CN114866879A - Otn的重路由方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Otn的重路由方法、设备及计算机可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种OTN的重路由方法、设备及计算机可读存储介质，获取业务路由请求；根据所述业务路由请求确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件；根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，其中，所述目标可行路由路径匹配所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件。在获取到业务路由请求之后，通过确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件，从而在计算恢复路径时，能够携带着节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件进行计算，从而能够快速得到满足节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件的目标可行路由路径，能够在较短的时间内找到恢复路径。

Description

OTN的重路由方法、设备及计算机可读存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种OTN的重路由方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
光传送网(Optical Transport Network，OTN)技术，是一种新型光传送技术体制，继承了同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)网络和波分复用(Wavelength Division Multiplexing，WDM)网络的优势，其具有大容量和管控机制良好的优势。OTN可以实现多种粒度的信号的传输、交换、复用等功能。同时，OTN可以支持多种上层业务和协议，是承载光网络重要的组网技术。
当前的OTN网络中，为了增加网络对故障的容忍性，往往会预留一部分资源，用于支持网络故障时建立恢复路径。恢复路径建立通常有两种方式，一种是提前规划好备选路径，并且预留好备选路径的资源，待主路径(或称工作路径)出现故障时，直接由主路径切换至备选路径；另一种是动态重路由，即实时计算一条恢复路径，用于业务切换。可以预见的是，第一种方式需要为每个业务预留一对完全分离的主备路径及资源，以确保任意一条链路出现故障时，都能够成功切换至备选路径，这在网络资源紧张或者可能出现多次断纤时会面临极大的困难，因为网络中可能没有足够的资源来预防二次断纤、三次断纤甚至更多次断纤。此时就需要提供一个动态重路由方法来实时处理重路由问题。
通常来说，动态重路由方法需要保证两个目标，第一个目标是尽可能恢复足够多的业务，当网络资源不是特别紧张时，尽可能恢复全部受影响业务；第二个目标是计算恢复路径的时间要尽可能短，即业务中断时间尽可能小。很显然这是一个全局优化问题，目前业内也有相关的全局重路由算法，比如使用模拟退火算法找出最优恢复业务数，但是存在算法耗时较长，不能快速找到恢复路径的问题。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种OTN的重路由方法、设备及计算机可读存储介质，相比于相关技术中的重路由方法，能够在较短的时间内找到恢复路径。
第一方面，本发明实施例提供一种光传送网OTN的重路由方法，包括：
获取业务路由请求；
根据所述业务路由请求确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件；
根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，其中，所述目标可行路由路径匹配所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件。
第二方面，本发明实施例还提供一种光传送网OTN控制器，包括路径计算单元，所述路径计算单元包括重路由计算模块；所述重路由计算模块用于：
获取业务路由请求；
根据所述业务路由请求确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件；
根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，其中，所述目标可行路由路径匹配所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件。
第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述第一方面的重路由方法。
第四方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上所述第一方面的重路由方法。
本发明实施例包括：获取业务路由请求；根据所述业务路由请求确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件；根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，其中，所述目标可行路由路径匹配所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件。根据本发明实施例提供的方案，在获取到业务路由请求之后，通过确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件，从而在计算恢复路径时，能够携带着节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件进行计算，从而能够快速得到满足节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件的目标可行路由路径，而相关技术中的重路由方法，比如使用模拟退火算法找出最优恢复业务数，该方法理论上有一定概率能找出第一个优化目标的最优解，但是其搜索迭代过程太长，不能快速找到恢复路径，本发明实施例提供的方案相较于相关技术无需进行多次迭代，能够在较短的时间内找到恢复路径。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1是本发明实施例提供的一种重路由方法的应用场景示意图；
图2是本发明实施例一提供的一种重路由方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的一种重路由方法的流程图；
图4是本发明实施例三提供的一种重路由方法的流程图；
图5是本发明实施例四提供的一种重路由方法的流程图；
图6是本发明实施例提供的一种OTN控制器的路径计算单元的结构图；
图7是本发明实施例提供的一种OTN控制器的重路由计算模块的路径计算流程图；
图8是本发明实施例提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供一种OTN的重路由方法、设备及计算机可读存储介质，能够在较短的时间内为较多的业务找到恢复路径。
参照图1，图1为本发明实施例一种重路由方法的应用场景，其中，OTN控制器包括南向接口模块、告警管理模块、业务管理模块、路径计算单元等，实际上一个完整的OTN控制器还包含缓存等其他模块，此处仅列出与本发明实施例的重路由方法相关的模块，每个模块的具体描述如下：
南向接口模块：南向接口模块是OTN控制器与光交换机交互的模块，具体包括OpenFlow协议解析接口等，在本发明实施例所提重路由方法的应用场景中，主要用于接受设备上报的告警以及下发OTN控制器的路径计算结果；
告警模块：告警模块负责解析南向接口模块上报的链路或端口告警；
业务管理模块：业务管理模块主要管理所有部署的请求(或称业务)，当业务管理模块收到告警模块处理告知的链路故障消息后，会根据业务当前路径判断该业务是否受影响，并调用路径计算单元为所有受影响的业务计算恢复路径；当路径计算单元返回路径计算结果后，业务管理模块再将恢复路径通过南向接口模块下发至光交换机，完成路径切换；
路径计算单元：路径计算单元中包括了3个最主要的子模块，分别是图管理模块、资源管理模块和重路由计算模块(图1中仅标出了本发明实施例所提的重路由计算模块，实际上路径计算单元完整的算法库还包括其他计算模块)。其中，图管理模块主要用于维护OTN网络拓扑信息，包括基本的网元、链路以及网元内部的端口、连通性等等；资源管理模块则负责管理光纤波长、可用端口等网络资源信息，这两个模块都可以进行局部变更来提升管理效率；重路由计算模块主要负责计算源节点到宿节点的可行路由路径。
本发明实施例的重路由方法的使用场景一般为断纤恢复场景，其流程包括：
①、网络出现故障，设备上报链路故障告警和/或端口故障告警给告警管理模块；
②、告警管理模块收到告警后，转发至业务管理模块，识别出受该故障影响的业务；
③、业务管理模块触发路径计算单元进行动态重路由算路功能，调用重路由接口，为受影响的业务计算恢复路径；
④、路径计算单元完成恢复路径计算后，将结果返回业务管理模块；
⑤、业务管理模块将重路由结果下发至设备，完成业务路径切换。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
参照图2，本发明的第一方面实施例提供一种光传送网OTN的重路由方法，包括步骤S210至步骤S230。
步骤S210：获取业务路由请求。
当OTN网络出现故障时，设备上报故障，进而确认受该故障影响的业务，从而产生了为受影响的业务计算恢复路径的业务路由请求。
步骤S220：根据所述业务路由请求确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件。
当业务路由请求明确下来以后，根据业务路由请求确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件，以便于后续在计算恢复路径时，能够携带着节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件进行计算，便于在最快的时间内找到一条满足节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件的有效的恢复路径。
步骤S230：根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，其中，所述目标可行路由路径匹配所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件。
本实施例提供的重路由方法，在获取到业务路由请求之后，通过确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件，从而在计算恢复路径时，能够携带着节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件进行计算，从而能够快速得到满足节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件的目标可行路由路径，而相关技术中的重路由方法，比如使用模拟退火算法找出最优恢复业务数，该方法理论上有一定概率能找出第一个优化目标的最优解，但是其搜索迭代过程太长，不能快速找到恢复路径，不利于恢复尽量多的业务，本发明实施例提供的方案相较于相关技术无需进行多次迭代，能够在较短的时间内找到恢复路径，有利于恢复较多的业务。
参照图3，在上述重路由方法中，步骤S230中的根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，包括以下步骤：
步骤S310：根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径；
步骤S320：从所述至少一条待选可行路由路径中选取最优的一条作为目标可行路由路径。
通过得到至少一条待选可行路由路径，并从所述至少一条待选可行路由路径中选取最优的一条作为目标可行路由路径，可以使得目标可行路由路径对于全局目标来说属于更优的路径，有利于实现恢复尽量多的业务。
参照图4，在上述重路由方法中，步骤S310中的根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径，包括以下步骤:
步骤S410：根据所述业务路由请求，确定源节点和宿节点；
步骤S420：从所述源节点开始逐一寻找满足所述节点资源约束条件和所述OSNR约束条件的下一节点，直到寻找到所述宿节点；
步骤S430：若所述宿节点满足所述节点资源约束条件和所述OSNR约束条件，记录当前路径为第一条待选可行路由路径。
确定源节点和宿节点后，初始化搜索队列，并将源节点加入搜索队列，通过携带着节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件逐一寻找下一节点，即从源节点开始，逐一判断源节点每条出边上的资源是否满足节点资源约束条件，到对端节点的OSNR裕量是否满足OSNR约束条件，如果满足这两个约束条件，则将对端节点加入搜索队列，继续寻找下一节点，直到找到宿节点；当找到宿节点，也需要判断通往宿节点的出边上的资源是否满足节点资源约束条件和到宿节点的OSNR裕量是否满足OSNR约束条件，如果满足则记录当前路径为第一条待选可行路由路径，通过该方法，能够使得寻找出来的路径是可行的，而且与传统的串行回溯算法相比，资源校验方法取消了回溯，能够有效缩短路径计算时间，进而减少业务中断时间。
参照图5，在上述重路由方法中，步骤S310中的根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径，还包括以下步骤：
步骤S440：寻找第二条待选可行路由路径；
步骤S450：若寻找次数达到预设上限值仍未能找到第二条待选可行路由路径，停止寻找，输出第一条待选可行路由路径；若寻找次数未达到预设上限值，能够找到第二条可行路由路径，输出所述第一条待选可行路由路径和所述待选第二条可行路由路径。
当找到第一条待选可行路由路径，继续寻找第二条待选可行路由路径，然后将两条待选可行路由路径进行比较，选取一条对于全局目标更优的路径，有利于实现恢复尽量多的业务。
需要说明的是，重路由方法针对每个业务路由请求设置了寻找目标可行路由路径次数的预设上限值，当寻找次数达到预设上限值仍未找到一条待选可行路由路径，则停止寻找，输出算路失败的结果；当寻找次数达到预设上限值，能够找到一条待选可行路由路径，但是未能找到第二条待选可行路由路径，也停止寻找，直接将寻找到的第一条待选可行路由路径作为目标可行路由路径；当寻找次数未达到预设上限值，能够找到第二条可行路由路径，同样停止寻找，输出两条待选可行路由路径，并从中选取更优的一条作为目标可行路由路径。
在上述重路由方法中，若能够找到所述第二条待选可行路由路径，步骤S320中的从所述至少一条待选可行路由路径中选取最优的一条作为目标可行路由路径，包括：
选取所述第一条待选可行路由路径和所述第二条待选可行路由路径中路径累计有效波长系数f较大的一条路径，作为目标可行路由路径；
其中，所述路径累计有效波长系数f由以下公式计算得出:
Figure BDA0002933799960000051
其中，所述L为链路，LJ为待选可行路由路径，L余为链路L的剩余波长数，L总为链路L的总波长数。
通过计算两条待选可行路由路径的路径累计有效波长系数f，该系数代表了这条路径剩余资源的数量，该系数的值越大，表示这条路径越优，选取系数较大的一条路径作为目标可行路由路径，有利于实现恢复尽量多的业务的全局目标。
可以理解的是，本发明第一方面实施例提供的重路由方法，主要应用于动态重路由场景，任何和重路由相关的场景，例如断纤恢复、负载均衡等，均可应用。此外，本重路由方法可以看作是一种快速路径计算算法，除了涉及到一些恢复特性外，本身可以作为通用路径计算算法，支持业务批量创建、业务预计算等等和计算相关的场景。本发明第一方面实施例涉及的重路由方法，其应用产品也非常清洗明确，就是OTN控制器产品或者类似功能的产品。
参照图1，本发明的第二方面实施例提供一种光传送网OTN控制器，包括路径计算单元，所述路径计算单元包括重路由计算模块；所述重路由计算模块用于：
获取业务路由请求；
根据所述业务路由请求确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件；
根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，其中，所述目标可行路由路径匹配所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件。
本实施例提供的OTN控制器，重路由计算模块在获取到业务路由请求之后，通过确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件，从而在计算恢复路径时，能够携带着节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件进行计算，从而能够快速得到满足节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件的目标可行路由路径，而相关技术中的重路由方法，比如使用模拟退火算法找出最优恢复业务数，该方法理论上有一定概率能找出第一个优化目标的最优解，但是其搜索迭代过程太长，不能快速找到恢复路径，本发明实施例提供的方案相较于相关技术无需进行多次迭代，能够在较短的时间内找到恢复路径。
在图1所示的OTN控制器中，所述路径计算单元还包括图管理模块和资源管理模块，所述图管理模块用于维护OTN网络拓扑信息，所述资源管理模块用于在业务创建时扣除资源和在业务删除时释放资源。
图管理模块主要提供路径计算中涉及到的拓扑以及一些相关信息。由于OTN拓扑以通用信息模型(CIM模型)的方式维护，相当于一种资产管理方式，直接用来进行路径计算和资源分配效率较低，所以本实施例提出的图管理模块以graph的方式维护算路拓扑和网元内部连通性，有助于提高算法性能。具体地，首先图管理模提供一个图初始化功能，可以根据CIM模型中光(OCH)、电(ODU)两层资产生成一个全局graph，用于请求算路；其次，图管理模块还会提供增量更新接口，用来响应拓扑的局部变更，以替代全局变更，提升拓扑响应效率。图管理模为创新设计，其最大的优势是用一个对所有业务生效的全局graph替代了业内普遍采用的针对每个业务的公共拓扑+私有拓扑维护方式，随着业务数的增多，性能有数量级的提升。
资源管理模块为全局资源维护模块。上文提到CIM模型为OTN资产管理，包含了拓扑连接关系以及资源，所以本实施例采用图管理替代拓扑后，又用资源管理替代了CIM资源维护方式，与图管理类似，同样是一种提升算法性能的维护方式。具体地，首先资源管理模块同样提供了资源初始化功能，用于一次性更新全局资源，对全部业务生效；其次，资源管理模块提供资源预留和资源释放功能，用于提供给每个业务的创建时资源扣除以及删除时资源释放操作，统一高效管理。资源管理模块也是完全创新模块，与当前业内普遍采用的单业务算路实时捞取资源相比，性能上大幅提升。
另外，参照图6，路径计算单元还包含一些公共模块，公共模块主要包括针对光特性的波长管理工具、针对路径择优的判断工具等等，属于支撑模块，公共模块分别与图管理模块、资源管理模块、重路由计算模块连接，为图管理模块、资源管理模块和重路由计算模块提供工具和支撑。公共模块、图管理模块、资源管理模块和重路由计算模块四个模块之间的关系如图6所示，它们共同属于OTN控制器产品中的路径计算单元，执行重路由路径计算时各个模块之间的交互流程如下：
第一步：路径计算单元触发重路由计算模块连接，为批量业务计算恢复路径，重路由计算模块从图管理模块读出全局统一Graph，从资源管理模块读出全局统一资源；
第二步：重路由计算模块逐一为每个业务请求计算恢复路径，并根据计算结果去资源管理模块扣除资源，去图管理模块增加生成的上层链路；
第三步：完成计算后，将结果返回。
上述步骤即本实施例重路由方法的核心策略，每个模块均为本实施例所提重路由方法的创新设计和创新使用，旨在以最快的时间为尽可能多的业务计算一条有效的恢复路径。
在上述OTN控制器中，所述根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，包括：
根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径；
从所述至少一条待选可行路由路径中选取最优的一条作为目标可行路由路径。
通过得到至少一条待选可行路由路径，并从所述至少一条待选可行路由路径中选取最优的一条作为目标可行路由路径，可以使得目标可行路由路径对于全局目标来说属于更优的路径，有利于实现恢复尽量多的业务。
在上述OTN控制器中，所述根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径，包括：
根据所述业务路由请求，确定源节点和宿节点；
从所述源节点开始逐一寻找满足所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件的下一节点，直到寻找到所述宿节点；
若所述宿节点满足所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件，记录当前路径为第一条待选可行路由路径。
确定源节点和宿节点后，初始化搜索队列，并将源节点加入搜索队列，通过携带着节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件逐一寻找下一节点，即从源节点开始，逐一判断源节点每条出边上的资源是否满足节点资源约束条件，到对端节点的OSNR裕量是否满足OSNR约束条件，如果满足这两个约束条件，则将对端节点加入搜索队列，继续寻找下一节点，直到找到宿节点；当找到宿节点，也需要判断通往宿节点的出边上的资源是否满足节点资源约束条件和到宿节点的OSNR裕量是否满足OSNR约束条件，如果满足则记录当前路径为第一条待选可行路由路径，通过该方法，能够使得寻找出来的路径是可行的，而且与传统的串行回溯算法相比，资源校验方法取消了回溯，能够有效缩短路径计算时间，进而减少业务中断时间。
在上述OTN控制器中，所述根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径，还包括：
寻找第二条待选可行路由路径；
若寻找次数达到预设上限值仍未能找到第二条待选可行路由路径，停止寻找，输出第一条待选可行路由路径；若寻找次数未达到预设上限值，能够找到第二条可行路由路径，输出所述第一条待选可行路由路径和所述待选第二条可行路由路径。
当找到第一条待选可行路由路径，继续寻找第二条待选可行路由路径，然后将两条待选可行路由路径进行比较，选取一条对于全局目标更优的路径，有利于实现恢复尽量多的业务。
在上述OTN控制器中，若能够找到所述第二条待选可行路由路径，所述从所述至少一条待选可行路由路径中选取最优的一条作为目标可行路由路径，包括：
选取所述第一条待选可行路由路径和所述第二条待选可行路由路径中路径累计有效波长系数f较大的一条路径，作为目标可行路由路径；
其中，所述路径累计有效波长系数f由以下公式计算得出:
Figure BDA0002933799960000071
其中，所述L为链路，LJ为待选可行路由路径，L余为链路L的剩余波长数，L总为链路L的总波长数。
通过计算两条待选可行路由路径的路径累计有效波长系数f，该系数代表了这条路径剩余资源的数量，该系数的值越大，表示这条路径越优，选取系数较大的一条路径作为目标可行路由路径，有利于实现恢复尽量多的业务的全局目标。
上述实施例按重路由计算过程分步骤进行说明，为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将通过具体实施例对本发明实施例的OTN控制器作进一步详细描述。
1、图管理模块：
本发明实施例所提图管理模块为层次化设计，最外层OtnGraph中包含了全部的OtnNode和OtnLink，以及它们之间的链接关系；内层OtnNode中维护了该节点或网元内所有的端口以及它们之间的连通性关系，OtnLink中维护了链路两端的节点和端口信息；最内层端口上维护了端口的固有属性。
所有对象均为全局统一，只需要在路径计算单元启动时初始化一次即可，后面直接根据Link或Node的上下线消息动态删除或增加对应的OtnLink和OtnNode即可。
2、资源管理模块：
本发明实施例设计的资源管理模块与图管理模块一样，只需要在路径计算单完成OtnGraph构造完成后，一次性初始化即可，后面根据算路结果等信息更新对应的资源即可。具体地：
资源管理模块将资源从管理对象角度分为两类：节点资源和链路资源，其中链路资源相对简单，只需要维护可用波长即可；节点资源内容相对更加丰富和复杂，针对节点资源，为了适配路径计算高性能要求，除了维护一些基础资源外，还创新地设计了一些组合资源。首先基础资源是指端口上的可用波长这类可以直接从拓扑中获得的资源；其次，组合资源是指将不同端口的波长依据连通性等特点求交集或并集后的资源集合，这类资源可以为路径计算模块提供非常便捷且高效的资源校验，提高算法效率。
资源更新过程：资源更新时，除了需要更新基础资源外，比如为某个请求在某个端口上分配了一个波长，那么这个端口可用波长就需要移除上述分配的波长；同时还需要更新组合资源，确保下一个请求计算时资源的正确性。
3、重路由计算模块：
本实施例的重路由计算模块提供一个基于广度优先搜索(BFS)的路径计算策略，具体流程如图7，其核心步骤解释如下：
(1)初始化搜索搜索队列，并将源节点加入搜索队列；
(2)从搜索队列头部弹出一个节点，并逐一判断其每条出边上的资源子否满足节点资源约束条件，并计算到对端节点的OSNR裕量，判断是否满足OSNR约束条件，如果上述两个条件均满足，则将对端节点加入搜索队列；
(3)重复步骤(2)，当找到宿节点时，同样需要判断宿节点是否满足节点资源约束条件和OSNR约束条件，如果满足，则记录当前路径为一跳有效路径；
(4)继续重复(2)、(3)找到第二条有效路径，如果没有找到，则按照步骤(6)进行资源扣除并返回结果；
(5)当找到第二条有效路径时，根据路径择优公式选择更优的路径作为当前请求的最终路径，并填写每一跳可以选择的波长集合；
(6)根据BFS计算得到的结果，为每一跳选择波长，完成资源分配，输出算路结果；
(7)如果没有找到有效路径，则直接返回算路失败。
4、资源有效性和OSNR有效性预判断：
在路径计算中，BFS每搜索一跳时，均会判断该跳资源和OSNR是否满足约束，其具体实施方式如下：
(1)资源有效性判断：每个节点维护上一跳可能选择的波长集合，记为当前节点的入波长集Fin，由于光网络传输需要满足波长一致性约束，即光信号经过一个节点后不能变换波长，又称直通，如果要变换波长，需要使用一对光电光转换端口来进行跳波，因此每个节点维护直通波长集和跳波波长集两个集合，资源分配时优先分配直通波长，以此来节省跳波端口使用。故上述入波长集可以细分为Fin_direct和Fin_wavechange。然后根据下面几个公式计算当前节点到下一跳邻居节点可以选择的波长集合：
Fout_direct＝Fin∩Foa
Fout_wavechange＝Fin∩Foep∩Foa
这两个公式中Fout_direct和Fout_wavechange分别表示当前节点可以以哪些波长传输至下一跳节点。式中，Foa表示光纤端口可用波长集合，Foep表示节点内可以用于跳波的端口的可用波长集合。当Fout_direct和Fout_wavechange不全为空时，表示邻居节点是资源有效的可达下一跳节点。
(2)OSNR门限判断：光信号经过节点、光纤传输时，信号质量会下降，噪音会增大，当光信噪比OSNR低于某个值后，其承载的信息再也没法被解调成电信号，因此传输路径必须要满足OSNR约束。本发明中，同样采用逐跳校验的方式判断OSNR是否低于门限，具体地，没经过一个节点，都计算直通OSNR值和跳波OSNR值，其中跳波OSNR值必定大于直通OSNR值，因为跳波执行光电光转换后OSNR噪音会清零。当某个节点直通OSNR低于门限时，表示不能直通，将直通频率集清空；当某个节点跳波OSNR低于门限时，表示不能跳波，对端节点直接判断为不可达。
5、路径择优：
为了满足GCO恢复数尽可能多的目标，本算法提供一个贪心式的路径择优方法，具体地：
定义路径累计有效波长系数：
Figure BDA0002933799960000091
其中，所述L为链路，LJ为待选可行路由路径，L余为链路L的剩余波长数，L总为链路L的总波长数。
该系数等于路径上每一跳可用波长数量除以波长数的累积，代表了这条路径剩余资源的数量，该值越大，表示这条路径越优。
链路L的剩余波长数对每条链路L也略有不同，如果复用了原始路径的波长，那么该值等于总波长数，否则等于实际剩余波长数，这样设计的好处是，对于复用了原始路径波长的路径，可以优先选择，节省资源。
上述实施实例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，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。
参照图8，本发明的第三方面实施例还提供一种设备800，包括：存储器810、处理器820及存储在存储器810上并可在处理器820上运行的计算机程序，所述处理器820执行所述计算机程序时实现如上所述第一方面的重路由方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S210至S230、图3中的方法步骤S310至S320、图4中的方法步骤S410至S430、图5中的方法步骤S440至S450。
此外，本发明的第四方面实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读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处理器或控制器执行，例如，被上述终端实施例中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的OTN的重路由方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S210至S230、图3中的方法步骤S310至S320、图4中的方法步骤S410至S430、图5中的方法步骤S440至S450。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (13)

1.一种光传送网OTN的重路由方法，包括：
获取业务路由请求；
根据所述业务路由请求确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件；
根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，其中，所述目标可行路由路径匹配所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件。
2.根据权利要求1所述的光传送网OTN的重路由方法，其特征在于，所述根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，包括：
根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径；
从所述至少一条待选可行路由路径中选取最优的一条作为目标可行路由路径。
3.根据权利要求2所述的光传送网OTN的重路由方法，其特征在于，所述根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径，包括：
根据所述业务路由请求，确定源节点和宿节点；
从所述源节点开始逐一寻找满足所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件的下一节点，直到寻找到所述宿节点；
若所述宿节点满足所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件，记录当前路径为第一条待选可行路由路径。
4.根据权利要求3所述的光传送网OTN的重路由方法，其特征在于，所述根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径，还包括：
寻找第二条待选可行路由路径；
若寻找次数达到预设上限值仍未能找到第二条待选可行路由路径，停止寻找，输出第一条待选可行路由路径；若寻找次数未达到预设上限值，能够找到第二条可行路由路径，输出所述第一条待选可行路由路径和所述待选第二条可行路由路径。
5.根据权利要求4所述的光传送网OTN的重路由方法，其特征在于，若能够找到所述第二条待选可行路由路径，所述从所述至少一条待选可行路由路径中选取最优的一条作为目标可行路由路径，包括：
选取所述第一条待选可行路由路径和所述第二条待选可行路由路径中路径累计有效波长系数f较大的一条路径，作为目标可行路由路径；
其中，所述路径累计有效波长系数f由以下公式计算得出:
Figure FDA0002933799950000011
其中，所述L为链路，LJ为待选可行路由路径，L余为链路L的剩余波长数，L总为链路L的总波长数。
6.一种光传送网OTN控制器，其特征在于，包括路径计算单元，所述路径计算单元包括重路由计算模块；所述重路由计算模块用于：
获取业务路由请求；
根据所述业务路由请求确定节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件；
根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，其中，所述目标可行路由路径匹配所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件。
7.根据权利要求6所述的OTN控制器，其特征在于，所述根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到目标可行路由路径，包括：
根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径；
从所述至少一条待选可行路由路径中选取最优的一条作为目标可行路由路径。
8.根据权利要求7所述的OTN控制器，其特征在于，所述根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径，包括：
根据所述业务路由请求，确定源节点和宿节点；
从所述源节点开始逐一寻找满足所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件的下一节点，直到寻找到所述宿节点；
若所述宿节点满足所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件，记录当前路径为第一条待选可行路由路径。
9.根据权利要求8所述的OTN控制器，其特征在于，所述根据所述业务路由请求、所述节点资源约束条件和所述光信噪比OSNR约束条件得到至少一条待选可行路由路径，还包括：
寻找第二条待选可行路由路径；
若寻找次数达到预设上限值仍未能找到第二条待选可行路由路径，停止寻找，输出第一条待选可行路由路径；若寻找次数未达到预设上限值，能够找到第二条可行路由路径，输出所述第一条待选可行路由路径和所述待选第二条可行路由路径。
10.根据权利要求9所述的OTN控制器，其特征在于，若能够找到所述第二条待选可行路由路径，所述从所述至少一条待选可行路由路径中选取最优的一条作为目标可行路由路径，包括：
选取所述第一条待选可行路由路径和所述第二条待选可行路由路径中路径累计有效波长系数f较大的一条路径，作为目标可行路由路径；
其中，所述路径累计有效波长系数f由以下公式计算得出:
Figure FDA0002933799950000021
其中，所述L为链路，LJ为待选可行路由路径，L余为链路L的剩余波长数，L总为链路L的总波长数。
11.根据权利要求6至10任一项所述的OTN控制器，其特征在于，所述路径计算单元还包括图管理模块和资源管理模块，所述图管理模块用于维护OTN网络拓扑信息，所述资源管理模块用于在业务创建时扣除资源和在业务删除时释放资源。
12.一种设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的重路由方法。
13.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至5中任意一项所述的重路由方法。
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