CN101188513A - 智能光网络及其抗至少两次链路中断的网络容量规划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能光网络及其抗至少两次链路中断的网络容量规划方法。该方法包括步骤A1：检查判断该网络是否支持抗任意至少两次链路中断的保护，是则转入步骤A2：对该网络的某一链路的带宽进行递减，进行任意至少两次链路中断模拟，如果模拟通过则执行步骤A3：保存当前链路的递减后的带宽值，并对其他链路执行步骤A2；否则执行步骤A4：还原递减的链路的带宽值，并标明该还原后的带宽值为最小带宽值，然后执行步骤A5：判断是否所有链路都被标明最小带宽值，在网络中断链路模拟过程中，通过逐渐的递减链路的带宽值，充分利用智能光网络恢复容量共享的特性，而得到最优(最小)的网络容量，具有可以得到优化的网络容量值，降低网络成本的优点。
Description
技术领域
本发明涉及智能光网络(又称自动交换光网络，Automatic Switched OpticalNetwork，简称为ASON)，更具体地说，涉及一种智能光网络及其抗至少两次链路中断的最小网络容量的规划方法。
背景技术
智能光网络是采用GMPLS(通用多协议标签交换)协议控制平面，引入动态交换和智能控制的新一代光传送网，是下一代光网络的发展目标。众多设备厂商已经开发出了很多基于标准的ASON设备，如何将ASON设备应用到目前的光网络，使其能够发最大的作用一直是设备厂商和运营商关注的热点问题，因此面向ASON网络的规划也成为设备厂商和运营商在设计和建设网络中关注的焦点。
传统的光网络保护方法只能提供抗一次链路中断，而ASON网络的一大特点是可以通过动态恢复实现业务的抗多次链路中断、提高网络的可靠性，也是众多运营商选择ASON技术的一个重要原因。目前，越来越多的运营商要求规划出可以抗多次(主要是抗两次)链路中断的ASON网络，相比抗一次链路中断的网络容量规划，抗多次链路中断需要网络有更多的空闲容量(带宽)，所以规划主要围绕如何增加网络容量的。由于ASON规划计算的复杂性，当前的技术仅仅支持抗一次链路中断的容量计算，仅有少部分的容量规划方法可以进行抗多次链路中断的容量规划，现有的技术方案主要有如下几种：
1)带宽预留法
具体步骤如下：
在完成计算抗一次链路中断的网络容量计算的基础上，对链路增加一定比例的预留带宽，以满足抗多次链路中断，这个预留值属于经验值，一般来说，实现抗两次链路中断的容量计算，预留比例为20％-30％。
增加预留资源后，对网络进行多次链路中断的模拟，如果出现无法满足业务保护的情况，则人为增加链路的预留带宽，反复进行链路中断模拟，直到网络容量满足抗多次链路中断的要求。
这种方法比较简单直接，但存在的问题是：抗多次链路中断的网络容量，并不一定是抗一次链路中断容量的线性关系，而是与网络拓扑、业务流向等多种因素相关，按比例预留带宽只是一种经验方法，在进行模拟验证时，往往需要花大量的时间来分析链路中断的情况，找合适链路增加预留带宽，预留带宽的值容易受人为主观因素影响，最终得到的网络容量结果往往较大，增加了网络成本。
2)业务预制多种保护路由法
为了实现网络业务能够抗多次链路中断，预先计算出业务的多条保护路由，网络容量则是叠加这些保护路由的容量，在发生链路中断时，按照预制的路由进行倒换，以实现抗多条链路中断。由于预制保护路由的方法需要考虑业务路由彼此的分离，并没有充分利用智能光网络恢复容量共享、带宽利用率高的特性(尤其是在多条链路失效时)，所以这种方法得到的网络容量往往也较大，并且多次预制保护路由功能对ASON设备本身也有较高的要求，很多厂家的设备无法提供这种功能。
3)容量叠加法
这种方法也是先进行抗一次链路中断的容量规划，然后通过链路中断的模拟，遍历所有多次链路中断的场景，发现链路容量不够就按照业务恢复的需要叠加链路的容量，由于不同链路中断场景中对链路的容量需求是不同的，最终的规划结果实际上取的是每条链路需要的最大带宽。
这种方法的好处是通过链路中断的模拟自动计算，减少了人为调整的时间，也没有人为主观性的影响，但问题也是没有充分利用智能光网络恢复容量共享的特性，由于业务恢复的多路选择性，所得到的链路最大带宽实际上还有减少的可能，所以造成规划结果容量较大，增加了网络成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述ASON的容量规划方法存在的规划容量大、网络成本高的缺陷，提供一种可得到智能光网络抗至少两次链路中断的最小网络容量的网络容量规划方法。
本发明所要解决的另一技术问题在于，针对现有技术的上述ASON的规划容量大、网络成本高的缺陷，提供一种具有抗至少两次链路中断的最小网络容量、成本低的智能光网络。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能光网络抗至少两次链路中断的最小网络容量的规划方法，包括以下步骤：
A1：检查判断所述智能光网络是否支持抗任意至少两次链路中断的保护，是则转入步骤A2，否则报错；
A2：选定所述智能光网络的某一链路，并对该链路的带宽进行递减，然后进行任意至少两次链路中断模拟，如果模拟通过则执行步骤A3，否则执行步骤A4；
A3：保存当前链路的递减后的带宽值，并对其他链路执行步骤A2；
A4：还原递减的链路的带宽值，并标明该还原后的带宽值为该链路的抗至少两次链路中断的最小带宽值，然后执行步骤A5；
A5：判断是否所有链路都被标明最小带宽值，是则得到所有链路的最小带宽值，完成该智能光网络的最小容量规划；否则返回步骤A2，对未标明最小带宽值的链路进行操作。
本发明的规划方法的所述步骤A1包括以下步骤：
A1-1：检测所述智能光网络上下业务的节点度数是否大于2，是则执行步骤A1-3，否则报错，表明该网络存在缺陷，不支持抗任意两次链路中断的保护；
A1-3：将所述智能光网络的每一条链路的带宽设置为极大值，并进行任意至少两次链路中断模拟，如果模拟通过则执行步骤A2，否则报错，表明该网络存在缺陷，不支持抗任意两次链路中断的保护。
在本发明的规划方法的所述步骤A1-1和A1-3之间还包括步骤A1-2：计算所述智能光网络抗任意一次链路中断的带宽；
此时在步骤A1-3中，所述极大值为在所述智能光网络抗一次链路中断的带宽基础上加上极大的带宽而得到的值。
在本发明的规划方法的所述步骤A1-3和步骤A2之间还包括步骤A1-4：统计每条链路在穷举模拟中使用的最大带宽值，并将所述极大值减少到该最大带宽值，而得到抗任意至少两次链路中断的初步带宽；
此时在步骤A2中，对选定链路的带宽进行递减为对选定链路的初步带宽进行递减。
所述智能光网络为基于SDH、OTN或者WDM的网络。
本发明还提供一种具有抗至少两次链路中断的最小网络容量的智能光网络，所述智能光网络支持抗任意至少两次链路中断的保护；所述智能光网络通过将各链路的带宽进行依次递减进行链路中断模拟、并标明每一所述链路能够通过任意至少两次链路中断模拟的最小带宽作为所述最小网络容量。
在本发明的智能光网络中每个节点的度数大于2，并且当所述智能光网络的每一条链路的带宽为极大值时能够通过任意至少两次链路中断模拟。
实施本发明至少具有以下有益效果：在网络中断链路模拟过程中，通过逐渐的递减链路的带宽值，充分利用智能光网络恢复容量共享的特性，而得到最优(最小)的网络容量，以克服现有技术存在的网络容量大、成本高、耗时较长的缺陷，具有可以得到优化的网络容量值，降低网络成本的优点。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是存在链路中断保护缺陷的网络组网示意图；
图2是本发明智能光网络的组网示意图；
图3是本发明的智能光网络抗至少两次链路中断的最小网络容量的规划方法的程序流程图。
具体实施方式
本发明提供一种具有抗至少两次链路中断的最小网络容量的智能光网络以及该网络的最小网络容量的规划方法，通过在网络中断链路模拟过程中，链路容量调整逼近，充分利用智能光网络恢复容量共享的特性，从而得到最优(最小)的网络容量，以克服现有技术方法规划的网络容量较大、成本较高、耗时较长的缺陷。
为表述方便，下文内容基于最常见的网络抗两次链路中断的容量规划进行说明，抗多次链路中断的容量规划方法与抗两次链路中断的相同。
本发明的智能光网络能够实现抗两次链路中断后的业务恢复，其满足两个条件：
第一：网络拓扑需要满足抗任意两次链路中断的要求，至少需要业务上下的各节点度数大于2。然而，即使满足该情况还有一种情况是，网络拓扑在结构上存在保护缺陷，如下图1，虽然所有网络节点度数大于2，但如果N3-N5，N4-N6的链路发生中断，则N5，N6，N7，N8到N1，N2，N3，N4的业务就会中断。因此，本发明的智能光网络的任意两个节点之间通过至少两条链路直接相连接。
第二：网络要有足够的容量，以便在链路发生中断时，剩余链路有足够的空闲容量来支撑ASON业务的恢复。
在网络规划时，网络拓扑往往是已经确定了的，所以，对于抗两次链路中断的容量设置，主要是针对第二条，得出网络的容量，即网络各链路的带宽，通过将各链路的带宽进行依次递减进行链路中断模拟、并标明每一链路能够通过任意至少两次链路中断模拟的最小带宽作为最小网络容量，详后述。
智能光网络可以是基于SDH(同步数字体系)，OTN(光传送网)以及WDM(波分复用)的网络，下面的处理过程以最常见的SDH的ASON网络为例进行说明，请参见下面的组网图2，本领域的技术人员可以根据其描述应用到其他的网络中。网络由N1-N6六个节点组成，实现抗多次链路中断的容量规划，主要是要得出各链路的带宽值(带宽值是由链路光纤数(k)×光纤单位带宽，SDH网络光纤单位带宽为STM256/64/16/4/1，以下为描述方便，设定链路的单位带宽为STM64，链路的总带宽即为k个STM64，k1，k2...k11为链路的光纤数目)，可以满足在任意两次链路中断组合情况下，网络中所有业务可以恢复成功，而不发生中断。
如图3所示，是本发明的智能光网络抗至少两次链路中断的最小网络容量的规划方法的流程图，该方法包括以下步骤：
第一步为检查判断智能光网络是否支持抗任意两次两路中断的保护：首先，判断网络节点度数的合理性，即检查判断网络上下业务的节点数是否大于2(S3-1)，如果存在度数小于或等于2的节点数，则报错处理，提示无法实现抗任意两次链路中断(S3-2)；节点数大于2则执行步骤S3-3。而对于网络拓扑存在缺陷的情况，在此步骤中是无法判断的，需要在下面的处理中进行判断。
第二步为计算智能光网络抗任意一次链路中断的带宽：在完成节点度数的判断后，计算网络业务抗一次链路中断的容量(S3-3)，即根据各智能业务等级(SLA)计算业务的工作/保护路由，这里根据客户具体要求，可以采用抗一次链路中断容量最优的方法，或者选择业务路由约束最优(如跳数最少，距离最短的)的方法，此时得到的各链路带宽抗一次链路中断的容量。
第三步为判断网络结构是否存在缺陷：在计算抗一次链路中断的基础上，把每条链路带宽增加到一个极大值，例如k20(20条光纤)×STM64，或者更大(S3-4)；然后进行抗任意两次链路中断的模拟(S3-5)，此时应该能够通过，业务在网络容量尽量大的情况可以满足抗任意两次链路中断下的成功恢复，对于不通过的情况，则说明网络拓扑虽然节点度数满足要求，但结构上存在保护缺陷，无法实现抗两次链路中断，这种情况则报错处理(S3-6)，表明该网络存在缺陷，不支持抗任意两次链路中断的保护。在本步骤中，通过加大网络容量然后模拟的办法可以很容易的判断出拓扑存在保护缺陷的情况，而如果是靠人工观察或者其他方法来判断，则较难。
在完成网络的检测判断后，执行第四步：上一步骤链路中断模拟通过后，统计每条链路在模拟中使用的最大带宽数(对于SDH-ASON网络就是最大的VC4数目，将原来的带宽极大值减少到满足这个的最大VC4数目的数值，即若干个STM64，此时得到了初步的抗任意两次链路中断的容量(初步带宽)，S3-7，此时得到的结果实际上就是现有技术中提到的容量叠加法的结果，但这时还不是最优(最小)的网络容量值，因为由于ASON网络业务的恢复资源可以共享，各链路的带宽实际上还有减少的空间。
然后执行第五步：选定智能光网络的某一链路，并对该链路的带宽进行递减(S3-8)，然后进行任意至少两次链路中断模拟(S3-9)，如果通过(所有业务都未中断)，则保留减少后的光纤数目值(S3-10)，如果不通过，则保留该链路光纤数目为原值，并且注明该k值为该链路抗两次链路中断的光纤数目最小值(S3-11)，在后续的光纤数目递减操作中跳过这条链路，以提高效率。将各链路的光纤数目k1，k2...k11值依次减少1条光纤，每次减少后进行任意两条链路中断的模拟。然后，判断是否所有链路都被标明最小带宽值(S3-12)，是则得到所有链路的最小带宽值，完成该智能光网络的最小容量规划(S3-13)；否则继续对未标明最小带宽值的链路进行减少光纤数目并进行中断模拟的操作，直到所有光纤数目无法减少为止，这样通过逼近方法可以得到网络抗任意两次链路中断的优化容量值。本发明可以得到比容量叠加法更优化的网络容量值，降低网络成本。相对目前技术最好的容量叠加法，本发明的结果优化程度可提10％-20％。
可以理解的，在上述步骤中，也可以省略步骤S3-3、S3-7等步骤，以节省操作步骤。
Claims (7)
1.一种智能光网络抗至少两次链路中断的最小网络容量的规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1：检查判断所述智能光网络是否支持抗任意至少两次链路中断的保护，是则转入步骤A2，否则报错；
A2：选定所述智能光网络的某一链路，并对该链路的带宽进行递减，然后进行任意至少两次链路中断模拟，如果模拟通过则执行步骤A3，否则执行步骤A4；
A3：保存当前链路的递减后的带宽值，并对其他链路执行步骤A2；
A4：还原递减的链路的带宽值，并标明该还原后的带宽值为该链路的抗至少两次链路中断的最小带宽值，然后执行步骤A5；
A5：判断是否所有链路都被标明最小带宽值，是则得到所有链路的最小带宽值，完成该智能光网络的最小容量规划；否则返回步骤A2，对未标明最小带宽值的链路进行操作。
2.根据权利要求1所述的智能光网络抗至少两次链路中断的最小网络容量的规划方法，其特征在于，所述步骤A1包括以下步骤：
A1-1：检测所述智能光网络上下业务的节点度数是否大于2，是则执行步骤A1-3，否则报错，表明该网络存在缺陷，不支持抗任意两次链路中断的保护；
A1-3：将所述智能光网络的每一条链路的带宽设置为极大值，并进行任意至少两次链路中断模拟，如果模拟通过则执行步骤A2，否则报错，表明该网络存在缺陷，不支持抗任意两次链路中断的保护。
3.根据权利要求2所述的智能光网络抗至少两次链路中断的最小网络容量的规划方法，其特征在于，在所述步骤A1-1和A1-3之间还包括步骤A1-2：计算所述智能光网络抗任意一次链路中断的带宽；
此时在步骤A1-3中，所述极大值为在所述智能光网络抗一次链路中断的带宽基础上加上极大的带宽而得到的值。
4.根据权利要求3所述的智能光网络抗至少两次链路中断的最小网络容量的规划方法，其特征在于，在所述步骤A1-3和步骤A2之间还包括步骤A1-4：统计每条链路在穷举模拟中使用的最大带宽值，并将所述极大值减少到该最大带宽值，而得到抗任意至少两次链路中断的初步带宽；
此时在步骤A2中，对选定链路的带宽进行递减为对选定链路的初步带宽进行递减。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的智能光网络抗至少两次链路中断的最小网络容量的规划方法，其特征在于，所述智能光网络为基于SDH、OTN或者WDM的网络。
6.一种具有抗至少两次链路中断的最小网络容量的智能光网络，其特征在于，所述智能光网络支持抗任意至少两次链路中断的保护；所述智能光网络通过将各链路的带宽进行依次递减进行链路中断模拟、并标明每一所述链路能够通过任意至少两次链路中断模拟的最小带宽作为所述最小网络容量。
7.根据权利要求6所述的智能光网络，其特征在于，所述智能光网络的每个节点的度数大于2，并且当所述智能光网络的每一条链路的带宽为极大值时能够通过任意至少两次链路中断模拟。
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Owner name: SHENZHEN JIANQIAO COMMUNICATION TECHNOLOGY CO., LT Free format text: FORMER OWNER: YOUYI TECHNOLOGY CO., LTD.;SHENZHEN CITY Effective date: 20100901 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518000 403, VENTURE CENTER BUILDING, NO.1, SONGLING ROAD, FUTIAN DISTRICT, SHENZHEN CITY, GUANGDONG PROVINCE TO: 518057 6/F, BUILDING R3-A, NEW + HIGH TECHNOLOGY INDUSTRY PARK, NANSHAN DISTRICT, SHENZHEN CITY, GUANGDONG PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20100901 Address after: 518057 R3-A building, building 6, Nanshan District hi tech Industrial Park, Shenzhen, Guangdong, China Patentee after: SHENZHEN KEYBRIDGE COMMUNICATIONS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Futian District Songling road Shenzhen city Guangdong province 518000 No. 1 business center building 403 Patentee before: SHENZHEN CITY YOUYI TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 1902, Dashi Building, No. 28 Keji South 1st Road, Gaoxin District, Yuehai Street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province, 518057 Patentee after: Shenzhen Asian Union Development Technology Co.,Ltd. Address before: 518057, 6th Floor, Building R3-A, High tech Industrial Park, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong Province Patentee before: SHENZHEN KEYBRIDGE COMMUNICATIONS TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address after: Room 1205, Chuangye Building, Liaoyuan High tech Industrial Development Zone, Jilin Province, 136299 Patentee after: Jilin Asia Link Technology Development Co.,Ltd. Address before: 1902, Dashi Building, No. 28 Keji South 1st Road, Gaoxin District, Yuehai Street, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province, 518057 Patentee before: Shenzhen Asian Union Development Technology Co.,Ltd. |