弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法技术

本发明专利技术公开了一种弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法，包含以下步骤：寻找最佳再生器的种类和位置：使用最短路由算法为每个业务选择工作链路和保护链路，当链路的长度超过最大无中继传输距离时，需要放置再生器；当业务到达时，首先观察IP层的虚拟链路上剩余的容量是否足够承载业务；如果在IP层就可以完成业务，则改变IP层上虚拟链路的剩余容量以完成流量疏导；如果IP层上的虚拟链路容量不够，则在物理层找寻物理链路，再进行以上步骤。本发明专利技术考虑不同再生方式，能够更加合理的使用再生器，降低网络成本，减少网络资源的消耗。

【技术实现步骤摘要】
弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法
本专利技术涉及一种再生器选择放置和流量疏导方法，特别是一种弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法。
技术介绍
任何光通道在光纤中传输均会受到各种物理层损伤的影响，从而限制了其无中继传输距离。为让光通道能传输更远距离，需要实施信号再生，使其信号在时间、幅度和形状上得到同步和恢复。尽管针对IPoverWDM光网，已存在少量的面向物理层传输损伤的生存性流量疏导的研究，但此类研究仍十分稀缺，而对于IPoverEON，此类研究目前仍为空白，何时采用IP层再生，何时采用光层OEO再生使得整体性能达到最优。为降低网络成本，除了链路上保护资源的共享，保护路径上的OEO再生能力的共享是一个值得研究的问题。针对于再生器的放置共享的研究，以前的研究者往往只使用单一的再生方式，而没有考虑到不同的再生方式各自的优缺点。IP层流量疏导不仅可以实现IP层业务汇聚，同时间接地提供了光通道信号再生的能力，但其成本相对较高，而光层信号再生虽然不能像IP层信号再生那样支持业务汇聚，但其优势在于成本较低，同时也能减少业务流的时延。根据网络实际情况来选择再生器，我们可以达到网络整体性能的最佳状态。而本研究结合了网络生存性流量疏导的研究，使得网络在受到损伤时依旧可以完成信息传输。因此再生方式的选择和流量疏导的融合是弹性光网络中非常重要的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法，降低网络成本。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一：寻找最佳再生器的种类和位置：使用最短路由算法为每个业务选择工作链路和保护链路，当链路的长度超过最大无中继传输距离时，需要放置再生器；步骤二：当业务到达时，首先观察IP层的虚拟链路上剩余的容量是否足够承载业务；步骤三：如果在IP层就可以完成业务，则改变IP层上虚拟链路的剩余容量以完成流量疏导；步骤四：如果IP层上的虚拟链路容量不够，则在物理层找寻物理链路，再进行以上步骤。进一步地，所述步骤一中，工作链路的选择过程为1.1计算出工作链路需要的最少再生器个数m；1.2将链路所需的最少m个再生器随机放置在工作路径的中间节点上，使用穷举法尝试所有的可能位置；1.3计算出该段工作链路所需要的频谱数量F，由此可以计算出该工作链路的容量利用率；1.4根据该工作链路的容量利用率选择OEO再生或IP再生方式；1.5确定所有的再生器类型之后对每段链路进行频谱分配，如果使用m个再生器无法完成业务，则在链路的其他中间节点上依次加入一个再生器，循环以上的方法，直到链路可以完成业务；1.6当确定链路上再生器的类型时，根据不同再生方式，在IP层建立虚拟链路。进一步地，所述1.1具体为使用公式m=[Lr/LBPSK]来计算出链路所需要的最少再生器个数，其中Lr表示该工作路径的长度，LBPSK表示调制格式BPSK下的透明传输距离。进一步地，所述1.3具体为对于被再生器分割的每一段无中继链路，利用公式2∙F∙B∙SE≥R，计算出该链路所需要的最小频谱数F，其中R代表该节点对之间的业务量，SE对于调制格式BPSK，QPSK,8-QAM,16-QAM分别是1,2,3,4bits/Hz，B代表每个频谱的带宽，由此可以计算出该链路的容量利用率。进一步地，所述SE采用调制格式BPSK为1bits/Hz，B为12.5GHz。进一步地，所述1.4具体为若该链路容量利用率高于设定的阈值，则该链路的容量得到了充分的利用，剩余容量完成流量疏导的可能性较小，选用OEO再生方式；若该链路容量利用率低于设定的阈值，则选择IP再生方式。进一步地，所述步骤一中，保护链路的选择过程为2.1先计算出链路所需最少再生器个数；2.2找到该保护链路上能够共享的再生器节点，优先使用共享再生器；2.3如果链路上可共享的再生器不足以承载业务，则在其他节点上加入新的再生器，直到保护链路能够完成保护；2.4根据再生器的类型在IP层建立相应的保护虚拟链路。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：本专利技术考虑不同再生方式，能够更加合理的使用再生器，降低网络成本，减少网络资源的消耗。附图说明图1是本专利技术的实施例的OEO再生示意图。图2是本专利技术的实施例的IP再生示意图。图3是本专利技术的实施例的NSFNET网络的测试结果图。图4是本专利技术的实施例的COST239网络的测试结果图。图5是本专利技术的实施例的小型网络的测试结果图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本专利技术的解释而本专利技术并不局限于以下实施例。本专利技术的一种弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一：寻找最佳再生器的种类和位置：使用最短路由算法为每个业务选择工作链路和保护链路，当链路的长度超过最大无中继传输距离时，需要放置再生器；工作链路的选择过程为1.1计算出工作链路需要的最少再生器个数m；使用公式m=[Lr/LBPSK]来计算出链路所需要的最少再生器个数，其中Lr表示该工作路径的长度，LBPSK表示调制格式BPSK下的透明传输距离。1.2将链路所需的最少m个再生器随机放置在工作路径的中间节点上，使用穷举法尝试所有的可能位置；1.3计算出该段工作链路所需要的频谱数量F，由此可以计算出该工作链路的容量利用率；对于被再生器分割的每一段无中继链路，利用公式2∙F∙B∙SE≥R，计算出该链路所需要的最小频谱数F，其中R代表该节点对之间的业务量，SE对于调制格式BPSK，QPSK,8-QAM,16-QAM分别是1,2,3,4bits/Hz，B代表每个频谱的带宽，由此可以计算出该链路的容量利用率。SE采用调制格式BPSK为1bits/Hz，B为12.5GHz。这里使用调制格式BPSK计算是因为在该调制格式下的透明传输距离是最长的。1.4根据该工作链路的容量利用率选择OEO再生或IP再生方式；若该链路容量利用率高于设定的阈值，则该链路的容量得到了充分的利用，剩余容量完成流量疏导的可能性较小，选用OEO再生方式；若该链路容量利用率低于设定的阈值，则选择IP再生方式。1.5确定所有的再生器类型之后对每段链路进行频谱分配，如果使用m个再生器无法完成业务，则在链路的其他中间节点上依次加入一个再生器，循环以上的方法，直到链路可以完成业务；1.6当确定链路上再生器的类型时，根据不同再生方式，在IP层建立虚拟链路。保护链路的选择过程为2.1先计算出链路所需最少再生器个数；2.2找到该保护链路上能够共享的再生器节点，优先使用共享再生器；2.3如果链路上可共享的再生器不足以承载业务，则在其他节点上加入新的再生器，直到保护链路能够完成保护；2.4根据再生器的类型在IP层建立相应的保护虚拟链路。步骤二：当业务到达时，首先观察IP层的虚拟链路上剩余的容量是否足够承载业务；步骤三：如果在IP层就可以完成业务，则改变IP层上虚拟链路的剩余容量以完成流量疏导；步骤四：如果IP层上的虚拟链路容量不够，则在物理层找寻物理链路，再进行以上步骤。本专利技术考虑不同再生方式，能够更加合理的使用再生器，降低网络成本，减少网络资源的消耗。在弹性光网络传输时，我们考虑了两种不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一：寻找最佳再生器的种类和位置：使用最短路由算法为每个业务选择工作链路和保护链路，当链路的长度超过最大无中继传输距离时，需要放置再生器；步骤二：当业务到达时，首先观察IP层的虚拟链路上剩余的容量是否足够承载业务；步骤三：如果在IP层就可以完成业务，则改变IP层上虚拟链路的剩余容量以完成流量疏导；步骤四：如果IP层上的虚拟链路容量不够，则在物理层找寻物理链路，再进行以上步骤。

【技术特征摘要】
1.一种弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法，其特征在于包含以下步骤：步骤一：寻找最佳再生器的种类和位置：使用最短路由算法为每个业务选择工作链路和保护链路，当链路的长度超过最大无中继传输距离时，需要放置再生器；步骤二：当业务到达时，首先观察IP层的虚拟链路上剩余的容量是否足够承载业务；步骤三：如果在IP层就可以完成业务，则改变IP层上虚拟链路的剩余容量以完成流量疏导；步骤四：如果IP层上的虚拟链路容量不够，则在物理层找寻物理链路，再进行以上步骤。2.按照权利要求1所述的弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法，其特征在于：所述步骤一中，工作链路的选择过程为1.1计算出工作链路需要的最少再生器个数m；1.2将链路所需的最少m个再生器随机放置在工作路径的中间节点上，使用穷举法尝试所有的可能位置；1.3计算出该段工作链路所需要的频谱数量F，由此可以计算出该工作链路的容量利用率；1.4根据该工作链路的容量利用率选择OEO再生或IP再生方式；1.5确定所有的再生器类型之后对每段链路进行频谱分配，如果使用m个再生器无法完成业务，则在链路的其他中间节点上依次加入一个再生器，循环以上的方法，直到链路可以完成业务；1.6当确定链路上再生器的类型时，根据不同再生方式，在IP层建立虚拟链路。3.按照权利要求2所述的弹性光网络中再生器选择放置和流量疏导方法，其特征在于：所述1.1具体为使用公式m=[Lr/LBPSK]来计算出链路所需要的最少再生器...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈纲祥，张宇馨，揭水平，赵玉立，房洪莲，张伟，缪鹏，缪爱林，汤俊勇，
申请(专利权)人：中天宽带技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32