[发明专利]IP/WDM网络中动态业务疏导方法

摘要

本发明公开一种IP/WDM网络中动态业务疏导方法，主要解决IP/WDM网络中动态业务的选路和资源分配问题。具体步骤包括：输入IP/WDM网络拓扑信息和初始资源配置；采用基于禁忌搜索方法的k条最短路算法为每个节点对搜索候选路径；采用优劣评价准则为业务选择最优候选路径；在业务选路失败时，采用邻结点扩展方法为业务重新选路。本发明通过引入基于禁忌算法的k条最短路方法、候选路径优劣评价准则、邻结点扩展方法，提高了网络资源利用率，降低了业务阻塞率。

主权项

IP/WDM网络中动态业务疏导方法，包括离线处理和在线处理两个过程，具体步骤包括：所述的离线处理的具体步骤如下：(1)输入网络拓扑信息：1a）输入各个网络结点的位置及其之间连接关系的网络结构信息；1b）输入各条链路的容量、各结点的接收器、发送器数量以及各条链路的波长分配情况的初始资源配置；(2)求链路负载平均最大流：2a)找出网络最大流；2b)求链路的负载平均最大流：(3)确定关键链路：3a)按照下式，求链路的关键性值：K(l)=L(l)/C(l)其中，K(l)表示链路l的关键性值，L(l)表示链路l的负载平均最大流，C(l)表示链路l的容量；3b)将关键性值中的最大链路设定为关键链路；(4)搜索最短路径：4a)建立一个存放结点对的节点对集合；4b)根据输入的网络结构信息，统计IP/WDM网络中的结点个数n，将IP/WDM网络中的所有结点从1到n进行编号，按编号从小到大的顺序依次选取结点，每次选取一个结点，将每次选取的结点分别与编号大于该选取结点编号的结点进行配对，组成结点对，将组成的结点对存入到节点对集合中；4c)从结点对集合中取一个结点对作为源结点和宿结点，将该结点对设定为当前节点对，从结点对集合中删除该结点对，采用迪杰斯特拉Dijkstra方法，求出源结点与宿结点之间的最短路径，将该最短路径设定为基准路径；4d)采用禁忌搜索方法进行路径搜索，将搜索到的路径标记为候选路径，执行步骤4e)，若搜索不到路径，则执行步骤4g）；4e)分别将每一个标记为候选路径的路径作为基准路径，采用禁忌搜索方法进行路径搜索，将每次搜索得到的路径均标记为候选路径；4f)将候选路径按照各自所经过链路的关键性值之和从小到大进行排序，将前k条路径作为当前结点对所对应的k条最短路径，其中，k表示拟寻找的最短路径数，取值范围为1～5之间，k的取值与拟进行禁忌搜索的路径数m的取值相同；4g)判断结点对集合是否为空，若是，则结束搜索最短路径，否则，执行步骤4c)；所述在线处理的具体步骤如下：(5)初始化事件列表；(6)判断读入事件类型：读取事件列表头部的事件信息，将该事件信息存入系统中，删除事件列表中的该读入事件，判断读入事件是否是“到达”类型，若是，执行步骤(8)，否则，执行步骤(7)；(7)释放离开事件的网络资源，执行步骤(14)；(8)选择最优候选路径：8a)按照下式计算链路的成本：t(l)=K(l)/R(l)+S(l)其中，t(l)表示网络中链路l的成本，K(l)表示网络中链路l的关键性值，R(l)表示网络中链路l的剩余容量，S(l)表示网络中链路l两端的两个结点上已使用的接受器和发送器的数量与该两个结点上接收器和发送器总数量的比值；8b)按照下式，计算读入事件对应业务的源结点和宿结点对所对应的候选路径的优劣性值： W ( p ) = a Σ l ∈ p t ( l ) + ( 1 - a ) Σ l ∈ p C ( l ) 其中，W(p)表示候选路径p的优劣性值，a表示一个取值为0.3平衡因子，t(l)表示网络中链路l的成本，∈表示属于操作，C(l)表示网络中链路l的容量；8c)选取候选路径中优劣性值最小的一条路径作为读入事件对应业务的最 优路径；(9)判断选路是否成功：判断选择出来的最优路径上的剩余资源是否能够承载读入事件对应的业务，若是，读入事件对应的业务选路成功，网络开始承载该读入事件对应的业务，执行步骤(10)，否则，执行步骤(12)；(10)根据读入事件对应业务所占用的网络资源，更新网络资源；(11)产生离开事件：读入事件对应业务的持续时间到达，网络对该业务服务完成，生成离开事件，将该生成的离开事件从事件列表尾部存入到事件列表中，执行步骤(14)；(12)扩展邻结点：12a)判断最优路径是否有链路的剩余容量未达到请求带宽，若是，则执行步骤12b)，否则，执行步骤12d)；12b)从选择出来的最优路径中找出剩余容量未达到请求带宽的链路，将该链路作为缺陷路径；12c)将最优路径经过的链路视为不存在，在与缺陷路径相邻结点采用迪杰斯特拉Dijkstra方法，找出缺陷路径上两结点之间的最短路径，将该最短路径作为扩展路径，在最优路径上将缺陷路径用扩展路径替换生成新的路径，将新生成的路径作为选择的最优路径，结束扩展邻结点；12d)在最优路径上，找出接收器数目和发送器数目至少有一个为0的结点；将该结点在最优路径上的前一个结点和后一个结点分别作为源结点和宿结点，将源结点和宿结点之间的路径作为缺陷路径；12e)将最优路径经过的链路视为不存在，在与缺陷路径的相邻的结点上采用迪杰斯特拉Dijkstra方法，找出选择的源结点和宿结点之间的最短路径，将该最短路径作为扩展路径，用扩展路径替换缺陷路径生成新路径，将该新路径作为最优路径；(13)判断选路是否成功：判断选择出来的最优路径上的资源是否能够承载读入事件对应的业务，若是，则执行步骤(10)，否则，拒绝该读入事件对应的业务，执行步骤(14)；(14)判断事件列表是否为空，若是，则统计所有业务路径的平均跳数、阻塞率和资源消耗信息，执行步骤(15)，否则，执行步骤(6)；(15)结束。