和保護(hù)路徑不是全網(wǎng)最優(yōu)結(jié)果，并且同時(shí)也沒有較好地給出簡單、有效的網(wǎng)絡(luò)共享風(fēng)險(xiǎn)鏈路組(SRLG)約束的解決方法；二是專用保護(hù)的方法并沒有充分應(yīng)用在ASON流量梳理問題中，即在保護(hù)的過程中沒有充分考慮業(yè)務(wù)的梳理方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例旨在提供一種用于ASON專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理方機(jī)制。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于ASON專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理方法。該方法包括以下步驟在ASON的邏輯拓?fù)渲袑ふ覀溥x工作路徑和備選保護(hù)路徑；如果接收到業(yè)務(wù)連接請求，則計(jì)算每條備選工作路徑的權(quán)重和每條備選保護(hù)路徑權(quán)重，以此確定工作-保護(hù)路徑對；以及以工作-保護(hù)路徑對承載業(yè)務(wù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種用于ASON專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理裝置。該裝置包括尋找模塊，用于在ASON的邏輯拓?fù)渲袑ふ覀溥x工作路徑和備選保護(hù)路徑；確定模塊，用于如果接收到業(yè)務(wù)連接請求，則計(jì)算每條備選工作路徑的權(quán)重和每條備選保護(hù)路徑權(quán)重，以此確定工作-保護(hù)路徑對；以及承載模塊，用于以工作-保護(hù)路徑對承載業(yè)務(wù)。
上述技術(shù)方案中，因?yàn)橛?jì)算每條備選工作路徑的權(quán)重和每條備選保護(hù)路徑權(quán)重，以此確定工作-保護(hù)路徑對，所以能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)選擇最優(yōu)的疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量工作和保護(hù)路徑，能夠較好的降低網(wǎng)絡(luò)的阻塞率，并能快速、有效地減少網(wǎng)絡(luò)資源的使用，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)成本。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。


在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于ASON專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理機(jī)制所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)模型；圖2是根據(jù)本發(fā)明方法實(shí)施例的用于ASON專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理方法的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明方法實(shí)施例的方法中流量梳理工作和包括路由SRLG之間的配置關(guān)系的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明方法實(shí)施例的方法中波長路由RWA和流量梳理問題中的可用容量的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明方法實(shí)施例的方法中COTG算法路由選擇的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明方法實(shí)施例的COTG梳理的處理流程圖；
圖7是根據(jù)本發(fā)明方法實(shí)施例的方法中NSFNET網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；圖8(a)和圖8(b)是全網(wǎng)阻塞率性能仿真結(jié)果比較的波形圖；圖9(a)和圖9(b)是全網(wǎng)收發(fā)器占用率仿真結(jié)果的波形圖；以及圖10是根據(jù)本發(fā)明設(shè)備實(shí)施例的用于ASON專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖并詳細(xì)描述本發(fā)明。
在描述本發(fā)明的實(shí)施例之前，首先將描述本發(fā)明實(shí)施例所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)模型。
本實(shí)施例所涉及的波長路由網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)流量疏導(dǎo)是一個(gè)兩層拓?fù)鋯栴}，包括邏輯拓?fù)浜臀锢硗負(fù)?。對?yīng)網(wǎng)絡(luò)中的鏈路分為物理鏈路和邏輯鏈路(也稱為虛波長鏈路)兩種。物理鏈路是由實(shí)際存在的光纖鏈路抽象出來的，是雙向鏈路，表示兩相鄰節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系；當(dāng)LSP在物理拓?fù)渖辖⒑螅鄳?yīng)的路由器節(jié)點(diǎn)間的光路就被看作是一條邏輯鏈路。邏輯鏈路，是單向鏈路，兩端是路由器節(jié)點(diǎn)，由一段或幾段波長鏈路組成，邏輯鏈路可以被流量工程(TrafficEngineer，TE)路由計(jì)算利用。物理鏈路是永久存在的物理光纖鏈路，只是占用狀態(tài)時(shí)刻變化。由于節(jié)點(diǎn)對之間光通道的建立和拆除都是動態(tài)的，所以邏輯鏈路是時(shí)刻在動態(tài)變化的。在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，可以將IP和WDM的路由問題綜合考慮，源路由器為到達(dá)的業(yè)務(wù)請求建立LSP時(shí)，相當(dāng)于既可以建立在邏輯鏈路上，也可以在WDM層為它新建立一條新的光路。
在本實(shí)施例中，利用提出的流量梳理方法，能夠有效解決選路和帶寬分配問題。由于LSP動態(tài)建立和拆除，邏輯鏈路(光路)的剩余帶寬是動態(tài)變化的，如果一條邏輯鏈路的剩余帶寬為0，則在邏輯拓?fù)渖暇蛻?yīng)該刪除這條邏輯鏈路，相反，如果一條邏輯鏈路的剩余帶寬不為0，，則應(yīng)該將該邏輯鏈路返還成WDM層中的物理鏈路。此外假定邏輯拓?fù)渲袑?yīng)同一條物理鏈路的所有波長通道都具有相同的SRLG標(biāo)識。由于邏輯鏈路可能經(jīng)過多個(gè)具有不同SRLG(共享風(fēng)險(xiǎn)鏈路組)標(biāo)識的物理鏈路，因此，它可能對應(yīng)一組SRLG標(biāo)識。
由于本實(shí)施例中未考慮有波長變換的情況，所以在流量梳理過程中不考慮單跳和多跳(光路)的梳理問題，僅關(guān)注根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和業(yè)務(wù)的分布選擇最優(yōu)的工作和保護(hù)路由，然后選擇可用容量最大的波長分配疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量帶寬資源。
此外，本發(fā)明適用與單纖和多纖網(wǎng)絡(luò)。為方便算法的描述，將工作路由稱為active path，將保護(hù)/恢復(fù)路由統(tǒng)稱為備份(保護(hù))路由backup path，則專有保護(hù)生存性梳理算法的計(jì)算結(jié)果是工作-備份路由對(Active Path-Backup Path Pair)以及相應(yīng)的工作路由波長與備份路由波長。在基于FAR的流量梳理方案中，首先需要為疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量找到足夠的工作和保護(hù)路由。
方法實(shí)施例基于上述模型，在本實(shí)施例中，提供了一種用于ASON專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理方法。
如圖2所示，根據(jù)本實(shí)施例的方法包括以下步驟步驟S202，在ASON的邏輯拓?fù)渲袑ふ覀溥x工作路徑和備選保護(hù)路徑；步驟S204，如果接收到業(yè)務(wù)連接請求，則計(jì)算每條備選工作路徑的權(quán)重和每條備選保護(hù)路徑權(quán)重，以此確定工作-保護(hù)路徑對；以及步驟S206，以工作-保護(hù)路徑對承載業(yè)務(wù)。
其中，與傳統(tǒng)的RWA算法類似，優(yōu)選地，使用K-Shortest Path算法在邏輯拓?fù)渲袑ふ覀溥x工作路徑和備選保護(hù)路徑，優(yōu)選地，使用下式計(jì)算每條備選工作路徑的權(quán)重和每條備選保護(hù)路徑權(quán)重ω(ψ,p)=Σl⋐pClΣω⋐Ω*(ψ,p)D(ψ,l,p)Σw∈Ω(ψ,p)c(ψ,l,w)Xx]]>其中，ω(ψ，p)表示每條備選工作路徑的權(quán)重和每條備選保護(hù)路徑權(quán)重，Cl為鏈路l在未承載任何業(yè)務(wù)時(shí)的最大可用容量，ψ為ASON的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，c(ψ，l，w)為鏈路l上波長w在當(dāng)前時(shí)刻的可用容量，X/x為流量梳理的業(yè)務(wù)因子， 為在鏈路l中，遍歷每個(gè)波長對D(ψ，l，p)求和；D(ψ，l，p)是指示性函數(shù)，表示鏈路l在路徑p上的剩余帶寬c(ψ，l)與路徑p上的瓶頸帶寬之間的關(guān)系，D(ψ，l，p)＝1表示鏈路l上的剩余帶寬c(ψ，l)恰好等于路徑p的瓶頸帶寬，則這條鏈路稱為路徑p的瓶頸鏈路，否則，D(ψ，l，p)＝0； 為在鏈路l中，遍歷每個(gè)波長對可用容量求和，其值越大，ω(ψ，p)越小。
可選地，為節(jié)點(diǎn)對(i，j)計(jì)算KA條備選工作路由，定義工作路由集為PA(i,j)={pA(i,j)(1),pA(i,j)(2),...,pA(i,j)(K)}.]]>工作路由集中的備選路由之間沒有資源無關(guān)限制或是SRLG無關(guān)限制。
對PA(i，j)中的每一條工作路由pA(i，j)(ka)，(1≤ka≤KA)，為其計(jì)算KB條備選備份路由PB(i,j)(ka)={pB(i,j)(ka,1),pB(i,j)(ka,2),...,pB(i,j)(ka,KB)}.]]>集合PB(i，j)(ka)中的每一條路由都與PB(i，j)(ka)SRLG無關(guān)，但集合PB(i，j)(ka)中的各條路由之間沒有SRLG無關(guān)性限制。
這里，確定工作-保護(hù)路徑對具體包括計(jì)算pA*=min{ω(ψ,p)}]]>和pB*=min{ω(ψ,p)};]]>其中pA*表示權(quán)重最小的備選工作路徑，pB*表示權(quán)重最小的備選保護(hù)路徑；由pA*和pB*構(gòu)成工作-保護(hù)路徑對。
并且，確定工作-保護(hù)路徑對具體包括計(jì)算ω(ψ，pA，pB)＝αA·ω(ψ，pA)+αB·ω(ψ，pB)；其中，αA和αB是常數(shù)，分別表示對工作通道和保護(hù)通道的偏重程度，(pA，pB)表示工作-保護(hù)路徑對，ω(ψ，pA，pB)表示工作-備份路徑對(pA，pB)在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)ψ下的權(quán)重，ω(ψ，pA)和ω(ψ，pB)分別表示工作和保護(hù)路由在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)ψ下的權(quán)重；取ω(ψ,pA*,pB*)=min(pA,pB)∈P(A,B)(i,j)[ω(ψ,pA,pB)]]]>工作-保護(hù)路徑對。其中，可以根據(jù)路由的物理長度、成本、可用性確定αA和αB的值。
應(yīng)當(dāng)注意，工作通路上的鏈路與備份通路上的鏈路屬于不同的SRLG，從而保證了兩條通路沒有共享風(fēng)險(xiǎn)，這樣便可以大大降低它們同時(shí)失效的可能性。但工作路由和備份路由本身沒有SRLG無關(guān)限制，這是為了保證計(jì)算出的KA/KB條路由的數(shù)量以供流量梳理過程進(jìn)行選擇，這樣可以最大限度地挖掘網(wǎng)絡(luò)潛在的路由信息。圖3示出了在實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中工作和保護(hù)路由配置。
圖3中節(jié)點(diǎn)對(i，j)的工作-備份路由對集合可表示為 具體而言，假定網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前狀態(tài)為ψ，鏈路l上波長w在當(dāng)前時(shí)刻的可用容量為c(ψ，l，w)，在流量梳理問題中，只要某波長內(nèi)的某信道帶寬有剩余即為該波長上該信道可用，并且可用容量c(ψ，l，w)還要考慮該可用信道上的單位帶寬數(shù)。參照圖4，假設(shè)圖中每根光纖的總?cè)萘繛?個(gè)帶寬單位，流量疏導(dǎo)3根光纖中空閑的容量分別為2，4，1個(gè)帶寬單位，則波長λ1的可用信道數(shù)(帶寬)為1+2+4+8＝15，其中8為空閑光纖的容量。而在波長路由的RWA中，空閑容量不加區(qū)分，總可用信道(光纖)為1。
通道p上波長w在當(dāng)前時(shí)刻的可用容量c(ψ，p，w)為c(ψ,p,w)=minl∈p[c(ψ,l,w)]]]>則定義當(dāng)前時(shí)刻通道p上的可用波長集合和已用波長集合分別為Ω(ψ，p)和Ω*(ψ，p)Ω(ψ，p)＝{wc(ψ，p，w)＞0}，以及Ω*(ψ，p)＝{wc(ψ，p，w)＝0}根據(jù)疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量帶寬的不同，不同的路由選擇策略會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)性能的較大差異。在原有的均衡算法中，比如只考慮疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量的鏈路負(fù)載均衡的TGWB算法和TSTG算法，將選擇可用疏導(dǎo)帶寬容量最大的路由-波長對(route-wavelength pair)，即
(w*,p*)=maxw∈W,p∈R{minl∈p[c(ψ,l,w)]}]]>其中w*和p*分別表示算法選中的波長與路由，在鏈路均衡的過程中，同樣存在只要某波長內(nèi)的帶寬有剩余即為該信道可用的情況。在此均衡思想下，出現(xiàn)了一系列的鏈路均衡流量疏導(dǎo)策略。本發(fā)明在此基礎(chǔ)上，提出一種簡單而有效的路由選擇方法，該方法選擇綜合均衡和當(dāng)前時(shí)刻業(yè)務(wù)在某鏈路上的影響(可用帶寬)最優(yōu)的路由p*=min{Σl⋐pClΣω⋐Ω*(ψ,p)D(ψ,l,p)Σw∈Ω(ψ,p)c(ψ,l,w)Xx}---(1)]]>其中，Cl為鏈路l在未承載任何業(yè)務(wù)時(shí)的最大可用容量。定義p*＝min{ω(ψ，p)}，其中ω(ψ，p)為通路權(quán)重。如果通道p上已經(jīng)沒有可用波長，則Ω(ψ，p)為空集，有Σw∈Ω(ψ,p)c(ψ,l,w)=0,]]>此時(shí)定義ω(ψ，p)＝∞。
并且，在該式中，定義指示性函數(shù)D(ψ，l，p)，表示鏈路l(在通路p上)上的剩余帶寬c(ψ，l)與通路p上的瓶頸帶寬之間的關(guān)系，D(ψ，l，p)＝1表示鏈路l上的剩余帶寬c(ψ，l)恰好等于通路p的瓶頸帶寬，則這條鏈路稱為通路p的瓶頸鏈路，D(ψ，l，p)的定義作用是考慮某鏈路是否是該鏈路中已占用波長業(yè)務(wù)的瓶頸鏈路。此外，在該式的分母部分，類似與均衡的策略將通道p上負(fù)載最輕的波長的當(dāng)前容量作為通道的權(quán)重，但同時(shí)，為了保證流量梳理波長分配的成功率(即路由已選定，不同粒度的業(yè)務(wù)都能分配到選定的波長中)，還要在通道權(quán)重的分母中加上流量梳理的業(yè)務(wù)因子X/x。
如圖5所示，在圖中如果假設(shè)兩條通路的業(yè)務(wù)總瓶頸影響數(shù)分別為7和10，那么對于傳統(tǒng)的均衡算法來說，由于圖5中所示路由的節(jié)點(diǎn)7至節(jié)點(diǎn)8的線上節(jié)點(diǎn)7和節(jié)點(diǎn)8之間鏈路的負(fù)載過重，導(dǎo)致均衡算法的路由可能為跳數(shù)較多、負(fù)載較輕的其它線的路由。但在本實(shí)施例的算法中，由于充分考慮了其他業(yè)務(wù)對于通路上鏈路的潛在影響，所以在圖5所示的情況中，應(yīng)該仍然選擇節(jié)點(diǎn)7至節(jié)點(diǎn)8的線上的路由。
從上面的描述可以看出，通過定義簡單實(shí)用的權(quán)重，在路由選擇中，將流量梳理網(wǎng)絡(luò)中流量負(fù)載的影響和鏈路對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)影響進(jìn)行結(jié)合，能夠有效地實(shí)現(xiàn)疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量路由的最優(yōu)選擇。
工作-備份路徑對(pA，pB)在當(dāng)前時(shí)刻的權(quán)重ω(ψ，pA，pB)為ω(ψ，pA，pB)＝αA·ω(ψ，pA)+αB·ω(ψ，pB)(2)其中，αA和αB是常數(shù)，分別表示對工作通道和保護(hù)通道的偏重程度，在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)路由的物理長度、成本、可用性等因素確定αA和αB的值，而在本實(shí)施例的仿真中，優(yōu)選地，對于專用保護(hù)而言，可以取αA＝αB。(pA，pB)表示所述工作-保護(hù)路徑對，ω(ψ，pA，pB)表示工作-備份路徑對(pA，pB)在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)ψ下的權(quán)重。同理，ω(ψ，pA)和ω(ψ，pB)分別表示工作和保護(hù)路由在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)ψ下的權(quán)重。
其中，分配波長具體包括以下步驟分別在pA*和pB*上選擇可用容量最大的波長作為疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量的工作波長wA*和wB*。并且，可以采用下式分配波長
c(ψ,pA*,wA*)=max1≤w≤W[c(ψ,pA*,w)]c(ψ,pB*,wB*)=max1≤wW[c(ψ,pB*,w)]]]>其中，wA*和wB*表示疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量的工作波長，c(ψ，p，w)表示通道p上波長w在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)ψ下的可用容量。
根據(jù)上面對路由權(quán)重的定義，對于源、宿節(jié)點(diǎn)分別為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j的業(yè)務(wù)，聯(lián)合優(yōu)化流量梳理(COTG)將從集合P(A，B)(i，j)中選擇權(quán)重最小的路徑對作為業(yè)務(wù)的工作-備份路徑對(pA*，pB*)，即(pA*，pB*)滿足ω(ψ,pA*,pB*)=min(pA,pB)∈P(A,B)(i,j)[ω(ψ,pA,pB)]---(3)]]>如果ω(ψ,pA*,pB*)≠∞,]]>則表示算法已經(jīng)確定了有效的工作-備份路徑對，由于專用保護(hù)并不要求工作波長和保護(hù)波長必須相同，因此COTG算法將分別在pA*和pB*上選擇可用容量(可用容量的定義仍如前面所述)最大的波長作為疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量的工作波長wA*和wB*，即wA*和wB*分別滿足c(ψ,pA*,wA*)=max1≤w≤W[c(ψ,pA*,w)]c(ψ,pB*,wB*)=max1≤wW[c(ψ,pB*,w)]---(4)]]>在選定了最優(yōu)的工作和保護(hù)梳理路由后，由于本發(fā)明未考慮帶波長變換的虛光路，不考慮多跳光路的情況，所以在路由中選用可用容量最大的波長進(jìn)行分配。同時(shí)，在具體分配疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量時(shí)，選用該波長上利用帶寬最小的某根光纖(不包括完全空閑的光纖)。這樣做是為了實(shí)現(xiàn)流量疏導(dǎo)中的疏導(dǎo)優(yōu)于新建(波長光纖)的疏導(dǎo)策略。
此外，在該方法中，以工作-保護(hù)路徑對承載業(yè)務(wù)具體包括在工作-保護(hù)路徑對的工作路徑上建立用于業(yè)務(wù)連接請求的LSP，同時(shí)在工作-保護(hù)路徑對的保護(hù)路徑上預(yù)留相應(yīng)的帶寬資源，為工作路徑和保護(hù)路徑分配網(wǎng)絡(luò)波長資源，選用波長資源中利用帶寬最小但不完全空閑的光纖，然后修改兩條路徑相應(yīng)鏈路的剩余帶寬值，為業(yè)務(wù)連接請求分配相應(yīng)的帶寬以及節(jié)點(diǎn)處的收發(fā)器資源，將業(yè)務(wù)優(yōu)先疏導(dǎo)到已建的光纖波長中，否則建立新的波長光路，然后相應(yīng)地更新ASON的邏輯拓?fù)浜臀锢硗負(fù)洹?br> 另外，該方法還可以包括以下步驟當(dāng)收到業(yè)務(wù)釋放請求時(shí)，釋放業(yè)務(wù)連接所使用的LSP所占用的資源，修改該LSP所經(jīng)邏輯鏈路上的剩余帶寬值，如果某條邏輯鏈路的剩余帶寬值達(dá)到一條光纖的總?cè)萘繂挝?，則釋放該條邏輯鏈路，將它還原為相應(yīng)節(jié)點(diǎn)對間的物理鏈路。
參照圖6，COTG具體包括以下步驟步驟1，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)初始狀態(tài)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)邏輯(虛)拓?fù)洌徊襟E2，為該LSP請求尋找工作路徑pA，用K-Shortest Path算法為節(jié)點(diǎn)對(i，j)計(jì)算從源節(jié)點(diǎn)到宿節(jié)點(diǎn)的KA條無SRLG限制的備選工作路由，這里不涉及疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量的資源分配，轉(zhuǎn)至步驟3；步驟3，根據(jù)(1)式計(jì)算每條通路的代價(jià)函數(shù)(權(quán)重)ω(ψ，pA)，須滿足0＜ω(ψ，pA)＜+∞；如果找到k條最短路徑，對于每一條pA，轉(zhuǎn)至步驟4；步驟4，為該LSPpA請求尋找SRLG分離的保護(hù)路徑pB，用K-Shortest Path算法為節(jié)點(diǎn)對(i，j)計(jì)算從源節(jié)點(diǎn)到宿節(jié)點(diǎn)的KB條與pASRLG分離的備選保護(hù)路由，轉(zhuǎn)至步驟5；
步驟5，根據(jù)(1)式計(jì)算每條通路的代價(jià)函數(shù)ω(ψ，pB)，須滿足0＜ω(ψ，pB)＜+∞；如果找到k條最短路徑，則跳轉(zhuǎn)至步驟3，當(dāng)k條備選工作路由都處理完后，轉(zhuǎn)至步驟7；步驟6，等待到達(dá)業(yè)務(wù)請求r(s，d，b)，如果是業(yè)務(wù)連接請求，則轉(zhuǎn)到步驟3；如果是業(yè)務(wù)釋放請求，則轉(zhuǎn)到步驟10；步驟7，按照(2)式和(3)式找到最優(yōu)工作和保護(hù)的最優(yōu)權(quán)重用來確定工作-備份路由對，如果最優(yōu)權(quán)重相同，則利用首次命中(First Fit)原則確定一個(gè)工作-備份路由對統(tǒng)計(jì)其每根光纖中的每個(gè)波長的可用帶寬，并且依次按照可用帶寬由大到小對波長進(jìn)行排序，用來如(1)式所示選擇最優(yōu)綜合均衡和當(dāng)前時(shí)刻業(yè)務(wù)在某鏈路上的影響(可用帶寬)最優(yōu)的路由，轉(zhuǎn)至步驟8；步驟8，在邏輯拓?fù)渖?，作通路pA上建立LSP，同時(shí)在保護(hù)通路pB上預(yù)留相應(yīng)的帶寬資源；按照式(4)所示分配波長，選用該波長上利用帶寬最小的某根光纖(不包括完全空閑的光纖)。然后修改兩條通路相應(yīng)鏈路的剩余帶寬值，為業(yè)務(wù)請求r＝(s，d，x)分配相應(yīng)的帶寬以及節(jié)點(diǎn)處的收發(fā)器資源，必要時(shí)建立新光路，然后相應(yīng)的更新網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)浜臀锢硗負(fù)?，算法結(jié)束；步驟9，釋放該條LSP所占用的資源，修改該LSP所經(jīng)邏輯鏈路上的剩余帶寬值，如果某條邏輯鏈路的剩余帶寬值達(dá)到一條光纖的總?cè)萘繂挝唬瑒t釋放該條邏輯鏈路，將它還原為相應(yīng)節(jié)點(diǎn)對間的物理鏈路，然后轉(zhuǎn)至步驟2。
在本實(shí)施例的流量梳理問題中，COTG算法遍歷所有的波長平面計(jì)算工作-保護(hù)路由對，并根據(jù)工作-保護(hù)路由對的整體權(quán)重確定路由。而傳統(tǒng)的TSTG算法則首先遍歷各波長平面搜索有效的工作路由。一旦找到有效的工作路由，則開始搜索與之對應(yīng)的保護(hù)路由，如果不能為此工作路由找到有效的保護(hù)路由，則開始在其它波長平面計(jì)算有效的工作路由；如果可以為之找到有效的保護(hù)路由，則算法結(jié)束。
設(shè)備選工作路由的數(shù)量為KA，備選保護(hù)路由的數(shù)量為KB，則整個(gè)算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(2WKAKBN)。雖然在實(shí)際運(yùn)行中，TSTG和TGWB的平均計(jì)算時(shí)間要少于COTG算法，但由于時(shí)間復(fù)雜度計(jì)算的是算法在最差情況下的計(jì)算時(shí)間，因此TSTG和TGWB算法的時(shí)間復(fù)雜度也是O(2WKAKBN)。因此，兩者的算法時(shí)間復(fù)雜度相等。而無論本發(fā)明提出的COTG算法還是傳統(tǒng)的TSTG和TGWB算法，其算法時(shí)間復(fù)雜度都是基于FAR的，因此要比基于AR的流量梳理問題的時(shí)間復(fù)雜度低。在基于AR的流量疏導(dǎo)問題中，Dijkstra算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(N2)，搜索疏導(dǎo)工作路由需要遍歷所有的波長平面，而搜索對應(yīng)的疏導(dǎo)備選路由同樣需要遍歷所有的波長平面，算法最多需要調(diào)用W+W2次最短路算法，因此，算法的時(shí)間復(fù)雜度一般為O(WN2+W2N2)。
本實(shí)施例在算法中只考慮無波長變換能力的邏輯單跳(singlehop，SH)路由。為了驗(yàn)證算法的性能，針對不規(guī)則的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銷SFNET進(jìn)行了仿真，該網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖6所示。在仿真中，每條鏈路由一對方向相反的單向光纖組成，每條鏈路中的波長數(shù)目和每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的收發(fā)器數(shù)目都相同，每個(gè)波長的容量為OC-48(2.5G)，業(yè)務(wù)連接請求r＝(s，d，x)的請求帶寬為三種{OC-3，OC-12，OC-48}，即帶寬粒度分別為155M，622M和2.5G 3個(gè)速率等級。通過標(biāo)準(zhǔn)化可得到X＝{1，4，16}。假設(shè)三種速率的業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的幾率相等，業(yè)務(wù)均勻分布于每個(gè)節(jié)點(diǎn)，業(yè)務(wù)到達(dá)服從泊松分布，即全網(wǎng)總的到達(dá)率為λ，連接的持續(xù)時(shí)間服從均值1/μ的指數(shù)分布，每次試驗(yàn)動態(tài)產(chǎn)生106個(gè)業(yè)務(wù)連接建立請求。所有業(yè)務(wù)的服務(wù)等級都是相同的，都要求提供1+1的專用保護(hù)。在不考慮額外業(yè)務(wù)的情況下，1+1保護(hù)和1∶1保護(hù)在資源的占用上是相同的。在仿真中取備選疏導(dǎo)工作路由和保護(hù)路由的數(shù)目都是4，即KA＝KB＝4。
仿真將本發(fā)明中提出的COTG算法與相關(guān)技術(shù)中兩個(gè)傳統(tǒng)算法進(jìn)行了對比，分別是在聯(lián)合優(yōu)化中只考慮鏈路負(fù)載均衡的TGWB(Traffic Grooming With Balancing)算法和考慮業(yè)務(wù)均衡的順序工作優(yōu)先流量梳理(TSTG，Traditional Sequential Traffic Grooming)算法。同時(shí)，為了仿真比較，本發(fā)明將順序工作優(yōu)先流量梳理中考慮業(yè)務(wù)影響的STGO(Sequential Traffic Grooming with Optimization)算法業(yè)務(wù)進(jìn)行了仿真，STGO與本發(fā)明提出的COTG的區(qū)別在于聯(lián)合優(yōu)化還是順序優(yōu)化工作和保護(hù)路由。四種算法的區(qū)別見表1。
圖8為不同業(yè)務(wù)量情況下的四種算法的阻塞率比較，其中4F4W和4F8W中4F表示網(wǎng)絡(luò)資源為4根光纖，8W分別表示每根光纖承載4個(gè)波長和8個(gè)波長。從圖中可以看出，四種算法的阻塞率整體都在較低的水平上，隨著業(yè)務(wù)的增大，阻塞率依次增大。仿真結(jié)果表明，STGO和COTG均得到優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)性能。兩者都利用了本發(fā)明提出的創(chuàng)新的疏導(dǎo)路由選擇方法，由于都不僅考慮了疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量的均衡分配，并同時(shí)考慮了鏈路網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的瓶頸鏈路影響和全網(wǎng)的收發(fā)器與波長資源的綜合利用，兩者的全網(wǎng)平均阻塞率性能明顯優(yōu)于只考慮均衡情況的TGWB和TSTG。如圖8所示。在兩者本身的比較中，考慮工作路由和保護(hù)路由聯(lián)合優(yōu)化的COTG算法的全網(wǎng)平均阻塞率略低于利用順序工作優(yōu)先TSTG算法，并且當(dāng)波長數(shù)增大時(shí)，阻塞率優(yōu)勢略突出。這說明，本發(fā)明提出的疏導(dǎo)工作路由和保護(hù)路由的聯(lián)合優(yōu)化方法比順序工作優(yōu)先方法有一定優(yōu)勢，但優(yōu)勢不太突出。這是因?yàn)樵诙嗬w情況下，COTG更能在專用保護(hù)的流量疏導(dǎo)問題中，準(zhǔn)確的找到最優(yōu)解，即合適的工作-保護(hù)路由對，對于波長數(shù)增大來說，由于瓶頸鏈路影響，COTG算法的業(yè)務(wù)梳理能力更強(qiáng)。另外，在仿真過程中可以得到，由于算法根據(jù)全網(wǎng)收發(fā)器數(shù)目和波長資源的合理利用，綜合考慮了邏輯拓?fù)浜臀锢硗負(fù)涞慕Y(jié)合，所以算法的運(yùn)行時(shí)間性能也得到較大改善。并且，COTG算法的阻塞率要低于TSTG。

表1在本實(shí)施例所進(jìn)行的仿真中，按照流量梳理的優(yōu)化目標(biāo)，取每個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器數(shù)為波長數(shù)的兩倍，由于算法的網(wǎng)絡(luò)性能有很大改善，所以此收發(fā)器數(shù)是最大可能的收發(fā)器數(shù)量，實(shí)際的使用數(shù)量要更少。圖9在不同網(wǎng)絡(luò)資源占用情況下的收發(fā)器使用比較，從圖中可以看出，在相同資源條件下，相對于TGWB和TSTG來說，COTG或STGO占用更少的收發(fā)器資源，也即它的流量梳理能力更強(qiáng)，能夠更好的節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，降低網(wǎng)絡(luò)成本。在圖9(a)中，網(wǎng)絡(luò)波長資源較少，當(dāng)業(yè)務(wù)量較小時(shí)，TGWB的收發(fā)器占用率比TSTG低，但比COTG或STGO高，隨著業(yè)務(wù)量的增大，TGWB的收發(fā)器占用率增高，這說明業(yè)務(wù)量越大，考慮鏈路網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的瓶頸鏈路影響和全網(wǎng)的收發(fā)器與波長資源的綜合利用的算法COTG或STGO流量梳理能力越強(qiáng)，從而使得收發(fā)器的使用減少更明顯。同時(shí)，即隨著波長數(shù)得增大，COTG或STGO的優(yōu)勢更明顯。
設(shè)備實(shí)施例在本實(shí)施例中，提供了一種用于ASON專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理裝置。
如圖10所示，該裝置包括尋找模塊1002，用于在ASON的邏輯拓?fù)渲袑ふ覀溥x工作路徑和備選保護(hù)路徑；確定模塊1004，用于如果接收到業(yè)務(wù)連接請求，則計(jì)算每條備選工作路徑的權(quán)重和每條備選保護(hù)路徑權(quán)重，以此確定工作-保護(hù)路徑對；以及承載模塊1006，用于以工作-保護(hù)路徑對承載業(yè)務(wù)。
綜上所述，在目前的傳輸網(wǎng)骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)中，存在大量的子波長小顆粒業(yè)務(wù)信號，因此在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化中考慮流量梳理是非常重要的。本發(fā)明采用的是收斂速度快，效率高的固定備選流量疏導(dǎo)路由方案。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中，可以根據(jù)給定業(yè)務(wù)和鏈路可能的占用情況離線計(jì)算和配置路由，并進(jìn)行資源(波長和收發(fā)器)分配，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中或者在ASON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化中，更能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)選擇最優(yōu)的疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量工作和保護(hù)路徑。從算法的原理和仿真結(jié)果表明，本發(fā)明所提出的專用保護(hù)中的業(yè)務(wù)梳理方法，能夠較好的降低網(wǎng)絡(luò)的阻塞率，并能快速、有效減少網(wǎng)絡(luò)資源的使用，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)成本。同時(shí)，與其他復(fù)雜的算法比較，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)容易，網(wǎng)絡(luò)配置原理簡單，時(shí)間復(fù)雜度低，因此能夠在傳輸網(wǎng)絡(luò)尤其ASON網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化中得到很好的應(yīng)用。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。應(yīng)該明白，這些具體實(shí)施中的變化對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，不脫離本發(fā)明的精神保護(hù)范圍。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種業(yè)務(wù)承載方法，其特征在于，包括以下步驟在交換網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)渲袑ふ覀溥x工作路徑和備選保護(hù)路徑；如果接收到業(yè)務(wù)連接請求，則計(jì)算每條所述備選工作路徑的權(quán)重和每條所述備選保護(hù)路徑權(quán)重，以此確定工作-保護(hù)路徑對；以及以所述工作-保護(hù)路徑對承載所述業(yè)務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的業(yè)務(wù)梳理方法，其特征在于，使用K-Shortest Path算法在所述邏輯拓?fù)渲袑ふ宜鰝溥x工作路徑和所述備選保護(hù)路徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的業(yè)務(wù)梳理方法，其特征在于，使用下式計(jì)算每條所述備選工作路徑的權(quán)重和每條所述備選保護(hù)路徑權(quán)重ω(ψ,p)=Σl⋐pClΣω⋐Ω*(ψ,p)D(ψ,l,p)Σw∈Ω(ψ,p)c(ψ,l,w)Xx]]>ω(ψ，p)表示每條所述備選工作路徑的權(quán)重和每條所述備選保護(hù)路徑權(quán)重，Cl為鏈路l在未承載任何業(yè)務(wù)時(shí)的最大可用容量，ψ為所述交換網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，c(ψ，l，w)為鏈路l上波長w在當(dāng)前時(shí)刻的可用容量，X/x為流量梳理的業(yè)務(wù)因子， 為在鏈路l中，遍歷每個(gè)波長對D(ψ，l，p)求和；D(ψ，l，p)是指示性函數(shù)，表示鏈路l在路徑p上的剩余帶寬c(ψ，l)與路徑p上的瓶頸帶寬之間的關(guān)系，D(ψ，l，p)＝1表示鏈路l上的剩余帶寬c(ψ，l)恰好等于路徑p的瓶頸帶寬，則這條鏈路稱為路徑p的瓶頸鏈路，否則，D(ψ，l，p)＝0； 為在鏈路l中，遍歷每個(gè)波長對可用容量求和，其值越大，ω(ψ，p)越小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的業(yè)務(wù)梳理方法，其特征在于，確定工作-保護(hù)路徑對具體包括計(jì)算pA*=min{ω(ψ,p)}]]>和pB*=min{ω(ψ,p)};]]>其中pA*表示權(quán)重最小的所述備選工作路徑，pB*表示權(quán)重最小的所述備選保護(hù)路徑由pA*和pB*構(gòu)成所述工作-保護(hù)路徑對。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的業(yè)務(wù)梳理方法，其特征在于，確定工作-保護(hù)路徑對具體包括計(jì)算ω(ψ，pA，pB)＝αA·ω(ψ，pA)+αB·ω(ψ，pB)其中，αA和αB是常數(shù)，分別表示對工作通道和保護(hù)通道的偏重程度，(pA，pB)表示所述工作-保護(hù)路徑對，ω(ψ，pA，pB)表示工作-備份路徑對(pA，pB)在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)ψ下的權(quán)重，ω(ψ，pA)和ω(ψ，pB)分別表示工作和保護(hù)路由在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)ψ下的權(quán)重；取ω(ψ,pA*,pB*)=min(pA,pB)∈P(A,B)(i,j)[ω(ψ,pA,pB)]]]>所述工作-保護(hù)路徑對。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的業(yè)務(wù)梳理方法，其特征在于，根據(jù)路由的物理長度、成本、可用性確定αA和αB的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的業(yè)務(wù)梳理方法，其特征在于，所述交換網(wǎng)絡(luò)是自動交換光網(wǎng)絡(luò)，以所述工作-保護(hù)路徑對承載所述業(yè)務(wù)具體包括在所述工作-保護(hù)路徑對的工作路徑上建立用于所述業(yè)務(wù)連接請求的LSP，同時(shí)在所述工作-保護(hù)路徑對的保護(hù)路徑上預(yù)留相應(yīng)的帶寬資源，為所述工作路徑和所述保護(hù)路徑分配網(wǎng)絡(luò)波長資源，選用所述波長資源中利用帶寬最小但不完全空閑的光纖。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的業(yè)務(wù)梳理方法，其特征在于，以所述工作-保護(hù)路徑對承載所述業(yè)務(wù)還包括修改兩條路徑相應(yīng)鏈路的剩余帶寬值，為所述業(yè)務(wù)連接請求分配相應(yīng)的帶寬以及節(jié)點(diǎn)處的收發(fā)器資源，將業(yè)務(wù)優(yōu)先疏導(dǎo)到已建的光纖波長中，否則建立新的波長光路，然后相應(yīng)地更新ASON的邏輯拓?fù)浜臀锢硗負(fù)洹?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的業(yè)務(wù)梳理方法，其特征在于，分配波長具體包括以下步驟分別在pA*和pB*上選擇可用容量最大的波長作為疏導(dǎo)所述業(yè)務(wù)的工作波長wA*和wB*。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的業(yè)務(wù)梳理方法，其特征在于，使用下式分配波長c(ψ,pA*,wA*)=max1≤w≤W[c(ψ,pA*,w)]c(ψ,pB*,wB*)=max1≤wW[c(ψ,pB*,w)]]]>其中，wA*和wB*表示疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量的工作波長，c(ψ，p，w)表示通道p上波長w在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)ψ下的可用容量。
11.一種用于交換網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)承載裝置，其特征在于，包括尋找模塊，用于在所述交換網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)渲袑ふ覀溥x工作路徑和備選保護(hù)路徑；確定模塊，用于如果接收到業(yè)務(wù)連接請求，則計(jì)算每條所述備選工作路徑的權(quán)重和每條所述備選保護(hù)路徑權(quán)重，以此確定工作-保護(hù)路徑對；以及承載模塊，用于以所述工作-保護(hù)路徑對承載所述業(yè)務(wù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于ASON專用保護(hù)的業(yè)務(wù)梳理方法，包括在ASON的邏輯拓?fù)渲袑ふ覀溥x工作路徑和備選保護(hù)路徑；如果接收到業(yè)務(wù)連接請求，則計(jì)算每條備選工作路徑的權(quán)重和每條備選保護(hù)路徑權(quán)重，以此確定工作－保護(hù)路徑對；以及以工作－保護(hù)路徑對承載業(yè)務(wù)。通過使用本發(fā)明，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)選擇最優(yōu)的疏導(dǎo)業(yè)務(wù)流量工作和保護(hù)路徑，能夠較好的降低網(wǎng)絡(luò)的阻塞率，并能快速、有效地減少網(wǎng)絡(luò)資源的使用，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和維護(hù)成本，并且具有實(shí)現(xiàn)簡單，時(shí)間復(fù)雜度低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H04Q3/52GK101052235SQ200710108030
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者汪廣澤, 黃善國, 羅沛, 顧畹儀 申請人:華為技術(shù)有限公司, 北京郵電大學(xué)