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      一種時鐘同步規(guī)劃中的prc接入網(wǎng)元選擇方法

      文檔序號:9581442閱讀:607來源:國知局
      一種時鐘同步規(guī)劃中的prc接入網(wǎng)元選擇方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明設(shè)及一種PRC接入網(wǎng)元的選擇,特別是設(shè)及一種時鐘同步規(guī)劃中的PRC接 入網(wǎng)元選擇方法,屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域。
      【背景技術(shù)】
      [0002] 隨著通信技術(shù)和業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展,光通信網(wǎng)的規(guī)模在不斷擴大,光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間 的信息交互對于時鐘同步和時間性能的要求也越來越高。
      [0003] 同步網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上可分為準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)、主從同步網(wǎng)絡(luò)W及混合同步網(wǎng)絡(luò)S種。
      [0004] 準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)中所有時鐘設(shè)備度UildingIntegratedTimingSupply,BK巧獨立 運行,不依賴于其他時鐘,每個主參考時鐘(PrimaryReferenceClock,PRC)負(fù)責(zé)同步各自 區(qū)域內(nèi)設(shè)備,因為主參考時鐘PRC的精度較高,所W不同區(qū)域間設(shè)備亦可實現(xiàn)高精度的同 步,從而達(dá)到整個網(wǎng)絡(luò)的同步。
      [0005] 主從同步網(wǎng)絡(luò)是一種分級結(jié)構(gòu)的同步網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)中的時鐘設(shè)備分為多級,各級時鐘 由于配置的差異而具有不同的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度,下級設(shè)備嚴(yán)格同步上級設(shè)備,具有嚴(yán)格等 級性。
      [0006] 混合同步網(wǎng)絡(luò)指準(zhǔn)同步和主從同步綜合應(yīng)用的組網(wǎng)方式,是最常用的組網(wǎng)方式。
      [0007] 對于光通信網(wǎng)絡(luò)的時鐘同步規(guī)劃,一般會做W下技術(shù)參數(shù)的約束:2臺時鐘設(shè)備 之間網(wǎng)元數(shù)量不超過Ni個,整個同步鏈不能超過N2個網(wǎng)元,整個同步鏈不能超過N冶時鐘 設(shè)備,同步時鐘鏈路不可W出現(xiàn)環(huán)路。此外,還要綜合權(quán)衡方案的技術(shù)性能與經(jīng)濟(jì)性。
      [0008] 考慮到時鐘同步規(guī)劃設(shè)計應(yīng)該具有高可靠、高性能、易維護(hù)、可擴展等特點,當(dāng)網(wǎng) 絡(luò)規(guī)模較大,網(wǎng)元節(jié)點個數(shù)過多時,為了提高同步網(wǎng)絡(luò)的可靠性,進(jìn)一步減少故障風(fēng)險,可 W通過劃分時鐘同步區(qū)的方法來優(yōu)化設(shè)計。當(dāng)前,時鐘同步規(guī)劃的一般步驟為:首先,獲取 客戶需求,包括時鐘數(shù)量要求,部署節(jié)點限制等;其次,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及規(guī)模,確定時鐘 同步區(qū)數(shù)量及范圍;再次,遵照規(guī)劃規(guī)則,在同步區(qū)內(nèi)進(jìn)行時鐘部署及時鐘流規(guī)劃;最后, 檢查規(guī)劃時鐘流是否存在環(huán)路,并評估時鐘同步規(guī)劃方案的性能。
      [0009] 目前,對于時鐘同步規(guī)劃,大多還依賴于人工規(guī)劃,隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大W及結(jié)構(gòu) 的復(fù)雜性提高,人工規(guī)劃越來越困難,時鐘規(guī)劃方案正確性、可靠性很難控制。在確定時鐘 設(shè)備接入節(jié)點后,目前已有最小生成樹等算法被用來規(guī)劃時鐘流鏈路,但是大規(guī)模和復(fù)雜 結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下,同步區(qū)劃分W及PRC時鐘部署的仍主要依賴人工,無法實現(xiàn)智能規(guī)劃。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0010] 本發(fā)明的主要目的在于,克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種時鐘同步規(guī)劃中的PRC接入網(wǎng)元選擇方法,特別適用于大規(guī)模和復(fù)雜結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的時鐘同步規(guī)劃。
      [0011] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模和復(fù)雜結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的PRC時鐘接 入網(wǎng)元的自動選擇,可用到網(wǎng)絡(luò)時鐘同步規(guī)劃算法中,可克服人工規(guī)劃的復(fù)雜性及性能評 估的不確定性等問題。
      [0012] 為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
      [0013] 一種時鐘同步規(guī)劃中的PRC接入網(wǎng)元選擇方法,包括W下步驟:
      [0014] 1)輸入網(wǎng)元信息參數(shù),所述網(wǎng)元信息包括網(wǎng)元個數(shù)N、網(wǎng)元類型、網(wǎng)元IDW及網(wǎng)元 連接關(guān)系; 陽01引將每個網(wǎng)元記為肥。,其中n= 1,2,…,N,N為自然數(shù);
      [0016] 將網(wǎng)元連接關(guān)系通過網(wǎng)元連接對< 肥1,肥,>來表征,其中i,j= 1,2,…,N;
      [0017] 。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中輸入的網(wǎng)元個數(shù),通過式(1)計算所需限定的PRC個數(shù)化rc_min,
      [0018] Nprc_min=\NJN)八 一 (1 )
      [0019] 其中,N為網(wǎng)元個數(shù),成為網(wǎng)絡(luò)中需要約束的同步鏈所要限定的網(wǎng)元個數(shù);
      [0020] 并確定該網(wǎng)絡(luò)中所需規(guī)劃的PRC個數(shù)化;rc_set,要求化;rc_set>^rcjnin;
      [0021] 3)遍歷網(wǎng)絡(luò)中所有網(wǎng)元,對每個網(wǎng)元所直接連接的網(wǎng)元個數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計,形成網(wǎng)元 連接個數(shù)序列M,記為
      [0022] M= {Ml,M2,-,MJ,i= 1,2,-,N
      [0023] 其中,M康示與第i個網(wǎng)元直接連接的網(wǎng)元個數(shù);
      [0024] 4)PRC接入備選網(wǎng)元集的選擇;
      [00巧]對形成的網(wǎng)元連接個數(shù)序列M,根據(jù)每個網(wǎng)元直接連接的網(wǎng)元個數(shù)進(jìn)行降序排 列;
      [0026] 取排位于前Y個網(wǎng)元作為備選網(wǎng)元,取Y> 2*化;rc_set;
      [0027] 將排位于前Y個網(wǎng)元匯集成PRC接入備選網(wǎng)元集,記為{NE_PRCy},y= 1,2,…Y;
      [002引 5)遍歷Y個備選網(wǎng)元,計算出網(wǎng)絡(luò)中所有網(wǎng)元對該Y個備選網(wǎng)元的時鐘跟蹤長度, 并形成時鐘跟蹤長度矩陣D,記為
      [0030] 其中,心表示第i個網(wǎng)元到第j個備選網(wǎng)元的時鐘跟蹤長度值;
      [0031] 6)根據(jù)時鐘跟蹤長度矩陣D、并按照約束的定量參數(shù)條件,通過迭代優(yōu)化法來選 擇PRC優(yōu)先接入網(wǎng)元;
      [0032] 所述約束的定量參數(shù)條件包括備選網(wǎng)元在有效跳數(shù)內(nèi)覆蓋網(wǎng)元個數(shù)需取上限值, 覆蓋網(wǎng)元的平均時鐘跟蹤長度需取下限值,PRC優(yōu)先接入網(wǎng)元在網(wǎng)絡(luò)中部署需分布均勻;
      [0033] 所述PRC優(yōu)先接入網(wǎng)元為化rc_set個,是從PRC接入備選網(wǎng)元集中選擇并確定 的。
      [0034] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述步驟6)中通過迭代優(yōu)化法來選擇PRC優(yōu)先接入網(wǎng)元, 具體步驟為,
      [0035] 6-1)初始化備選網(wǎng)元覆蓋程度的權(quán)重矩陣;
      [0036] 首先,初始化備選網(wǎng)元在有效跳數(shù)內(nèi)覆蓋網(wǎng)元標(biāo)識矩陣N。;
      [0037] 建立一個NXY維的全零新矩陣作為備選網(wǎng)元在有效跳數(shù)內(nèi)覆蓋網(wǎng)元標(biāo)識矩陣N。, 令Nt(fincKD《Ni)) = 1,即與時鐘跟蹤長度矩陣D中所有小于等于Ni的元素坐標(biāo)相對應(yīng) 的備選網(wǎng)元在有效跳數(shù)內(nèi)覆蓋網(wǎng)元標(biāo)識矩陣N。的元素值均設(shè)為1 ;其中,find值《Ni)表 示時鐘跟蹤長度矩陣D中滿足N1的元素所對應(yīng)的坐標(biāo)(i,j),N1表示2臺時鐘設(shè)備 之間所要限定的網(wǎng)元數(shù)量;
      [003引其次,初始化覆蓋網(wǎng)元的有效時鐘追蹤距離矩陣D。=D-N。,即為時鐘跟蹤長度矩 陣D與備選網(wǎng)元在有效跳數(shù)內(nèi)覆蓋網(wǎng)元標(biāo)識矩陣N。的內(nèi)積,獲得覆蓋網(wǎng)元的有效時鐘追蹤 距離矩陣D。中的元素值為有效跳數(shù)N1內(nèi)每個網(wǎng)元到備選網(wǎng)元的時鐘追蹤距離;
      [0039] 于是,根據(jù)備選網(wǎng)元在有效跳數(shù)內(nèi)覆蓋網(wǎng)元標(biāo)識矩陣化和網(wǎng)絡(luò)中所需規(guī)劃的PRC 個數(shù)化;rc_set,初始化備選網(wǎng)元覆蓋程度的權(quán)重矩陣N。' =N。?化;rc_set;
      [0040] 6-2)對備選網(wǎng)元,計算其在有效跳數(shù)Ni內(nèi)備選網(wǎng)元覆蓋程度的加權(quán)系數(shù);
      [0041] 將備選網(wǎng)元覆蓋程度的權(quán)重矩陣化'中每列元素相加,得到一個相加序列n。,記 為
      [0042] n。={n1,山,…,n;},i= 1, 2,…,Y
      [00創(chuàng)其中,n康示第i個備選網(wǎng)元在有效跳數(shù)N1內(nèi)備選網(wǎng)元覆蓋程度的加權(quán)系數(shù);W44] 6-3)根據(jù)備選網(wǎng)元覆蓋程度的加權(quán)系數(shù)值來判斷并確定PRC優(yōu)先接入網(wǎng)元;
      [0045] 將相加序列n。中備選網(wǎng)元覆蓋程度的加權(quán)系數(shù)的上限值記為加權(quán)系數(shù)頂值;
      [0046] 若相加序列n。中加權(quán)系數(shù)頂值有且僅有一個、即唯一,則令PRC接入備選網(wǎng)元集 {NE_PRCy}中的y等于加權(quán)系數(shù)頂值所對應(yīng)的備選網(wǎng)元序號,確定第y個備選網(wǎng)元作為PRC 優(yōu)先接入網(wǎng)元,并令已選PRC優(yōu)先接入網(wǎng)元個數(shù)作+1累算、即Npf。=Npft+1,后跳轉(zhuǎn)到步驟 6-6);
      [0047] 若相加序列n。中加權(quán)系數(shù)頂值至少為兩個、即存在有相同值,則進(jìn)入步驟6-4);
      [0048] 6-4)根據(jù)覆蓋網(wǎng)元的平均時鐘跟蹤長度來判斷并確定PRC優(yōu)先接入網(wǎng)元;
      [0049] 對于相加序列n。中加權(quán)系數(shù)頂值所對應(yīng)的備選網(wǎng)元序號,計算備選網(wǎng)元序號對應(yīng) 的備選網(wǎng)元所覆蓋網(wǎng)元的平均時鐘跟蹤長度;將相加序列n。中加權(quán)系數(shù)頂值在覆蓋網(wǎng)元的 有效時鐘追蹤距離矩陣D。中所對應(yīng)的列元素相加并除W加權(quán)系數(shù)頂值,即為加權(quán)系數(shù)頂值 對應(yīng)的備選網(wǎng)元所覆蓋網(wǎng)元的平均時鐘跟蹤長度;
      [0050] 按照約束的定量參數(shù)條件,將備選網(wǎng)元所覆蓋網(wǎng)元的平均時鐘跟蹤長度需取下限 值設(shè)為共有S個; 陽05U若S+Npu《化rc_set,則將對應(yīng)的S個備選網(wǎng)元全部作為PRC優(yōu)先接入網(wǎng)元,并令 已選的PRC優(yōu)先接入網(wǎng)元個數(shù)作+S累算、即Npf。=Npfc+S,后跳轉(zhuǎn)到步驟6-6); 陽0巧若S+Npre>P^p;rc_set,則進(jìn)入步驟 6-f5);
      [0053] 6-5)計算S個備選網(wǎng)元之間的相互距離,根據(jù)備選網(wǎng)元到其他備選網(wǎng)元距離之和 降序排列,取前化rc_set-Npr。個備選網(wǎng)元作為PRC優(yōu)先接入網(wǎng)元,并令Npr。=化;rc_set;
      [0054] 6-6)若Npfc< ^rc_set,則更新備選網(wǎng)元覆蓋程度的權(quán)重矩陣N。',再對備選網(wǎng) 元覆蓋程度的權(quán)重矩陣N。'中的每一列減去已確定的備選網(wǎng)元序號所對應(yīng)的備選網(wǎng)元在 有效跳數(shù)內(nèi)覆蓋網(wǎng)元標(biāo)識矩陣N。中列的值,從而得到新標(biāo)識矩陣N。'; 陽化5] 令新標(biāo)識矩陣
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