CN101145962B - 一种波分设备的路径计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种波分设备的路径计算方法，属于光通信领域。该方法首先确定组网中数据参数，然后根据确定的数据参数，按照从服务层到业务层的顺序，分层进行路径搜索，得到各层路径。其中数据参数包括端口特征类型、网元内部连接模型数据以及网元间连接模型数据。本发明具有较高的可扩展性和可重用性，并且易于理解，便于维护，同时可以有效降低软件的维护和升级扩展的成本。

Description

一种波分设备的路径计算方法

技术领域

本发明属于光通信领域，特别涉及在光传送网络管理系统中的一种波分设备的路径计算方法。

背景技术

随着光通信技术的发展，波分复用设备越来越多的被应用。波分设备一般由多个实现不同功能的单板组合而成，设备内部的各个单板的端口之间依靠网元内的光纤或背板电交叉进行相连，不同设备之间的单板端口之间依靠网元间的光纤进行连接。波分路径即为完成某一业务传递，而形成的一系列波分单板和单板之间的光纤连接或背板交叉的组合。与同步数据传输(SDH)路径类似，波分路径也是分层管理，如图1所示，从服务层到业务层，共分为：光传输段(OTS)、光复用段(OMS)、光通道(OCH)和光数字单元(ODU)四层。

与单纯采用SDH设备进行组网相比，采用波分设备进行组网，拥有传输数据量更大、业务支持类型更加广泛以及升级更加方便的优势，但是随之而来的则是波分设备高昂的成本。因此各个厂商一般都会提供多种在功能上和价格上有所不同的设备和单板供客户进行选择，而不同的设备和单板在组网时，组网方式一般都会有所差异。随着波分设备的普及，设备和单板的种类也多了起来，因此波分设备的组网方式也就逐渐复杂起来。这就对网管软件中的波分业务路径计算有了更高的要求。

目前业界普遍采用的波分路径计算方法，都是先定义出一系列的典型组网，然后对当前的组网情况进行搜索，通过数个单板和设备之间连线的方式，判断出当前组网比较近似于哪一种典型组网，从而按照典型组网的定义，生成对应的路径。对于不同的典型组网方式，这种算法进行搜索的方法也不同。这种计算方法与典型组网方式强相关，在典型组网变化不大的情况下，有一定的实用性。但是由于波分设备不断发展，其设备和单板层出不穷，并且设备和单板之间的组网非常灵活，因此越来越难抽象出某套典型组网。即便抽象出某种典型组网，也很难将其融入到已有的路径计算方法中去，因此这种算法的维护成本非常高，并且不利于升级和扩展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种波分设备的路径计算方法，实现波分设备的路径计算无需与典型组网方式强相关，并克服现有计算方法中灵活性差、维护成本高、难以升级和扩展的缺点。

本发明提供了，一种波分设备的路径计算方法，包括首先确定组网中数据参数，然后根据确定的数据参数，按照从服务层到业务层的顺序，分层进行路径搜索，得到各层路径；其中，所述数据参数包括端口特征类型、网元内部连接模型数据以及网元间连接模型数据；

所述端口特征类型，是根据波分网元类型以及单板类型，所确定的各单板上各个端口的特征类型；

所述网元内部连接模型数据，是各波分网元内部各单板的各个端口之间的物理或者逻辑形式的连接所转化而成的，其包含的信息有：源端口、宿端口以及连接的容量；

所述网元间连接模型数据，包括各条网元间连接所属的层以及各条连接的容量。

上述分层进行路径搜索中，每层路径搜索方法相同，包括以下步骤：

(a)将本层的一条网元间连接的容量全部削减，当削减后仍有可用容量时，以该网元间连接的源端口为搜索起点，搜索通过该端口的所有路径的源点；

(b)找到路径源点后，以该网元间连接的宿端口为搜索起点，搜索通过该端口的所有路径的宿点；

(c)针对每个路径源点，若有一个与其具有相同波段、波长或者通道的路径宿点存在，则形成一条本层路径，当本层的网元间连接中还有未被搜索的连接，则重复步骤(a)至(c)。

其中(a)之前还包括判断当前业务层是否存在服务层路径，如果是，先将所有的服务层路径转化为与网元间连接相同的表示形式，并且转换后的网元间连接的层属于当前业务层，然后将它们与本层的网元间连接一同存放。

上述(a)、(b)中所述搜索，是根据网元内部连接模型数据、已有的本层的网元间连接以及连接的容量信息实现的。

上述搜索，还按照深度优先、广度优先或者其组合的方法从指定端口开始对网元内部连接和本层的网元间连接进行的。

上述方法中，如果当前容量与正在搜索的连接的容量不匹配时，取两者的交集，若交集不为空时，通过该连接继续进行搜索，并在该连接的容量中减掉交集的容量；当交集为空时，结束通过该连接进行的搜索。

本发明具有以下优点：

1、无论设备的单板之间存在何种物理或逻辑的连接，都能被兼容为统一的网元内部连接模型数据，不需要更改其它处理流程，便于连接类型的扩展；

2、当单板的类型增加以后，只需要根据新单板上各个端口的内部业务逻辑走向，就能将其转化为网元内部连接模型数据，不需要更改其它处理流程，便于单板类型的扩展；

3、只需要关心端口、端口之间的连接以及连接的容量，不需要关注某种特殊的组网类型及组网细节，算法统一，便于理解和维护。

综上所述，本发明具有较高的可扩展性和可重用性，并且易于理解，便于维护，同时可以有效降低软件的维护和升级扩展的成本。

附图说明

图1为波分路径的分层结构示意图，

图2为网元内部常见的连接形式图，

图3本实施例的组网结构示意图，

图4为本实施例中加上端口特征类型的组网结构示意图，

图5为层内波分路径的搜索算法主流程图，

图6为本实施例中分层进行搜索路径所面对的连接图，

图7为本实施例中搜索OCH层路径时算法面对的连接图，

图8为本实施例中搜索ODU层路径时算法面对的连接图，

图9为本实施例中路径计算的结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

图3所示为本实施例的组网结构示意图，其中空心箭头表示非波分信号接入，虚线箭头表示网元内光纤连接，实线箭头表示网元间光纤连接。

光终端设备OTM网元A中，非波分信号由两个接入板OTU TC1和OTUTC2接入，这两个单板分别将接入信号转换为C1和C2波长的信号，然后通过网元内的光纤连接将信号发送给合波板OMU；OMU板将两个波长的信号合为一个合波信号，然后再将信号发送给光功率放大板OBA，后者将信号放大后，通过网元间的光纤连接将其发送至光线路放大设备OLA网元B。

OLA网元B内只有一块光线路放大板，负责对网元A输入的信号进行放大处理，然后再发送给光终端设备OTM网元C。

OTM网元C接收到信号后，先通过分布式拉曼放大板DRA和光前置放大板OPA对信号进行放大，然后再由分波板ODU将合波信号分解为C1和C2两个波长的信号，这两个波长的信号再分别被传送给两个接入板OTURC1和OTU RC2，最后再由接入板将波长信号还原为非波分信号，发送出去。

上述组网中波分设备的路径计算方法是：首先确定网元间连接和网元内部的连接模型数据等数据参数，然后根据确定的数据参数，按照从服务层到业务层的顺序，分层进行搜索，得到各个层的路径。

首先所要确定的数据参数包括端口特征类型、网元内部连接模型数据以及网元间连接模型数据，其中网元内部连接模型数据又分为源端口、宿端口及连接容量，网元间连接模型数据又分为各条网元间连接所属的层及网元间各连接的容量。各数据参数介绍如下：

端口特征类型：是根据波分网元类型和单板类型，所确定的各单板上各个端口的特征类型，包括：该端口是哪一层的端口、该端口是否可以作为本层路径的终结点。在本实施例中，根据各个网元中各个单板所完成的功能，得到图4所示的各个单板的特征端口，图中①为OTS路径终结点，②为OMS路径终结点，③为OCH路径终结点，④为ODU路径终结点，⑤为普通端口。

网元内部连接模型数据：是各个波分网元内部各单板的各个端口之间的物理或逻辑形式的连接所转化而成的统一的连接模型数据，其包含的信息有：源端口、宿端口以及连接的容量。图2所示为网元内部常见的连接形式。

在本实施例中，对于网元内光纤连接，直接生成网元内部连接模型数据，各个连接的容量为MAX；

对于各个单板，以下分别按照单板业务特征生成连接：

各个OTU单板：在非波分业务接入端口和波分信号发送端口之间生成一条连接，连接的容量为通道1；

对于OMU板和ODU板，在其合波端口分别和两个分波端口个形成一条连接，由于每个分波端口只能接入对应波长的信号，因此两个连接的容量分别为C1和C2；

对于OBA、OPA、DRA单板，在其合波口和OTS路径终端点之间形成一条连接，由于这些单板业务都只支持C波段，因此这些连接的容量为C波段；

对于OLA单板，在其两个OTS路径终端点之间形成一条连接，由于这个单板只支持C波段业务，因此其容量也为C波段；

由于在这种组网中各个网元内部不再存在其它任何形式的物理或逻辑的连接，因此不用再进行处理。

网元间连接模型数据：确定各网元间连接所属的层以及各条连接的容量。

在本实施例中，由于本组网中的两条网元连接都是建立在OTS端口之间，因此连接的层为OTS层，这里为了方便，可以将连接的容量也设为MAX。

上述的数据参数确定后，按照从服务层到业务层的顺序，分层进行搜索，从而得到各个层的路径，其中各层的搜索方法相同。图5所示即为层内路径搜索的流程图，包括以下步骤：

步骤501：判断当前业务层是否存在服务层路径，如果是，进入步骤502，否则转入步骤503；

步骤502：将服务层路径转换为当前层的网元间连接，即先将所有的服务层路径转化为与网元间连接相同的表示形式，并且转换后的网元间连接的层属于当前业务层，它们与已有的本层的网元间连接一同存放；

步骤503：从已有的本层的网元间连接中取出第一条网元间连接，并将该连接的容量全部削减；

步骤504：判断上述网元间连接的可用容量是否为0，如果是，转入步骤510，否则进入步骤505；

步骤505：以该网元间连接的源端口为搜索起点，根据网元内部连接模型数据和已有的本层的网元间连接以及连接的容量信息，寻找通过了该端口的所有路径的源点；

步骤506：判断是否找到路径源点，如果是，进入步骤507，否则转入步骤510；

步骤507：以该网元间连接的宿端口为搜索起点，根据网元内部连接模型数据和已有的本层的网元间连接以及连接的容量信息，寻找通过了该端口的所有路径的宿点；

步骤508：判断是否找到路径宿点，如果是，进入步骤509，否则转入步骤510；

步骤509：遍历所有路径源点；判断对于每个路径源点，在路径宿点中是否有相同波段、波长或通道的路径宿点存在，如果是，则形成一条本层路径，进入步骤510，否则结束搜索；

步骤510：判断已有的本层的网元间连接中是否还有未被搜索的连接，如果是，进入步骤503，否则结束搜索。

上述步骤505和507，可以按照深度优先或广度优先的方法从指定端口开始对网元内部连接和本层的网元间连接进行搜索，直到搜索到为本层路径的终结点的端口即可，如果某连接有容量限制，则搜索时只能通过容量所限的路径，并且通过后需要将该连接中对应容量削减。本实施例中各层搜索路径算法的具体分析如下。

图6所示为本实施例中分层进行搜索路径时所面对的连接图，其中网元和单板的具体细节均已不再可见，算法面对的是一个统一的端口+连接的形式，图中网元内部连接，如果有标注，则表明该连接有对应的容量，否则既表示容量为MAX。

在分层进行搜索时需要注意网元内部连接和网元间连接的容量限制，只有连接允许的容量限制下的路径才能通过该连接；在搜索时，如果当前容量与正在搜索的连接的容量不匹配时，应该取两者的交集。当交集不为空时，意味着可以通过这个连接继续进行搜索，但是通过后的当前容量就缩减为交集的容量，同时需要在连接的容量中减掉交集的容量；当交集为空时，则表明不能通过该连接继续进行搜索了。

(1)OTS路径的搜索

由于J-＞K和L-＞M的网元间连接都是OTS层的，因此对这两个连接进行处理。

对于网元间连接J-＞K，从J开始搜索路径源，由于J本身既为OTS路径终结点，因此直接终止搜索，再从K开始搜索路径宿，由于K也是OTS路径终结点，因此直接终止搜索；最终形成路径源J和路径宿K之间的OTS路径J-＞K。

对于网元间连接L-＞M，从L开始搜索路径源，由于L本身既为OTS路径终结点，因此直接终止搜索，再从M开始搜索路径宿，由于M也是OTS路径终结点，因此直接终止搜索；最终形成路径源L和路径宿M之间的OTS路径L-＞M。

至此OTS路径搜索完成。

(2)OMS路径的搜索

由于本层有服务层路径J-＞K和L-M，因此先将这两个路径转变为OMS层的网元间连接，连接的容量为MAX。

先处理网元间连接J-＞K，首先将J-＞K的容量全部削减。

从J点开始搜索OMS路径源点，当前容量为MAX。这里首先会找到I-＞J的连接，由于该连接有C波段的容量限制，而当前容量为MAX，因此取交集为C波段，因此算法可以通过该连接继续往下搜索到I点。搜索到I点时，当前容量就只有C波段了，同时需要对I-＞J的连接的容量全部削减掉，然后可以找到H-＞I的连接，其容量为MAX，按照类似的容量处理方法，算法可以搜索到H点。由于H点是OMS路径终结点，因此搜索终结，当前容量为C波段。

再从K点开始搜索OMS路径的宿点。采用类似的方法，可以先搜索到L，当前容量变为C波段；再搜索到M，再搜索到N，再搜索到O(由于O点只是OTS的路径终结点，而不是OMS路径路径终结点，因此算法不终结)，再搜索到P，再搜索到Q。由于Q是OMS路径终结点，因此搜索终结，当前容量为C波段。

最后将搜索出来的路径源/宿端点进行容量匹配。由于H和Q的容量都为C波段，因此匹配成功，形成一条H-＞Q的OMS路径。

接下来处理网元间连接L-＞M，同样先将L-＞M的容量全部削减。

从L点开始搜索OMS路径源点，可以通过K-＞L的连接搜索到K点，由于J-＞K的连接容量在上一步中已经被全部削减了，因此算法不能再往下走，没有找到路径源点。

至此OMS路径搜索完成。

(3)OCH路径的搜索

图7所示为本实施例中搜索OCH层路径时算法面对的连接图，图中由于存在OMS服务层路径H-＞Q，因此先将H-＞Q转化为OMS层的网元间连接，容量为C波段。

由于此时只有H-＞Q的网元间连接，因此只处理H-＞Q即可。

从H开始搜索OCH路径源点，当前容量为C波段。此时会找到容量为C1波长的C-＞H以及容量为C2波长的F-＞H。先处理C-＞H，其与H点的当前容量的交集结果为C1波长，因此算法可以搜索到C点，C点的当前容量为C1波长，再从C点可以找到B点，由于B点是OCH路径终结点，因此这个搜索到此结束，B点被记录为路径源点，其容量为C1波长。再处理F-＞H的连接，其与H点的当前容量的交集结果为C2波长，因此算法可以搜索到F点，F点的当前容量变为C2波长，再从F点可以找到E点，由于E点是OCH路径终结点，因此这个搜索到此结束，E点也被记录为路径源点，其容量为C2波长。

然后从Q点开始进行搜索，采用类似的方法，可以找到容量为C1波长的S点和容量为C2波长的V点这两个路径宿点。

最后将搜索出来的路径源/宿端点进行容量匹配。最终形成B-＞S的C1波长的OCH路径，和E-＞V的C2波长的OCH波长。

至此OCH路径搜索完成。

(4)ODU路径的搜索

图8所示为本实施例中搜索ODU层路径时算法面对的连接图，图中仍然先将服务层路径转化为本层的网元间连接。通过上述类似的搜索方法，可以得到A-＞T和D-＞W两条ODU路径。

图9所示为本实施例的最终路径搜索结果图。

以上所介绍的仅仅是本发明的较佳实施例而已，不能以此来限定本发明实施的范围。

Claims (6)

1.一种波分设备的路径计算方法，其特征在于，包括首先确定组网中数据参数，然后根据确定的数据参数，按照从服务层到业务层的顺序，分层进行路径搜索，得到各层路径；其中，所述数据参数包括端口特征类型、网元内部连接模型数据以及网元间连接模型数据；

所述端口特征类型，是根据波分网元类型以及单板类型，所确定的各单板上各个端口的特征类型；

所述网元内部连接模型数据，是各波分网元内部各单板的各个端口之间的物理或者逻辑形式的连接所转化而成的，其包含的信息有：源端口、宿端口以及连接的容量；

所述网元间连接模型数据，包括各条网元间连接所属的层以及各条连接的容量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分层进行路径搜索中，每层路径搜索方法相同，包括以下步骤：

(a)将本层的一条网元间连接的容量全部削减，当削减后仍有可用容量时，以该网元间连接的源端口为搜索起点，搜索通过该端口的所有路径的源点；

(b)找到路径源点后，以该网元间连接的宿端口为搜索起点，搜索通过该端口的所有路径的宿点；

(c)针对每个路径源点，若有一个与其具有相同波段、波长或者通道的路径宿点存在，则形成一条本层路径，当本层的网元间连接中还有未被搜索的连接，则重复步骤(a)至(c)。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述(a)之前还包括判断当前业务层是否存在服务层路径，如果是，先将所有的服务层路径转化为与网元间连接相同的表示形式，并且转换后的网元间连接的层属于当前业务层，然后将它们与本层的网元间连接一同存放。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述(a)和(b)中搜索，是根据网元内部连接模型数据、已有的本层的网元间连接以及连接的容量信息实现的。

5.如权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述搜索，是按照深度优先、广度优先或者其组合的方法从指定端口开始对网元内部连接和本层的网元间连接进行的。

6.如权利要求2或4所述的方法，其特征在于，所述搜索，如果当前容量与正在搜索的连接的容量不匹配时，取两者的交集，若交集不为空时，通过该连接继续进行搜索，并在该连接的容量中减掉交集的容量；当交集为空时，结束通过该连接进行的搜索。

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