WO2011026359A1 - 一种光网络中寻找路由和波长分配的方法和装置 - Google Patents

一种光网络中寻找路由和波长分配的方法和装置 Download PDF

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Definitions

  • OADM Optical Add-Drop Multiplexing
  • RWA Routing and Wavelength Assignment
  • Optical Switching which enables wavelength switching from one fiber to another.
  • the constraints include: the uplink and downlink constraints of the head and tail nodes, the internal fiber connectivity of the nodes, the node wavelength resources, etc.; the WA process is responsible for allocating wavelength resources on the calculated routes. Establish an optical path (service tunnel).
  • K 4 routes in the R process: 1-2-4 , 1-2-5-4, 1-3-2-4, 1-3-2-5-4, there are several nodes on each route, and secondly, wavelength assignment (WA) is performed, including the available or not available Use, inside the node The connectivity is judged.
  • each of the ingress and egress interfaces on the route 1-2-4 has 80 waves: 1->2 (80 waves), 2->1 (80 waves), and 2->4 (80 waves). , 4->2 (80 waves), select a wave in the wave that all nodes of the entire route are not occupied.
  • the process specifically includes: Step 101: Form an optical network, configure a connection between optical fibers inside the optical network, and configure a fiber connection at the head and tail node (transport interface).
  • step 102 an attempt is made to establish a service tunnel of Node 1 to Node 4.
  • the wavelength allocation determining step further comprises: performing optical path damage verification on the routed node and the optical fiber between the adjacent nodes when determining that the link attribute information of the node meets a predetermined constraint condition.
  • the wavelength allocation determining step further includes: after selecting the route as the working route, when determining that the working route needs to protect the route, returning to the calculating routing step to calculate a route;
  • Each node on the route determines whether the link attribute information of the node meets a predetermined constraint condition, if the predetermined constraint condition is met, the route is selected as the protection route, and ends; if the predetermined constraint condition is not met And returning to the calculating routing step; wherein the meeting the predetermined constraint condition comprises: the node has connectivity, and the node is capable of transmitting an optical signal of a predetermined wavelength.
  • An apparatus for finding a route and a wavelength assignment in an optical network comprising: a route control unit, configured to acquire a topology network of an optical network, and in the topology network, calculate at least one route; a first node of the route And the tail node is predetermined, and the at least one route is a part of all routes from the first node to the tail node; and the work route determining unit is configured to determine for each node on the route Whether the link attribute information of the node meets a predetermined constraint condition, if the predetermined constraint condition is met, the route is selected as a work route; if the predetermined constraint condition is not met, the other calculation of the route control unit continues A route is used for decision.
  • the routing control unit further includes: a wavelength conversion determining module, configured to convert the wavelength of the optical signal to a predetermined wavelength to satisfy the predetermined constraint when the link attribute information of the node is determined to meet a predetermined constraint condition Condition; and algorithm selection module, set to select recursion Perform the route calculation. .
  • FIG. 2 is a schematic flowchart of a method for finding a route and a wavelength allocation in an optical network according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic diagram 2 of a topology network of an optical network according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a process for finding a route, a wavelength distribution, and an optical path damage verification according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram 1 of an apparatus for finding a route and a wavelength allocation in an optical network according to an embodiment of the present invention
  • the internal fiber connectivity (impedance) of a node refers to the bidirectional connectivity between the inbound and outbound interfaces within the node. For a node that the route needs to pass, if the inbound and outbound interfaces of the node do not have bidirectional connectivity, the route cannot be used.
  • the operations in the following embodiments are performed on the head node unless otherwise stated.
  • the technical solution provided in this embodiment determines whether the wavelength allocation is satisfied after calculating at least one route that satisfies the routing constraint condition; instead of performing wavelength allocation once after calculating more or even all routes; It reduces the large amount of data generated by route calculation, improves the hit rate of available routes, reduces the information interaction between modules, and improves the stability of the system.
  • the topology network of the TE link is separated from the tail node to the head node according to the routing direction calculated last time, thereby obtaining a sub-optimal route, and the process proceeds to step 304.
  • the protection route determining unit 703 is configured to notify the routing control unit 701 to calculate a piece after determining that the working route requires a protection route after the route is selected as a working route. Routing, for each node on the route, determining whether the link attribute information of the node meets a predetermined constraint condition, if the predetermined constraint condition is met, selecting the route as the protection route, and sending the connection to the connection controller ( If the predetermined constraint is not met, the routing control unit 701 is notified to calculate another route, and the route is determined; wherein the predetermined constraint condition includes at least: the node With connectivity, the wavelength resource information of the node indicates that the node is capable of transmitting an optical signal of a predetermined wavelength.
  • Embodiments of the present invention have the following advantageous effects: they are capable of judging whether or not they conform to a wavelength assignment after calculating a route satisfying a routing constraint; instead of performing wavelength allocation at a time after calculating a plurality of routes, Improve the hit rate of available routes, reduce the information interaction between modules, and improve the stability of the system.
  • the embodiment of the present invention when it is determined that the wavelength resource information in the link attribute information of each node on the route does not meet the predetermined constraint condition, the method may further determine Whether the wavelength conversion capability can satisfy the predetermined constraint.

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Abstract

本发明提供一种光网络中寻找路由和波长分配的方法和装置，其中方法包括：拓扑步骤，获取光网络的拓扑网络；计算路由步骤，在拓扑网络中，计算出至少一条路由；路由的首节点和尾节点预先确定，且至少一条路由是从首节点到尾节点的所有路由的其中一部分路由；以及波长分配判定步骤，对于路由上的每一个节点，判定该节点的链路属性信息是否符合预定约束条件，如果符合预定约束条件，则选定该路由作为工作路由，结束；如果不符合预定约束条件，则返回计算路由步骤。本发明在计算出满足预定约束条件的一条路由之后，对其是否满足波长分配进行判断；而不是在计算出多条路由后一次性地进行波长分配，因而提高了可用路由的命中率，减少了路由计算所生成的数据量。

Description

一种光网络中寻找路由和波长分配的方法和装置
技术领域
本发明涉及光网络技术， 尤其涉及一种光网络中寻找路由和波长分配的 方法和装置。
背景技术
随着通用多协议标记交换（GMPLS , Generalized Multiprotocol Label Switching)技术的发展， 自动化的波分复用（WDM , Wavelength Division Multiplexing)传送网在通信技术领域逐渐得到广泛应用。 通常， 光网络中釆用 下列技术： 1)光分插复用（OADM, Optical Add-Drop Multiplexing), 其可以将 一个给定的波长插入光纤， 或移出光纤； 2)波长路由 (Wavelength Routing), 其 可将输入光纤的波长路由到输出光纤； 3)波长转换 (Wavelength Conversion) , 其可将一种波长转换为另一种波长， 有无波长转换能力将影响寻找路由与波 长分配 (RWA, Routing and Wavelength Assignment)的解决方案； 4)光交换 (Optical Switching), 其实现从一个光纤到另一个光纤的波长交换。 上述技术 使得传送网络能够提供更灵活的功能。
目前交换矩阵的功能有限， 光转发器不支持所有光波长的全转换， 因此 分配光链路建立光路径时， 仍须考虑波长连续性限制， 这些波长连续性限制 会引入潜在的拥塞问题。 RWA可以分为集中式和分布式 2种， 集中式和分布 式之间的重要区别在于： 在集中式中， 网络中每个节点都知道全网络各个节 点的波长资源信息， 波长分配算法只在源节点执行。 RWA可以分为寻找路由 (R, Routing)和波长分配 (WA, Wavelength Assignment)两个过程。在 R过程中， 进行有约束条件的路由计算， 约束条件包括： 首尾节点的上下路约束条件， 节点内部光纤连通性， 节点波长资源等； WA过程负责在这些计算出的路由 上分配波长资源以建立光通路 (业务隧道)。 在集中式 RWA过程中， 对于如图 3所示的拓朴网络， 为寻找节点 1和节点 4之间的工作路由， 首先， 在 R过 程中计算出 K=4条路由： 1-2-4, 1-2-5-4, 1-3-2-4, 1-3-2-5-4, 每条路由上有 若干个节点， 其次， 进行波长分配 (WA), 包括对可用或者不可用、 节点内部 连通性进行判断， 例如， 路由 1-2-4上的各个出入接口各有 80个波： 1->2(80 波)、 2->1(80波)、 2->4(80波)、 4->2(80波)， 在这些波里面选择一个整个路 由全部节点均没有占用的波。 这一过程具体包括： 步骤 101 , 组建光网络， 配置光网络内部的光纤之间的连接， 配置首尾节点 (传输接口）处的光纤连接。 步骤 102, 开始尝试建立节点 1至节点 4的业务隧道。 步骤 103 , 执行 K优路 由算法返回 K条带波长资源信息的路由， 其中釆用递归算法计算路由， K设 置为 2, 返回的 2条路由分别为： 1->2->4, 1->2->5->4, 转入步骤 104; 但如 果能够确定没有找到路由且没有剩余的路由， 直接转到步骤 106。 步骤 104, 对各个路由分别进行波长分配判定，如果判定路由不可用，则返回到步骤 103 , 否则转入步骤 105。 步骤 105 , 对所有找到的路由作为工作路由， 进行波长分 配。 步骤 106 , 结束， 给出查询失败的提示， 或者给出对应的找到的工作路 由。
发明内容
在实现本发明的过程中， 发现现有技术中至少存在如下问题： 现有技术 中，通常是把寻找路由 (R)和波长分配 (WA)两个过程分开并分别进行处理，这 会导致计算出来的路由不符合波长分配的约束条件， 即可能需要进行多次路 由计算后， 波长分配才会命中所需的工作路由。
本发明的目的是提供一种光网络中寻找路由和波长分配的方法和装置， 其将寻找路由和波长分配整合为一个过程， 从而提高波长分配的命中率。
为此， 本发明提供一种光网络中寻找路由和波长分配的方法， 包括： 拓 朴步骤， 获取光网络的拓朴网络； 计算路由步骤， 在所述拓朴网络中， 计算 出至少一条路由； 所述路由的首节点和尾节点预先确定， 且所述至少一条路 由是从所述首节点到尾节点的所有路由中的其中一部分路由； 以及波长分配 判定步骤， 对于所述路由上的每一个节点， 判定该节点的链路属性信息是否 符合预定约束条件， 如果符合所述预定约束条件， 则选定该路由作为工作路 由， 结束； 如果不符合所述预定约束条件则返回到所述计算路由步骤。
上述方法中， 所述首节点支持将预定波长的光信号从该首节点处插入光 纤； 所述尾节点支持将预定波长的光信号从该尾节点处移出光纤。 上述方法中， 所述波长分配判定步骤还包括： 在判定所述节点的链路属 性信息符合预定约束条件时， 将光信号的波长转换为预定波长以满足所述预 定约束条件； 其中所述符合预定约束条件包括： 所述节点具有连通性， 并且 所述节点能够传输预定波长的光信号。
上述方法中， 所述波长分配判定步骤还包括： 当判定所述节点的链路属 性信息符合预定约束条件时， 对所述路由的节点以及相邻节点之间的光纤进 行光路损伤验证。
上述方法中， 所述波长分配判定步骤还包括： 在选定所述路由作为工作 路由之后， 当判定该工作路由需要保护路由时， 返回到所述计算路由步骤来 计算出一条路由； 以及对于该路由上的每一个节点， 判定该节点的链路属性 信息是否符合预定约束条件， 如果符合所述预定约束条件， 则选定该路由作 为所述保护路由， 结束； 如果不符合所述预定约束条件， 则返回到所述计算 路由步骤； 其中， 所述符合预定约束条件包括： 所述节点具有连通性， 并且 所述节点能够传输预定波长的光信号。
上述方法中， 所述计算路由步骤中， 通过递归计算出所述路由。
一种光网络中寻找路由和波长分配的装置， 包括： 路由控制单元， 设置 为获取光网络的拓朴网络， 并在所述拓朴网络中， 计算出至少一条路由； 所 述路由的首节点和尾节点预先确定， 且所述至少一条路由是从所述首节点到 尾节点的所有路由中的其中一部分路由； 以及工作路由判定单元， 设置为对 于所述路由上的每一个节点， 判定该节点的链路属性信息是否符合预定约束 条件， 如果符合所述预定约束条件， 则选定该路由作为工作路由； 如果不符 合所述预定约束条件， 则继续对所述路由控制单元计算出的另一条路由进行 判定。
上述装置中， 路由控制单元还包括： 首尾节点判定模块， 设置为判定首 节点是否支持预定波长的光信号从该首节点处插入光纤， 且判定尾节点是否 支持预定波长的光信号从该尾节点处移出光纤。
上述装置中， 路由控制单元还包括： 波长转换判定模块， 设置为在所述 节点的链路属性信息被判定为符合预定约束条件时， 将光信号的波长转换为 预定波长以满足所述预定约束条件； 以及算法选择模块， 设置为选择递归来 执行所述路由计算。 。
上述装置中， 还包括： 保护路由判定单元， 设置为： 在所述路由被选定 为工作路由之后， 当判定该工作路由需要保护路由时， 通知所述路由控制单 元计算出一条路由， 对于所述路由上的每一个节点， 判定该节点的链路属性 信息是否符合预定约束条件， 如果符合所述预定约束条件， 则选定该路由作 为所述保护路由， 发送给连接控制器； 如果不符合所述预定约束条件， 则通 知所述路由控制单元计算出另一条路由， 并对该路由进行判定； 以及光路损 伤验证模块， 设置为： 在所述工作路由判定单元或保护路由判定单元对一路 由的每一个节点均判定其链路属性信息符合预定约束条件时， 对该路由的节 点以及相邻节点之间的光纤进行光路损伤验证， 并当判定该路由能够用作工 作路由或保护路由时， 通知所述工作路由判定单元或保护路由判定单元选定 该路由作为工作路由或保护路由； 其中， 所述符合预定约束条件包括： 所述 节点具有连通性， 并且所述节点能够传输预定波长的光信号。
本发明具有以下有益效果： 本发明在计算出满足预定约束条件的一条路 由之后， 对其是否满足波长分配进行判断； 而不是在计算出多条路由后一次 性地进行波长分配， 因而提高了可用路由的命中率， 减少了单元模块之间的 信息交互， 提高了系统的稳定性。
附图概述
图 1为本发明实施例的一种可重构光分插复用器系统的内部节点组成结 构图；
图 2 为本发明实施例的光网络中寻找路由和波长分配方法流程示意图
图 3为本发明实施例的光网络的拓朴网络示意图一；
图 4 为本发明实施例的光网络中寻找路由和波长分配方法流程示意图
图 5为本发明实施例的光网络的拓朴网络示意图二；
图 6为本发明实施例的寻找路由、波长分配和光路损伤验证流程示意图； 图 Ί为本发明实施例的光网络中寻找路由和波长分配的装置的结构示意 图一；
图 8为本发明实施例的光网络中寻找路由和波长分配的装置的结构示意 图二。 本发明的较佳实施方式
为使本发明的目的、 技术特征和实施效果更加清楚， 下面将结合附图及 具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
一个节点 (通常指路由中的过路节点）的内部光纤连通性 (有阻)是指路由 中该节点内部的入接口和出接口之间的双向连通特性。 对于路由需要通过的 节点， 如果该节点内部的入接口和出接口不具有双向连通， 则该路由不能使 用。 以下实施例中的操作如果不另外说明， 均表示在首节点上进行。
如图 1所示， 不失一般性， 存在一个节点 1作为首节点， 节点 4作为尾 节点，节点 1和节点 4之间通过路由 1实现连通，路由 1中，还包括了 PDU8-2 的管脚 1-3 , 以及 WSUA/E的管脚 1作为路由 1中除首尾节点之外的节点。 但在光网络中， 当需要将数据从节点 1传送到节点 4时， 事先并不知道节点 1和节点 4之间是否存在可用的路由，这是因为，节点 1和节点 4之间是否连 通是动态可变的， 也就是说， 节点 1和节点 4之间也可能由于某些变化导致 不连通。 因此， 在传送数据时， 需要对节点 1和节点 4之间的各个节点进行 探测， 以找到合适的工作路由。
本实施例中， 提供了一种光网络中寻找路由和波长分配的方法， 如图 2 所示， 包括：
步骤 201 , 拓朴步骤， 获取光网络的拓朴网络；
步骤 202 , 计算路由步骤， 在所述拓朴网络中， 计算出至少一条路由； 所述路由的首节点和尾节点预先确定， 且所述至少一条路由是从所述首节点 到尾节点的所有路由中的其中一部分路由；
步骤 203 , 波长分配判定步骤， 对于所述路由上的每一个节点， 判定该 节点的链路属性信息是否符合预定约束条件， 如果符合所述预定约束条件， 则选定该路由作为工作路由， 结束； 如果不符合所述预定约束条件则返回到 所述计算路由步骤。
本实施例提供的技术方案， 在计算出满足路由约束条件的至少一条路由 之后， 对其是否满足波长分配进行判断； 而不是在计算出更多条甚至全部路 由后一次性地进行波长分配； 因而减少了路由计算所产生的大量数据， 提高 了可用路由的命中率， 减少了模块之间的信息交互， 也提高了系统的稳定性。
其中， 所述符合预定约束条件至少包括： 所述节点具有连通性， 所述节 点的波长资源信息表明该节点能够传输预定波长的光信号。
其中， 通过递归计算出所述路由， 路由中节点的个数应当符合一预定数 目， 且该预定数目由该递归所釆用的具体算法确定。 例如， 可以釆用传统的 受限最短路径优先 (CSPF , Constrained Shortest Path First) Dijkstra 算法或 Bellman-Ford算法作为递归算法计算所述路由， 则所述预定数目应当满足： 当前时刻找到的路由的节点数目与之前最近一次找到的路由的节点数目一致 或大于一个尽可能小的自然数。
如果节点存在波长转换能力， 则所述步骤 203中还包括， 当判定所述路 由上各个节点的链路属性信息中的波长资源信息不符合预定约束条件时， 判 断经过波长转换后是否可以满足所述预定约束条件。
基于上述技术方案， 本发明的实施例提供了基于波长资源信息分析在光 网络中寻找路由和波长分配的方法。 在一个光网络中， 本实施例需要进行： a)首尾节点上下路约束分析， 首尾节点上下路约束分析是指对首节点处插入 光纤， 尾节点处移出光纤的光信号的波长进行分析； b)K优路由算法； c)过路 节点的节点连通性分析、 波长资源信息分析； 波长资源信息分析中， 将分析 路由上各个节点的波长资源信息， 如果路由上所有节点具有可用的波长， 并 且首尾节点上下路满足约束分析， 那么这条路由可用。
基于以上描述， 把节点连通性分析、 波长资源信息分析功能嵌入到 K优 路由算法中， 使得在根据预定约束条件计算路由 (R)的同时， 也验证了寻找到 的路由满足波长分配 (WA)判定条件， 将该路由作为工作路由。 如图 4所示， 该方法包含如下步骤： 步骤 300, 获取流量工程 (TE, Traffic Engineering)链路的拓朴网络； 初始 化 K优路由算法。 使用 TE链路信息来描述光路的属性。
步骤 301 , 判定首尾节点上下路波长可用， 也就是说， 首节点支持将预 定波长的光信号从该首节点处插入光纤； 尾节点支持将预定波长的光信号从 该尾节点处移出光纤。
步骤 302, 根据路由的约束条件， 修剪 TE链路的拓朴网络。 约束条件包 括： 首尾节点上下路约束分析； 对于非波长转换有阻光网络， 节点的波长资 源很可能被其他光通路占用。
其中， 各个节点如果有波长转换能力， 可将一种波长转换为另一种波长， 则在修剪拓朴网络时可以考虑去掉一些转换能力不足的节点。
其中， 路由的约束条件包括传输光信号时的必经节点， 必避节点， 必经 链路和必避链路；
修剪的原则包括： 如果是必避节点， 则在之后寻找路由的过程中， 路由 中不允许出现该节点； 如果是必经节点则在之后寻找路由的过程中， 路由中 必须出现该节点。
步骤 303 , 对于修剪后的拓朴网络， 计算出开销最小的一条路由。
其中， 开销最小可以是指路由包括的节点的数目最少， 或者路由的链路 花费 (Cost)最小。 本步骤中仅计算出一条路由， 然后执行步骤 304, 但这不意 味着只允许计算出一条路由。
使用 K优路由的分支算法， 将 TE链路的拓朴网络按照上次计算出的路 由方向， 从尾节点开始向首节点分离拓朴， 从而得到次优的路由， 并转入步 骤 304。
其中， K优路由算法目前有多种可供选择的成熟技术， 用于寻找到多条 路由， K优路由算法可以基于传统的 CSPF的 Bellman-Ford算法、 Dijkstra算 法等。 寻找到的这些路由除了首节点和尾节点相同以外， 其他过路节点可能 不相同， 首尾节点的出接口也可能不同。 K优路由算法也适合于 1+1的路由 计算， 即计算出一条工作路由和一条保护路由。 需要说明的是， 对于保护路由， 应该会有要与工作路由相分离的约束条 件， 即工作路由和保护路由尽量是不同的路径。 当无法找到合适的路由时， 由于光网络是动态变化的， 可以等待片刻再次计算， 或者可以直接跳转到步 骤 306。
步骤 304, 查询这条开销最小的路由上各个节点的链路属性信息； 根据 这些 TE链路信息， 判断这条路由是否可用， 如果可用， 则保存该路由， 转入 步骤 305; 如果不可用， 则返回到步骤 303。
需要说明的是， 如果当前处理的是工作路由， 则该路由作为工作路由被 保存； 如果当前处理的是保护路由， 则该路由作为保护路由被保存。
其中， 当开销最小的路由由于某种原因被专有占用时， 例如被优先级更 高的来自军方的光信号专有占用时， 可以选择其他次优的路由， 并认定该次 优的路由为当前的开销最小的路由。 TE链路信息包括： 节点内部光纤交叉连 通性， 波长资源信息等。
步骤 305, 判断是否需要计算保护路由。
如果不需要计算保护路由， 则转入步骤 306; 如果需要计算保护路由， 则返回到步骤 303。
步骤 306, 结束； 给出查询失败的提示， 或者给出对应的找到的路由。 本实施例提供的技术， 基于传统的 CSPF路由算法和 WA算法， 达到有 效路由计算的目的。本实施例利用传统的 CSPF Dijkstra路由算法和 WA算法， 而不是为光传输的路由计算而单独修改算法， 有利于保证 CSPF Dijkstra算法 和 WA算法的通用性， 提高模块独立性， 为有阻光网络的 RWA算法提供了 良好的可扩展性。
参照图 3所示的 TE链路拓朴网络， 网络中存在若干个节点，节点 1作为 首节点， 节点 4作为尾节点； 当需要将数据从节点 1传送到节点 4时， 并不 知道节点 1和节点 4之间是否存在连通的路由，其中， 2种波长 λΐ和 λ2表示 对应的节点支持传输这两种波长的光信号。 建立从节点 1至节点 4的业务， 包括如下步骤：
步骤 401 , 在 Κ优路由算法内部， 计算出可用的路由 1->2->4。
为了验证连通性， 中间节点 2的四个接口索引之间的光纤为非全连通， 即： 节点 2内部的接口索引 1到接口索引 3之间非连通， 接口索引 1到接口 索引 4之间非连通； TE链路接口波长资源各配置 2种波长 (λΐ , λ2), 权重都 为 1。 各个节点分别启动。
可以釆用递归方法计算出路由， 并得到路由 1->2->4。
步骤 402, 根据 ΤΕ链路信息进行波长分配判定， 结果为失败。
其中， ΤΕ链路信息包括： 节点内部光纤交叉连通性， 波长资源信息。 如果当前一次查找的 Κ条路由都不可用， 则将这 Κ条路由除了首尾节点 以外的中间节点作为松散排除条件， 即确定部分或全部中间节点为必然不会 经过的中间节点； 转入步骤 403。
步骤 403 , 寻找到分支路由为 1->2->5->4, 然后查询各个节点的 ΤΕ链路 信息， 进行波长分配判定， 结果为失败；
步骤 404, 计算出路由 1->3->2->4, 然后查询 ΤΕ链路信息， 进行波长分 配判定， 结果为成功， 返回该路由作为工作路由。
波长分配判定在 Κ优路由算法内部进行， 减少了模块间的信息交互， 加 快了业务隧道的建立， 提高了光网络的系统稳定性。
本实施例中， 如图 5所示的拓朴网络， 不失一般性， 可以由某个特定光 网络转化而来， 基于该光网络执行连接请求， 建立从节点 5至节点 4的业务 隧道， 包括如下步骤：
步骤 501 , 在 Κ优路由算法内部， 首先计算出路由 5->4, 然后查询 ΤΕ 链路信息， 进行波长分配判定， 结果为失败， 其原因可以是没有波长资源。
ΤΕ链路信息包括： 节点内部光纤交叉连通性， 波长资源信息等。
步骤 502, 计算出 Κ优路由的分支路由为 5->1->4, 然后查询 ΤΕ链路信 息， 进行波长分配判定， 结果为失败， 其原因可以是不满足内部连通性。
步骤 503 , 继续递归计算， 计算出路由 5->2->4, 然后查询 ΤΕ链路信息， 进行波长分配判定， 结果为成功， 返回这条路由作为工作路由。
上述实施例中， 所提供的拓朴网络中的节点较少， 但在实际中， 节点的 数目可以是几十个， 甚至几百上千个。 如果在计算出所有可能的路由之后再 寻找合适的工作路由和保护路由， 则可能产生海量数据， 而应用本发明实施 例提供的技术， 能够极大地降低计算量。
当判定节点的链路属性信息符合预定约束条件时， 进一步对节点以及相 邻节点之间的光纤进行光路损伤验证 (IV, Impairment Validation),对上述实施 例进行修正之后， 如图 6所示， 该方法包括：
步骤 601 , 在 K优路由算法内部， 首先计算出路由 5->4, 然后查询 TE 链路信息， 进行波长分配判定， 结果为失败， 其原因可以是没有波长资源。
TE链路信息包括： 节点内部光纤交叉连通性， 波长资源信息等。
步骤 602, 计算出 K优路由的分支路由为 5->1->4, 然后查询 TE链路信 息， 进行波长分配判定， 结果为失败， 其原因可以是不满足内部连通性。
步骤 603 , 继续递归计算， 计算出路由 5->2->4, 然后查询 TE链路信息， 进行波长分配判定，结果为成功；根据需要，对路由 5->2->4进行光路损伤 (R 验证， 通过计算得知， 路由 5->2->4的光路损伤比较大， 因而此路由不可用； 转入步骤 604。
其中， 光路损伤可以发生在节点， 也可以发生在两个节点之间的光纤。 步骤 604, 继续递归计算， 得到次优路由 5->3->4, 然后查询 TE链路信 息， 进行波长分配判定， 结果为失败， 其原因可以是不满足内部连通性。
步骤 605 , 继续递归计算， 得到次优路由 5->2->1->4, 然后查询 TE链路 信息， 进行波长分配判定， 结果为成功；
再进行光路损伤验证， 判定路由 5->2->1->4的光路损伤比较小， 此路由 可用， 返回这条路由作为工作路由。
光路损伤验证的处理例如： 判定所述路由的所有光纤和节点上由于光路 损伤所产生的损耗累计值是否小于一预设值。 因此， 在一条计算好的路由 (例 如路由 5->2->1->4)上，从首节点 (节点 5)到尾节点 (节点 4)进行光路损伤验证。
具体地， 可以对光纤类型， 波长， 激光器， 光波汇聚器件， 光波分离器 件等进行检测验证， 具体参数可以是： a.色散、 b.光信噪比、 c. 功率， 以及 d.非线性参数偏振模色散 (PMD, Polarization Mode Dispersion)中的一个或者多 个。 根据对光路损伤各个参数的计算结果判定该路由是否可用。
在上述技术方案中，在寻找路由 (R)这一过程中进行波长分配 (WA)、光路 损伤验证等一系列算法处理， 如果满足预定条件则返回某一条或者某几条路 由以及针对这些路由的波长资源分配信息。
与上述方法相对应， 本发明实施例还提供了一种在光网络中寻找路由并 进行波长分配的装置， 如图 7所示， 该装置包括：
路由控制单元 701 , 设置为获取光网络的拓朴网络， 并在所述拓朴网络 中， 计算出至少一条路由； 所述路由的首节点和尾节点预先确定， 且所述至 少一条路由是从所述首节点到尾节点的所有路由的其中一部分路由；
工作路由判定单元 702, 与路由控制单元 701连接， 设置为对于所述路 由上的每一个节点， 判定该节点的链路属性信息是否符合预定约束条件， 如 果符合所述预定约束条件， 则选定该路由作为一工作路由； 如果不符合所述 预定约束条件， 则继续对路由控制单元 701计算出的另一条路由进行判定。
本实施例具有以下有益效果： 本实施例能够在计算出满足预定约束条件 的至少一条路由之后， 对其是否满足波长分配进行判断； 而不是在计算出多 条路由后一次性地进行波长分配， 因而提高了可用路由的命中率， 减少了路 由控制单元 701与其他单元模块之间的信息交互， 提高了系统的稳定性。
其中， 如图 8所示， 路由控制单元 701还包括：
首尾节点判定模块 7011 , 设置为判定首节点是否支持预定波长的光信号 从该首节点处插入光纤； 且判定尾节点是否支持预定波长的光信号从该尾节 点处移出光纤。
波长转换判定模块 7012, 设置为在该节点的链路属性信息被判定为符合 预定约束条件时，将光信号的波长转换为预定波长以满足所述预定约束条件。
算法选择模块 7013 , 设置为选择递归来执行路由计算。
上述装置还包括：
保护路由判定单元 703 , 设置为在一路由被选定为一工作路由之后， 当 判定该工作路由需要一保护路由时， 通知所述路由控制单元 701计算出一条 路由， 对于该路由上的每一个节点， 判定该节点的链路属性信息是否符合预 定约束条件， 如果符合所述预定约束条件， 则选定该路由作为所述保护路由， 发送给连接控制器 (CC, Connection Controller); 如果不符合所述预定约束条 件， 则通知所述路由控制单元 701计算出另一条路由， 并对该路由进行判定； 其中， 所述符合预定约束条件至少包括： 所述节点具有连通性， 所述节点的 波长资源信息表明该节点能够传输预定波长的光信号。
此外， 上述装置中还可以包括：
光路损伤验证模块， 与工作路由判定单元 702和保护路由判定单元 703 均连接， 设置为在所述工作路由判定单元 702或保护路由判定单元 703对一 条路由的每一个节点均判定其链路属性信息符合预定约束条件时， 对该路由 的节点以及相邻节点之间的光纤进行光路损伤验证， 并当判定该路由可用作 工作路由或保护路由时， 通知所述工作路由判定单元 702或保护路由判定单 元 703选定该路由作为一工作路由或保护路由。
光路损伤验证的处理例如： 判定该路由的所有光纤和节点上由于光路损 伤所产生的损耗累计值是否小于一预设值。 。
具体可以对光纤类型， 波长， 激光器， 光波汇聚器件， 光波分离器件等 进行检测验证， 具体参数可以是： a.色散、 b.光信噪比、 c. 功率， 以及 d.非线 性参数偏振模色散中的一个或者多个。
光路损伤验证模块所在的位置可以变化， 例如， 也可以嵌入在所述工作 路由判定单元 702中。
本发明的实施例具有以下有益效果： 其能够在计算出满足路由约束条件 的一条路由之后， 对其是否符合波长分配进行判断； 而不是在计算出多条路 由后一次性地进行波长分配， 因而提高了可用路由的命中率， 减少了模块之 间的信息交互， 提高了系统的稳定性。 而且在本发明实施例应用到具有波长 转换功能的有阻光网络中时， 当判定所述路由上各个节点的链路属性信息中 的波长资源信息不符合预定约束条件时， 还可以进一步判断通过波长转换能 力是否可以满足所述预定约束条件。
应当说明的是， 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 所 有的参数的取值可以根据实际情况进行调整， 且在该权利保护范围内。 本领 域的普通技术人员应当理解， 可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替 换， 而不脱离本发明技术方案的精神范围， 其均应涵盖在本发明的权利要求 范围当中。
工业实用性 本发明提供了一种光网络中寻找路由和波长分配的方法和装置， 本发明 在计算出满足预定约束条件的一条路由之后， 对其是否满足波长分配进行判 断； 而不是在计算出多条路由后一次性地进行波长分配， 因而提高了可用路 由的命中率， 减少了单元模块之间的信息交互， 提高了系统的稳定性。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种光网络中寻找路由和波长分配的方法， 包括：
拓朴步骤， 获取光网络的拓朴网络；
计算路由步骤， 在所述拓朴网络中， 计算出至少一条路由； 所述路由的 首节点和尾节点预先确定， 且所述至少一条路由是从所述首节点到尾节点的 所有路由中的其中一部分路由； 以及
波长分配判定步骤， 对于所述路由上的每一个节点， 判定该节点的链路 属性信息是否符合预定约束条件， 如果符合所述预定约束条件， 则选定该路 由作为工作路由， 结束； 如果不符合所述预定约束条件， 则返回到所述计算 路由步骤。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其中，
所述首节点支持将预定波长的光信号从该首节点处插入光纤； 所述尾节 点支持将预定波长的光信号从该尾节点处移出光纤。
3、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述波长分配判定步骤还包括： 在判定所述节点的链路属性信息符合预定约束条件时， 将光信号的波长转换 为预定波长以满足所述预定约束条件；
其中， 所述符合预定约束条件包括： 所述节点具有连通性， 并且所述节 点能够传输预定波长的光信号。
4、 根据权利要求 3所述的方法， 其中， 所述波长分配判定步骤还包括： 当判定所述节点的链路属性信息符合预定约束条件时， 对所述路由的节 点以及相邻节点之间的光纤进行光路损伤验证。
5、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述波长分配判定步骤还包括： 在选定所述路由作为工作路由之后， 当判定该工作路由需要保护路由时， 返 回到所述计算路由步骤来计算出一条路由； 以及
对于该路由上的每一个节点， 判定该节点的链路属性信息是否符合预定 约束条件， 如果符合所述预定约束条件， 则选定该路由作为所述保护路由， 结束； 如果不符合所述预定约束条件， 则返回到所述计算路由步骤；
其中， 所述符合预定约束条件包括： 所述节点具有连通性， 并且所述节 点能够传输预定波长的光信号。
6、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述计算路由步骤中， 通过递归 计算出所述路由。
7、 一种光网络中寻找路由和波长分配的装置， 包括：
路由控制单元， 设置为获取光网络的拓朴网络， 并在所述拓朴网络中， 计算出至少一条路由； 所述路由的首节点和尾节点预先确定， 且所述至少一 条路由是从所述首节点到尾节点的所有路由中的其中一部分路由； 以及
工作路由判定单元， 设置为对于所述路由上的每一个节点， 判定该节点 的链路属性信息是否符合预定约束条件， 如果符合所述预定约束条件， 则选 定该路由作为工作路由； 如果不符合所述预定约束条件， 则继续对所述路由 控制单元计算出的另一条路由进行判定。
8、 根据权利要求 7所述的装置， 其中， 所述路由控制单元还包括： 首尾节点判定模块， 设置为判定首节点是否支持预定波长的光信号从该 首节点处插入光纤， 且判定尾节点是否支持预定波长的光信号从该尾节点处 移出光纤。
9、 根据权利要求 7所述的装置， 其中， 所述路由控制单元还包括： 波长转换判定模块， 设置为在所述节点的链路属性信息被判定为符合预 定约束条件时， 将光信号的波长转换为预定波长以满足所述预定约束条件； 以及
算法选择模块， 设置为选择递归来执行所述路由计算。
10、 根据权利要求 7所述的装置， 还包括：
保护路由判定单元， 设置为： 在所述路由被选定为工作路由之后， 当判 定该工作路由需要保护路由时， 通知所述路由控制单元计算出一条路由， 对 于所述路由上的每一个节点， 判定该节点的链路属性信息是否符合预定约束 条件， 如果符合所述预定约束条件， 则选定该路由作为所述保护路由， 发送 给连接控制器； 如果不符合所述预定约束条件， 通知所述路由控制单元计算 出另一条路由， 并对该路由进行判定； 以及
光路损伤验证模块， 设置为： 在所述工作路由判定单元或保护路由判定 单元对一路由的每一个节点均判定其链路属性信息符合预定约束条件时， 对 该路由的节点以及相邻节点之间的光纤进行光路损伤验证， 并当判定该路由 能够用作工作路由或保护路由时， 通知所述工作路由判定单元或保护路由判 定单元选定该路由作为工作路由或保护路由；
其中， 所述符合预定约束条件包括： 所述节点具有连通性， 并且所述节 点能够传输预定波长的光信号。
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