CN101902406B - 一种计算路径的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计算路径的方法及装置，包括：将源节点中的中继拆分出源节点，作为拆分节点引入到网络拓扑中，形成虚拟拓扑，并为拆分节点配置中继代价；根据首尾节点，在虚拟拓扑中计算路由，输出按照链路代价和中继代价排序的路由结果；对路由结果分配波长资源，并进行光损伤计算。本发明在路由计算中在考虑链路代价的基础上，结合中继代价，进行路由计算，可以减少中继资源的使用降低使用成本，并且可以对中继资源的使用进行合理规划，提高单位资源承载业务的能力，还可以大大减少WA失败重试和IV不满足而进行的实时中继选择的次数，提高了路径计算的计算效率，确保路由计算的快捷性。

Description

一种计算路径的方法及装置
技术领域
本发明涉及自动交换光网络，尤其涉及一种计算路径的方法及装置。
背景技术
在WDM(波分复用)网络和OTN(光传送网)设备中，由于光器件的物理特性，会产生光信号随着距离的延长而劣化的现象，这是对承载能力造成限制的负面因素。如果业务通过的路径过长，那么该路径很可能因为光信号的劣化而没有使用价值。如果此时在路径中间的某节点可以采用中继再生，使业务的光信号得以再生恢复，则该路径仍可使用。
中继(或称线路侧接口处理单元和光电处理器)的功能包括信号再生、波长变换和层间适配等。对于因光信号劣化而无法通过的链路，应用中继的信号再生功能，可以将光信号劣化的累积效果清零。由此可见，中继对于业务的建立和恢复具有十分重要的作用。
目前，对路径计算的普遍做法是将整个路径计算分为：路由计算(R)、波长分配(WA)和光损伤计算(IV)三个子问题的框架流程，并采用顺序处理的方法进行处理。其中，路由计算是选择合适的路由；波长分配则是为该路由分配可用的波长；光损伤计算则是计算光信号经过传输后是否超出识别门限，劣化到不可用的程度。R、WA和IV三个步骤各自独立。
目前在路由计算中仅考虑链路代价，但是，在实际应用中，光带宽远大于中继资源的电带宽，中继资源的数量十分有限，仅考虑链路代价的路由计算，使得最终得到的路径可能占用大量的中继资源，造成中继资源的大量消耗，使成本增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种路径的计算方法及装置，解决路径计算中得到的路径可能占用大量中继资源的问题，实现对中继资源的合理规划使用。
为解决上述技术问题，本发明的一种计算路径的方法，包括：
将源节点中的中继拆分出源节点，作为拆分节点引入到网络拓扑中，形成虚拟拓扑，并为拆分节点配置中继代价；
根据首尾节点，在虚拟拓扑中计算路由，输出按照链路代价和中继代价排序的路由结果；
对路由结果分配波长资源，并进行光损伤计算。
进一步地，该方法还包括：对路由结果分配波长资源前，根据首尾节点和默认光损伤信息对路由结果进行光损伤初步验证，对验证成功的路由分配波长资源，并进行光损伤计算。
进一步地，该方法还包括：
使拆分节点继承对应源节点的连接关系和该连接的链路代价，并建立拆分节点与相邻拆分节点的连接关系，且继承对应源节点与相邻拆分节点的源节点的链路代价。
进一步地，采用拆点法将源节点中的中继拆分出源节点。
进一步地，对虚拟拓扑计算路由的过程中，禁止拆分节点与对应的源节点存在于同一路由中。
进一步地，一种计算路径的装置，包括：中继拆分模块、路由计算模块、波长分配模块和光损伤计算模块，其中：
中继拆分模块，用于将源节点中的中继拆分出源节点，作为拆分节点引入到网络拓扑中，形成虚拟拓扑，并为拆分节点配置中继代价，将虚拟拓扑的信息发送给路由计算；
路由计算模块，用于根据首尾节点和虚拟拓扑的信息，对虚拟拓扑计算路由，向波长分配模块输出按照链路代价和中继代价排序的路由结果；
波长分配模块，用于对路由结果分配波长资源，并将路由结果发送给光损伤计算模块；
光损伤计算模块，用于对路由结果进行光损伤计算。
进一步地，该装置还包括：光损伤初步验证模块，该光损伤初步验证模块设置在路由计算模块与波长分配模块之间；
路由计算模块向损伤初步验证模块输出按照链路代价和中继代价排序的路由结果；
光损伤初步验证模块，用于根据首尾节点和默认光损伤信息对路由结果进行光损伤初步验证，将验证成功的路由结果输出给波长分配模块。
进一步地，中继拆分模块在将源节点中的中继拆分出源节点，作为拆分节点引入到网络拓扑中时，使拆分节点继承对应源节点的连接关系和该连接的链路代价，并建立拆分节点与相邻拆分节点的连接关系，且继承对应源节点与相邻拆分节点的源节点的链路代价。
进一步地，中继拆分模块采用拆点法将源节点中的中继拆分出源节点。
进一步地，路由计算模块对虚拟拓扑计算路由的过程中，禁止拆分节点与对应的源节点存在于同一路由中。
综上所述，本发明在路由计算中在考虑链路代价的基础上，结合中继代价，进行路由计算，可以减少中继资源的使用降低使用成本，并且可以对中继资源的使用进行合理规划，提高单位资源承载业务的能力，还可以大大减少WA失败重试和IV不满足而进行的实时中继选择的次数，提高了路径计算的计算效率，确保路由计算的快捷性。
附图说明
图1为本实施方式计算路径的方法的流程图；
图2为本实施方式的示例的四源节点网络的示意图；
图3为本实施方式的示例计算源节点A到C和源节点A到D的路径的方法的流程图；
图4为本实施方式的示例中将中继拆分出源节点后的网络拓扑的示意图；
图5为本实施方式计算路径的装置的架构图。
具体实施方式
本实施方式为保证路径计算的有效性和最优性，在路由计算中，除了考虑链路代价，还考虑了节点内部的中继资源的使用，也就是中继代价，本实施方式中将中继代价定义为使用中继资源的成本，如，可定义3G带宽中继的中继代价为10000，1.5G带宽中继的中继代价为5000等。
本实施方式在计算路径过程中的路由计算(R)中，将节点中的中继引入网络拓扑中，在R过程输出按照链路代价和中继代价排序的路由结果，保证过程的局部结果与路径计算的整体结果的优化方向一致，最终得到满足路径计算整体优化的计算结果。
本实施方式中可采用拆点法将中继引入到网络拓扑中，即对于含有中继的源节点，将其中继拆分出来，视作网络拓扑中的一个单独的节点。拆分出的节点(拆分节点)继承源节点的连接关系和连接的链路代价，并且，拆分节点建立与其他相邻拆分节点的连接关系，并继承源节点与相邻拆分节点的源节点的链路代价。拆分节点拥有中继代价。
下面结合附图对本实施方式进行详细说明。
图1为本实施方式计算路径的方法，包括：
步骤101：将源节点的中继从源节点中拆分出，作为拆分节点，为拆分节点配置中继代价，将拆分节点引入到网络拓扑中，形成含有中继代价的虚拟拓扑；
引入到网络拓扑中的拆分节点继承源节点的连接关系和链路代价，并且建立拆分节点与相邻拆分节点的连接关系，并继承源节点与相邻拆分节点的源节点的链路代价。
可以采用拆点法将源节点中的中继引入到网络拓扑中。
步骤102：应用R的路由算法，根据首尾节点，在虚拟拓扑中计算路由，并输出按照链路代价和中继代价排序的路由结果，在计算中禁止拆分节点的源节点与拆分节点存在于同一路由中；
此时的路由输出顺序为考虑了链路代价和中继代价后路由的优先顺序。
步骤103：根据首尾节点信息和默认光损伤信息进行路由的光损伤初步验证；
验证失败的路由不能作为WA的输入，需要重新选择下一路由。
步骤104：对初步验证成功的路由，按照路由经过的节点、链路以及是否使用光电处理器的信息分配节点内及节点间波长资源；
当分配波长不成功时，申请下一路由的波长分配。
步骤105：对分配波长资源的路由进行光损伤计算(IV)。
下面以四源节点的网络为例，建立一条由源节点A到源节点C的路径和一条源节点A到源节点D的路径，对本实施方式进行说明。
如图2所示，四源节点网络中包括源节点A、B、C和D，源节点依次相连，假设，拓扑中的各个源节点均具有中继，且拓扑的链路代价已经在图中标出(连接上的数字)，每条链路波长资源充足，并且设定路由上的真实代价超过20时，该路由不能通过初步验证。
如图3所示，计算由源节点A到源节点C的路径和源节点A到源节点D的路径的过程包括：
步骤301：通过拆点法将源节点中的中继从源节点中拆分出来，作为拆分节点，引入到网络拓扑中，拆分节点的中继代价配置为10000；
源节点拆分出中继后，其中继代价为0。
拆分后的网络拓扑如图4所示，拆分节点A1为从源节点A中拆分出的中继，拆分节点B1为从源节点B中拆分出的中继，拆分节点C1为从源节点C中拆分出的中继，拆分节点D1为从源节点D中拆分出的中继。拆分节点A1、B1、C1和D1继承源节点的连接关系和链路代价，即拆分节点A1与源节点B和D连接，拆分节点A1与源节点B的链路代价继承源节点A与源节点B之间的链路代价，拆分节点A1与源节点D的链路代价继承源节点A与源节点D之间的链路代价，拆分节点B1、C1和D1可依此类推；并且，建立拆分节点A1、B1、C1和D1与相邻拆分节点的连接关系，并继承源节点与相邻分拆节点的源节点的链路代价，即建立拆分节点A1与B1和D1的连接，并分别继承A与B和A与D之间的链路代价，拆分节点B1、C1和D1可依此类推。
步骤302：进行R过程，路由计算经排序输出，结果如表1所示；
表1
步骤303：进行初步验证，验证结果输出如表2所示。
表2
优先级顺序 A-C的路径 IV验证 A-D的路径 IV验证
1 A-B-C × A-D ×
2 A-D-C × A-B-C-D ×
3 A-B1-C √ A-B-C1-D ×
4 A-D1-C × A-B1-C-D √
5 空 A-B1-C1-D √
路径A-B1-C、A-B1-C-D和A-B1-C1-D由于中继将光信号劣化的累积效果清零的功能，路径的真实代价未超过20，初步验证合格。
步骤304：对路径A-B1-C、A-B1-C-D和A-B1-C1-D进行WA计算，选择合适的波长；
步骤305：选定路径A-B1-C和A-B1-C-D作为路径计算结果，进行光损伤计算。
图5为本实施方式计算路径的装置，包括：依次相连的中继拆分模块、路由计算模块、光损伤初步验证模块、波长分配模块和光损伤计算模块，其中：
中继拆分模块，用于采用拆点法将源节点中的中继拆分出源节点，作为拆分节点引入到网络拓扑中，使拆分节点继承对应源节点的连接关系和链路代价，并建立拆分节点与相邻拆分节点的连接关系，且继承对应源节点与相邻拆分节点的源节点的链路代价，形成虚拟拓扑，并为拆分节点配置中继代价，将虚拟拓扑的信息发送给路由计算。
路由计算模块，用于根据首尾节点和虚拟拓扑的信息，对虚拟拓扑计算路由，其中，禁止拆分节点与对应的源节点存在于同一路由中，并向损伤初步验证模块输出按照链路代价和中继代价排序的路由结果。
光损伤初步验证模块，用于根据首尾节点和默认光损伤信息对路由结果进行光损伤初步验证，将验证成功的路由结果输出给波长分配模块。
波长分配模块，用于对路由结果分配波长资源，并将路由结果发送给光损伤计算模块；
光损伤计算模块，用于对路由结果进行光损伤计算。
装置中各模块的其他功能请参考方法内容的描述。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
当然，本发明还可有其他多种实施用例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种计算路径的方法，包括：
将源节点中的中继拆分出所述源节点，作为拆分节点引入到网络拓扑中，形成虚拟拓扑，并为所述拆分节点配置中继代价；
根据首尾节点，在所述虚拟拓扑中计算路由，输出按照链路代价和所述中继代价排序的路由结果；在所述虚拟拓扑中计算路由的过程中，禁止所述拆分节点与对应的源节点存在于同一路由中；
对所述路由结果分配波长资源，并进行光损伤计算；
其中，所述将源节点中的中继拆分出所述源节点，作为拆分节点引入到网络拓扑中，包括：使所述拆分节点继承对应源节点的连接关系和该连接的链路代价，并建立所述拆分节点与相邻拆分节点的连接关系，且继承对应源节点与相邻拆分节点的源节点的链路代价。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
对所述路由结果分配波长资源前，根据首尾节点和默认光损伤信息对所述路由结果进行光损伤初步验证，对验证成功的路由分配波长资源，并进行光损伤计算。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：采用拆点法将所述源节点中的中继拆分出所述源节点。
4.一种计算路径的装置，包括：中继拆分模块、路由计算模块、波长分配模块和光损伤计算模块，其中：
所述中继拆分模块，用于将源节点中的中继拆分出所述源节点，作为拆分节点引入到网络拓扑中，形成虚拟拓扑，并为拆分节点配置中继代价，将所述虚拟拓扑的信息发送给所述路由计算；
所述路由计算模块，用于根据首尾节点和所述虚拟拓扑的信息，对所述虚拟拓扑计算路由，向所述波长分配模块输出按照链路代价和所述中继代价排序的路由结果；
所述波长分配模块，用于对所述路由结果分配波长资源，并将所述路由结果发送给所述光损伤计算模块；
所述光损伤计算模块，用于对所述路由结果进行光损伤计算；
其中，所述中继拆分模块在将源节点中的中继拆分出所述源节点，作为拆分节点引入到网络拓扑中时，使所述拆分节点继承对应源节点的连接关系和该连接的链路代价，并建立所述拆分节点与相邻拆分节点的连接关系，且继承对应源节点与相邻拆分节点的源节点的链路代价；
所述路由计算模块对所述虚拟拓扑计算路由的过程中，禁止所述拆分节点与对应的源节点存在于同一路由中。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，该装置还包括：光损伤初步验证模块，该光损伤初步验证模块设置在所述路由计算模块与波长分配模块之间；
所述路由计算模块向所述损伤初步验证模块输出所述按照链路代价和所述中继代价排序的路由结果；
所述光损伤初步验证模块，用于根据首尾节点和默认光损伤信息对所述路由结果进行光损伤初步验证，将验证成功的路由结果输出给所述波长分配模块。
6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于：
所述中继拆分模块采用拆点法将所述源节点中的中继拆分出所述源节点。
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