一种基于wson网络减少波长连续性限制的方法
【专利摘要】本发明涉及WSON网络波长控制【技术领域】，具体说是一种基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，WSON网络中，路由模块在接收到以指定的波长计算路由的请求后，先采用传统的方式计算路径，如果计算成功则算路结束；否则进行波长选择算路；所述波长选择算路包括共有波长算路和多层图算路两部分，首先启用共有波长算路，如果计算成功则算路结束；当共有波长算路失败时，则启用多层图算路。本发明所述的基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，减少无波长变换WSON网络中波长连续性限制，减少建立光通道时波长冲突，降低连接阻塞率。
【专利说明】—种基于WSON网络减少波长连续性限制的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及WSON (波长自动交换光网络)网络波长控制【技术领域】，具体说是一种基于WSON网络减少波长连续性限制的方法。所述WSON尤指无波长变换的WS0N。
【背景技术】
[0002]WSON是基于波分复用(WDM)传送网的自动交换网络(AS0N)，通过将控制平面引入波长网络，采用通用多协议标签交换协议(GMPLS)和路径计算单元(PCE)等控制平面技术，实现波长路由的动态调度，实现波长调度的智能化，提高WDM网络调度的灵活性和网络管
理的效率。
[0003]在WSON网络中为了建立一条连接(采用某个波长的光通道)，需要确定一条路由(即要经过的链路和节点)，同时要为这条连接分配一个或多个可用的波长，这就是WSON中路由和波长分配(RWA)问题。在传统的电路交换网络中，如果一条连接跨越多条链路，每条链路上只要有空闲的带宽资源的话就可以建立起这样的连接。但在WSON中，存在一定的局限性。如果WSON中缺少波长变换器，要建立一条端到端的波长通道，那么不仅要求在经过的链路上有空闲的波长，而且在这些链路中必须有相同的空闲波长，这种波长连续性限制是缺少波长变换器的WSON中一个重要的限制条件。
[0004]与传统的电路交换一样，ASON的连接阻塞率是反映网络性能和服务质量的一项重要指标。在一个没有波长变换功能的波长网络(WS0N网络)中，由于存在波长连续性限制，可能因路由阻塞或资源欠缺而不能建立所需的光通路，连接请求将被阻塞。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，减少无波长变换WSON网络中波长连续性限制，减少建立光通道时波长冲突，降低连接阻塞率。
[0006]为达到以上目的，本发明采取的技术方案是:
[0007]一种基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，其特征在于:WS0N网络中，路由模块在接收到以指定的波长计算路由的请求后，先采用传统的方式计算路径，如果计算成功则算路结束；否则进行波长选择算路；
[0008]所述波长选择算路包括共有波长算路和多层图算路两部分，首先启用共有波长算路，如果计算成功则算路结束；当共有波长算路失败时，则启用多层图算路。
[0009]在上述技术方案的基础上，所述共有波长算路的具体步骤为:将是否存在共有波长做为路由约束，计算一条最短路径，如果路由计算成功，则从共有波长任取一波做为波长选择后的调整的波长。
[0010]在上述技术方案的基础上，判断是否存在共有波长采用Dijkstra算法。
[0011]在上述技术方案的基础上,所述Dijkstra算法在判断当前hop是否可用时,检查当前hop的空闲波长与前向所有的hop的空闲波长是否有共有波长，若没有共有波长，则当前hop不可用。
[0012]在上述技术方案的基础上，判断是否存在共有波长的具体步骤为:设整条路径的共有波长λ mul为从源到宿的所有hop的空闲波长取交集，如果{>mul}古空集，则说明存在满足波长连续性限制的波长路径，从中任取一波长Xf e {>mul}，则建立相应光路；如果{ Xmul丨=空集，则说明不存在波长路径。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述多层图算路的具体步骤为:将一个具有W个波长的光网络认为是W个具有相同物理拓扑结构的网络的叠加，每个具有相同物理拓扑结构的网络使用的波长不同且唯一，
[0014]在W个具有相同物理拓扑结构的网络上分别利用约束最短路径优先进行寻路，得到多条对应于不同波长的最短路径，再将这些路径根据路由约束进行比较，最优的一条即为最终的波长路径。
[0015]本发明所述的基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，减少无波长变换WSON网络中波长连续性限制，减少建立光通道时波长冲突，降低连接阻塞率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]本发明有如下附图:
[0017]图1:物理拓扑图示例，
[0018]图2-1:传统方式建波长为λ I光通道时的物理拓扑，
[0019]图2_2:传统方式建波长为λ 6光通道时的物理拓扑，
[0020]图3-1:多层图算路时{ λ 1、λ 2、λ 3}的物理拓扑，
[0021]图3-2:多层图算路时{ λ 4}的物理拓扑，
[0022]图3-3:多层图算路时{ λ 5}的物理拓扑，
[0023]图3-4:多层图算路时{ λ 6}的物理拓扑，
[0024]图3-5:多层图算路时{ λ 7}的物理拓扑。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0026]目前WS0N(无波长变换的WS0N)中在计算波长路由时，假设如要求指定此次算路的波长X1，这就要求路由模块在整个网络拓扑中寻找一条经过的所有光纤段中有此公共的空闲波长，且满足约束条件的最短路径。对于指定的波长(例如假设的X1),有可能因为无法找到所有的光纤段中有此波长为空闲的路径而算路失败。本发明主要是在指定的波长无法算路成功的情况下，自动选择另一个满足波长连续性且算路成功的波长(例如波长λ2)。
[0027]本发明所述的基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，包括以下步骤:
[0028]WSON网络中，路由模块在接收到以指定的波长计算路由的请求后，先采用传统的方式计算路径，如果计算成功则算路结束；否则进行波长选择算路；
[0029]所述波长选择算路包括共有波长算路和多层图算路两部分，首先启用共有波长算路，如果计算成功则算路结束；当共有波长算路失败时，则启用多层图算路。
[0030]在上述技术方案的基础上，所述共有波长算路的具体步骤为:将是否存在共有波长做为路由约束，计算一条最短路径，如果路由计算成功，则从共有波长任取一波做为波长选择后的调整的波长。
[0031]在上述技术方案的基础上，判断是否存在共有波长采用Dijkstra算法，
[0032]所述Dijkstra算法在判断当前hop(跳，路由每经过一个节点，称为一跳，即:指在数据包转发网络中，数据包经过路由器或直接通过节点转移到其他网络的过程，计算成功的路由，是用跳来表示的)是否可用时，检查当前hop的空闲波长与前向所有的hop的空闲波长是否有共有波长，若没有共有波长，则当前hop不可用；
[0033]设整条路径的共有波长Amul为从源到宿的所有hop的空闲波长取交集，如果i>mul} #空集，则说明存在满足波长连续性限制的波长路径，从中任取一波长Af e {>mul}，则建立相应光路；如果{>mul}=空集，则说明不存在波长路径。
[0034]以上描述了共有波长算路的原理。在传统的路由计算方法中，计算路由时，必须指定计算哪个波长的路由，而且计算出的路由的每一跳中都要有此波长，如果源宿节点可能的每条路径中，只要有一跳中没有此波长，则计算路由失败，此为波长连续性限制。共有波长算路方法，计算路径的同时，计算出所有跳的都相同的波长，即为整条路径的共有波长。
[0035]在上述技术方案的基础上，所述多层图算路的具体步骤为:将一个具有W (W的值为大于等于2的正整数)个波长的光网络认为是W个具有相同物理拓扑结构的网络的叠加，每个具有相同物理拓扑结构的网络使用的波长不同且唯一，即:第一个具有相同物理拓扑结构的网络使用的波长为λ 1，第二个具有相同物理拓扑结构的网络使用的波长为λ2，第三个具有相同物理拓扑结构的网络使用的波长为λ 3，……，依此类推，
[0036]在W个具有相同物理拓扑结构的网络上分别利用约束最短路径优先(CSPF)进行寻路，得到多条对应于不同波长的最短路径 ，再将这些路径根据路由约束进行比较，最优的一条即为最终的波长路径。
[0037]多层图算路中，路由约束不是指存在共同波长，而是指选择的路由需要满足其它的限制条件，如经过/或不能经过某(些)节点等。
[0038]以下以图1为例进行说明。
[0039]如图1所示，为建立光通道时的物理拓扑图示例,链路上括号表示各链路空闲的波长的信息。链路拓扑和各链路上的空闲的波长信息通过在全网泛洪，这样每个节点都知道整个网络的拓扑及链路信息。
[0040]设计算路由:源为节点Α、宿为节点H，指定波长为λ?。源节点A先将波长λ I为空闲的链路抽象后形成拓扑如图2-1，根据此拓扑图采用传统的方式计算出路由:A-C-D-E-F-H，波长为 λ I。
[0041]设计算路由:源为节点Α、宿为节点H，指定波长为λ 6。波长λ 6为空闲的链路抽象后形成拓扑如图2-2，显然此时无法计算出路由。本发明对此给出如下解决方案:
[0042]在无法计算出路由时，先采用共有波长算路。计算路由:源为Α、宿为H。根据Dijkstra 算法，有 A-C-F-H、A-C-G-F-H 及 A-C-D-E-F-H 三条路径可选:
[0043]①A-C-F-H在到达F点时，A_C、C-F段的空闲波长取交集为{ λ 7};
[0044]②A-C-G-F-H在到达F点时，A_C、C_G、G-F段的空闲波长取交集为{ λ 4};
[0045]③A-C-D-E-F-H在到达F点时，A_C、C_D、D_E、E-F段的空闲波长取交集为{入1、λ 2、λ 3、λ 4}。
[0046]到达F点后，需要确定一条路径，如果根据链路代价最小的原则，则选择A-C-D-E-F-H, A-F的空闲波长与F-H的空闲波长的交集{ λ 1、λ 2、λ 3、λ 4}。因此A-C-D-E-F-H为最后的算路结果,可用波长为{λ 1、λ 2、λ 3、λ 4}。
[0047]如果在到达F点后，根据节点最少的原则，从A-C-F-H、A-C-G-F_H及A-C-D-E-F-H三条路径中确定一条路径，则选择A-C-F-H。但此时A-F的空闲波长与F-H断的空闲波长的交集为空集，计算失败，虽然还有一条路径A-C-G-F-H，波长为可用λ 4可用。在这种情形下共有波长算路无法算路成功。
[0048]为了避免此种情况，可运用多层图算路方法重新计算路由。先将图1中有7个波长的网络认为是7个具有相同物理拓扑结构的网络的叠加，以上拓扑可以抽象为{λ 1、入2、入3}、{λ 4}、{λ 5}、{λ 6}、{λ 7}的物理拓扑的叠加，其拓扑分别为图3-1、图3-2、图3_3、图 3-4、图 3-5。
[0049]分别就这些抽象出的拓扑计算A到H的路由，按照节点最少的原则，得到可能存在的路由及对应的波长拓扑:
[0050]A-C-D-E-F-H, { λ 1、λ 2、λ 3}物理拓扑；
[0051]A-C-G-F-H, { λ 4}物理拓扑。
[0052]再根据选择路由的原则(节点最少)，从可能存在的路由中选择一条路由并选择对应的波长。最后的算路结果为A-C-G-F-H,可用波长为{ λ 4}。
[0053]通过本发明，可以在不需要重构路由计算核心算法的基础上，有效地减少建路时波长连续性的限制，避免波长冲突，降低连接阻塞率，提高网络的服务质量。预计该方法在无波长转换功能的WSON中得到有效应用，并产生较大的经济效益。
[0054]本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，其特征在于:WS0N网络中，路由模块在接收到以指定的波长计算路由的请求后，先采用传统的方式计算路径，如果计算成功则算路结束；否则进行波长选择算路； 所述波长选择算路包括共有波长算路和多层图算路两部分，首先启用共有波长算路，如果计算成功则算路结束；当共有波长算路失败时，则启用多层图算路。
2.如权利要求1所述的基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，其特征在于:所述共有波长算路的具体步骤为:将是否存在共有波长做为路由约束，计算一条最短路径，如果路由计算成功，则从共有波长任取一波做为波长选择后的调整的波长。
3.如权利要求2所述的基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，其特征在于:判断是否存在共有波长采用Dijkstra算法。
4.如权利要求3所述的基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，其特征在于:所述Dijkstra算法在判断当前hop是否可用时,检查当前hop的空闲波长与前向所有的hop的空闲波长是否有共有波长，若没有共有波长，则当前hop不可用。
5.如权利要求3所述的基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，其特征在于:判断是否存在共有波长的具体步骤为:设整条路径的共有波长Xmul为从源到宿的所有hop的空闲波长取交集，如果{λ mul}古空集，则说明存在满足波长连续性限制的波长路径，从中任取一波长Xf e Umul}，则建立相应光路；如果UmuJ =空集，则说明不存在波长路径。
6.如权利要求1所述的基于WSON网络减少波长连续性限制的方法，其特征在于:所述多层图算路的具体步骤为:将一个具有W个波长的光网络认为是W个具有相同物理拓扑结构的网络的叠加，每个具有相同物理拓扑结构的网络使用的波长不同且唯一， 在W个具有相同物理拓扑结构的网络上分别利用约束最短路径优先进行寻路，得到多条对应于不同波长的最短路径，再将这些路径根据路由约束进行比较，最优的一条即为最终的波长路径。
【文档编号】H04J14/02GK103441929SQ201310428033
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】张炳焱, 莫小杰, 朱冰, 黄晓艳 申请人:烽火通信科技股份有限公司