專利名稱：：一種基于路由約束的波長分配方法及裝置的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種基于路由約束的波長分配方法及裝置，屬于光網絡通訊
技術領域：
。
背景技術：
：信息化社會的快速發展，使得信息業務質量保證越來越重要。隨著寬帶視頻，多媒體等業務的日益興起，特別是Internet越來越商業化，很多用戶都對其業務提出了服務質量(QoS)要求。首先，從網絡資源來看，隨著WDM復用的波長數的增加，由于諸如帶寬光纖放大器、波長轉換器等器件性能的局限，要想維持所有的波長具有相同的傳輸質量是非常難的，即光層很難保證為所有的波長都能提供相同的傳輸質量。另一方面，光網絡為上層應用(IP)提供的質量是有等級差別的。不同連接對生存性、可用性以及管理功能的要求也應該區分，即光網絡需要為上層提供不同質量的端到端的傳輸服務。其次，從網絡協議來看，傳統路由器中的逐跳尋址、逐包轉發方式在不同路由周期或網絡狀態發生改變時，可能會引起轉發路徑的變化。這對路由敏感的有些應用(如實時業務)是不利的，即這種機制是不具備QoS能力的，或至多只能保證每跳的QoS，而不能保證端到端的QoS;與傳統的電話交換網相比，在WDM網絡中建立光連接不僅要決定物理路由，還要決定使用哪個波長，從而無法保證較好的QoS。
發明內容本發明委解決現有的光網絡數據傳輸技術中存在的因器件性能的局限以及無法選擇合適的波長從而無法保證較好的QoS的問題，進而提供了一種基于路由約束的波長分配方法及裝置，本發明提供了如下的技術方案一種基于路由約束的波長分配方法，包括步驟1，若隊列為空，則執行步驟4，否則，從隊列中找出對應時延最小的元素，所述時延最小的元素表示為[vi,vj,delay,hop],其中v表示節點，i和j表示自然數，delay表示從源節點s到vi的時延，hop表示路由跳數；步驟2,若路由表table(vj)為空棧,則將元素[delay,hop,vi]入棧；步驟3,對所有節點vk,若元素[vj,vk,delay+d(vj,vk),hop+1],若滿足條件vj^d,vk^s,delay+d(vj,vk)<dO,hop+1<hO,則將該元素加入隊列并執行步驟I,否則，無元素加入隊列，直接執行步驟1，其中d(vj,vk)為鏈路(vj,vk)的時延；步驟4，根據各節點的路由表信息，從目的節點d回溯到源節點S，找出從s到d的所有滿足約束的非支配路徑集合NDP'，若NDP'不為空，則選取對應路由代價最小的一對，建立從s到d的光連接。一種基于路由約束的波長分配裝置，包括時延最小元素確定單元，用于若隊列為空，則執行步驟4，否則，從隊列中找出對應時延最小的元素，所述時延最小的元素表示為[vi,vj,delay,hop],其中v表示節點，i和j表示自然數，delay表示從源節點s到vi的時延，hop表示路由跳數；入棧單元，用于若路由表table(vj)為空棧，則將元素[delay，hop，vi]入棧；入隊列單元,用于對所有節點vk,若元素[vj,vk,delay+d(vj,vk),hop+1],若滿足條件vj關d,vk關s,delay+d(vj,vk)<dO,hop+1<hO,則將該元素加入隊列并執行步驟1，否則，無元素加入隊列，直接執行步驟1，其中d(vj，vk)為鏈路(vj，vk)的時延；連接建立單元，用于根據各節點的路由表信息，從目的節點d回溯到源節點S，找出從s到d的所有滿足約束的非支配路徑集合NDP'，若NDP'不為空，則選取對應路由代價最小的一對，建立從s到d的光連接。本發明實施方式提供的技術方案通過對波長選擇的條件限制并結合QoS，活的波長分配的方法，在器件性能不發生改變的情況下，提高了網絡服務質量。為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發明的具體實施方式提供的光網絡結構示意圖；圖2是本發明的具體實施方式提供的由若干個節點組成的網絡結構示意圖；圖3是本發明的具體實施方式提供的基于路由約束的波長分配方法的流程示意圖；圖4是本發明的具體實施方式提供的基于路由約束的波長分配裝置的結構示意圖。具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。現有的光網絡結構如圖I所示，由若干個節點組成的網絡結構如圖2所示。為了解決相應的技術問題，本發明的具體實施方式提供了一種基于路由約束的波長分配方法，以實現在器件性能不發生改變的情況下提高網絡服務質量，下面結合說明書附圖進行詳細說明，如圖3所示，該方法具體可以包括首先進行初始化，源節點Vl對應的路由表為，其它所有節點路由表為空。路由表中將加入一系列非支配路徑路由信息。例如vi對應的路由表table(vi)中的元素形如[delay,hop,pre],表示從s到vi的時延,路由跳數和vi的前向節點分別為delay,hop，pre對應的值或節點符號。路由表元素以棧的形式存儲。先加入的元素靠近棧底，后加入的元素靠近棧頂。此外還需創建一個隊列Queue,其元素形如[[vi,vj,delay,hop]。初始化完成后，繼續一下的步驟。步驟1，若隊列Queue為空，則執行步驟4，否則，從隊列中找出對應時延最小的元素，所述時延最小的元素表示為[vi，vj，delay,hop]，其中v表示節點，i和j表示自然數，delay表示從源節點s到vi的時延，hop表示路由跳數。步驟2,若路由表table(vj)為空棧，則將元素[delay,hop,vi]入棧。另外,若路由表table(vj)不為空棧,則假定棧頂元素為[delay',hop',vi'],當滿足delay'=delay且hop'=hop,或者delay'〈delay且hop'>hop中的任意一種時,將元素[delay，hop,vi]入棧。若任意一種情況都不滿足，則執行步驟I。步驟3,對所有節點vk,若元素[vj,vk,delay+d(vj,vk),hop+1],若滿足條件vj古d,vk古s,delay+d(vj,vk)<dO,hop+1<hO,則將該元素加入隊列Queue并執行步驟1，否則，無元素加入隊列，直接執行步驟1，其中d(vj，vk)為鏈路(vj，vk)的時延。步驟4，根據各節點的路由表信息，從目的節點d回溯到源節點S，找出從s到d的所有滿足約束的非支配路徑集合NDP'，若NDP'不為空，則選取對應路由代價最小的一對，建立從s到d的光連接。進一步地，若NDP'中只有一個波長，則使用該波長建立從s到d的光連接。若NDP'為空，則表示目前的網絡中無法找到滿足網絡服務質量的路由，程序直接結束。采用本具體實施方式提供的技術方案，通過對波長選擇的條件限制并結合QoSdg的波長分配的方法，在器件性能不發生改變的情況下，提高了網絡服務質量。需要說明的是，本領域普通技術人員可以理解實現上述各方法實施例中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件完成，相應的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。本發明的具體實施方式還提供了一種基于路由約束的波長分配裝置，如圖4所示，具體可以包括時延最小元素確定單元41，用于若隊列為空，則執行步驟4，否則，從隊列中找出對應時延最小的元素，所述時延最小的元素表示為[vi,vj,delay,hop],其中v表示節點，i和j表示自然數，delay表示從源節點s到vi的時延，hop表示路由跳數；入棧單元42,用于若路由表table(vj)為空棧,則將元素[delay,hop,vi]入棧；入隊列單元43,用于對所有節點vk,若元素[vj,vk,delay+d(vj,vk),hop+1],若滿足條件vj關d,vk關s,delay+d(vj,vk)<dO,hop+1<hO,則將該元素加入隊列并執行步驟1，否則，無元素加入隊列，直接執行步驟1，其中d(vj，vk)為鏈路(vj，vk)的時延；連接建立單元44，用于根據各節點的路由表信息，從目的節點d回溯到源節點S，找出從s到d的所有滿足約束的非支配路徑集合NDP'，若NDP'不為空，則選取對應路由代價最小的一對，建立從s到d的光連接。在本具體實施方式中，可以通過對單片機、FPGA等器件進行相應的編程，制得能夠完成相應的功能的單元模塊，以實現相應的功能。可選的，在入棧單元42中可以包括比較入棧子單元，用于路由表table(vj)不為空棧，則假定棧頂元素為[delay',hop',vi'],當滿足delay'=delay且hop'=hop,或者delay'〈delay且hop'>hop中的任意一種時，將兀素[delay,hop,vi]入棧。可選的，在連接建立單元44中可以包括波長選擇子單元，用于若NDP'中只有一個波長，則使用該波長建立從s到d的光連接。上述基于路由約束的波長分配裝置中包含的各單元的處理功能的具體實現方式在之前的方法實施例中已經描述，在此不再重復描述。采用本具體實施方式提供的技術方案，通過對波長選擇的條件限制并結合QoSdg的波長分配的方法，在器件性能不發生改變的情況下，提高了網絡服務質量。需要注意的是，上述終端和基站實施例中，所包括的各個單元或模塊只是按照功能邏輯進行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠實現相應的功能即可；另外，各功能單元或模塊的具體名稱也只是為了便于相互區分，并不用于限制本發明的保護范圍。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，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明實施例揭露的技術范圍內，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1.一種基于路由約束的波長分配方法，其特征在于，包括步驟1，若隊列為空，則執行步驟4，否則，從隊列中找出對應時延最小的元素，所述時延最小的元素表示為[vi,vj,delay,hop],其中V表示節點，i和j表示自然數，delay表示從源節點s到vi的時延，hop表示路由跳數；步驟2,若路由表table(vj)為空棧，則將元素[delay,hop,vi]入棧；步驟3,對所有節點vk,若元素[vj,vk,delay+d(vj,vk),hop+Ι],若滿足條件vj關d,vk關s,delay+d(vj,vk)<dO,hop+l<hO,則將該元素加入隊列并執行步驟I,否則,無元素加入隊列，直接執行步驟I，其中d(vj,vk)為鏈路(vj,vk)的時延；步驟4，根據各節點的路由表信息，從目的節點d回溯到源節點S，找出從s到d的所有滿足約束的非支配路徑集合NDP'，若NDP'不為空，則選取對應路由代價最小的一對，建立從s到d的光連接。2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，若路由表table(vj)不為空棧，則假定棧頂元素為[delay',hop',vi'],當滿足delay'=delay且hop'=hop,或者delay'〈delay且hop'〉hop中的任意一種時，將兀素[delay,hop,vi]入棧。3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，若NDP'中只有一個波長，則使用該波長建立從s到d的光連接。4.一種基于路由約束的波長分配裝置，其特征在于，包括時延最小元素確定單元，用于若隊列為空，則執行步驟4，否則，從隊列中找出對應時延最小的元素，所述時延最小的元素表示為[vi，vj,delay,hop],其中v表示節點，i和j表示自然數，delay表示從源節點s到vi的時延，hop表示路由跳數；入棧單元，用于若路由表table(vj)為空棧,則將元素[delay,hop,vi]入棧；入隊列單元，用于對所有節點vk,若元素[vj,vk,delay+d(vj,vk),hop+1],若滿足條件Vj^d,vk^s,delay+d(vj,vk)<dO,hop+1<hO,則將該元素加入隊列并執行步驟1，否則，無元素加入隊列，直接執行步驟1，其中d(vj,vk)為鏈路(vj,vk)的時延；連接建立單元，用于根據各節點的路由表信息，從目的節點d回溯到源節點S，找出從s到d的所有滿足約束的非支配路徑集合NDP'，若NDP'不為空，則選取對應路由代價最小的一對，建立從s到d的光連接。5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，在入棧單元中包括比較入棧子單元，用于路由表table(vj)不為空棧，則假定棧頂元素為[delay，hop,vi']，當滿足delay'=delay且hop'=hop,或者delay'〈delay且hop'>hop中的任意一種時，將元素[delay,hop,vi]入棧。6.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，在連接建立單元中包括波長選擇子單元，用于若NDP'中只有一個波長，則使用該波長建立從s到d的光連接。全文摘要本發明提供了一種基于路由約束的波長分配方法及裝置，包括步驟1，若隊列為空，則執行步驟4，否則，從隊列中找出對應時延最小的元素，所述時延最小的元素表示為[vi，vj，delay，hop]；步驟2，若路由表table(vj)為空棧，則將元素[delay，hop，vi]入棧；步驟3，對所有節點vk，若元素[vj，vk，delay+d(vj，vk)，hop+1]，若滿足條件vj≠d，vk≠s，delay+d(vj，vk)＜d0，hop+1＜h0，則將該元素加入隊列并執行步驟1，否則，無元素加入隊列，直接執行步驟1；步驟4，根據各節點的路由表信息，從目的節點d回溯到源節點s，找出從s到d的所有滿足約束的非支配路徑集合NDP`，若NDP`不為空，則選取對應路由代價最小的一對，建立從s到d的光連接。本發明通過對波長選擇的條件限制并結合QoS，活的波長分配的方法，在器件性能不發生改變的情況下，提高了網絡服務質量。文檔編號H04Q11/00GK102665149SQ20121011687公開日2012年9月12日申請日期2012年4月20日優先權日2012年4月20日發明者張寧,段麗申請人:北京聯合大學