[发明专利]骨干网络及其动态路径规划系统和规划方法

权利要求书

1.一种骨干网络动态路径规划方法，其特征在于，该规划方法包含：

根据骨干网络构建基于光载波波长的分层网络拓扑；

基于光载波波长的分层网络拓扑通过Bhandari算法得到源节点至目的节点的两条不相交的路径；

所述根据光纤骨干网络构建基于光载波波长的分层网络拓扑的方法包含：

骨干网络包含若干节点和连接节点的光纤链路，其中各个节点周期性地向外发送自己与相邻节点的通信的带宽占用情况；

节点通过收到的带宽占用信息，建立实际网络拓扑，周期性地更新分层网络拓扑中的每条光纤链路信息；

源节点产生通信需求时，根据带宽需求，为每条光纤链路计算权重；

根据实际网络拓扑构建基于光载波波长的分层网络拓扑，分层网络拓扑分为若干层，每一层对应一个光载波波长，每层包含虚拟节点和链路；

有通信需求的源节点和目的节点在分层网络拓扑中定义虚拟源节点和虚拟目的节点，虚拟源节点和虚拟目的节点分别通过权重为0的链路连接到分层网络拓扑每一层中属于实际网络拓扑的源节点和目的节点的节点。

2.如权利要求1所述的骨干网络动态路径规划方法，其特征在于，所述虚拟源节点通过权重为0的链路与属于源节点的所有虚拟节点相连，分层链路上每条边的权重与相应波长的可用光纤数量成反比，可用光纤越多，权重越小，反之越大；数量不满足当前通信需求时，权重设为正无穷，建立路径时不被采用。

3.如权利要求1所述的骨干网络动态路径规划方法，其特征在于，所述基于光载波波长的分层网络拓扑通过Bhandari算法得到源节点至目的节点的两条不相交的路径的方法包含：

利用Dijkstra算法在分层网络拓扑中找到虚拟源节点至虚拟目的节点最优路径；

根据最优路径更新分层网络拓扑的权重；

根据更新权重后的分层网络拓扑，利用Bellman-Ford算法得出次优路径；

采用最优路径和次优路径构建一个新网络，若该新网络中有相同的共用链路，则删除相同的共用链路；

利用两次Dijkstra算法得出两条路径，新生成的路径即为两条不相交的路径。

4.如权利要求3所述的骨干网络动态路径规划方法，其特征在于，所述利用Dijkstra算法在分层网络拓扑中找到虚拟源节点至虚拟目的节点最优路径的方法包含：

分层网络拓扑G中包含n个节点，有n×n的权重值矩阵W＝[w(i,j)]，1≤i,j≤n，初始化相邻矩阵W，其中w(i,j)为节点i到节点j的距离，若i到j无通路，则初始化为无穷大，若i＝j，初始化为0，有距离向量dist[i]和前驱节点向量path[i]，与起始节点V_s的相邻节点V_i有dist[i]＝w(s,i)，path[i]＝s或dist[i]＝∞，path[i]＝∞即无前驱节点；对于集合S和U，则有S＝{V_s}，U＝{V₁,V₂,…V_n}-{V_s}，即U＝V-S；其中S是搜索过的点的集合，U是S的补集；

若U中有节点，则从U中选择min{dist[k],k∈U}，将k加入到S中，即S＝S+{V_k}，U＝U-{V_k}，k指第k个节点；

更新与k直接相邻顶点j的距离值dist和路径path，有状态转移方程：

dist[j]＝min{dist[j],dist[k]+W[k][i]}

path[j]＝path[j]或k；

若U中无节点，计算结束。

5.如权利要求3所述的骨干网络动态路径规划方法，其特征在于，所述根据最优路径更新分层网络拓扑的权重的方法包含：

在的最优路径中，找到其包含链路的物理路径，并将分层网络拓扑中所有属于这些物理链路的其他链路权重设为无穷大，即下次路径查找避免有相同的物理链路。