專利名稱：自動交換光網絡中多約束條件下最短路徑查找方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及網絡最短路徑建立的方法，尤其涉及在ASON(自動交換光 網絡)中，當存在多種約束條件時，查找兩個點之間的最短路徑的方法及裝置。
背景技術：
在網絡數據的傳輸中，對從數據源到達目的地的數據，希望其能夠在最 短的時間內到達，也希望在數據傳送中所占用的資源較少。因此可以將網絡 中的設備作為點，將設備之間的通信通道作為點于點之間的鏈路，將設備間 通信通道的傳輸特征作為度量(metric),將上述問題變為，如何建立給定 拓樸圖(包括點和鏈路)上兩個點之間的最短(metric最小)路徑的問題。
SPF (最短路徑優先)算法(也稱為Dijkstra算法)是最常用的計算最 短路徑的算法，例如IGP (內部網關協議)協議的OSPF (開放式最短路徑 優先)協議、ISIS (中間系統到中間系統)協議都是在獲取到當前的網絡拓 樸后，路由器利用SPF算法計算出以自己為根的最短路徑樹，而后生成對 應的路由轉發表。傳統的SPF算法，以metric來生成最短路徑樹。
在ASON網絡中，對于網絡資源的利用有了更多的要求，在兩個點之 間的最短路徑，提出了多種約束條件，比如必須經過的節點，必須避開的鏈 路，鏈路最小帶寬等等，統稱為多約束。多約束中會有下面這樣的約束，比 如要求跳數(hop數)最小，要求所有鏈路的總帶寬最大，要求所有鏈路可 用帶寬百分比最大等等，針對這樣的約束，傳統的SPF算法，只給出了存 在某一種約束情況下的最短路徑計算方法，當同時存在多種約束條件的情況 下，目前的計算方法，不能一次性計算出最優路徑。
綜上所述，需要一種當存在多種約束條件時，查找兩個點之間的最短路 徑的技術方案。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種自動交換光網絡中多約束條件 下最短路徑查找方法及裝置，解決當前不能一次性計算出最優^4圣的問題， 節省了計算次數，提高了速度。
為了解決上述問題，本發明提供了 一種自動交換光網絡中多約束條件下 最短路徑查找裝置，包括索引單元、比較單元，其中，
所述索引單元，用于通過SPF計算并存儲網絡中所有節點的索引值；
所述比較單元，用于根據多種約束條件對所述索引單元中各個節點相應 的索引值按照索引的順序依次進行比較，得到與本節點相連最短路徑的節 點，建立兩點之間的連接。
進一步地，上述裝置還可包括，所述比較單元在進行比較時，將第一個 索引的約束條件設為優先，依次遞減。
進一步地，上述裝置還可包括，所述比較單元在進行比較時，如果存在 多個索引優先級相同的節點，將所有多個索引優先級相同的節點與本節點建 立各個兩點之間的連接。
進一步地，上述裝置還可包括，所述與本節點相連最短路徑的節點為多 個索引優先的節點。
本發明還提供了 一種自動交換光網絡中多約束條件下最短路徑查找方 法，包括以下步驟
a、 通過SPF計算得到本節點到所有鄰居節點的多個索引值；
b、 根據多種約束條件對各個節點相應的索引值按照索引的順序依次進 行比較，得到與本節點相連最短路徑的節點，建立兩點之間的連接
進一步地，上述方法還可包括，所述步驟b中，在進行比較時，將第一 個索引的約束條件設為優先，依次遞減。
進一步地，上述方法還可包括，所述步驟b中，如果存在多個索引優先 級相同的節點，將所有多個索引優先級相同的節點與本節點建立各個兩點之 間的連接。進一步地，上述方法還可包括，所述步驟b中，所述與本節點相連最短 路徑的節點為多個索引優先的節點。
與現有技術相比，應用本發明，通過引入多索引的方法來計算最短路徑，
即通過一次SPF計算得到最短路徑，節省了計算次數，提高了速度。
圖1是一個示意性的網絡拓樸圖2是本發明具體實施方式
中最短路徑查找方法的流程圖3是本發明具體實施方式
中多約束(metric和鏈路可用帶寬百分比最 大)條件下，針對圖l示意的網絡拓樸，采用最短路徑查找方法的過程分解 圖4是本發明具體實施方式
中多約束(metric和hop數目)條件下，針 對圖l示意的網絡拓樸，釆用最短路徑查找方法的過程分解圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明具體實施方式
作進一步說明。
圖1是一個示意性的網絡拓樸圖，其中鏈路屬性表示鏈路的metric和 鏈路可用帶寬占總帶寬的百分比。
本發明具體實施方式
中，在SPF計算獲取下一跳節點時，引入多索引(或 者鍵值)的概念，即第一索引(K,),第二索引(K2)……第N索引(Kn), 在進行下一條選擇時，計算多索引的值，而后進行多索引比較，選取最優的 下一跳。
多索引對于于用戶的多約束，這里的多約束有優先級別的區分，第一索 引約束是首先要滿足的，依次遞減。多索引的比較方法可以用函數關系式y =f(K,,K2.. .Kn)， y代表比較結果，也就是最終選取的下一跳節點。比如一 種可用的多索引的比較方法是比較第一索引，第一索引優的節點優；如果 第一索引相等，比較第二索引，第二索引優的節點優......依此處理，直到最
后一個索引項，如果所有索引全部相同，則兩個節點優先級相同。以實際的
約束例子來說明用戶要求尋找總度量(metric)最小和跳數(hop數目) 最小的路徑，那么第一索引是metric,第二索引是hop數目，在出現metric 相同的路徑時，再選取hop數目最小的路徑，如果metric和hop凄t目都相等， 則兩個節點優先級相同。
在多種約束條件的情況下，如圖2所示，本發明具體實施方式
中最短路 徑查找方法，步驟如下
步驟210、通過SPF計算得到本節點到所有鄰居節點的多個索引值；
所述本節點的多個索引值可以都設為0。
步驟220、根據多種約束條件對各個節點相應的索引值按照索引的順序 依次進行比較，得到與本節點相連最短路徑的節點，建立兩點之間的連接。
在進行比較時，將第一個索引的約束條件設為優先，依次遞減。所述約束條件包括metric最小、鏈路可用帶寬百分比最大、或者hop數 目最小等。
所述與本節點相連最短路徑的節點為多個索引優先的節點。
如果存在多個索引優先級相同的節點，將所有多個索引優先級相同的節 點與本節點建立各個兩點之間的連接。
一種自動交換光網絡中多約束條件下最短路徑查找裝置，包括索引單 元、比較單元，其中，
所述索引單元用于通過SPF計算并存儲網絡中所有節點的索引值；
所述比較單元用于根據多種約束條件對所述索引單元中各個節點相應 的索引值進行比較；
通過所述索引單元得到本節點到所有鄰居節點的多個索引值，所述比較 單元根據多種約束條件對所述索引單元中各個節點相應的索引值按照索引 的順序依次進行比較，得到與本節點相連最短路徑的節點，建立兩點之間的 連接。
比較單元在進行比較時，將第一個索引的約束條件設為優先，依次遞減。 本發明具體實施方式
中根據多索引的查找方法，在進行多約束路由計算
時，根據多索引生成最短路徑樹，具體的實現步驟如下
第一步把本節點加入最短路徑樹，多索引值都是O，下一跳也是自己，本 節點就是SPF樹的根節點。
第二步獲取下一跳節點，查找到最短路徑樹中所有節點的鄰居節點， 計算根節點到所有鄰居節點的多索引值，根據多索引的比較方法，取多索引 優先的節點和鏈路，將節點和鏈路添加到最短路徑樹中；如果存在多索引優 先級相同的路徑，將優先級相同的節點和鏈路都添加到最短路徑樹中。
第三步重復進行第二步，直到網絡拓樸中的所有節點都在最短路徑樹中。
下面結合具體實例對本發明作進一 步說明。 第一具體實例，
如圖3所示，在獲取metric和鏈路可用帶寬百分比最大的路徑時，采用 最短路徑查找方法的計算過程。
首先將A節點加入到最短路徑樹中，A為根節點，下一跳為A， metric 為0，鏈路可用帶寬百分比為0，標識為，記錄為(A. A.(0，0)}，其中第一位 代表當前節點，第二位代表下一跳節點，第三位代表當前節點到根節點的 metric值和鏈路可用帶寬百分比。
獲取A節點的相鄰節點，有B、 C、 E,根據多索引規則，其中B、 C到 A的多索引值為(l, 10%), E到A的多索引值為(3, 15%),按多索引比較規則， 則將B、C加入到最短路徑樹中,結果是(A. A. (0, 0)}, {B. A. (1, 10%)}, {C. A. (1, 10%)}。
再次執行SPF計算，查找A、 B、 C的鄰居節點，有D、 E節點，其中 多索引值分別為，D經B到A(3， 20%), E經C到A(3, 10 %), E直接到A (3, 15%),按多索引比較規則，則將D經B到A加入到最短路徑樹中，結果是 {A. A. (0, 0)}， {B. A. (1, 10%)}, {C. A. (1, 10%)}, {D. A. (3, 20%)}。
接著，再次執行SPF計算，查找A、 B、 C、 D的鄰居節點，有E節點， 其中多索引值分別為，E經D到A(4,20%)， E經C到A(3,20%), E直接 到A(3，15。/。)，按多索引比較規則，則將E經C到A加入到最短路徑樹中，
結果是(A. A. (0, 0)}, {B. A. (1, 10%)}， {C. A. (1, 10%)}, {D. A. (2， 20%)}, {E. A. (3,20%)}。
所有的節點在最短路徑樹中，計算完成，結果參考圖3。 第二具體實例，
如圖4所示，在獲取metric和h叩數目最小的路徑時，采用最短路徑查 找方法的計算過程。
首先將A節點加入到最短路徑樹中，A為根節點，下一跳為A， metric 為O, hop數目為O,標識為，記錄為(A. A.(0，0)}，其中第一位代表當前節 點，第二位代表下一跳節點，第三位代表當前節點到根節點的metric值和 hop數目。
獲取A節點的相鄰節點，有B、 C、 E,根據多索引規則，其中B、 C到 A的多索引值為(l, 1), E到A的多索引值為(3, 1),按多索引比較規則，則 將B、 C加入到最短路徑樹中,結果是(A. A. (0，0)}, (B.A.(l， 1)}, {C. A.(l,
1)}。
再次執行SPF計算，查找A、 B、 C的鄰居節點，有D、 E節點，其中 多索引值分別為，D經B到A(3，2)， E經C到A(3,2), E直接到A(3, 1), 按多索引比較規則，則將E直接到A加入到最短路徑樹中，結果是{八.A. (0,
0) }， {B. A. (1, 1)}, {C. A. (1, 1)}, {E. A. (3, 1)}。
接著，再次執行SPF計算，查找A、 B、 C、 E的鄰居節點，有D節點， 其中多索引值分別為，D經C到A(3,2), D經E到A(4,2),按多索引比較 規則,則將D經C到A加入到最短路徑樹中，結果是(A. A. (0, 0)}, {B. A. (1,
1) }，{C.A.(1,1)}， {E.A.(3,1)}， {D.A.(3,2)}。
所有的節點在最短路徑樹中，計算完成，結果參考圖4。 以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術范圍內，可輕易想到 的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范 圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1、一種自動交換光網絡中多約束條件下最短路徑查找裝置，其特征在于，包括索引單元、比較單元，其中，所述索引單元，用于通過SPF計算并存儲網絡中所有節點的索引值；所述比較單元，用于根據多種約束條件對所述索引單元中各個節點相應的索引值按照索引的順序依次進行比較，得到與本節點相連最短路徑的節點，建立兩點之間的連接。
2、 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述比較單元在進行比 較時，將第一個索引的約束條件設為優先，依次遞減。
3、 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述比較單元在進行比較時，如果存在多個索引優先級相同的節點，將所有多個索引優先級相同的 節點與本節點建立各個兩點之間的連接。
4、 如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述與本節點相連最短 路徑的節點為多個索引優先的節點。
5、 一種自動交換光網絡中多約束條件下最短路徑查找方法，其特征 在于，包括以下步驟a、 通過SPF計算得到本節點到所有鄰居節點的多個索引值；b、 根據多種約束條件對各個節點相應的索引值按照索引的順序依次進 行比較，得到與本節點相連最短路徑的節點，建立兩點之間的連接。
6、 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟b中，在進行 比較時，將第一個索引的約束條件設為優先，依次遞減。
7、 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟b中，如果存 在多個索引優先級相同的節點，將所有多個索引優先級相同的節點與本節點 建立各個兩點之間的連接。
8、 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟b中，所述與 本節點相連最短路徑的節點為多個索引優先的節點。
全文摘要
本發明公開了一種自動交換光網絡中多約束條件下最短路徑查找方法及裝置，包括，索引單元、比較單元，其中，所述索引單元用于通過SPF計算并存儲網絡中所有節點的索引值；所述比較單元用于根據多種約束條件對所述索引單元中各個節點相應的索引值按照索引的順序依次進行比較，得到與本節點相連最短路徑的節點，建立兩點之間的連接。應用本發明，通過引入多索引的方法來計算最短路徑，即通過一次SPF計算得到最短路徑，節省了計算次數，提高了速度。
文檔編號H04L12/56GK101102616SQ20071014010
公開日2008年1月9日 申請日期2007年8月2日 優先權日2007年8月2日
發明者銳 張 申請人:中興通訊股份有限公司