光网络的选路与波长分配方法组成比例

本发明专利技术提供的光网络的选路与波长分配方法，在环之间的交点具有信号再生能力的条件下进行选路和波长分配，基于逻辑虚拓扑网络，使选路路径经过尽量少的再生节点，使选路路径过环数目最少，并以首次合适算法进行波长分配，以解决光信号再生前信号质量差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光信号质量领域，特别是涉及光网络的选路波长分配方法。
技术介绍
光传输时,在物理层传输质量会恶化，需对信号进行再生，才能避免信号连接失败，因此需在光传输过程中，保证传输质量。采用超长距离系统可以减少电再生站、光放站的数量、延伸光放站之间的距离，有效降低系统成本。半透明光网络利用超长距离系统和透明光节点来构建网络，容许网络中存在少量的光电转换设备，并以此来清除传输损伤积累，使光信号能够传输距离足够远。光信号通过光电转换设备恢复信号质量存在再生代价，因此光路应通过尽量少地通过信号再生来恢复信号质量。为保证光信号质量可以通过信号再生恢复传输质量，需要光信号在进行信号再生前信号质量在可接受范围内。
技术实现思路
本专利技术提供光网络的选路波长分配方法，解决光信号再生前信号质量差的问题。本专利技术通过以下技术方案解决上述问题：光网络的选路与波长分配方法：(1)建立逻辑虚拓扑网络：1)从物理网络拓扑网络中找出环与环之间的交点，在每个环上节点的交点信息上产生一系列弧；2)根据步骤1)中的交点和弧构建虚节点和虚路径，虚节点与交点一一对应,虚路径与弧一一对应，交点和弧的连接关系映射成虚节点与虚路径的连接关系；3)当业务源节点或目的节点不为交点且在环上时，更新虚节点、虚路径以及虚节点与虚路径的连接关系。(2)逻辑虚拓扑网络的选路：根据源目节点的信息更新逻辑虚拓扑网络，运用最短路算法计算逻辑虚拓扑网络的路径，对虚路径进行权重设置，在虚路径权重相同的情况下，选择经过物理路径跳数小的虚路径，将该虚路径还原成物理网络中的物理路径，实现在逻辑虚拓扑网络下的选路；(3)对所选光路分配波长：求虚路径上所有物理链路在它们所属环上的可用资源的交集，就是对应虚路径的可用波长集合，可保证虚拟链路经过的所有物理链路满足波长一致性的要求；将波长利用率作为虚连接的权重，实现负载均衡；设置权重后，在逻辑虚拓扑网络采用最小路径法得到虚路径，将虚路径转换为物理网络中的路径，在虚路径经过的虚路径的可用波长集合中选取第一个波长分配给虚路径对应的物理链路，即首次合适算法。上述方案中，步骤1)中，同环上不同的交点与交点之间生成弧，且每个环上的两个交点之间的弧都有两条。上述方案中，步骤(2)中，虚路径对应的物理路径是另一条虚路径对应的物理路径的一部分，则两条路径的权重和不相等。上述方案中，步骤(2)中，当两条虚路径权重相同时，选择经过的物理路径跳数小的虚路径。上述方案中，步骤(2)中，根据物理网络构建辅助图，批量业务到达后，对每项业务进行计算，根据业务源节点更新逻辑虚拓扑网络、进行权重设计、业务选路分配资源、还原辅助图。上述方案中，步骤(3)用于减少过环数目，在同环上满足波长连续性。与现有技术相比，具有如下特点：在环之间的交点具有信号再生能力的条件下进行选路和波长分配，基于逻辑虚拓扑网络，使选路路径经过尽量少的再生节点，使选路路径过环数目最少，并以首次合适算法进行波长分配，以解决光信号再生前信号质量差的问题。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于这些实施例。光网络上承载着多个互相连接组成的环，网络上的节点包括交点和非交点。非交点的一个接口与其相邻的2个节点连接，另一个接口负责本地节点流量的进出。不透明技术采用电交换进行交叉连接，信号在交换前先由光信号转换成电信号并在交换后再转换为光信号，不透明技术具有波长转换能力，本专利技术交点上的光交叉连接器采用不透明技术。当网络上承载着多个环，且交点具有信号再生能力时，只要任意单个环上的光路在无信号再生的条件下保证其传输质量满足要求，即使源节点和目的节点不在相同环上，光路将通过环之间的交点恢复信号质量。为减小再生代价，建立的光路应通过尽量少的信号再生设备，即过环数目应该尽量少。为使得过环数目尽量少，需使用选路算法感知网络中环的组成结构，并进行有效控制。本专利技术提供一种算法，将物理网络拓扑结构转换为逻辑虚拓扑结构，并实现选路和波长匹配。光网络的选路与波长分配方法:(1)建立逻辑虚拓扑网络：1)从物理网络拓扑网络中找出环与环之间的交点，在每个环上节点的交点信息上产生一系列弧；2)根据步骤1)中的交点和弧构建虚节点和虚路径，虚节点与交点一一对应,虚路径与弧一一对应，交点和弧的连接关系映射成虚节点与虚路径的连接关系；3)当业务源节点或目的节点不为交点且在环上时，更新虚节点、虚路径以及虚节点与虚路径的连接关系。(2)逻辑虚拓扑网络的选路：根据源目节点的信息更新逻辑虚拓扑网络，运用最短路算法计算逻辑虚拓扑网络的路径，对虚路径进行权重设置，在虚路径权重相同的情况下，选择经过物理路径跳数小的虚路径，将该虚路径还原成物理网络中的物理路径，实现在逻辑虚拓扑网络下的选路；(3)对所选光路分配波长：求虚路径上所有物理链路在它们所属环上的可用资源的交集，就是对应虚路径的可用波长集合，可保证虚拟链路经过的所有物理链路满足波长一致性的要求；将波长利用率作为虚连接的权重，实现负载均衡；设置权重后，在逻辑虚拓扑网络采用最小路径法得到虚路径，将虚路径转换为物理网络中的路径，在虚路径经过的虚路径的可用波长集合中选取第一个波长分配给虚路径对应的物理链路，即首次合适算法。建立逻辑虚拓扑网络的步骤1)中，同环上不同的交点与交点之间才能生成弧，且每个环上的两个交点之间的弧都有两条。步骤(2)，是为计算出过环数目最少的物理路径，同时也是为了避免成环。如果虚路径对应的物理路径是另一条虚路径对应的物理路径的一部分，则两条路径的权重和必然不相等。当虚路径权重相同时，选择经过的物理路径跳数小的虚路径。最短路算法运用双权重叠加的方法，且两种权重的大小不在一个数量级上，主要的权重值远大于次重要的权重值。步骤(2)，根据物理网络构建辅助图，批量业务到达后，对每项业务进行计算，根据业务源节点更新逻辑虚拓扑网络、进行权重设计、业务选路分配资源、还原辅助图。步骤(3)主要用于减少过环数目。信号在交点处进行再生，即交点具有波长转换能力，因此只需在同环上满足波长连续性要求。在步骤(2)中进行权重计算时考虑波长连续性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
光网络的选路与波长分配方法，其特征在于：(1)建立逻辑虚拓扑网络：1)从物理网络拓扑网络中找出环与环之间的交点，在每个环上节点的交点信息上产生一系列弧；2)根据步骤1)中的交点和弧构建虚节点和虚路径，虚节点与交点一一对应,虚路径与弧一一对应，交点和弧的连接关系映射成虚节点与虚路径的连接关系；3)当业务源节点或目的节点不为交点且在环上时，更新虚节点、虚路径以及虚节点与虚路径的连接关系。(2)逻辑虚拓扑网络的选路：根据源目节点的信息更新逻辑虚拓扑网络，运用最短路算法计算逻辑虚拓扑网络的路径，对虚路径进行权重设置，在虚路径权重相同的情况下，选择经过物理路径跳数小的虚路径，将该虚路径还原成物理网络中的物理路径，实现在逻辑虚拓扑网络下的选路；(3)对所选光路分配波长：求虚路径上所有物理链路在它们所属环上的可用资源的交集，就是对应虚路径的可用波长集合，可保证虚拟链路经过的所有物理链路满足波长一致性的要求；将波长利用率作为虚连接的权重，实现负载均衡；设置权重后，在逻辑虚拓扑网络采用最小路径法得到虚路径，将虚路径转换为物理网络中的路径，在虚路径经过的虚路径的可用波长集合中选取第一个波长分配给虚路径对应的物理链路，即首次合适算法。...

【技术特征摘要】
1.光网络的选路与波长分配方法，其特征在于：(1)建立逻辑虚拓扑网络：1)从物理网络拓扑网络中找出环与环之间的交点，在每个环上节点的交点信息上产生一系列弧；2)根据步骤1)中的交点和弧构建虚节点和虚路径，虚节点与交点一一对应,虚路径与弧一一对应，交点和弧的连接关系映射成虚节点与虚路径的连接关系；3)当业务源节点或目的节点不为交点且在环上时，更新虚节点、虚路径以及虚节点与虚路径的连接关系。(2)逻辑虚拓扑网络的选路：根据源目节点的信息更新逻辑虚拓扑网络，运用最短路算法计算逻辑虚拓扑网络的路径，对虚路径进行权重设置，在虚路径权重相同的情况下，选择经过物理路径跳数小的虚路径，将该虚路径还原成物理网络中的物理路径，实现在逻辑虚拓扑网络下的选路；(3)对所选光路分配波长：求虚路径上所有物理链路在它们所属环上的可用资源的交集，就是对应虚路径的可用波长集合，可保证虚拟链路经过的所有物理链路满足波长一致性的要求；将波长利用率作为虚连接的权重，实现负载均衡；设置权重后，在逻辑虚拓扑网络采用最小路径法得到虚路径...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚峰，
申请(专利权)人：桂林创研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45