[发明专利]一种节能光网络中的虚拟备份容量抗毁保护方法

说明书

技术领域

本发明属于通信网技术领域，具体涉及一种节能光网络中的虚拟备份容量抗毁保护方法。

背景技术

随着通信与信息技术的飞速发展以及互联网业务的爆炸性增长，各种具有超大容量、超高传输速率、超快处理速度的通信设备不断地被研制并应用到通信网络中，这使得通信与信息领域的能源消耗以惊人的速度不断增长。目前，通信与信息技术领域的电能消耗量已超过了全球电能消耗总量的8%，而其中，通信网的电能消耗量已超过14.8%，并不断呈现上升趋势。因此，网络节能技术正受到业界的广泛关注。随着波分复用WDM技术的不断发展，单根光纤的传输容量不断实现几何级的增长，而光网络因其巨大的数据和业务承载能力已成为当前和未来最具潜力的通信骨干网基础架构。在这样一个高速大容量的光传送网中，一旦出现网络组件(链路或节点)失效，将造成大量的数据和业务丢失。为了避免或减小网络组件失效对网络业务造成的影响，网络抗毁保护技术一直是光网络研究和应用领域的一个重要问题。

传统的光网络抗毁保护技术通常采用为每个业务连接配置一条工作通路和一条链路分离的保护(备份)通路的方法，当工作通路上的链路失效时，迅速将业务连接切换到相应的保护通路上去，从而维持必要的网络服务质量。而在网络节能需求的前提下，通常又会将保护(备份)通路上的相应网络设备置为低功耗的睡眠模式，如文献 (WDM节能光网络中的抗毁保护算法研究, 重庆邮电大学学报(自然科学版), 2012.06, 24(3):119-124) 将工作通路和保护通路分别汇聚在不同的光纤中，并将非工作通路上的光纤和节点设备置为睡眠模式，以此实现光网络的节能。

为了实现最优的网络资源利用率，传统的抗毁保护技术通常采用备份资源共享的方法来减少对网络资源的占用和消耗。备份资源共享的约束条件是：当任意两条工作通路满足链路分离的条件时，其相应的保护通路可以共享备份资源，如图1所示：当链路                                                失效时，需要链路提供2条备份波长，当链路失效时，需要链路提供1条备份波长，因此，链路需预留的最小备份波长数为2。通常的做法是尽量将工作通路和保护通路均匀地分布在网络中，这样在一定程度上既均衡了网络负载，同时也增加了备份资源的共享机会，使得在网络负载较高的情况下仍能取得较好的阻塞率性能，如图2所示：采用传统通路保护法建立2个由源节点到目标节点的业务连接，占用工作波长6条，备份波长3条，启用工作模式光纤6条(可看作消耗6个功率单位)。然而，在采用睡眠模式的节能光网络中，为了尽可能多的将非工作资源置为低功耗睡眠模式，通常会将工作通路和保护通路分别汇聚在不同的光纤中，这样却会减少工作通路间链路分离的情况，降低资源共享的机会，从而使网络的资源利用率和阻塞率性能下降，如图3所示：采用节能通路保护法建立2个由源节点到目标节点的业务连接，占用工作波长6条，备份波长6条，启用工作模式光纤3条(可看作消耗3个功率单位)。

发明内容

针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种针对单链路失效，提高网络资源利用率、降低节能光网络阻塞率指标的虚拟备份容量抗毁保护方法。为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种节能光网络中的虚拟备份容量抗毁保护方法，其特征在于包括以下步骤：

101、判断源节点为，目标节点为的业务连接请求为到达网状光网络的事件或离开网状光网络的事件，其中，代表所有网络节点的集合，代表所有双向链路的集合，当为到达事件时，则跳转至步骤102；当为离开事件时，则跳转至步骤106；

 102、当为到达事件时，根据式调整网络中的所有光纤代价，根据式 调整网络中的所有链路代价，其中，为网络中的一条双向光纤链路；为链路中的一条光纤，为光纤中承载的总波长数，为链路的基本代价，为链路的动态代价，为链路上的光纤的动态代价，为链路上的光纤中的工作波长数，为链路上的光纤中的备份波长数，利用算法在链路代价的基础上计算一条从源节点到目标节点的最短通路,如果该最短通路存在，则将其设为工作通路，跳转至步骤103；否则，拒绝请求，本次事件结束；