CN102769563A

CN102769563A - 路由计算方法及装置

Info

Publication number: CN102769563A
Application number: CN2012102274331A
Authority: CN
Inventors: 陈青松; 罗春; 卢刚
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2032-07-03
Also published as: CN102769563B; WO2014005522A1

Abstract

本发明公开了一种路由计算方法及装置。其中，该方法包括：将光传输网络（OTN）中的各个网元节点拆分为多个网元子节点；为多个网元子节点配置子节点链路，并根据子节点链路构建多个网元子节点的扩展拓扑信息；根据扩展拓扑信息，采用约束最短路径优先（CSPF）算法对多个网元子节点进行路由计算。通过本发明，进而达到了节省DXC、OEP等资源、提高OXC资源的有效使用率、降低业务消耗的效果。

Description

路由计算方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种路由计算方法及装置。

背景技术

传送网是整个电信网的基础，它为整个网络所承载的业务提供传输通道和传输平台。传送网相关技术主要使用SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）技术和WDM（Wavelength Division Multiplexing，波分复用）技术。针对SDH和WDM技术各自的优缺点，ITU（International Telecommunication Union，国际电信联盟）提出了OTN（Optical TransportNetwork，光传送网）架构。OTN网络既具有WDM大容量、高速率、长距离传输等优点，也具备SDH接入类型丰富、调度灵活、保护功能强大、OAM（Operation Administration andMaintenance，操作管理与维护）功能丰富等优点。OTN网络主要包括以下几个子系统：WDM链路、OXC（Optical Cross-Connects，光交叉互联器）、DXC（Digital Cross-Connects，数字交叉互联器）、OEP（Optical Electronic Processor，光电处理器）等。请参考图1，图1是根据相关技术的典型的OTN网元结构组成示意图。

请参考图2，图2是根据相关技术的由OTN网元组成的OTN网络的拓扑示意图，在OTN网络中建立业务时，首先需要计算出波长交换路径，并以此为基础进行波长指配、波长转换、光电处理等配置。目前，对路径计算的普遍做法是将整个路径计算分为三个部分：路由计算、波长分配和光损伤验证。其中，路由计算是基于网络拓扑选择合适的路由；波长分配则是为该路由分配可用的波长；光损伤验证则是验证光信号是否满足传输要求。路由计算、波长分配和光损伤验证三个部分彼此独立，按顺序进行。

在OTN网络中，OXC的交换颗粒要远大于DXC，OXC处理信号的能力也远大于DXC、OEP。在现有技术中，路由计算依据的网络拓扑主要由WDM链路及OXC构成，而未考虑网元内部的DXC、OEP等资源，所计算出的路径，对于WDM链路及OXC资源来说是最优的，但是综合考虑节点内部的DXC、OEP资源，却未必是最优的，在一定程度上将带来DXC、OEP等资源的浪费。

针对相关技术中路由计算时未考虑网元内部的DXC、OEP等资源而导致DXC、OEP等资源浪费的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种路由计算方法及装置，以至少解决上述问题之一。

根据本发明的一个方面，提供了一种路由计算方法，包括：将光传输网络（OTN）中的各个网元节点拆分为多个网元子节点；为多个网元子节点配置子节点链路，并根据子节点链路构建多个网元子节点的扩展拓扑信息；根据扩展拓扑信息对多个网元子节点进行路由计算。

优选地，网元节点包括：业务首节点、业务尾节点以及业务中间节点。

优选地，将光传输网络（OTN）中的各个网络节点拆分为多个网元子节点，包括：当网元节点为业务首节点时，根据业务首节点的第一链路端口数和第一客户端口将业务首节点拆分为M+1个第一网元子节点，并将根据第一客户端口拆分出的第一网元子节点作为业务首子节点，其中，第一链路端口数为M。

优选地，为多个网元子节点配置子节点链路，包括：将业务首节点与其他网元节点之间的第一链路作为第一网元子节点的第一外部链路，并将第一链路的链路代价作为第一外部链路的第一外部链路代价；在第一网元子节点之间配置第一内部链路，并根据第一网元子节点进行波长交换或波长转换所需要的第一资源耗费配置第一内部链路的第一内部链路代价。

优选地，将光传输网络（OTN）中的各个网络节点拆分为多个网元子节点，包括：当网元节点为业务尾节点时，根据业务尾节点的第二链路端口数和第二客户端口将业务尾节点拆分为N+1个第二网元子节点，并将根据第二客户端口拆分出的第二网元子节点作为业务尾子节点，其中，第二链路端口数为N。

优选地，为多个网元子节点配置子节点链路，包括：将业务尾节点与其他网元节点之间的第二链路作为第二网元子节点的第二外部链路，并将第二链路的链路代价作为第二外部链路的第二外部链路代价；在第二网元子节点之间配置第二内部链路，并根据第二网元子节点进行波长交换或波长转换所需要的第二资源耗费配置第二内部链路的第二内部链路代价。

优选地，将光传输网络（OTN）中的各个网络节点拆分为多个网元子节点，包括：当网元节点为业务中间节点时，根据业务中间节点的第三链路端口数将业务中间节点拆分为P个第三网元子节点，其中，第三链路端口数为P。

优选地，为多个网元子节点配置子节点链路，包括：将业务中间节点与其他网元节点之间的第三链路作为第三网元子节点的第三外部链路，并将第三链路的链路代价作为第三外部链路的第三外部链路代价；在第三网元子节点之间配置第三内部链路，并根据第三网元子节点进行波长交换或波长转换所需要的第三资源耗费配置第三内部链路的第三内部链路代价。

优选地，根据子节点链路构建多个网元子节点的扩展拓扑信息，包括：根据第一外部链路和第一外部链路代价、第一内部链路和第一内部链路代价、第二外部链路和第二外部链路代价、第二内部链路和第二内部链路代价、第三外部链路和第三外部链路代价以及第三内部链路和第三内部链路代价共同作为子节点链路构建多个网元子节点的扩展拓扑信息。

优选地，根据扩展拓扑信息对多个网元子节点进行路由计算，包括：采用约束最短路径优先（CSPF）算法，根据扩展拓扑信息对多个网元子节点进行路由计算。

根据本发明的另一方面，提供了一种路由计算装置，包括：拆分模块，用于将光传输网络（OTN）中的各个网元节点拆分为多个网元子节点；配置模块，用于为多个网元子节点配置子节点链路；构建模块，用于根据子节点链路构建多个网元子节点的扩展拓扑信息；计算模块，用于根据扩展拓扑信息对多个网元子节点进行路由计算。

通过本发明，采用先将各个网元节点拆分为多个网元子节点，再构建多个网元子节点的扩张拓扑的方式，解决了现有路由计算方法未考虑网元内部的DXC、OEP等资源而导致DXC、OEP等资源浪费的问题，进而达到了节省DXC、OEP等资源、提高OXC资源的有效使用率、降低业务消耗的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的典型的OTN网元结构组成示意图；

图2是根据相关技术的由OTN网元组成的OTN网络的拓扑示意图；

图3是根据本发明实施例的路由计算方法流程图；

图4是根据本发明优选实施例的路由计算方法流程图；

图5是根据本发明优选实施例构建的扩展拓扑示例一的结构示意图；

图6是根据本发明优选实施例构建的扩展拓扑示例二的结构示意图；以及

图7是根据本发明实施例的路由计算装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图3是根据本发明实施例的路由计算方法流程图，如图3所示，该方法主要包括以下步骤（步骤S302-步骤S306）：

步骤S302，将光传输网络（OTN）中的各个网元节点拆分为多个网元子节点；

步骤S304，为多个网元子节点配置子节点链路，并根据子节点链路构建多个网元子节点的扩展拓扑信息；

步骤S306，根据扩展拓扑信息对多个网元子节点进行路由计算。

在本实施例中，网元节点可以包括：业务首节点、业务尾节点以及业务中间节点。

在本实施例中，步骤S302可以按照三种不同的情况来实施：

（1）当网元节点为业务首节点时，根据业务首节点的第一链路端口数和第一客户端口将业务首节点拆分为M+1个第一网元子节点，并将根据第一客户端口拆分出的第一网元子节点作为业务首子节点，其中，第一链路端口数为M。

（2）当网元节点为业务尾节点时，根据业务尾节点的第二链路端口数和第二客户端口将业务尾节点拆分为N+1个第二网元子节点，并将根据第二客户端口拆分出的第二网元子节点作为业务尾子节点，其中，第二链路端口数为N。

（3）当网元节点为业务中间节点时，根据业务中间节点的第三链路端口数将业务中间节点拆分为P个第三网元子节点，其中，第三链路端口数为P。

在将上述三种网元节点都拆分各自不同的网元子节点后，就可以为上述三种不同情况拆分得到的网元子节点配置子节点链路了，具体可以这样实施：

（1）当网元节点为业务首节点时，为第一网元子节点配置子节点链路包括：将业务首节点与其他网元节点之间的第一链路作为第一网元子节点的第一外部链路，并将第一链路的链路代价作为第一外部链路的第一外部链路代价；在第一网元子节点之间配置第一内部链路，并根据第一网元子节点进行波长交换或波长转换所需要的第一资源耗费配置第一内部链路的第一内部链路代价。

（2）当网元节点为业务尾节点时，为第二网元子节点配置子节点链路包括：将业务尾节点与其他网元节点之间的第二链路作为第二网元子节点的第二外部链路，并将第二链路的链路代价作为第二外部链路的第二外部链路代价；在第二网元子节点之间配置第二内部链路，并根据第二网元子节点进行波长交换或波长转换所需要的第二资源耗费配置第二内部链路的第二内部链路代价。

（3）当网元节点为业务中间节点时，为第三网元子节点配置子节点链路包括：将业务中间节点与其他网元节点之间的第三链路作为第三网元子节点的第三外部链路，并将第三链路的链路代价作为第三外部链路的第三外部链路代价；在第三网元子节点之间配置第三内部链路，并根据第三网元子节点进行波长交换或波长转换所需要的第三资源耗费配置第三内部链路的第三内部链路代价。

在本实施例中，在为上述三种不同网元子节点（第一网元子节点、第二网元子节点、第三网元子节点）配置子节点链路之后，就可以根据子节点链路构建多个网元子节点的扩展拓扑信息，包括：根据第一外部链路和第一外部链路代价、第一内部链路和第一内部链路代价、第二外部链路和第二外部链路代价、第二内部链路和第二内部链路代价、第三外部链路和第三外部链路代价以及第三内部链路和第三内部链路代价共同作为子节点链路构建多个网元子节点的扩展拓扑信息。

至此，步骤S304就执行完成了，接着就可以根据扩展拓扑信息，采用约束最短路径优先CSPF算法对多个网元子节点进行路由计算。

在本实施例中，当根据扩展拓扑信息对多个网元子节点进行路由计算时，可以通过这样的方式实施：采用约束最短路径优先（CSPF）算法，根据扩展拓扑信息对多个网元子节点进行路由计算。

下面结合图4至图6以及优选实施例对上述路由计算方法进行详细说明。

图4是根据本发明优选实施例的路由计算方法流程图，如图4所示，该流程主要包括以下步骤（步骤S402-步骤S412）：

步骤S402，将各个网元节点按其链路端口，拆分为若干个子节点；

步骤S404，将节点之间的链路，转化为子节点之间的外部链路，链路代价不变；

步骤S406，在节点内部，设置子节点之间的内部链路，并根据子节点之间进行波长交换所需的资源耗费为基础，配置链路的代价；

步骤S408，对业务首尾节点，按业务上下路端口（即上述第一客户端口或第二客户端口）各拆分出1个子节点，并作为路由计算新的首尾节点；

步骤S410，在业务首尾节点内部，设置上下路端口相关的子节点与链路端口相关的子节点之间的内部链路，并根据子节点之间进行上下路所需的资源耗费为基础，配置链路的代价；

步骤S412，以子节点及子节点之间的链路为基础，构成所有子节点的扩展拓扑，调用约束最短路径优先（Constrained Shortest Path First，简称为CSPF）算法进行路由计算。

下面结合图5对图4所示的路由计算方法进行进一步的描述。

请参考图5，图5是根据本发明优选实施例构建的扩展拓扑示例一的结构示意图，采用图5所示的扩展拓扑时，图4所示的方法可以这样实施：

（1）将各个网元节点按其链路端口，拆分为若干个子节点。具体地，节点A有两条链路AB、AC，则拆分为子节点A1、A2；节点B有两条链路AB、BD，则拆分为子节点B1、B2；

（2）将节点之间的链路，转化为子节点之间的外部链路，链路代价不变。具体地，节点之间的链路AB转化为子节点之间的外部链路A1B1，链路代价为10；节点之间的链路AC转化为子节点之间的外部链路A2C1，链路代价为10；

（3）在节点内部，设置子节点之间的内部链路，并根据子节点之间进行波长交换所需的资源耗费为基础，配置链路的代价。具体地，对于节点A、C、D，子节点A1与A2、C1与C2、D1与D2之间拥有公共的可用波长，可以直接通过OXC进行波长交换，则以OXC的资源消耗为基础，配置链路的代价，将链路代价设置为1；对于节点B，子节点B1与B2之间没有公共的可用波长，但可以通过DXC、OEP等资源进行波长交换或者波长转换，则以OXC、DXC、OEP的资源消耗为基础，配置链路的代价，将链路代价配置为100；

（4）对业务首尾节点，按业务上下路端口各拆分出1个子节点，并作为路由计算新的首尾节点。具体地，业务首尾节点分别为节点A、D，则拆分出子节点A0、D0；

（5）在业务首尾节点内部，设置上下路端口相关的子节点与链路端口相关的子节点之间的内部链路，并根据子节点之间进行上下路所需的资源耗费为基础，配置链路的代价。具体地，如果上下路端口与OXC直连，则以OXC的资源消耗为基础，配置链路的代价；如果上下路端口需要通过DXC、OEP等资源与OXC相连，则以OXC、DXC、OEP的资源消耗为基础，配置链路的代价；子节点A0与OXC直连，则将链路A0A1的代价设置为1；

（6）以子节点及子节点之间的链路为基础，构成扩展拓扑，调用CSPF（约束最短路径优先，Constrained Shortest Path First）算法进行路由计算。具体地，基于原始拓扑进行路由计算，路径总代价仅包含WDM链路总代价，并未将节点内部DXC、OEP等资源消耗的代价计算在内，如果考虑节点内部资源消耗，实际总代价将会增加。基于扩展拓扑进行路由计算，路径总代价不仅包含WDM链路总代价，也包含了节点内部DXC、OEP等资源消耗的代价，由于扩展拓扑综合考虑了WDM链路、OXC、DXC、OEP等资源，路由计算结果得到优化。请参考表1。

表1、基于原始拓扑及扩展拓扑示例一分别进行路由计算的结果图表

下面结合图6对图4所示的路由计算方法进行进一步的描述。

请参考图6，图6是根据本发明优选实施例构建的扩展拓扑示例二的结构示意图，采用图6所示的扩展拓扑时，图4所示的方法可以这样实施：

（3）在节点内部，设置子节点之间的内部链路，并根据子节点之间进行波长交换所需的资源耗费为基础，配置链路的代价。具体地，对于节点A、C、D，子节点A1与A2、C1与C2、D1与D2之间拥有公共的可用波长，可以直接通过OXC进行波长交换，则以OXC的资源消耗为基础，配置链路的代价，将链路代价设置为1；对于节点B，子节点B1、B2不能通过DXC、OEP等资源进行波长交换或者波长转换，则链路不可用，将链路的代价配置为+∞；

（6）以子节点及子节点之间的链路为基础，构成扩展拓扑，调用CSPF（约束最短路径优先，Constrained Shortest Path First）算法进行路由计算。具体地，由于原始拓扑主要由WDM链路及OXC构成，对于链路之间无法进行波长变换的情况，路由计算将得到无效的结果。基于扩展拓扑进行路由计算，不仅考虑WDM链路及OXC资源，也考虑了节点内部链路之间通过DXC、OEP进行波长变换的情况，可以得到有效的结果。请参考表2。

表2、基于原始拓扑及扩展拓扑示例一分别进行路由计算的结果图表

需要说明，扩展拓扑一与扩展拓扑二的主要区别在于：在扩展拓扑示例一中，节点B的两个子节点之间可以通过DXC、OEP等资源进行波长交换或者波长转换，子节点之间的链路可用；在扩展拓扑示例二中，节点B的两个子节点之间不能通过DXC、OEP等资源进行波长交换或者波长转换，子节点之间的链路不可用。这两种情况都可以通过构建扩展拓扑，在路由计算中得到考虑。

采用上述实施例提供的路由计算方法，先将各个网元节点拆分为多个网元子节点，再构建多个网元子节点的扩张拓扑，可以解决现有路由计算方法未考虑网元内部的DXC、OEP等资源而导致DXC、OEP等资源浪费的的问题，进而达到了节省DXC、OEP等资源、提高OXC资源的有效使用率、降低业务消耗的效果。

图7是根据本发明实施例的路由计算装置的结构框图，该装置用以实现上述实施例提供的路由计算方法，如图7所示，该装置主要包括：拆分模块10、配置模块20、构建模块30以及计算模块40。其中，拆分模块10，用于将光传输网络OTN中的各个网元节点拆分为多个网元子节点；配置模块20，连接至拆分模块10，用于为多个网元子节点配置子节点链路；构建模块30，连接至配置模块20，用于根据子节点链路构建多个网元子节点的扩展拓扑信息；计算模块40，连接至构建模块30，用于根据扩展拓扑信息对多个网元子节点进行路由计算。

采用上述实施例提供的路由计算装置，先将各个网元节点拆分为多个网元子节点，再构建多个网元子节点的扩张拓扑，可以解决现有路由计算方法未考虑网元内部的DXC、OEP等资源而导致DXC、OEP等资源浪费的问题，进而达到了节省DXC、OEP等资源、提高OXC资源的有效使用率、降低业务消耗的效果。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：采用先将各个网元节点拆分为多个网元子节点，再构建多个网元子节点的扩张拓扑的方式，解决了现有路由计算方法未考虑网元内部的DXC、OEP等资源而导致DXC、OEP等资源浪费的问题，进而达到了节省DXC、OEP等资源、提高OXC资源的有效使用率、降低业务消耗的效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种路由计算方法，其特征在于，包括：

将光传输网络OTN中的各个网元节点拆分为多个网元子节点；

为所述多个网元子节点配置子节点链路，并根据所述子节点链路构建所述多个网元子节点的扩展拓扑信息；

根据所述扩展拓扑信息对所述多个网元子节点进行路由计算。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网元节点包括：业务首节点、业务尾节点以及业务中间节点。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将光传输网络OTN中的各个网络节点拆分为多个网元子节点，包括：

当所述网元节点为业务首节点时，根据所述业务首节点的第一链路端口数和第一客户端口将所述业务首节点拆分为M+1个第一网元子节点，并将根据所述第一客户端口拆分出的第一网元子节点作为业务首子节点，其中，所述第一链路端口数为M。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，为所述多个网元子节点配置子节点链路，包括：

将所述业务首节点与其他所述网元节点之间的第一链路作为所述第一网元子节点的第一外部链路，并将所述第一链路的链路代价作为所述第一外部链路的第一外部链路代价；

在所述第一网元子节点之间配置第一内部链路，并根据所述第一网元子节点进行波长交换或波长转换所需要的第一资源耗费配置所述第一内部链路的第一内部链路代价。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将光传输网络OTN中的各个网络节点拆分为多个网元子节点，包括：

当所述网元节点为业务尾节点时，根据所述业务尾节点的第二链路端口数和第二客户端口将所述业务尾节点拆分为N+1个第二网元子节点，并将根据所述第二客户端口拆分出的第二网元子节点作为业务尾子节点，其中，所述第二链路端口数为N。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，为所述多个网元子节点配置子节点链路，包括：

将所述业务尾节点与其他所述网元节点之间的第二链路作为所述第二网元子节点的第二外部链路，并将所述第二链路的链路代价作为所述第二外部链路的第二外部链路代价；

在所述第二网元子节点之间配置第二内部链路，并根据所述第二网元子节点进行波长交换或波长转换所需要的第二资源耗费配置所述第二内部链路的第二内部链路代价。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将光传输网络OTN中的各个网络节点拆分为多个网元子节点，包括：

当所述网元节点为业务中间节点时，根据所述业务中间节点的第三链路端口数将所述业务中间节点拆分为P个第三网元子节点，其中，所述第三链路端口数为P。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，为所述多个网元子节点配置子节点链路，包括：

将所述业务中间节点与其他所述网元节点之间的第三链路作为所述第三网元子节点的第三外部链路，并将所述第三链路的链路代价作为所述第三外部链路的第三外部链路代价；

在所述第三网元子节点之间配置第三内部链路，并根据所述第三网元子节点进行波长交换或波长转换所需要的第三资源耗费配置所述第三内部链路的第三内部链路代价。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述子节点链路构建所述多个网元子节点的扩展拓扑信息，包括：

根据所述第一外部链路和所述第一外部链路代价、所述第一内部链路和所述第一内部链路代价、所述第二外部链路和所述第二外部链路代价、所述第二内部链路和所述第二内部链路代价、第三外部链路和所述第三外部链路代价以及所述第三内部链路和所述第三内部链路代价共同作为所述子节点链路构建所述多个网元子节点的扩展拓扑信息。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，根据所述扩展拓扑信息对所述多个网元子节点进行路由计算，包括：

采用约束最短路径优先CSPF算法，根据所述扩展拓扑信息对所述多个网元子节点进行路由计算。

11.一种路由计算装置，其特征在于，包括：

拆分模块，用于将光传输网络OTN中的各个网元节点拆分为多个网元子节点；

配置模块，用于为所述多个网元子节点配置子节点链路；

构建模块，用于根据所述子节点链路构建所述多个网元子节点的扩展拓扑信息；

计算模块，用于根据所述扩展拓扑信息对所述多个网元子节点进行路由计算。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述网元节点包括：业务首节点、业务尾节点以及业务中间节点。