專利名稱：一種波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域中的波長(zhǎng)分配技術(shù)，尤其涉及一種波長(zhǎng)分配的計(jì)算方
法及裝置。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前的光層組網(wǎng)技術(shù)中，最常用的是密集型光波復(fù)用(DWDM)技術(shù)，DWDM技術(shù)能 將多個(gè)波長(zhǎng)復(fù)用到一根光纖中，用以提高現(xiàn)有光纖骨干網(wǎng)的帶寬。傳統(tǒng)的DWDM系統(tǒng)本質(zhì)上 還是一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的線路系統(tǒng)，大多數(shù)的光層組網(wǎng)只能通過終端站(TM)來實(shí)現(xiàn)光層線路系 統(tǒng)的構(gòu)建，隨后出現(xiàn)的光分插復(fù)用器(OADM)逐漸實(shí)現(xiàn)從點(diǎn)到點(diǎn)的組網(wǎng)向環(huán)網(wǎng)發(fā)展。但是， OADM只能上下一個(gè)或多個(gè)固定數(shù)目的波長(zhǎng)，節(jié)點(diǎn)的路由是確定的，因此，OADM并沒有真正 實(shí)現(xiàn)靈活的光層組網(wǎng)；然而，可重構(gòu)型光分插復(fù)用器(ROADM)則可通過軟件控制某個(gè)波長(zhǎng) 在節(jié)點(diǎn)內(nèi)靈活上下路或進(jìn)行穿通，實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)重構(gòu)，與TM或OADM組成的光網(wǎng)絡(luò)相 比，ROADM組成的光網(wǎng)絡(luò)能真正實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活調(diào)度，因此ROADM被廣泛應(yīng)用于目前的光網(wǎng) 絡(luò)中?，F(xiàn)有的波長(zhǎng)變換技術(shù)主要基于光電光(OEO)轉(zhuǎn)換技術(shù)，但由于OEO轉(zhuǎn)換器件在 ROADM中的數(shù)量是有限的，因此ROADM不能完全實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)變換，所以在節(jié)點(diǎn)中的ROADM不能 進(jìn)行波長(zhǎng)變換時(shí)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上各自進(jìn)行波長(zhǎng)交換的端口之間的波長(zhǎng)必須是相同的，該約束 稱為波長(zhǎng)連續(xù)性約束。在ROADM組成的光網(wǎng)絡(luò)中，計(jì)算路由時(shí)還需進(jìn)行波長(zhǎng)分配。波長(zhǎng)分配過程中，為了 解決上文所述的波長(zhǎng)連續(xù)性約束的限制，引入了路由與波長(zhǎng)分配(RWA)算法，即在網(wǎng)絡(luò)中 某對(duì)節(jié)點(diǎn)間有光路建立請(qǐng)求時(shí)，首先在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間尋找一條路由，然后在該路 由上分配波長(zhǎng)。目前，主要通過波長(zhǎng)圖分層算法來實(shí)現(xiàn)RWA算法，波長(zhǎng)圖分層算法主要為 將每個(gè)波長(zhǎng)抽象為節(jié)點(diǎn)，通過抽象所得節(jié)點(diǎn)與原節(jié)點(diǎn)間鏈路的選擇來實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)指配，即將 每個(gè)波長(zhǎng)抽象為節(jié)點(diǎn)，等價(jià)于在原有節(jié)點(diǎn)數(shù)目的基礎(chǔ)上又增加了多個(gè)節(jié)點(diǎn)，所增加的節(jié)點(diǎn) 數(shù)與所有波長(zhǎng)的總數(shù)相同，相應(yīng)的，波長(zhǎng)分配相當(dāng)于節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間的鏈路選擇，該方法所形 成的新的路由路徑拓?fù)鋱D的復(fù)雜程度大大提高?？梢?，該方法在節(jié)點(diǎn)和波長(zhǎng)數(shù)目較少時(shí)可 用性較強(qiáng)，但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)數(shù)目較多或者波長(zhǎng)個(gè)數(shù)較多時(shí)，波長(zhǎng)分配的復(fù)雜程度大大 增加，對(duì)應(yīng)的計(jì)算時(shí)間呈幾何增長(zhǎng)，使得波長(zhǎng)分配的計(jì)算效率低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法及裝置，可降低 波長(zhǎng)分配的計(jì)算時(shí)間。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的—種波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法，該方法包括為路由路徑上的各節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣；從路由路徑 上的首節(jié)點(diǎn)開始，依次對(duì)各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，直到路由路徑上的尾節(jié)點(diǎn)。其中，所述節(jié)點(diǎn)按類型的不同分為光光節(jié)點(diǎn)、電電節(jié)點(diǎn)、光電節(jié)點(diǎn)和電光節(jié)點(diǎn)。其中，所述節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣的構(gòu)造方法為根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的不同類型為各 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣，具體為所述節(jié)點(diǎn)為光光節(jié)點(diǎn)時(shí)，所構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣為n*n階矩陣；所述節(jié)點(diǎn)為電電節(jié)點(diǎn)時(shí)，所構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣為1*1階矩陣；
所述節(jié)點(diǎn)為光電節(jié)點(diǎn)時(shí)，所構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣為n*l階矩陣；所述節(jié)點(diǎn)為電光節(jié)點(diǎn)時(shí)，所構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣為l*n階矩陣；所述η為波長(zhǎng)的總個(gè)數(shù)。上述方案中，所述依次對(duì)各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣進(jìn)行計(jì)算的方法，具 體為先對(duì)首節(jié)點(diǎn)和第二個(gè)節(jié)點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn) 算方法進(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果形成一個(gè)新矩陣，再將計(jì)算所得的新矩陣與第三個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn) 內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣執(zhí)行矩陣運(yùn)算，所得結(jié)果再與第四個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣 執(zhí)行矩陣運(yùn)算，直到最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)完成矩陣運(yùn)算。其中，所述設(shè)置的矩陣運(yùn)算設(shè)為Δ，所述按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算為Z = =+ V );其中，
\ ir ^ η所述X和Y表示路由路徑上任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣；所述η表 示波長(zhǎng)的總個(gè)數(shù)；所述&和~為矩陣X和Y中的元素。其中，所述矩陣Z 中的任一元素 Zij 表示為=Zij = Μ η(χη+Υυ,χ 2+Υ2 .,…，xin+ynJ)， 表示從矩陣X對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的入端口波長(zhǎng)i到矩陣Y對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的出端口通波長(zhǎng)j的最小連通代 價(jià)。其中，所述對(duì)任兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，該方法進(jìn)一步 包括同時(shí)記錄下Z中各元素、取最小值時(shí)對(duì)應(yīng)的r，即最小的U、中的r。其中，對(duì)所有節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣計(jì)算結(jié)束后，該方法還包括在矩陣 計(jì)算所得的結(jié)果矩陣中選擇取值最小的矩陣元素，根據(jù)該元素的對(duì)應(yīng)的r序列在路由路徑 上的節(jié)點(diǎn)間執(zhí)行波長(zhǎng)分配操作。本發(fā)明還提供了一種波長(zhǎng)分配的計(jì)算裝置，該裝置包括矩陣構(gòu)造模塊和矩陣運(yùn) 算模塊；其中，所述矩陣構(gòu)造模塊，用于為路由路徑上的各節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連 通性矩陣，并將構(gòu)造結(jié)果發(fā)送到矩陣運(yùn)算模塊；所述矩陣運(yùn)算模塊，用于從路由路徑上的首節(jié)點(diǎn)開始，依次對(duì)矩陣構(gòu)造模塊構(gòu)造 的各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，直到路由路徑上的 尾節(jié)點(diǎn)。該裝置進(jìn)一步包括波長(zhǎng)分配模塊，用于根據(jù)矩陣運(yùn)算模塊的計(jì)算結(jié)果執(zhí)行波長(zhǎng)分 配操作；相應(yīng)的，所述矩陣運(yùn)算模塊，進(jìn)一步用于將計(jì)算結(jié)果發(fā)送到波長(zhǎng)分配模塊。本發(fā)明提供的波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法及裝置，為路由路徑上的各節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣；從路由路徑上的首節(jié)點(diǎn)開始，依次對(duì)各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng) 連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，直到路由路徑上的尾節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明的波長(zhǎng)分 配計(jì)算即為對(duì)構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，所設(shè)置的 矩陣運(yùn)算方法對(duì)應(yīng)的計(jì)算原理簡(jiǎn)單，計(jì)算的核心思想僅為取最小值；此外，在計(jì)算過程中， 可利用現(xiàn)有數(shù)學(xué)領(lǐng)域中矩陣運(yùn)算時(shí)的優(yōu)化方法對(duì)本發(fā)明的計(jì)算過程進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，如可 將復(fù)雜的矩陣先進(jìn)行簡(jiǎn)化后再進(jìn)行矩陣運(yùn)算，或采用分布式矩陣運(yùn)算方法等?？梢姡景l(fā)明 波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法和原理相對(duì)現(xiàn)有的波長(zhǎng)圖分層算法來說理論性強(qiáng)且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，因而可 降低波長(zhǎng)分配的計(jì)算時(shí)間。


圖1為本發(fā)明波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)流程示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例路由路徑的拓?fù)鋱D；圖3為本發(fā)明波長(zhǎng)分配的計(jì)算裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的基本思想是為路由路徑上的各節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通 性矩陣；從路由路徑上的首節(jié)點(diǎn)開始，依次對(duì)各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的 矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，直到路由路徑上的尾節(jié)點(diǎn)；進(jìn)一步地，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行波長(zhǎng)分 配。本發(fā)明中，根據(jù)各節(jié)點(diǎn)對(duì)OEO轉(zhuǎn)換器件的使用將現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)分為四 種類型，分別為光光節(jié)點(diǎn)、電電節(jié)點(diǎn)、光電節(jié)點(diǎn)和電光節(jié)點(diǎn)；其中，所述光光節(jié)點(diǎn)的入端口 和出端口都使用波長(zhǎng)資源；所述電電節(jié)點(diǎn)的入端口和出端口都使用時(shí)隙資源；所述光電節(jié) 點(diǎn)的入端口使用波長(zhǎng)資源，出端口使用時(shí)隙資源；所述電光節(jié)點(diǎn)的入端口使用時(shí)隙資源，出 端口使用波長(zhǎng)資源。下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1為本發(fā)明波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)流程示意圖，如圖1所示，該流程的實(shí)現(xiàn)步 驟如下步驟101 為路由路徑上的各節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣；具體為路由路徑上的各節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身的不同類型分別構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部 波長(zhǎng)連通性矩陣。其中，所述節(jié)點(diǎn)按類型分為光光節(jié)點(diǎn)、電電節(jié)點(diǎn)、光電節(jié)點(diǎn)和電光節(jié)點(diǎn)， 對(duì)于這四種節(jié)點(diǎn)，設(shè)波長(zhǎng)直通時(shí)的連通代價(jià)為0，所述波長(zhǎng)直通即為某節(jié)點(diǎn)入端口接收的 波長(zhǎng)不經(jīng)過光電光轉(zhuǎn)換而直接從該節(jié)點(diǎn)出端口發(fā)出；設(shè)波長(zhǎng)經(jīng)過光電光轉(zhuǎn)換需要一定的連 通代價(jià)時(shí)，連通代價(jià)為k，所述k滿足0 < k <⑴；設(shè)節(jié)點(diǎn)入端口的波長(zhǎng)和出端口的波長(zhǎng)無 法連通的連通代價(jià)為⑴。上述四種節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣的構(gòu)造方法如下1)對(duì)于光光節(jié)點(diǎn)，由于光光節(jié)點(diǎn)的入端口和出端口都使用波長(zhǎng)資源，為光光節(jié)點(diǎn) 構(gòu)造一個(gè)n*n階矩陣來對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性進(jìn)行建模，可表示為
<formula>formula see original document page 7</formula>其中，所述n為波長(zhǎng)的總個(gè)數(shù)，A中的任一元素aij表示波長(zhǎng)i和波長(zhǎng)j間的連通 代價(jià)，的取值為
。 =0時(shí)，可得i = j，表示波長(zhǎng)i從節(jié)點(diǎn)的入端口直通到出 端口 ；= k時(shí)，表示入端口使用波長(zhǎng)i、出端口使用波長(zhǎng)j時(shí)需要的連通代價(jià)為k ；aiJ = ⑴時(shí)，表示入端口使用波長(zhǎng)i、出端口使用波長(zhǎng)j時(shí)是無法連通的。2)對(duì)于電電節(jié)點(diǎn)，由于電電節(jié)點(diǎn)的入端口和出端口都使用時(shí)隙資源，則為電電節(jié) 點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)1*1階矩陣來對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性進(jìn)行建模，可表示為B = (b) 公式(2)其中，所述b的取值只可能為0或者⑴，因?yàn)殡婋姽?jié)點(diǎn)的出、入端口均使用時(shí)隙資 源，不存在波長(zhǎng)選擇的問題，所以只存在連通和不連通的問題，即b = 0時(shí)，電電節(jié)點(diǎn)的入 端口和出端口存在可連通的時(shí)隙，b =⑴時(shí)，電電節(jié)點(diǎn)的入端口和出端口不存在可連通的時(shí)隙。3)對(duì)于光電節(jié)點(diǎn)，由于光電節(jié)點(diǎn)的入端口使用波長(zhǎng)資源，出端口使用時(shí)隙資源，可 為光電節(jié)點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)n*l階矩陣來對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性進(jìn)行建模，可表示為 <formula>formula see original document page 7</formula>其中，所述cn的取值為
，cn = 0時(shí)，可得i = 1，表示波長(zhǎng)1從節(jié)點(diǎn)的入 端口直通到出端口 ；Cil = k時(shí)，表示入端口使用波長(zhǎng)i時(shí)的連通代價(jià)為k ；cn =⑴時(shí)，表示 入端口使用波長(zhǎng)i時(shí)是無法連通的。4)對(duì)于電光節(jié)點(diǎn)，由于電光節(jié)點(diǎn)的入端口使用時(shí)隙資源，出端口使用波長(zhǎng)資源，可 為電光節(jié)點(diǎn)構(gòu)造一個(gè)l*n階矩陣來對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性進(jìn)行建模，可表示為D = (dn ... dln)公式(4)其中，所述扎的取值為
，扎=0時(shí)，可得j = 1，表示波長(zhǎng)1從節(jié)點(diǎn)的出 端口輸出時(shí)，節(jié)點(diǎn)的入端口和出端口直通；、=k時(shí)，表示出端口使用波長(zhǎng)j時(shí)的連通代價(jià) 為k ；d^.=⑴時(shí)，表示出端口使用波長(zhǎng)j時(shí)是無法連通的。步驟102 從路由路徑上的首節(jié)點(diǎn)開始，依次對(duì)各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩 陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，直到路由路徑上的尾節(jié)點(diǎn)；具體為光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)側(cè)從路由路徑上的首節(jié)點(diǎn)開始，首先對(duì)首節(jié)點(diǎn)和第二個(gè) 節(jié)點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果形成 一個(gè)新矩陣，再將計(jì)算所得的新矩陣與第三個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣執(zhí)行矩陣運(yùn) 算，所得結(jié)果再與第四個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣執(zhí)行矩陣運(yùn)算，以此類推，直到路 由路徑上的最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)完成矩陣運(yùn)算。本發(fā)明中，將所述對(duì)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣進(jìn)行的矩陣運(yùn)算設(shè)為A，運(yùn)算公式 可表示為<formula>formula see original document page 8</formula>
其中，所述X和Y表示路由路徑上任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部 波長(zhǎng)連通性矩陣；所述 n表示波長(zhǎng)的總個(gè)數(shù)；所述xt和~為X和Y兩矩陣中的元素。設(shè)X A Y的結(jié)果為矩陣Z， 矩陣Z中的任一元素Zij則表示為ZiJ = Min(xil+y1J, xi2+y2J,…，xin+ynJ) 公式(6)其中，假設(shè)矩陣X和Y分別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)A1和節(jié)點(diǎn)A2，那么，ZiJ則表示從節(jié)點(diǎn)A1入端 口波長(zhǎng)i到節(jié)點(diǎn)A2出端口通波長(zhǎng)j的最小連通代價(jià)。從公式(6)可得，矩陣Z中的所有元 素~都是通過一次取最小值得到的。這里，如果路由路徑上有多個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣依次為A1， A2…Am，那么Z = AA2 A ... AAm的結(jié)果則表示從首節(jié)點(diǎn)A1的入端口波長(zhǎng)到尾節(jié)點(diǎn)Am的 出端口通波長(zhǎng)的最小連通代價(jià)，即從首節(jié)點(diǎn)A1開始依次對(duì)路徑上各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng) 連通性矩陣進(jìn)行矩陣運(yùn)算，直到尾節(jié)點(diǎn)Am，最終的結(jié)果矩陣Z表示從首節(jié)點(diǎn)入端口到尾節(jié) 點(diǎn)出端口的最小連通代價(jià)。本發(fā)明在矩陣運(yùn)算過程中，計(jì)算任兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣的運(yùn)算結(jié) 果矩陣Z時(shí)，還需同時(shí)記錄下矩陣Z的各元素取最小值時(shí)對(duì)應(yīng)的r，即最小的中 的r，其中，所述Zij不等于⑴(如果、等于⑴說明首節(jié)點(diǎn)入端口的波長(zhǎng)i不能連通到尾節(jié) 點(diǎn)出端口波長(zhǎng)j)，那么，所有矩陣進(jìn)行運(yùn)算后所得的結(jié)果矩陣Z中的每個(gè)元素均對(duì)應(yīng)一 個(gè)r序列，用于后續(xù)在節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行波長(zhǎng)分配。例如對(duì)節(jié)點(diǎn)A1和節(jié)點(diǎn)A2的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連 通性矩陣進(jìn)行矩陣運(yùn)算時(shí)，同時(shí)記錄每個(gè)元素Zij的取最小值時(shí)對(duì)應(yīng)的r，那么如果 最終選擇Zij進(jìn)行波長(zhǎng)分配，節(jié)點(diǎn)A1和節(jié)點(diǎn)A2間分配的波長(zhǎng)就為波長(zhǎng)r，也就是說從節(jié)點(diǎn) A1的出端口到節(jié)點(diǎn)A2的入端口間分配的波長(zhǎng)為波長(zhǎng)r，具體的 如果節(jié)點(diǎn)A1和節(jié)點(diǎn)A2的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣分別為2*2階矩陣A和B，矩陣 A的元素為an、a12、a21和a22，矩陣B的元素為bn、b12、b21和b22，計(jì)算A AB的結(jié)果為矩陣C， 矩陣C同樣包括四個(gè)元素cn、ci2、c21和c22，以元素cn進(jìn)行波長(zhǎng)分配為例，Cll = Min (an+bn, a12+b21)，如果在an+bn和a12+b21中，a12+b21較小，又因?yàn)閍12+b21對(duì)應(yīng)的r為2，那么節(jié)點(diǎn)A1 和節(jié)點(diǎn)A2間存在如下的波長(zhǎng)分配1-2-1，即波長(zhǎng)1從節(jié)點(diǎn)A1的入端口，經(jīng)過節(jié)點(diǎn)A1轉(zhuǎn)換 為波長(zhǎng)2進(jìn)入節(jié)點(diǎn)A2，經(jīng)過節(jié)點(diǎn)A2轉(zhuǎn)換為波長(zhǎng)1從節(jié)點(diǎn)A2的出端口出來。這里，在本步驟的計(jì)算過程中，可利用現(xiàn)有數(shù)學(xué)領(lǐng)域中矩陣運(yùn)算時(shí)的優(yōu)化方法對(duì) 本發(fā)明的計(jì)算過程進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，如可將復(fù)雜的矩陣先進(jìn)行簡(jiǎn)化后再進(jìn)行矩陣運(yùn)算，或采 用分布式矩陣運(yùn)算方法等，降低波長(zhǎng)分配計(jì)算的復(fù)雜程度，因而可降低波長(zhǎng)分配的計(jì)算時(shí) 間。本發(fā)明還包括步驟103 在矩陣計(jì)算所得的結(jié)果矩陣中選擇取值最小的矩陣元 素，根據(jù)該元素對(duì)應(yīng)的r序列在路由路徑上的節(jié)點(diǎn)間執(zhí)行波長(zhǎng)分配操作；具體為經(jīng)步驟102所述的矩陣計(jì)算過程得到最終的結(jié)果矩陣，該結(jié)果矩陣中所 有取值為非⑴的元素 都分別對(duì)應(yīng)一個(gè)用于波長(zhǎng)分配的r序列，也就是說，結(jié)果矩陣中的 每個(gè)元素Zij對(duì)應(yīng)一種波長(zhǎng)分配方法。這里，由于波長(zhǎng)資源有著不同的連通代價(jià)，而對(duì)于不同的波長(zhǎng)分配序列r，波長(zhǎng)資 源在各節(jié)點(diǎn)和鏈路上的使用也不同，因此，波長(zhǎng)序列有不同的連通代價(jià)。從這些波長(zhǎng)序列r中，如果選擇波長(zhǎng)資源連通代價(jià)最小的r序列在路由路徑上的節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行波長(zhǎng)分配，將可 達(dá)到波長(zhǎng)最優(yōu)分配的效果。其中，所述波長(zhǎng)資源連通代價(jià)最小的r序列，即為結(jié)果矩陣中取 值最小的元素~對(duì)應(yīng)的r序列，所述Zij不等于⑴。下面結(jié)合兩個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例一本實(shí)施例的路由路徑上有六個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖2所示，分別為節(jié)點(diǎn)A、節(jié)點(diǎn)B、節(jié)點(diǎn)C、節(jié) 點(diǎn)D、節(jié)點(diǎn)E和節(jié)點(diǎn)F，節(jié)點(diǎn)A為首節(jié)點(diǎn)，為電電節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)B為電光節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)C為光光節(jié) 點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)D為光光節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)E為光電節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)F為尾節(jié)點(diǎn)，為電電節(jié)點(diǎn)。為節(jié)點(diǎn)A至節(jié)點(diǎn)F構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣分別為1*1階矩陣A、l*n階 矩陣B、n*n階矩陣C、n*n階矩陣D、n*l階矩陣E和1*1階矩陣F，然后從節(jié)點(diǎn)A開始進(jìn)行 矩陣運(yùn)算如下矩陣A(l*l)和矩陣B(l*n)做A運(yùn)算，設(shè)運(yùn)算結(jié)果為矩陣B1 (l*n)，并記錄 B1 (l*n)對(duì)應(yīng)的r ；矩陣 B1 (l*n)和矩陣 C (n*n) CI (l*n)對(duì)應(yīng)的r ；矩陣CI (l*n)和矩陣 D (n*n) D1 (l*n)對(duì)應(yīng)的r ；矩陣D1 (l*n)和矩陣 E (n*l) El (1*1)對(duì)應(yīng)的r ；矩陣El(l*l)和矩陣 F(l*l) Fl(l*l)對(duì)應(yīng)的r ；經(jīng)過上述計(jì)算過程，矩陣F1 (1*1)就體現(xiàn)了從首節(jié)點(diǎn)A的入端口到尾節(jié)點(diǎn)F的出 端口的波長(zhǎng)連通性，因?yàn)榫仃囘\(yùn)算結(jié)果矩陣F1中只有一個(gè)元素，所以根據(jù)已記錄的該元素 對(duì)應(yīng)的r序列在路由路徑上進(jìn)行波長(zhǎng)分配。實(shí)施例二本實(shí)施例的路由路徑上只有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，設(shè)其分別為圖2中的節(jié)點(diǎn)C和節(jié)點(diǎn)D，節(jié)點(diǎn) C為首節(jié)點(diǎn)，為光光節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)D為尾節(jié)點(diǎn)，也為光光節(jié)點(diǎn)。為節(jié)點(diǎn)C和節(jié)點(diǎn)D構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣分別為n*n階矩陣C和n*n階 矩陣D，然后從節(jié)點(diǎn)C開始進(jìn)行矩陣運(yùn)算如下矩陣C (n*n)和矩陣D (n*n)做A運(yùn)算，設(shè)運(yùn)算結(jié)果為矩陣D1 (n*n)，并記錄 D1 (n*n)對(duì)應(yīng)的r ；經(jīng)過上述計(jì)算過程，矩陣D1 (n*n)就體現(xiàn)了從首節(jié)點(diǎn)C的入端口到尾節(jié)點(diǎn)D的出 端口的波長(zhǎng)連通性，從矩陣運(yùn)算結(jié)果矩陣D1中選擇取值最小的非⑴元素da，利用已記錄的 與d。.對(duì)應(yīng)的r序列在路由路徑上進(jìn)行波長(zhǎng)分配，該分配即為最優(yōu)波長(zhǎng)分配。為實(shí)現(xiàn)上述方法，本發(fā)明還提供了一種波長(zhǎng)分配的計(jì)算裝置，如圖3所示，該裝置 包括各節(jié)點(diǎn)上的矩陣構(gòu)造模塊和光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)側(cè)的矩陣運(yùn)算模塊；其中，所述矩陣構(gòu)造模塊，用于為路由路徑上的各節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連 通性矩陣，并將構(gòu)造結(jié)果發(fā)送到光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)側(cè)的矩陣運(yùn)算模塊；所述矩陣運(yùn)算模塊，用于從路由路徑上的首節(jié)點(diǎn)開始，依次對(duì)各節(jié)點(diǎn)上的矩陣構(gòu)
做A運(yùn)算，設(shè)運(yùn)算結(jié)果為矩陣Cl(l*n)，并記錄 做A運(yùn)算，設(shè)運(yùn)算結(jié)果為矩陣Dl(l*n)，并記錄 做A運(yùn)算，設(shè)運(yùn)算結(jié)果為矩陣El (1*1)，并記錄 做A運(yùn)算，設(shè)運(yùn)算結(jié)果為矩陣F1 (1*1)，并記錄造模塊構(gòu)造的各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，直到路 由路徑上的尾節(jié)點(diǎn)。該裝置進(jìn)一步包括光網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)側(cè)的波長(zhǎng)分配模塊，用于根據(jù)矩陣運(yùn)算模塊的 計(jì)算結(jié)果執(zhí)行波長(zhǎng)分配操作；相應(yīng)的，所述矩陣運(yùn)算模塊，進(jìn)一步用于將計(jì)算結(jié)果發(fā)送到波長(zhǎng)分配模塊。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法，其特征在于，該方法包括為路由路徑上的各節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣；從路由路徑上的首節(jié)點(diǎn)開始，依次對(duì)各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，直到路由路徑上的尾節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)按類型的不同 分為光光節(jié)點(diǎn)、電電節(jié)點(diǎn)、光電節(jié)點(diǎn)和電光節(jié)點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通 性矩陣的構(gòu)造方法為根據(jù)各節(jié)點(diǎn)的不同類型為各節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通 性矩陣，具體為所述節(jié)點(diǎn)為光光節(jié)點(diǎn)時(shí)，所構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣為n*n階矩陣；所述節(jié)點(diǎn)為電電節(jié)點(diǎn)時(shí)，所構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣為1*1階矩陣；所述節(jié)點(diǎn)為光電節(jié)點(diǎn)時(shí)，所構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣為n*l階矩陣；所述節(jié)點(diǎn)為電光節(jié)點(diǎn)時(shí)，所構(gòu)造的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣為l*n階矩陣；所述n為波長(zhǎng)的總個(gè)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法，其特征在于，所述依次對(duì)各 節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣進(jìn)行計(jì)算的方法，具體為先對(duì)首節(jié)點(diǎn)和第二個(gè)節(jié)點(diǎn)各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方 法進(jìn)行計(jì)算，所得結(jié)果形成一個(gè)新矩陣，再將計(jì)算所得的新矩陣與第三個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部 波長(zhǎng)連通性矩陣執(zhí)行矩陣運(yùn)算，所得結(jié)果再與第四個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣執(zhí)行 矩陣運(yùn)算，直到最后一個(gè)節(jié)點(diǎn)完成矩陣運(yùn)算。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法，其特征在于，所述設(shè)置的矩陣運(yùn)算設(shè) 為A，所述按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算為Z 二 XAY = Min (xir + y )；其中，所述X和Y表示路由路徑上任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣；所述n表示波 長(zhǎng)的總個(gè)數(shù)；所述&和~為矩陣X和Y中的元素。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法，其特征在于，所述矩陣Z中的任一元素 Zij表示為力」=Min(xn+yiJ, xi2+y2J,…，xin+ynj)，表示從矩陣X對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的入端口波長(zhǎng)i 到矩陣Y對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的出端口通波長(zhǎng)j的最小連通代價(jià)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法，其特征在于，所述對(duì)任兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的 節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，該方法進(jìn)一步包括同時(shí)記錄下Z中各元素Zij取最 小值時(shí)對(duì)應(yīng)的r，即最小的中的r。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法，其特征在于，對(duì)所有節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部 波長(zhǎng)連通性矩陣計(jì)算結(jié)束后，該方法還包括在矩陣計(jì)算所得的結(jié)果矩陣中選擇取值最小 的矩陣元素，根據(jù)該元素的對(duì)應(yīng)的r序列在路由路徑上的節(jié)點(diǎn)間執(zhí)行波長(zhǎng)分配操作。
9.一種波長(zhǎng)分配的計(jì)算裝置，其特征在于，該裝置包括矩陣構(gòu)造模塊和矩陣運(yùn)算模 塊；其中，所述矩陣構(gòu)造模塊，用于為路由路徑上的各節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性 矩陣，并將構(gòu)造結(jié)果發(fā)送到矩陣運(yùn)算模塊；所述矩陣運(yùn)算模塊，用于從路由路徑上的首節(jié)點(diǎn)開始，依次對(duì)矩陣構(gòu)造模塊構(gòu)造的各 節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，直到路由路徑上的尾節(jié)點(diǎn)o
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的波長(zhǎng)分配的計(jì)算裝置，其特征在于，該裝置進(jìn)一步包括波長(zhǎng) 分配模塊，用于根據(jù)矩陣運(yùn)算模塊的計(jì)算結(jié)果執(zhí)行波長(zhǎng)分配操作；相應(yīng)的， 所述矩陣運(yùn)算模塊，進(jìn)一步用于將計(jì)算結(jié)果發(fā)送到波長(zhǎng)分配模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波長(zhǎng)分配的計(jì)算方法，包括為路由路徑上的各節(jié)點(diǎn)構(gòu)造各自對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣；從路由路徑上的首節(jié)點(diǎn)開始，依次對(duì)各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)內(nèi)部波長(zhǎng)連通性矩陣按設(shè)置的矩陣運(yùn)算方法進(jìn)行計(jì)算，直到路由路徑上的尾節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明還同時(shí)公開了一種波長(zhǎng)分配的計(jì)算裝置，運(yùn)用該方法和裝置可降低波長(zhǎng)分配的計(jì)算時(shí)間。
文檔編號(hào)H04J14/02GK101834690SQ20101016666
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月27日
發(fā)明者汪文穎, 王家昱 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司