一种多维空间光缆网模拟业务流定制化生成与分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种多维空间光缆网模拟业务流定制化生成与分配方法。该方法首先从业务流性质、各性质取值和业务流量等方面构建了多维模拟业务流模型。该模型相较现有模型具备高度抽象性和通用性的特点，能满足多场景下光缆网分析与仿真的应用需求。然后，针对特定的光缆网分析与仿真应用场景，从该模型中抽取出需重点考虑的性质，给出模拟业务流定制化生成方法。此生成方法考虑了光缆网所承载业务的多种性质特征，相较现有生成方法针对性更强，更灵活。最后，考虑各性质及其取值对业务流分配优先级的不同影响，给出了业务流分配的优先顺序综合处理方法。此分配方法能够针对光缆网特性，有效降低计算的复杂度，能极大提高光缆网分析与仿真的效率。分析与仿真的效率。分析与仿真的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多维空间光缆网模拟业务流定制化生成与分配方法


[0001]本专利技术涉及光网络建模与仿真的
，更具体地，涉及一种多维空间光缆网模拟业务流定制化生成与分配方法。

技术介绍

[0002]采用建模、分析与仿真的方法研究光缆网相关问题是一种普遍方式，模拟业务流的生成与分配是研究的根本前提条件，也是研究的一项重要内容，主要根据光缆网真实承载业务的特征，模拟生成与业务特征相符且能够满足分析与仿真需要的业务流，然后再依据光缆网技术体制，将业务流合理地分配加载到已经构建的光缆网模型上，从而反映光缆网各类网元和网络整体的运行状态，实现对光缆网保障效果、网络性能评估、网络规划论证等分析需求。由于光缆网建模、分析与仿真研究的目标各异、承载网络业务类型不一、网络本身技术体制复杂，如何满足各种应用和研究需求，科学合理、快速灵活地生成和分配模拟业务流成为当前的难题。
[0003]在光缆网模拟业务流生成方面主要采用两类方法。一类是传统方法，按照业务数据包的到达过程，采用泊松分布、指数分析和爱尔兰分布等模型来描述业务流的到达数量和到达时间间隔；另一类则根据网络业务普遍存在的统计上的自相似性，构建基于自相似物理意义的构造模型，如ON/OFF模型等，或者构建基于流量变化趋势的行为模型，如GBM模型、FGN模型、FARIMA模型等。在应用时，这些方法一般都要依据网络流实测数据来确定模型分布参数，然后再采用离散化方法生成某一时间的模拟业务流数据。
[0004]在光缆网模拟业务流分配方面，通常根据光网络协议架构和网元工作原理，通过描述业务流被网元接收、处理和发送的过程来实现业务流的分配。
[0005]这些光缆网模拟业务流生成与分配方法存在的主要缺陷为：一是业务流的建模缺乏灵活性，很难根据不同的分析与仿真需要实现定制化应用；二是业务流的生成不够精细，较少考虑光缆网承载业务的诸多性质；三是业务流的生成与分配过于复杂，导致分析与仿真的效率不高。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种多维空间光缆网模拟业务流定制化生成与分配方法，用以提升业务流建模时的灵活性、业务流生成时的精细度、业务流分配时的计算简捷性以及光缆网分析与仿真的总体效率。
[0007]为实现上述目的，按照本专利技术的第一个方面，提供了一种多维空间光缆网模拟业务流定制化生成与分配方法，包括步骤：
[0008]S1、基于包括业务流性质、各业务流性质的取值以及业务流量的因素构建多维模拟业务流模型；
[0009]S2、根据特定的光缆网某一次分析与仿真的实际需求，确定并从所述多维模拟业务流模型中抽取出该次需要重点考虑的主要业务流性质，定制生成模拟业务流；
[0010]S3、基于各业务流性质及其对应取值对业务流分配优先级的不同影响，对定制生成的所述模拟业务流进行分配。
[0011]进一步地，所述多维模拟业务流模型的矩阵表达式为：
[0012][0013]其中，当i＝j时，tf
ij
＝0，当i≠j时，tf
ij
＝tf
ji
，TF为多维模拟业务流矩阵，n为所述光缆网所包含的所有节点的数量；tf
ij
＝(E
k
,c
ij
)，tf
ij
为所述光缆网的第i个节点与第j个节点间的业务流，E
k
为表征k个业务流性质的通用多维向量，c
ij
是k个业务流性质的不同取值组合下的业务流量值。
[0014]进一步地，所述根据特定的光缆网某一次分析与仿真的实际需求，确定并从所述多维模拟业务流模型中抽取出该次需要重点考虑的主要业务流性质，定制生成模拟业务流具体包括步骤：
[0015]S21、对所述光缆网所包含的所有节点按顺序进行逐一编号；
[0016]S22、根据特定的所述光缆网某一次分析与仿真的实际需求，确定主要的业务流性质，然后再确定每个业务流性质的取值空间，形成所述通用多维向量；
[0017]S23、确定各业务流性质的不同取值组合下的所述业务流量值；
[0018]S24、根据所述光缆网各节点的业务流性质及其对应取值，形成一个特定的取值组合，从而确定对应的业务流量，并构建所述多维模拟业务流矩阵，定制生成模拟业务流。
[0019]进一步地，所述根据特定的光缆网某一次分析与仿真的实际需求，确定并从所述多维模拟业务流模型中抽取出该次需要重点考虑的主要业务流性质，定制生成模拟业务流还包括步骤：
[0020]S25、针对所述光缆网实测的业务统计值，对所述多维模拟业务流矩阵中的每一个元素的所述业务流量值进行微调校准。
[0021]进一步地，所述基于各业务流性质及其对应取值对业务流分配优先级的不同影响，对定制生成的所述模拟业务流进行分配具体包括步骤：
[0022]S31、按照作用的大小对各业务流性质的优先级进行排序；
[0023]S32、按照作用的大小逐个分别对每一个业务流性质的对应取值的优先级进行排序；
[0024]S33、基于步骤S31和步骤S32中确定的优先级，采用先按业务流性质优先再按取值优先的方法，对所述多维模拟业务流矩阵中的各元素业务流量分配的优先级进行综合排序；
[0025]S34、依据综合排序的结果，从所述多维模拟业务流矩阵中抽取出一个元素；如果所述多维模拟业务流矩阵中已经没有待处理的元素，则退出；否则，读取其业务流量值；
[0026]S35、调用最短路径算法，分配该业务流量，计算未分配流量；
[0027]S36、判断是否存在最短路径，若否，则跳转到步骤S34，若是，则进一步判断未分配业务流量是否为零；进一步判断若否，则跳转到步骤S35，进一步判断若是，则跳转到步骤
S34。
[0028]进一步地，所述最短路径算法具体包括步骤：
[0029]S351、根据图论理论，将所述光缆网抽象为由n个节点和若干条边组成的图G；
[0030]S352、将所述图G中剩余业务流量为0的边去除，得到处理后的图G
′
，每一对节点V
i
和V
j
对应一个子图G
ij
′
；
[0031]S353、循环开始时，每个所述子图G
ij
′
只含有两个节点V
i
和V
j
，获取节点V
i
到V
j
的当前最短路径即为边<V
i
，V
j
>本身；
[0032]S354、向所述子图G
ij
′
中加一个“中间点”V
k
；若长度D
ik
+D
kj
＜D
ij
，则用短路径代替长路径，即修改待定路径P
ij
和其长度D
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多维空间光缆网模拟业务流定制化生成与分配方法，其特征在于，包括步骤：S1、基于包括业务流性质、各业务流性质的取值以及业务流量的因素构建多维模拟业务流模型；S2、根据特定的光缆网某一次分析与仿真的实际需求，确定并从所述多维模拟业务流模型中抽取出该次需要重点考虑的主要业务流性质，定制生成模拟业务流；S3、基于各业务流性质及其对应取值对业务流分配优先级的不同影响，对定制生成的所述模拟业务流进行分配。2.如权利要求1所述的生成与分配方法，其特征在于，所述多维模拟业务流模型的矩阵表达式为：其中，当i＝j时，tf
ij
＝0，当i≠j时，tf
ij
＝tf
ji
，TF为多维模拟业务流矩阵，n为所述光缆网所包含的所有节点的数量；tf
ij
＝(E
k
,c
ij
)，tf
ij
为所述光缆网的第i个节点与第j个节点间的业务流，E
k
为表征k个业务流性质的通用多维向量，c
ij
是k个业务流性质的不同取值组合下的业务流量值。3.如权利要求2所述的生成与分配方法，其特征在于，所述根据特定的光缆网某一次分析与仿真的实际需求，确定并从所述多维模拟业务流模型中抽取出该次需要重点考虑的主要业务流性质，定制生成模拟业务流具体包括步骤：S21、对所述光缆网所包含的所有节点按顺序进行逐一编号；S22、根据特定的所述光缆网某一次分析与仿真的实际需求，确定主要的业务流性质，然后再确定每个业务流性质的取值空间，形成所述通用多维向量；S23、确定各业务流性质的不同取值组合下的所述业务流量值；S24、根据所述光缆网各节点的业务流性质及其对应取值，形成一个特定的取值组合，从而确定对应的业务流量，并构建所述多维模拟业务流矩阵，定制生成模拟业务流。4.如权利要求3所述的生成与分配方法，其特征在于，所述根据特定的光缆网某一次分析与仿真的实际需求，确定并从所述多维模拟业务流模型中抽取出该次需要重点考虑的主要业务流性质，定制生成模拟业务流还包括步骤：S25、针对所述光缆网实测的业务统计值，对所述多维模拟业务流矩阵中的每一个元素的所述业务流量值进行微调校准。5.如权利要求2所述的生成与分配方法，其特征在于，所述基于各业务流性质及其对应取值对业务流分配优先级的不同影响，对定制生成的所述模拟业务流进行分配具体包括步骤：S31、按照作用的大小对各业务流性质的优先级进行排序；S32、按照作用的大小逐个分别对每一个业务流性质的对应取值的优先级进行排序；S33、基于步骤S31和步骤S32中确定的优先级，采用先按业务流性质优先再按取值优先
的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明，鲁云军，谈园，曾广军，吴勇，刘一鸣，李冬，汤奋，刘思晓，周正，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：