[发明专利]波长可变换光网络双链路故障的分支路由搜索恢复方法

说明书

技术领域

本发明属于通信领域，主要涉及光纤网络技术中路由恢复等技术内容。尤其是一种适用于波长可变换的WDM(波分复用)网状网、针对其双链路故障，使用分支路由搜索的共享恢复方法。

背景技术

随着业务需求和光网络技术的发展，由光传送网向智能光网络转变是光网络发的必然趋势，而光网络的拓扑结构也必然由传统的环型结构向网状网结构转变。同时智能光网络的资源动态按需分配、智能化的连接管理等特性为灵活的生存性机制提供了前提。另外，为了解决光网络波长连续性限制的问题，引入波长转换器也是智能光网络未来的发展方向。所以波长可变换的WDM网状网，是智能光网络的生存性研究中比较常见的一种网络模型。为了提供生存性支持，需要使用冗余的备份路径来对工作路径进行保护或恢复，备用路径的路径计算，资源预留，通道分配及交叉配置是与配置网状网备用路径相关的四项网络功能。根据这四项功能的配置发生在故障前还是故障后，网状网生存性机制可以分为保护机制和恢复机制。保护机制是指采用预先规划的方法分配网络资源，用硬件冗余的办法来保证网络对故障的恢复；恢复机制是指网络失效后，动态寻找可用资源并采用重选路由的方法绕过失效部件。恢复机制是一种更高级的机制，需上层网管的介入。保护机制由于资源已经预留，故失效恢复时间短，但灵活不足；恢复机制的灵活性优于保护机制，但恢复时间较长。恢复与保护的区别在于交叉配置功能的完成时间，即恢复机制中备用路径在故障发生前可能已经进行了路径计算，资源预留和通道分配等功能的一项或多项，但是还没有完成交叉配置功能，当故障发生后，备用路径才通过信令被完全建立起来。在现有的研究中，一些方法假设网络在某一时刻至多有一根光纤发生故障，即所谓的单链路故障。而网络规模的不断扩大，双链路发生故障的可能大大增加，对双链路故障的研究具有重要的实际意义。

为了对双链路故障进行100％的恢复，第m个业务请求的工作路径p_m需要由两条备用路径b_m¹和b_m²进行保护，这三条路径彼此使用的链路不能相交。如果链路故障i影响工作路径p_m，则由第一条备用路径b_m¹承载p_m上的业务。如果此时又发生链路故障j影响到第一条备用路径b_m¹，则由第二条备用路径b_m²承载p_m上的业务。

这样，就需要在工作路径p_m上完成资源预留，通道分配和交叉配置；而在备份路径b_m¹和b_m²上则要完成资源的预留。因此双链路故障的恢复方法主要解决的问题是保证网络在双链路故障时100％的恢复的同时，最大限度减少预留的备用容量。现有的方法是基于专用保护的方式，备用容量的利用率不高；而现有共享恢复方法对两条恢复路径的共享程度相同，不能充分发挥备用资源共享的能力。

发明内容

本发明的目的在于提出一种应用于波长可变换的WDM网状网、针对其双链路故障，使用分支路由搜索的共享恢复方法，以解决现有技术中网络资源利用率低等问题。它考虑到在双链路故障恢复时，第二条恢复路径的启用概率小于第一条恢复路径，所以它使得第二条恢复路径的共享程度高于第一条恢复路径的共享程度，在计算两条恢复路径时使用了不同的权值设置。

本发明中的采用分支路由搜索算法进行路由计算技术方案如下：

在对双链路故障的恢复中，每个业务请求的工作路径都要使用两条恢复路径对其进行保护。而这三条路径之间不能有共同的链路，对于网络中的所有业务请求，这个条件都需要满足。因此，双链路故障的恢复要求网络拓扑有很高的节点度，并且在业务负载比较大时，可能由于部分链路的可用资源不足，造成这些链路不能被本次业务请求使用，这时成功的计算出这三条路径会更加困难。因此，这里使用了分支路由搜索的方法。该方法的基本流程是，在工作路径计算中使用KSP(K shortest Paths，K条最短路径)算法(计算出从源节点到目的节点的K条最短路径，K为正整数)，这样将得到K条可能工作路径，再逐条针对这些可能工作路径计算出K条第一恢复路径，以此类推再计算出K条第二恢复路径。这样就可以对工作路径和恢复路径的多种组合进行搜索，从而增加路由成功的概率。