專利名稱：一種wson光傳送網可替代路由實現方法和系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及光通信領域，具體涉及一種WSON光傳送網SPC業務在網絡資源約束條 件下的可替代路由實現方法和系統。
背景技術：
在WSON(Wavelength Switched Optical Network 波長交換光網絡)或稱 WDM ASON(Wavelength-Division Multi-plexing AutomaticallySwitched Optical Network 多工分波器自動交換光網絡)光傳送網中，需要通過設計合理的RWA(Routing and Wavelength Assignment 路由和波長分配)實現方案以解決SPC (Soft Permanent Connection 軟永久連接)連接建立的問題。由于RWA問題本身具有非確定型多項式的特 征，其所包含的路由的R過程和波長分配的WA過程要分為兩步實現。目前的WSON傳送網 的WA波長分配過程，往往不是全波長交換的，由于面臨傳送節點有阻交叉約束的限制，需 要在R路由的計算過程中，提供多條可替代路由，以防止在選定路由上的WA分析失敗后， 提供可替換的路由以進行再次的WA波長分配過程。在RFC4655、RFC4657中著重描述了 PCE(PathComputation Element 足各fii十胃砠7^) GMPLS(GeneralizedMultiprotocol Label Switching:通用多協議標志交換)的路徑計算單元的功能以及架構，而可替代路由 正是PCE在WSON有阻交叉條件下需要具備的功能。路由計算一般需要滿足管理平面下發的約束條件，通常包括必避的節點、鏈路、 SRLG(Shared Risk LinkGroup 共享風險鏈路組)，以及必經的節點、鏈路、SRLG。因此，需 要ASON控制平面提供的K條可替代路由必須完全滿足管理平面下發的對路由計算的約束 條件。而當控制平面在必經約束條件下計算路由時，往往采用分段計算的方式實現，根據需 要必經的節點、鏈路、SRLG等將要計算的SPC源節點到目的節點的完整路由，順序分成若干 子段，如附圖1所示。在計算每個子段的可替代路由時，習慣的做法是屏蔽(除該子段源、宿 節點以外的)之前已算出的所有子段的所有可替代路由所經過的網絡資源拓撲，也就是將 之前所有子段的所有可替代路由所經過的所有節點、鏈路、SRLG作為必避約束條件、同時包 括這個子段以外的其它必經的節點、鏈路、SRLG，也作為該子段路由計算的必避約束條件。 這樣做的結果會造成后續待計算子段因為必避的網絡資源越來越多，而導致算出的可替代 路由數越來越少。
發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種WSON光傳送網可替 代路由實現方法和系統，以提高光傳送網中的網絡資源拓撲在路由計算中的使用率。本發明的技術問題是通過以下技術方案加以解決的一種WSON光傳送網可替代路由實現方法，包括約束條件下的可替代路由計算過 程，所述計算過程包括根據管理平面下發約束條件獨立計算各子段的可替代路由的步驟。上述方法還包括對計算出的各子段可替代路由進行組合形成完整的可替代路由的步驟。上述組合形成完整的可替代路由步驟中還包括篩選的過程，使得在同一條完整的 可替代路由內部不存在重復節點和不存在重復鏈路。上述約束條件包括必經網絡資源和必避網絡資源。上述必經網絡資源包括必經節點、必經鏈路和必經共享風險鏈路組；所述必避網 絡資源包括必避節點、必避鏈路和必避共享風險鏈路組。在計算各子段的可替代路由之前還包括根據必經網絡資源進行子段劃分的步驟。上述各子段的可替代路由計算過程中將其他子段的源節點和宿節點作為必避節
點ο一種W SON光傳送網可替代路由實現系統，包括可替代路由計算引擎，用于計算約 束條件下的可替代路由，所述可替代路由計算引擎包括子段計算模塊，所述子段計算模塊 用于根據管理平面下發的約束條件獨立計算各子段的可替代路由。上述可替代路由計算引擎還包括組合模塊，用于將計算出的各子段可替代路由組 合形成完整的可替代路由。上述組合模塊還用于對可替代路由進行篩選，使得在同一條完整的可替代路由內 部不存在重復節點和不存在重復鏈路。上述可替代路由計算引擎還用于在計算各子段的可替代路由之前根據必經網絡 資源進行子段劃分。上述子段計算模塊還用于在各子段的可替代路由計算過程中，將其他子段的源節 點和宿節點作為必避節點。本發明同現有技術相比較的有益效果是(1)本發明在計算各子段的可替代路由時，除了滿足管理平面下發的約束條件，以 及在多子段情況下避開其它子段的源、宿節點以外，不再將其它任何網絡資源作為必避約 束條件，相比現有分段隔離并將其他子段經過的節點作為必避約束條件的實現方式能獲得 更多的可替代路由，充分利用了網絡資源拓撲；(2)本發明對計算得出的各子段路由進行篩選組合，從而得出完整的可替代路由， 使得在同一條完整的可替代路由內部沒有重復的節點和鏈路。
圖1是本發明方法具體實施方式
中必經資源約束條件下的路由子段劃分示意圖；圖2是本發明系統具體實施方式
結構示意圖；圖3是實施例1必經節點SNP-4約束下傳送網絡拓撲示意圖；圖4是實施例1必經節點SNP-4約束下采用本發明方法計算獲得的可替代路由示 意圖；圖5是實施例1必經節點SNP-4約束下采用現有技術的分段隔離策略獲得的可替 代路由示意圖；圖6是實施例2必經鏈路link68約束下(SNP-6到SNP-8方向)采用本發明方法 計算獲得的可替代路由示意圖；圖7是實施例2必經鏈路link68約束下(SNP-8到SNP-6方向)采用本發明方法
4計算獲得的可替代路由示意圖；圖8是實施例2必經鏈路link68約束下(SNP-6到SNP-8方向)采用現有技術的 分段隔離策略計算獲得的可替代路由示意圖；圖9是實施例2必經鏈路link68約束下(SNP-8到SNP-6方向)采用現有技術的 分段隔離策略計算獲得的可替代路由示意圖。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
結合附圖對本發明做進一步詳細說明。如圖1所示，必經資源網絡約束條件的一種示例，實心圓點為必經節點，深色細實 線為必經鏈路，深色粗實線為必經SRLG，空心圓點為無約束要求的節點，淺色細實線為無約 束要求的鏈路，淺色粗實線為無約束要求的SRLG，點線為省略的無約束要求的節點序列。首 節點到必經節點1(或是必經鏈路1、SRLG1的端節點Α)、必經節點1(或是必經鏈路1、SRLG1
的端節點B)到必經節點2 (或是必經鏈路2、SRLG2的端節點A)......必經節點η (或是必
經鏈路n、SRLG η的端節點B)到宿節點。每個子段的源、宿節點除首、末兩個子段以外，分 別是順序必經節點、或是必經鏈路、SRLG的端節點。本發明所涉及的必經約束均指的均為 順序地依次嚴格必經指定的節點、鏈路、SRLG等約束。本發明WSON光傳送網可替代路由實現系統，其一種實施方式，如圖2所示，包括可 替代路由計算引擎，用于計算約束條件下的可替代路由。可替代路由計算引擎還用于根據約束條件進行子段劃分，其進一步包括子段計算 模塊和組合模塊。子段計算模塊用于根據管理平面下發必經約束條件獨立計算各子段的可 替代路由，即不再將其他子段的可替代路由經過的中間節點作為約束條件。組合模塊用于 將計算出的各子段可替代路由篩選組合形成完整的可替代路由，使得在同一條完整的可替 代路由內部不存在重復節點和不存在重復鏈路。管理平面下發約束條件包括必經網絡資源 和必避網絡資源，必經網絡資源包括必經節點、必經鏈路和必經共享風險鏈路組，必避網絡 資源包括必避節點、必避鏈路和必避共享風險鏈路組。子段計算模塊在各子段的可替代路 由計算過程中，將其他子段的源節點和宿節點作為必避網絡節點來計算可替代路由。本發明WSON光傳送網可替代路由實現方法，在順序必經多個中間節點的約束條 件下進行K重可替代的約束路由計算情況下，管理平面要求所獲得的K重可替代路由必須
依次經過源節點、節點1、節點2、節點3......節點N、宿節點。在路由計算時，首先根據必
經的網絡資源進行子段劃分，其一種實施方式，將待查詢路由依次分為源節點一節點1、節
點1 —節點2、節點2 —節點3......節點N —宿節點等子段，并依次計算各子段的K’條
子路由。在進行各子段路由計算的時候，各子段只將本子段首、尾節點以外的其它必經節 點、和連接的源、宿節點作為必避約束條件，而不把在它之前得出的各子段路由所經過的中 間節點作為必避約束條件。最終得出的各子段路由加以篩選組合，使得組合后的路由內部 不重復經過相同節點和相同鏈路，從而得出K重完整的可替代路由。其實施例和對比例如 下實施例1 如圖3所示的一種傳送網絡拓撲圖，其中細實線為SNP鏈路，粗實線為SRLG，由 SNP-U SNP-2、SNP-3、SNP-4、SNP-5共五個節點組成，其節點間的鏈路(如link24、linkl2等)均指的是雙向鏈路。節點SNP-3、SNP-4之間的link34屬于SRLG a。管理平面下發路 由查詢請求，要求計算從節點SNP-I到節點SNP-5，且必經節點SNP-4的K重路由，最終的路 由按一定的策略進行排序，本實施例中采用鏈路代價和最小的排序策略，也可采用其他的 策略。其可替代路由的實現步驟如下首先，以避開宿節點SNP-5為約束條件計算源節點SNP-I到節點SNP-4的子路由， 得出SNP-I — SNP-2 — SNP-4,SNP-I — SNP-3 — SNP-4共兩條，如圖4中的實線箭頭所示； 然后，以避開首節點SNP-I為約束條件，計算SNP-4到SNP-5段的子路由，此時不再將節點 SNP-I到節點SNP-4段的子路由所經過的中間節點作為該段路由計算的必避約束條件，得 出 SNP-4 — SNP-5、SNP-4 — SNP-2 — SNP-5、SNP-4 — SNP-3 — SNP-5 共三條，如圖 4 中的 虛線箭頭所示；最后，將這兩段子段路由組合，得出源節點SNP-I到目的節點SNP-5、且必經 節點SNP-4的4條路由，如圖4所示，其中細實線為SNP鏈路，粗實線為SRLG，即A 1、SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP-5 ；A2、SNP-I — SNP-3 — SNP-4 — SNP-5 ；A3、SNP-I — SNP-3 — SNP-4 — SNP-2 — SNP-5 ；A4、SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP-3 — SNP-5。對比例1 針對如圖3所示的傳送網絡拓撲圖及與實施例1相同的約束條件，利用現有 的分段隔離策略進行可替代路由計算，其過程包括如下步驟首先，以避開宿節點SNP-5 為約束條件計算源節點SNP-I到節點SNP-4的子路由，得出SNP-I — SNP-2 — SNP-4、 SNP-I — SNP-3 — SNP-4共兩條，如圖5中的實線箭頭所示；然后，以避開上述兩條路由所 經過的首節點SNP-1、中間節點SNP-2、SNP-3為約束條件，計算SNP-4到SNP-5的子路由得 出SNP-4 —SNP-5共一條，如圖5中的虛線箭頭所示；最后，將這兩段子路由組合，得出源節 點SNP-I到目的節點SNP-5、且必經節點SNP-4的兩條路由，如圖5所示，其中細實線為SNP 鏈路，粗實線為SRLGjPAl，、SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP-5 ；A2，、SNP-I — SNP-3 — SNP-4 — SNP-5。實施例1可在不排除節點SNP-2、節點SNP-3的條件下計算必經節點SNP-4到宿節 點SNP-5之間的子路由，并將得出的各子段路由篩選組合，從而可以獲得與相對于對比例1 更多的、滿足必經節點SNP-4約束條件的完整路由，使得網絡拓撲資源在路由計算中得到 了充分的利用。本發明WSON光傳送網可替代路由實現方法，必經多條中間鏈路的約束條件下進 行K重可替代的約束路由計算的情況，管理平面要求所獲得的K重可替代路由必須依次
經過源節點、linkl2、link34.......宿節點。在路由計算時，其一種實施方式根據必經
linkl2、必經link34......等約束分別單獨依次下發查詢路由，并根據篩選組合策略獲得
對應的、滿足每個必經鏈路約束的K1、K2.....條子路由。并根據得出的這Κ1、Κ2.....條
子路由再次運用篩選組合策略，整合出完整的K重可替代路由。其實施例和對比例如下實施例2 如圖6至圖9所示的另一種傳送網絡拓撲圖，其中細實線為SNP鏈路，管理平面下發的路由查詢請求，要求計算從節點SNP-I到節點SNP-9，且必經鏈路link68的K重路由， 最終的路由按一定的策略進行排序，本實施例中采用鏈路代價和最小的排序策略，也可采 用其他的策略。其可替代路由的實現步驟如下對于必經指定鏈路link68的約束，路由計算要考慮必經鏈路link68的約束 路由是從SNP6到SNP8方向。首先，以避開宿節點SNP-9和鏈路端點SNP8為約束條 件，計算源節點SNP-I到節點SNP-6的子路由，得出SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP-6、 SNP-I — SNP-3 — SNP-5 — SNP-7 — SNP-6共兩條，如圖6中的實線箭頭所示；然后，以避 開首節點SNP-1、鏈路端點SNP-6為約束條件，計算鏈路端點SNP-8到宿節點SNP-9的子路 由，得出 SNP-8 — SNP-4 — SNP-9、SNP-8 — SNP-7 — SNP_9、SNP_8 — SNP-9 共三條，如圖 6 中的虛線箭頭所示；最后，將這兩段子路由組合，得出源節點SNP-I到宿節點SNP-9、且必經 鏈路link68，從SNP-6到SNP-8方向、無重復節點、無重復鏈路的四條路由，如圖6所示，即Bi、SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP-6 — SNP-8 — SNP-9 ；B2、SNP-I — SNP-3 — SNP-5 — SNP-7 — SNP-6 — SNP-8 — SNP-9 ；B3、SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP-6 — SNP-8 — SNP-7 — SNP-9 ；B4、SNP-I — SNP-3 — SNP-5 — SNP-7 — SNP-6 — SNP-8 — SNP-4 — SNP-9。再考慮必經鏈路link68的約束路由是從SNP8到SNP6方向。首先，以避開宿節 點SNP-9和鏈路端點SNP6為約束條件，計算源節點SNP-I到節點SNP-8的子路由，得出 SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP-8、SNP-I — SNP-3 — SNP-5 — SNP-7SNP-8 共兩條，如圖 7 中的實線箭頭所示；然后，以避開首節點SNP-1、鏈路端點SNP-8為約束條件，計算鏈路端點 SNP-6 到宿節點 SNP-9 的子路由，得出 SNP-6 — SNP-4 — SNP-9、SNP-6 — SNP-7 — SNP-9 共兩條，如圖7中的虛線箭頭所示；最后，將這兩段子路由組合，得出源節點SNP-I到宿節點 SNP-9、且必經鏈路link68，從SNP-8到SNP-6方向、無重復節點、無重復鏈路的兩條路由，如 圖7所示，即Cl、SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP-8 — SNP-6 — SNP-7 — SNP-9 ；C2、SNP-I — SNP-3 — SNP-5 — SNP-7 — SNP-8 — SNP-6 — SNP-4 — SNP-9 共兩
^^ ο對比彳列2:針對如圖6至圖9所示的傳送網絡拓撲圖及與實施例2相同的約束條件，利用現 有的分段隔離策略進行可替代路由計算，其過程包括如下步驟對于必經指定鏈路link68的約束，路由計算先考慮必經鏈路link68的約束 路由是從SNP6到SNP8方向。首先，以避開宿節點SNP-9和鏈路端點SNP8為約束條 件，計算源節點SNP-I到節點SNP-6的子路由，得出SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP-6、 SNP-I — SNP-3 — SNP-5 — SNP-7SNP-6共兩條，如圖8中的實線箭頭所示；然后，以避開上 述兩條路由所經過的首節點SNP-1、中間節點SNP-2、SNP-3、SNP-4、SNP5、SNP-7、鏈路端點 SNP-6為約束條件，計算鏈路端點SNP-8到宿節點SNP-9的子路由得出SNP-8 — SNP-9共 一條，如圖8中的虛線箭頭所示；最后，將這兩段子路由組合，得出源節點SNP-I到宿節點 SNP-9、且必經鏈路link68，從SNP-6到SNP-8方向的兩條路由，如圖8所示，即Bi，、SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP-6 — SNP-8 — SNP-9 ；
B2，、SNP-I — SNP-3 — SNP-5 — SNP-7 — SNP-6 — SNP-8 — SNP-9。再考慮必經鏈路link68的約束路由是從SNP8到SNP6方向。首先，以避開宿節 點SNP-9和鏈路端點SNP6為約束條件，計算源節點SNP-I到節點SNP-8的子路由，得出 SNP-I — SNP-2 — SNP-4 — SNP_8、SNP_1 — SNP-3 — SNP-5 — SNP-7 — SNP-8 共兩條，如圖 9中的實線箭頭所示；然后，以避開上述兩條路由所經過的首節點SNP-1、中間節點SNP-2、 SNP-3、SNP-4、SNP5、SNP-7、鏈路端點SNP-8為約束條件，計算鏈路端點SNP-6到宿節點 SNP-9的子路由得出SNP-8 — SNP-9共零條；最后，將這兩段子路由組合，得出源節點SNP-I 到宿節點SNP-9、且必經鏈路link68，從SNP-8到SNP-6方向的路由為零條，如圖9所示。這樣從SNPl到SNP9，且必經link68的最終路由，采用分段隔離的方法計算只有圖 8中所示的兩條。實施例2可在不排除中間節點SNP-2、節點SNP-3、節點SNP-4節點SNP-5、節點 SNP-7的條件下計算必經鏈路link68之間的子路由，并將得出的各子段路由篩選組合，從 而可以獲得相對于對比例2更多的、滿足必經鏈路link68約束條件的完整路由，從而使得 網絡拓撲資源在路由計算中得到了充分的利用。必經SRLG的場景和必經多個鏈路的情況雷同，處理的方法也與實施例2基本相 同，在此不再贅述。對于必經節點、必經鏈路和必經SRLG三種約束組合起來的情況，其處理方法也可 按實施例1和實施例2的方式加以分段處理，每個子段內部和子段之間將按照上述篩選組 合法加以處理。以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的 保護范圍。
權利要求
一種WSON光傳送網可替代路由實現方法，包括約束條件下的可替代路由計算過程，其特征在于所述計算過程包括根據管理平面下發約束條件獨立計算各子段的可替代路由的步驟。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于還包括對計算出的各子段可替代路由進 行組合形成完整的可替代路由的步驟。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述組合形成完整的可替代路由步驟中 還包括篩選的過程，使得在同一條完整的可替代路由內部不存在重復節點和不存在重復鏈路。
4.根據權利要求1至3任一所述的方法，其特征在于所述約束條件包括必經網絡資 源和必避網絡資源。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于所述必經網絡資源包括必經節點、必經鏈 路和必經共享風險鏈路組；所述必避網絡資源包括必避節點、必避鏈路和必避共享風險鏈路組。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于在計算各子段的可替代路由之前還包括 根據必經網絡資源進行子段劃分的步驟。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于所述各子段的可替代路由計算過程中將 其他子段的源節點和宿節點作為必避節點。
8.—種WSON光傳送網可替代路由實現系統，包括可替代路由計算引擎，用于計算約束 條件下的可替代路由，其特征在于所述可替代路由計算引擎包括子段計算模塊，所述子段 計算模塊用于根據管理平面下發的約束條件獨立計算各子段的可替代路由。
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于所述可替代路由計算引擎還包括組合模 塊，用于將計算出的各子段可替代路由組合形成完整的可替代路由。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于所述組合模塊還用于對可替代路由進行 篩選，使得在同一條完整的可替代路由內部不存在重復節點和不存在重復鏈路。
11.根據權利要求8至10任一所述的系統，其特征在于所述約束包括必經網絡資源 和必避網絡資源。
12.根據權利要求11所述的系統，其特征在于所述必經網絡資源包括必經節點、必經 鏈路和必經共享風險鏈路組；所述必避網絡資源包括必避節點、必避鏈路和必避共享風險 鏈路組。
13.根據權利要求12所述的系統，其特征在于所述可替代路由計算引擎還用于在計 算各子段的可替代路由之前根據必經網絡資源進行子段劃分。
14.根據權利要求13所述的系統，其特征在于所述子段計算模塊還用于在各子段的 可替代路由計算過程中，將其他子段的源節點和宿節點作為必避節點。
全文摘要
本發明公開了一種WSON光傳送網可替代路由實現方法，包括約束條件下的可替代路由計算過程，所述計算過程包括根據管理平面下發約束條件獨立計算各子段的可替代路由的步驟。本發明還公開了一種WSON光傳送網可替代路由實現系統。本發明在計算各子段的可替代路由時，除了滿足管理平面下發的約束條件，以及在多子段情況下避開其它子段的源、宿節點以外，不再將其它任何網絡資源作為必避約束條件，相比現有分段隔離并將其他子段經過的節點作為必避約束條件的實現方式能獲得更多的可替代路由，充分利用了網絡資源拓撲。
文檔編號H04J14/02GK101888572SQ20091010725
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月11日 優先權日2009年5月11日
發明者王大江, 王振宇 申請人:中興通訊股份有限公司