[發明專利]一種疏導節點個數最少化的多播業務疏導方法

有效

• 申請號: 201310513725.6
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103501197A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 劉煥淋;胡曉慧;薛湘;方強;劉洋;黃勝
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;H04J14/02
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明涉及光纖通信技術領域，具體涉及WDM網狀光網絡中的一種疏導節點個數最少化多播業務疏導方法。

技術背景

通常對WDM光網絡中業務疏導的研究，都是假設網絡中的所有節點都具有疏導能力。而具有疏導功能的節點包含一個疏導單元。因此，具有疏導功能節點的代價遠大于不具有疏導功能節點的代價。所以，在實際的WDM骨干網中，不可能為網絡中的每個節點都配置成具有疏導功能的節點。這樣，網絡中的節點可分為2類，一類是具有疏導能力的節點，稱為疏導節點，可以完成低速業務的交換和疏導功能；另一類為普通節點，稱為無疏導能力節點，只能完成業務的交換功能，不能完成低速業務的疏導傳輸，這樣的網絡就稱為稀疏疏導網絡。然而，在稀疏疏導網絡中，由于部分節點不能進行低速業務的疏導傳輸，這樣就會造成網絡資源不能合理的利用，使網絡性能下降。所以，如何選擇疏導節點并且如何在不明顯降低網絡性能的條件下盡量少用疏導節點是一個值得研究的問題。

隨著數字廣播、物聯網和云計算應用需求的增長，網絡中點到多點、多點到單點和多點到多點的多播應用越來越多，網絡帶寬的消耗和擁塞發生快速增加，使網絡資源日趨緊張。需要尋找一種有效的多播業務疏導方法來提高網絡資源利用率，降低網絡阻塞率。

針對多播業務疏導，引入了光樹的概念，它使得網絡中的每個節點同時具備了多個邏輯鄰節點，減少了業務的傳輸跳數，提高了網絡資源利用率。由于以往的研究對象都是針對全疏導網絡，這樣會造成網絡的建設成本非常高，而且有研究表明，當網絡中配備的疏導節點個數過多時，并不能大幅度提高網絡的性能，所以對稀疏疏導網絡進行研究非常有必要。

發明內容

由于網絡中配備具有疏導能力的節點個數過多時對網絡性能改善并不明顯，并且具有疏導能力的節點相比無疏導能力的節點代價更高，所以如何合理選擇盡量少的疏導節點對網絡的建設具有很大的實用意義和經濟價值。

本發明所要解決的技術問題是，如何合理配備網絡中疏導節點個數，達到提高網絡性能的作用。

本發明采用如下的技術方案，一種疏導節點個數最少化的多播業務疏導方法，包括節點最小代價最大度數的疏導節點排序，基于稀疏疏導節點網絡的多播業務傳輸，基于網絡阻塞率約束的最少疏導節點個數選擇。

計算出網絡中所有n個多播請求的最低網絡阻塞率P₀；根據節點最小代價最大度排序方法對節點的疏導能力進行從大到小的排序，確定網絡在多播請求下可以劣化的網絡阻塞率上限值P_k；按節點的疏導能力排序順序逆向去掉網絡中該節點疏導能力，得到的網絡為稀疏疏導網絡；依次在網絡中去掉節點的業務疏導能力，每去掉一個節點疏導能力后，計算網絡在多播業務請求下的實際網絡阻塞率P_i；如果P_i小于等于P_k，繼續向網絡中添加配置下一個無疏導能力節點，直到網絡阻塞率P_i大于P_k值，恢復最后加入的無疏導能力節點的疏導能力，使成為有疏導能力的疏導節點，輸出當前網絡的無疏導能力節點集合和有疏導能力節點集合。

節點最小代價最大度數的疏導節點排序具體包括，根據網絡中各節點關聯鏈路及各輸出鏈路代價總和計算各節點的代價值，按照代價值由小到大作為疏導能力節點的排列順序。若多個節點的代價相同，則比較這些節點的度數，度數最大的節點擔任疏導節點的優先級最高，排序在這幾個節點的最前面，依此類推。若多個節點的代價和節點度數都相同，則幾個節點疏導能力隨機排序。按此排序規則，排在最前面的節點具有擔任疏導節點的最高優先級，排在最后面的節點選擇作疏導節點的優先級最低。

基于稀疏疏導節點網絡的多播業務傳輸包括，網絡中不同類型的節點疏導能力不同，根據多播業務源和目的節點的不同，分為下面4種情況，請求源節點和目的節點都為疏導節點，源節點為疏導節點目的節點為無疏導能力節點，源節點為無疏導能力節點目的節點為疏導能力節點，源目的節點都為無疏導能力節點。