CN102487350A - 一种ptn网络拓扑规划方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PTN网络拓扑规划方法及装置，该方法包括：根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息，基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。该装置包括：缓存模块和控制模块。本发明可适用于大规模的网络拓扑规划。相对于现有技术，在网络规模一定的情况下采用本发明的技术方案可以使网络拓扑规划效率更高。

Description

一种PTN网络拓扑规划方法及装置

技术领域

本发明涉及PTN网络规划技术领域，尤其涉及一种PTN(Package TransportNetwork，分组传送网)网络拓扑规划方法及装置。

背景技术

随着IP(Internet Protocol，互联网协议)应用、以太网环境的快速普及和迅速发展以及网络业务的迅猛增长，传统传输网络已经远远适应不了用户的需求，此时PTN分组传送网应运而生。PTN是新一代基于分组的、面向连接的多业务传送技术，不仅能较好地承载电信级以太网业务，而且兼顾了传统的TDM(TimeDivision Multiplexing，时分复用)业务。

在PTN的具体技术实现上，MPLS-TP(Multi Protocol LabelSwitching-Transport Profile，多协议标签交换传送子集)已经成为多业务承载的关键支撑技术，为IP网络带来诸多关键性优势，因而采用MPLS-TP和其派生出来的传送、控制技术是目前最优的IP传送层同步发展和融合方案。

基于MPLS-TP技术对PTN网络进行拓扑规划时，规划及优化的思想之一是利用全连通网络的特性，即每两个不同顶点之间都有一条边相连。显然，这种方法虽然能够满足业务需求，但必然会造成网络的冗余度过大，不具有太大的经济意义。

在全连通网络中删除某条链路之后，如果还能满足网络拓扑的连通度要求、具备良好的分组Qos(Quality of Service，服务质量)以及完善的保护倒换和业务恢复的功能等条件，就可以认为这条链路是冗余的，希望尽可能地删除这些冗余链路。

当业务数量非常庞大，特别是当这些业务所涉及的节点数量很大的时候，若初始化网络为全连通网络，则在一个完全图G＝(V，E)中，设|V|＝n，n为节点数，边数

可见链路数是随节点数成二次方增长的，因此按照目前一次删除一条冗余链路的方式，所花费时间是不可容忍的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种PTN网络拓扑规划方法及装置，提高PTN网络拓扑设计的效率。

本发明采用的技术方案是，所述PTN网络拓扑规划方法，包括：

根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息；

基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。

进一步的，所述业务信息包括业务的源节点、目的节点、保护方式和优先级；

所述根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息，具体包括：

根据业务信息中的源节点和目的节点得到需要进行网络拓扑规划的所有节点的信息。

进一步的，所述基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配，具体包括：

步骤A，初始设置删除链路的个数d；

步骤B，在当前未标记为不可删的链路中随机选择当前待删除的d条链路，通过检查试删除所述d条链路后的网络拓扑的连通度是否满足要求，若是，则执行步骤C，否则执行步骤D；

步骤C，在满足分组Qos的情况下进行业务分配，基于业务分配的不同情况确定所述d条链路的可删性并更新d值，跳转步骤E；

步骤D，基于d的不同数值确定所述d条链路的可删性并更新d值，跳转步骤E；

步骤E，在当前未标记为不可删的链路个数和更新后的d值之间选择较小者作为当前待删除的链路的个数d，跳转步骤B，直到没有待删除链路，流程结束。

进一步的，所述步骤C中基于业务分配的不同情况确定所述d条链路的可删性并更新d值，具体包括：

如果业务全部分配成功，则删除所述d条链路，以加法增大策略调整d的值；

如果业务未全部分配成功，则当d＞1时，以乘法减小策略调整d的值，当d＝1时，将所述d条链路标记为不可删，将当前的d值作为更新后的d值。

进一步的，所述步骤D中基于d的不同数值确定所述d条链路的可删性并更新d值，具体包括：

若d＞1，则以乘法减小策略调整d的值；若d＝1，则将所述d条链路标记为不可删，将当前的d值作为更新后的d值。

进一步的，该方法在根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息之后，且在基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配之前，还包括：

对所有节点组成的全连通链路首次进行网络拓扑的连通度检查和业务分配，若网络拓扑的连通度满足要求且业务全部分配成功，则基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配，否则流程结束。

本发明还提供一种PTN网络拓扑规划装置，包括：

信息获取模块，用于根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息；

网络拓扑模块，用于基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。

进一步的，所述业务信息包括业务的源节点、目的节点、保护方式和优先级；

所述信息获取模块进一步用于：

根据业务信息中的源节点和目的节点得到需要进行网络拓扑规划的所有节点的信息。

进一步的，所述网络拓扑模块具体包括：

初始值设置模块，用于初始设置删除链路的个数d；

连通度判断执行模块，用于在当前未标记为不可删的链路中随机选择当前待删除的d条链路，通过检查试删除所述d条链路后的网络拓扑的连通度是否满足要求，若是，则调用业务分配判断执行模块，否则调用数值判断执行模块；

业务分配判断执行模块，用于在满足分组Qos的情况下进行业务分配，基于业务分配的不同情况确定所述d条链路的可删性并更新d值，调用更新选择模块；

数值判断执行模块，用于基于d的不同数值确定所述d条链路的可删性并更新d值，调用更新选择模块；

更新选择模块，用于在当前未标记为不可删的链路个数和更新后的d值之间选择较小者作为当前待删除的链路的个数d，调用连通度判断执行模块，直到没有待删除链路为止。

进一步的，所述业务分配判断执行模块用于：

当业务全部分配成功时，将删除所述d条链路，以加法增大策略调整d的值；

当业务未全部分配成功时，调用数值判断执行模块。

进一步的，所述数值判断执行模块用于：

当d＞1时，以乘法减小策略调整d的值；当d＝1时，将所述d条链路标记为不可删，将当前的d值作为更新后的d值。

进一步的，所述网络拓扑模块用于：

对所有节点组成的全连通链路首次进行网络拓扑的连通度检查和业务分配，在网络拓扑的连通度满足要求且业务全部分配成功时，基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。

采用上述技术方案，本发明至少具有下列优点：

本发明所述PTN网络拓扑规划方法及装置，根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息，基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。本方法可以适用于大规模的网络拓扑规划。相对于现有技术，在网络规模一定的情况下采用本发明的技术方案可以使网络拓扑规划效率得到大幅度提高。

附图说明

图1为本发明第一实施例中所述PTN网络拓扑规划方法流程图；

图2为本发明第二实施例中所述PTN网络拓扑规划方法流程图；

图3为两两节点之间的业务信息示意图；

图4为采用第一实施例或者第二实施例技术方案，由图3中的业务信息得到的PTN网络拓扑结构示意图；

图5为对60个节点进行网络拓扑规划时前24次删除链路个数d的动态变化图；

图6为本发明第三实施例中所述PTN网络拓扑规划装置组成示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。

本发明第一实施例，一种PTN网络拓扑规划方法，如图1所示，包括以下具体步骤：

S101，根据业务信息导出PTN网络拓扑的节点信息。业务信息包括业务的源节点、目的节点、保护方式和优先级等，其中，可以根据所有业务的源节点、目的节点得到PTN网络拓扑的节点信息。

S102，初始设置待删除链路的个数

其中n为所有节点的个数，2≤a≤n，表示取整。

S103，在当前未标记为不可删的链路中随机选择当前待删除的d条链路，试删除所选定的这d条链路，检查网络拓扑是否满足连通度的要求，若满足，则跳转步骤S104，否则跳转步骤S107。这里，检查网络拓扑连通度的技术内容是本领域公知的，故此处不详述。

S104，对所有的业务按优先级进行排序，在保证分组QoS的情况下进行业务分配，并且根据保护方式规划保护路径。这里，业务分配的过程包括规划工作路径以及规划保护路径，是本领域公知的技术，故此处不详述。

S105，判断是否业务全部分配成功，若是，则跳转步骤S106，否则跳转步骤S107。

S106，删除这d条链路，以加法增大策略调整d的值，即d＝d+m，其中，m≤当前未标记为不可删的链路条数减去经本步调整前d的取值得到的差值，跳转步骤S110。

S107，判断d是否等于1，若d＝1，则跳转步骤S108，否则说明d＞1，跳转步骤S109。

S108，把这d条链路标记为不可删，将当前的d值作为更新后的d值，跳转步骤S110。

S109，以乘法减小策略调整d的值，使得其中2≤a1≤经本步调整前d的取值，跳转步骤S110。

S110，在当前未标记为不可删的链路个数和更新后的d值之间选择较小者作为当前待删除的链路的个数d，跳转步骤S103，直到没有待删除链路即d＝0时，流程结束。所有标记为不可删的链路集合即为最终的PTN网络拓扑。

本发明第二实施例，一种PTN网络拓扑规划方法，与第一实施例的流程大致相同，区别在于，在导出节点信息之后，且初始设置待删除链路的个数d之前，还包括对所有节点组成的全连通链路首次进行网络拓扑的连通度检查和业务分配的步骤，如果在还未试删除任何冗余链路之前，所研究的网络拓扑已经不符合连通度和业务分配的要求，则有关此业务信息的网络拓扑规划就没有必要进行下去了，因此，本实施例可以做到事先判断网络拓扑的可行性，避免后续处理资源的耗费。

如图2所示，该方法包括以下具体步骤：

S201，根据业务信息导出PTN网络拓扑的节点信息。业务信息包括业务的源节点、目的节点、保护方式和优先级等，其中，可以根据所有业务的源节点、目的节点得到PTN网络拓扑的节点信息。

S202，对所有节点组成的全连通链路首次进行网络拓扑的连通度检查，若网络拓扑的连通度满足要求，则跳转步骤S203，否则流程结束。

S203，对所有节点组成的全连通链路首次进行业务分配，若业务全部分配成功，则跳转步骤S204，否则流程结束。

S204，初始设置待删除链路的个数其中n为所有节点的个数，2≤a≤n。

S205，在当前未标记为不可删的链路中随机选择当前待删除的d条链路，试删除所选定的这d条链路，检查网络拓扑是否满足连通度的要求，若满足，则跳转步骤S206，否则跳转步骤S209。

S206，对所有的业务按优先级进行排序，在保证分组QoS的情况下进行业务分配，并且根据保护方式规划保护路径。

S207，判断是否业务全部分配成功，若是，则跳转步骤S208，否则跳转步骤S209。

S208，删除这d条链路，以加法增大策略调整d的值，即d＝d+m，其中，m≤当前未标记为不可删的链路条数减去经本步调整前d的取值得到的差值，跳转步骤S212。

S209，判断d是否等于1，若d＝1，则跳转步骤S210，否则说明d＞1，跳转步骤S211。

S210，把这d条链路标记为不可删，将当前的d值作为更新后的d值，跳转步骤S212。

S211，以乘法减小策略调整d的值，使得

其中2≤a1≤经本步调整前d的取值，跳转步骤S212。

S212，在当前未标记为不可删的链路个数和更新后的d值之间选择较小者作为当前待删除的链路的个数d，跳转步骤S205，直到没有待删除链路即d＝0时，流程结束。所有标记为不可删的链路集合即为最终的PTN网络拓扑。

图3为两两节点之间的业务信息示意图，以图3中由业务信息导出的5个节点信息为例，按照上面第一实施例描述的网络拓扑流程，选择初始设置待删除链路的个数

加法增大策略的步进m＝1以及乘法减小策略的参数a1＝2，最终得到的PTN网络拓扑结构如图4所示，其中，相对于全连通网络来说，少了两条冗余链路，且最终的PTN网络拓扑具有良好的分组QoS机制、满足网络拓扑的连通度要求。

图5是在规划节点数为60的PTN网络时，删除的链路个数d的动态变化图。横坐标表示的是前24次删除冗余链路的计数，纵坐标为每次真正删除的链路的个数d。

本发明第三实施例，一种PTN网络拓扑规划装置，如图6所示，包括如下组成部分：

1)信息获取模块，用于根据业务信息中的源节点和目的节点导出需要进行网络拓扑规划的节点信息。业务信息包括业务的源节点、目的节点、保护方式和优先级。

2)网络拓扑模块，用于基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。

网络拓扑模块具体包括：

A)初始值设置模块，用于初始设置删除链路的个数d；

B)连通度判断执行模块，用于在当前未标记为不可删的链路中随机选择当前待删除的d条链路，通过检查试删除所述d条链路后的网络拓扑的连通度是否满足要求，若是，则调用业务分配判断执行模块，否则调用数值判断执行模块；

C)业务分配判断执行模块，用于在满足分组Qos的情况下进行业务分配，基于业务分配的不同情况确定所述d条链路的可删性并更新d值，调用更新选择模块。具体的，

当业务全部分配成功时，将删除所述d条链路，以加法增大策略调整d的值；当业务未全部分配成功时，调用数值判断执行模块。

D)数值判断执行模块，用于基于d的不同数值确定所述d条链路的可删性并更新d值，调用更新选择模块。具体的，当d＞1时，以乘法减小策略调整d的值；当d＝1时，将所述d条链路标记为不可删，将当前的d值作为更新后的d值。

E)更新选择模块，用于在当前未标记为不可删的链路个数和更新后的d值之间选择较小者作为当前待删除的链路的个数d，调用连通度判断执行模块，直到没有待删除链路为止。

本发明第四实施例，一种PTN网络拓扑规划装置，与第三实施例中的组成相同，区别在于本实施例中，网络拓扑模块，还用于在对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配之前，先对所有节点组成的全连通链路首次进行网络拓扑的连通度检查和业务分配，在网络拓扑的连通度满足要求且业务全部分配成功时，后续才会基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。

如果在还未试删除任何冗余链路之前，所研究的网络拓扑已经不符合连通度和业务分配的要求，则有关此业务信息的网络拓扑规划就没有必要进行下去了，因此，本实施例可以做到事先判断网络拓扑的可行性，避免后续处理资源的耗费。

本发明所述PTN网络拓扑规划方法及装置，根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息，在满足连通度要求和分组Qos的情况下，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。本方法可以适用于大规模的网络拓扑规划。相对于现有技术，在网络规模一定的情况下采用本发明的技术方案可以以较小的时间代价进行网络拓扑规划，使网络拓扑规划效率更高。

另外，本发明技术方案还支持，根据需要动态调整初始值d的大小，上面所描述的初始值为

只要符合2≤a≤n即可；调整动态调整加法增大策略中的步进m，只要符合m≤当前未标记为不可删的链路条数即可；以及调整乘法减小策略中参数a1的数值，只需符合2≤a1≤当前d的取值即可。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。

Claims (12)

1.一种分组传送网PTN网络拓扑规划方法，其特征在于，包括：

根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息；

基于网络拓扑的连通度要求和分组服务质量Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。

2.根据权利要求1所述PTN网络拓扑规划方法，其特征在于，所述业务信息包括业务的源节点、目的节点、保护方式和优先级；

所述根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息，具体包括：

根据业务信息中的源节点和目的节点得到需要进行网络拓扑规划的所有节点的信息。

3.根据权利要求2所述PTN网络拓扑规划方法，其特征在于，所述基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配，具体包括：

步骤A，初始设置删除链路的个数d；

步骤B，在当前未标记为不可删的链路中随机选择当前待删除的d条链路，通过检查试删除所述d条链路后的网络拓扑的连通度是否满足要求，若是，则执行步骤C，否则执行步骤D；

步骤C，在满足分组Qos的情况下进行业务分配，基于业务分配的不同情况确定所述d条链路的可删性并更新d值，跳转步骤E；

步骤D，基于d的不同数值确定所述d条链路的可删性并更新d值，跳转步骤E；

步骤E，在当前未标记为不可删的链路个数和更新后的d值之间选择较小者作为当前待删除的链路的个数d，跳转步骤B，直到没有待删除链路，流程结束。

4.根据权利要求3所述PTN网络拓扑规划方法，其特征在于，所述步骤C中基于业务分配的不同情况确定所述d条链路的可删性并更新d值，具体包括：

如果业务全部分配成功，则删除所述d条链路，以加法增大策略调整d的值；

如果业务未全部分配成功，则当d＞1时，以乘法减小策略调整d的值，当d＝1时，将所述d条链路标记为不可删，将当前的d值作为更新后的d值。

5.根据权利要求3或4所述PTN网络拓扑规划方法，其特征在于，所述步骤D中基于d的不同数值确定所述d条链路的可删性并更新d值，具体包括：

若d＞1，则以乘法减小策略调整d的值；若d＝1，则将所述d条链路标记为不可删，将当前的d值作为更新后的d值。

6.根据权利要求1或2或3或4所述PTN网络拓扑规划方法，其特征在于，该方法在根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息之后，且在基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配之前，进一步包括：

对所有节点组成的全连通链路首次进行网络拓扑的连通度检查和业务分配，若网络拓扑的连通度满足要求且业务全部分配成功，则基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配，否则流程结束。

7.一种PTN网络拓扑规划装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于根据业务信息导出需要进行网络拓扑规划的节点信息；

网络拓扑模块，用于基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。

8.根据权利要求7所述PTN网络拓扑规划装置，其特征在于，所述业务信息包括业务的源节点、目的节点、保护方式和优先级；

所述信息获取模块进一步用于：

根据业务信息中的源节点和目的节点得到需要进行网络拓扑规划的所有节点的信息。

9.根据权利要求8所述PTN网络拓扑规划装置，其特征在于，所述网络拓扑模块具体包括：

初始值设置模块，用于初始设置删除链路的个数d；

连通度判断执行模块，用于在当前未标记为不可删的链路中随机选择当前待删除的d条链路，通过检查试删除所述d条链路后的网络拓扑的连通度是否满足要求，若是，则调用业务分配判断执行模块，否则调用数值判断执行模块；

业务分配判断执行模块，用于在满足分组Qos的情况下进行业务分配，基于业务分配的不同情况确定所述d条链路的可删性并更新d值，调用更新选择模块；

数值判断执行模块，用于基于d的不同数值确定所述d条链路的可删性并更新d值，调用更新选择模块；

更新选择模块，用于在当前未标记为不可删的链路个数和更新后的d值之间选择较小者作为当前待删除的链路的个数d，调用连通度判断执行模块，直到没有待删除链路为止。

10.根据权利要求9所述PTN网络拓扑规划装置，其特征在于，所述业务分配判断执行模块进一步用于：

当业务全部分配成功时，将删除所述d条链路，以加法增大策略调整d的值；

当业务未全部分配成功时，调用数值判断执行模块。

11.根据权利要求9或10所述PTN网络拓扑规划装置，其特征在于，所述数值判断执行模块进一步用于：

当d＞1时，以乘法减小策略调整d的值；当d＝1时，将所述d条链路标记为不可删，将当前的d值作为更新后的d值。

12.根据权利要求7或8或9或10所述PTN网络拓扑规划装置，其特征在于，所述网络拓扑模块进一步用于：

对所有节点组成的全连通链路首次进行网络拓扑的连通度检查和业务分配，在网络拓扑的连通度满足要求且业务全部分配成功时，基于网络拓扑的连通度要求和分组Qos，对所有节点组成的全连通网络进行加速冗余链路删除和业务分配。

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