CN101883051A - 基于业务的混合网络资源优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种混合网络资源优化方法，适用于IP/GMPLS over WDM混合网中，以解决单链路故障、节点故障以及IP/光接口故障，在混合网络资源分配时，根据不同业务的生存性特性，给接入网络的单跳提供WDM层保护，多跳高等级业务提供IP/GMPLS层保护和WDM层保护，多跳低等级业务提供IP/GMPLS层保护，资源分配完成后，同时采用层间备用资源共享和层内备用资源共享方法对网络资源利用整数线性规划方法进行优化。本发明克服了以往资源分配没有根据业务的生存性特性进行分类造成资源的浪费，同时采用层间备用资源共享和层内备用资源共享实现了备用资源的最大共享，使网络中所需波长和带宽等资源得到最大程度的优化。

Description

基于业务的混合网络资源优化方法

技术领域

本发明属于通信领域，涉及一种混合网络资源优化方法，适用于混合网络(IP/GMPLS over WDM)中IP/GMPLS层和WDM层独立进行资源分配的情况。

背景技术

随着业务的全IP化，混合网络向着IP over Everthing的方向发展，这里的Everthing是指各类技术，即数据链路层技术或者物理层技术，例如ATM、SDH、WDM技术等等，其中，WDM技术以其自身的海量带宽，可以提供巨大带宽资源的优势为人们普遍所关注，一根单纤上可以承载最多160个波长通道，一个波长通道可拥有2.5Gbps到10Gbps的带宽资源，其理论值可达40Gbps，而且还有可能再升高。IP over WDM光网络已成为未来网络发展的必然趋势，充分利用了WDM技术所带来的巨大传送带宽和高速路由交换机的强大交换能力，可以合理地在IP层与WDM层之间实现流量工程、保护恢复、QoS和网络的控制管理等的优化配置，形成一种简单高效的网络体系结构，是一种最直接、最简单、最经济的IP网络体系结构，并且有效的避免了以前各种混合网络所带来的技术瓶颈以及功能重复的缺点，非常适用于超大型IP骨干网，本发明研究的混合网络只针对以IP和光为主的多层混合网络，因此，本发明中所提到的混合网络均是指IP和光的混合网络。由于GMPLS具有良好的QoS、TE和VPN功能，以及其强大的信令功能和其在同一控制平面的应用，使得GMPLS成为了适配IP和WDM的最佳选择。核心网络正逐渐演变为由IP/GMPLS数据网络和底层的WDM光网络组成的两层网络结构。随着IP/GMPLS/WDM技术的日益成熟和普遍，多层多技术网络主要关注的问题有两个：层间协调和各层备用资源分配，本发明只关心后者。

混合网络的演进是立足于面向对象、面向业务的，然而随着通信网络技术的发展，数据业务的急速增多，骨干网的容量面临着紧缺的压力，资源优化是其关注的一个很重要的方面，如何合理的进行资源优化来实现以最少的网络资源来满足混合网络中不同类型业务的正常传输以及生存性需求是目前亟待解决的问题，也是网络实用性的直接体现。本发明主要关注的是在重叠网络模型下网络容量的分配问题，即如何在网络上实现资源最少使用，代价最小是目前迫切要解决的问题。然而以往的混合网络资源优化存在以下两个方面的不足：

(1)层间备用资源共享方法是基于多层资源分配方案的，由于多层资源分配方案自身存在的一些不足之处，导致了层间备用资源共享方法不尽完美，即对于各种等级的业务没有根据其生存性特征进行资源分配，导致了资源的无故浪费；由于在重叠模型中，IP/GMPLS层进行路由时并不了解WDM层物理拓扑的情况，而WDM层进行路由时也不考虑IP/GMPLS层的具体情况，这就造成有可能在各个层中资源分配是最优的，但整体分配却是次优的，其优点是采用两层独立的控制平面，实现起来比较简单方便，而GMPLS信令的使用可以通过UNI接口进行联系，但不交换信息。对等模型采用统一的控制平面，进行路由时协调WDM层和IP/GMPLS层资源，对网络资源进行统一的分配，缺点是本来IP/GMPLS层路由已属于NP-hard问题，再加上两层统一路由，其复杂性不可估计，且仿真耗时多，综合考虑使用重叠模型进行仿真。

(2)以往的资源优化方法，包括层间备用资源共享方法都是基于一种资源优化方案的，由于各种资源优化方案的缺陷，导致其资源优化程度不高。以往的层间备用资源共享是在选择性保护方法的基础上改进而来的，在一定程度上节省了资源，但WDM层中的资源消耗还是比较多。

层间备用资源共享方法是目前的最大程度资源共享方法，也是最优的空闲资源映射方法。层间备用资源共享方法里的层间指的是IP/GMPLS层和WDM层，共享是指承载保护LSP的光路可以与其他保护光路共享波长资源，这里的其它保护光路指的是与承载保护LSP的WDM层工作光路故障无关的工作光路对应的保护光路，这里的资源指的是WDM层的波长资源。所以层间备用资源共享方法通俗的讲，就是指当对应的工作光路故障无关的情况下，承载保护LSP的工作光路可与其他保护光路共享波长资源。

在IP/GMPLS层，更多的是关心IP路由器的重路由，而在WDM层由于一条光纤所承载的信息量很大一旦出现故障后果不堪设想，所以提高WDM层的生存性，保证WDM层业务的顺利传输显得尤为重要，同时由于数据业务的激增网络带宽呈现出不足的迹象，如何合理的配置资源实现当前和未来的需求则是我们更应该关心的问题，这就要求我们在网络模型构建合理的基础上最大程度的实现网络资源的共享同时保证业务的正常传输，以往的层间备用资源共享由于网络模型本身的问题以及资源的共享程度不高，迫使我们寻求更加合理的资源优化方式。

发明内容

本发明提供一种基于业务的混合网络资源优化方法，其目的是在保证不同业务的生存性要求下减小网络资源消耗，实现网络资源的优化。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种基于业务的混合网资源优化方法，根据不同业务的生存性特性进行网络资源分配，给接入网络的单跳业务提供WDM层保护，多跳高等级业务提供IP/GMPLS层保护和WDM层保护，多跳低等级业务提供IP/GMPLS层保护。

本发明的具体步骤包括：

1)业务以lsp_k(s，d，b，t)的形式接入到网络中；

2)IP/GMPLS层给接入的业务分配相应的IP/GMPLS层工作路径wLSP，实现IP/GMPLS层工作路径的路由；

3)根据业务的不同生存性特性，给多跳业务的IP/GMPLS层工作路径wLSP提供相应的IP/GMPLS层保护路径pLSP，给单跳业务提供WDM层保护路径；

4)给IP/GMPLS层工作路径wLSP提供承载其的WDM层工作光路wLP1，分配的资源为w1，给IP/GMPLS层保护路径pLSP提供承载其的WDM层工作光路wLP2，分配的资源为w2；

5)给承载单跳业务和多跳高等级业务IP/GMPLS层工作路径的工作光路提供相应的WDM层保护光路pLP，分配的WDM层资源为p。

本发明的进一步技术方案是，步骤5)完成后，承载IP/GMPLS层保护路径pLSP的WDM层工作光路wLP2与其它WDM层保护光路共享同一条波长资源，同时在WDM层中一条链路承载的多条保护光路所对应的工作光路故障无关时共享这一条链路上同一条波长资源。

所述的单跳业务是指经过逻辑节点跳数为2的业务；多跳业务是指经过逻辑节点跳数大于2的业务。

所述的高等级业务是指业务恢复时间≤10毫秒，传输时延≤250毫秒的业务；所述的低等级业务是指业务恢复时间＞10毫秒，传输时延＞250毫秒的业务。

所述的其它WDM层保护光路是指与承载IP/GMPLS层保护路径pLSP的WDM层工作光路故障无关的工作光路对应的保护光路。

本发明的有益效果是：根据单跳业务和多跳业务在IP/GMPLS层所经路径的特点，给单跳业务只提供WDM层保护，这是因为单跳业务IP/GMPLS层工作路径不受中间路由器故障影响，不必提供IP/GMPLS层保护路径，而多跳业务就必须提供IP/GMPLS层保护路径，根据不同业务的生存性要求，给多跳高等级业务提供双重保护，即IP/GMPLS层保护和WDM层保护，以应对路由器和光纤链路同时失效，给多跳低等级业务只提供IP/GMPLS层保护，这是因为它可以忍受相对较长的传输时延和较长的恢复时间，对业务的整体生存性要求都比多跳高等级业务低一些，这样WDM层资源就得到了节省，再加上同时采用层间备用资源共享和层内备用资源共享方法合实现了网络资源的最大共享。

附图说明

下面结合实例附图对本发明做进一步说明：

图1是本发明基于业务的混合网络资源分配方案示意图；

图2是基于多层资源分配方案的层间备用资源共享方法(interlayerBRS)详细流程；

图3是本发明基于业务的混合网络资源优化方法(DROMHN)的详细流程；

图4是共享资源优化方法示意图；

图5是本发明具体实施方法中应用的测试网络图；

图6是两种方法的光路代价对比图；

图7是两种方法的光层(WDM层)代价对比图；

图8是两种方法的总代价对比图。

文及图中：IP、互联网协议；WDM、波分复用；GMPLS、通用多协议标签交换；LSP、标签交换路径；ILP、整数线性规划模型。

具体实施方式

为了说明本发明--基于业务的混合网资源优化方法的性能，即在静态网络配置下对重叠网络模型下利用连续配置方法，通过整数线性规划模型进行资源优化。对图5所示的测试网络对两种方法interlayer BRS和DROMHN方法的ILP模型进行求解。

从图1可以看出在重叠网络模型下连续资源分配方式，在WDM层进行资源分配时考虑到不同业务的生存性特性，多跳低等级业务不需要给WDM层工作路径提供保护光路，在WDM层只需要给多跳高等级业务和单跳业务提供WDM层保护。

从图2中可以看出在基于图1的基础上对WDM层资源分配时，承载IP/GMPLS层保护路径的光路可以与承载其它与之故障无关的工作光路的保护光路共享WDM层波长资源，WDM层资源数量变为(p-w2)。

图3是本发明(简称DROMHN)的创新所在，即提出根据不同业务的生存性特征进行网络资源分配，利用层间备用资源共享和层内备用资源共享实现网络资源的最大共享，对网络资源进行了整体优化，此时WDM层资源数量变为(p-p1-w2)，p1指的是WDM层中可共享的那部分保护资源，注意这里的p指的是除去多跳低等级业务后所对应的底层工作资源的保护资源，而图2中的p指的是所有的业务所对应的底层工作资源的保护资源。

图4是利用层间备用资源共享和层内备用资源共享实现资源最大优化，这里要求层间备用资源共享时必须是所承载的工作路径在物理拓扑上故障无关的。

图5是仿真所用的物理拓扑图，是由12个节点和24条物理链路组成，其中用到的数学模型和约束条件如下：

(1)目标函数

$\min =C_{\mathrm{lp}}*\underset{(i,j)}{\mathrm{\Σ}}(w_{(i,j)}+s_{(i,j)})+C_{\mathrm{\λ}}*\underset{(m,n)}{\mathrm{\Σ}}(w_{(m,n)}+s_{(m,n)})$ 公式(4.1)

$w(i,j)=\underset{q}{\mathrm{\Σ}}w{\mathrm{\β}}_{(i,j),q}$ 公式(4.2)

$s(i,j)=\underset{q}{\mathrm{\Σ}}p{\mathrm{\β}}_{(i,j),q}*\underset{\mathrm{lsp}}{\mathrm{\Σ}}M{H}_{\mathrm{lspk}}+\underset{q}{\mathrm{\Σ}}p{\mathrm{\α}}_{(i,j),q}*\underset{\mathrm{lsp}}{\mathrm{\Σ}}(1-M{H}_{\mathrm{lspk}}*L_{\mathrm{lspk}})$ 公式(4.3)

$w(m,n)=\underset{\mathrm{lp}}{\mathrm{\Σ}}w{\mathrm{\λ}}_{(m,n)}^{\mathrm{lp}}*(1-p{\mathrm{\δ}}_{(i,j),q}^{\mathrm{lsp}})$ 公式(4.4)

$s(m,n)=\underset{\mathrm{lp}}{\mathrm{\Σ}}p{\mathrm{\λ}}_{(m,n)}^{\mathrm{lp}}*d_f^{\mathrm{lp}}$ 公式(4.5)

公式(4.1)为目标函数，其中以网络整体开销最小为优化目标，网络开销包括两部分：建立光路的开销、波长开销。

公式(4.2)表示节点对(i，j)间的工作容量等于为承载工作LSP所建的光路数，即w(i，j)表示网络上层所分配的工作资源量。

公式(4.3)表示节点对(i，j)间的保护容量等于节点对(i，j)间承载保护LSP的光路数和节点对(i，j)间承载工作LSP的光路的保护光路数之和，这个公式表示的是基于业务的混合网络资源分配方法。

公式(4.4)表示物理链路(m，n)上的工作容量等于承载工作LSP的那部分光路所占的波长总和(由于承载保护LSP的光路可以和其他保护光路共享波长资源)，本公式主要体现层间备用资源共享的思想。

公式(4.5)表示链路(m，n)上所预留的波长能够保证所有受到故障影响的并且保护光路经过这条链路的业务都能恢复，这个公式主要体现层内资源共享的思想。

(2)逻辑拓扑约束

$\underset{j:j\≠i}{\mathrm{\Σ}}\underset{q}{\mathrm{\Σ}}w{\mathrm{\β}}_{(i,j),q}+\underset{q}{\mathrm{\Σ}}p{\mathrm{\β}}_{(i,j),q}*\underset{\mathrm{lsp}}{\mathrm{\Σ}}M{H}_{\mathrm{lspk}}+\underset{q}{\mathrm{\Σ}}p{\mathrm{\α}}_{(i,j),q}*\underset{q}{\mathrm{\Σ}}(1-M{H}_{\mathrm{lspk}}*L_{\mathrm{lspk}})\≤T$ 公式(4.6)

$\underset{i:i\≠j}{\mathrm{\Σ}}\underset{q}{\mathrm{\Σ}}w{\mathrm{\β}}_{(i,j),q}+\underset{q}{\mathrm{\Σ}}p{\mathrm{\β}}_{(i,j),q}*\underset{\mathrm{lsp}}{\mathrm{\Σ}}M{H}_{\mathrm{lspk}}+\underset{q}{\mathrm{\Σ}}p{\mathrm{\α}}_{(i,j),q}*\underset{q}{\mathrm{\Σ}}(1-M{H}_{\mathrm{lspk}}*L_{\mathrm{lspk}})\≤T$ 公式(4.7)

公式(4.6)、公式(4.7)表示以i为起点或终点的光路数不能超过一个路由器上所能容纳的最大IP/光接口数。

(3)LSP路由约束

公式(4.8)

公式(4.9)

$w{\mathrm{\δ}}_{(i,j),q}^{\mathrm{lsp}}+p{\mathrm{\δ}}_{(i,j),q}^{\mathrm{lsp}}\≤1$ 公式(4.10)

$\underset{\mathrm{lsp}}{\mathrm{\Σ}}b\_\mathrm{req}\left(\mathrm{lsp}\right)*w{\mathrm{\δ}}_{(i,j),q}^{\mathrm{lsp}}\≤w{\mathrm{\β}}_{(i,j),q}*C$ 公式(4.11)

$\underset{\mathrm{lsp}}{\mathrm{\Σ}}b\_\mathrm{req}\left(\mathrm{lsp}\right)*p{\mathrm{\δ}}_{(i,j),q}^{\mathrm{lsp}}\≤p{\mathrm{\β}}_{(i,j),q}*M{H}_{\mathrm{lspk}}*C$ 公式(4.12)

公式(4.8)、公式(4.9)表示业务(工作LSP和保护LSP)在源节点处接入，在中间节点处没有损失流，也没有增加流，即流量守恒或者称经过此光路的业务流量守恒。

公式(4.10)表示工作LSP和保护LSP故障无关。

公式(4.11)、公式(4.12)表示光路(i，j)上承载的工作LSP或者保护LSP所占的带宽之和不能超过光路容量。

(4)LP路由约束

公式(4.13)

公式(4.14)

$w{\mathrm{\λ}}_{(m,n)}^{\mathrm{lp}}*(1-{\mathrm{p\δ}}_{(i,j),q}^{\mathrm{lsp}})+p{\mathrm{\λ}}_{(m,n)}^{\mathrm{lp}}*d_f^{\mathrm{lp}}\≤1$ 公式(4.15)

$\underset{\mathrm{lp}}{\mathrm{\Σ}}w{\mathrm{\λ}}_{(m,n)}^{\mathrm{lp}}*(1-{\mathrm{p\δ}}_{(i,j),q}^{\mathrm{lsp}})+p{\mathrm{\λ}}_{(m,n)}^{\mathrm{lp}}*d_f^{\mathrm{lp}}\≤W$ 公式(4.16)

公式(4.13)、公式(4.14)表示光路守恒，即物理链路(m，n)上所经过的工作光路和保护光路数守恒。

公式(4.15)表示对应的工作光路和保护光路故障无关。

公式(4.16)表示物理链路(m，n)上承载的光路数不能超过总的波长数。

(5)参数介绍

s，d：一条LSP的源节点和目的节点

i，j：一条光路的起始节点和终端节点

q：一对节点对(i，j)间的第q条光路

m，n：一条物理链路的两个端点

①已知量

N：一系列的节点，节点在上层IP层指路由器，下层WDM层指的是OXC光交叉复用器；

lsp_k：路由到LSP上的一些不可分割的业务流；

LSP：连接请求，一个业务请求有四个参数，{s(lsp_k)，d(lsp_k)，b(lsp_k)，t(lsp_k)}分别指的是源节点，目的节点，请求带宽和业务等级；

LP：构成虚拓扑的光路，每条lp有三个参数{i(lp)，j(lp)，q(lp)}，分别指的是起始点，终点和光路序号

N_ex[lsp]：工作lsp用过的节点

N_ex[lp]：工作lp用过的节点

C：一条光路的容量

Q：节点对间所能建立的最大光路数

T：一个路由器上的最大IP/光接口数

W：一条物理链路上的最大波长数

C_lp：建一条光路的代价

C_λ：分配一个波长的代价

②变量

wβ_(i，j)q：节点对(i，j)间存在第q条光路用来承载工作LSP，是，则值为1，否，则值为0；

pβ_(i，j)，q：节点对(i，j)间存在第q条光路用来承载保护LSP，是，则值为1，否，则值为0；

pα_(i，j)，q：节点对(i，j)间存在第q条光路用来保护其他工作光路，是，则值为1，否，则值为0；

工作LSP经过节点对(i，j)间的第q条光路，是，则值为1，否，则值为0；

保护LSP经过节点对(i，j)间的第q条光路，是，则值为1，否，则值为0；

工作光路lp经过物理链路(m，n)，是，则值为1，否，则值为0；

保护光路lp经过物理链路(m，n)，是，则值为1，否，则值为0；

MH_lspk：所接入的业务为多跳业务，是，则值为1，否，则值为0；

L_lspk：所接入的业务为低等级业务，是，则值为1，否，则值为0；

光路lp发生故障，是，则值为1，否，则为0。

在仿真中，前提条件如下：

1)源节点s和目的节点d在12个节点之间随机选择，即LSP连接请求的源节点和目的节点都将用代码随机产生多组不同的数据。

2)LSP连接的带宽是用代码随机产生的，带宽b要和实际情况相符，不能有太大出入，即业务的请求带宽在2、4、6Gbps之间是分布的，业务LSP连接请求的带宽范围是在0.2到0.6个波长单位容量之间分布的，为了能够对这两种资源优化方法进行更为清晰的比较，在仿真的过程中，除了取2、4、6Gbps这组带宽值以外，还需要取两组值，即小带宽1、2、3Gbps，中度带宽2、4、6Gbps和大带宽3、6、9Gbps三组带宽值。

3)业务的等级t，在仿真的过程中，我们要求业务的等级在0和1之间变换，即在0和1之间产生一系列的随机数作为业务等级，这里，我们规定产生0的话，说明此业务为低等级业务，产生1的话，说明此业务为高等级业务；

4)在给定业务矩阵，即静态LSP连接下，对模型进行求解的；

5)每条物理链路都为双向单纤连接，光路为双向的，一对光路以相反的方向路由到同一条物理链路上；

6)业务矩阵为双向对称的业务，但由于LSP为单向的，故每个业务需要两条方向相反的LSP来传输，在仿真的过程中，我们设定的业务为56个，所以也就是112个LSP连接，并且假定每个LSP的带宽都小于一个波长；

7)WDM层的OXC设备可以进行完全的波长转换能力，所以不用受波长一致性约束(即一条光路在所有链路上需要分配同一波长)。

8)系统参数设置为：一条光路的容量C＝10Gbps，一条链路上的波长数W＝32，其中，每条物理链路都为双向单纤连接，所以每条光纤上的波长数是16，节点对间所能建立的最大光路数Q＝2，一个路由器上所能容纳的最大IP/光接口数T＝44，建立一条光路的代价C_lp＝17，分配一个波长的代价C_λ＝3。

下面对三个仿真结果图进行说明：

1、图6显示的是分别使用interlayer BRS方法和DROMHN方法时，在不同业务带宽下，网络所需建立的光路数所对应的代价，通过三组数据可以看出，DROMHN方法和interlayer BRS方法相比，在同等条件下，所建立的光路数要减少很多，通过分析可知，interlayer BRS方法给所有单跳业务都要提供WDM层保护，给所有的多跳业务都提供双重保护，对于业务的分类只应用跳数这一个判断条件，没有充分考虑到业务的生存性特征，导致网络代价上升，而对于本发明的方法，采用基于业务的混合网络资源分配方案，对于单跳业务所提供的保护方式与interlayerBRS方法相同，而对于多跳业务再次进行分类，其中多跳业务中的高等级业务由于自身的生存性特征，需要提供双重保护；对于多跳低等级业务根据自身的生存性特征，只提供了IP/GMPLS层保护，即对于业务提供几层保护和何种保护方式的判断条件有两个：跳数和业务等级，由此可知，相比于inter layer BRS方法，DROMHN方法所需建立的光路要少很多，尤其在低等级业务较多的情况下，该方法更能体现其价值所在。

以上是基于三组数据的共同之处，即本发明方法比interlayer BRS方法的光路代价小来说的，其次通过对比发现，在业务带宽最小的时候，即带宽范围在1、2、3Gbps之间，平均带宽为2.5Gbps时，本发明方法与interlayer BRS相比，光路代价节省了18.033％，在业务带宽中等大小的时候，即带宽范围在2、4、6Gbps之间，平均带宽为5.0Gbps时，光路代价节省了15.108％，在业务带宽比较大的时候，即业务带宽范围在3、6、9Gbps之间，业务平均带宽为7.5Gbps时，光路代价节省了13.930％，由比较可知，业务带宽越小，光路节省的比例越大，这是因为：相比interlayr BRS方法，本发明方法不给多跳低等级业务提供WDM层保护，而且当业务带宽比较小的情况下，比较容易接入到多跳LSP中，所以在这种情况下，多跳业务较多，当多跳低等级业务越多的时候，所建立的光路数相比interlayer BRS方法就越少。

2、图7显示的是分别使用interlayer BRS方法和DROMHN方法时，在不同业务带宽下所对应的WDM层代价，通过三组数据可以看出，DROMHN方法和interlayer BRS方法相比，在同等条件下，所占用的波长数要减少很多，通过分析可知，interlayer BRS方法采用的是层间备用资源共享方式，其中，承载IP/GMPLS层保护路径的光路可以与其他保护光路进行波长资源的共享，而对于DROMHN方法是在同时考虑层间备用资源共享和层内备用资源共享的条件下，利用整数线性规划的方法对资源进行的一个整体优化，集合了两种资源共享方法，互相补充，即不但承载IP/GMPLS层保护路径的光路可以与其他保护光路共享波长资源，当工作光路故障无关的情况下，保护光路之间也可以共享波长资源，这样可以实现波长资源的更大程度共享。由此可知，与interlayer BRS方法相比，DROMHN方法所需占用的波长数要少很多。

以上是基于三组数据的共同之处，即DROMHN方法比interlayer BRS方法的WDM层代价小来说的，其次通过对比发现，在业务带宽最小的时候，即业务带宽范围在1、2、3Gbps之间，平均带宽在2.5Gbps时，DROMHN方法与interlayer BRS相比，WDM层代价节省了14.563％，在业务带宽中等的时候，即带宽范围在2、4、6Gbps之间，平均带宽在5.0Gbps时，WDM层代价节省了15.538％，在业务带宽比较大的时候，即带宽范围在3、6、9Gbps之间，平均带宽在7.5Gbps时，WDM层代价节省了16.814％，由比较可知，业务带宽越大，WDM层代价节省的比例越大，这是因为：相比于interlayr BRS方法，DROMHN方法不但采用了层间备用资源共享的方法，还采用了层内资源共享方法，而层内备用资源共享的条件是当业务对应的工作光路故障无关的情况下，保护光路可以共享波长资源，而只有单跳业务和多跳高等级业务提供保护光路，要想保护光路共享波长资源，所必需的条件是保护光路要到达一定的数量，即单跳业务较多或者多跳高等级业务较多，而当业务带宽越大的时候，其接入到单跳业务的比例就越大，即保护光路数目越多，所以在带宽比较大的情况下，所节省的WDM层代价比例比较大。

3、图8显示的是分别使用interlayer BRS方法和DROMHN方法时，在不同业务带宽下，网络所花费资源的总代价，通过三组数据可以看出，DROMHN方法和interlayer BRS方法相比，总代价要小很多，资源总代价等于光路代价加上WDM层代价，由1、2的分析可知，DROMHN方法的光路代价和WDM层代价都要小于interlayer BRS方法，故总代价也小于interlayer BRS。

以上是基于三组数据的共同之处，即DROMHN方法比interlayer BRS方法的总代价小来说的，其次通过对比发现，在业务带宽最小的时候，即业务带宽范围在1、2、3Gbps之间，平均带宽在2.5Gbps时，DROMHN方法与interlayer BRS相比，资源总代价节省了17.236％，在业务带宽中等的时候，即带宽范围在2、4、6Gbps，平均带宽在5.0Gbps时，总代价节省了15.212％，在业务带宽比较大的时候，即带宽范围在3、6、9Gbps之间，平均带宽在7.5Gbps时，总代价节省了14.750％，由比较可知，当业务带宽较小的时候，节省的网络资源代价比较大，这是因为：虽然当业务带宽较大的时候节省的波长较小带宽业务比较多，然而IP/GMPLS层资源代价，即建立光路的代价要远远大于分配一个波长的代价，而当业务带宽较小的时候，网络所需建立的光路数要比带宽较大时的数量少很多，所以总体来说，当业务带宽较小的情况下，更能凸显DROMHN方法的优势所在。

由上述分析可知，DROMHN方法通过采用基于业务的混合资源优化方法，达到了资源的最大程度优化，结果显示，DROMHN方法在很大程度上降低了所建立的光路数，减少了所占的波长数，降低了网络的整体开销，并提高了网络资源的利用率，起到了资源优化的目的，即本文所提出的DROMHN方法的资源优化效果要强于interlayer BRS方法。

Claims (6)

1.基于业务的混合网络资源优化方法，其特征在于：根据不同业务的生存性特性进行网络资源分配，给接入网络的单跳业务提供WDM层保护，多跳高等级业务提供IP/GMPLS层保护和WDM层保护，多跳低等级业务提供IP/GMPLS层保护。

2.根据权利要求1所述基于业务的混合网资源优化方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)业务以lsp_k(s，d，b，t)的形式接入到网络中；

2)IP/GMPLS层给接入的业务分配相应的IP/GMPLS层工作路径wLSP，实现IP/GMPLS层工作路径的路由；

3)根据业务的不同生存性特性，给多跳业务的IP/GMPLS层工作路径wLSP提供相应的IP/GMPLS层保护路径pLSP，给单跳业务提供WDM层保护路径；

4)给IP/GMPLS层工作路径wLSP提供承载其的WDM层工作光路wLP1，分配的资源为w1，给IP/GMPLS层保护路径pLSP提供承载其的WDM层工作光路wLP2，分配的资源为w2；

5)给承载单跳业务和多跳高等级业务IP/GMPLS层工作路径的工作光路提供相应的WDM层保护光路pLP，分配的WDM层资源为p。

3.根据权利要求2所述的基于业务的混合网资源优化方法，其特征在于：步骤5)完成后，承载IP/GMPLS层保护路径pLSP的WDM层工作光路wLP2与其它WDM层保护光路共享同一条波长资源，同时在WDM层中一条链路承载的多条保护光路所对应的工作光路故障无关时共享这一条链路上同一条波长资源。

4.根据权利要求1或2所述的基于业务的混合网资源优化方法，其特征在于：所述的单跳业务是指经过逻辑节点跳数为2的业务；多跳业务是指经过逻辑节点跳数大于2的业务。

5.根据权利要求1或2所述的基于业务的混合网资源优化方法，其特征在于：所述的高等级业务是指业务恢复时间≤10毫秒，传输时延≤250毫秒的业务；所述的低等级业务是指业务恢复时间＞10毫秒，传输时延＞250毫秒的业务。

6.根据权利要求3所述的基于业务的混合网资源优化方法，其特征在于：所述的其它WDM层保护光路是指与承载IP/GMPLS层保护路径pLSP的WDM层工作光路故障无关的工作光路对应的保护光路。

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