[发明专利]一种降低光传送网端到端时延的网络分域方法

说明书

本发明公开了一种降低光传送网端到端时延的网络分域方法，属于光通信技术领域。首先输入待优化的拓扑，理想分区数m以及参选节点集合N；从集合N中任选m个节点构建节点组合；然后对每个节点组合重新划分拓扑区域，得到各自对应的拓扑方案；计算每一个组合更新后的拓扑方案的平均端到端时延值；最后选择平均端到端时延值最小的拓扑方案作为时延最优的分域拓扑方案。本发明通过合理的网络规划，在进行业务端到端传送时能够避免业务绕路，既减少了链路时延，也减少了节点时延，使得网络时延性能提升，能够更好地保障低时延及时延敏感业务的需求。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，涉及光传送网技术，具体是一种降低光传送网端到端时延的网络分域方法。

背景技术

随着通信技术的发展和互联网应用的普及，部分行业和业务对网络的时延性能提出了极为严苛的要求，网络时延性能逐渐成为通信领域的新兴热点之一。光传送网(OTN)技术以波分复用(WDM)技术为基础，融合了同步数字体系(SDH)技术的电层处理和网络管理能力，具有业务调度灵活和大容量传输的优势；此外，由于业务层级较低且为刚性管道传输，OTN技术还具有低时延和低时延抖动的优势，是构建低时延网络的最优选择。

传统的通信网络通常采用分层集中的控制方式，将网络划分为多个区域，每个区域包含一个服务器，对该区域内的业务请求进行响应，同时，这些区域服务器又由总部的服务器进行调控。当业务向区域服务器请求内容时，若该服务器包含此内容，则由区域服务器对该请求进行响应，否则由该服务器向总部服务器发送请求，并由总部服务器对该请求进行响应。尽管OTN具有时延优势，但链路时延仍是不可避免的。在这种分层集中控制方式下，对于规模较大的骨干传送网而言，部分节点与总部服务器间的距离过大，导致链路时延较大，从而影响业务的时延性能。

为了改善网络时延性能，应采用网络扁平化的策略，以多中心协同控制取代传统的分层集中式控制，即将原有的总部服务器的功能分散至各个区域服务器，由各区域服务器协同控制调度。在多中心协同控制方式下，各区域服务器中除了存储本地内容外，还存储其他区域服务器中的内容列表，当本地区域服务器不包含所请求的内容时，搜索内容列表并向包含该内容且距离最近的区域服务器发起请求，由该区域服务器对该业务请求进行响应。多中心协同控制方式能够有效减少业务的传输距离，从而降低端到端时延。为实现上述目标，首先要对网络进行区域划分并确定区域中心。当网络区域划分及中心节点选择不合理时，会造成业务绕路等问题，从而使端到端传送时延增加。运营商网络等传统的通信网络通常以行政区划为依据来进行网络划分并确定中心节点，从网络时延性能角度来说，这种划分方式并非最优。为了满足日益严苛的时延需求，需以端到端时延为依据，设计算法来实现对网络区域的合理划分并确定各区域的最优调度中心节点。

发明内容

本发明针对上述问题，采用遍历的方式，通过对具体输入条件下所有可能的网络分域方案进行平均端到端时延计算，得到该输入条件下时延最优的网络分域方案，使得网络的区域划分及中心节点的确定更为合理，减少了业务绕路的可能，从而达到降低业务端到端时延的技术效果，具有提高网络时延性能的优势，在保障低时延及时延敏感业务需求方面具有现实意义。

具体步骤如下：

步骤一、输入待优化的拓扑G，理想分区数m，以及参选节点集合N＝{n₁,n₂,…,n_a}；

集合N中元素的个数为a，a>1，且a为整数；每个分区由一个节点控制，即m≤a；集合N中的元素为拓扑G中的全部节点或满足一定条件的部分节点。

步骤二、从集合N的a个节点中，任选m个节点构建一个节点组合，共形成了个节点组合。

步骤三、对每一个节点组合重新划分拓扑区域，得到各自对应的拓扑方案

分为以下步骤：