[發(fā)明專利]平均節(jié)點度較高的光分組交換網(wǎng)絡(luò)多鏈路故障保護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611025032.2
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106656312B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李碩;金志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: H04B10/038
• 分類號: H04B10/038
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程毓英

本發(fā)明公開一種平均節(jié)點度較高的光分組交換網(wǎng)絡(luò)多鏈路故障保護方法，包括下列步驟：將符合要求的源?目的節(jié)點對分為一組；當數(shù)據(jù)包到達源節(jié)點時，源節(jié)點復(fù)制數(shù)據(jù)包，得到數(shù)據(jù)包的N?1個副本；之后源節(jié)點將數(shù)據(jù)包通過源節(jié)點和目的節(jié)點之間的主路徑傳輸向目的節(jié)點，并將N?1個副本傳輸向源節(jié)點相連的N?1個中繼節(jié)點；每個中繼節(jié)點中存在進行編碼的兩個節(jié)點對對應(yīng)的緩存器來緩存未進行網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包，當數(shù)據(jù)包的一個副本到達中繼節(jié)點時：(a)如果對應(yīng)編碼的節(jié)點對無緩存的副本，數(shù)據(jù)包的副本被存儲在緩存器中；如果緩存器已滿，則丟棄數(shù)據(jù)包的副本；(b)如果對應(yīng)編碼的節(jié)點對有緩存中的副本，則中繼節(jié)點讀取緩存最久的數(shù)據(jù)包副本，和新到達的數(shù)據(jù)包副本進行網(wǎng)絡(luò)編碼，并將此數(shù)據(jù)包傳輸向目的節(jié)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在平均節(jié)點度較高的光核心網(wǎng)絡(luò)中的雙路徑故障保護機制。該方法使用網(wǎng)絡(luò)編碼,可以提供額外的路徑進行數(shù)據(jù)傳輸，在出現(xiàn)多鏈路故障時保證數(shù)據(jù)的正常傳輸。本發(fā)明涉及了光網(wǎng)絡(luò)中的鏈路故障保護方法及網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)，屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與業(yè)務(wù)種類的不斷增加，因特網(wǎng)的規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡(luò)流量以指數(shù)速度遞增，這些都對網(wǎng)絡(luò)帶寬、傳輸速度，節(jié)點處理能力、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性提出了更高的要求。全光網(wǎng)絡(luò)被認為是未來可以滿足高速增長的帶寬需求的網(wǎng)絡(luò)。在光網(wǎng)絡(luò)中，每個波長承載的傳輸容量可高達吉比特每秒，因此網(wǎng)絡(luò)故障(如鏈路斷裂、節(jié)點故障等)會導(dǎo)致大量業(yè)務(wù)的中斷，從而帶來不可估量的巨大經(jīng)濟損失。因此，光網(wǎng)絡(luò)的抗毀技術(shù)已經(jīng)成為一個研究熱點。抗毀策略主要包括保護和恢復(fù)兩大類。保護策略是指預(yù)先為業(yè)務(wù)分配好保護資源，同時使用正常資源和保護資源傳輸數(shù)據(jù)包的多個副本，當網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障的鏈路小于數(shù)據(jù)包傳輸?shù)母北緜€數(shù)，則數(shù)據(jù)包可以正常傳輸，網(wǎng)絡(luò)可以正常工作。恢復(fù)是指并不事先為業(yè)務(wù)分配預(yù)留的保護資源，當故障發(fā)生后，再動態(tài)地尋找網(wǎng)絡(luò)中富余資源來承載受故障影響的業(yè)務(wù)。由于保護策略可滿足實時業(yè)務(wù)的需求，因此很多研究是基于保護策略的。

光分組交換網(wǎng)絡(luò)中，保護策略的基本思路是提供額外的保護路徑，使用此路徑傳輸數(shù)據(jù)包的副本。例如在1+1路徑保護方法中，源節(jié)點和目的節(jié)點間存在1條主路徑和1條保護路徑，主路徑和保護路徑之間沒有相同的鏈路。源節(jié)點新接收到數(shù)據(jù)包時，復(fù)制此數(shù)據(jù)包，之后通過主路徑(根據(jù)某種方法計算出的最優(yōu)路徑)傳輸此數(shù)據(jù)包，同時通過額外的1條保護路徑傳輸此數(shù)據(jù)包的副本。一般地，此數(shù)據(jù)包及其副本中的任意一個到達目的節(jié)點則該數(shù)據(jù)包傳輸成功。當網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)1條故障鏈路時，此方法可以保障網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)的正常傳輸。1+N路徑保護方法可以保證網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)N條故障鏈路時網(wǎng)絡(luò)可以正常工作。在此方法中，源節(jié)點和目的節(jié)點間存在1條主路徑和N條保護路徑，源節(jié)點新接收到數(shù)據(jù)包時，通過主路徑和保護路徑傳輸此數(shù)據(jù)包的1+N個副本，目的節(jié)點接收到任意一個副本則數(shù)據(jù)包傳輸成功。但是路徑保護的方法產(chǎn)生了冗余的數(shù)據(jù)包，使得網(wǎng)絡(luò)中的流量增加了N倍，尤其是當N較大時，很容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞。