專利名稱：一種路由波長分配方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，特別是指一種路由波長分配方法和系統(tǒng)。
背景技術：
K條最短路徑算法(KSP，K-ShorteSt Path Algorithm)算法是一種解決在網(wǎng)絡拓撲中獲得指定的源節(jié)點到目的節(jié)點的多條路徑問題的算法，通過該算法可以在網(wǎng)絡拓撲中獲得路徑權重和由小到大排序的K條路徑。KSP算法作為一種很實用的算法，被廣泛應用到交通運輸、通信路由計算、人工智能、經(jīng)濟理論研究、數(shù)學應用等領域，具備很高的應用價值，并能夠給使用者帶來巨大的經(jīng)濟利益。長期以來，國內外學術界對KSP算法都進行了廣泛、深入的研究，旨在改善和提高算法的效率，盡可能減少算法的時間與空間復雜度，先后涌現(xiàn)了諸多的K優(yōu)路徑算法。1966年Roth提出的D算法，可以認為是拓撲結構測試中最經(jīng)典的方法，也是最早實現(xiàn)自動化的測試生成算法之一。它是完備的測試算法，可以檢測非冗余電路中所有可以檢測的故障。雖然D算法是在20世紀60年代提出的，而且被修正過多次，但是，許多新的測試方法都是在它的基礎上發(fā)展起來的，而且一直沿用至今。近年來，隨著光傳送網(wǎng)波長交換光網(wǎng)絡(WSON，Wavelength Switched Optical Network)技術的迅猛發(fā)展，KSP算法和D算法正被越來越多地應用到解決路由波長分配 (RWA,Route Wavelength Assignment)算法的路由問題中來。由于RWA算法本身具有非確定型多項式的特征，其所包含的路由的R過程和波長分配的WA過程要分為兩步實現(xiàn)。目前的(WSON)傳送網(wǎng)的WA波長分配過程，往往不是全波長交換的，由于面臨傳送節(jié)點有阻交叉約束的限制，需要在路由的計算過程中，提供K條可替代路由，以防止在選定路由上波長分配失敗后提供可替換的路由以進行再次的波長分配過程。以往的針對網(wǎng)絡中相鄰節(jié)點之間具有多條光纖鏈路的網(wǎng)絡狀況下，已經(jīng)存在某些針對路由和波長分配的方案，比如可以采用在兩個相鄰節(jié)點間增加多個虛節(jié)點的方式，來區(qū)分原本存在于兩個相鄰節(jié)點間的多條光纖鏈路，這樣的改動可以適應現(xiàn)存的算路算法， 如D算法和KSP算法。上述方法的確可以解決節(jié)點間多鏈路的選路問題，但是伴隨而來的問題仍不可小視。由于現(xiàn)在的網(wǎng)絡節(jié)點規(guī)模逐漸擴大，節(jié)點間鏈路的數(shù)目也逐漸增多，在這樣的網(wǎng)絡環(huán)境中，如果仍然通過增加虛節(jié)點的方式來解決上述問題，就會使現(xiàn)有的網(wǎng)絡鏈路數(shù)目規(guī)模和節(jié)點數(shù)目規(guī)模都有很大幅度的增加，使得算路過程變得相當復雜，消耗時間規(guī)模特別大。雖然運用這種方法能夠算出最理想的路由，但是隨之付出的時間代價和計算代價太大。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種路由波長分配方法和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)實網(wǎng)絡中相鄰節(jié)點間擁有多條光纖鏈路的路由和波長分配問題。為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的
一種路由波長分配方法，根據(jù)節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲，預先存儲并更新相鄰節(jié)點間光纖鏈路和波長的占用信息，該方法還包括將節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲抽象為節(jié)點間單鏈路的網(wǎng)絡拓撲；基于所述節(jié)點間單鏈路網(wǎng)絡拓撲，采用路由算法確定從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由；通過信令從所述路由的源節(jié)點開始逐跳遍歷到目的節(jié)點，獲取對應的多個所述占用信息；并依據(jù)獲取的多個占用信息，確定承載業(yè)務需要預留的波長；通過信令從所述路由的目的節(jié)點開始逐跳遍歷到源節(jié)點，獲取對應的多個所述占用信息，并依據(jù)獲取的多個占用信息和需要預留的波長，從目的節(jié)點到源節(jié)點、依次選擇所述路由上相鄰節(jié)點間承載業(yè)務的光纖鏈路；在選擇的光纖鏈路上進行波長預留。其中，所述相鄰節(jié)點間光纖鏈路和波長的占用信息包含相鄰節(jié)點間各波長在各光纖鏈路上的可用信息、相鄰節(jié)點間所有光纖鏈路上各波長可用數(shù)目和所有光纖鏈路上各波長總體可用信息；所述可用信息包括可用或不可用。其中，所述確定的從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由的信息包括所述路由中從源節(jié)點到目的節(jié)點的每一跳節(jié)點的信息。其中，所述依據(jù)獲取的多個占用信息，確定承載業(yè)務需要預留的波長，為對獲取的多個占用信息中的、各光纖鏈路上各波長總體可用信息取交集，獲得在整個所述路由上可用的波長集；并采用波長分配算法從所述波長集中選定需要預留的波長；所述波長分配算法包括FF或RF算法。其中，依據(jù)獲取的多個占用信息和需要預留的波長，從目的節(jié)點到源節(jié)點、依次選擇所述路由上相鄰節(jié)點間承載業(yè)務的光纖鏈路，為根據(jù)需要預留的波長，從目的節(jié)點開始依次查詢對應的多個占用信息，并依次分析每個占用信息中所述需要預留的波長為可用的多條光纖鏈路上的可用波長數(shù)目，從中選擇可用波長數(shù)目最多的光纖鏈路作為承載業(yè)務的光纖鏈路。一種路由波長分配系統(tǒng)，包括設置模塊、計算模塊、前向遍歷模塊和后向遍歷模塊；其中所述設置模塊，用于根據(jù)節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲，預先存儲并更新相鄰節(jié)點間光纖鏈路和波長的占用信息；并將節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲抽象為節(jié)點間單鏈路的網(wǎng)絡拓撲；所述計算模塊，用于基于所述節(jié)點間單鏈路網(wǎng)絡拓撲，采用路由算法確定從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由；所述前向遍歷模塊，用于通過信令從所述路由的源節(jié)點開始逐跳遍歷到目的節(jié)點，獲取對應的多個所述占用信息；并依據(jù)獲取的多個占用信息，確定承載業(yè)務需要預留的波長；所述后向遍歷模塊，用于通過信令從所述路由的目的節(jié)點開始逐跳遍歷到源節(jié)點，獲取對應的多個所述占用信息，并依據(jù)獲取的多個占用信息和需要預留的波長，從目的節(jié)點到源節(jié)點、依次選擇所述路由上相鄰節(jié)點間承載業(yè)務的光纖鏈路；并在選擇的光纖鏈路上進行波長預留。所述占用信息包含相鄰節(jié)點間各波長在各光纖鏈路上的可用信息、各光纖鏈路上各波長可用數(shù)目和各光纖鏈路上各波長總體可用信息；所述可用信息包括可用或不可用。所述計算模塊確定的從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由的信息包括所述路由中從源節(jié)點到目的節(jié)點的每一跳節(jié)點的信息。所述前向遍歷模塊，還用于對獲取的多個占用信息中的、各光纖鏈路上各波長總體可用信息取交集，獲得在整個所述路由上可用的波長集；并采用波長分配算法從所述波長集中選定所述需要預留的波長；所述波長分配算法包括FF或RF算法。所述后向遍歷模塊，還用于根據(jù)需要預留的波長，從目的節(jié)點開始依次查詢對應的多個占用信息，并依次分析每個占用信息中所述需要預留的波長為可用的多條光纖鏈路上的可用波長數(shù)目，從中選擇可用波長數(shù)目最多的光纖鏈路作為承載業(yè)務的光纖鏈路。本發(fā)明路由波長分配方法和系統(tǒng)，在節(jié)點間存在多條光纖鏈路情況的網(wǎng)絡中，首先按照原網(wǎng)絡設計的網(wǎng)絡拓撲特征，抽象出網(wǎng)絡新拓撲，按照抽象后的網(wǎng)絡拓撲進行常規(guī)路由，路由算法可以是使用廣泛采用的路由算法，如KSP算法、D算法等等；抽象出網(wǎng)絡新拓撲之后，將相鄰節(jié)點間的多條光纖鏈路和波長信息存在一個信息結構中，進行統(tǒng)一規(guī)范和管理。路由過程結束后，在信令過程中按照信息結構中存儲的光纖鏈路信息進行光纖鏈路和波長分配。本發(fā)明提出的方案不僅能夠解決節(jié)點間存在多光纖鏈路情況下的路由和波長分配問題，還會盡量減小算路時間和計算代價的規(guī)模，使得在節(jié)點間多光纖鏈路的網(wǎng)絡規(guī)模增大的同時，時間性能得到合理優(yōu)化；使得在網(wǎng)絡節(jié)點規(guī)模增加，或者相鄰節(jié)點間光纖鏈路規(guī)模增加時，不至于算路時間過于長久，并且能夠相對最優(yōu)地選到適合的光纖鏈路為業(yè)務服務。


圖1為本發(fā)明路由波長分配方法流程圖；圖2為節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲示意圖；圖3為節(jié)點單多鏈路的網(wǎng)絡拓撲示意圖；圖4為本發(fā)明路由波長分配系統(tǒng)結構圖。
具體實施例方式本發(fā)明路由波長分配方案的思路為在節(jié)點間存在多條光纖鏈路情況的網(wǎng)絡中， 首先按照原網(wǎng)絡設計的網(wǎng)絡拓撲特征，抽象出網(wǎng)絡新拓撲，按照抽象后的網(wǎng)絡拓撲進行常規(guī)路由，路由算法可以是使用廣泛采用的路由算法，如KSP算法、D算法等等；抽象出網(wǎng)絡新拓撲之后，將相鄰節(jié)點間的多條光纖鏈路和波長信息存在一個信息結構中，進行統(tǒng)一規(guī)范和管理。路由過程結束后，在信令過程中按照信息結構中存儲的光纖鏈路信息進行光纖鏈路和波長分配。本發(fā)明的方案即適用于相鄰節(jié)點間光纖鏈路數(shù)目不一致的情況，也適用于相鄰節(jié)點間光纖鏈路權重不一致的情況。如圖1所示，本發(fā)明路由波長分配的流程包括步驟101，根據(jù)節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲，預先存儲相鄰節(jié)點間光纖鏈路和波長的占用信息；將節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲抽象為節(jié)點間單鏈路的網(wǎng)絡拓撲。
其中，相鄰節(jié)點間光纖鏈路和波長的占用信息包含相鄰節(jié)點間各波長在各光纖鏈路上的可用信息、各光纖鏈路上各波長可用數(shù)目和各光纖鏈路上各波長總體可用信息； 所述可用信息包括可用或不可用。步驟102，基于節(jié)點間單鏈路網(wǎng)絡拓撲，采用路由算法確定從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由。確定的從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由的信息包括路由中從源節(jié)點到目的節(jié)點的每一跳節(jié)點的信息。步驟103，通過信令從路由的源節(jié)點開始逐跳遍歷到目的節(jié)點，獲取對應的多個占用信息；并依據(jù)獲取的多個占用信息，確定承載業(yè)務需要預留的波長?；谏鲜龅恼加眯畔ⅲ摬襟E的實現(xiàn)為對獲取的多個占用信息中的、各光纖鏈路上各波長總體可用信息取交集，獲得在整個路由上可用的波長集；并采用波長分配算法從波長集中選定需要預留的波長；波長分配算法包括FF或RF算法。步驟104，通過信令從路由的目的節(jié)點開始逐跳遍歷到源節(jié)點，獲取對應的多個占用信息，并依據(jù)獲取的多個占用信息和需要預留的波長，從目的節(jié)點到源節(jié)點、依次選擇路由上相鄰節(jié)點間承載業(yè)務的光纖鏈路；在選擇的光纖鏈路上進行波長預留?；谏鲜龅恼加眯畔ⅲ摬襟E的實現(xiàn)為根據(jù)需要預留的波長，從目的節(jié)點開始依次查詢對應的多個占用信息，并依次分析每個占用信息中需要預留的波長為可用的多條光纖鏈路上的可用波長數(shù)目，從中選擇可用波長數(shù)目最多的光纖鏈路作為承載業(yè)務的光纖鏈路。下面對本發(fā)明的上述技術方案進行詳細的描述。關于路由過程，具體的首先，需要對現(xiàn)有的網(wǎng)絡拓撲進行抽象處理，主要是將節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲抽象為節(jié)點間單鏈路的網(wǎng)絡拓撲，如圖2所示為節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲，抽象后得到如圖3所示的節(jié)點間單鏈路的網(wǎng)絡拓撲。然后，基于節(jié)點間單鏈路的網(wǎng)絡拓撲，采用路由算法(例如KSP算法、D算法等)確定從源節(jié)點到目的節(jié)點的一條或多條路由作為業(yè)務備選路由，這里，確定的路由的信息只包含本路由中從源節(jié)點到目的節(jié)點的每一跳節(jié)點的信息，如圖3中，源節(jié)點為A、目的節(jié)點為C時，確定的一條路由的信息為節(jié)點A —節(jié)點B —節(jié)點C，不需要具體至本路由上相鄰節(jié)點間的光纖鏈路信息(例如，節(jié)點A和節(jié)點B之間存在多條光纖鏈路時，選擇哪條光纖鏈路用于業(yè)務傳輸)，具體本路由上相鄰節(jié)點間的光纖鏈路的選擇在波長分配過程中完成。關于波長分配過程，具體的可以分為兩個過程前向信令過程和后向信令過程。其中，前向信令過程和后向信令過程都需要基于以下的信息存儲結構，如表1所不。
權利要求
1.一種路由波長分配方法，其特征在于，根據(jù)節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲，預先存儲并更新相鄰節(jié)點間光纖鏈路和波長的占用信息，該方法還包括將節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲抽象為節(jié)點間單鏈路的網(wǎng)絡拓撲；基于所述節(jié)點間單鏈路網(wǎng)絡拓撲，采用路由算法確定從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由；通過信令從所述路由的源節(jié)點開始逐跳遍歷到目的節(jié)點，獲取對應的多個所述占用信息；并依據(jù)獲取的多個占用信息，確定承載業(yè)務需要預留的波長；通過信令從所述路由的目的節(jié)點開始逐跳遍歷到源節(jié)點，獲取對應的多個所述占用信息，并依據(jù)獲取的多個占用信息和需要預留的波長，從目的節(jié)點到源節(jié)點、依次選擇所述路由上相鄰節(jié)點間承載業(yè)務的光纖鏈路；在選擇的光纖鏈路上進行波長預留。
2.根據(jù)權利要求1所述路由波長分配方法，其特征在于，所述相鄰節(jié)點間光纖鏈路和波長的占用信息包含相鄰節(jié)點間各波長在各光纖鏈路上的可用信息、相鄰節(jié)點間所有光纖鏈路上各波長可用數(shù)目和所有光纖鏈路上各波長總體可用信息；所述可用信息包括可用或不可用。
3.根據(jù)權利要求1或2所述路由波長分配方法，其特征在于，所述確定的從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由的信息包括所述路由中從源節(jié)點到目的節(jié)點的每一跳節(jié)點的信息。
4.根據(jù)權利要求2所述路由波長分配方法，其特征在于，所述依據(jù)獲取的多個占用信息，確定承載業(yè)務需要預留的波長，為對獲取的多個占用信息中的、各光纖鏈路上各波長總體可用信息取交集，獲得在整個所述路由上可用的波長集；并采用波長分配算法從所述波長集中選定需要預留的波長；所述波長分配算法包括FF或RF算法。
5.根據(jù)權利要求2所述路由波長分配方法，其特征在于，依據(jù)獲取的多個占用信息和需要預留的波長，從目的節(jié)點到源節(jié)點、依次選擇所述路由上相鄰節(jié)點間承載業(yè)務的光纖鏈路，為根據(jù)需要預留的波長，從目的節(jié)點開始依次查詢對應的多個占用信息，并依次分析每個占用信息中所述需要預留的波長為可用的多條光纖鏈路上的可用波長數(shù)目，從中選擇可用波長數(shù)目最多的光纖鏈路作為承載業(yè)務的光纖鏈路。
6.一種路由波長分配系統(tǒng)，其特征在于，包括設置模塊、計算模塊、前向遍歷模塊和后向遍歷模塊；其中所述設置模塊，用于根據(jù)節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲，預先存儲并更新相鄰節(jié)點間光纖鏈路和波長的占用信息；并將節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲抽象為節(jié)點間單鏈路的網(wǎng)絡拓撲；所述計算模塊，用于基于所述節(jié)點間單鏈路網(wǎng)絡拓撲，采用路由算法確定從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由；所述前向遍歷模塊，用于通過信令從所述路由的源節(jié)點開始逐跳遍歷到目的節(jié)點，獲取對應的多個所述占用信息；并依據(jù)獲取的多個占用信息，確定承載業(yè)務需要預留的波長；所述后向遍歷模塊，用于通過信令從所述路由的目的節(jié)點開始逐跳遍歷到源節(jié)點，獲取對應的多個所述占用信息，并依據(jù)獲取的多個占用信息和需要預留的波長，從目的節(jié)點到源節(jié)點、依次選擇所述路由上相鄰節(jié)點間承載業(yè)務的光纖鏈路；并在選擇的光纖鏈路上進行波長預留。
7.根據(jù)權利要求6所述路由波長分配系統(tǒng)，其特征在于，所述占用信息包含相鄰節(jié)點間各波長在各光纖鏈路上的可用信息、各光纖鏈路上各波長可用數(shù)目和各光纖鏈路上各波長總體可用信息；所述可用信息包括可用或不可用。
8.根據(jù)權利要求6或7所述路由波長分配系統(tǒng)，其特征在于，所述計算模塊確定的從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由的信息包括所述路由中從源節(jié)點到目的節(jié)點的每一跳節(jié)點的信息ο
9.根據(jù)權利要求7所述路由波長分配系統(tǒng)，其特征在于，所述前向遍歷模塊，還用于對獲取的多個占用信息中的、各光纖鏈路上各波長總體可用信息取交集，獲得在整個所述路由上可用的波長集；并采用波長分配算法從所述波長集中選定所述需要預留的波長；所述波長分配算法包括FF或RF算法。
10.根據(jù)權利要求7所述路由波長分配系統(tǒng)，其特征在于，所述后向遍歷模塊，還用于根據(jù)需要預留的波長，從目的節(jié)點開始依次查詢對應的多個占用信息，并依次分析每個占用信息中所述需要預留的波長為可用的多條光纖鏈路上的可用波長數(shù)目，從中選擇可用波長數(shù)目最多的光纖鏈路作為承載業(yè)務的光纖鏈路。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種路由波長分配方法和系統(tǒng)，包括預先存儲相鄰節(jié)點間光纖鏈路和波長的占用信息，將節(jié)點間多鏈路的網(wǎng)絡拓撲抽象為節(jié)點間單鏈路的網(wǎng)絡拓撲；采用路由算法確定從源節(jié)點到目的節(jié)點的路由；通過信令從路由的源節(jié)點開始逐跳遍歷到目的節(jié)點，獲取對應的多個占用信息；并依據(jù)獲取的多個占用信息，確定承載業(yè)務需要預留的波長；通過信令從路由的目的節(jié)點開始逐跳遍歷到源節(jié)點，獲取對應的多個占用信息，并依據(jù)獲取的多個占用信息和需要預留的波長，從目的節(jié)點到源節(jié)點、依次選擇路由上相鄰節(jié)點間承載業(yè)務的光纖鏈路；在選擇的光纖鏈路上進行波長預留。通過本發(fā)明，能夠解決現(xiàn)實網(wǎng)絡中相鄰節(jié)點間擁有多條光纖鏈路的路由和波長分配問題。
文檔編號H04Q11/00GK102546440SQ201210042038
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權日2012年2月23日
發(fā)明者張 杰, 曹徐平, 王家昱, 黃善國 申請人:中興通訊股份有限公司