[發明專利]基于分層虛拓撲的跨粒度層的生存性方法

無效

• 申請號: 201010585269.2
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102026051A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 曲樺;焦磊;趙季紅;王力
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04L12/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于通信領域，具體涉及一種適用于多粒度光網絡中具有不同帶寬需求的業務的基于分層虛拓撲的跨粒度層的生存性方法。

背景技術

隨著通信業務量的快速增長和WDM技術的不斷成熟，同一根光纖中可集成的波長數也不斷增加。這樣一方面提高了光纖資源的利用率，另一方面也增加了OXC節點的成本和復雜性，降低了其可靠性。多粒度交換包括波長，波帶和光纖的交換。其核心思想是將不同的波長綁定在波帶或光纖上，組成一個信息實體，直接進行交換，這樣就減小了節點的端口規模，并增加了吞吐能力。

由于光纖中擁有數量眾多的波長，且波長具有很高的比特率，所以光網絡的故障會對網絡性能帶來很大影響。因而生存性研究對光網絡具有重要意義。生存性機制主要包括保護機制和恢復機制。其中，保護機制具有很短的恢復時間，能夠滿足所有業務對恢復時間的要求，在光網絡中被更多的研究和使用。

當前多粒度網中的生存性策略仍然存在以下不足：

(1)在多粒度光網絡的生存性研究中，主要是針對波長級的業務，少數文章是針對波帶級的業務。未考慮業務請求帶寬是可變的，比如業務需要單個或多個波長或波帶。

(2)在多粒度光網絡的生存性研究中，未考慮業務的帶寬需求，大帶寬粒度的業務在選取最短路徑后，可能無法滿足帶寬需求。

(3)在多粒度網中的生存性研究中，小帶寬粒度的業務會占用大量空閑的波帶，消耗大量波帶資源。

發明內容

本發明的目的在于解決多粒度網中現有的生存性策略在對不同帶寬粒度業務的路由問題，為業務計算最短路由時不能滿足業務帶寬需求的問題，以及小帶寬粒度業務請求下提高網絡資源利用率的基于分層虛拓撲的跨粒度層的生存性方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，首先是分層虛拓撲的建立機制，它是將物理網絡依照波帶的個數，劃分為邏輯上相互獨立的子網，每個子網包含該波帶內的波長，根據波長和波帶粒度建立分層虛拓撲，即波長粒度層和波帶粒度層；其次是不同帶寬需求業務的分層路由機制，該機制設定了一個閥值，將業務的帶寬需求與閥值相比較，若帶寬需求大于閥值，從波帶粒度層使用Dijkstra算法計算最短路徑，若帶寬需求小于閥值，從波長粒度層計算K條最短路徑，然后計算在波長粒度層所得到的K條路徑的帶寬，即在各子網內的滿足波長連續性要求的可用波長數，選取滿足且最接近業務帶寬需求的路徑；再次是跨粒度層的聯合路由機制，若上述方法未找到滿足需求的路徑，聯合波帶粒度層和波長粒度層計算K條最短路徑，并計算各路徑的帶寬，選取滿足且最接近業務需求的路徑；最后是保護路由的計算，如果工作路徑處于波帶粒度層，則去除相應的波帶鏈路，在波帶層或跨粒度層計算保護路由，如果工作路徑處于波長層，則去除相應的波長鏈路，在波長層和跨粒度層計算保護路由，如果工作路徑處于跨粒度層，則去除相應的波長和波帶鏈路，在跨粒度層計算保護路由。

所述的分層虛拓撲由波帶粒度層，波長粒度層和層間的虛鏈路組成。波帶粒度層由波帶節點，波帶鏈路組成。波長粒度層由波長節點和波長鏈路組成，并且去除了與波帶鏈路相對應的波長鏈路，波長粒度層是一個多層圖，包含多個相互獨立的波長虛拓撲層。波帶節點和波長節點之間由虛鏈路連接起來。

所述的針對不同帶寬需求業務分層路由機制，將依據業務帶寬粒度做出判斷，帶寬大于閥值的業務在波帶粒度層計算最短路由，帶寬小于閥值的業務在波長粒度層計算K條最短路由，并選定帶寬最接近且滿足業務需求的路徑。

所述的聯合路由機制，在上述方法未找到合適路徑時，將會聯合波帶粒度層和波長粒度層計算K條最短路由，并選定帶寬最接近且滿足業務需求的路徑。該機制中的工作路徑建立方法如下：

S101網絡初始化，構建虛拓撲圖；

S102業務到來，計算的T-γ值，如果計算所得T-γ＞0，轉S103，否則轉S104，其中T為業務請求帶寬所需的波長數，γ為設定的閥值；

S103在各波帶子網的波帶粒度層計算最短路由；

S104在各子網的波長粒度層計算K條最短路由，并計算各路徑的WBP_x(1＜X＜|B|)的值及P_X(P_X＝WBP_x-T)的值，其中X為波帶子網的排序號，|B|為光纖中所含波帶數，WBP_x為路徑在序號為X的波帶子網內滿足波長連續性約束的可用波長數；

S105判斷是否在波帶粒度層找到最短路徑，找到轉S107，否則轉S108：