CN105610713B - 一种电力控制业务的ason路由方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力控制业务的ASON路由方法，针对ASON承载的电力控制业务所具有的时延约束要求，本发明给出了在ASON网节点没有波长转换功能的情况下，即波长连续性限制下的波长选择和路由算路策略。运用本发明所述方法，可以在波长连续性限制下及时有效的满足网络自愈要求，大大提高工作效率。

Description

一种电力控制业务的ASON路由方法

技术领域

本发明涉及一种电力控制业务的ASON路由方法，属于电力传输系统的通信技术领域。

背景技术

目前，电力通信系统中的主干传输网广泛采用SDH系统组成的环网或者链路分层结构，构成了整个电力传输网络的传送平台。SDH是一种综合信息传送网络，可以有效的实现分插复用、线路传输及电路交换、网管系统接入等功能。SDH传输系统在国际上有统一帧结构数字传输标准速率，其高速复用信号能够实现对低速支路信号的一次分插，不仅减少了硬件的开销，同时也使得分插过程得到简化、交叉连接过程得以方便实现。SDH克服准同步数字系列PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy，PDH)逐级分插复用的复杂性，改善了网络的业务传送透明性，对传输质量和传输速度有着极大的提高。SDH为网络运维和管理预留了丰富的开销比特(约占信号的5%)，通过这些预留的比特开销，SDH网络有足够的能力对网络的运行状况进行监控和传输，并且根据监控结果进行网络重组和自愈，能够极大提高SDH网络生存率和可靠性。

但是，对于电力系统来说，随着电网的规模增大，电力通信业务的发展将更加突显出来，务必将会影响到业务的继续顺利开展和电网通信网络的稳定安全。目前电力系统光纤传输网络主要存在如下问题：网络拓扑单一，可靠性不高；带宽利用率低；网络可扩展性差；业务调度能力差；保护方式单一；设备厂家众多，设备型号更是多种多样；且目前电网控制业务只能采用SNCP自愈环保护方式，不支持自动多路由保护，不能应对多点故障。因此，需要在四级光传输网络控制层面，研究保证自愈切换时业务传送收发路径完全一致性的通道恢复路由拆建协议，提高通信对电网控制业务的安全保障水平。自动交换光网络ASON（Automatically Switched Optical Network，ASON）以在同一网络系统中实现无限带宽和高度智能两大目标，推动传输网向业务网转变而被业内公认为下一代光传送网。

根据国际电信联盟标准部ITU-T标准中，ASON的定义：通过能提供自动发现和动态连接建立功能的分布式（或部分分布式）控制平面，在光传送网OTN（Optical TransportNetwork，OTN）或SDH网络之上，实现动态的、基于信令和策略驱动控制的一种网络。

近来，ASON网在国内外得到了大量的关注、研究及应用。从目前的研究和发展现状来看，ASON区别于传统技术最大的特点是其功能上由控制平面，传送平面和管理平面组成，三部分相依相扶组成了一个网络的ASON网络。控制平面主要通过建立、拆除和保持线路连接能力，完成业务路径发现和资源发现，实现网络业务的快速恢复；传送平面是自动交换光网络设备的基础，其配合控制平面完成业务和邻居的自动发现能力、传送链路和网元的状态通告能力、信号监控和故障检测能力、光层的故障保护恢复能力以及路径的动态配置和拆除能力；管理平面重点解决如何灵活、准确、快捷地通过网管平面查询、修改与控制平面相关的链路各种参数以及如何建立报表机制和如何将网络规划、优化工具和ASON节点设备实际的路由算法、网络实际状态有机地结合起来，使得整个网络的具有更好的性能。

目前ASON控制平面在计算波长路由时，要求指定此次算路的波长λ，这就要求路由模块在整个网络拓扑中寻找一条经过的所有光纤段中有此公共的空闲波长，且满足约束条件的最短路径。对于指定的波长，有可能因为无法找到所有的光纤段中有此空闲波长的路径而算路失败，如果指定的波长无法算路成功，则在满足波长连续性的情况下自动选择可用的波长使算路成功。

本发明研究网络中所有的节点没有波长转换功能的情况下，即建立的光通道在不同的光纤段中必须使用同一波长的情况下，为建立一条波长通道，光网络必须找到一条路由，在组成这个路由的所有光纤段中有一个公共的空闲波长，如果找不到这样一条路由则发生阻塞，这成为波长连续性限制。本发明就是为解决OTN波长连续性限制而设计ASON路由方法，包括波长选择过程和路由模块的算路策略。

发明内容

本发明提出了一种一种电力控制业务的ASON路由方法，提高电网控制业务的可靠性，该方法主要包括以下步骤：

a、CSPF（Constrained Shortest Path First）模块—最短路径优先算法模块收到算路请求后，寻找上下业务支路口及寻找本地上下话口关联的线路盘接口；

b、根据本地上下话口指定的波长进行算路, 如果上下话口指定的波长和本地上下话口上的线路盘接口的缺省波长一致，算路成功则算路结束，否则进行c;

c、将原可支持转换的波长范围取交集得到此次波长选择算路的可用波长范围，如果可用波长范围不为空，则启动波长选择算路，进入d，波长选择完成后，新的波长直接覆盖原波长返回，否则算路失败；

d、进行波长选择算路计算，包括两部分内容，共有波长算路和多层图算路，其中首先启用共有波长算路，共有波长算路失败才启用多层图算路。

对于以上步骤a所述内容，具体包括以下：

1）寻找上下业务支路口：从波长算路的本地上下话对应的算路请求结构中找到源、宿支路口，并生成对应的“伪TE链路”泛洪到路由模块；

2）寻找本地上下话接口关联的线路盘接口：根据算路请求结构中携带的标志来判断当前是主用算路还是备用算路(对于非1＋1算路则默认为主用算路)，再由主用/备用来寻找数据中的上业务线路盘索引及下业务线路盘索引，若为主用算路，则上业务线路盘索引为源索引，下业务线路盘索引为宿索引。

对于以上步骤d所述的共有波长算路，其特征在于将是否存在共有波长做为路由约束，计算一条最短路径，如果路由计算成功，则从共有波长任取一波做为波长选择后的调整的波长，具体为：

3.1) 利用Dijkstra算法在判断当前hop是否可用，检查当前hop的空闲波长与前向所有的hop的空闲波长是否有共有波长；

3.2) 若没有共有波长，则当前hop不可用,否则表示可用，进入3.3；

3.3) 整条路径的共有波长λ为从源到宿的所有hop的空闲波长取交集。如果{λ}≠空集，则说明存在满足波长连续性限制的波长路径，从中任取一波长λf∈{λ}，则建立相应光路；如果{λ}＝空集，则说明不存在波长路径。

对于以上步骤d所述的多层图算路，其特征在于一个具有W个波长的光网络可以认为是W个具有相同物理拓扑结构的网络的叠加，在各层网络上分别利用最短路径算路进行寻路，直至找到一个合适的波长，该波长对应的网络层可以用来建立连接。具体为：

4.1). 计算λ中的各波长在网络拓扑中空闲hop数量;

4.2). 按照hop数量从大到小依次指定波长λi进行算路;

4.3). 若能够计算最短路径lsp,则计算整条lsp的共有波长, 假设为λlsp = {λ1、λ2};

4.4). 将λlsp从λ中去除，判断λ是否为空，是则进入4.5；否则返回4.2；

4.5). 比较计算得到的多条LSP，最优的一条LSP即为此次算路的最后结果。从λlsp中任取一个λ做为波长选择后调整的波长。

以上为本发明所提出的电力控制业务的ASON路由方法详细过程，针对ASON承载的电力控制业务所具有的时延约束要求，本发明给出了在ASON网节点没有波长转换功能的情况下，即波长连续性限制下的波长选择和路由算路策略。运用本发明所述方法，可以在波长连续性限制下及时有效的满足网络自愈要求，大大提高工作效率。

附图说明

图1 为波长算路流程图。

图2 为共有波长算路示例。

图3 为本地上下话示意图。

具体实施方式

本实施例涉及一种电力控制业务的ASON路由方法，用来解决OTN波长连续性限制下的波长选择。

其中，图1 波长算路流程图。具体实施步骤为：

a、CSPF模块收到算路请求后，寻找上下业务支路口及寻找本地上下话口关联的线路盘接口；

b、根据本地上下话口指定的波长进行算路, 如果上下话口指定的波长和本地上下话口上的线路盘接口的缺省波长一致，算路成功则算路结束，否则进行c;

c、将原可支持转换的波长范围取交集得到此次波长选择算路的可用波长范围，如果可用波长范围不为空，则启动波长选择算路，进入d，波长选择完成后，新的波长直接覆盖原波长返回，否则算路失败；

d、进行波长选择算路计算，包括两部分内容，共有波长算路和多层图算路，其中首先启用共有波长算路，共有波长算路失败才启用多层图算路。

其中，图2为共有波长算路示例。

共有波长算路主要将是否存在共有波长做为路由约束，计算一条最短路径，如果路由计算成功，则从共有波长任取一波做为波长选择后的调整的波长。

图2中由A-H共计7个路由节点组成，具体的实施过程如下：

假设A-C的空闲波长为{λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6……λj……λw}。

F-H的空闲波长为{λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6……λj……λw}。

C-G之间的空闲波长为{λ1、λ2、λ3}。

G-F之间的空闲波长为{λ4、λ5、λ6}。

C-D之间的空闲波长为{λ1、λ2、λ3、λ4、λ5、λ6}。

D-E之间的空闲波长为{λ1、λ2、λ3、λ4、λ5}。

E-F之间的空闲波长为{λ1、λ2、λ3、λ4}。

计算路由的源为A、宿为H，根据Dijkstra算法，有A-C-G-F-H及A-C-D-E-F-H两条路径可选，但是A-C-G-F-H在到达F点时，前向A-C、C-G的空闲波长取交集为{λ1、λ2、λ3}，与G-F段的空闲波长{λ4、λ5、λ6}的交集为空，因此G-F段的光纤不可用，因此A-C-D-E-F-H为最后的算路结果，可用波长为{λ1、λ2、λ3、λ4}。

图3 本地上下话示意图。

在波长选择功能中，其主要问题是描述上下话口中的每个波长是否可被转换及可被转换的范围。

如图3所示系统部分连纤图，有4个线路盘的波长通过合分波进入上下话口，其中有3个线路盘的波长可以被转换，其当前设置的缺省波长分别为λ1，λ3，λ4，其转换的范围都λ1，λ2，λ3，λ4，λ5，λ6，λ7，λ8；另一个线路盘的波长不能被修改，其当前设置的缺省波长分别为λ2。

那么在实际连纤中，每个线路盘的可以转换的波长范围为：可变换的波长范围－进入同一个本地上下话口的所有缺省波长。

由于进入到本地上下话中的波长是可变的，因此需要将此波长与对应单盘的OCH口相关联。

Claims (3)

1.一种电力控制业务的ASON路由方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、CSPF模块收到算路请求后，寻找上下业务支路口及寻找本地上下话口关联的线路盘接口；

b、根据本地上下话口指定的波长进行算路,如果上下话口指定的波长和本地上下话口上的线路盘接口的缺省波长一致，算路成功则算路结束，否则进行c；

c、将原可支持转换的波长范围取交集得到此次波长选择算路的可用波长范围，如果可用波长范围不为空，则启动波长选择算路，进入d，波长选择完成后，新的波长直接覆盖原波长返回，否则算路失败；

d、进行波长选择算路计算，包括两部分内容，共有波长算路和多层图算路，其中首先启用共有波长算路，共有波长算路失败才启用多层图算路；

所述步骤a包括以下内容：

1)寻找上下业务支路口：从波长算路的本地上下话对应的算路请求结构中找到源、宿支路口，并生成对应的“伪TE链路”进行泛洪；

2)寻找本地上下话接口关联的线路盘接口：根据算路请求结构中携带的标志来判断当前是主用算路还是备用算路，再由主用/备用来寻找数据中的上业务线路盘索引及下业务线路盘索引，若为主用算路，则上业务线路盘索引为源索引，下业务线路盘索引为宿索引；

其中，ASON是自动光交换网络，CSPF是带有约束条件的最短路径优先算法。

2.根据权利要求1所述的一种电力控制业务的ASON路由方法，其特征在于：步骤d所述的共有波长算路，将是否存在共有波长做为路由约束，计算一条最短路径，如果路由计算成功，则从共有波长任取一波长做为波长选择后的调整的波长；具体为：

3.1)利用Dijkstra算法在判断当前hop是否可用，检查当前hop的空闲波长与前向所有的hop的空闲波长是否有共有波长；

3.2)若没有共有波长，则当前hop不可用,否则表示可用，进入3.3；

3.3)整条路径的共有波长λ为从源到宿的所有hop的空闲波长取交集，如果{λ}≠空集，则说明存在满足波长连续性限制的波长路径，从中任取一波长λf∈{λ}，则建立光路；如果{λ}＝空集，则说明不存在波长路径。

3.根据权利要求1所述的一种电力控制业务的ASON路由方法，其特征在于：步骤d所述的多层图算路，在各层网络上分别利用最短路径算路进行寻路，直至找到一个能够满足要求的波长，该波长对应的网络层可以用来建立连接，具体为：

4.1).计算λ中的各波长在网络拓扑中空闲hop数量；

4.2).按照hop数量从大到小依次指定波长λi进行算路；

4.3).若能够计算最短路径lsp,则计算整条lsp的共有波长,假设为λ_lsp＝{λ1、λ2}；

4.4).将λ_lsp从λ中去除，判断λ是否为空，是则进入4.5；否则返回4.2；

4.5).比较计算得到的多条lsp，最优的一条lsp即为此次算路的最后结果；从λ_lsp中任取一个λ做为波长选择后调整的波长；

其中，λ为共有波长。