[發(fā)明專利]基于光網(wǎng)絡(luò)單元休眠的負(fù)載感知型路由方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110330479.1
• 申請(qǐng)日: 2011-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN102437949A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯維剛;郭磊;鞏小雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/56
• 分類號(hào): H04L12/56;H04B10/12
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于光網(wǎng)絡(luò)單元休眠的負(fù)載感知型路由方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，視頻會(huì)議以及多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)用愈加頻繁與廣泛，傳統(tǒng)接入技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足不斷增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)帶寬需求，覆蓋“最后一公里”的接入網(wǎng)已經(jīng)成為向用戶提供寬帶業(yè)務(wù)的瓶頸。

光纖和無(wú)線接入已成為兩種較可靠的接入網(wǎng)技術(shù)，各自具有良好優(yōu)勢(shì)。光接入網(wǎng)技術(shù)具有大容量、高帶寬、低損耗以及防電磁干擾等特點(diǎn)，而無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)具有低成本以及高靈活性等優(yōu)勢(shì)，為用戶提供便捷服務(wù)，免去鋪設(shè)光纖費(fèi)用。有效融合上述兩種接入網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)是未來(lái)接入網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和通信設(shè)備數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，信息和通信技術(shù)(Information?andCommunication?Technology，ICT)能耗呈近似指數(shù)增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界范圍內(nèi)，ICT能耗雖僅占總能耗的8％，但在不久的將來(lái)，隨著ICT主力軍，電信網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量持續(xù)增加，相應(yīng)能耗會(huì)快速增長(zhǎng)，從而造成ICT領(lǐng)域能量的過(guò)度消耗，而能量短缺問(wèn)題將會(huì)成為制約未來(lái)ICT和電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展瓶頸。因此，給出有效的路由方法降低其能耗，對(duì)ICT穩(wěn)定發(fā)展是很有必要的。

接入網(wǎng)是連接中心局(Central?Office，CO)與用戶的“最后一公里”電信網(wǎng)絡(luò)，是全網(wǎng)重要組成部分之一，占據(jù)相當(dāng)比例的全網(wǎng)能耗。另一方面，由于采用低效的網(wǎng)絡(luò)路由與能量管理方法，網(wǎng)絡(luò)資源冗余較為嚴(yán)重，造成不必要的能耗。通過(guò)休眠低負(fù)載網(wǎng)元，在提高開啟網(wǎng)元資源利用率的同時(shí)，可節(jié)省大部分能耗。因此，針對(duì)如何對(duì)設(shè)備進(jìn)行負(fù)載感知，通過(guò)休眠低負(fù)載設(shè)備降低其能耗對(duì)節(jié)能型接入網(wǎng)的構(gòu)建是具有重要意義的。

因此，未來(lái)接入網(wǎng)應(yīng)該是無(wú)線與光接入技術(shù)相融合的，且是節(jié)能的，即混合無(wú)線光寬帶接入網(wǎng)(Hybrid?Wireless?Optical?Broadband?Access?Networks，HWOBAN)，可通過(guò)有效的基于設(shè)備休眠的負(fù)載感知型路由方法以減少其“碳足跡”。但是，目前網(wǎng)絡(luò)能量管理方法主要集中在如何提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能效上，即改進(jìn)設(shè)備的制作工藝或制造節(jié)能型路由器等。此外，目前無(wú)線和光接入的節(jié)能路由方法是分別獨(dú)立展開研究，對(duì)HWOBAN中基于光網(wǎng)絡(luò)單元(簡(jiǎn)稱ONU)休眠的負(fù)載感知型路由方法研究較少。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有方法存在的不足，本發(fā)明提出一種基于光網(wǎng)絡(luò)單元休眠的負(fù)載感知型路由方法，以達(dá)到提高光網(wǎng)絡(luò)單元ONU利用率，降低網(wǎng)絡(luò)能耗的目的。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于光網(wǎng)絡(luò)單元休眠的負(fù)載感知型路由方法，包括以下步驟：

步驟1：分別設(shè)置光網(wǎng)絡(luò)單元ONU工作負(fù)載高門限值HW和低門限值LW，所述的工作負(fù)載高門限值HW應(yīng)取為光網(wǎng)絡(luò)單元ONU總?cè)萘康?0％；所述的工作負(fù)載低門限值LW應(yīng)取為光網(wǎng)絡(luò)單元ONU總?cè)萘康?％；

步驟2：判斷業(yè)務(wù)狀態(tài)，如果業(yè)務(wù)到達(dá)，則執(zhí)行步驟3，若業(yè)務(wù)離開，則執(zhí)行步驟4；

步驟3：采用負(fù)載感知的方法確定目的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，為到達(dá)用戶從第一跳無(wú)線路由器到選中目的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU計(jì)算路徑，完成上行數(shù)據(jù)傳輸，具體步驟如下：

步驟3-1：初始狀態(tài)，將網(wǎng)絡(luò)中所有的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU放入一個(gè)集合中，形成初始的備選集；

步驟3-2：隨著業(yè)務(wù)的變化，對(duì)備選集進(jìn)行更新：依次對(duì)當(dāng)前具有工作負(fù)載的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU進(jìn)行感知，如果所述的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的門限值滿足區(qū)間[0，HW]，則將所述的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU按降序排列，如果所述的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的門限值不在區(qū)間[0，HW]內(nèi)，則刪除該光網(wǎng)絡(luò)單元ONU，重復(fù)此過(guò)程，直至將光網(wǎng)絡(luò)中所有的光網(wǎng)絡(luò)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(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元作為目的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU；

步驟3-4：利用最短路徑方法計(jì)算由第一跳無(wú)線路由器到選中目的光網(wǎng)絡(luò)單元之間的業(yè)務(wù)路徑；

步驟3-5：將業(yè)務(wù)按照步驟3-4的路徑上傳給目的光網(wǎng)絡(luò)單元步驟4：判斷業(yè)務(wù)離開后，該業(yè)務(wù)所在的光網(wǎng)絡(luò)單元能否被休眠，休眠的條件為：

(1)業(yè)務(wù)離開后，光網(wǎng)絡(luò)單元當(dāng)前工作負(fù)載小于工作負(fù)載低門限值LW；

(2)當(dāng)前所有激活光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的可用工作總?cè)萘繚M足光網(wǎng)絡(luò)單元剩余業(yè)務(wù)負(fù)載需求；

(3)網(wǎng)絡(luò)單元的剩余業(yè)務(wù)能找到重路由路徑；

若同時(shí)滿足上面3個(gè)條件，則將所述的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU休眠，執(zhí)行步驟5，否則，所述的光網(wǎng)絡(luò)單元ONU的狀態(tài)保持不變；