一种全光网络中基于随机下一节点的监测迹设计方法
【技术领域】
[0001]本发明属于全光网络中故障监测及快速定位技术领域，更为具体地讲，涉及一种全光网络中基于随机下一节点的监测迹设计方法。
【背景技术】
[0002]随着胃0]\1(￥&￥6161^1:11-0;!^8；[011 Multiplexing)技术和全光网络技术的发展和推广，电信通信网络中的数据承载能力呈爆发式增长，网络中数据流量也有了很大程度的增长。这些技术的发展极大地提升了数据传输效率，同时也使得网络故障引起的短时间的数据业务失效带来大量数据丢失，使得全光网络对于短时间的失效非常敏感。因此，在全光网络中引入有效且快速的故障监测和定位机制变得尤为重要。
[0003]多链路故障定位比较复杂，故而在先前的研究成果中，大多数成果都认为多链路故障不会发生，进而只考虑单链路故障的情况。在实际网络中，故障的形式多种多样。
[0004]同时，现有的基于物理层的监测定位技术中如简单监测环和复杂监测环技术始终受到网络拓扑环形约束的影响；而监测迹属于较新的概念，目前相关的研究成果还比较少，因此，对于监测迹技术仍然还有很多的理论及技术问题有待研究。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全光网络中基于随机下一节点策略的监测迹设计方法，通过随机算法摆脱了网络拓扑环境的约束，能在各种全光网络拓扑中生成合法的监测迹，同时具有逻辑简单、运算复杂度低的性能。
[0006]为实现上述发明目的，本发明一种全光网络中基于随机下一节点的监测迹设计方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0007](1)、对全光网络中的待监测节点进行初始化，得到不可辨节点集合AS0 ;
[0008](2)、随机选择不可辨节点集合AS0中的一节点V作为第j (j = 0，1，2，…，J_l)条监测迹tj的起始节点；
[0009](3)、以节点V作为基准点，按照加权随机下跳算法选择全光网络拓扑中的一个节点吸收进入监测迹t,，使监测迹\的长度加1，同时将新吸收入监测迹t ,的节点作为新的基准点V;
[0010](4)、判断监测迹\长度是否符达标，若长度不达标，则以新的基准点V为基准重复执行步骤(3)，否则输出该条监测迹t,，执行步骤(5);
[0011](5)、根据部署的监测迹t,更新报警码表ACT以及不可辨节点集合AS0 ;
[0012](6)、判断更新后的不可辨节点集合AS0是否为空集，如果更新后的AS0为空集，则输出该组监测迹及对应的ACT和监测代价Monitoring Cost，并结束；如果更新后的AS0不为空集，则令j = j+1，再返回步骤(2)。
[0013]进一步的，所述步骤(3)中，加权随机下跳算法的具体方法为:
[0014](3.1)、寻找基准点V的所有邻节点，构成集合AD ;
[0015](3.2)、遍历集合AD中的所有节点，将AD中所有的可辨节点以及监测迹t,已经经过的节点剔除，形成新的集合AD’ ；
[0016](3.3)、判断AD’集合是否为空，若集合AD’ = Φ，则执行步骤(3.4);若集合AD’幸Φ，则跳转至步骤(3.5);
[0017](3.4)、根据Di jkstra算法来寻找最近的下一跳
[0018]利用Di jkstra算法计算基准点v至全光网络拓扑中监测迹tj未经过的所有不可辨节点的距离，并根据距离值将距离基准点V最近的不可辨节点纳入最近不可辨节点集合，并随机从最近不可辨节点集合中选出一个不可辨节点，再将由Di jkstra算法计算出的基准点V到该不可辨节点之间的最短路径所经过的基准点V的邻节点作为加入监测迹\的下一跳，加权随机下跳算法结束；
[0019](3.5)、从集合AD’中随机选取一节点作为下一跳，并加入到监测迹\中，加权随机下跳算法结束。
[0020]其中，所述步骤(4)中，判断监测迹t,长度是否符达标的方法为:
[0021]设置一长度参数Length，在实际部署过程中，如果监测迹t,的长度等于长度参数Length或者监测迹\中包含的不可辨节点数目为AS0集合中的不可辨节点数目一半，则监测迹t,长度达标。
[0022]更进一步的，所述步骤(5)中，更新报警码表ACT以及不可辨节点集合AS0的方法为:
[0023](5.1)、更新报警码表ACT
[0024]在待监测节点集中，将监测迹t,经过的节点所对应的中间码增加一位1，将其他节点所对应的中间码增加一位0，再将所有节点及其对应的中间码保存在新报警码表ACT中；
[0025](5.2)、更新不可辨节点集合AS0
[0026]遍历不可辨节点集合AS0中的所有节点，如果某一个节点有唯一的中间码，则标记该节点为可辨节点，并将该节点移除不可辨节点集合AS0，当遍历完成后，即形成更新后的不可辨节点集合AS0。
[0027]本发明的发明目的是这样实现的:
[0028]本发明一种全光网络中基于随机下一节点策略的监测迹设计方法，针对全光网路中节点失效引起的与之相关联的多链路故障的监测和定位，利用本发明所阐述的方法，可以在各种各样的全光网络拓扑中生成合法的监测迹，且满足用户需求的服务质量，实现在大容量的全光网络中的故障监测、快速定位。在实际的算法运行中，本发明通过随机算法摆脱了网络拓扑环境的约束，同时具有逻辑简单、运算复杂度低的性能。
【附图说明】
[0029]图1是一全光网络的拓扑结构图；
[0030]图2是本发明全光网络中基于随机下一节点策略的监测迹设计方法流程图；
[0031]图3是寻找加权随机下跳的流程图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。
[0033]图1是一全光网络的拓扑结构图。
[0034]在本实施例中，如图1所示，随机给出一个全光网络拓扑，其包含6个待监测节点1-6和8条链路，其中，每条链路权值相同为1，链路两端以节点标号表示该链路，设置参数Length = 3。根据图1所示的拓扑，按照本发明所述的方法进行监测迹的部署，从而完成监测链路的失效监测与定位。
[0035]图2是本发明全光网络中基于随机下一节点策略的监测迹设计方法流程图；
[0036]在本实施例中，如图2所示，本发明一种全光网络中基于随机下一节点策略的监测迹设计方法，包括以下步骤:
[0037]S1:对全光网络中的待监测节点进行初始化，得到不可辨节点集合AS0 ;
[0038]在本实施例中，对图1所示的全光网络拓扑中的6个待监测节点初始化，得到不可辨节点集合 ASO，AS0 = {1,2, 3，4，5，6}。
[0039]S2:随机选择不可辨节点集合AS0中的一节点V作为第j (j = 0，1，2，…，J-1)条监测迹t,的起始节点，其中，J为检测器数目；
[0040]在本实施例中，随机选择节点4作为监测迹t。的起始节点。
[0041]S3:以节点4作为基准点，按照加权随机下跳算法选择全光网络拓扑中的一个节点吸收进入监测迹t。，使监测迹t。的长度加1 ;同时将新吸收入监测迹t。的节点作为新的基准点V;
[0042]其中，如图3所示，随机加权下跳算法的具体步骤如下:
[0043]S3.1:寻找当前所在节点的所有邻节点，构成集合AD ;
[0044]在本实施例中，对于图1所示的全光网络拓扑中的节点4，其邻节点为节点3，则集合 AD = {3} ο
[0045]S3.2:遍历集合AD中的所有节点，将AD中所有的可辨节点以及监测迹\已经经过的节点剔除，形成新的集合AD’ ；
[0046]在本实施例中，节点3不可辨，且未被t。经过，故新的集合AD’ = {3}。
[0047]S3.3:判断AD’集合是否为空，若集合AD’ = Φ，则执行步骤S3.4，若集合AD’乒Φ，则跳转至步骤S3.5 ；
[0048]S3.4:根据Di jkstra算法来寻找最近的下一跳
[0049]利用Di jkstra算法计算基准点4至全光网络拓扑