[發明專利]基于光網絡單元休眠的負載感知型路由方法

有效

• 申請號: 201110330479.1
• 申請日: 2011-10-26
• 公開（公告）號: CN102437949A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 侯維剛;郭磊;鞏小雪
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04B10/12
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術領域

本發明屬于通信網絡技術領域，特別涉及一種基于光網絡單元休眠的負載感知型路由方法。

背景技術

近年來，視頻會議以及多媒體業務應用愈加頻繁與廣泛，傳統接入技術已經無法滿足不斷增長的業務帶寬需求，覆蓋“最后一公里”的接入網已經成為向用戶提供寬帶業務的瓶頸。

光纖和無線接入已成為兩種較可靠的接入網技術，各自具有良好優勢。光接入網技術具有大容量、高帶寬、低損耗以及防電磁干擾等特點，而無線接入網技術具有低成本以及高靈活性等優勢，為用戶提供便捷服務，免去鋪設光纖費用。有效融合上述兩種接入網技術優勢是未來接入網發展的必然趨勢。

隨著網絡規模和通信設備數量的不斷增長，信息和通信技術(Information?andCommunication?Technology，ICT)能耗呈近似指數增長。據統計，目前全世界范圍內，ICT能耗雖僅占總能耗的8％，但在不久的將來，隨著ICT主力軍，電信網絡的業務量持續增加，相應能耗會快速增長，從而造成ICT領域能量的過度消耗，而能量短缺問題將會成為制約未來ICT和電信網絡的發展瓶頸。因此，給出有效的路由方法降低其能耗，對ICT穩定發展是很有必要的。

接入網是連接中心局(Central?Office，CO)與用戶的“最后一公里”電信網絡，是全網重要組成部分之一，占據相當比例的全網能耗。另一方面，由于采用低效的網絡路由與能量管理方法，網絡資源冗余較為嚴重，造成不必要的能耗。通過休眠低負載網元，在提高開啟網元資源利用率的同時，可節省大部分能耗。因此，針對如何對設備進行負載感知，通過休眠低負載設備降低其能耗對節能型接入網的構建是具有重要意義的。

因此，未來接入網應該是無線與光接入技術相融合的，且是節能的，即混合無線光寬帶接入網(Hybrid?Wireless?Optical?Broadband?Access?Networks，HWOBAN)，可通過有效的基于設備休眠的負載感知型路由方法以減少其“碳足跡”。但是，目前網絡能量管理方法主要集中在如何提高網絡設備能效上，即改進設備的制作工藝或制造節能型路由器等。此外，目前無線和光接入的節能路由方法是分別獨立展開研究，對HWOBAN中基于光網絡單元(簡稱ONU)休眠的負載感知型路由方法研究較少。

發明內容

針對現有方法存在的不足，本發明提出一種基于光網絡單元休眠的負載感知型路由方法，以達到提高光網絡單元ONU利用率，降低網絡能耗的目的。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種基于光網絡單元休眠的負載感知型路由方法，包括以下步驟：

步驟1：分別設置光網絡單元ONU工作負載高門限值HW和低門限值LW，所述的工作負載高門限值HW應取為光網絡單元ONU總容量的80％；所述的工作負載低門限值LW應取為光網絡單元ONU總容量的5％；

步驟2：判斷業務狀態，如果業務到達，則執行步驟3，若業務離開，則執行步驟4；

步驟3：采用負載感知的方法確定目的光網絡單元ONU，為到達用戶從第一跳無線路由器到選中目的光網絡單元ONU計算路徑，完成上行數據傳輸，具體步驟如下：

步驟3-1：初始狀態，將網絡中所有的光網絡單元ONU放入一個集合中，形成初始的備選集；

步驟3-2：隨著業務的變化，對備選集進行更新：依次對當前具有工作負載的光網絡單元ONU進行感知，如果所述的光網絡單元ONU的門限值滿足區間[0，HW]，則將所述的光網絡單元ONU按降序排列，如果所述的光網絡單元ONU的門限值不在區間[0，HW]內，則刪除該光網絡單元ONU，重復此過程，直至將光網絡中所有的光網絡單元ONU遍歷完畢，形成目的備選集；

步驟3-3：在更新后的目的備選集中，選擇第一個光網絡單元作為目的光網絡單元ONU；

步驟3-4：利用最短路徑方法計算由第一跳無線路由器到選中目的光網絡單元之間的業務路徑；

步驟3-5：將業務按照步驟3-4的路徑上傳給目的光網絡單元步驟4：判斷業務離開后，該業務所在的光網絡單元能否被休眠，休眠的條件為：

(1)業務離開后，光網絡單元當前工作負載小于工作負載低門限值LW；

(2)當前所有激活光網絡單元ONU的可用工作總容量滿足光網絡單元剩余業務負載需求；

(3)網絡單元的剩余業務能找到重路由路徑；

若同時滿足上面3個條件，則將所述的光網絡單元ONU休眠，執行步驟5，否則，所述的光網絡單元ONU的狀態保持不變；