[发明专利]基于光网络单元休眠的负载感知型路由方法

说明书

技术领域

本发明属于通信网络技术领域，特别涉及一种基于光网络单元休眠的负载感知型路由方法。

背景技术

近年来，视频会议以及多媒体业务应用愈加频繁与广泛，传统接入技术已经无法满足不断增长的业务带宽需求，覆盖“最后一公里”的接入网已经成为向用户提供宽带业务的瓶颈。

光纤和无线接入已成为两种较可靠的接入网技术，各自具有良好优势。光接入网技术具有大容量、高带宽、低损耗以及防电磁干扰等特点，而无线接入网技术具有低成本以及高灵活性等优势，为用户提供便捷服务，免去铺设光纤费用。有效融合上述两种接入网技术优势是未来接入网发展的必然趋势。

随着网络规模和通信设备数量的不断增长，信息和通信技术(Information andCommunication Technology，ICT)能耗呈近似指数增长。据统计，目前全世界范围内，ICT能耗虽仅占总能耗的8％，但在不久的将来，随着ICT主力军，电信网络的业务量持续增加，相应能耗会快速增长，从而造成ICT领域能量的过度消耗，而能量短缺问题将会成为制约未来ICT和电信网络的发展瓶颈。因此，给出有效的路由方法降低其能耗，对ICT稳定发展是很有必要的。

接入网是连接中心局(Central Office，CO)与用户的“最后一公里”电信网络，是全网重要组成部分之一，占据相当比例的全网能耗。另一方面，由于采用低效的网络路由与能量管理方法，网络资源冗余较为严重，造成不必要的能耗。通过休眠低负载网元，在提高开启网元资源利用率的同时，可节省大部分能耗。因此，针对如何对设备进行负载感知，通过休眠低负载设备降低其能耗对节能型接入网的构建是具有重要意义的。

因此，未来接入网应该是无线与光接入技术相融合的，且是节能的，即混合无线光宽带接入网(Hybrid Wireless Optical Broadband Access Networks，HWOBAN)，可通过有效的基于设备休眠的负载感知型路由方法以减少其“碳足迹”。但是，目前网络能量管理方法主要集中在如何提高网络设备能效上，即改进设备的制作工艺或制造节能型路由器等。此外，目前无线和光接入的节能路由方法是分别独立展开研究，对HWOBAN中基于光网络单元(简称ONU)休眠的负载感知型路由方法研究较少。

发明内容

针对现有方法存在的不足，本发明提出一种基于光网络单元休眠的负载感知型路由方法，以达到提高光网络单元ONU利用率，降低网络能耗的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于光网络单元休眠的负载感知型路由方法，包括以下步骤：

步骤1：分别设置光网络单元ONU工作负载高门限值HW和低门限值LW，所述的工作负载高门限值HW应取为光网络单元ONU总容量的80％；所述的工作负载低门限值LW应取为光网络单元ONU总容量的5％；

步骤2：判断业务状态，如果业务到达，则执行步骤3，若业务离开，则执行步骤4；

步骤3：采用负载感知的方法确定目的光网络单元ONU，为到达用户从第一跳无线路由器到选中目的光网络单元ONU计算路径，完成上行数据传输，具体步骤如下：

步骤3-1：初始状态，将网络中所有的光网络单元ONU放入一个集合中，形成初始的备选集；

步骤3-2：随着业务的变化，对备选集进行更新：依次对当前具有工作负载的光网络单元ONU进行感知，如果所述的光网络单元ONU的门限值满足区间[0，HW]，则将所述的光网络单元ONU按降序排列，如果所述的光网络单元ONU的门限值不在区间[0，HW]内，则删除该光网络单元ONU，重复此过程，直至将光网络中所有的光网络单元ONU遍历完毕，形成目的备选集；

步骤3-3：在更新后的目的备选集中，选择第一个光网络单元作为目的光网络单元ONU；

步骤3-4：利用最短路径方法计算由第一跳无线路由器到选中目的光网络单元之间的业务路径；

步骤3-5：将业务按照步骤3-4的路径上传给目的光网络单元步骤4：判断业务离开后，该业务所在的光网络单元能否被休眠，休眠的条件为：

(1)业务离开后，光网络单元当前工作负载小于工作负载低门限值LW；

(2)当前所有激活光网络单元ONU的可用工作总容量满足光网络单元剩余业务负载需求；

(3)网络单元的剩余业务能找到重路由路径；

若同时满足上面3个条件，则将所述的光网络单元ONU休眠，执行步骤5，否则，所述的光网络单元ONU的状态保持不变；