基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法

摘要

本发明公开的基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法，包括对业务的承载路由的选择，其特征是包含如下步骤：找出所有自起始点到源宿节点、且满足业务带宽要求的业务路由，选择综合代价成本最小的业务路由为业务的承载路由；其中：L为各条业务路由的链路总长度；a为链路单价；m为各条业务路由经过的节点数量(含业务的源宿节点)；b为节点设备单价，μi为业务路由经过节点(含业务的源宿节点)的设备利用率。本发明所得到的基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法，可选择出成本最优的业务路由，以克服现有技术存在的考虑因素单一、适用网络类型有限、无法保证业务提供的低成本等缺陷。

权利要求

1.一种基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法，包括对业务的承载路由的选择，其特征是包含如下步骤：找出所有自起始点到源宿节点、且满足业务带宽要求的业务路由，选择综合代价成本 (i＝1，2...n)最小的业务路由为业务的承载路由；其中：L为各条业务路由的链路总长度；a为链路单价；

m为各条业务路由经过的节点数量；b为节点设备单价，μi为业务路由经过节点的设备利用率。

2.根据权利要求1所述的基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法，其特征是包括以下步骤：步骤1：对于总量为N的业务，设置参数n，表示第n条业务，n初始值取1；

步骤2：

步骤2-1：分析第n条业务的路由，检测业务的源宿节点是否包含在智能光网络中，是则执行步骤2-2，否则报错，表明该网络或业务需求存在缺陷；

步骤2-2：遍历出自起始点到源宿节点的所有业务路由，并检测这些业务路由的剩余资源是否满足业务带宽的要求；

步骤2-3：经上述检测后，若符合要求的业务路由数量为0，则报错，表明该业务无法找到承载路由；若业务路由数量为1，则以该唯一路由为业务的承载路由；若业务路由数量大于1，则转入步骤3；

步骤3：

步骤3-1：计算出各条业务路由的链路总长度L，并乘以链路单价a，得到链路成本代价L×a；

步骤3-2：计算出各条业务路由经过的节点数量m，并乘以节点设备单价b，得到节点成本代价m×b；

步骤3-3：用各业务路由经过每个节点的设备利用率μi(i＝1，2...n)乘以节点设备单价b，并求和，计算出节点的使用成本代价步骤4：

将步骤3得到的各个成本代价求和，计算出综合代价成本 (i＝1，2...n)，并选择其中综合成本代价最小的业务路由为业务的承载路由；

步骤5：参数n自动加1，重复步骤2～4，直至n＞N，所有业务安排结束。

说明书

基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种智能光网络，尤其是一种基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法。

背景技术

[0002] 随着互联网的快速发展和市场竞争的加剧，运营商需要快速、低成本的业务提供能力。全球数据业务的爆炸式增长及其突发、不确定、不可预见性等特点，要求光传送网络提供更灵活的网络指配和高效快速的网络保护恢复能力，ASON技术就是在这种需求下应运而生，推动传送网从传统的“带宽驱动型”向“用户感知型”转变。

[0003] 智能光网络(ASON)是在选路和信令控制下完成自动交换功能的新一代光网络，能大规模降低建网的投入和运维成本。如何在网络规划中将“智能”优势发挥出来，从而最大程度上降低业务提供的成本，是ASON网络的关键。而业务路由选择方法是“智能”的核心，也是目前业界普遍关注的问题。

[0004] 目前，业务路由选择方法都还比较单一。主要有最短路径法、最少跳数法、流量均衡法等，具体叙述如下：

[0005] 1)最短路径法

[0006] 最短路径法，是以路径长短作为选择业务路由唯一依据的方法。这种方法是目前ASON路由规划中最常用的，但由于路径长短并不是是影响建设成本的唯一因素，与成本高低不是单纯的线性关系，因此，采用最短路径法无法保证成本最优。

[0007] 2)最少跳数法

[0008] 最少跳数法是在所有业务路由中选择经过节点最少的路由，而忽略了路由长度等因素。这种方法对于网络节点位置分布和链路长度比较均匀的小型网络有效，如城域网等，而不适用于跨段长度浮动较大的大型网络，如省际网等，往往导致成本较高。

[0009] 3)流量均衡法

[0010] 流量均衡法将业务较为均等地分配到源宿节点间的多条链路上，尽量达到全网各条链路利用率均衡。为了达到均衡，流量均衡法往往会增大业务路由的路径长度或节点数量，从而带来更高的业务路由代价，导致建设成本难以降低。这种方法在实际路由规划中应用并不多，通常作为业务路由选择的一种辅助手段。

[0011] 以上这三种路由选择方法都仅侧重于影响业务路由的某单一因素，无法保证所选业务路由最优和网络成本最低，只适用于特定的网络结构、网络类型、业务需求等应用场景。因此，这些方法都不能很好的满足实际网络中业务对路由的要求。

发明内容

[0012] 本发明的目的是为了解决上述建网成本高、考虑因素单一、适用网络类型有限的不足而提供的一种有效降低建网成本、综合上述因素确保网络优化运行的基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法。

[0013] 为了达到上述目的，本发明所设计的基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法，包括对业务的承载路由的选择，其特征是包含如下步骤：找出所有自起始点到源宿节点、且满足业务带宽要求的业务路由，选择综合代价成本 (i＝1，2...n)最小的业务路由为业务的承载路由；其中：L为各条业务路由的链路总长度；a为链路单价；

[0014] m为各条业务路由经过的节点数量(含业务的源宿节点)；b为节点设备单价，[0015] μi为业务路由经过节点(含业务的源宿节点)的设备利用率。

[0016] 优选的方案是包括以下步骤：

[0017] 步骤1：对于总量为N的业务，设置参数n，表示第n条业务，n初始值取1；

[0018] 步骤2：

[0019] 步骤2-1：分析第n条业务的路由，检测业务的源宿节点是否包含在智能光网络中，是则执行步骤2-2，否则报错，表明该网络或业务需求存在缺陷；

[0020] 步骤2-2：遍历出自起始点到源宿节点的所有业务路由，并检测这些业务路由的剩余资源是否满足业务带宽的要求；

[0021] 步骤2-3：经上述检测后，若符合要求的业务路由数量为0，则报错，表明该业务无法找到承载路由；若业务路由数量为1，则以该唯一路由为业务的承载路由；若业务路由数量大于1，则转入步骤3；

[0022] 步骤3：

[0023] 步骤3-1：计算出各条业务路由的链路总长度L，并乘以链路单价a，得到链路成本代价L×a；

[0024] 步骤3-2：计算出各条业务路由经过的节点数量m，并乘以节点设备单价b，得到节点成本代价m×b；

[0025] 步骤3-3：用各业务路由经过每个节点的设备利用率μi(i＝1，2...n)乘以节点设备单价b，并求和，计算出节点的使用成本代价

[0026] 步骤4：

[0027] 将 步 骤 3得 到 的 各 个 成 本 代 价 求 和，计 算 出 综 合 代 价 成 本(i＝1，2...n)，并选择其中综合成本代价最小的业务路由为业务的承载路由；

[0028] 步骤5：参数n自动加1，重复步骤2～4，直至n＞N，所有业务安排结束。

[0029] 本发明所得到的基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法，利用节点设备利用率来表征节点已有业务量、重要性和饱和度等因素，用于在业务路由选择方法中引入节点的影响；同时引入了业务路由的链路长度、跳数和节点代价三个影响因素，进行综合计算，一般而言，业务提供的成本由线路成本和传输设备成本两大部分组成，光缆路由长度越长，节点跳数越多，节点代价值越大，成本也就越高，本发明在网络规划建设中，通过综合考虑多个业务路由选择因素，利用智能光网络所提供的灵活的网络指配能力，选择出成本最优的业务路由，以克服现有技术存在的考虑因素单一、适用网络类型有限、无法保证业务提供的低成本等缺陷，充分发挥出ASON网络的“智能”优势，具有可降低网络成本的优点。

附图说明

[0030] 图1是业务需求源宿节点不属于网络节点子集的示意图；

[0031] 图2是智能光网络的组网示意图；

[0032] 图3是本发明的智能光网络考虑多因素的业务路由选择方法的流程图；

具体实施方式

[0033] 下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。

[0034] 实施例1

[0035] 本实施例所描述的基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法，包括对业务的承载路由的选择，其特征是包含如下步骤：找出所有自起始点到源宿节点、且满足业务带宽要求的业务路由，选择综合代价成本 (i＝1，2...n)最小的业务路由为业务的承载路由；其中：L为各条业务路由的链路总长度；a为链路单价；

[0036] m为各条业务路由经过的节点数量(含业务的源宿节点)；b为节点设备单价，[0037] μi为业务路由经过节点(含业务的源宿节点)的设备利用率。

[0038] 具体包括以下步骤：

[0039] 步骤1：对于总量为N的业务，设置参数n，表示第n条业务，n初始值取1；

[0040] 步骤2：

[0041] 步骤2-1：分析第n条业务的路由，检测业务的源宿节点是否包含在智能光网络中，是则执行步骤2-2，否则报错(如图1所示)，表明该网络或业务需求存在缺陷；

[0042] 步骤2-2：遍历出自起始点到源宿节点的所有业务路由，并检测这些业务路由的剩余资源是否满足业务带宽的要求；

[0043] 步骤2-3：经上述检测后，若符合要求的业务路由数量为0，则报错，表明该业务无法找到承载路由；若业务路由数量为1，则以该唯一路由为业务的承载路由；若业务路由数量大于1，则转入步骤3；

[0044] 步骤3：

[0045] 步骤3-1：计算出各条业务路由的链路总长度L，并乘以链路单价a，得到链路成本代价L×a；

[0046] 步骤3-2：计算出各条业务路由经过的节点数量m，并乘以节点设备单价b，得到节点成本代价m×b；

[0047] 步骤3-3：用各业务路由经过每个节点的设备利用率μi(i＝1，2...n)乘以节点设备单价b，并求和，计算出节点的使用成本代价

[0048] 步骤4：

[0049] 将 步 骤 3得 到 的 各 个 成 本 代 价 求 和，计 算 出 综 合 代 价 成 本(i＝1，2...n)，并选择其中综合成本代价最小的业务路由为业务的承载路由；

[0050] 步骤5：参数n自动加1，重复步骤2～4，直至n＞N，所有业务安排结束。

[0051] 图2为链路速率为10Gb/s的SDH/ASON网络，由N1～N8共8个节点和11条10Gb/s ASON链路组成。图中ASON链路上括号内的值，分别表示该链路的长度(单位为公里)和时隙利用率。

[0052] 本实施例所描述的基于成本最优的智能光网络系统的业务路由选择方法包括以下步骤：

[0053] 第一步为检测智能光网络是否能为业务需求提供通道：首先，判断网络拓扑的合理性，即检查智能光网络上下业务的节点是否包含业务的源宿节点，如果存在网络节点不含业务源宿节点的情况，则报错处理，提示网络拓扑无法满足业务需求。其次，判断遍历出的业务路由的剩余资源是否满足业务带宽需求。如果没有满足业务带宽需求的业务路由，则报错处理，提示网络无法为该业务提供承载路由。如果满足业务带宽需求的业务路由仅有1条，则结束，无需进行下面的比较，该唯一业务路由即为本发明方法选中的路由。如果满足业务带宽需求的业务路由大于1条，则进行第二步计算。

[0054] 以N1-N5的155Mb/s业务为例，假定所给网络容量充足，不会造成业务路由选择的限制，遍历出的可选业务路由共有5条，分别为业务路由1：N1-N2-N3-N4-N5；业务路由2：N1-N6-N7-N5；业务路由3：N1-N6-N4-N5；业务路由4：N1-N8-N5；业务路由5：N1-N8-N3-N4-N5。

[0055] 第二步计算出各条业务路由的链路总长度。根据图2给出的光缆长度，得到以上这5条业务路由的链路总长度，业务路由1～5的链路总长度依次为：900km、950km、1000km、1800km和1950km。

[0056] 第三步计算出各条业务路由经过的节点数量(含业务的源宿节点)。根据组网图2，业务路由1～5经过的节点数量依次为：5个、4个、4个、3个、5个。

[0057] 第四步计算出各业务路由所经过各个节点(含业务的源宿节点)的代价值，分别用节点容量利用率表示。根据链路利用率，得到N1～N8各个节点的容量利用率，分别为50％、70％、30％、30％、30％、50％、10％和30％。

[0058] 第五步利用公式 计算出综合了链路长度、跳数以及节点代价的各业务路由的综合成本，并进行比较，选择其中综合成本最小的一条业务业务路由。

[0059] 根据以往的工程经验，针对1条155Mb/s业务，承载于波分系统上的SDH/ASON网络的实际线路单位成本为0.8元/km，节点设备的成本为400元。经计算，业务路由1～5的综合成本分别为：

[0060] 路由1：V1＝900km×0.8元/km+5×400元+(50％+70％+30％+30％+30％)×400元＝3560元

[0061] 路由2：V2＝950km×0.8元/km+4×400元+(50％+30％+50％+10％)×400元＝2920元

[0062] 路由3：V3＝1000km×0.8元/km+4×400元+(50％+30％+30％+50％)×400元＝3040元

[0063] 路由4：V4＝1800km×0.8元/km+3×400元+(50％+30％+30％)×400元＝3080元

[0064] 路 由 5：V5 ＝ 1950km×0.8元 /km+5×400 元+(50 ％ +30 ％ +30 ％ +30 ％+30％)×400＝4240元

[0065] 经比较，本发明方法会选择综合成本最低的业务路由2。

[0066] 针对同样的网络拓扑和业务需求，采用不同业务路由选择方法会得到不同的结果。以组网图2为例，采用最短路径法会选择业务路由1；采用最少跳数法会选择业务路由4；采用流量均衡法会选择业务路由5。相比目前最常用的最短路径法，对于某一条155M/s业务需求而言，本发明的基于成本的优化程度可达到15％～20％。