一種全光網絡中結合業務路由的增量監測跡設計方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于全光網絡中故障監測及快速定位技術領域，更為具體地講，設及一種 全光網絡中結合業務路由的增量監測跡設計方法。
【背景技術】
[0002] 近年來電信通信行業的飛速增長，通信網絡已經發展成為W光網為骨干、采用多 種接入形式的綜合業務數字網絡。隨著新型業務（如視頻業務、流媒體業務、IPTV等）的不 斷推出和普及，人們對網絡帶寬的需求日益膨脹，對服務質量（QoS:如alityOfService) 的要求也不斷提高。采用波分復用技術（WDM:WavelengthDivisionMultiplexing)的全 光網絡很好地滿足了人們對網絡帶寬和服務質量的要求。但是，WDM技術一方面使得光網 絡具有巨大的傳輸能力，另一方面巨大的傳輸能力是的光網絡在故障發生的短時間內導致 巨大的數據丟失。因此進行快速有效的故障檢測和定位是至關重要的。
[0003] 網絡對于故障的敏感性使得鏈路失效的監測和定位的問題很早就引起了計算機 通信網絡研究人員的興趣。然而傳統網絡中的失效定位方法并不能很好地被移植到光網絡 中。因此，對于全光網絡的故障監測、定位W及恢復技術有待新的研究。而運種研究在光網 絡大面積應用的運個大背景下，顯得尤為緊迫和重要。
[0004] 現有的監測定位技術中，簡單監測環，復雜監測環W及監測跡均是基于物理層的 監測技術方案。簡單監測環與復雜監測環技術始終受到網絡拓撲環形約束的影響；而監測 跡仍屬于較新的概念，目前相關的研究成果還比較少，因此，對于監測跡技術仍然還有很多 的理論及技術問題有待研究。
[0005] 對于網絡中監測資源充足的場景，由于能夠實現百分之百的鏈路故障定位，因而 并不存在業務損失的情況。此時，監測跡的設計問題是利用監測跡進行故障監測的核屯、問 題，而監測成本是衡量監測跡設計算法的一個重要標準。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于克服現有技術的不足，針對全光網絡中的單鏈路故障問題，結 合已有業務路由進行監測跡設計，降低了監測跡部署成本。
[0007] 為實現上述發明目的，本發明一種全光網絡中結合業務路由的增量監測跡設計方 法，其特征在于，包括W下步驟：
[0008] (1)、生成業務路由
[0009] 利用Floyd-Warshall最短路徑算法對待監測的全光網絡拓撲進行處理，從而生 成業務路由，并標記為業務路由集合P;
[0010] (2)、利用可用路由篩選算法選出可用路由
[0011] 根據可用路由篩選算法從業務路由集合P中選出可用路由，形成可用路由集合R;
[0012] (3)、初始化最大迭代次數1(、最小監測成本111111_(3〇3* ^-^和鏈路定位表化!' ;同設 置一最小鏈路定位表min_FLT，用于存放第k化=1，2,…，K)次迭代后求得的最小監測成 本所對應的鏈路定位表；
[0013](4)、初始化第k化=1，2,…，K)次迭代中的參數，包括：監測成本monitoring_ cost和0、臨時碼temp_code[] = {0}、可辨鏈路集UALs= 〇,W及基于業務路由初始化不 可分辨集aset。的值temp_code[];
[0014] 巧）、利用MTA算法計算第k次迭代后的增量監測跡
[001引 （5. 1)、使用MTA算法增加一條監測跡t,(j= 0, 1，2,…，表示監測器數目；
[0016]巧.2)、根據監測跡tj更新臨時碼temp_code□和可辨鏈路集UALs
[0017] 巧.2. 1)、更新臨時碼temp_code[]
[001 引Vee?,,temp_code[e] ^temp_code[e]+2"lRl;其中，從表示監測跡tj經過的 所有鏈路；|R|表示可用路由集合R的大小；temp_code[e]為鏈路e對應的臨時碼值；
[0019]巧.2. 2)、更新不可分辨集asetc的集合Asets
[0020] 如果鏈路e對應的臨時碼的值為C，C為大于或等于1的正整數，且不可分辨集 asetc存在，則將鏈路e歸入不可分辨集asetC中，即：temp_code[e] =C,asetC和e，再根 據aset。更新Asets;如果不可分辨集aset。不存在，新建不可分辨集aset。二{e}，并將新 建的不可分辨集aset。加入到不可分辨集的集合Asets中；
[0021] 巧.2. 3)、將可辨鏈路加入到可辨鏈路集UALs
[0022] 如果不可分辨集aset。的大小為1，且鏈路e為該不可分辨集aset。中的唯一鏈 路，那么鏈路e為可辨鏈路，則將鏈路e加入到可辨鏈路集UALs中，即：Vav巧eAswv, ifIasetj=landeEasetc,UALs和e;
[0023]巧.3)、判斷集合E中的所有鏈路是否屬于可辨鏈路集UALs
[0024] 如果VeG￡，eGUALs,則跳至步驟巧.4)，否則j累計加1，并跳轉入至步驟 巧.1);其中，E為所有待監測的鏈路e集合；
[00巧]巧.4)、計算監測成本monitoring_cost及第k次迭代所對應的鏈路定位表化T
[0026] 巧.4.1)、monitoring-Cost=丫 *J+XItjI;
[0027] 其中，丫為監測器的輸入參數，它決定了監測器成本和帶寬成本之間的比重； SIt,I表示部署所有的監測跡所占用的波長數；
[002引 巧.4.。、Vee=似成心]-巧,'，再更新鏈路定位表化T的故障鏈路定位 碼扣。°，〇。1];其中，Z);為鏈路e的可用路由定位碼，為鏈路e的監測跡定位碼D1;
[0029]巧.5)、比較最小監測成本min_cost和監測成本monito;ring_cost的大小
[0030]如果min_cost>monito;ring_cost，則將min_cost值更新為monito;ring_cost， 同時更新min_FLT;如果min_cost《monito;ring_cost，則不更新min_FLT;
[003。 （5. 6)、如果迭代次數累計到k=K時，則當前min_cost和min_FLT為最終得到的 最優解，算法終止；如果代次數k<K，則將迭代次數k累計加1，跳轉入步驟（4)。
[0032] 本發明的發明目的是運樣實現的：
[0033] 本發明一種全光網絡中結合業務路由的增量監測跡設計方法，針對全光網絡中監 測資源充足的單鏈路故障監測問題，結合利用全光網絡中已有的業務路由，節省監測成本。 該方法能在降低網絡故障管理層的復雜度，且同時在減少所需監測資源并降低網絡成本的 情況下，滿足用戶需求的服務質量并實現在大容量的全光網絡中的故障監測、快速定位。
[0034] 同時，本發明一種光網絡中結合業務路由的增量監測跡設計方法還具有W下有益 效果：
[003引 （1)、該方法利用業務路由與監測跡的相似點，基于監測資源充足的光網絡的已有 的業務路由部署監測跡，減少部署監測跡所需的代價。
[0036](2)、該算法有著簡單的邏輯和相對較低的運算復雜度。
【附圖說明】
[0037] 圖1是全光網絡的一種【具體實施方式】拓撲圖；
[0038] 圖2是本發明一種全光網絡中結合業務路由的增量監測跡設計方法流程圖。
【具體實施方式】
[0039] 下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行描述，W便本領域的技術人員更好地 理解本發明。需要特別提醒注意的是，在W下的描述中，當已知功能和設計的詳細描述也許 會淡化本發明的主要內容時，運些描述在運里將被忽略。
[0040] 實施例
[0041] 在本實施例中，如圖1所示，隨機給出一個全光網絡拓撲，其包含8個待監測節點 0-7和13條鏈路。根據圖1的拓撲，按照本發明所述的方法進行監測跡的部署，從而完成監 測鏈路的失效監測與定位。
[004引在本實施例中，設置最大可用路由數目N= 3;設置最大迭代次數K= 8;每條鏈路 權值相同為1 ;鏈路W兩端節點標號表示該鏈路。
[0043] 如圖2所示，本發明一種全光網絡中結合業務路由的增量監測跡設計方法，包括 W下步驟：
[0044]Sl、生成業務路由
[0045] 利用Floyd-Warshall最短路徑算法對待監測的光網絡拓撲進行處理，從而生成 業務路由，并標記為業務路由集合P。
[0046]S2、利用可用路由篩選算法選出可用路由
[0047] 根據可用路由篩選算法從