CN101577844B - 一种波分复用网络路径搜索方法及系统 - Google Patents

一种波分复用网络路径搜索方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种波分复用网络路径搜索方法，包括以下步骤：A.按照网元间连接，从业务的源网元到宿网元之间搜索出网元链表；B.对网元链表进行端口搜索，并对搜索到的节点进行有效性检查，对于无效节点则不再从该节点继续往后搜索；C.根据搜索出来的路径拓扑结构数据，整理出所有可能的路径链表。本发明还公开了一种波分复用网络路径搜索系统。本发明首先搜索出网元链表，然后再对网元链表进行细化到端口的搜索，并对节点有效性进行检查，对无效节点不再进行往后搜索，在充分判断节点有效性的基础上，提高了搜索效率。

Description

一种波分复用网络路径搜索方法及系统
技术领域
本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种波分复用网络路径搜索方法及系统。
背景技术
随着高速传输网络的发展，光通信成为了一种趋势。波分复用(WDM)技术采用合波器在发送端将不同规定波长的信号载波合并起来，并送入一根光纤传输；在接收侧，再由另一分波器将这些不同信号的光载波分开。为了承载业务，波分的网管系统首先需要根据设备资源及其间的光纤连接或交叉连接搜索出可用的路径。设备资源是指在传输载波过程中完成各种功能的各种单板，以及安放这些单板的各类波分网元。光纤连接分为网元内连接和网元间连接。网元内连接是位于同一网元上的不同单板间的连接；网元间连接是位于不同网元上的不同单板间的连接。交叉连接特指分属两个交叉单板的背板端口之间配置的交叉关系。每种单板内部都设计好了光通过时的走向，即光从某个端口进就会按规则从特定的一个或一些端口出，这种根据单板的设计抽象出来的规则一般称作对端端口规则。各种单板间也有特定的连接规则，即给定的两块单板，二者的板类型决定建光纤连接时位置在前的单板使用哪个输出端口，以及位置在后的单板使用哪个输入端口。
按照板间连接规则建立光纤连接，再根据单板的对端端口规则，网管系统可以为业务搜索出若干路径。但各种单板的连接规则各不相同，而且有的很复杂，稍不注意就会建错了连接，搜出来的路径就是错误的，载波根本无法沿着路径将业务发送到目的端。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高效并充分判断节点有效性的波分复用网络路径搜索方法及基于该方法的实现系统。
本发明的技术问题通过以下技术方案加以解决：
一种波分复用网络路径搜索方法，包括以下步骤：
A.按照网元间连接，从业务的源网元到宿网元之间搜索出网元链表；
B.对网元链表进行端口搜索，并对搜索到的节点进行有效性检查，对于无效节点则不再从该节点继续往后搜索；
C.根据搜索出来的路径拓扑结构数据，整理出所有可能的路径链表。
步骤B对节点进行有效性检查具体通过检查波长、波段、工作/保护属性、支路号、时隙、业务类型中的每一项是否匹配加以实现。
步骤B还包括对搜索到的节点与已建路径是否存在冲突进行检查、对于存在冲突的节点则不再从该节点继续往后搜索的过程。
步骤A还包括对网元链表按照预设规则划分为多个子段，步骤B还包括对多个子段分别进行端口搜索的过程。
步骤B对多个子段分别进行端口搜索具体通过为各子段分别生成一个搜索线程，各子段的搜索线程并行执行加以实现。
步骤C之后还包括计算步骤C所有可能的路径中每条路径上的所有连接发生中断的历史次数，并将计算结果返回的步骤。
步骤C之后还包括计算步骤C所有可能的路径中每条路径上复用段资源的占用率，并将计算结果返回的步骤。
一种波分复用网络路径搜索系统，包括第一搜索模块、第二搜索模块和路径生成模块，
所述第一搜索模块用于按照网元间连接，从业务的源网元到宿网元之间搜索出网元链表；
所述第二搜索模块用于对网元链表进行端口搜索，并对搜索到的节点进行有效性检查，对于无效节点则不再从该节点继续往后搜索；
所述路径生成模块用于根据搜索出来的路径拓扑结构数据，整理出所有可能的路径链表。
所述节点有效性检查具体包括对波长、波段、工作/保护属性、支路号、时隙、业务类型中的每一项是否匹配进行检查。
所述第二搜索模块还用于对搜索到的节点与已建路径是否存在冲突进行检查、对于存在冲突的节点则不再从该节点继续往后搜索。
所述第一搜索模块包括子段划分单元，用于对网元链表按照预设规则划分为多个子段，所述第二搜索模块包括子段搜索单元，用于对多个子段分别进行端口搜索。
所述子段搜索单元还用于对为各子段分别生成一个搜索线程，各子段的搜索线程并行执行。
本发明与现有技术相比较的有益效果是：
(1)本发明首先搜索出网元链表，然后再对网元链表进行细化到端口的搜索，并对节点有效性进行检查，对无效节点不再进行往后搜索，在充分判断节点有效性的基础上，提高了搜索效率；
(2)本发明的节点有效性的检查涉及波长、波段、工作/保护属性、支路号、时隙、业务类型是否匹配的检查，解决了现有技术对有效性检查不充分的问题，提高了路径搜索的准确性；
(3)本发明还对节点是否与已建路径冲突进行检查，提高了正确性和合理性，降低了正常业务异常中断的风险，提高了网络运行的稳定性；
(4)本发明将搜索出的网元链表划分成子段，并建立各子段的搜索进程，多线程并行执行，大幅度提高了复杂网络的路径搜索的效率；
(5)本发明还给出了各个路径的连接发生中断的历史信息和复用段资源的占用率信息，方便为传输业务选择适宜的路径，增强业务网络的承载能力。
附图说明
图1是本发明系统一种实施方式结构示意图；
图2是本发明系统另一种实施方式结构示意图；
图3是本发明方法具体实施方式流程图；
图4是本发明方法具体实施方式多线程并行搜索流程图；
图5是本发明方法具体实施方式计算路径中复用段占用率的流程图。
具体实施方式
下面用具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。
本发明一种波分复用网络路径搜索系统，其一种实施方式，如图1所示，包括第一搜索模块、第二搜索模块和路径生成模块。
第一搜索模块用于按照网元间连接，从业务的源网元到宿网元之间搜索出网元链表；第二搜索模块用于对网元链表进行端口搜索，并对搜索到的节点进行有效性检查，对于无效节点则不再从该节点继续往后搜索；路径生成模块用于根据搜索出来的路径拓扑结构数据，整理出所有可能的路径链表。
其中，节点有效性检查的内容包括对波长、波段、工作/保护属性、支路号、时隙、业务类型的每一项是否匹配进行检查。
第二搜索模块还用于对搜索到的节点与已建路径是否存在冲突进行检查、对于存在冲突的节点则不再从该节点继续往后搜索。
如图2所示，在上述实施方式的基础上，第一搜索模块还可以包括子段划分单元，用于对网元链表按照预设规则划分为多个子段；第二搜索模块还可以包括子段搜索单元，用于对多个子段分别进行端口搜索。
其中，预设规则包括网元相邻且类型相同。
子段搜索单元还用于对为各子段分别生成一个搜索线程，各子段的搜索线程并行执行。
本发明的系统，还可以包括中断信息模块，用于计算所有可能的路径中每条路径上的所有连接发生中断的历史次数，并将计算结果返回。
本发明的系统，还可以包括复用信息模块，用于计算所有可能的路径中每条路径上复用段资源的占用率，并将计算结果返回。
本发明一种波分复用网络路径搜索方法，其一种具体实施方式，包括以下步骤：
A.按照网元间连接，从业务的源网元到宿网元之间搜索出网元链表；
B.对网元链表进行端口搜索，并对搜索到的节点进行有效性检查，对于无效节点则不再从该节点继续往后搜索；
C.根据搜索出来的路径拓扑结构数据，整理出所有可能的路径链表。
其中，有效性检查具体检查波长、波段、工作或保护属性、支路号、时隙、业务类型中的每一项是否匹配。
步骤B还包括对搜索到的节点与已建路径是否存在冲突进行检查、对于存在冲突的节点则不再从该节点继续往后搜索的过程。
步骤A还包括对网元链表按照预设规则划分为多个子段，步骤B还包括对多个子段分别进行端口搜索的过程。
预设规则包括网元相邻且类型相同。
本实施方式中，步骤B对多个子段分别进行端口搜索是采用多线程的方法，即为各子段分别生成一个搜索线程，各子段的搜索线程并行执行，以提高搜索效率。
步骤C之后还包括计算所有可能路径中每条路径上的所有连接发生中断的历史次数，并将计算结果返回给系统的步骤。
步骤C之后还包括计算步骤C所有可能的路径中每条路径上复用段资源的占用率，并将计算结果返回给系统的步骤。
本发明方法的另一种实施方式，如图3所示，其流程包括以下步骤：
步骤301：按照网元间连接，搜索出从业务的源网元到宿网元的网元级连接，形成一级网元链表；
步骤302：将一级网元链表按照相邻并且网元类型相同的原则划分为若干段，形成若干二级网元链表；
步骤303：为每段网元生成一个搜索线程，多线程并行实施细化到端口的子路径搜索；
步骤304：根据搜索出来的路径拓扑结构数据，整理出所有可能的路径链表；
步骤305：计算每条路径上的所有连接发生中断的历史次数；
步骤306：计算每条路径的复用段资源的占用率；
步骤307：将搜索出来的所有可能路径及其中断信息和复用段占用率信息返回。
其中步骤303多线程并行实施细化到端口的子路径搜索流程，如图4所示，进一步包括以下步骤：
步骤401：为每个二级网元链表生成一个搜索线程，各线程并行进入步骤402，其中子路径的第一个输入端口为子路径的源端口，子路径的最后一个输出端口为子路径的宿端口；
步骤402：取当前端口链表中的第一个端口；
步骤403：判断当前端口是否为结束端口，若不是则转步骤404；是则转入步骤415；
步骤404：判断对当前端口链表中的端口开始递归计算下一节点链表的循环是否结束，若没有转步骤405；若已结束转入步骤415；
步骤405：判断端口方向，若是接收端口，转入步骤406；否则转入步骤407；
步骤406：根据当前单板的对端端口规则，并计算是否与当前已建立的路径存在冲突，最后得出所有可能的下一节点，转步骤410；
步骤407：判断端口是否为发送端口，若否转入步骤408；若是转入步骤409；
步骤408：当前端口方向为双向或任意向，判断当前端口与路径拓扑结构中它的前向端口是否属于同一单板，如果是则表示目前处于发送状态，转入步骤409，否则表示目前处于接收状态，转入步骤406；
步骤409：根据当前端口的光纤连接或交叉连接，获得连接另一端的端口的节点信息，并计算是否与当前已建立的路径存在冲突；
步骤410：取后继节点链表中的第一个节点；
步骤411：判断节点的有效性，有效性判断即判断节点的波长、波段、工作/保护属性、支路号、时隙、业务类型信息是否与之前的节点一致，若不一致，则该节点无效，转入步骤413；若一致则表明该节点有效，转入步骤412；
步骤412：判断是否为结束端口，若否转入步骤404；若是转入步骤413；
步骤413：判断是否取完节点，若否转入步骤414；若是转入步骤404；
步骤414：选取下一个节点，转入步骤411；
步骤415：判断端口是否取完，若否转入步骤416；若是则结束流程；
步骤416：选取下一个节点，转入步骤403。
步骤306计算路径的复用段资源占用率的流程，如图5所示，包括以下步骤：
步骤501：找出路径中的复用段，对路径的所有端口进行遍历，从最后一个OMS(光复用层)终端类的输出端口，即复用段资源的源端口开始记录，直到第一个OMS终端类的输入端口，记录下来的这些有序的端口链表就是路径的复用段；
步骤502：计算此复用段的总带宽，获取复用段的源单板，如果是非级联板，可以从单板属性中直接获取带宽；如果是级联板，则从此单板开始沿连接的反方向向前追溯，凡同种类型的单板，带宽都进行累加，直到出现不同类型的单板，此累加的值才是此复用段的总带宽，记为Band；
步骤503：根据单板间的连接和单板对端端口规则，沿复用段的源端口向前追溯，直到找到业务终端单板，最后得出与复用段的源端口连通的业务终端板的个数，查询这些终端板的中心频率/波长，并统计出不同波长的个数，记为Occupied，这个值也就是此复用段的占用通道个数；
步骤504：计算经过此复用段的所有业务的个数，记为Used。因为有些连接上并没有通业务，通过此复用段但没有实际承载业务的连接就造成了冗余，这些冗余可以提示用户，目前有足够的网络资源有待使用；
步骤505：计算复用段的占有率O＝Occupied×100％/Band、以及冗余度R＝(Occupied-Used)×100％/Band；
步骤506：将路径及其复用段占用率和复用段冗余度返回。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种波分复用网络路径搜索方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.按照网元间连接，从业务的源网元到宿网元之间搜索出网元链表，对网元链表按照预设规则划分为多个子段；
B.对多个子段分别进行端口搜索，并对搜索到的节点进行有效性检查，对于无效节点则不再从该节点继续往后搜索；
C.根据搜索出来的路径拓扑结构数据，整理出所有可能的路径链表。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B对节点进行有效性检查具体通过检查波长、波段、工作/保护属性、支路号、时隙、业务类型中的每一项是否匹配加以实现。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B还包括对搜索到的节点与已建路径是否存在冲突进行检查、对于存在冲突的节点则不再从该节点继续往后搜索的过程。
4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，步骤B对多个子段分别进行端口搜索具体通过为各子段分别生成一个搜索线程，各子段的搜索线程并行执行加以实现。
5.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，步骤C之后还包括计算步骤C所有可能的路径中每条路径上的所有连接发生中断的历史次数，并将计算结果返回的步骤。
6.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，步骤C之后还包括计算步骤C所有可能的路径中每条路径上复用段资源的占用率，并将计算结果返回的步骤。
7.一种波分复用网络路径搜索系统，其特征在于，包括第一搜索模块、第二搜索模块和路径生成模块，
所述第一搜索模块用于按照网元间连接，从业务的源网元到宿网元之间搜索出网元链表，所述第一搜索模块包括子段划分单元，用于对网元链表按照预设规则划分为多个子段；
所述第二搜索模块用于对网元链表进行端口搜索，并对搜索到的节点进行有效性检查，对于无效节点则不再从该节点继续往后搜索；所述第二搜索模块包括子段搜索单元，用于对多个子段分别进行端口搜索；
所述路径生成模块用于根据搜索出来的路径拓扑结构数据，整理出所有可能的路径链表。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述节点有效性检查具体包括对波长、波段、工作/保护属性、支路号、时隙、业务类型中的每一项是否匹配进行检查。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第二搜索模块还用于对搜索到的节点与已建路径是否存在冲突进行检查、对于存在冲突的节点则不再从该节点继续往后搜索。
10.根据权利要求7至9任一项所述的系统，其特征在于，所述子段搜索单元还用于为各子段分别生成一个搜索线程，各子段的搜索线程并行执行。
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