[發明專利]基于多面體結構的光網絡多故障保護方法

有效

• 申請號: 201210283059.7
• 申請日: 2012-08-09
• 公開（公告）號: CN103580746A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 李新;黃善國;趙永利;胡楠;張杰;顧畹儀
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B10/032
• 分類號: H04B10/032;H04L12/24
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;南毅寧

技術領域

本發明涉及通信領域，具體地，涉及一種基于多面體結構的光網絡多故障保護方法。

背景技術

在光通信網絡中，為了保證光信號遠距離、低損耗的傳輸，整條光纖鏈路必須滿足非常苛刻且敏感的物理條件，任何細微的幾何形變或者輕微污染都會造成信號的巨大衰減，甚至中斷通信。隨著超大容量光網絡規模的擴大和傳輸速率的提高，使得網絡遭受自然災害破壞、人工操作失誤和軟件配置錯誤等多重故障的概率增加，這些將降低光網絡帶寬提供的可靠性，增加保護恢復資源配置冗余和調度的復雜性。

預置圈（P圈或P-cycle）是W.D.Grover教授在1998年提出的概念，是一種基于環結構的網絡保護方案。P-cycle是利用空閑資源預先設置的環形通道來實現網狀網絡中的快速保護。它區別于其他如增強環法、單向環雙重覆蓋法等基于環的保護方案的最大特點就是在允許工作通道任意選擇路由的條件下，同時可對圈上和跨接區段上的鏈路故障提供保護。在單故障的情況下，p-cycle中的哈密爾頓圈達到最優的資源利用率。

為了實現多條并發鏈路故障的保護，已有文獻提出了以p-cycle為基礎的保護方案。這樣的保護方案中，對于物理拓撲中每條鏈路，必須使得其處在多條物理路徑不相交的圈（cycle）中，以使在多故障的情況下至少有一個cycle是沒有受到故障的影響。但是根據理論證明和實際應用，對于多條鏈路并發故障情況下，p-cycle組合并不能達到最優的保護資源利用。

針對多條并發鏈路故障的光網絡保護問題，現有技術中尚無良好的解決方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種光通信網絡中使用的保護方法以至少解決現有技術中存在的上述問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種基于多面體結構的光網絡多故障保護方法，該方法包括：根據所述光網絡的物理拓撲和預計將出現并發故障的鏈路的數目，構建所述多面體保護結構；以及在所構建的多面體保護結構的每一條鏈路上分配保護資源。

進一步地，所述構建所述多面體保護結構的步驟包括：確定所述光網絡的物理拓撲中的跨接鏈路；以及從所述光網絡的物理拓撲中去除所確定的跨接鏈路，由剩余的鏈路和節點組成所構建的多面體保護結構。

進一步地，所述確定所述光網絡的物理拓撲中的跨接鏈路包括：對于所述光網絡的物理拓撲的每一條鏈路，判斷鏈路兩端的節點是否都滿足條件：度大于m+1，其中m為所述預計將出現并發故障的鏈路的數目；以及將滿足所述條件的鏈路確定為所述跨接鏈路。

進一步地，所述在所構建的多面體保護結構的每一條鏈路上分配保護資源的步驟包括：根據所構建的多面體保護結構中具有最大工作資源的鏈路的工作資源數量以及具有最大工作資源的跨接鏈路的工作資源數量來分配所述保護資源。

進一步地，所述在所構建的多面體保護結構的每一條鏈路上分配保護資源的步驟包括：確定第一資源值，其中該第一資源值為所述具有最大工作資源的鏈路的工作資源數量乘以m；確定第二資源值，其中該第二資源值為所述具有最大工作資源的跨接鏈路的工作資源數量乘以m除以（m+1）；比較所述第一資源值和所述第二資源值；以及根據比較結果，以所述第一資源值和所述第二資源值中的較大者來分配所述保護資源到所構建的多面體保護結構的每一條鏈路。

進一步地，在確定所述光網絡的物理拓撲中的跨接鏈路之前，該方法還包括：確定所述光網絡的物理拓撲中存在哈密爾頓圈，在不存在所述哈密爾頓圈的情況下，確定所述光網絡的物理拓撲中的跨接鏈路。

通過上述技術方案，根據光網絡的物理拓撲和預計將出現并發故障的鏈路的數目，構建所述多面體保護結構并利用所構建的多面體保護結構來對光網絡進行保護，能夠實現對多故障光網絡進行有效地保護；在所構建的多面體保護結構上分配保護資源，能夠使網絡具有較低的冗余度，提高了資源的利用率，并且能夠使光網絡在50ms以內進行保護倒換。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是根據本發明實施方式的一種基于多面體結構的光網絡多故障保護方法的流程圖；

圖2是根據本發明優選實施方式的一種基于多面體結構的光網絡多故障保護方法的流程圖；

圖3是根據本發明優選實施方式的一種基于多面體結構的光網絡多故障保護方法的流程圖；

圖4是示例的光網絡拓撲示意圖；