[发明专利]一种用于波分复用光网络的综合业务疏导方法

摘要

本发明提供了一种用于波分复用光网络中的综合业务疏导方法；它是通过建立同时结合了波分复用网状光网络中的虚拓扑设计、路由和波长分配问题的疏导图模型，在疏导图模型上进行运算，找到合适的疏导路径。对于业务请求，则通过疏导图模型中建立的光路链路进行疏导，可以在很大程度上节约光收发器资源，降低成本。本发明同时解决了路由和波长分配问题，并采取了动态调整链路权重的手段随时动态调整全网链路权重，能够很好地促使网络达到负载均衡，有效地解决波分复用光网络中的业务疏导问题，大幅度地提高网络的疏导性能。

主权项

1、本发明提供的一种用于波分复用光网络中的综合业务疏导方法，其特征是它包括下面步骤：第一步：初始化疏导图G根据网络物理拓扑信息，按照疏导图模型构造原始状态时的疏导图：此时虚拓扑层无光路链路；第二步：所有的网络节点均等待业务连接请求，业务请求标记为r(s，d，b)，其中s和d分别表示该业务请求的起点和目的点，b表示该业务请求的带宽；如果节点检测到当前请求为连接建立请求，跳转至第三步；如果节点检测到当前请求为连接释放请求，跳转至第四步；第三步：针对业务请求r(s，d，b)，在第一步中构造的疏导图模型中计算该业务请求的疏导路径根据业务请求r(s，d，b)的带宽需求b对疏导图进行剪裁，具体做法是：将疏导图中凡是可用带宽小于业务请求带宽b的链路删除，得到可用疏导图G(即，图中所有链路都能提供足够带宽)；在G’中使用最短路径算法(Dijkstra算法)，从虚拓扑平面VTP上的源节点s开始寻找到目的节点d的最短路径；如果没有找到路径，则拒绝此连接请求r(s，d，b)；如果找到，记录该最短路径，标记为path，该最短路径path可能是光路链路、波长链路和虚链路的组合；然后把找到的最短路径path按照其经过的链路类型进行分段，要求同一分段(简称为路段)中的所有链路均为同种类型(即只可能为波长链路，光路链路，虚链路三者中的一种)，且相邻路段中的链路类型不能相同；针对最短路径path中不同类型的路段进行不同的处理：(1).对于在最短路径path上采用同一波长平面内的连续波长链路的路段，判断该段首尾两端点处是否有足够多的光收发器，如果没有，则拒绝之；如果有，则在最短路径path经过的波长链路上为业务请求r(s，d，b)分配带宽资源，在虚拓扑平面新建光路链路，修改疏导图G，详细步骤如下：a.在波长平面内找到上述波长链路路段的首尾节点Viλ和Vjλ，然后在虚拓扑平面上找到与之对应的节点i和j，添加光路链路连接节点i和节点j，新建的光路链路权重设为其实际通过的波长链路的权重之和，同时在相应波长平面内删除被这个光路链路使用的波长链路；b.新建光路链路两个端点处的光收发器数目减1，如果数目变为0，则删去于此节点相连的所有虚链路；c.在新建的光路链路上为业务请求分配带宽资源，即将光路链路的可用带宽值设为一个波长容量与该业务请求r(s，d，b)带宽b的差；(2).对于在path上采用光路链路的路段，则在该光路链路上为该业务分配带宽资源，此过程将不会使用额外的光收发器；(3).对于在path上采用虚链路的路段，由于虚链路空闲带宽为无穷，不做任何处理；跳转至第五步；第四步：释放业务请求r(s，d，b)所占资源(1)释放该光路链路上业务r(s，d，b)所占用的带宽资源；(2)删去没有携带任何业务流的光路链路，在相应的波长平面上添加此光路链路使用的波长链路，同时此光路端节点处的光收发器数目加1；如果此时端节点的光收发器数目变为1，则添加所有波长平面内与此节点相连的虚链路；例如，节点m处光收发器数目从0变为1，则添加虚链路连接节点m和Vmλi(1≤i≤|W|)；跳转至第五步；第五步：对全网所有链路的权重进行了均衡动态调整；具体调整方法如下：(1)对于波长链路，按照下述公式对其权重进行调整：${\mathrm{COST}}_p^{\prime }={\mathrm{COST}}_p\times C\times \frac{\max \lambda }{\lambda }$ 其中COSTp′为调整后的波长链路权重，COSTp为初始状态下的波长链路权重，常数C为扩展因子，maxλ为当前网络中具有最多可用波长数的那条波长链路的可用波长数，λ为当前波长链路的可用波长数；(2)对于虚链路，按照下述公式对其权重进行调整：${\mathrm{COST}}_v^{\prime }={\mathrm{COST}}_v\times \frac{\max \mathrm{TR}}{\mathrm{TR}}$ 其中COSTv′为调整后的虚链路权重，COSTv为初始状态下的虚链路权重，maxTR为当前网络中具有可用光收发器最多的节点的光收发器个数，TR为当前节点的可用光收发器个数；(3)对于可疏导光路，按照下述公式对其权重进行调整：${\mathrm{COST}}_L^{\prime }={\mathrm{COST}}_L\times \frac{\max B}{B}$ 其中COSTL′为调整后的可疏导光路权重，COSTL为该条可疏导光路建立时的权重，即该光路实际通过的波长链路权重之和，maxB为虚拓扑中具有最大可用带宽的疏导光路的带宽值，B为当前可疏导光路的可用带宽值；上述权重调整结束后，跳转至第二步；按照上述步骤，就可以实现波分复用光网络中的综合业务疏导。