[发明专利]一种利用带宽分配简化网络的路由方法

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，其中在光分组交换中引入流量工程的思路进行流量分配的均衡化。特别设计一种利用带宽分配简化网络的路由方法。

技术背景

1，光分组交换是指从信源到信宿的过程中，数据包的净荷部分保持在光域中，而依据交换、控制的技术不同，数据包的控制部分(开销)可以在中间交换节点处经过或不经过O/E/O的变换。换句话说，数据包的传输在广域中进行，而路由在电域或者光域中进行。光分组交换目前都使用这种混合的解决方案，传输与交换在光域中实现，路由和转发功能以电的方式实现。

2，光分组交换的关键技术为：光分组的产生，光分组的同步，解决竞争的方法以及光缓存，光分组的再生。

3，流量工程的主要实现方法是利用约束路由计算显示路径，再利用显示路径方式建立标签交换路径(LSP)和利用标签交换路径进行流量分配。采用流量工程的好处有：支持显示路由，不受按照目的来转发分组的限制实现路径选择，流量均衡，自愈恢复，路径优先级等。流量工程一般有两种实现方式：在线模式和离线模式。

引入GMPLS流量工程控制平面，可以简化光分组交换网络中控制信息处理路由选择的过程，同时，GMPLS完善的流量工程机制可以减少网络流量业务拥塞率并且降低丢包率，从而实现负载均衡，以及保护和恢复机制。

发明内容

(一)要解决的技术问题

传统流量工程的方法是找到网络中的一条最短路径，然后数据就只沿着这条最短路径传输，直到数据传输量达到该路径的最大负载，即造成了该路径的拥塞，才将多余的数据通过其余路径转发。可知，传统流量方法有三个问题：

A.只通过最短路径传输，其余路径的闲置无疑是对网络资源的一种浪费；

B.一定量的流量从源端到宿端，若只通过一条路径(即使是最短路径)，和将流量按一定比例分开，分别通过多条路径传输，所用时间必然是前者远远大于后者；

C.在最短路径出现拥塞后，才考虑将数据通过其他路径转发，而判断某条路径是否拥塞以及对拥塞的处理都会耗费很多不必要的时间。

(二)技术方案

不同于传统方法的是，本发明提供了一种利用带宽分配，逐步将一个网络简化为一个等效的简单网络，从而进行流量分配的路由方法。其特征是按照简化的网络，将源端的流量按一定比例(此比例由各路径的带宽决定)分成n份，分别分发给n条路径(每条路径的带宽由该路径最小带宽决定)传输。具体有以下步骤。

步骤一、给定一个网络G₁＝(V,E)，有一定的流量需要通过源端v_s发送到宿端v_t；

步骤二、网络G₁的每一条边e₁(i,j)有两个属性：

a.这条边的代价w₁(i,j)；

b.这条边每秒最多可以通过的流量f₁(i,j)，即带宽；

步骤三、根据每条边的代价w₁(i,j)，用最短路径方法找出源端v_s到宿端v_t的最短路径P₁；

步骤四、在最短路径P₁中，找出带宽最小的边，将此边的带宽作为最短路径P₁的带宽；于是，这条最短路径简化为一条边e₁(s,t)，即这条边的两端是源端v_s和宿端v_t，且：

边e₁(s,t)的代价如公式(1)所示

边e₁(s,t)的带宽如公式(2)所示

其中，是P₁所有边的集合。

步骤五、在网络G₁中，

若边则这条边更新后的带宽值如公式(3)所示：

f₂(i,j)＝f₁(i,j)-f₁(s,t)(3)

这样，得到一个新的网络G₂＝(V,E)。在G₂中：

w₂(i,j)＝w₁(i,j)