CN113709605B - 一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及路由规划算法技术领域，提供了一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法和装置。方法包括找出所有业务各自的前ki条最短路径，将待分析互斥路由的至少两个业务进行分组；根据业务各自前ki条最短路径的路由信息，对应所述分组生成至少两个二维矩阵；获取第二二维矩阵的转置矩阵，并将第一二维矩阵与相应第二二维矩阵的转置矩阵做乘法运算；根据所述乘法运算得到的结果矩阵，通过所述结果矩阵找出第一分组和第二分组之间不相交的路径。本发明解决了光传输网络中互斥组业务的路径和资源分配问题，能够求出所有的前ki条最短路径中的不相交路径，理论和物理意义都比较明显。

Description

一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法和装置
【技术领域】
本发明涉及路由规划算法技术领域，特别是涉及一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法和装置。
【背景技术】
在光传输网络(Optical Transmission Network,简写为：OTN)规划优化中，开通一条业务的流程为：通过路由计算给业务指定一个光纤通道，通过分配资源的方式指定光纤中的波长，从而给业务建立一个端到端的光通道。
一个光通道跨越多段光纤，经过多个站点，每段光纤中可以通行多个波长。一个光纤跨段的中断或者一个节点故障都会造成网络中大量的数据丢失，这些丢失的数据难以恢复，都将给用户造成巨大的难以挽回的损失。因此，大量的业务在其生存性上提出了需求。
多种保护策略用于提高网络的生存性，如链路保护，路径保护，动态恢复等。这些保护策略主要通过链路冗余的方式来实现，如其中路径保护策略通过给一条业务分配一条工作路径和一条保护路径，这两条路径不经过任何相同的一段光纤的方式来保障业务。多段光纤链路处于同一段光缆，或者地下管道中，这些光纤共享风险，如果光缆发生折断或者管道发生塌陷等问题，这些光纤都将不可用。此外，网络中的一些特殊业务要求其路径和另外一组业务的路径不能相交，这样的业务在OTN网络中称为互斥组业务。互斥组业务近年来在网络规划中的比重呈现增长的趋势。
鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是网络中的一些特殊业务要求其路径和另外一组业务的路径不能相交，这样的业务在OTN网络中称为互斥组业务，而现有技术中缺乏一种快捷有效的计算互斥组业务路由的方法。
本发明进一步要解决的技术问题是如何在存在三条或者三条以上业务路径情况下，实现各业务的互斥组业务路由。
第一方面，本发明提供了一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，包括：
找出所有业务各自的前ki条最短路径，将待分析互斥路由的至少两个业务进行分组；其中，下标i表示第i个业务；ki为自然数；
根据业务各自前ki条最短路径的路由信息，对应所述分组生成至少两个二维矩阵；
其中，所述二维矩阵的第一维度以建立有直接链路关系的每一个子链路构成一维度项，所述二维矩阵的第二维度以对应每条短路径构成一维度项；所述第一维度和第二维度中相交的维度项表明第二维度中相应短路径是否经过第一维度中相应的子链路；
获取第二二维矩阵的转置矩阵，并将第一二维矩阵与相应第二二维矩阵的转置矩阵做乘法运算；根据所述乘法运算得到的结果矩阵，通过所述结果矩阵找出第一分组和第二分组之间不相交的路径。
优选的，所述找出所有业务的前ki条最短路径，具体为通过k最短路径算法找出所有业务的前ki条最短路径；
其中，对应不同业务的参数ki是根据各业务的重要等级、持续时间、业务带宽、总数据量中的一项或者多项确定的。
优选的，所述找出所有业务的前ki条最短路径，具体为Dijkstra算法，Bellman-Ford算法，Floyd算法和SPFA算法中的一种或者多种。
优选的，所述第一维度以当前所要分析的所有业务所构成的路径包含的子链路作为参考生成。
优选的，所述通过所述结果矩阵找出第一分组和第二分组之间不相交的路径，具体包括：
结果矩阵中的位置(i,j)表示第一二维矩阵的第i行与第二二维矩阵的转置矩阵的第j列对应元素的乘积和，如果该位置值为0表示，第一二维矩阵第i行的业务与第二二维矩阵的第j行对应的链路互不相交，从而找出第一分组和第二分组之间不相交的路径。
优选的，若存在三个业务，需要进行不相交的路径分析时，所述方法还包括：
将第一个业务和第二个业务共同生成第一二维矩阵；其中，所述第一二维矩阵中在第二维度中依次顺序生成对应不同业务的前ki条最短路径的维度项；
将第三业务生成第二二维矩阵；并且，在找出第一分组和第二分组之间不相交的路径时，寻找结果矩阵中，对应第x列中的第y行和第y+k行同时为0，并且，在第一二维矩阵中相应时第y行和第y+k行的元素互斥，此时得到三个业务共同不相交的路径；其中，x和y为自然数。
优选的，所述根据业务各自前ki条最短路径的路由信息，对应所述分组生成至少两个二维矩阵，具体包括：
由KSP算法算出每条业务ci的前ki条最短路径；其中，c代表总的业务标识，相应下标i表示第i个业务；
用矩阵对互斥组g1＝(c1,…,cq)的任务进行排列，得到第一二维矩阵mg1，如下所示；
Figure BDA0003238207700000031
cikm第一个下标代表业务ci，其取值范围是[1,i]，第二个下标代表业务的第k条路径，其取值范围是[1,k]，第三个下标代表子链路的下标标识，其取值范围是[1,m]；该矩阵的每一行共同构成一条业务的某条路径所经过的链路，其中，cikm为1表示业务ci的第k条链路经过子链路m；cikm为0表示业务ci的第k条链路不经过链路m；
用矩阵对互斥组g2＝(d1,…,dq)，的任务进行排列，得到第二二维矩阵mg2。
优选的，所述获取第二二维矩阵的转置矩阵，并将第一二维矩阵与相应第二二维矩阵的转置矩阵做乘法运算；根据所述乘法运算得到的结果矩阵，通过所述结果矩阵找出第一分组和第二分组之间不相交的路径，具体包括：
互斥组业务路径矩阵mg1与mg2 T相乘，得到结果矩阵，所述结果矩阵中的每个位置有相应的物理意义，其中，结果矩阵中的位置(i,j)表示业务矩阵mg1的第i行与业务矩阵mg2 T的第j列对应元素的乘积和，如果该位置值为0表示，业务矩阵mg1第i行的业务与业务矩阵mg2的第j行对应的链路互不相交。
优选的，所述方法还包括：
对相应结果矩阵中元素为0的，查询对应第一二维矩阵和第二二维矩阵中相应路径，并进行路径进行波道和中继资源分配。
第二方面，本发明还提供了一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算装置，用于实现第一方面所述的基于光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，所述装置包括：
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行第一方面所述的基光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法。
第三方面，本发明还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，用于完成第一方面所述的基光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法。
本发明解决了光传输网络中互斥组业务的路径和资源分配问题，能够求出所有的前ki条最短路径中的不相交路径，理论和物理意义都比较明显。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法流程示意图；
图4是本发明实施例提供的一种光传输网络规划中互斥组业务路由实例场景示意图；
图5是本发明实施例提供的一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法流程示意图；
图6是本发明实施例提供的一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算装置结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1:
本发明实施例1提供了一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，如图1所示，包括：
在步骤201中，找出所有业务各自的前ki条最短路径，将待分析互斥路由的至少两个业务进行分组。
所述找出所有业务的前ki条最短路径(对应不同的业务，相应的最短路径数量可以取相同值，也可以取不同值，这通常根据实际网络场景复杂度进行选择)，具体为通过k最短路径算法(K-Shortest Pathes，简写为：KSP)算法找出所有业务的前ki条最短路径。所述k最短路径算法包括Yen’s algorithm；Lawler’s algorithm；Hoffman’s algorithm；Katoh’s algorithm等等。
其中，在网络场景复杂度较高时，对应不同业务的参数ki是根据各业务的重要等级、持续时间、业务带宽、总数据量中的一项或者多项确定的。通常相应的重要等级越高，则相应的参数ki的值会越大，类似的持续时间、业务带宽和总该数据量也会影响相应参数ki的值，而实际关系是正向影响关系还是逆向影响关系则可以根据实际情况做设定，在此不一一赘述。
在步骤202中，根据业务各自前ki条最短路径的路由信息，对应所述分组生成至少两个二维矩阵。
其中，所述二维矩阵的第一维度以建立有直接链路关系的每一个子链路构成一维度项，所述二维矩阵的第二维度以对应每条短路径构成一维度项；所述第一维度和第二维度中相交的维度项表明第二维度中相应短路径是否经过第一维度中相应的子链路。
其中，所述第一维度以当前所要分析的所有业务所构成的路径包含的子链路作为参考生成。
在步骤203中，获取第二二维矩阵的转置矩阵，并将第一二维矩阵与相应第二二维矩阵的转置矩阵做乘法运算；根据所述乘法运算得到的结果矩阵，通过所述结果矩阵找出第一分组和第二分组之间不相交的路径。
在本发明实施例具体实现过程中，得出上述不相交的路径之后，最为典型的一种应用场景，就是为所述不相交的路径分配波长及中继资源。具体如何分配中继资源由于不在本发明的具体保护范围内，可以借鉴现有的分配方式来实现，在此不做赘述。
本发明实施例解决了光传输网络中互斥组业务的路径和资源分配问题，能够求出所有的前ki条最短路径中的不相交路径，理论和物理意义都比较明显。
现有技术中一般的排斥路径法的技术思想为，先计算一个互斥组业务中的所有业务的路径和资源，然后再把前一互斥组中的所有业务路径作为第二互斥组的排斥资源约束，然后对第二互斥组进行路径和资源分配算法，该方法会由于第二互斥组业务排斥链路比较多从而将网络切割成无数孤岛，从而计算失败。
结合本发明实施例，还存在一种优选的扩展方案，在相应扩展方案中，若存在三个业务，需要进行不相交的路径分析时，如图2所示，所述方法还包括：
在步骤2031中，将第一个业务和第二个业务共同生成第一二维矩阵；其中，所述第一二维矩阵中在第二维度中依次顺序生成对应不同业务的前ki条最短路径的维度项。
在步骤2032中，将第三业务生成第二二维矩阵；并且，在找出第一分组和第二分组之间不相交的路径时，寻找结果矩阵中，对应第x列中的第y行和第y+k行同时为0，并且，在第一二维矩阵中相应时第y行和第y+k行的元素互斥，此时得到三个业务共同不相交的路径。其中，x和y为自然数。
结合本发明实施例，针对步骤201中涉及的，所述根据业务各自前ki条最短路径的路由信息，对应所述分组生成至少两个二维矩阵，在结合具体的参数场景呈现，具体包括：
由KSP算法算出每条业务ci的前ki条最短路径；其中，c代表总的业务标识，相应下标i表示第i个业务；
用矩阵对互斥组g1＝(c1,…,cq)的任务进行排列，得到第一二维矩阵mg1(即互斥组g1的互斥组业务路径矩阵)，如所示；
Figure BDA0003238207700000071
cikm第一个下标代表业务ci，其取值范围是[1,i]，第二个下标代表业务的第k条路径，其取值范围是[1,k]，第三个下标代表子链路的下标标识，其取值范围是[1,m]；该矩阵的每一行共同构成一条业务的某条路径所经过的链路，其中，cikm为1表示业务ci的第k条链路经过子链路m；cikm为0表示业务ci的第k条链路不经过链路m；
此时矩阵mg1为
Figure BDA0003238207700000081
的矩阵，即第一维度大小表现为m，第二维度大小表现为
Figure BDA0003238207700000082
用矩阵对互斥组g2＝(d1,…,dq)，的任务进行排列，得到第二二维矩阵mg2(即互斥组g2的互斥组业务路径矩阵)，相应的实现方式可以参考上述的第一二维矩阵mg1的获取方式，在此不多赘述。
衔接上述给予的实例场景，所述获取第二二维矩阵的转置矩阵，并将第一二维矩阵与相应第二二维矩阵的转置矩阵做乘法运算；根据所述乘法运算得到的结果矩阵，通过所述结果矩阵找出第一分组和第二分组之间不相交的路径，具体包括：
互斥组业务路径矩阵mg1与mg2 T相乘，得到结果矩阵，所述结果矩阵中的每个位置有相应的物理意义，其中，结果矩阵中的位置(i,j)表示业务矩阵mg1的第i行与业务矩阵mg2 T的第j列对应元素的乘积和，如果该位置值为0表示，业务矩阵mg1第i行的业务与业务矩阵mg2的第j行对应的链路互不相交；
对相应结果矩阵中元素为0的，查询对应第一二维矩阵和第二二维矩阵中相应路径，并进行路径进行波道和中继资源分配。
在本发明实施例中，若所有分析结果均无法避免相交的话，也可以通过矩阵结果中，各参数的结果值大小进行相交程度的判断，并从中选择参数值较小的路径进行选择，从而将交叉的可能性变的更小。
实施例2：
本发明实施例，是基于实施例1所提出的技术方案在OTN网络规划优化中的具体应用表现。在本发明实施例中的相关参数符号的定义，将更契合OTN网络规划中的定义方式，从而展开本发明的技术方案。例如，网络用G＝(V,E)，其中V＝(v1,v2,…,vn)表示网络中的节点；E＝(e1,e2,…,em)表示网络中相关节点之间的子链路。业务C＝(c1,c2,…,cp)为网络中的一组连接请求；对C中的业务进行分组，用符号G＝(g1,g2,…,go)来表示。对组进行互斥约束，比如两个第i组和第j组互斥，gi和gj组互斥，即这两个组内的业务的路径为不相交路径。如图3所示，方法包括：
在步骤301中，由KSP算法算出每条业务ci的前K短路径；
在步骤302中，按矩阵对互斥组
Figure BDA0003238207700000091
的任务进行排列，如下式所示；
Figure BDA0003238207700000092
与实施例1中的表现形式不同，在本发明实施例中采用了下标进一步携带下标的方式进行区别对象的区分表示，因此，相应的字符所代表的含义在实施例1和实施例2中有些许的差异，但并不影响两者所表达的实质性技术特征是一致的。其中，每一条业务不知道能算出几条路径来，可能
Figure BDA0003238207700000093
这条业务可以有k1条最短路径，
Figure BDA0003238207700000094
这条业务可能有kq条最短路径。这里的i表示第i个互斥组。
其中，cikm第一个下标代表业务ci，则相应的
Figure BDA0003238207700000095
和
Figure BDA0003238207700000096
分代表了互斥组gi中的第一条业务和互斥组gi中的第q条业务；这里的i表示第i个互斥组，第二个下标代表业务的第k条业务，上面的k对于每一条业务来说不是一个固定的值，比如
Figure BDA0003238207700000097
这个第一互斥组的第一条业务有k1条路径；另一个业务可能有kq条路径。则相应的k1和kq下标分别代表了对应第一条业务和对应第q条业务可能路径条数，第三个下标代表为链路em的标识；该矩阵的每一行表示一条业务的某条路径所经过的链路，cikm为1表示，业务ci的第k条链路经过链路em；cikm为0表示，业务ci的第k条链路不经过链路em。矩阵mgi的大小为
Figure BDA0003238207700000098
矩阵
Figure BDA0003238207700000101
其业务路径矩阵为mgj，所述mgj矩阵的大小为
Figure BDA0003238207700000102
在步骤303中，互斥组业务路径矩阵mgi与
Figure BDA0003238207700000103
相乘，得到大小为
Figure BDA0003238207700000104
的结果矩阵，该结果矩阵中的每个位置有特殊的物理意义，位置(i,j)表示业务矩阵mgi的第i行与业务矩阵
Figure BDA0003238207700000105
的第j列对应元素的乘积和，如果该位置值为0表示，业务矩阵mgi第i行的业务与业务矩阵mgj的第j列对应的链路互不相交。
在步骤304中，对以上的路径进行路径进行波道和中继资源分配，即可以求出所有的不相交路径。
实施例3：
本发明实施例进一步提供了一个简要的路由地图，如图4所示，来对本发明实施例1所提出的技术方案，从某一更为直观的技术角度进行方案的描述。
该拓扑为8个节点V＝(Node1,Node2,…,Node8)，并且，在相应的路由关系中存在9条子链路E＝(e12,e13,e25,e34,e36,e48,e56,e67,e78)，两个业务(c1,c2)，业务(c1,c2)均为从节点Node1->Node7的连接请求；对业务(c1,c2)进行分组：g1＝(c1)，g2＝(c2)。目的是找出两个互斥组的不相交路径及其资源分配。
如图5所示，具体步骤如下：
在步骤401中，根据KSP算法算出互斥组g1＝(c1)的前k＝3条路径(此处是为了描述的方便，对各个业务去了相同的前k条路径)：
Node1->Node3->Node6->Node7；
Node1->Node2->Node5->Node6->Node7；
Node1->Node3->Node4->Node8->Node7；
同样互斥组g2＝(c2)的前k＝3路径也同上述路径；
在步骤402中，对如上路径进行矩阵排列，得到：
Figure BDA0003238207700000111
Figure BDA0003238207700000112
结果矩阵：
Figure BDA0003238207700000113
由上述结果矩阵得到，互斥组g1的第二条路径和互斥组g2的第三条路径不相交；
在步骤403中，对这两条路径进行资源分配，即得出互斥组的路由资源分配。
如果用现有技术中的排斥路径法则第一组首先算出互斥组g1的路径为Node1->Node3->Node6->Node7，互斥组g2排斥掉该路径后无路径可算，导致业务互斥组g2计算失败。
为了方便理解，这里的实施例g1和g2两个互斥组中的业务仅有一条且为同源同宿的。本发明实施例适应用于两个互斥组中的业务不一致，且每一个互斥组中有多条非同源同宿的业务的情况。
实施例4：
本发明实施例在上述实施例3基础上，进一步增加了业务数量，进行更为切换实际场景的方案阐述，用于更全面的反应实施例1和实施例2技术方案在具体应用场景下的方法表现。
该拓扑为8个节点V＝(Node1,Node2,…,Node8)，并且，在相应的路由关系中存在9条子链路E＝(e12,e13,e25,e34,e36,e48,e56,e67,e78)，六条业务(c11,c12,c13,c21,c22,c23)，业务均为从节点Node1->Node7的连接请求；对业务(c11,c12,c13,c21,c22,c23)进行分组：g1＝(c11,c12,c13)，g2＝(c21,c22,c23)。目的是找出两个互斥组的不相交路径及其资源分配。
具体步骤如下：
在步骤501中，根据KSP算法算出互斥组g1＝(c11,c12,c13)的每一条业务的前k＝3条路径均为如下所示：
Node1->Node3->Node6->Node7；
Node1->Node2->Node5->Node6->Node7；
Node1->Node3->Node4->Node8->Node7；
同样互斥组g2＝(c21,c22,c23)的每一条业务的前k＝3路径也同上述路径；
在步骤502中，对如上路径进行矩阵排列，得到：
Figure BDA0003238207700000121
mg1的123行表示业务c11的前三条路径，456行表示业务c12的前三条路径，789行表示业务c13的前三条路径。
Figure BDA0003238207700000122
同样mg2的123行表示业务c21的前三条路径，456行表示业务c22的前三条路径，789行表示业务c23的前三条路径。
结果矩阵：
Figure BDA0003238207700000131
由上述结果矩阵得到：
业务c11的不同路径与互斥组g2中的业务不相交的结果如下：
矩阵的第二行第三列表示互斥组g1中的c11的第二条路径和互斥组g2中的c21第三条路径不相交；
矩阵的第二行第六列表示互斥组g1中的c11的第二条路径和互斥组g2中的c22第三条路径不相交；
矩阵的第二行第六列表示互斥组g1中的c11的第二条路径和互斥组g2中的c23第三条路径不相交；
矩阵的第三行第二列表示互斥组g1中的c11的第三条路径和互斥组g2中的c21第二条路径不相交；
矩阵的第三行第二列表示互斥组g1中的c11的第三条路径和互斥组g2中的c22第二条路径不相交；
矩阵的第三行第二列表示互斥组g1中的c11的第三条路径和互斥组g2中的c23第二条路径不相交；
因此业务c11的路径2和路径3与互斥组g2可以找到不相交路径；同理可以找到c12和c13与互斥组g2的不相交路径；
在步骤503中，根据具体实现过程中所要分配中继资源的路径，优先选择上述分析出的不相较的路径进行实现。
在本发明实施例中，若所有分析结果均无法避免相交的话，也可以通过矩阵结果中，各参数的结果值大小进行相交程度的判断，并从中选择参数值较小的路径进行选择，从而将交叉的可能性变的更小。
实施例5：
如图6所示，是本发明实施例的基光传输网络规划中互斥组业务路由计算装置的架构示意图。本实施例的基光传输网络规划中互斥组业务路由计算装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中，图6中以一个处理器21为例。
处理器21和存储器22可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器22作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序和非易失性计算机可执行程序，如实施例1中的基光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序和指令，从而执行基光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法。
存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
所述程序指令/模块存储在所述存储器22中，当被所述一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例1中的基光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，例如，执行以上描述的图1、图2、图3和图5所示的各个步骤。
值得说明的是，上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，其特征在于，包括：
找出所有业务各自的前ki条最短路径，将待分析互斥路由的至少两个业务进行分组；其中，下标i表示第i个业务；ki为自然数；
根据业务各自前ki条最短路径的路由信息，对应所述分组生成至少两个二维矩阵；
其中，所述二维矩阵的第一维度以建立有直接链路关系的每一个子链路构成一维度项，所述二维矩阵的第二维度以对应每条短路径构成一维度项；所述第一维度和第二维度中相交的维度项表明第二维度中相应短路径是否经过第一维度中相应的子链路；
获取第二二维矩阵的转置矩阵，并将第一二维矩阵与相应第二二维矩阵的转置矩阵做乘法运算；根据所述乘法运算得到的结果矩阵，通过所述结果矩阵找出第一分组和第二分组之间不相交的路径。
2.根据权利要求1所述的光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，其特征在于，所述找出所有业务的前ki条最短路径，具体为通过k最短路径算法找出所有业务的前ki条最短路径；
其中，对应不同业务的参数ki是根据各业务的重要等级、持续时间、业务带宽、总数据量中的一项或者多项确定的。
3.根据权利要求1所述的光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，其特征在于，所述找出所有业务的前ki条最短路径，具体为Dijkstra算法，Bellman-Ford算法，Floyd算法和SPFA算法中的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，其特征在于，所述第一维度以当前所要分析的所有业务所构成的路径包含的子链路作为参考生成。
5.根据权利要求1所述的光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，其特征在于，所述通过所述结果矩阵找出第一分组和第二分组之间不相交的路径，具体包括：
结果矩阵中的位置(i,j)表示第一二维矩阵的第i行与第二二维矩阵的转置矩阵的第j列对应元素的乘积和，如果该位置值为0表示，第一二维矩阵第i行的业务与第二二维矩阵的第j行对应的链路互不相交，从而找出第一分组和第二分组之间不相交的路径。
6.根据权利要求1所述的光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，其特征在于，若存在三个业务，需要进行不相交的路径分析时，所述方法还包括：
将第一个业务和第二个业务共同生成第一二维矩阵；其中，所述第一二维矩阵中在第二维度中依次顺序生成对应不同业务的前ki条最短路径的维度项；
将第三业务生成第二二维矩阵；并且，在找出第一分组和第二分组之间不相交的路径时，寻找结果矩阵中，对应第x列中的第y行和第y+k行同时为0，并且，在第一二维矩阵中相应时第y行和第y+k行的元素互斥，此时得到三个业务共同不相交的路径；其中，x和y为自然数。
7.根据权利要求1-6任一所述的光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，其特征在于，所述根据业务各自前ki条最短路径的路由信息，对应所述分组生成至少两个二维矩阵，具体包括：
由KSP算法算出每条业务ci的前ki条最短路径；其中，c代表总的业务标识，相应下标i表示第i个业务；
用矩阵对互斥组g1＝(c1,…,cq)的任务进行排列，得到第一二维矩阵mg1，如下所示；
Figure FDA0004168632010000031
cikm第一个下标代表业务ci，其取值范围是[1,i]，第二个下标代表业务的第k条路径，其取值范围是[1,k]，第三个下标代表子链路的下标标识，其取值范围是[1,m]；该矩阵的每一行共同构成一条业务的某条路径所经过的链路，其中，cikm为1表示业务ci的第k条链路经过子链路m；cikm为0表示业务ci的第k条链路不经过链路m；
用矩阵对互斥组g2＝(d1,…,dq)，的任务进行排列，得到第二二维矩阵mg2。
8.根据权利要求7所述的光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，其特征在于，所述获取第二二维矩阵的转置矩阵，并将第一二维矩阵与相应第二二维矩阵的转置矩阵做乘法运算；根据所述乘法运算得到的结果矩阵，通过所述结果矩阵找出第一分组和第二分组之间不相交的路径，具体包括：
互斥组业务路径矩阵mg1与mg2 T相乘，得到结果矩阵，所述结果矩阵中的每个位置有相应的物理意义，其中，结果矩阵中的位置(i,j)表示业务矩阵mg1的第i行与业务矩阵mg2 T的第j列对应元素的乘积和，如果该位置值为0表示，业务矩阵mg1第i行的业务与业务矩阵mg2的第j行对应的链路互不相交。
9.根据权利要求8所述的光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
对相应结果矩阵中元素为0的，查询对应第一二维矩阵和第二二维矩阵中相应路径，并进行路径进行波道和中继资源分配。
10.一种光传输网络规划中互斥组业务路由计算装置，其特征在于，所述装置包括：
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行权利要求1-9任一所述的光传输网络规划中互斥组业务路由计算方法。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1708138A (zh) * 2004-06-08 2005-12-14 华为技术有限公司 实现自动交换光网络中光连接间的关联的方法
EP2071776A1 (en) * 2007-11-27 2009-06-17 Alcatel Lucent Method for routing data traffic in a network
CN105553719A (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 中兴软创科技股份有限公司 面向电信资源业务领域的光缆路径规划方法
CN105743794A (zh) * 2014-12-29 2016-07-06 瞻博网络公司 具有可行光路径的网络拓扑优化
US9392347B1 (en) * 2015-01-22 2016-07-12 Alcatel Lucent Joint signal-routing and power-control for an optical network
CN107566926A (zh) * 2017-09-21 2018-01-09 烽火通信科技股份有限公司 一种光传输网络规划中分配中继资源的计算方法
WO2018049649A1 (zh) * 2016-09-18 2018-03-22 华为技术有限公司 网络性能测量方法及装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10148578B2 (en) * 2014-10-17 2018-12-04 Ciena Corporation Optical and packet path computation and selection systems and methods
US10218453B2 (en) * 2016-04-27 2019-02-26 Juniper Networks, Inc. Methods and apparatus for logical associations between routers and optical nodes within a wavelength division multiplexing (WDM) system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1708138A (zh) * 2004-06-08 2005-12-14 华为技术有限公司 实现自动交换光网络中光连接间的关联的方法
EP2071776A1 (en) * 2007-11-27 2009-06-17 Alcatel Lucent Method for routing data traffic in a network
CN105743794A (zh) * 2014-12-29 2016-07-06 瞻博网络公司 具有可行光路径的网络拓扑优化
US9392347B1 (en) * 2015-01-22 2016-07-12 Alcatel Lucent Joint signal-routing and power-control for an optical network
CN105553719A (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 中兴软创科技股份有限公司 面向电信资源业务领域的光缆路径规划方法
WO2018049649A1 (zh) * 2016-09-18 2018-03-22 华为技术有限公司 网络性能测量方法及装置
CN107566926A (zh) * 2017-09-21 2018-01-09 烽火通信科技股份有限公司 一种光传输网络规划中分配中继资源的计算方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于蚁群系统的分布式RWA算法研究;孙海金,朱娜,周乃富;光通信研究(第02期) *

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