空分复用光网络的重路由方法和系统技术方案

本发明专利技术提出一种空分复用光网络的重路由方法和系统，其中，方法包括：通过网络控制器对光网络进行重路由计算，得到重路由路径之后，根据重路由路径所经过的各节点，生成各节点的光开关控制器的配置规则。进而网络控制器向各光开关控制器发送配置规则，以使光开关控制器依据配置规则控制对应的光开关执行光路切换。由于通过网络控制器直接对各光开关控制器发送配置规则，无需光开关控制器之间传递相关的控制信息，解决了现有技术中光路重路由耗时较长，效率很低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
空分复用光网络的重路由方法和系统
本专利技术涉及光通信
，尤其涉及一种空分复用光网络的重路由方法和系统。
技术介绍
在光网络通信技术中，基于多芯光纤和少模光纤的空分复用技术被广泛应用于骨干光网络中，以满足带宽需求的快速增长。但是，在空分复用技术中，累积串扰成为路由和资源分配上的制约因素之一。具体来说，同一个波长的两路光信号在邻近纤芯或不同模式之间传输会产生串扰，并且串扰随传输路径累积，如果累积的串扰超过一定值，那么接收机就无法恢复原始信号。因此，在空分复用网络中路由及资源分配的一个优化目标是最小化业务平均串扰。为了实现最小化业务平均串扰，现有技术中，通常采用周期性的光路重路由。传统的重路由方法，多基于分布式控制串行重路由的方式。但这种方式由于需要同一条光路所涉及的各节点之间依次传递光开关的切换信息，导致在光路建立和拆除的过程中需花费大量时间。在一个实际的网络重路由过程中，重路由的光路有几百甚至更多条，光路重路由耗时较长，效率很低。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种空分复用光网络的重路由方法，以解决现有技术中光路重路由耗时较长，效率很低的技术问题。本专利技术的第二个目的在于提出一种空分复用光网络的重路由系统。为达上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种空分复用光网络的重路由方法，包括：网络控制器对光网络进行重路由计算，得到重路由路径；所述网络控制器根据重路由路径所经过的各节点，生成各节点的光开关控制器的配置规则；所述网络控制器向各光开关控制器发送所述配置规则，以使所述光开关控制器依据所述配置规则控制对应的光开关执行光路切换。本专利技术实施例的空分复用光网络的重路由方法，通过网络控制器对光网络进行重路由计算，得到重路由路径之后，根据重路由路径所经过的各节点，生成各节点的光开关控制器的配置规则。进而网络控制器向各光开关控制器发送配置规则，以使光开关控制器依据配置规则控制对应的光开关执行光路切换。由于通过网络控制器直接对各光开关控制器发送配置规则，无需光开关控制器之间传递相关的控制信息，解决了现有技术中光路重路由耗时较长，效率很低的技术问题。为达上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种空分复用光网络的重路由系统，包括：网络控制器和光开关控制器；所述网络控制器，用于对光网络进行重路由计算，得到重路由路径；根据重路由路径所经过的各节点，生成各节点的光开关控制器的配置规则，并向各光开关控制器发送所述配置规则；所述光开关控制器，用于依据所述配置规则控制对应的光开关执行光路切换。本专利技术实施例的空分复用光网络的重路由系统，通过网络控制器对光网络进行重路由计算，得到重路由路径之后，根据重路由路径所经过的各节点，生成各节点的光开关控制器的配置规则。进而网络控制器向各光开关控制器发送配置规则，以使光开关控制器依据配置规则控制对应的光开关执行光路切换。由于通过网络控制器直接对各光开关控制器发送配置规则，无需光开关控制器之间传递相关的控制信息，解决了现有技术中光路重路由耗时较长，效率很低的技术问题。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术实施例所提供的一种空分复用光网络的重路由方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例所提供的另一种空分复用光网络的重路由方法的流程示意图；图3为串行优化的信令交互过程示意图；图4为并行优化的信令交互过程示意图；图5为配置规则示意图；图6为空分复用光网络的重路由测试对比图；以及图7为本专利技术实施例提供的一种空分复用光网络的重路由系统的结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术实施例，在多芯光纤、少模光纤网络中，网络控制器对网络中存在的光路进行优化串扰的重路由计算，并将所述重路由计算的结果转化成各节点的光开关配置规则并下发到所述各节点的光开关控制器上，所述光开关控制器根据所述光开关配置规则执行开关切换操作，完成光路切换。下面参考附图描述本专利技术实施例的空分复用光网络的重路由方法和系统。图1为本专利技术实施例所提供的一种空分复用光网络的重路由方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：步骤101，网络控制器对光网络进行重路由计算，得到重路由路径。作为一种可能的实现方式，所述网络控制器采用模拟退火算法进行重路由计算，其中，所述模拟退火算法中的初始温度为t0，终止温度te，降温参数r。在进行计算过程中，在某一温度tk’下，重路由前路径的累积串扰记为CTold，重路由后路径的累积串扰为CTnew，模拟退火的目标函数记为f＝CTnew-CTold，若f小于零或exp(-f/tk’)大于0至1之间随机生成的随机数时，则将所述重路由后路径作为待配置的重路由路径；若所述温度tk’下，重路由尝试次数达到所述温度tk’对应的最大尝试次数Nt，或者，若所述温度tk’下，光路移动次数达到最大移动光路次数Nm，进行下一个温度tk’+1＝tk’·r的模拟退火降温计算；当tk’＜te时，结束计算，输出待配置的重路由路径。终止温度te＝q·CTend，其中，CTend为网络平均业务串扰，q为转换参数，转换参数取值范围为[1×10-5，1×10-3]。采用该终止温度时，算法最终结果能够近似满足业务串扰目标。本领域技术人员理解，模拟退火算法仅作为一种可能的实现方式，本领域技术人员可以想到采用其他方式计算重路由路径，本实施例的模拟退火算法不作为对本实施例的限制。步骤102，网络控制器根据重路由路径所经过的各节点，生成各节点的光开关控制器的配置规则。其中，配置规则，包括：业务入端口、业务出端口、业务编号、源节点、目的节点和/或扩展位字段；所述业务入端口包括：所采用的光纤号、纤芯号、模式号和/或波长号字段；所述业务出端口包括：所采用的光纤号、纤芯号、模式号和/或波长号字段。步骤103，网络控制器向各光开关控制器发送所述配置规则，以使所述光开关控制器依据所述配置规则控制对应的光开关执行光路切换。本实施例中，通过网络控制器对光网络进行重路由计算，得到重路由路径之后，根据重路由路径所经过的各节点，生成各节点的光开关控制器的配置规则。进而网络控制器向各光开关控制器发送配置规则，以使光开关控制器依据配置规则控制对应的光开关执行光路切换。由于通过网络控制器直接对各光开关控制器发送配置规则，无需光开关控制器之间传递相关的控制信息，解决了现有技术中光路重路由耗时较长，效率很低的技术问题。为了清楚说明上一实施例，本实施例中将对重路由方式进行详细说明。图2为本专利技术实施例所提供的另一种空分复用光网络的重路由方法的流程示意图，如图2所示，作为一种可能的实现方式，为串行方式重路由，作为另一种可能的方式为并行方式重路由。作为一种可能的实现方式，在这两种实现方式中，空分复用光网络在光路串扰重路由过程开始后，均拒绝所有新到达的业本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空分复用光网络的重路由方法，其特征在于，包括以下步骤：网络控制器对光网络进行重路由计算，得到重路由路径；所述网络控制器根据重路由路径所经过的各节点，生成各节点的光开关控制器的配置规则；所述网络控制器向各光开关控制器发送所述配置规则，以使所述光开关控制器依据所述配置规则控制对应的光开关执行光路切换。

【技术特征摘要】
1.一种空分复用光网络的重路由方法，其特征在于，包括以下步骤：网络控制器对光网络进行重路由计算，得到重路由路径；所述网络控制器根据重路由路径所经过的各节点，生成各节点的光开关控制器的配置规则；所述网络控制器向各光开关控制器发送所述配置规则，以使所述光开关控制器依据所述配置规则控制对应的光开关执行光路切换。2.根据权利要求1所述的空分复用光网络的重路由方法，其特征在于，所述网络控制器向各光开关控制器发送所述配置规则，以使所述光开关控制器依据所述配置规则控制对应的光开关执行光路切换，包括：当上一条重路由路径切换完成后，所述网络控制器向下一条重路由路径所涉及的各光开关控制器发送所述配置规则，以使所述光开关控制器依据所述配置规则控制对应的光开关执行光路切换。3.根据权利要求2所述的空分复用光网络的重路由方法，其特征在于，所述网络控制器向下一条重路由路径所涉及的各光开关控制器发送所述配置规则之后，还包括：当前重路由路径中各节点的光开关控制器接收所述配置规则，并根据所述配置规则控制光开关执行光路切换；当光路切换完成时，所述光开关控制器向所述网络控制器发送建路成功消息；所述网络控制器接收到当前重路由路径中各光开关控制器发送的建路成功消息时，执行当前重路由路径的传输过程；若当前重路由路径成功执行传输过程，对当前重路由路径对应的重路由前路径执行拆路过程。4.根据权利要求1所述的空分复用光网络的重路由方法，其特征在于，所述网络控制器向各光开关控制器发送所述配置规则，以使所述光开关控制器依据所述配置规则控制对应的光开关执行光路切换，包括：所述网络控制器和各光开关控制器进行时间同步；所述网络控制器并行向至少两条重路由路径所涉及的各光开关控制器发送所述配置规则，其中，所述配置规则包括执行时间；接收到所述配置规则的光开关控制器，在所述执行时间，依据所述配置规则控制对应的光开关执行光路切换。5.根据权利要求4所述的空分复用光网络的重路由方法，其特征在于，所述依据所述配置规则控制对应的光开关执行光路切换之后，还包括：接收到所述配置规则的光开关控制器释放对应的重路由前路径。6.根据权利要求4所述的空分复用光网络的重路由方法，其特征在于，所述网络控制器根据重路由路径所经过的各节点，生成各节点的光开关控制器的配置规则，包括：当前的第k条重路由路径Pnewk若与重路由前路径{Poldm}不...

【专利技术属性】
技术研发人员：华楠，罗瑞杰，郑小平，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11