天地一体化光网络的业务处理方法、装置、设备及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种天地一体化光网络的业务处理方法、装置、设备及系统，该方法包括：获取业务信息，其中，所述业务信息包括业务数据传输的源节点、目的节点、波长资源需求、到达时刻、业务持续时间、业务类别；根据所述业务信息确定波长资源占用情况满足所述波长资源需求的路径数量、空闲波长占比满足特定要求的路径数量、可持续时间满足所述业务持续时间要求的路径数量；根据确定的路径数量以及所述业务类别，确定业务保护等级，以根据所述业务保护等级进行所述业务数据的传输。本发明专利技术实施例提高了业务保护等级与业务类型、网络环境的匹配度，满足了不同类型业务数据传输的可靠性需求，同时提升了天地一体化光网络的资源利用率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
天地一体化光网络的业务处理方法、装置、设备及系统


[0001]本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种天地一体化光网络的业务处理方法、装置、设备及系统。

技术介绍

[0002]随着网络技术的不断发展，以及网络应用的用户和业务类型的不断增多，由于地面光网络的覆盖范围和网络容量有限，单纯依靠地面网络已经不能满足在地球上任何时间、任何地点高速可靠地接入网络的需求。天地一体化光网络凭借其广覆盖、高速率等优势，成为下一代网络架构发展必然趋势。
[0003]天地一体化光网络主要由卫星光网络、地面光网络构成。由于卫星的周期性移动，星间链路和性地链路动态切换，随之网络拓扑动态变化。另外，由于天地一体化光网络环境相对单一地面光网络更加复杂，如星间、星地链路因抖动、指向误差等原因存在故障失效的可能性，导致天地一体化光网络的传输可靠性较差，难以满足实际业务需求。因此需要采取保护手段来保证业务数据传输的可靠性。
[0004]随着用户需求的多样化，天地一体化光网络中的业务也呈现出多样性。在卫星光网络中的通信卫星按照业务类型划分，包括侦察卫星、导航卫星、广播卫星、通讯卫星、气象卫星、测地卫星、物理探测卫星和天文卫星等。不同类型的星地业务具有不同重要性，因此需要采取不同的保护策略对不同类型业务进行区分保护。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种天地一体化光网络的业务处理方法、装置、设备及系统，以提升天地一体化光网络的可靠性。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种天地一体化光网络的业务处理方法，所述方法包括：
[0007]获取业务信息，其中，所述业务信息包括业务数据传输的源节点、目的节点、波长资源需求、到达时刻、业务持续时间、业务类别；
[0008]根据所述到达时刻和业务持续时间，确定业务数据传输所需的至少一个时间片；其中，不同时间片对应的天地一体化光网络的网络拓扑不同；
[0009]针对每一时间片，根据所述时间片下的网络拓扑，确定所述时间片下所述源节点到所述目的节点的初始路径集合；
[0010]在至少一个时间片对应的初始路径集合中，根据波长资源占用情况，确定所述时间片下所述源节点到所述目的节点的可用路径集合，并确定波长资源占用情况满足所述波长资源需求的路径数量；
[0011]在至少一个时间片对应的可用路径集合中，确定闲波长占比满足特定要求的路径数量、可持续时间满足所述业务持续时间要求的路径数量；
[0012]根据确定的路径数量以及所述业务类别，确定业务保护等级，以根据所述业务保
护等级进行所述业务数据的传输。
[0013]可选的，针对每一时间片，根据所述时间片下的网络拓扑，确定所述时间片下所述源节点到所述目的节点的初始路径集合，包括：
[0014]针对每一时间片，根据所述时间片下的网络拓扑，基于链路剪枝的迪杰斯特拉算法，确定所述时间片下，源节点到目的节点的链路不相交的初始路径集合；其中，所述网络拓扑包括多个节点以及相邻节点之间形成的链路，所述多个节点用于表示地面光网络中的多个地面节点和卫星光网络中的多个卫星节点；卫星光网络中的卫星节点随时间移动导致系统拓扑的变化。
[0015]可选的，在所述网络拓扑中，任一链路均对应有多个波长，以基于对应的波长实现数据传输；
[0016]在至少一个时间片对应的初始路径集合中，根据波长资源占用情况，确定所述时间片下所述源节点到所述目的节点的可用路径集合，并确定波长资源占用情况满足所述波长资源需求的路径数量，包括：
[0017]根据所述业务信息中的波长资源需求以及单个波长对应的带宽资源，计算传输所述业务数据所需的波长数量；
[0018]在至少一个时间片对应的初始路径集合中，针对每一链路，若所述链路对应的多个波长中，空闲波长的数量大于所需的波长数量，则确定所述链路可用；
[0019]针对每一时间片，对于所述时间片的初始路径集合中的每一路径，若所述路径包含的全部链路均可用，则所述路径为可用路径，将所述路径添加到所述时间片对应的可用路径集合中；
[0020]根据各个时间片对应的可用路径集合中的路径数量，确定波长资源占用情况满足所述波长资源需求的路径数量。
[0021]可选的，在至少一个时间片对应的可用路径集合中，确定空闲波长占比满足特定要求的路径数量，包括：
[0022]针对每一时间片，根据所述时间片对应的可用路径集合中每一链路对应的空闲波长数量与波长总数，计算所述链路的空闲波长占比；
[0023]计算所述至少一个时间片下全部链路的空闲波长占比的均值；
[0024]针对每一时间片，将所述时间片对应的可用路径集合中的每一路径的空闲波长占比与所述均值进行比较，并将大于均值的路径添加到所述时间片对应的空闲路径集合中；
[0025]根据各个时间片对应的空闲路径集合，确定空闲波长占比满足特定要求的路径数量。
[0026]其中，所述路径的空闲波长占比为所述路径上各个链路的空闲波长占比的最小值。
[0027]可选的，在至少一个时间片对应的可用路径集合中，确定可持续时间满足所述业务持续时间要求的路径数量，包括：
[0028]针对每一时间片，对于所述时间片对应的可用路径集合中的每一路径，若所述路径的可持续时间大于等于业务持续时间，且所述路径中各链路在各个时间片内均可用，则将所述路径添加到所述时间片对应的持续路径集合中；
[0029]根据各个时间片对应的持续路径集合，确定可持续时间满足所述业务持续时间要
求的路径数量。
[0030]其中，所述路径的可持续时间为所述路径上各链路可持续时间的最小值。
[0031]可选的，根据确定的路径的数量以及所述业务类别，确定业务保护等级，包括：
[0032]通过下述公式确定业务保护等级：
[0033][0034]其中，z
r
用于表示业务类别的优先级，α和β为调节系数；
[0035]为可用路径数量，用于表示波长资源占用情况满足所述波长资源需求的路径数量；
[0036]Q
r
为空闲波长因子，用于表示空闲波长占比满足特定要求的路径数量；
[0037]X
r
为路径持续性因子，用于表示可持续时间满足所述业务持续时间要求的路径数量。
[0038]第二方面，本专利技术实施例提供一种天地一体化光网络的业务处理装置，所述装置包括：
[0039]获取模块，用于获取业务信息，其中，所述业务信息包括业务数据传输的源节点、目的节点、波长资源需求、到达时刻、业务持续时间、业务类别；
[0040]第一确定模块，用于根据所述到达时刻和业务持续时间，确定业务数据传输所需的至少一个时间片；其中，不同时间片对应的天地一体化光网络的网络拓扑不同；
[0041]第二确定模块，用于针对每一时间片，根据所述时间片下的网络拓扑，确定所述时间片下所述源节点到所述目的节点的初始路径集合；
[0042]第三确定模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天地一体化光网络的业务处理方法，其特征在于，包括：获取业务信息，其中，所述业务信息包括业务数据传输的源节点、目的节点、波长资源需求、到达时刻、业务持续时间、业务类别；根据所述到达时刻和业务持续时间，确定业务数据传输所需的至少一个时间片；其中，不同时间片对应的天地一体化光网络的网络拓扑不同；针对每一时间片，根据所述时间片下的网络拓扑，确定所述时间片下所述源节点到所述目的节点的初始路径集合；在至少一个时间片对应的初始路径集合中，根据波长资源占用情况，确定所述时间片下所述源节点到所述目的节点的可用路径集合，并确定波长资源占用情况满足所述波长资源需求的路径数量；在至少一个时间片对应的可用路径集合中，确定空闲波长占比满足特定要求的路径数量、可持续时间满足所述业务持续时间要求的路径数量；根据确定的路径数量以及所述业务类别，确定业务保护等级，以根据所述业务保护等级进行所述业务数据的传输。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对每一时间片，根据所述时间片下的网络拓扑，确定所述时间片下所述源节点到所述目的节点的初始路径集合，包括：针对每一时间片，根据所述时间片下的网络拓扑，基于链路剪枝的迪杰斯特拉算法，确定所述时间片下，源节点到目的节点的链路不相交的初始路径集合，其中，所述网络拓扑包括多个节点以及相邻节点之间形成的链路，所述多个节点用于表示地面光网络中的多个地面节点和卫星光网络中的多个卫星节点；卫星光网络中的卫星节点随时间移动导致系统拓扑的变化。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述网络拓扑中，任一链路均对应有多个波长，以基于对应的波长实现数据传输；在至少一个时间片对应的初始路径集合中，根据波长资源占用情况，确定所述时间片下所述源节点到所述目的节点的可用路径集合，并确定波长资源占用情况满足所述波长资源需求的路径数量，包括：根据所述业务信息中的波长资源需求以及单个波长对应的带宽资源，计算传输所述业务数据所需的波长数量；在至少一个时间片对应的初始路径集合中，针对每一链路，若所述链路对应的多个波长中，空闲波长的数量大于所需的波长数量，则确定所述链路可用；针对每一时间片，对于所述时间片的初始路径集合中的每一路径，若所述路径包含的全部链路均可用，则所述路径为可用路径，将所述路径添加到所述时间片对应的可用路径集合中；根据各个时间片对应的可用路径集合中的路径数量，确定波长资源占用情况满足所述波长资源需求的路径数量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在至少一个时间片对应的可用路径集合中，确定空闲波长占比满足特定要求的路径数量，包括：针对每一时间片，根据所述时间片对应的可用路径集合中每一链路对应的空闲波长数量与波长总数，计算所述链路的空闲波长占比；计算所述至少一个时间片下全部链路的空
闲波长占比的均值；针对每一时间片，将所述时间片对应的可用路径集合中的每一路径的空闲波长占比与所述均值进行比较，并将大于均值的路径添加到所述时间片对应的空闲路径集合中；根据各个时间片对应的空闲路径集合，确定空闲波长占比满足特定要求的路径数量；其中，所述路径的空闲波长占比为所述路径上各个链路的空闲波长占比的最小值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在至少一个时间片对应的可用路径集合中，确定可持续时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新，黄善国，张路，刘禹，辛静杰，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：