[發(fā)明專利]一種波分復(fù)用網(wǎng)中單鏈路故障的子通路保護(hù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810012087.9
• 申請日: 2008-06-30
• 公開（公告）號: CN101330344A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雪葵;郭磊;王興偉;張愉;鄭小兵
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;H04B10/08
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種波分復(fù)用(WDM)網(wǎng)中單鏈路故障的子通 路保護(hù)方法。

背景技術(shù)

近幾年，由于互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的爆炸性增長，引發(fā)了對高速傳輸網(wǎng)絡(luò)的研究。波分復(fù)用(WDM) 技術(shù)能充分利用光纖中的巨大帶寬資源，因而得到廣泛利用。由于每根光纖中波長通道的傳 輸速率可高達(dá)吉比特量級，光纖鏈路失效將會導(dǎo)致大量業(yè)務(wù)中斷，因此必須對WDM光網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的針對WDM網(wǎng)中光纖鏈路失效均考慮以單鏈路失效為主，但隨著WDM 光網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和復(fù)雜性的逐漸增長，對光纖鏈路失效的切換時間以及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的計(jì)算時間的要 求也越來越高，在這種條件下，鏈路失效的可能性越來越高。如在視頻電話時，如果數(shù)據(jù)在 網(wǎng)絡(luò)中消耗地時間過多會造成視頻時延即語音、圖像不同步，輕則使視頻電話不流暢，重則 導(dǎo)致電話中斷。因此，光網(wǎng)絡(luò)中保護(hù)切換時間及網(wǎng)絡(luò)消耗時間條件下的保護(hù)問題已經(jīng)得到了 廣泛關(guān)注。

針對保護(hù)切換時間及網(wǎng)絡(luò)消耗時間條件下的生存性問題，僅有部分研究考慮了保護(hù)切換 時間的折中問題，而未考慮在不同保護(hù)切換時間下的阻塞率問題，以及網(wǎng)絡(luò)消耗時間問題。 因此這類研究未能解決實(shí)際網(wǎng)絡(luò)問題。

在介紹WDM光網(wǎng)絡(luò)中針對基于保護(hù)切換時間和時間復(fù)雜度的子通路保護(hù)方法之前，作如 下一些定義：

鏈路：相鄰兩個節(jié)點(diǎn)之間的一段光纖；

工作通路：發(fā)生業(yè)務(wù)往來的任意兩個節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑；

保護(hù)通路：為某一工作通路備用的數(shù)據(jù)傳輸路徑；

單鏈路失效：指同一時間段內(nèi)，WDM光網(wǎng)絡(luò)中有且只有一條鏈路發(fā)生失效(比如：斷裂)；

保護(hù)切換時間：為子通路上鏈路失效的時刻起到保護(hù)通路配置完畢開始承載業(yè)務(wù)量的時 刻止。

鏈路分離：不同通路(無論是工作通路還是保護(hù)通路)之間不共享任一鏈路。

目前針對單鏈路故障保護(hù)的方法主要有：通路保護(hù)、子通路保護(hù)及鏈路保護(hù)。由于通路 保護(hù)更適合當(dāng)前的網(wǎng)路框架，故大量研究都針對通路保護(hù)。所謂通路保護(hù)，就是為WDM網(wǎng)絡(luò) 中任意兩個節(jié)點(diǎn)之間需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時建立一條工作通路和保護(hù)通路，且工作通路和保護(hù) 通路必須在物理光纖鏈路上分離。如圖7所示，為WDM網(wǎng)絡(luò)中兩個節(jié)點(diǎn)a和e之間建立一條 工作通路a-b-c-d-e和保護(hù)通路a-g-e。正常情況下，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在工作通路上傳輸； 當(dāng)整個WDM網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)某段光纖鏈路失效(比如：斷裂)而使得某一工作通路不通，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 可以切換到該工作通路的保護(hù)通路上傳輸。通路保護(hù)又可再細(xì)分為專用通路保護(hù)(DPP)和共享 通路保護(hù)(SPP)。DPP和SPP的不同之處在于：DPP不允許任何保護(hù)通路之間共享鏈路中相同 的波長資源；SPP則允許不同的保護(hù)通路共享鏈路中相同的波長資源，前提是這些保護(hù)通路 各自對應(yīng)的工作通路是鏈路分離的。如圖7所示，為WDM網(wǎng)絡(luò)中兩個節(jié)點(diǎn)a和c之間建立一 條工作通路a-b-c和保護(hù)通路a-f-d-c；為WDM網(wǎng)絡(luò)中兩個節(jié)點(diǎn)d和e之間建立一條工 作通路d-e和保護(hù)通路d-c-h-e?？梢?，節(jié)點(diǎn)a和c之間的保護(hù)通路a-f-d-c和節(jié)點(diǎn) d和e之間的保護(hù)通路d-c-h-e經(jīng)過了相同鏈路d-c。采用DPP方法，鏈路d-c中需要 分配兩個波長資源；而采用SPP方法，鏈路d-c中只需要分配一個波長資源，這是因?yàn)楣?jié)點(diǎn) a和c之間的保護(hù)通路a-f-d-c對應(yīng)的工作通路a-b-c與節(jié)點(diǎn)d和e之間的保護(hù)通路d -c-h-e對應(yīng)的工作通路d-e是鏈路分離的，所以節(jié)點(diǎn)a和c之間的保護(hù)通路a-f-d-c 與節(jié)點(diǎn)d和e之間的保護(hù)通路d-c-h-e可共享鏈路d-c中相同的波長資源。由于可共享 鏈路中相同的波長資源，SPP的資源利用率和阻塞率性能均優(yōu)于DPP，故SPP的應(yīng)用較DPP廣 泛。但SPP也存在缺陷，即沒有考慮保護(hù)切換時間的約束，而保護(hù)切換時間作為網(wǎng)絡(luò)性能的 重要指標(biāo)是不可忽略的。保護(hù)切換時間越短，表明故障恢復(fù)越快。

所謂子通路保護(hù)(SSP)，就是將每個業(yè)務(wù)連接請求對應(yīng)的工作通路劃分為n段，每 段經(jīng)過的鏈路數(shù)為m，稱為子通路；然后為每條子通路各自計(jì)算一條鏈路分離的子保護(hù)通路， 從而滿足保護(hù)切換時間的要求。如圖4所示，為WDM網(wǎng)絡(luò)中兩個節(jié)點(diǎn)a和f之間建立一條工 作通路a-b-c-d-f，并將工作通路分為2段子通路，分別為a-b-c和c-d-f。然后為 子通路a-b-c尋找子保護(hù)通路a-e-h-c，為子通路c-d-f尋找子保護(hù)通路c-g-i-f。