公开/公告号CN103997458A
专利类型发明专利
公开/公告日2014-08-20
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申请/专利权人 华信咨询设计研究院有限公司;
申请/专利号CN201410100734.7
申请日2014-03-18
分类号H04L12/721(20130101);H04Q11/00(20060101);
代理机构33109 杭州杭诚专利事务所有限公司;
代理人尉伟敏
地址 310000 浙江省杭州市西湖区文三路259号A幢7楼
入库时间 2023-12-17 01:14:57
法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2017-04-12
授权
授权
2014-09-17
实质审查的生效 IPC(主分类):H04L12/721 申请日:20140318
实质审查的生效
2014-08-20
公开
公开
技术领域
本发明属于光网络技术领域,涉及光传送网路由选择方法,特别涉及 一种基于光电混合交叉的节点成本最优路由选择方法。
背景技术
为了满足信息化发展对承载网大容量、高带宽、高可靠性、调度灵活、 智能管理等的需求,能实现动态自动完成网络带宽分配和调度的新型网络 体系结构的新一代“智能光网络OTN”应运而生。
OTN网络不但继承了传统的SDH和WDM技术的诸多优势,而且引 入了光交叉和电交叉功能,可以实现光、电、光电混合等波长、子波长调 度,调度更加灵活,资源也更加节约。但引入光交叉和电交叉会使节点的 属性变得不再单一,对于某一条业务而言,在途经节点可以选择光交叉或 电交叉。选择光交叉或电交叉对资源的消耗、成本的代价不同,会带来光 电交叉模式下的路由选择难题,从而对业务选路策略产生重大影响,令传 统基于单一属性节点的路由算法不再适用。如何解决这一难题成为OTN网 络建设中重要任务。
现有网络的主流路由选择方法—最小跳算法,是根据业务筛选相关的 业务路由后,再选择出经过节点数最少的路由作为最佳业务路由。该种路 由算法原理较为简单,只考虑节点个数,没有考虑光电混合交叉技术引入 之后带来的成本差异问题,会使业务优先选择节点数最少的路由,而不去 考虑节点的成本因素,往往会导致网络建设成本的增高。因此,随着光电 混合交叉技术大规模的商用,越来越需要开发适用于光电混合交叉的OTN 网络路由选择方法。
发明内容
本发明解决了传统最小跳路由算法仅考虑节点个数,没有考虑光电混 合交叉技术引入之后带来的成本差异,与现有主流网络基于光电混合交叉 的OTN网络的路由选择算法不匹配的问题,以成本最优为出发点,提供一 种综合了光交叉和电交叉方面的考虑并与OTN网络建设成本相匹配的基 于光电混合交叉的路由选择方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于光电混合交叉 的节点成本最优路由选择方法,包括以下步骤:
步骤一:对于总量为N的业务,设置参数n,n初始值取1,表示第n 条业务;
步骤二:分析第n条业务,遍历出首节点到末节点的所有业务路由,并 检测这些业务路由的剩余资源是否满足第n条业务的资源需求;
步骤三:若符合要求的业务路由数m=0,则该业务路由安排失败,并记 录失败信息,然后执行步骤八;若符合要求的业务路由数m≥1,则转入步骤 四;
步骤四:包括子步骤一、子步骤二和子步骤三:
子步骤一:计算出第n条业务的业务路由的首末节点代价值2*κn;
子步骤二:计算出第n条业务的第i条业务路由经过的采用电交叉的节
点数其中,i=1,2……m,i初始值取1,表示第i条业务路 由,并乘以电交叉的成本μn,得到第n条业务除首末节点外的第i条业 务路由电交叉成本:
子步骤三:计算出第n条业务的第i条业务路由经过的采用光交叉的节
点数并乘以光交叉的成本ηn,得到第n条业务的第i条业务路由光 交叉成本:
步骤五:将步骤四得到的各个节点成本求和,计算出第n条业务的第i条 业务路由综合成本代价:
步骤六:令i=i+1,重复步骤四和五,直至全部算出第n条业务所有满 足要求的业务路由综合成本代价;
步骤七:将步骤六得到的第n条业务的所有业务路由的光电混合交叉综 合成本代价进行比较,选择其中综合成本代价最小的业务路由作为承载路 由;
步骤八:令n=n+1,重复步骤二至七,直至n≥N,所有业务安排结束。
作为优选,所述步骤二中,业务路由的剩余资源包括波道资源、端口 资源、电交叉容量、光交叉容量。
作为优选,所述步骤四的子步骤一中,其中, Vn:表示第n条业务的速率;λ:表示单个线路侧OTU的速率;Cλ:表示 端口速率为λ的线路侧OTU成本;E:表示节点电交叉矩阵的总容量;CE: 表示容量为E的节点电交叉矩阵成本。
作为优选,所述步骤四的子步骤二中,
作为优选,所述步骤四子步骤三中,光交叉不受速率的限制,ηn取定 值,η1=η2=......=ηN。
作为优选,所述步骤五中,将κn,μn的值带入得到第n条业务的第i条路由光电混合交叉的节点代价值: 其中Cλ,CE,ηn的值根据实际的工程造价 由人工取定。
作为优选,所述步骤七中,若只存在一条业务路由,则选择该唯一路由 作为承载路由;若第n条业务的业务路由最小节点代价值有若干条相同,则 选择路径最短的路由作为本业务路由。
本发明的业务路由选择方法引入节点使用代价,将业务路由所采用光 交叉的节点数和成本以及所采用电交叉的节点数和成本四个影响因素综合 考虑。现有的OTN网络中同时存有光交叉和电交叉技术,电交叉设备具有 交叉容限值,而光交叉设备则没有相关的限制。在路由选择时,同一路由 上可能其经过的节点同时包含光交叉和电交叉,而两者对于路由选择的综 合成本代价不同,所以在计算路由跳数时需对采用光交叉还是采用电交叉 进行综合考虑。因此,本发明的业务路由选择方法是在OTN网络光电混合 交叉的背景下对传统的跳数约束算法进行的改良。需要说明的是,本路由 选择方法可不仅仅用于OTN网络,也同样适用于传统的WDM、OADM网 络。
本发明的实质性效果是:在网络规划建设中,考虑现有光网络中光电 混合交叉的情况,利用光传送网所提供灵活的网络指配能力,选择出基于 光电混合交叉的节点成本最优路由选择方法。
附图说明
图1基于光电混合交叉的节点成本最优路由选择方法流程图;
图2本实施例的光传送网的组网示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例:
本实施例所描述的一种基于光电混合交叉的节点成本最优路由选择方 法,其特征包含如下步骤:首先找出第n条业务所有自首节点到末节点、且 满足带宽要求的所有业务路由,数量共有m条,然后选择节点综合成本代价
具体包括以下步骤(参见附图1):
步骤一:对于总量为N的业务,设置参数n,n初始值取1,表示第n 条业务;
步骤二:分析第n条业务,遍历出首节点到末节点的所有业务路由,并 检测这些业务路由剩余的波道资源、端口资源、电交叉容量、光交叉容量等 资源是否满足第n条业务的资源需求;
步骤三:经上述分析后,若符合要求的业务路由数m=0,则该业务路由 安排失败,并记录失败信息,然后执行步骤八;若符合要求的业务路由数 m≥1,则转入步骤四;
步骤四:计算出第n条业务的第i条业务路由分别采用电交叉和光交叉 的节点数量和
步骤五:计算出第n条业务的第i条业务路由的节点综合成本代价: 其中Cλ,CE,ηn的值根据实际的工程造价 取定;
步骤六:令i=i+1,重复步骤四和五,直至全部算出第n条业务所有满 足要求的业务路由(即i=m)综合成本代价;
步骤七:将步骤六得到的节点综合成本代价进行比较,选择其中综合成 本代价最小的业务路由作为承载路由;若只存在一条业务路由(即m=1),则 选择该唯一路由作为承载路由;若其业务路由的最小综合成本代价有若干条 相同,则选择路径最短的路由作为本业务路由;
步骤八:令n=n+1,重复步骤二至七,直至n≥N,所有业务安排结束。
具体举例:以某运营商的一干OTN网络(参见附图2)为例,网络的链 路速率为100Gb/s,并由8个节点组成,业务需求表如表1所示,其中以第 1条A-E的10GE业务需求为例,附图2中A-E由11条100Gb/s OTN链路组 成。
表1
假定所给网络资源充足,该方法包括以下步骤:
第一步:遍历出A-E可选业务路由条数m=4,分别为业务路由1:A(电) -F(光)-G(电)-E(电);业务路由2:A(电)-B(光)-F(光)-G(电) -E(电);业务路由3:A(电)-B(光)-C(光)-D(光)-E(电);业务路 由4:A(电)-H(电)-E(电);
第二步:计算出A-E业务的第i(i=1,2,3,4,初始值取1)条业务 路由经过的电交叉和光交叉的节点数量和
第三步:利用公式并根据Cλ,CE,η1 实际工程造价和第二步计算出的和值,计算出该条A-E的10GE业务第i 条路由的综合成本代价;
第四步:令i=i+1,重复第二步和第三步,直至全部算出A-E的业务所 有4条业务路由综合成本代价;
第五步:对这4条业务路由进行比较,选择其中综合成本代价最小的业 务路由作为承载路由。
根据第一步遍历出的业务路由和第二步计算出的所采用光交叉和电交 叉的节点数量,4条业务路由依次为:业务路由1:业务路由2:
业务路由1:S1= 8.14;业务路由2:S2= 8.19;业务路由3:S3= 4.21; 业务路由4:S4= 8.09。
经比较,本发明方法会选择节点代价最低的业务路由3即A(电)-B(光) -C(光)-D(光)-E(电)作为A-E业务的承载路由。
针对同样的网络拓扑和业务需求,若采用传统的最小跳路由选择算法, 则会采用跳数最少的路由4:A(电)-H(电)-E(电)作为A-E业务的承载 路由,其综合成本代价将近为本发明方法的2倍。显然本实施例考虑了现有 光网络中光电混合交叉的情况,利用光传送网所提供的灵活网络指配能力, 选择出基于光电混合交叉的节点成本最优的业务路由。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何 形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变 体及改型。
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