專利名稱：波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆除方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明描述一種在波長路由光網(wǎng)絡(luò)中同時(shí)降低建路阻塞率及控制平面信令流量的網(wǎng)絡(luò)優(yōu) 化方法，屬于光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域。該方法特別適用于基于動態(tài)分布式波長路由的自動交換 光網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
目前已有的光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法主要可歸為靜態(tài)優(yōu)化方法和動態(tài)優(yōu)化方法兩大類。靜態(tài)優(yōu)化 方法可在光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜途W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)確定的情況下，利用線性規(guī)劃等數(shù)學(xué)方法得到全局優(yōu)化的網(wǎng) 絡(luò)資源分配方案及業(yè)務(wù)路由方案，從而最大化網(wǎng)絡(luò)吞吐量。然而，隨著光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的革新和 新型業(yè)務(wù)的不斷出現(xiàn)，靜態(tài)光網(wǎng)絡(luò)逐漸不能滿足人們的需求，動態(tài)光網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生。由于動 態(tài)光網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)建立和拆除是動態(tài)的，其各節(jié)點(diǎn)的負(fù)載可表現(xiàn)出較強(qiáng)的時(shí)變特性。圖1對動 態(tài)光網(wǎng)絡(luò)的這種時(shí)變特性進(jìn)行了描繪。在這種動態(tài)光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，傳統(tǒng)的靜態(tài)優(yōu)化方法無法 根據(jù)變化的網(wǎng)絡(luò)可用資源不斷更改優(yōu)化方案，因此其優(yōu)化效果并不理想。動態(tài)優(yōu)化方法針對動態(tài)光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而設(shè)計(jì)，其可在每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)到達(dá)時(shí)，根據(jù)當(dāng)時(shí)實(shí) 際的網(wǎng)絡(luò)資源分布情況采用特定路由計(jì)算及波長分配算法為其實(shí)時(shí)計(jì)算優(yōu)化路由。由于路由 計(jì)算建立在實(shí)時(shí)且準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)可用資源上，這種動態(tài)優(yōu)化方法能夠充分利用光網(wǎng)絡(luò)資源，降 低網(wǎng)絡(luò)阻塞率。對于某一個(gè)業(yè)務(wù)本身來說，通過這種"盡力而為"的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法確實(shí)能夠 找到一條"最優(yōu)路由"。然而，這種"最優(yōu)"在全網(wǎng)的角度看，只是一種"局部最優(yōu)"。而實(shí) 現(xiàn)這種"局部最優(yōu)"通常要以犧牲"全局最優(yōu)"為代價(jià)，這大大限制了動態(tài)優(yōu)化方法的優(yōu)化 空間?？梢?，如果在動態(tài)優(yōu)化方法中引入靜態(tài)優(yōu)化方法中"全局優(yōu)化"的元素，就能夠既保留 動態(tài)優(yōu)化策略對動態(tài)光網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性，又使其克服現(xiàn)有動態(tài)優(yōu)化方法中"局部優(yōu)化"的問題， 使其具有全局優(yōu)化的特性。這樣一來，光網(wǎng)絡(luò)的整體性能將存在進(jìn)一步提升的空間。發(fā)明內(nèi)容為將"全局優(yōu)化"引入動態(tài)光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，本發(fā)明提出了波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆 除方法，它能夠在降低網(wǎng)絡(luò)建路阻塞率的同時(shí)減少光網(wǎng)絡(luò)控制平面的信令流量。該方法對于物理跳數(shù)較少的短光路，當(dāng)其不承載業(yè)務(wù)時(shí)并不立即將其拆除，而是為其設(shè) 置一個(gè)"延遲拆除時(shí)間"，在等待這個(gè)"延遲拆除時(shí)間"后，根據(jù)這些光路當(dāng)時(shí)承載業(yè)務(wù)的情 況判斷是否將其拆除。通過該方法，光網(wǎng)絡(luò)中的短光路能夠得到較長時(shí)間的保留，從而在動 態(tài)光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)獨(dú)立于底層光網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲系南鄬Ψ€(wěn)定和全局優(yōu)化的虛拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。同時(shí)， 從統(tǒng)計(jì)的角度看，該虛拓?fù)涞闹饕糠钟啥坦饴窐?gòu)成，因此是一個(gè)全局優(yōu)化的虛拓?fù)?。此外?"延遲拆除"的引入能夠提高光網(wǎng)絡(luò)中光路的平均生存時(shí)間，降低其建立、拆除的頻率，因 此這種方法還能夠減少光網(wǎng)絡(luò)控制平面的信令流量及光開關(guān)動作的頻率，對于改善光網(wǎng)絡(luò)的 整體性能有顯著的作用。本發(fā)明就是基于這種思想提出的。本發(fā)明的特征在于該方法是在自動交換光網(wǎng)絡(luò)的控制平面服務(wù)器上按以下步驟依次實(shí)現(xiàn)的 步驟(1):初始化在所述服務(wù)器中預(yù)設(shè)有開放最短路由優(yōu)先協(xié)議0SPF的協(xié)議流程、光網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫Optical LSDB,以及 由光網(wǎng)絡(luò)中所有光路組成的虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫Virtual LSDB;資源預(yù)留協(xié)議，便于光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崟r(shí)地得到光網(wǎng)絡(luò)中所有業(yè)務(wù)的路由信息及光路 信息，并完成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)及光路的建立拆除流程；步驟(2):所述服務(wù)器分別對步驟(1)中所述的光網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫及虛拓?fù)滏溌?狀態(tài)數(shù)據(jù)庫用迪克斯特拉Di jkstra最短路由算法計(jì)算光網(wǎng)絡(luò)路由表及虛拓?fù)渎酚杀?；步驟(3):在一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)到達(dá)時(shí)，按照最小跳數(shù)動態(tài)路由方法，在所述虛拓?fù)?路由表中為該業(yè)務(wù)查詢最短路由，并在查詢成功時(shí)進(jìn)行動態(tài)建路；步驟(4):在步驟(3)中所述虛拓?fù)渎酚杀頄嗽兟酚墒r(shí)，査詢所述光網(wǎng)絡(luò)路由表， 若找到路由，則建立新光路，更新光網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，并將該光路的信息添加到所述虛 拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫，之后按照步驟(2)中所述方法計(jì)算并更新光網(wǎng)絡(luò)路由表及虛拓?fù)渎酚?表；否則，則視為發(fā)生阻塞，輸出建路失敗信息；步驟(5):在步驟(3)中所述的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)拆除時(shí)，對其所涉及各條光路在該業(yè)務(wù)拆除 后的帶寬占用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，若帶寬占用不為0，則不進(jìn)行光路拆除操作，僅更新虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫，并按照步驟(2)中所述方法計(jì)算并更新虛拓?fù)渎酚杀恚徊襟E(6):在步驟(5)中所述光路的帶寬占用為O時(shí)，根據(jù)其物理跳數(shù)采取以下不同操作步驟(6.A):若所述光路物理跳數(shù)大于設(shè)定的延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth，則將其 立即拆除，同時(shí)更新光網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫及虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫，并按照步驟(2) 中所述方法計(jì)算并更新光網(wǎng)絡(luò)路由表及虛拓?fù)渎酚杀?；步驟(6.B):若所述光路物理跳數(shù)小于或等于設(shè)定的延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth， 則不將其立即拆除，而是將其存入"延遲拆路數(shù)據(jù)庫"，等待設(shè)定的光路延遲拆除時(shí)間r后 再對其進(jìn)行處理，同時(shí)更新虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫，并按照步驟(2)中所述方法計(jì)算并 更新虛拓?fù)渎酚杀恚徊襟E(7):對于步驟(6.B)中所述"延遲拆路數(shù)據(jù)庫"中物理跳數(shù)小下或等于Hth的光 路，在等待時(shí)間r后根據(jù)其當(dāng)時(shí)的帶寬占用情況采取以下不同操作-步驟(7.A):若所述光路的帶寬占用為0，則將其立即拆除，同時(shí)更新光網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫及虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫，并按照步驟(2)中所述方法計(jì)算并更新光網(wǎng)絡(luò)路由表及虛拓?fù)渎酚杀?；步驟(7.B):若所述光路的帶寬占用不為O，則不進(jìn)行光路拆除操作。在步驟(1)之后和步驟(2)之前，可采用靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法計(jì)算在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下全 局優(yōu)化的虛拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，作為虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫的初始值。對于設(shè)定的業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，設(shè)定光路延遲拆除時(shí)間r為正無窮，將延遲拆除光路的跳數(shù)閾 值Hth從l逐漸增加，每次增加量為1，直到所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)時(shí)停止，此 時(shí)的Hth即為該業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度下最優(yōu)延遲拆除光路的跳數(shù)閾值。從零開始按照設(shè)定的步長不斷增加業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，對于每一個(gè)業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，設(shè)定光路 延遲拆除時(shí)間r為正無窮，將延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth從1逐漸增加，每次增加量為l， 直到所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)時(shí)停止，此時(shí)的Hth即為該業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度下最優(yōu)延遲 拆除光路的跳數(shù)閾值，在所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率超出光網(wǎng)絡(luò)在正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間運(yùn)行時(shí)所設(shè)定 的阻塞率上限值時(shí)停止增加業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，此時(shí)即得到了正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間內(nèi)最優(yōu)延遲拆除 光路的跳數(shù)閾值隨業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度變化的曲線。對于設(shè)定的業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度和設(shè)定的延遲拆除光路的跳數(shù)閾值I,將光路延遲拆除時(shí)間r從0逐漸增加，每次增加量為業(yè)務(wù)的平均服務(wù)時(shí)間/T1，直到所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率出現(xiàn)下降的 拐點(diǎn)時(shí)停止，此時(shí)的r即為該業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度和延遲拆除光路的跳數(shù)閾值H,h下的最優(yōu)光路延遲拆除時(shí)間。
對于設(shè)定的延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth，從零開始按照設(shè)定的步長不斷增加業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng) 度，對于每一個(gè)業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，將光路延遲拆除時(shí)間r從0逐漸增加，每次增加量為業(yè)務(wù)的
平均服務(wù)時(shí)間/T\直到所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)時(shí)停止，此時(shí)的r即為該業(yè)務(wù)負(fù) 載強(qiáng)度和設(shè)定的延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth下的最優(yōu)光路延遲拆除時(shí)間，在所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻 塞率超出光網(wǎng)絡(luò)在正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間運(yùn)行時(shí)所設(shè)定的阻塞率上限值時(shí)停止增加業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng) 度，此時(shí)即得到了在延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth下正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間內(nèi)最優(yōu)光路延遲拆除時(shí) 間隨業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度變化的曲線。
本發(fā)明所述的波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆除方法的具體工作流程如圖2所示。 阻塞率仿真結(jié)果(圖3)顯示，在采用短光路延遲拆除方法后，網(wǎng)絡(luò)阻塞率指標(biāo)得到了很 大改善。從圖中我們看到，在光網(wǎng)絡(luò)的正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間(網(wǎng)絡(luò)阻塞率小于20%，節(jié)點(diǎn)載荷 小于12 Erlang)，短光路延遲拆除方法相比現(xiàn)有動/靜態(tài)光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法均能明顯地降低網(wǎng) 絡(luò)阻塞率，其中當(dāng)跳數(shù)閾值為2時(shí)(Hth=2)，該方法的優(yōu)化效果最佳。對于輕負(fù)載網(wǎng)絡(luò)(節(jié)點(diǎn) 載荷小于6 Erlang)，短光路延遲拆除方法的網(wǎng)絡(luò)阻塞率更是大幅降低到現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方 法的10%以下。
同時(shí)，光路生存時(shí)間仿真結(jié)果(圖4)顯示，在采用短光路延遲拆除方法后，光網(wǎng)絡(luò)中光 路的平均生存時(shí)間得到了大幅提高。從圖中我們看到，在光網(wǎng)絡(luò)的正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間上限(節(jié) 點(diǎn)載荷為12 Erlang)時(shí)，短光路延遲拆除方法(Hth=2)相比現(xiàn)有動態(tài)光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法的平 均光路生存時(shí)間提高了 300%。對于輕負(fù)載網(wǎng)絡(luò)(節(jié)點(diǎn)載荷小于6 Erlang)，該生存時(shí)間提高 了 1000%以上。可見，短光路延遲拆除方法能夠大大降低光網(wǎng)絡(luò)中光開關(guān)的動作頻率，以及 光網(wǎng)絡(luò)控制平面的信令流量。


圖1:光網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度變化曲線。 圖2:短光路延遲拆除方法工作流程圖。 圖3:網(wǎng)絡(luò)阻塞率特性比較圖。 圖4:光網(wǎng)絡(luò)平均光路生存時(shí)間比較圖。
圖1說明這是一個(gè)電路交換光網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度隨時(shí)間變化的曲線。其中，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎?9節(jié)點(diǎn)的EON拓?fù)淠Ｐ停W(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)采用Poisson模型。仿真業(yè)務(wù)數(shù)目為5000，阻 塞業(yè)務(wù)數(shù)目為122，仿真業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度為6. 5 Erlang，服務(wù)率^ = 0.1秒—'。
圖2說明這是采用短光路延遲拆除方法的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)路由模塊工作流程圖。
圖3說明這是采用短光路延遲拆除方法和采用現(xiàn)有動/靜態(tài)光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法的網(wǎng)絡(luò)阻塞 率比較圖。其中，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)到達(dá)遵循Poisson過程，并平均分配在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上。業(yè)務(wù)服務(wù)時(shí)
間遵循負(fù)指數(shù)分布，平均服務(wù)時(shí)間('為2秒。圖例如下-
一。一現(xiàn)有動態(tài)光路拆除策略 一o—光路延遲拆除策略(Hth=1) 一A—光路延遲拆除策略(Hth=2) 一V—光路延遲拆除策略(Hth=3) 一O—靜態(tài)光路建立策略
圖4說明這是采用短光路延遲拆除方法和采用現(xiàn)有動態(tài)光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法的光網(wǎng)絡(luò)平均 光路生存時(shí)間比較圖。其中，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)參數(shù)與圖3相同。圖例如下
一n—現(xiàn)有動態(tài)光路拆除策略 一o—光路延遲拆除策略(Hfl) 一A—光路延遲拆除策略(Hth=2) 一V—光路延遲拆除策略(Hth=3〉
具體實(shí)施例方式
為達(dá)到上述目的，以下通過具體的網(wǎng)絡(luò)實(shí)例說明本發(fā)明所提出的波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光 路延遲拆除方法的具體實(shí)施方式
，包括延遲拆除光路的跳數(shù)閾值(I)設(shè)置、光路延遲拆除 時(shí)間(r)的設(shè)置，以及對正常拆路請求和延遲拆路請求的處理等部分。在該網(wǎng)絡(luò)實(shí)例中， 我們采用節(jié)點(diǎn)數(shù)為N=14的NSFNET網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ?，光波長數(shù)設(shè)定為8;設(shè)定每一個(gè)波長的帶 寬為4，每一個(gè)業(yè)務(wù)的帶寬為1;網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)到達(dá)遵循Poisson過程，并平均分配在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上；
業(yè)務(wù)服務(wù)時(shí)間遵循負(fù)指數(shù)分布，平均服務(wù)時(shí)間p—1為2秒。 1、延遲拆除光路的跳數(shù)閾值(Hth)設(shè)置
延遲拆除光路的跳數(shù)閾值的設(shè)置將直接影響到短光路延遲拆除方法對光網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化效果。如 果該閾值過大，所述方法會趨向靜態(tài)光路建立策略；如果該閾值過小，所述方法會趨向現(xiàn)有 的動態(tài)光網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法。因此，在考慮整體光網(wǎng)絡(luò)性能時(shí)，客觀存在一個(gè)最優(yōu)的Hth值，該最優(yōu)值會隨著節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度的變化而發(fā)生變化。在實(shí)際操作過程中，可以通過以下步驟得 到該最優(yōu)閾值隨負(fù)載強(qiáng)度變化的具體數(shù)值-
步驟A:對于設(shè)定的業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，將Hth值從l逐漸增加，每次增加量為l。
步驟B:當(dāng)Hth值每增加到一個(gè)數(shù)值時(shí)，觀察整體網(wǎng)絡(luò)阻塞率的變化，直到其波動范圍小 于其值的1%時(shí)，記錄其數(shù)值。之后繼續(xù)增加H,h值，并重復(fù)步驟B的操作，直到該值達(dá)到N-1，
或所記錄的阻塞率出現(xiàn)極小值時(shí)停止。
步驟C:找出所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率的極小值，其所對應(yīng)的Hth值即為該業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度下的 最優(yōu)延遲拆除光路跳數(shù)閾值。
步驟D:按設(shè)定的步長增加業(yè)務(wù)負(fù)載，重復(fù)步驟A-C的操作，直到網(wǎng)絡(luò)阻塞率指標(biāo)超過 光網(wǎng)絡(luò)在正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間運(yùn)行時(shí)該指標(biāo)的上限，在通常情況下，該上限可設(shè)為20%;至此， 我們便得到了最優(yōu)延遲拆除光路跳數(shù)閾值隨負(fù)載強(qiáng)度變化的具體數(shù)值。
從圖3能夠看出，在該網(wǎng)絡(luò)實(shí)例中，正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間下的最優(yōu)延遲拆除光路跳數(shù)閾值均為
2 (Hth=2)。
2、光路延遲拆除時(shí)間(r)的設(shè)置
最優(yōu)光路延遲拆除時(shí)間的設(shè)置與最優(yōu)Hth值的設(shè)置類似。在實(shí)際操作過程中，可以通過以下歩 驟得到該值隨負(fù)載強(qiáng)度變化的具體數(shù)值
步驟A:對于設(shè)定的業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，將r值從0逐漸增加，每次增加量為業(yè)務(wù)的平均服務(wù) 時(shí)間/T1。
步驟B:當(dāng)r值每增加到一個(gè)數(shù)值時(shí)，觀察整體網(wǎng)絡(luò)阻塞率的變化，直到其波動范圍小于 其值的1%時(shí)，記錄其數(shù)值。之后繼續(xù)增加r值，并重復(fù)步驟B的操作，直到記錄的阻塞率較 前一次記錄值的差值小于1%，或其出現(xiàn)極小值時(shí)停止。
步驟C:找出所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率的極小值，其所對應(yīng)的r值即為該業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度下的最 優(yōu)光路延遲拆除時(shí)間。
步驟D:按設(shè)定的步長增加業(yè)務(wù)負(fù)載，重復(fù)步驟A-C的操作，直到網(wǎng)絡(luò)阻塞率指標(biāo)超過
光網(wǎng)絡(luò)在正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間運(yùn)行時(shí)該指標(biāo)的上限，在通常情況下，該上限可設(shè)為20%;至此，
我們便得到了最優(yōu)光路延遲拆除時(shí)間隨負(fù)載強(qiáng)度變化的具體數(shù)值。3、正常拆路請求和延遲拆路請求的處理-在該網(wǎng)絡(luò)實(shí)例中，我們設(shè)定延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth=2。同時(shí)，我們還設(shè)定光路延遲 拆除時(shí)間為5倍的業(yè)務(wù)平均服務(wù)時(shí)間，即^=10秒。在某一時(shí)刻(r = f。)，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)a即將被拆除。其占用了A、 B、 C、 D四條光路，我們根據(jù)所述短光路延遲拆除方法的工作流程(圖3)采取不同的方式對這四條光路進(jìn)行拆除操作。 其中，A、 B光路的物理跳數(shù)為2， C光路的物理跳數(shù)為l， D光路的物理跳數(shù)為3。在網(wǎng)絡(luò)業(yè) 務(wù)a被拆除前，A光路的占用帶寬為2， B、 C、 D光路的占用帶寬為l。(1) 正常拆路請求光路A:在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)a拆除后，該光路的占用帶寬變?yōu)閘。由于該帶寬值不為0，根據(jù)工 作流程，不對其進(jìn)行拆除操作。光路B、 C:在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)a拆除后，這兩條光路的占用帶寬變?yōu)?，準(zhǔn)備對其進(jìn)行拆除操 作。然而，由于其物理跳數(shù)均不大于延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth,根據(jù)工作流程，不將其立 即拆除，而是將它們存入"延遲拆路數(shù)據(jù)庫"，等待r^O秒后再對其進(jìn)行處理。光路D:在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)a拆除后，該光路的占用帶寬變?yōu)镺，準(zhǔn)備對其進(jìn)行拆除操作。由于 其物理跳數(shù)超過了延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth，根據(jù)工作流程，將其立即拆除。(2) 延遲拆路請求延遲拆路請求的操作對象為"延遲拆路數(shù)據(jù)庫"中的光路。在該網(wǎng)絡(luò)實(shí)例中2" = ~+10秒的時(shí)刻，存在兩個(gè)延遲拆路請求，分別對應(yīng)光路B和光路C。此時(shí)，通過査詢得知光路C的占用 帶寬依然為0，根據(jù)工作流程將其拆除。而光路B正在被其他業(yè)務(wù)所占用，根據(jù)工作流程， 不對其進(jìn)行拆除操作。本發(fā)明所述的波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆除方法，不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中 所列運(yùn)用，它完全能被用于各種適合本發(fā)明之領(lǐng)域，熟悉本領(lǐng)域的人員可容易地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明 另外的優(yōu)點(diǎn)和對其進(jìn)行修改。因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和 范圍的情況下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖示示例。
權(quán)利要求
1. 波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆除方法，其特征在于，該方法是在自動交換光網(wǎng)絡(luò)的控制平面服務(wù)器上按以下步驟依次實(shí)現(xiàn)的步驟(1)初始化在所述服務(wù)器中預(yù)設(shè)有開放最短路由優(yōu)先協(xié)議OSPF的協(xié)議流程、光網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫Optical LSDB，以及由光網(wǎng)絡(luò)中所有光路組成的虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫Virtual LSDB；資源預(yù)留協(xié)議，便于光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崟r(shí)地得到光網(wǎng)絡(luò)中所有業(yè)務(wù)的路由信息及光路信息，并完成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)及光路的建立拆除流程；步驟(2)所述服務(wù)器分別對步驟(1)中所述的光網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫及虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫用迪克斯特拉Dijkstra最短路由算法計(jì)算光網(wǎng)絡(luò)路由表及虛拓?fù)渎酚杀?；步驟(3)在一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)到達(dá)時(shí)，按照動態(tài)路由方法，在所述虛拓?fù)渎酚杀碇袨樵摌I(yè)務(wù)查詢最短路由，并在查詢成功時(shí)進(jìn)行動態(tài)建路；步驟(4)在步驟(3)中所述虛拓?fù)渎酚杀聿樵兟酚墒r(shí)，查詢所述光網(wǎng)絡(luò)路由表，若找到路由，則建立新光路，更新光網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，并將該光路的信息添加到所述虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫，之后按照步驟(2)中所述方法計(jì)算并更新光網(wǎng)絡(luò)路由表及虛拓?fù)渎酚杀?；否則，則視為發(fā)生阻塞，輸出建路失敗信息；步驟(5)在步驟(3)中所述的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)拆除時(shí)，對其所涉及各條光路在該業(yè)務(wù)拆除后的帶寬占用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，若帶寬占用不為0，則不進(jìn)行光路拆除操作，僅更新虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫，并按照步驟(2)中所述方法計(jì)算并更新虛拓?fù)渎酚杀?；步驟(6)在步驟(5)中所述光路的帶寬占用為0時(shí)，根據(jù)其物理跳數(shù)采取以下不同操作步驟(6.A)若所述光路物理跳數(shù)大于設(shè)定的延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth，則將其立即拆除，同時(shí)更新光網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫及虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫，并按照步驟(2)中所述方法計(jì)算并更新光網(wǎng)絡(luò)路由表及虛拓?fù)渎酚杀?；步驟(6.B)若所述光路物理跳數(shù)小于或等于設(shè)定的延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth，則不將其立即拆除，而是將其存入“延遲拆路數(shù)據(jù)庫”，等待設(shè)定的光路延遲拆除時(shí)間τ后再對其進(jìn)行處理，同時(shí)更新虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫，并按照步驟(2)中所述方法計(jì)算并更新虛拓?fù)渎酚杀?；步驟(7)對于步驟(6.B)中所述“延遲拆路數(shù)據(jù)庫”中物理跳數(shù)小于或等于Hth的光路，在等待時(shí)間τ后根據(jù)其當(dāng)時(shí)的帶寬占用情況采取以下不同操作步驟(7.A)若所述光路的帶寬占用為0，則將其立即拆除，同時(shí)更新光網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫及虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫，并按照步驟(2)中所述方法計(jì)算并更新光網(wǎng)絡(luò)路由表及虛拓?fù)渎酚杀恚徊襟E(7.B)若所述光路的帶寬占用不為0，則不進(jìn)行光路拆除操作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆除方法，其特征在于，在步驟(1) 之后和步驟(2)之前，可采用靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法計(jì)算在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下全局優(yōu)化的虛拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)，作為虛拓?fù)滏溌窢顟B(tài)數(shù)據(jù)庫的初始值。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆除方法，其特征在于，對于設(shè)定 的業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，設(shè)定光路延遲拆除時(shí)間r為正無窮，將延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hh從l逐 漸增加，每次增加量為l，直到所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)時(shí)停止，此時(shí)的Hth即為 該業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度下最優(yōu)延遲拆除光路的跳數(shù)閾值。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆除方法，其特征在于，從零開始 按照設(shè)定的步長不斷增加業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，對于每一個(gè)業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，設(shè)定光路延遲拆除時(shí)間r 為正無窮，將延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth從1逐漸增加，每次增加量為l，直到所記錄的網(wǎng) 絡(luò)阻塞率出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)時(shí)停止，此時(shí)的Hth即為該業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度下最優(yōu)延遲拆除光路的跳數(shù) 閾值，在所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率超出光網(wǎng)絡(luò)在正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間運(yùn)行時(shí)所設(shè)定的阻塞率上限值 時(shí)停止增加業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，此時(shí)即得到了正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間內(nèi)最優(yōu)延遲拆除光路的跳數(shù)閾值 隨業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度變化的曲線。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆除方法，其特征在于，對于設(shè)定 的業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度和設(shè)定的延遲拆除光路的跳數(shù)閾值I,將光路延遲拆除時(shí)間t從0逐漸增加，每次增加量為業(yè)務(wù)的平均服務(wù)時(shí)間/T'，直到所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)時(shí)停止，此時(shí)的f即為該業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度和延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth下的最優(yōu)光路延遲拆除時(shí)間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆除方法，其特征在于，對于設(shè)定 的延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth，從零開始按照設(shè)定的步長不斷增加業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，對于每一 個(gè)業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，將光路延遲拆除時(shí)間r從0逐漸增加，每次增加量為業(yè)務(wù)的平均服務(wù)時(shí)間，直到所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率出現(xiàn)下降的拐點(diǎn)時(shí)停止，此時(shí)的r即為該業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度和設(shè)定的延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth下的最優(yōu)光路延遲拆除時(shí)間，在所記錄的網(wǎng)絡(luò)阻塞率超出光網(wǎng) 絡(luò)在正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間運(yùn)行時(shí)所設(shè)定的阻塞率上限值時(shí)停止增加業(yè)務(wù)負(fù)載強(qiáng)度，此時(shí)即得到 了在延遲拆除光路的跳數(shù)閾值Hth下正常業(yè)務(wù)負(fù)載區(qū)間內(nèi)最優(yōu)光路延遲拆除時(shí)間隨業(yè)務(wù)負(fù)載 強(qiáng)度變化的曲線。
全文摘要
波長路由光網(wǎng)絡(luò)的短光路延遲拆除方法，屬于光通信網(wǎng)絡(luò)動態(tài)優(yōu)化的技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于該發(fā)明所提出的短光路延遲拆除方法會為網(wǎng)絡(luò)中物理跳數(shù)較小的光路設(shè)置一個(gè)“延遲拆除時(shí)間”，當(dāng)這些光路需要拆除時(shí)，網(wǎng)絡(luò)控制平面并不立即執(zhí)行此操作，而是在等待這個(gè)“延遲拆除時(shí)間”后，根據(jù)這些光路當(dāng)時(shí)承載業(yè)務(wù)的情況判斷是否將其拆除。通過該方法，網(wǎng)絡(luò)中的短光路得到了盡可能的保留，從而在動態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了相對穩(wěn)定和全局優(yōu)化的虛拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的阻塞率水平。同時(shí)，“延遲拆除”的引入能夠提高網(wǎng)絡(luò)中光路的平均生存時(shí)間，降低其建立、拆除的頻率，因而該方法還能夠減少網(wǎng)絡(luò)控制平面的信令流量。
文檔編號H04Q11/00GK101286939SQ200810105909
公開日2008年10月15日 申請日期2008年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月5日
發(fā)明者楠 華, 周炳琨, 張漢一, 鄭小平 申請人:清華大學(xué)