专利名称：波分复用光网络中故障的分段共享恢复的路由方法
技术领域：
本发明涉及一种用于光通信网络领域光纤通信中的故障恢复方法，尤其是涉及一种应用于波分复用光网络中故障的分段共享恢复的路由方法。
背景技术：
随着Internet网络的发展，人们对带宽的需求越来越大，波分复用(WDM)技术已逐渐成为下一代Internet网络(NGI)的核心技术。但是另一方面，由于波分复用技术的广泛采用，使得网络的健壮性下降，往往一根光纤的断裂就会使几十个甚至于上百个光路中断。因此，网络的生存性变得日益重要。国内外在这方面进行了许多研究，也提出了众多相应的解决方案。最初适用于简单拓扑结构的链路保护方案具有较快的恢复时间，但它需要利用很多的网络资源。随着网络的拓扑结构日益复杂，网络的规模日益庞大，人们为了有效地利用有限的网络资源提出了网络故障基于通路的共享恢复方法。经文献检索发现，在96年的国际通信会议上上的一篇文章，名为“在MESH可恢复网络中的通路恢复的容量优化设计”(Irachko R.R.，MacGregor M.H.，Grover W.D.Optimal capacity placementfor path restoration in mesh survivable networks.IEEE InternationalConference on Communications(ICC’96)，June 1996，1568-1574.)，就对此问题做了较为全面的简述，其主要思想是在网络规划阶段，让多条不共用链路的工作波长全部或部分共享一段备用光路，从而大大减少了对网络资源的占用。基于通路的共享恢复在资源利用率方面有优势但需要较长的恢复时间，特别是对于多节点长距离的主干WDM网络，恢复时间常常超过需求底限。
发明内容
本发明的目的在于针对前述设计方案的不足，提供一种波分复用光网络中故障的分段共享恢复的路由方法，使之能适用于WDM光网络的故障恢复，既具有接近基于通道恢复方法的资源利用率，同时又能大大减少故障的恢复时间。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明方法步骤如下
A.在网络拓扑中每个业务请求采用单源最短路算法寻找一条端到端的最短路作为工作通路。
B.将一条包含链路数目大于3的工作通路分成L个链路数目工作子通路，每段工作子通路首尾相连设置，即相邻的上一工作子通路的末节点是下一工作子通路的始节点，具体的，每段所述的工作子通路包含链路的数目为2，或是3，即工作通路所包含的链路数目为NL，由2个链路构成的工作子通路的数目为X，由3个链路构成的工作子通路的数目为Y，则2X+3Y＝NL；X+Y＝L。
C.为每段子工作通路利用广度优先保护算法匹配各自相应的备用通路。
D.给工作通路中的各链路分配未使用的波长资源，完成工作光路的建立。
E.给各段备用通路分配波长，具体的，各段备用通路的每条链路在分配波长时，首先判断当前需要建立的备用光路LS能否与其它备用光路共享波长，具体的，检查将要分配波长的备用链路是否已分配有用于其它的备用光路LP的波长资源λP，若λP存在且LS与LP所对应保护的工作通路之间没有共用链路，则LS与LP可以共享波长λP，否则就为LS分配新的波长。
本发明与背景技术相比，效果明显且积极的，本发明对网络故障的修复时间大大减少且保持了良好的资源占用率，从而给网络的合理设计和正常运行提供了有效的保障，并且，随着工作通路所包含的链路数目的增加和网络密集程度的增大，链路共享的机会将会增大，本发明还可以进一步提高其恢复性能。
图1为本发明方法的一个实施例的功能原理图。
具体实施例方式
本发明的核心思想是“化整为零”的恢复，即改变原有的从源到宿端到端的恢复，将从源到宿包含链路数较多的工作通路分割成若干段子通路，并为每一段工作通路提供各自的备用通路。如图1所示，图中S0至S16是为一个业务需求而建立的工作通路，原有基于通路的方案中所采用的备用通路为B，而本发明是将工作通路按一定划分规则分成P1，P2...P6共6段，然后为每段子通路找出各自的备用通路B1，B2...B6。当网络处于正常工作状态时，从S0至S16的业务经工作通路传输，若工作通路出现故障，则启动备用通路，若故障出现在Pi段内，则用Bi替换Pi，使Bi和其它正常的工作子通路构成业务传输的光路，从而实现了故障的恢复。
本发明的具体实现过程如下所述如图1所示，首先，在网络拓扑中每个业务请求采用单源最短路算法寻找一条端到端的最短路作为工作通路。然后将工作通路分成6个链路数目工作子通路，每段工作子通路首尾相连设置，即相邻的上一工作子通路的末节点是下一工作子通路的始节点，具体的，每段所述的工作子通路包含链路的数目为2，或是3。随后，为每段子工作通路利用广度优先保护算法，匹配各自相应的备用通路，并给工作通路中的各链路分配未使用的波长资源，完成工作光路的建立，最后给各段备用通路分配波长，具体的，各段备用通路的每条链路在分配波长时，首先判断当前需要建立的备用光路LS能否与其它备用光路共享波长，具体的，检查将要分配波长的备用链路是否已分配有用于其它的备用光路LP的波长资源λP，若λP存在且LS与LP所对应保护的工作通路之间没有共用链路，则LS与LP可以共享波长λP，否则就为LS分配新的波长。至此，一个端到端的业务请求所需要的工作路由和备用路由都已建立完毕，具体的如图1所示，各段的工作路由，分别为P1，P2，P3，P4，P5和P6；各段的备用路由分别为B1，B2，B3，B4，B5和B6。
由上述的实施例可以看，利用本发明可以方便地将为一个长距离的工作通路配置多条分段的备用通路，从而使网络故障的发现时间和恢复时间都大大减少，从而有效地提高了网络的生存性。
权利要求
1.一种波分复用光网络中故障的分段共享恢复的路由方法，其特征在于，包括如下步骤A.在网络拓扑中每个业务请求寻找一条端到端的工作通路；B.将一条包含链路数目大于3的工作通路分成L个链路数目工作子通路，每段工作子通路首尾相连设置，即相邻的上一工作子通路的末节点是下一工作子通路的始节点；C.为每段子工作通路匹配各自相应的备用通路；D.给工作通路中的各链路分配未使用的波长资源，完成工作光路的建立；E.给各段备用通路分配波长。
2.如权利要求1所述的波分复用光网络中故障的分段共享恢复的路由方法，其特征是，步骤A中采用单源最短路算法来寻找一条端至端的最短路为工作通路。
3.如权利要求1所述的波分复用光网络中故障的分段共享恢复的路由方法，其特征是，所述的每段工作子通路包含链路的数目为2，或是3，即工作通路所包含的链路数目为NL，由2个链路构成的工作子通路的数目为X，由3个链路构成的工作子通路的数目为Y，则2X+3Y＝NL；X+Y＝L。
4.如权利要求1所述的波分复用光网络中故障的分段共享恢复的路由方法，其特征是，步骤C中采用广度优先保护算法为所述的每段工作通路选择备用通路。
5.如权利要求1所述的波分复用光网络中故障的分段共享恢复的路由方法，其特征是，步骤E中各段备用通路的每条链路在分配波长时，首先判断当前需要建立的备用光路LS能否与其它备用光路共享波长，具体的，检查将要分配波长的备用链路是否已分配有用于其它备用光路LP的波长资源λP，若λP存在且LS与LP所对应保护的工作通路之间有共用链路，为LS分配新的波长，否则LS与LP共享波长λP。
全文摘要
一种用于光通信网络领域波分复用光网络中故障的共享恢复的路由方法。本发明如下在网络拓扑中每个业务请求寻找一条端到端的工作通路；将一条包含链路数目大于3的工作通路分成L个链路数目工作子通路，每段工作子通路首尾相连设置，即相邻的上一工作子通路的末节点是下一工作子通路的始节点；为每段子工作通路匹配各自相应的备用通路；给工作通路中的各链路分配未使用的波长资源，完成工作光路的建立；给各段备用通路分配波长。本发明大大减少了网络故障的修复时间且保持了良好的资源占用率，从而给网络的合理设计和正常运行提供了有效的保障。
文档编号H04B10/12GK1571522SQ200410018288
公开日2005年1月26日 申请日期2004年5月13日 优先权日2004年5月13日
发明者贺辉, 范戈 申请人:上海交通大学