CN101287009B - 一种双链路故障下配置静态预配置环的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双链路故障下配置静态预配置环的方法及装置，所述方法包括步骤：将网状网中各链路的业务容量映射到跳数不大于最大跳数限制的链路环上，确定出实际选用的预配置环存入集合T中，将T中所有具有公共链路的预配置环对存入集合X中，将X中每个预配置环对中的公共链路删除，分别将每个预配置环对中剩余的非公共链路构造为新的预配置环，对新构造的预配置环中跳数不大于最大跳数限制的预配置环进行保护容量配置，将配置了保护容量的预配置环存入集合B中，将集合T和集合B中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出。本发明使得连通度为2的网络中的重要链路具有较高的双链路故障恢复率。

Description

一种双链路故障下配置静态预配置环的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域的链路保护技术，尤其涉及一种双链路故障下配置静态预配置环的方法及装置。
背景技术
p-Cycle(预配置环)是一种优秀的路由保护方法，它既有Mesh(网状)网的高容量利用率，又有环网快速保护倒换的优点。最初p-Cycle的设计只针对单链路故障的情况，在双链路故障时，业务完全恢复的可能不高。对双链路故障的情况，当前p-Cycle保护方式的研究主要有以下两类：
一类是动态重配置法：网络中的双链路故障通常不会同时发生，总会有一个故障发生的先后顺序。假设先发生故障的链路，故障发生时刻是t1，后发生故障的链路，故障发生时刻是t2，则两个故障发生的时刻间会有一个时间差Δt＝t2-t1。该类方法在第一个故障发生后，利用这一时间差，抢在第二个故障发生前对网络中的p-Cycle进行重新配置，可以将双链路故障问题从时间序列上转换成单链路故障问题。该类方法的缺点是：p-Cycle保护配置的调整会给网络带来繁重的配置管理任务，而且重新配置p-Cycle需要较长的时间，一般为几分钟。
另一类是p圈偶对法：这是一种静态p-Cycle配置法。请参阅图1，该图为现有技术中采用p圈偶对法应对双链路故障的示意图，p圈偶对是指有一条公共链路的两个p-Cycle，即P1和P2，这两个p-Cycle除了公共链路a以外再没有其它共有的链路或节点。如果网络中所有链路都通过这样的p圈偶对提供保护，那么网络能够抵抗所有的双链路故障。这类方式的缺点是：网络资源冗余度很高，要求网络连通度为3，即任意两个节点间至少有三条边不重复的连通路径。
发明内容
本发明提供一种双链路故障下配置静态预配置环的方法及装置，用以增加网络连通度为2的网络对双链路故障的抗毁性。
本发明所述技术方案如下：
一种双链路故障下配置静态预配置环的方法，包括步骤：
A、将网状网中各链路的业务容量映射到跳数小于等于最大跳数限制的备选链路环上，据此确定出实际选用的预配置环，将其存入集合T中，然后将集合T中所有具有公共链路的预配置环对存入集合X中；
其中，从所述备选链路环中确定出实际选用的预配置环的具体过程为：
选择一个待配置保护的业务容量，从所有经过该业务所在链路的备选链路环中选出一个保护效率最高的资源环进行配置，该资源环同时为其经过的其它链路上的待保护业务也提供共享保护，对这些已被保护的业务容量进行标记；
查看是否所有链路上的业务容量都得到了保护，如果不是，选择下一个待配置保护的业务容量，重复资源环选出过程，如果是，将选出的所有资源环中相同的环合而为一，得到实际选用的预配置环的配置；
B、将集合X中每个预配置环对中的公共链路删除，分别将每个预配置环对中剩余的非公共链路构造为新的预配置环；
C、对新构造的预配置环中跳数小于等于所述最大跳数限制的预配置环进行保护容量配置，新构造的预配置环的保护容量等于其经过的链路上映射到原配置环的最大业务容量；
D、将配置了保护容量的预配置环存入集合B中，将集合T和集合B中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出。
较佳地，本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的方法还具有如下特征：所述步骤A前还包括确定网状网中所有跳数小于等于最大跳数限制的备选链路环的步骤。
较佳地，本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的方法还具有如下特征：所述步骤A中，对于具有公共链路的预配置环，公共链路上的业务容量的保护由双方分担，且实际选用的预配置环之间在公共链路的资源不能共享。
较佳地，本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的方法还具有如下特征：所述步骤A中，若集合T中不存在具有公共链路的预配置环对，则直接将集合T中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出，流程结束。
较佳地，本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的方法还具有如下特征：所述步骤B中，每次构造出新的预配置环后，将集合X中与该新构造的预配置环对应的预配置环对删除。
较佳地，本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的方法还具有如下特征：所述步骤C中，在为新构造的预配置环配置保护容量时，新构造的预配置环之间的公共链路占用的资源实行共享；并且
在为新构造的预配置环配置完保护容量后，修改集合T中与该新构造的预配置环对应的原预配置环对的保护容量，使该原预配置环对中的两个预配置环都能够独立保护双方公共链路上的业务容量。
一种双链路故障下配置静态预配置环的装置，包括第一预配置环确定模块、第二预配置环确定模块、保护容量配置模块及配置结果输出模块，其中，
第一预配置环确定模块，用于将网状网中各链路的业务容量映射到跳数小于等于最大跳数限制的备选链路环上，然后选择一个待配置保护的业务容量，从所有经过该业务所在链路的备选链路环中选出一个保护效率最高的资源环进行配置，该资源环同时为其经过的其它链路上的待保护业务也提供共享保护，对这些已被保护的业务容量进行标记，查看是否所有链路上的业务容量都得到了保护，如果不是，选择下一个待配置保护的业务容量，重复资源环选出过程，如果是，将选出的所有资源环中相同的环合而为一，得到实际选用的预配置环的配置，将实际选用的预配置环存入集合T中；
第二预配置环确定模块，用于将集合T中所有具有公共链路的预配置环对存入集合X中，将集合X中每个预配置环对中的公共链路删除，分别将每个预配置环对中剩余的非公共链路构造为新的预配置环；
保护容量配置模块，用于对新构造的预配置环中跳数小于等于所述最大跳数限制的预配置环进行保护容量配置，新构造的预配置环的保护容量等于其经过的链路上映射到原配置环的最大业务容量，将配置了保护容量的新预配置环存入集合B中；
配置结果输出模块，用于将集合T和集合B中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出。
较佳地，本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的装置进一步包括：
判断模块，用于判断集合T中是否存在具有公共链路的预配置环对，若存在，触发第二预配置环确定模块构造新预配置环，否则，触发配置结果输出模块直接将集合T中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出。
较佳地，本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的装置还具有如下特征：所述保护容量配置模块还用于对第一预配置环确定模块中确定出的实际选用的预配置环进行保护容量配置。
本发明所述技术方案通过在具有公共链路的两个p-Cycle中构造一个或多个新的p-Cycle，并且通过设定“人为跳数限制”减小用于配置的p-Cycle的大小，使得连通度为2的网络中的重要链路能够具有较高的双链路故障恢复率，在保证不会大幅增加建网成本的前提下，为实际应用提供了一种较好的p-Cycle配置方式。
附图说明
图1为现有技术中采用p圈偶对法应对双链路故障的示意图；
图2为本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的方法的流程图；
图3A为将具有连续公共链路的p-Cycle对的公共链路删除构造新p-Cycle的示意图；
图3B为将具有不连续公共链路的p-Cycle对的公共链路删除构造新p-Cycle的示意图；
图4为本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合各个附图对本发明的具体实现过程做进一步详细的说明。
请参阅图2，该图为本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的方法的流程图，其主要包括步骤：
步骤10、在Mesh网中穷举出所有的链路环，从中选出跳数小于等于m的备选链路环，其中，m的取值范围是3≤m≤M中某一个特定的值，M表示本发明中预先设定的“最大跳数限制”，即由于信号串扰、非线性效应和色散效应的影响，Mesh网中能够配置的p-Cycle环状结构的最大跳数。
步骤11、将Mesh网中各条链路的业务容量映射到步骤10中选出的备选链路环上，据此确定出实际要选用的p-Cycle，然后将这些实际要选用的p-Cycle存入集合T中。
本步骤中，对实际要选用的p-Cycle进行资源配置时，要求实际选用的p-Cycle之间在公共链路的资源不能共享，且要求实际选用的p-Cycle在公共链路上的业务容量的保护由双方分担。
本步骤中，从所述备选链路环中确定出实际选用的p-Cycle的具体过程为：
选择一个待配置保护的业务容量(一个单位容量)，从所有经过该业务所在链路的备选链路环中选出一个保护效率最高的“资源环”进行配置，该资源环同时为其经过的其它链路上的待保护业务也提供共享保护(都是一个单位容量)，对这些已被保护的业务容量进行标记；
查看是否所有链路上的业务容量都得到了保护，如果是，执行下一步骤，反之，返回上一步骤；
将选出的所有“资源环”中相同的环合而为一，得到实际选用的预配置环的配置。
其中，“资源环”是指每一个环上链路的保护容量都设置为一个单位容量的备选链路环。例如，在WDM中，一个单位容量就是一个波长；在SDH中一个单位容量一般就是一个VC4；在多粒度业务的SDH网络中，如果要应用p-Cycle，一种方法是对每一种粒度的业务分别配置，另一种方法是将单位容量设定为所有粒度业务都可以封装进去的最小单位容量。“资源环”的保护效率是指：“资源环”可以保护的所有链路的当前未保护业务容量中可以被该“资源环”保护的业务容量之和比上“资源环”各链路配置的保护容量之和，其最大值为1。
步骤12、判断集合T中是否存在具有公共链路的p-Cycle对，若是，执行下一步骤，否则，跳转到步骤22。
步骤13、将集合T中具有公共链路的p-Cycle对存入集合X中。
步骤14、在集合X中选择一个p-Cycle对，将该p-Cycle对的公共链路删除，然后将剩余的非公共链路构造为新的p-Cycle，这样构造出来的新p-Cycle可能不止一个。
如图3A和图3B中所示，其中图3A为将具有连续公共链路的p-Cycle对的公共链路删除构造新p-Cycle的示意图，图3A显示了具有连续公共链路的p-Cycle对P1和P2在将公共链路删除后构造出新的p-Cycle P3的过程，这种情况下，构造出的新p-Cycle为一个；图3B为将具有不连续公共链路的p-Cycle对的公共链路删除构造新p-Cycle的示意图，图3B显示了具有不连续公共链路的p-Cycle对P4和P5在将公共链路删除后构造出新的p-Cycle P6和P7的过程，这种情况下，构造出的新p-Cycle不止一个。
步骤15、判断步骤14中构造出的新的p-Cycle的跳数是否超出最大跳数限制M，若是，执行步骤16，否则，执行步骤17。
步骤16、在集合X中去除与新构造出的p-Cycle对应的p-Cycle对，并查看集合X中是否还有其他p-Cycle对，若有，返回步骤14，否则，直接跳转到步骤22。
步骤17、对新构造出的p-Cycle进行保护容量配置，新构造的p-Cycle的保护容量等于其经过的链路上映射到原p-Cycle的最大业务容量，并且要求新构造的p-Cycle之间的公共链路占用的资源实行共享。
步骤18、修改集合T中与该新构造的p-Cycle对应的原p-Cycle对的保护容量，使该原p-Cycle对中的两个p-Cycle都能够独立保护双方公共链路上的业务容量。
步骤19、将集合X中与该新构造的p-Cycle对应的p-Cycle对删除，将完成保护容量配置的新p-Cycle存入集合B中。
步骤20、查看集合X中是否还有其他p-Cycle对，若有，返回步骤14，否则，执行下一步骤。
步骤21、将集合T和集合B中的p-Cycle连同其配置信息一起做为配置结果输出，流程结束。
步骤22、直接将集合T中的p-Cycle连同其配置信息一起做为配置结果输出，流程结束。
在实际应用中，可将上述流程运行多次，每次将m取不同的值，从而得到多个不同的配置结果，用户可根据实际条件选择一种最优的结果来配置网络。
在上述步骤10中，可以利用Johnson算法穷举出Mesh网中所有的链路环，具体过程如下：
假设startNode表示Mesh网拓扑图中指定的起始节点，nodes是用于存放节点的列表，tempNode和nextNode都是表示某个节点的变量，对startNode进行一次搜索，找出Mesh网拓扑图中所有包含startNode的链路环的步骤如下：
1)、将startNode存入列表nodes的表尾，标记startNode的所有邻接节点未访问；
2)、判断nodes中是否还有节点，如果nodes为空，算法结束；反之继续。
3)、令tempNode等于nodes中最后一个节点，看tempNode是否还有未访问的邻接节点，如果有，标记tempNode的该邻接节点已访问，令nextNode等于该邻接节点，继续；反之，删除nodes中最后一个节点。
4)、看nextNode是否是节点startNode，如果是，记录nodes中现有节点构成的简单链路环(如果记录中已有某一个链路环是和当前链路环反向的同一个链路环，则不记录当前链路环)；反之，继续。
5)、看该nodes中是否包含nextNode，如果是跳到步骤3)；反之，继续。
6)、将nextNode存入nodes，并标记nextNode的邻接节点中tempNode为已访问，其余节点未访问，并跳到步骤3)。
在Mesh网拓扑图中找出包含某一个节点的所有链路环后，在Mesh网拓扑图中将该节点和相关链路删除，以下一个节点作为起始节点进行又一次搜索，直到所有节点遍历完。这时，就得到了Mesh网拓扑图中所有的简单链路环。
相应于本发明上述方法，本发明进而提出了一种双链路故障下配置静态预配置环的装置，请参阅图4，该图为本发明所述双链路故障下配置静态预配置环的装置的结构示意图，其主要包括包括第一预配置环确定模块、判断模块、第二预配置环确定模块、保护容量配置模块及配置结果输出模块，其中，
第一预配置环确定模块，用于将网状网中各链路的业务容量映射到跳数小于等于最大跳数限制的备选链路环上，据此确定出实际选用的预配置环并存入集合T中。
判断模块，用于判断集合T中是否存在具有公共链路的预配置环对，若存在，触发第二预配置环确定模块构造新预配置环，否则，触发配置结果输出模块直接将集合T中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出。
第二预配置环确定模块，用于将集合T中所有具有公共链路的预配置环对存入集合X中，将集合X中每个预配置环对中的公共链路删除，分别将每个预配置环对中剩余的非公共链路构造为新的预配置环。
保护容量配置模块，用于对新构造的预配置环中跳数小于等于所述最大跳数限制的预配置环进行保护容量配置，新构造的预配置环的保护容量等于其经过的链路上映射到原配置环的最大业务容量，将配置了保护容量的新预配置环存入集合B中；
所述保护容量配置模块还用于对第一预配置环确定模块中确定出的实际选用的预配置环进行保护容量配置。
配置结果输出模块，用于将集合T和集合B中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出。
本发明所述装置的其他具体工作细节请参阅本发明上述方法中相关内容的描述，这里不再给予过多赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种双链路故障下配置静态预配置环的方法，其特征在于，包括步骤：
A、将网状网中各链路的业务容量映射到跳数小于等于最大跳数限制的备选链路环上，据此确定出实际选用的预配置环，将其存入集合T中，然后将集合T中所有具有公共链路的预配置环对存入集合X中；
其中，从所述备选链路环中确定出实际选用的预配置环的具体过程为：
选择一个待配置保护的业务容量，从所有经过该业务所在链路的备选链路环中选出一个保护效率最高的资源环进行配置，该资源环同时为其经过的其它链路上的待保护业务也提供共享保护，对这些已被保护的业务容量进行标记；
查看是否所有链路上的业务容量都得到了保护，如果不是，选择下一个待配置保护的业务容量，重复资源环选出过程，如果是，将选出的所有资源环中相同的环合而为一，得到实际选用的预配置环的配置；
B、将集合X中每个预配置环对中的公共链路删除，分别将每个预配置环对中剩余的非公共链路构造为新的预配置环；
C、对新构造的预配置环中跳数小于等于所述最大跳数限制的预配置环进行保护容量配置，新构造的预配置环的保护容量等于其经过的链路上映射到原配置环的最大业务容量；
D、将配置了保护容量的新预配置环存入集合B中，将集合T和集合B中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A前还包括确定网状网中所有跳数小于等于最大跳数限制的备选链路环的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，对于具有公共链路的预配置环，公共链路上的业务容量的保护由双方分担，且实际选用的预配置环之间在公共链路的资源不能共享。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，若集合T中不存在具有公共链路的预配置环对，则直接将集合T中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出，流程结束。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，每次构造出新的预配置环后，将集合X中与该新构造的预配置环对应的预配置环对删除。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中，在为新构造的预配置环配置保护容量时，新构造的预配置环之间的公共链路占用的资源实行共享；并且
在为新构造的预配置环配置完保护容量后，修改集合T中与该新构造的预配置环对应的原预配置环对的公共链路的保护容量，使该原预配置环对中的两个预配置环都能够独立保护双方公共链路上的业务容量。
7.一种双链路故障下配置静态预配置环的装置，其特征在于，包括第一预配置环确定模块、第二预配置环确定模块、保护容量配置模块及配置结果输出模块，其中，
第一预配置环确定模块，用于将网状网中各链路的业务容量映射到跳数小于等于最大跳数限制的备选链路环上，然后选择一个待配置保护的业务容量，从所有经过该业务所在链路的备选链路环中选出一个保护效率最高的资源环进行配置，该资源环同时为其经过的其它链路上的待保护业务也提供共享保护，对这些已被保护的业务容量进行标记，查看是否所有链路上的业务容量都得到了保护，如果不是，选择下一个待配置保护的业务容量，重复资源环选出过程，如果是，将选出的所有资源环中相同的环合而为一，得到实际选用的预配置环的配置，将实际选用的预配置环存入集合T中；
第二预配置环确定模块，用于将集合T中所有具有公共链路的预配置环对存入集合X中，将集合X中每个预配置环对中的公共链路删除，分别将每个预配置环对中剩余的非公共链路构造为新的预配置环；
保护容量配置模块，用于对新构造的预配置环中跳数小于等于所述最大跳数限制的预配置环进行保护容量配置，新构造的预配置环的保护容量等于其经过的链路上映射到原配置环的最大业务容量，将配置了保护容量的新预配置环存入集合B中；
配置结果输出模块，用于将集合T和集合B中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出。
8.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：
判断模块，用于判断集合T中是否存在具有公共链路的预配置环对，若存在，触发第二预配置环确定模块构造新预配置环，否则，触发配置结果输出模块直接将集合T中的预配置环连同其配置信息一起做为配置结果输出。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述保护容量配置模块还用于对第一预配置环确定模块中确定出的实际选用的预配置环进行保护容量配置。
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