CN101888572A - 一种wson光传送网可替代路由实现方法和系统 - Google Patents

一种wson光传送网可替代路由实现方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种WSON光传送网可替代路由实现方法，包括约束条件下的可替代路由计算过程，所述计算过程包括根据管理平面下发约束条件独立计算各子段的可替代路由的步骤。本发明还公开了一种WSON光传送网可替代路由实现系统。本发明在计算各子段的可替代路由时，除了满足管理平面下发的约束条件，以及在多子段情况下避开其它子段的源、宿节点以外，不再将其它任何网络资源作为必避约束条件，相比现有分段隔离并将其他子段经过的节点作为必避约束条件的实现方式能获得更多的可替代路由，充分利用了网络资源拓扑。

Description

一种WSON光传送网可替代路由实现方法和系统
技术领域
本发明涉及光通信领域，具体涉及一种WSON光传送网SPC业务在网络资源约束条件下的可替代路由实现方法和系统。
背景技术
在WSON(Wavelength Switched Optical Network：波长交换光网络)或称WDM ASON(Wavelength-Division Multi-plexing AutomaticallySwitched Optical Network：多工分波器自动交换光网络)光传送网中，需要通过设计合理的RWA(Routing and Wavelength Assignment：路由和波长分配)实现方案以解决SPC(Soft Permanent Connection：软永久连接)连接建立的问题。由于RWA问题本身具有非确定型多项式的特征，其所包含的路由的R过程和波长分配的WA过程要分为两步实现。目前的WSON传送网的WA波长分配过程，往往不是全波长交换的，由于面临传送节点有阻交叉约束的限制，需要在R路由的计算过程中，提供多条可替代路由，以防止在选定路由上的WA分析失败后，提供可替换的路由以进行再次的WA波长分配过程。在RFC4655、RFC4657中着重描述了PCE(PathComputation Element：路由计算组元)作为GMPLS(GeneralizedMultiprotocol Label Switching：通用多协议标志交换)的路径计算单元的功能以及架构，而可替代路由正是PCE在WSON有阻交叉条件下需要具备的功能。
路由计算一般需要满足管理平面下发的约束条件，通常包括：必避的节点、链路、SRLG(Shared Risk LinkGroup：共享风险链路组)，以及必经的节点、链路、SRLG。因此，需要ASON控制平面提供的K条可替代路由必须完全满足管理平面下发的对路由计算的约束条件。而当控制平面在必经约束条件下计算路由时，往往采用分段计算的方式实现，根据需要必经的节点、链路、SRLG等将要计算的SPC源节点到目的节点的完整路由，顺序分成若干子段，如附图1所示。在计算每个子段的可替代路由时，习惯的做法是屏蔽(除该子段源、宿节点以外的)之前已算出的所有子段的所有可替代路由所经过的网络资源拓扑，也就是将之前所有子段的所有可替代路由所经过的所有节点、链路、SRLG作为必避约束条件、同时包括这个子段以外的其它必经的节点、链路、SRLG，也作为该子段路由计算的必避约束条件。这样做的结果会造成后续待计算子段因为必避的网络资源越来越多，而导致算出的可替代路由数越来越少。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种WSON光传送网可替代路由实现方法和系统，以提高光传送网中的网络资源拓扑在路由计算中的使用率。
本发明的技术问题是通过以下技术方案加以解决的：
一种WSON光传送网可替代路由实现方法，包括约束条件下的可替代路由计算过程，所述计算过程包括根据管理平面下发约束条件独立计算各子段的可替代路由的步骤。
上述方法还包括对计算出的各子段可替代路由进行组合形成完整的可替代路由的步骤。
上述组合形成完整的可替代路由步骤中还包括筛选的过程，使得在同一条完整的可替代路由内部不存在重复节点和不存在重复链路。
上述约束条件包括必经网络资源和必避网络资源。
上述必经网络资源包括必经节点、必经链路和必经共享风险链路组；所述必避网络资源包括必避节点、必避链路和必避共享风险链路组。
在计算各子段的可替代路由之前还包括根据必经网络资源进行子段划分的步骤。
上述各子段的可替代路由计算过程中将其他子段的源节点和宿节点作为必避节点。
一种WSON光传送网可替代路由实现系统，包括可替代路由计算引擎，用于计算约束条件下的可替代路由，所述可替代路由计算引擎包括子段计算模块，所述子段计算模块用于根据管理平面下发的约束条件独立计算各子段的可替代路由。
上述可替代路由计算引擎还包括组合模块，用于将计算出的各子段可替代路由组合形成完整的可替代路由。
上述组合模块还用于对可替代路由进行筛选，使得在同一条完整的可替代路由内部不存在重复节点和不存在重复链路。
上述可替代路由计算引擎还用于在计算各子段的可替代路由之前根据必经网络资源进行子段划分。
上述子段计算模块还用于在各子段的可替代路由计算过程中，将其他子段的源节点和宿节点作为必避节点。
本发明同现有技术相比较的有益效果是：
(1)本发明在计算各子段的可替代路由时，除了满足管理平面下发的约束条件，以及在多子段情况下避开其它子段的源、宿节点以外，不再将其它任何网络资源作为必避约束条件，相比现有分段隔离并将其他子段经过的节点作为必避约束条件的实现方式能获得更多的可替代路由，充分利用了网络资源拓扑；
(2)本发明对计算得出的各子段路由进行筛选组合，从而得出完整的可替代路由，使得在同一条完整的可替代路由内部没有重复的节点和链路。
附图说明
图1是本发明方法具体实施方式中必经资源约束条件下的路由子段划分示意图；
图2是本发明系统具体实施方式结构示意图；
图3是实施例1必经节点SNP-4约束下传送网络拓扑示意图；
图4是实施例1必经节点SNP-4约束下采用本发明方法计算获得的可替代路由示意图；
图5是实施例1必经节点SNP-4约束下采用现有技术的分段隔离策略获得的可替代路由示意图；
图6是实施例2必经链路link68约束下(SNP-6到SNP-8方向)采用本发明方法计算获得的可替代路由示意图；
图7是实施例2必经链路link68约束下(SNP-8到SNP-6方向)采用本发明方法计算获得的可替代路由示意图；
图8是实施例2必经链路link68约束下(SNP-6到SNP-8方向)采用现有技术的分段隔离策略计算获得的可替代路由示意图；
图9是实施例2必经链路link68约束下(SNP-8到SNP-6方向)采用现有技术的分段隔离策略计算获得的可替代路由示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1所示，必经资源网络约束条件的一种示例，实心圆点为必经节点，深色细实线为必经链路，深色粗实线为必经SRLG，空心圆点为无约束要求的节点，浅色细实线为无约束要求的链路，浅色粗实线为无约束要求的SRLG，点线为省略的无约束要求的节点序列。首节点到必经节点1(或是必经链路1、SRLG1的端节点A)、必经节点1(或是必经链路1、SRLG1的端节点B)到必经节点2(或是必经链路2、SRLG2的端节点A)......必经节点n(或是必经链路n、SRLG n的端节点B)到宿节点。每个子段的源、宿节点除首、末两个子段以外，分别是顺序必经节点、或是必经链路、SRLG的端节点。本发明所涉及的必经约束均指的均为顺序地依次严格必经指定的节点、链路、SRLG等约束。
本发明WSON光传送网可替代路由实现系统，其一种实施方式，如图2所示，包括可替代路由计算引擎，用于计算约束条件下的可替代路由。
可替代路由计算引擎还用于根据约束条件进行子段划分，其进一步包括子段计算模块和组合模块。子段计算模块用于根据管理平面下发必经约束条件独立计算各子段的可替代路由，即不再将其他子段的可替代路由经过的中间节点作为约束条件。组合模块用于将计算出的各子段可替代路由筛选组合形成完整的可替代路由，使得在同一条完整的可替代路由内部不存在重复节点和不存在重复链路。管理平面下发约束条件包括必经网络资源和必避网络资源，必经网络资源包括必经节点、必经链路和必经共享风险链路组，必避网络资源包括必避节点、必避链路和必避共享风险链路组。子段计算模块在各子段的可替代路由计算过程中，将其他子段的源节点和宿节点作为必避网络节点来计算可替代路由。
本发明WSON光传送网可替代路由实现方法，在顺序必经多个中间节点的约束条件下进行K重可替代的约束路由计算情况下，管理平面要求所获得的K重可替代路由必须依次经过源节点、节点1、节点2、节点3......节点N、宿节点。在路由计算时，首先根据必经的网络资源进行子段划分，其一种实施方式，将待查询路由依次分为源节点→节点1、节点1→节点2、节点2→节点3......节点N→宿节点等子段，并依次计算各子段的K’条子路由。在进行各子段路由计算的时候，各子段只将本子段首、尾节点以外的其它必经节点、和连接的源、宿节点作为必避约束条件，而不把在它之前得出的各子段路由所经过的中间节点作为必避约束条件。最终得出的各子段路由加以筛选组合，使得组合后的路由内部不重复经过相同节点和相同链路，从而得出K重完整的可替代路由。其实施例和对比例如下：
实施例1：
如图3所示的一种传送网络拓扑图，其中细实线为SNP链路，粗实线为SRLG，由SNP-1、SNP-2、SNP-3、SNP-4、SNP-5共五个节点组成，其节点间的链路(如link24、1ink12等)均指的是双向链路。节点SNP-3、SNP-4之间的link34属于SRLG a。管理平面下发路由查询请求，要求计算从节点SNP-1到节点SNP-5，且必经节点SNP-4的K重路由，最终的路由按一定的策略进行排序，本实施例中采用链路代价和最小的排序策略，也可采用其他的策略。
其可替代路由的实现步骤如下：
首先，以避开宿节点SNP-5为约束条件计算源节点SNP-1到节点SNP-4的子路由，得出SNP-1→SNP-2→SNP-4、SNP-1→SNP-3→SNP-4共两条，如图4中的实线箭头所示；然后，以避开首节点SNP-1为约束条件，计算SNP-4到SNP-5段的子路由，此时不再将节点SNP-1到节点SNP-4段的子路由所经过的中间节点作为该段路由计算的必避约束条件，得出SNP-4→SNP-5、SNP-4→SNP-2→SNP-5、SNP-4→SNP-3→SNP-5共三条，如图4中的虚线箭头所示；最后，将这两段子段路由组合，得出源节点SNP-1到目的节点SNP-5、且必经节点SNP-4的4条路由，如图4所示，其中细实线为SNP链路，粗实线为SRLG，即：
A 1、SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-5；
A2、SNP-1→SNP-3→SNP-4→SNP-5；
A3、SNP-1→SNP-3→SNP-4→SNP-2→SNP-5；
A4、SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-3→SNP-5。
对比例1：
针对如图3所示的传送网络拓扑图及与实施例1相同的约束条件，利用现有的分段隔离策略进行可替代路由计算，其过程包括如下步骤：首先，以避开宿节点SNP-5为约束条件计算源节点SNP-1到节点SNP-4的子路由，得出SNP-1→SNP-2→SNP-4、SNP-1→SNP-3→SNP-4共两条，如图5中的实线箭头所示；然后，以避开上述两条路由所经过的首节点SNP-1、中间节点SNP-2、SNP-3为约束条件，计算SNP-4到SNP-5的子路由得出SNP-4→SNP-5共一条，如图5中的虚线箭头所示；最后，将这两段子路由组合，得出源节点SNP-1到目的节点SNP-5、且必经节点SNP-4的两条路由，如图5所示，其中细实线为SNP链路，粗实线为SRLG，即
A1’、SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-5；
A2’、SNP-1→SNP-3→SNP-4→SNP-5。
实施例1可在不排除节点SNP-2、节点SNP-3的条件下计算必经节点SNP-4到宿节点SNP-5之间的子路由，并将得出的各子段路由筛选组合，从而可以获得与相对于对比例1更多的、满足必经节点SNP-4约束条件的完整路由，使得网络拓扑资源在路由计算中得到了充分的利用。
本发明WSON光传送网可替代路由实现方法，必经多条中间链路的约束条件下进行K重可替代的约束路由计算的情况，管理平面要求所获得的K重可替代路由必须依次经过源节点、link12、link34、......宿节点。在路由计算时，其一种实施方式根据必经link12、必经link34......等约束分别单独依次下发查询路由，并根据筛选组合策略获得对应的、满足每个必经链路约束的K1、K2.....条子路由。并根据得出的这K1、K2.....条子路由再次运用筛选组合策略，整合出完整的K重可替代路由。其实施例和对比例如下：
实施例2：
如图6至图9所示的另一种传送网络拓扑图，其中细实线为SNP链路，管理平面下发的路由查询请求，要求计算从节点SNP-1到节点SNP-9，且必经链路link68的K重路由，最终的路由按一定的策略进行排序，本实施例中采用链路代价和最小的排序策略，也可采用其他的策略。
其可替代路由的实现步骤如下：
对于必经指定链路link68的约束，路由计算要考虑必经链路link68的约束路由是从SNP6到SNP8方向。首先，以避开宿节点SNP-9和链路端点SNP8为约束条件，计算源节点SNP-1到节点SNP-6的子路由，得出SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-6、SNP-1→SNP-3→SNP-5→SNP-7→SNP-6共两条，如图6中的实线箭头所示；然后，以避开首节点SNP-1、链路端点SNP-6为约束条件，计算链路端点SNP-8到宿节点SNP-9的子路由，得出SNP-8→SNP-4→SNP-9、SNP-8→SNP-7→SNP-9、SNP-8→SNP-9共三条，如图6中的虚线箭头所示；最后，将这两段子路由组合，得出源节点SNP-1到宿节点SNP-9、且必经链路link68，从SNP-6到SNP-8方向、无重复节点、无重复链路的四条路由，如图6所示，即
B1、SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-6→SNP-8→SNP-9；
B2、SNP-1→SNP-3→SNP-5→SNP-7→SNP-6→SNP-8→SNP-9；
B3、SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-6→SNP-8→SNP-7→SNP-9；
B4、SNP-1→SNP-3→SNP-5→SNP-7→SNP-6→SNP-8→SNP-4→SNP-9。
再考虑必经链路link68的约束路由是从SNP8到SNP6方向。首先，以避开宿节点SNP-9和链路端点SNP6为约束条件，计算源节点SNP-1到节点SNP-8的子路由，得出SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-8、SNP-1→SNP-3→SNP-5→SNP-7SNP-8共两条，如图7中的实线箭头所示；然后，以避开首节点SNP-1、链路端点SNP-8为约束条件，计算链路端点SNP-6到宿节点SNP-9的子路由，得出SNP-6→SNP-4→SNP-9、SNP-6→SNP-7→SNP-9共两条，如图7中的虚线箭头所示；最后，将这两段子路由组合，得出源节点SNP-1到宿节点SNP-9、且必经链路link68，从SNP-8到SNP-6方向、无重复节点、无重复链路的两条路由，如图7所示，即：
C1、SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-8→SNP-6→SNP-7→SNP-9；
C2、SNP-1→SNP-3→SNP-5→SNP-7→SNP-8→SNP-6→SNP-4→SNP-9共两条。
对比例2：
针对如图6至图9所示的传送网络拓扑图及与实施例2相同的约束条件，利用现有的分段隔离策略进行可替代路由计算，其过程包括如下步骤：
对于必经指定链路link68的约束，路由计算先考虑必经链路link68的约束路由是从SNP6到SNP8方向。首先，以避开宿节点SNP-9和链路端点SNP8为约束条件，计算源节点SNP-1到节点SNP-6的子路由，得出SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-6、SNP-1→SNP-3→SNP-5→SNP-7SNP-6共两条，如图8中的实线箭头所示；然后，以避开上述两条路由所经过的首节点SNP-1、中间节点SNP-2、SNP-3、SNP-4、SNP5、SNP-7、链路端点SNP-6为约束条件，计算链路端点SNP-8到宿节点SNP-9的子路由得出SNP-8→SNP-9共一条，如图8中的虚线箭头所示；最后，将这两段子路由组合，得出源节点SNP-1到宿节点SNP-9、且必经链路link68，从SNP-6到SNP-8方向的两条路由，如图8所示，即：
B1’、SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-6→SNP-8→SNP-9；
B2’、SNP-1→SNP-3→SNP-5→SNP-7→SNP-6→SNP-8→SNP-9。
再考虑必经链路link68的约束路由是从SNP8到SNP6方向。首先，以避开宿节点SNP-9和链路端点SNP6为约束条件，计算源节点SNP-1到节点SNP-8的子路由，得出SNP-1→SNP-2→SNP-4→SNP-8、SNP-1→SNP-3→SNP-5→SNP-7→SNP-8共两条，如图9中的实线箭头所示；然后，以避开上述两条路由所经过的首节点SNP-1、中间节点SNP-2、SNP-3、SNP-4、SNP5、SNP-7、链路端点SNP-8为约束条件，计算链路端点SNP-6到宿节点SNP-9的子路由得出SNP-8→SNP-9共零条；最后，将这两段子路由组合，得出源节点SNP-1到宿节点SNP-9、且必经链路link68，从SNP-8到SNP-6方向的路由为零条，如图9所示。
这样从SNP1到SNP9，且必经link68的最终路由，采用分段隔离的方法计算只有图8中所示的两条。
实施例2可在不排除中间节点SNP-2、节点SNP-3、节点SNP-4节点SNP-5、节点SNP-7的条件下计算必经链路link68之间的子路由，并将得出的各子段路由筛选组合，从而可以获得相对于对比例2更多的、满足必经链路link68约束条件的完整路由，从而使得网络拓扑资源在路由计算中得到了充分的利用。
必经SRLG的场景和必经多个链路的情况雷同，处理的方法也与实施例2基本相同，在此不再赘述。
对于必经节点、必经链路和必经SRLG三种约束组合起来的情况，其处理方法也可按实施例1和实施例2的方式加以分段处理，每个子段内部和子段之间将按照上述筛选组合法加以处理。
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 (14)

1.一种WSON光传送网可替代路由实现方法，包括约束条件下的可替代路由计算过程，其特征在于：所述计算过程包括根据管理平面下发约束条件独立计算各子段的可替代路由的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：还包括对计算出的各子段可替代路由进行组合形成完整的可替代路由的步骤。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述组合形成完整的可替代路由步骤中还包括筛选的过程，使得在同一条完整的可替代路由内部不存在重复节点和不存在重复链路。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于：所述约束条件包括必经网络资源和必避网络资源。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述必经网络资源包括必经节点、必经链路和必经共享风险链路组；所述必避网络资源包括必避节点、必避链路和必避共享风险链路组。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在计算各子段的可替代路由之前还包括根据必经网络资源进行子段划分的步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述各子段的可替代路由计算过程中将其他子段的源节点和宿节点作为必避节点。
8.一种WSON光传送网可替代路由实现系统，包括可替代路由计算引擎，用于计算约束条件下的可替代路由，其特征在于：所述可替代路由计算引擎包括子段计算模块，所述子段计算模块用于根据管理平面下发的约束条件独立计算各子段的可替代路由。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述可替代路由计算引擎还包括组合模块，用于将计算出的各子段可替代路由组合形成完整的可替代路由。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述组合模块还用于对可替代路由进行筛选，使得在同一条完整的可替代路由内部不存在重复节点和不存在重复链路。
11.根据权利要求8至10任一所述的系统，其特征在于：所述约束包括必经网络资源和必避网络资源。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于：所述必经网络资源包括必经节点、必经链路和必经共享风险链路组；所述必避网络资源包括必避节点、必避链路和必避共享风险链路组。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于：所述可替代路由计算引擎还用于在计算各子段的可替代路由之前根据必经网络资源进行子段划分。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于：所述子段计算模块还用于在各子段的可替代路由计算过程中，将其他子段的源节点和宿节点作为必避节点。
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