CN105119818A - 一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法和*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法和***,包括:获取多个光复用段和其光波长调度信息；根据光波长通道调度信息,得到每个光复用段中所有光波长通道的状态信息为忙碌或空闲；根据每一个波长频率下所有光复用段中光波长通道的状态信息建立针对该波长频率的第一单波长通道网络；根据指定波道数量，将相应数量第一单波长通道网络组合，得到多波长通道聚合网络，并记录波长频率组合；计算多波长通道聚合路由；判断是否找到正确路由，若找到正确路由，则将多波长通道聚合网络承载的信息发送给用户；如果未找到正确路由，则重新选择组合方式，直至找到正确路由。本发明能够减少路由试错次数，从而提高路由计算效率。

Description

一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法和***

技术领域

本发明涉及通信技术领域,具体涉及一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法和***。

背景技术

光通信是一种利用光来运载信号进行传输的通信方式,在光通信技术中,光纤作为传输信号的载体被广泛应用,随着光传输网的带宽消耗越来越快,光纤通信也面临着改进,光波分复用技术由于能够成倍地增加光纤带宽，并最大限度地解决了光电带宽不匹配问题，向上层提供较细粒度的且透明的传输信道，而被广泛用于骨干光纤网络和城域各级网络中。

波分复用(WavelengthDivisionMultiplexing，WDM)，其实质上是在一根光纤上承载多个波长信道，将一根光纤转换为多条“虚拟”纤，每条虚拟纤独立工作在不同的波长上，这样就极大地提高了光纤的传输容量。并且由于WDM***技术的经济性与有效性，使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。波分复用的基本原理是将两种或两种以上的不同波长光信号在发送端经复用器(也称为合波器)汇合在一起，并耦合到光缆线路上的同一根光纤中传输；在接收端，经解复用器(也称为分波器)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理恢复出原信号再送入不同的终端。在WDM技术的实现过程中，假如业务信号超过一定速率，则需要使用多个波长通道信号来共同承载该业务，例如，当每个波长信号的传输速率为100Gbps，而业务信号的需求达到400Gbps时，则需要使用4个100Gbps的波长信号来共同承载该业务信号，这时，在路由计算的时候就要求这4个波长通道的路由均相同。

现有技术中的路由算法在查找单波长通道路由时，是通过将整个光复用段作为路由计算的连接资源，在计算得到路由之后，需要再次确认和查找路由中可用的波长频率资源。

在实现本发明过程中,发明人发现现有技术中至少存在以下缺点:在确认和查找路由的过程中，如果不存在所需的频率资源，则需要重新计算路由。这样的结果是由于简化和忽视了光复用段内部每一个波长通道的频率资源分布对路由计算的影响，如果沿用上述查找单波长通道路由方法进行查找多波道路由，由于多波长通道需要多个频率资源，因此，只要其中一个频率资源被占用，就必须重新计算路由，这样，造成路由计算效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法和***，能够减少路由试错次数，从而提高路由计算效率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法,包括:

步骤S1，获取多个光复用段和每个所述光复用段的光波长调度信息；

步骤S2，根据所述获取的每个所述光复用段的光波长通道调度信息,得到每个所述光复用段中所有存在的光波长通道的状态信息,所述状态信息为忙碌或空闲；

步骤S3，在每一个波长频率下,将所有光复用段中针对该波长频率的波长通道状态信息统计,并根据该波长频率下波长通道的状态信息建立针对该波长频率的第一单波长通道网络,得到多个第一单波长通道网络；

步骤S4，根据用户指定的波道数量，将相应数量的第一单波长通道网络组合，得到多波长通道聚合网络，并且记录所述波长频率组合；所述多波长通道聚合网络中每一个波长频率对应的单波长通道均为空闲状态；

步骤S5，根据多波长通道聚合网络计算多波长通道聚合路由；

步骤S6，判断是否找到正确路由，如果找到正确路由，则将组合后的多波长通道网络承载的信息发送给用户；如果未找到正确路由，则返回步骤S4重新选择组合方式，并执行步骤S5，直至找到正确路由。

本发明的有益效果是：通过预先对光复用段当中的波道资源进行分析，并针对每一个空闲频率构建对应的单波道网络，这样，由于考虑了光复用段内部的频率资源分布情况，因此，在需要复用时，将相应数量的单波道网络进行组合，就可以避免现有技术中出现的由于个别成员波道占用而需要重新计算路由的缺点。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述步骤S4中具体为按照随机组合方式将相应数量的第一单波长通道网络进行组合。

进一步，所述步骤S4具体为：将所有的第一单波长通道网络对应的波长按照波长的大小进行升序排列；然后按照升序排列后的顺序依次选取对应数量的波长对应的第一单波长通道网络进行组合。

采用上述进一步方案的有益效果是：按照优先选择最短波长的原则，能够提高信息传递效率。

进一步，所述当所需要组合的单波长通道网络数量大于预设值时，所述步骤S3和步骤S4还包括:进一步对所述单波长通道网络的连通情况进行统计分析,并将所述单波长通道网络中所有能够连通的子网信息保存,得到第二单波长通道网络；然后根据用户指定的波道数量,选取相应数量的第二单波长通道网络组合,且所需要计算路由的源节点和宿节点位于所述进行组合的第二单波长通道网络中同一个能够连通的子网中。

采用上述进一步方案的有益效果是：在大规模网络中，通过预先对单波道网络的连通情况进行分析，并在复用时，保证所需要计算路由的源节点和宿节点位于该单波道网络的同一个连通子网中，这样，能够预先将一些无法得到正确路由的组合方式排除掉，从而提高路由计算效率。

本发明一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的***，包括：

获取模块，用于获取光复用段和每个所述光复用段的光波长通道配置信息；所述配置信息包括:

分析模块，用于根据所述获取的每个所述光复用段的光波长通道调度信息,得到每个所述光复用段中所有存在的光波长通道的状态信息,所述状态信息为忙碌或空闲；

单波道网络构建模块，用于在每一个波长频率下,将所有光复用段中针对该波长频率的波长通道状态信息统计,并根据所述波长通道的状态信息建立针对该波长频率的第一单波长通道网络，得到多个第一波长通道网络；

多波道聚合网络构建模块，用于根据用户指定的波道数量，将相应数量的第一单波长通道网络组合，得到多波长通道聚合网络，并且将所述波长频率组合记录；所述多波长通道聚合网络中每一个波长频率对应的单波长通道均为空闲状态；

路由计算模块，用于根据多波聚合网络计算多波道聚合路由；

判断和发送模块，判断是否找到正确路由，如果找到正确路由，则将组合后的多波长通道网络承载的信息发送给用户；如果未找到正确路由，则重新选择组合方式，直至找到正确路由。

本发明的有益效果是：通过分析模块预先对光复用段当中的波道资源进行分析，并利用单波道网络构建模块针对每一个空闲频率构建对应的单波道网络，这样，由于考虑了光复用段内部的频率资源分布情况，因此，在需要复用时，将相应数量的单波道网络进行组合，就可以避免现有技术中出现的由于个别成员波道占用而需要重新计算路由的缺点。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述所述多波道网络构建模块还包括：随机组合单元，用于按照随机组合方式将相应数量的单波长通道网络进行组合。

进一步，所述多波道网络构建模块还包括：顺序组合单元，用于将所有的单波长通道网络对应的波长按照波长的大小进行升序排列；然后按照升序排列后的顺序依次选取对应数量的波长对应的单波长通道网络进行组合。

采用上述进一步方案的有益效果是：按照优先选择最短波长的原则，能够提高信息传递效率。

进一步，所述单波道网络构建模块，还包括：

分析单元，用于当所需要处理的密集波分网络的站点数大于预设值时，对所述单波长通道网络的连通情况进行统计分析,并将所述单波长通道网络中所有能够连通的子网信息保存,得到第二单波长通道网络；

组合单元，用于根据用户指定的波道数量,选取相应数量的第二单波长通道网络组合,且所需要计算路由的源节点和宿节点位于所述进行组合的第二单波长通道网络中同一连通子网中。

采用上述进一步方案的有益效果是：在大规模网络中，通过分析单元预先对单波道网络的连通情况进行分析，并且组合单元在复用时，保证所需要计算路由的源节点和宿节点位于该单波道网络的同一个连通子网中，这样，能够预先将一些无法得到正确路由的组合方式排除掉，从而提高路由计算效率。

附图说明

图1为本发明一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例1中的示例图；

图3为本发明实施例2中的示例图；

图4为本发明一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的***的结构示意图；

图5为本发明***中多波道网络构建模块的结构示意图；

图6为本发明***中多波道网络构建模块另一种结构示意图；

图7为本发明***中单波道网络构建模块的另一种结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

在WDM技术中，将被耦合起来的不同波长的光信号称之为光波长通道；而将光波长通道从复用起来的一端开始，到将光波长通道解复用的一端结束，形成的一条端到端链路称之为光复用段。

实施例1

如图1所示，一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法，包括以下步骤：

步骤S1，获取多个光复用段和每个光复用段的光波长调度信息；

上述步骤中获取光复用段的获取有多种方式，下面以典型场景为例说明光复用段和其光波长调度信息的一般获取方式：

由于在典型场景下，光复用段是由光传输段进行承载的，因此要得到光复用段就必须先得到光传输段；

光传输段是由一对收发的光传输光口通过光纤直接进行连接。光传输光口、合波光口和分波光口都可以通过板卡类型编码直接确定，进而通过判断光纤连接两端的光口类型为光传输光口，就能得到光传输段。

假如光纤的其中一端或两端为拉曼放大器或遥泵放大器之类的超长距离放大单元,则可以沿着拉曼放大器或遥泵放大器的尾纤顺次延伸进行寻找,直到找到光传输光口，即找到光传输段。

找到光传输段之后，根据板卡的硬件规格来确定与光传输光口存在光复用段固定连接的光口，并将与光纤两端的光传输光口存在光复用段固定连接的光口为起点，进而沿着该光口上的尾纤顺次延伸，直到找到光复用段光口为止。

当光传输段的两端均找到光复用段光口，则这对光复用段光口构成一个光复用段。

光波长调度信息的获取方式如下：

波长调度信息的获取包括两种情况：第一种是针对固定的光分插复用器，这种情况下，波长调度信息取决于光分插复用器之间的光纤连接；第二种是针对可重配的光分插复用器，这种情况下，波长调度信息由光分插复用器的配置指令和分插复用器之间的光纤连接构成；

对于固定的光分插复用器，具体为根据板卡的规格来确定合分波光口H1，合分波光口与上下波光口L1之间的波长通道信号连接关系；根据上述连接关系来确定合波光口解复用的特定频率对应的波长通道信号所在的上下波光口；然后根据上下波光口的光纤连接一步跟踪到波长通道信号的方向；当前面找到的波长通道信号的方向上接入了一个波长通道的接收器时，则认为只有合分波光口H1上对应的波长通道被占用；如果接入了另一个合分波光口H2对应的上下波光口H2，则认为合分波光口H1和H2对应的波长通道均被占用。

对于可配置的光分插复用器，与上述固定的光分插复用器相比，其波长通道配置信息的确定过程的不同之处在于：合分波光口与上下波光口之间的波长通道信号连接关系不是由板卡规格确定的，而是由外部配置动态确定的，这些配置信息可以通过指令查询获得，将查询得到的配置信息代入固定的分插复用器处理过程，同样可以得到波长通道的配置信息。继续以前述为例，合分波光口H1到上下波光口L1之间默认是没有波长通道信号连接的。在上波方向上，一组光波长信号同时到达L1光口，这一组光波长信号的波长频率不能存在重复，外部配置指令指定了L1上的某个光波长信号通往合分波光口H1。下波方向的处理是类似的，进入合分波光口H1的所有光波长信号中，有一个光波长信号被指令指定送往L1光口。合分波光口之间的处理与固定光分插复用器处理相同，L1光口上的光波长信号通过光纤连接送往另一个合分波光口H2对应的上下波光口L2，然后通过配置指令完成L2与H2之间的信号连通。其余过程与第一种情况类似，在此不再赘述。

步骤S2，根据获取的每个光复用段的光波长通道调度信息,得到每个光复用段中所有存在的光波长通道的状态信息,状态信息为忙碌或空闲；

步骤S3，在每一个波长频率下,将所有光复用段中针对该波长频率的波长通道状态信息统计,并根据该波长频率下波长通道的状态信息建立针对该波长频率的第一单波长通道网络,得到多个第一单波长通道网络；

步骤S4，根据用户指定的波道数量，将相应数量的第一单波长通道网络组合，得到多波长通道聚合网络，并且记录波长频率组合；多波长通道聚合网络中每一个波长频率对应的单波长通道均为空闲状态；

下面通过举例对步骤S3和步骤S4进行说明：

如图2所示，假如存在三个光复用段OMSab、OMSac和OMSbc，且每个光复用段中均存在λ₁，λ₂，λ₃三个波长频率通道，如图2中的第一阶段所示；通过对这三个光复用段进行分析，得到每个光复用段中所有光波长通道的状态信息,为空闲或忙碌，如图2的第二阶段所示，第一单波长通道网络的拓扑结构图的边对应每个光复用段中存在的该波长频率下的波长通道状态信息，单波长通道网络的拓扑结构图的顶点对应单个波长通道的波分调度节点；在λ₁波长下，只有光复用段OMSab和OMSac的波道为空闲状态，用实线表示，OMSbc的波道为占用状态，因此，用虚线表示，故得到对应波长λ₁的单波长通道网络；同理，在λ₂和λ₃波长下，同样得到针对λ₂和λ₃的单波长通道网络；当需要复用时，就可以根据用户指定的数量进行组合，假如用户指定的组合数量为2，则针对这3个单波长通道网络，可以有3种组合方式，图2的第3阶段给出了其中两种组合方式，可以看出，只有组合的单波长通道网络中对应的波长通道均为空闲状态，才能够被组合复用。这样就可以避免个别成员波道被占用而导致路由试错重算。

步骤S4中的组合方式为随机组合或将所有的单波长通道网络对应的波长按照波长的大小进行升序排列；然后按照升序排列后的顺序依次选取对应数量的波长对应的单波长通道网络进行组合。

本发明实施例中所限定的组合方式包括上述两种组合方式,但上述两种组合方式仅为本发明实施例中较佳的两种组合方式,实际并不限于上述两种组合方式,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他组合方式,都应当属于本发明保护的范围。

例如：假设构建的单波长通道网络为3个，分别对应波长频率为λ₁，λ₂，λ₃，用户指定需要组合的波道数量为2个，如果按照随机组合方式进行组合，则有3种组合方式，随机选取其中一种组合方式；或者将这3个波长按照波长频率大小进行升序排列，按照从小到大的关系选择波长最短的两个波长通道进行组合；

步骤S5，根据多波长通道聚合网络计算多波长通道聚合路由；

步骤S6，判断是否找到正确路由，如果找到正确路由，则将组合后的多波长通道网络承载的信息发送给用户；如果未找到正确路由，则返回步骤S4重新选择组合方式，并执行步骤S5，直至找到正确路由。

实施例2

实施例2与实施例1的步骤S1-步骤S3都相同，不同的是实施例2适用于规模较大的网络，是在步骤S3中构建了第一单波长通道网络之后增加了下述步骤：进一步对第一单波长通道网络的连通情况进行统计分析,并将第一单波长通道网络中所有能够连通的子网信息保存,得到第二单波长通道网络；然后根据用户指定的波道数量,选取相应数量的第二单波长通道网络组合,且所需要计算路由的源节点和宿节点位于进行组合的第二单波长通道网络中同一个能够连通的子网中。其中，子网为第一单波长网络的一部分，这一部分的所有成员节点之间均有可达的路由，即通过互相传递的连接关系，任意两个节点之间都是可达的，并且反过来所有相互连通的节点都在同一个子网内。

下面通过举例对实施例2增加的步骤进行说明：如图3所示，包括λ₁和λ₂两个波长频率下的单波长通道网络，其中A、B、C、D、E分别为每个单波长通道网络中的节点，在λ₁波长下，可以看到，A、E组成一个连通子网，B、C、D组成另一个连通子网，A和B之间为断开状态，这时，在进行路由计算时，则需要避开A到B这条路径；而在λ₂波长下，只有D和E之间的路径为断开状态；这时，如果在选择λ₁和λ₂进行组合时，所需要计算的路由源节点和宿节点分别为A和D，则这种组合方式就不能选择，因为针对λ₁的单波长通道网络中A、D节点之间不能通信，通过这种方式，可以排除一些无法得到正确路由的单波长通道网络组合，从而提高路由计算效率。

如图4所示，本发明一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的***，包括：

获取模块，用于获取光复用段和每个光复用段的光波长调度信息；

分析模块，用于根据获取的每个光复用段的光波长通道调度信息,得到每个光复用段中所有存在的光波长通道的状态信息,状态信息为忙碌或空闲；

单波道网络构建模块，用于在每一个波长频率下,将所有光复用段中针对该波长频率的波长通道状态信息统计,并根据波长通道的状态信息建立针对该波长频率的第一单波长通道网络，得到多个第一波长通道网络；

多波道聚合网络构建模块，用于根据用户指定的波道数量，将相应数量的第一单波长通道网络组合，得到多波长通道聚合网络，并且将波长频率组合记录；多波长通道聚合网络中每一个波长频率对应的单波长通道均为空闲状态；

如图5所示，多波道聚合网络模块还包括：随机组合单元，用于按照随机组合方式将相应数量的单波长通道网络进行组合。

如图6所示，多波道聚合网络模块还包括：顺序组合单元，用于将所有的单波长通道网络对应的波长按照波长的大小进行升序排列；然后按照升序排列后的顺序依次选取对应数量的波长对应的单波长通道网络进行组合。

路由计算模块，用于根据多波聚合网络计算多波道聚合路由；

判断和发送模块，用于判断是否找到正确路由，如果找到正确路由，则将路由信息发送给用户；如果未找到正确路由，则利用多波道聚合网络构建模块重新选择组合方式，直至找到正确路由。

如图7所示，单波道网络构建模块，还包括：

分析单元，用于当所需要处理的密集波分网络的站点数大于预设值时，对第一单波长通道网络的连通情况进行统计分析,并将第一单波长通道网络中所有能够连通的子网信息保存,得到第二单波长通道网络；预设值为100；

组合单元，用于根据用户指定的波道数量,选取相应数量的第二单波长通道网络组合,且所需要计算路由的源节点和宿节点位于进行组合的第二单波长通道网络中同一个能够连通的子网中。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法,其特征在于,包括:

步骤S1，获取多个光复用段和每个所述光复用段的光波长调度信息；

步骤S2，根据所述获取的每个所述光复用段的光波长通道调度信息,得到每个所述光复用段中所有存在的光波长通道的状态信息,所述状态信息为忙碌或空闲；

步骤S3，在每一个波长频率下,将所有光复用段中针对该波长频率的波长通道状态信息统计,并根据该波长频率下波长通道的状态信息建立针对该波长频率的第一单波长通道网络,得到多个第一单波长通道网络；所述第一单波长通道网络的拓扑结构图的边对应每个光复用段中存在的该波长频率下的波长通道状态，所述第一单波长通道网络拓扑结构图的顶点对应所述单个波长通道的波分调度节点；

步骤S4，根据用户指定的波道数量，将相应数量的第一单波长通道网络组合，得到多波长通道聚合网络，并且记录所述波长频率组合；所述多波长通道聚合网络的拓扑结构图中每一个波长频率对应的单波长通道均为空闲状态；

步骤S5，根据多波长通道聚合网络计算多波长通道聚合路由；

步骤S6，判断是否找到正确路由，如果找到正确路由，则将组合后的多波长通道网络承载的信息发送给用户；如果未找到正确路由，则返回步骤S4重新选择组合方式，并执行步骤S5，直至找到正确路由。

2.根据权利要求1所述一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法,其特征在于,所述步骤S4中具体为按照随机组合方式将相应数量的第一单波长通道网络进行组合。

3.根据权利要求1所述一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法,其特征在于,所述步骤S4具体为：将所有的第一单波长通道网络对应的波长按照波长的大小进行升序排列；然后按照升序排列后的顺序依次选取对应数量的波长对应的第一单波长通道网络进行组合。

4.根据权利要求2或3所述一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的方法,其特征在于,当所需要处理的密集波分网络的站点数大于预设值时，所述步骤S3和步骤S4还包括:进一步对所述第一单波长通道网络的连通情况进行统计分析,并将所述第一单波长通道网络中所有能够连通的子网信息保存,得到第二单波长通道网络；然后根据用户指定的波道数量,选取相应数量的第二单波长通道网络组合,且所需要计算路由的源节点和宿节点位于所述进行组合的第二单波长通道网络中同一个能够连通的子网中。

5.一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的***，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取光复用段和每个所述光复用段的光波长调度信息；

分析模块，用于根据所述获取的每个所述光复用段的光波长通道调度信息,得到每个所述光复用段中所有存在的光波长通道的状态信息,所述状态信息为忙碌或空闲；

单波道网络构建模块，用于在每一个波长频率下,将所有光复用段中针对该波长频率的波长通道状态信息统计,并根据所述波长通道的状态信息建立针对该波长频率的第一单波长通道网络，得到多个第一波长通道网络；

多波道聚合网络构建模块，用于根据用户指定的波道数量，将相应数量的第一单波长通道网络组合，得到多波长通道聚合网络，并且将所述波长频率组合记录；所述多波长通道聚合网络中每一个波长频率对应的单波长通道均为空闲状态；

路由计算模块，用于根据多波聚合网络计算多波道聚合网络的路由；

判断和发送模块，用于判断是否找到正确路由，如果找到正确路由，则将组合后的多波长通道网络承载的信息发送给用户；如果未找到正确路由，则重新选择组合方式，直至找到正确路由。

6.根据权利要求5所述一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的***，其特征在于，所述多波道网络构建模块还包括：随机组合单元，用于按照随机组合方式将相应数量的单波长通道网络进行组合。

7.根据权利要求5所述一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的***，其特征在于，所述多波道网络构建模块还包括：顺序组合单元，用于将所有的单波长通道网络对应的波长按照波长的大小进行升序排列；然后按照升序排列后的顺序依次选取对应数量的波长对应的单波长通道网络进行组合。

8.根据权利要求6或7所述一种在密集波分网络中建立多通道聚合路由的***,其特征在于,所述单波道网络构建模块，还包括：

分析单元，用于当所需要组合的单波长通道网络数量大于预设值时，对所述第一单波长通道网络的连通情况进行统计分析,并将所述第一单波长通道网络中所有能够连通的子网信息保存,得到第二单波长通道网络；

组合单元，用于根据用户指定的波道数量,选取相应数量的第二单波长通道网络组合,且所需要计算路由的源节点和宿节点位于所述进行组合的第二单波长通道网络中同一个能够连通的子网中。