一种实现光同步数字传送网多业务优化的方法技术

本发明专利技术公开了一种实现光同步数字（ＳＤＨ）传送网多业务优化的方法，其关键在于该方法包括以下步骤：Ａ）预先将网络划分为环形子网；Ｂ）预先设置业务需求表，然后对表中待创建的业务按占用网络资源总量最少和负载平衡的原则分配路由，确定路由信息；Ｃ）根据步骤Ｂ所确定的路由信息，为待创建的业务分配资源；然后判断整个网络中的资源是否满足网络的新增业务适应度指标和低阶交叉资源占用最少，如果满足则结束，否则返回步骤Ｂ。本发明专利技术使其在兼顾优化效率和性能平衡的同时，保证占用网络资源总量最少、网络负载平衡、使网络中的剩余资源能够满足将来更多的业务增长以及使用低阶交叉资源最少，进而达到最佳业务优化的效果。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种实现光同步数字传送网多业务优化的方法
本专利技术涉及网络多业务优化问题，尤其涉及一种实现光同步数字(SDH)传送网多业务优化的方法。
技术介绍
对于一个运营的光传送网络而言，如何充分、有效地利用网络资源以接纳更多的业务，也就是如何进行业务配置的优化，一直以来都是一个十分关键的问题。这一优化问题是个非多项式完备(NP-Complete)的问题，可以通过整数线性规划(ILP)来进行描述，众所周知，在网络规模较大的情况下，求解这样优化问题的全局最优解几乎是不可能的。具体到光同步数字(SDH)传送网中，可以将其优化问题定性描述为：在已知物理网络和业务量矩阵的情况下，如何合理分配资源，以达到占用网络资源总量最少、网络负载平衡、使网络中的剩余资源能够满足将来更多的业务增长以及使用低阶交叉资源最少的四个优化目标。但是，由于在SDH传送网中存在一些复杂的约束条件，比如节点交叉能力方面的限制，特殊映射结构导致的链路资源不对称性等，将导致问题更加复杂化。目前还没有专门针对SDH传送网中多业务优化问题的研究文献，与之最接近的只有密集波分复用(DWDM)光网络中多业务优化问题的解决方法，即静态路由与波长分配(RWA：Routing & Wavelength Assignment)问题的解决方法，在该方法中，由于考虑到优化问题的复杂性，通常将问题分解为两个子问题，分别为静态路由分配问题和波长分配问题，这两个问题各自也是NP困难的。其中，路由分配问题一般采用启发式算法，其思路是按一定的路由策略求出初始解，再根据全网的资源占用状态，对部分业务进行-->重路由计算，直到指标达到预期值，或者计算结果收敛，或者计算到一定次数终止，然后给出一个较优解。而波长分配问题可以转化为一个图着色问题，此类问题已有成熟的标准图着色算法求解，但考虑到效率问题，通常也根据实际情况，采用启发式算法求出较优解。一般来说，DWDM网络属于一般的网状网(Mesh网)，这种网结构简单，内部只有节点之间的相互连接，而没有其他诸如环的连接结构，由于应用于DWDM网络上的启发式算法基于这种Mesh网，只考虑节点之间的简单连接，而不考虑具体的网络拓扑特征，所以优化效果的不确定性很大。另外，DWDM网络中的资源分配以波长为基本单位，而SDH传送网中的资源分配则以时隙为基本单位，并且具有特定的映射结构，故应用于DWDM网络的方法不适用于SDH传送网。此外，针对优化问题，还有遗传算法或者神经网络建模等方法，这些方法的思路是不对问题进行拆分，而直接进行求解。不过，遗传算法或者神经网络建模等方法一般仅适用于网络规模较小，约束条件简单的情况，随着网络规模的增加，尤其是在网络中的节点数目大于50个的时候，这些方法需要花费相当长时间求解，很可能不能满足运营网的时间效率要求，并且在大多数情况下可能无法求出最优解。
技术实现思路
为解决上述问题，专利技术人曾在另一专利申请中提出了一种实现SDH传送网多业务优化中路由分配的方法，该方法的实现思想是：根据SDH传送网由环构成的特点，将传送网按环划分为不同的子网，并将全网的负载平衡调整分解为各环形子网内调整和全网整体调整，从而使全网的调整更简单、高效，再通过进一步分析影响负载平衡的因素，将无法进行平衡的处于网络边缘且与网络只有一条链路相连的子网分离出去，保证占用网络负载最少和网络负载的平衡。但是，该方法仅实现了SDH传送网多业务优化问题中前两个优化目标即占用网络资源总量最少和网络负载平衡，而对于后两个优化目标，即：使网络中-->的剩余资源能够满足将来更多的业务增长以及使用低阶交叉资源最少却根本无法实现。有鉴于此，本专利技术的主要目的是提供一种实现光同步数字(SDH)传送网多业务优化的方法，使其在兼顾优化效率和性能平衡的同时，保证占用网络资源总量最少、网络负载平衡、使网络中的剩余资源能够满足将来更多的业务增长以及使用低阶交叉资源最少，进而达到最佳业务优化的效果。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种实现SDH传送网多业务优化的方法，其关键在于该方法包括以下步骤：A.预先将光同步数字传送网络划分为环形子网，并根据当前网络资源信息设置业务需求表；B.对需求表中待创建的每个业务按占用网络资源总量最少和负载平衡的原则分配路由，确定路由信息；C.根据步骤B所确定的路由信息，为待创建的每个业务分配资源；然后判断整个网络中的资源是否满足网络的新增业务适应度指标且低阶交叉资源占用最少，如果满足指标且占用低阶交叉资源最少，则结束，否则返回步骤B。其中，设定网络的新增业务适应度指标为各子网中业务路由所占的节点个数与业务所占用低阶时隙资源数目的乘积之和。上述步骤B进一步包括以下步骤：B1.计算出所有环形子网中每个业务需求的初始路由；B2.分别对环形子网间和环形子网内链路资源的占用情况进行检查，对资源占用率超标链路上的所有业务，重新计算路由；B3.检查环形子网的负载平衡情况，对不满足负载平衡指标要求的环形子网内业务重新计算路由，然后检查环形子网内链路资源的占用情况；B4.将光同步数字传送网络再划分为核心子网和边缘子网，然后判断全网中核心子网的综合指标是否满足收敛条件，如满足，则结束路由分配，如不满足，则检查路由的计算次数是否达到门限，如果达到门限，则结束路由分配，-->否则，进行步骤B2。上述步骤C中为待创建的业务分配资源进一步包括以下步骤：C1.按虚通道高阶为单位给业务分配时隙资源；C2.判断已分配的资源是否满足网络的新增业务适应度指标且业务占用的低阶交叉资源最少，如果满足指标且占用低阶交叉资源最少，则结束，否则将子网中任意两节点间不同低阶时隙所对应的业务，按高阶时隙级别合并到同一个高阶时隙中，再判断子网中一个以上高阶时隙所对应的业务是否匹配，如果匹配，则进行合并，如果不匹配，则进行步骤C3；C3.按虚通道低阶为单位给经步骤C2处理后的业务分配时隙资源。由上述方案可以看出，本专利技术的关键在于：根据SDH网络的特点，将网络划分为环形子网，在路由分配实现的基础上，各子网内进行相对独立的资源分配，以提高进行资源分配的计算效率；然后在各子网中将业务需求映射到不同几何体，再进行匹配、合并，即按高阶或低阶细化分配，不仅较好地解决了低阶交叉资源限制的问题，而且很好地反映了在具有时隙连续性约束条件下，如何度量资源分配结果的优劣情况，从而完成优化目标。因此，本专利技术所提供的实现SDH传送网多业务优化的方法具有以下的特点和优点：1)本专利技术根据SDH网络的特点，将网络划分为环形子网，通过在各子网内进行相对独立的资源分配，提高了在业务规模较大时进行资源分配的计算效率，并且在很短的时间内，可以给出相当好的近似最优解。2)本专利技术将业务需求映射到不同几何体上，在整个资源分配过程中，通过对几何体的合理堆积和组合，以及对业务路由相似性的分析，较好地解决了低阶交叉资源限制的问题，最后通过引入“新增业务适应度”指标，很好地反映了在具有时隙连续性约束条件下，如何度量资源分配结果的优劣情况，从而完成优化目标，3)将本专利技术运用于中小规模的网络并对其进行测试后，可以在30秒内-->得到优化结果，这说明本专利技术可以很好地应用于工程中。附图说明图1为本专利技术实现的总体流程图；图2为路由分配的实现流程示意图；图3为核心子网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实现光同步数字传送网多业务优化的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：Ａ．预先将光同步数字传送网络划分为环形子网，并根据当前网络资源信息设置业务需求表；Ｂ．对需求表中待创建的每个业务按占用网络资源总量最少和负载平衡的原则分 配路由，确定路由信息；Ｃ．根据步骤Ｂ所确定的路由信息，为待创建的每个业务分配资源；然后判断整个网络中的资源是否满足网络的新增业务适应度指标且低阶交叉资源占用最少，如果满足指标且占用低阶交叉资源最少，则结束，否则返回步骤Ｂ。

【技术特征摘要】
1、一种实现光同步数字传送网多业务优化的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：A.预先将光同步数字传送网络划分为环形子网，并根据当前网络资源信息设置业务需求表；B.对需求表中待创建的每个业务按占用网络资源总量最少和负载平衡的原则分配路由，确定路由信息；C.根据步骤B所确定的路由信息，为待创建的每个业务分配资源；然后判断整个网络中的资源是否满足网络的新增业务适应度指标且低阶交叉资源占用最少，如果满足指标且占用低阶交叉资源最少，则结束，否则返回步骤B。2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤B进一步包括以下步骤：B1.计算出所有环形子网中每个业务需求的初始路由；B2.分别对环形子网间和环形子网内链路资源的占用情况进行检查，对资源占用率超标链路上的所有业务，重新计算路由；B3.检查环形子网的负载平衡情况，对不满足负载平衡指标要求的环形子网内业务重新计算路由，然后检查环形子网内链路资源的占用情况；B4.将光同步数字传送网络再划分为核...

【专利技术属性】
技术研发人员：敖奇，刘亮，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]