一种全光网络中结合业务路由的增量监测迹设计方法
【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，设及一种 全光网络中结合业务路由的增量监测迹设计方法。
【背景技术】
[0002] 近年来电信通信行业的飞速增长，通信网络已经发展成为W光网为骨干、采用多 种接入形式的综合业务数字网络。随着新型业务（如视频业务、流媒体业务、IPTV等）的不 断推出和普及，人们对网络带宽的需求日益膨胀，对服务质量（QoS:如alityOfService) 的要求也不断提高。采用波分复用技术（WDM:WavelengthDivisionMultiplexing)的全 光网络很好地满足了人们对网络带宽和服务质量的要求。但是，WDM技术一方面使得光网 络具有巨大的传输能力，另一方面巨大的传输能力是的光网络在故障发生的短时间内导致 巨大的数据丢失。因此进行快速有效的故障检测和定位是至关重要的。
[0003] 网络对于故障的敏感性使得链路失效的监测和定位的问题很早就引起了计算机 通信网络研究人员的兴趣。然而传统网络中的失效定位方法并不能很好地被移植到光网络 中。因此，对于全光网络的故障监测、定位W及恢复技术有待新的研究。而运种研究在光网 络大面积应用的运个大背景下，显得尤为紧迫和重要。
[0004] 现有的监测定位技术中，简单监测环，复杂监测环W及监测迹均是基于物理层的 监测技术方案。简单监测环与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 迹仍属于较新的概念，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。
[0005] 对于网络中监测资源充足的场景，由于能够实现百分之百的链路故障定位，因而 并不存在业务损失的情况。此时，监测迹的设计问题是利用监测迹进行故障监测的核屯、问 题，而监测成本是衡量监测迹设计算法的一个重要标准。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对全光网络中的单链路故障问题，结 合已有业务路由进行监测迹设计，降低了监测迹部署成本。
[0007] 为实现上述发明目的，本发明一种全光网络中结合业务路由的增量监测迹设计方 法，其特征在于，包括W下步骤：
[0008] (1)、生成业务路由
[0009] 利用Floyd-Warshall最短路径算法对待监测的全光网络拓扑进行处理，从而生 成业务路由，并标记为业务路由集合P;
[0010] (2)、利用可用路由筛选算法选出可用路由
[0011] 根据可用路由筛选算法从业务路由集合P中选出可用路由，形成可用路由集合R;
[0012] (3)、初始化最大迭代次数1(、最小监测成本111111_(3〇3* ^-^和链路定位表化!' ;同设 置一最小链路定位表min_FLT，用于存放第k化=1，2,…，K)次迭代后求得的最小监测成 本所对应的链路定位表；
[0013](4)、初始化第k化=1，2,…，K)次迭代中的参数，包括：监测成本monitoring_ cost和0、临时码temp_code[] = {0}、可辨链路集UALs= 〇,W及基于业务路由初始化不 可分辨集aset。的值temp_code[];
[0014] 巧）、利用MTA算法计算第k次迭代后的增量监测迹
[001引 （5. 1)、使用MTA算法增加一条监测迹t,(j= 0, 1，2,…，表示监测器数目；
[0016]巧.2)、根据监测迹tj更新临时码temp_code□和可辨链路集UALs
[0017] 巧.2. 1)、更新临时码temp_code[]
[001 引Vee?,,temp_code[e] ^temp_code[e]+2"lRl;其中，從表示监测迹tj经过的 所有链路；|R|表示可用路由集合R的大小；temp_code[e]为链路e对应的临时码值；
[0019]巧.2. 2)、更新不可分辨集asetc的集合Asets
[0020] 如果链路e对应的临时码的值为C，C为大于或等于1的正整数，且不可分辨集 asetc存在，则将链路e归入不可分辨集asetC中，即：temp_code[e] =C,asetC和e，再根 据aset。更新Asets;如果不可分辨集aset。不存在，新建不可分辨集aset。二{e}，并将新 建的不可分辨集aset。加入到不可分辨集的集合Asets中；
[0021] 巧.2. 3)、将可辨链路加入到可辨链路集UALs
[0022] 如果不可分辨集aset。的大小为1，且链路e为该不可分辨集aset。中的唯一链 路，那么链路e为可辨链路，则将链路e加入到可辨链路集UALs中，即：Vav巧eAswv, ifIasetj=landeEasetc,UALs和e;
[0023]巧.3)、判断集合E中的所有链路是否属于可辨链路集UALs
[0024] 如果VeG￡，eGUALs,则跳至步骤巧.4)，否则j累计加1，并跳转入至步骤 巧.1);其中，E为所有待监测的链路e集合；
[00巧]巧.4)、计算监测成本monitoring_cost及第k次迭代所对应的链路定位表化T
[0026] 巧.4.1)、monitoring-Cost=丫 *J+XItjI;
[0027] 其中，丫为监测器的输入参数，它决定了监测器成本和带宽成本之间的比重； SIt,I表示部署所有的监测迹所占用的波长数；
[002引 巧.4.。、Vee=似成心]-巧,'，再更新链路定位表化T的故障链路定位 码扣。°，〇。1];其中，Z);为链路e的可用路由定位码，为链路e的监测迹定位码D1;
[0029]巧.5)、比较最小监测成本min_cost和监测成本monito;ring_cost的大小
[0030]如果min_cost>monito;ring_cost，则将min_cost值更新为monito;ring_cost， 同时更新min_FLT;如果min_cost《monito;ring_cost，则不更新min_FLT;
[003。 （5. 6)、如果迭代次数累计到k=K时，则当前min_cost和min_FLT为最终得到的 最优解，算法终止；如果代次数k<K，则将迭代次数k累计加1，跳转入步骤（4)。
[0032] 本发明的发明目的是运样实现的：
[0033] 本发明一种全光网络中结合业务路由的增量监测迹设计方法，针对全光网络中监 测资源充足的单链路故障监测问题，结合利用全光网络中已有的业务路由，节省监测成本。 该方法能在降低网络故障管理层的复杂度，且同时在减少所需监测资源并降低网络成本的 情况下，满足用户需求的服务质量并实现在大容量的全光网络中的故障监测、快速定位。
[0034] 同时，本发明一种光网络中结合业务路由的增量监测迹设计方法还具有W下有益 效果：
[003引 （1)、该方法利用业务路由与监测迹的相似点，基于监测资源充足的光网络的已有 的业务路由部署监测迹，减少部署监测迹所需的代价。
[0036](2)、该算法有着简单的逻辑和相对较低的运算复杂度。
【附图说明】
[0037] 图1是全光网络的一种【具体实施方式】拓扑图；
[0038] 图2是本发明一种全光网络中结合业务路由的增量监测迹设计方法流程图。
【具体实施方式】
[0039] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，W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W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，运些描述在运里将被忽略。
[0040] 实施例
[0041] 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8个待监测节点 0-7和13条链路。根据图1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。
[004引在本实施例中，设置最大可用路由数目N= 3;设置最大迭代次数K= 8;每条链路 权值相同为1 ;链路W两端节点标号表示该链路。
[0043] 如图2所示，本发明一种全光网络中结合业务路由的增量监测迹设计方法，包括 W下步骤：
[0044]Sl、生成业务路由
[0045] 利用Floyd-Warshall最短路径算法对待监测的光网络拓扑进行处理，从而生成 业务路由，并标记为业务路由集合P。
[0046]S2、利用可用路由筛选算法选出可用路由
[0047] 根据可用路由筛选算法从