一种ASON中主备通道部分路径资源共享的方法

摘要

本发明公开了一种ASON中主备通道部分路径资源共享的方法，包括：将网络拓扑中所有路径共享标记置为不可共享；建立主用通道，设主用通道经过m个节点，将主用通道经过的m‑1段路径从网络拓扑中移除；通过DFS算法判断m‑1段路径的共享标记，将不可共享的路径从网络拓扑中移除，保留可共享的路径；通过OSPF协议计算出网络拓扑中的备用通道。本发明允许永久1+1主备通道在部分路径上共享资源，由于永久1+1主备通道只能有一条处于工作状态，所以部分路径资源的共享不影响信号传输，在传统永久1+1备用通道无法建立的情况下，可以继续建立备用通道，对非共享路径的后续故障提供保护，同时降低备用通道的闲置资源占用量，提高永久1+1保护功能对网络拓扑的适应性。

权利要求

1.一种ASON中主备通道部分路径资源共享的方法，其特征在于，包括以下步骤：将网络拓扑中所有路径的共享标记初始化为不可共享；

建立主用通道，设主用通道经过m个节点，将主用通道经过的m-1段路径从网络拓扑中移除；

通过DFS算法重新判断m-1段路径的共享标记，将共享标记为不可共享的路径从网络拓扑中移除，只保留共享标记为可共享的路径；

通过OSPF协议计算出网络拓扑中的备用通道；

对网络拓扑中所有路径进行故障评估，将故障发生机率较低路径的共享标记置为可共享，将故障发生机率较高路径的共享标记置为不可共享，共享标记为不可共享的路径不参与备用通道的计算。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据节点距离长度、地理条件和光纤质量对所述网络拓扑中所有路径进行故障评估。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过DFS算法重新判断m-1段路径的共享标记，将共享标记为不可共享的路径从网络拓扑中移除，只保留共享标记为可共享的路径，具体包括以下步骤：将m-1段路径的每两个端点分别作为起点和终点；

在去除m-1段路径的网络拓扑中采用DFS算法：由起点搜索终点，若终点不可达，则将该段路径的共享标记置为可共享，保留该段路径；若终点可达，则将该段路径的共享标记置为不可共享，移除该段路径。

说明书

一种ASON中主备通道部分路径资源共享的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种ASON中主备通道部分路径资源共享的方法。

背景技术

[0002] ASON(Automatically Switched Optical Network，自动交换光网络)是一种具有灵活性、高可扩展性的能直接按需提供服务的光网络，传输设备是ASON的基本传输载体，通常提供线性或环型组网结构。ASON在传统光网络传输平面、管理平面的基础上增加了分布式智能化的控制平面，使传输、交换和数据网络结合在一起，实现了真正意义上的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复。控制平面屏蔽底层信号传输过程，向上层提供逻辑上的光通道，当光通道底层发生故障时，将自动使用OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)协议，从网络拓扑中另外计算一条路由作为新通道，使原通道承载的业务传输信号自动倒换至新通道。

[0003] 1+1保护功能在一条逻辑通道建立完成时，将其作为主用通道，并立即使用OSPF协议再计算一条备用通道作为主用通道的保护通道，并将备用通道的底层资源预留，当主用通道发生故障时，其承载的业务传输信号将在50ms内切换至备用通道，节省了再次计算路由与新建通道的时间。

[0004] 永久1+1保护功能在1+1保护功能的基础上进行扩展：每当主用通道发生故障，业务传输信号倒换至备用通道后，即将此备用通道作为新主用通道，在资源足够的情况下，总是再计算一条新路由作为新保护通道，保证承载的业务传输信号的主用通道总是存在一条备用通道，使故障发生时底层业务传输信号的中断时间总是能够限制在50ms以内。

[0005] 对于承载有重要传输业务的逻辑通道，永久1+1保护功能几乎是必需使用的，也基本能够保证传输业务的稳定性，而其缺点就是将资源占用量增加了近一倍，并且在大部分时间里，备用通道的资源都处于闲置状态，所以，在资源相对紧缺的网络拓扑中，是否使用永久1+1保护功能保护重要的传输业务需要慎重考虑。

[0006] 传统的永久1+1保护功能，备用通道不可占用主用通道的资源，其优点是保证主备通道路径完全独立，主用或备用通道上任何一段路径发生故障都不影响另一条通道，即一般不会发生主备两条通道同时故障，但是在如图1所示只有少量路径存在故障而大多资源可用时，或者在如图2所示的一些特殊网络拓扑场景下，备用通道的路由计算将失败，从而导致永久1+1保护功能失效。

[0007] 有鉴于此，急需提供一种能够降低ASON中永久1+1保护功能闲置资源占用量，并减少网络拓扑限制的方法。

发明内容

[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够降低ASON中永久1+1保护功能闲置资源占用量，并减少网络拓扑限制的方法。

[0009] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种ASON中主备通道部分路径资源共享的方法，包括以下步骤：

[0010] 将网络拓扑中所有路径的共享标记初始化为不可共享；

[0011] 建立主用通道，设主用通道经过m个节点，将主用通道经过的m-1段路径从网络拓扑中移除；

[0012] 通过DFS算法重新判断m-1段路径的共享标记，将共享标记为不可共享的路径从网络拓扑中移除，只保留共享标记为可共享的路径；

[0013] 通过OSPF协议计算出网络拓扑中的备用通道。

[0014] 在上述技术方案中，对网络拓扑中所有路径进行故障评估，将故障发生机率较低路径的共享标记置为可共享，将故障发生机率较高路径的共享标记置为不可共享，共享标记为不可共享的路径不参与备用通道的计算。

[0015] 在上述技术方案中，根据节点距离长度、地理条件和光纤质量对所述网络拓扑中所有路径进行故障评估。

[0016] 在上述技术方案中，通过DFS算法重新判断m-1段路径的共享标记，将共享标记为不可共享的路径从网络拓扑中移除，只保留共享标记为可共享的路径，具体包括以下步骤：

[0017] 将m-1段路径的每两个端点分别作为起点和终点；

[0018] 在去除m-1段路径的网络拓扑中采用DFS算法：由起点搜索终点，若终点不可达，则将该段路径的共享标记置为可共享，保留该段路径；若终点可达，则将该段路径的共享标记置为不可共享，移除该段路径。

[0019] 本发明对传统的永久1+1保护功能进行了改进，允许永久1+1主备通道在部分路径上共享资源，由于永久1+1主备通道只能有一条处于工作状态，部分路径资源的共享不会影响信号传输，而且在传统永久1+1备用通道无法建立的大多数情况下，可以继续建立备用通道，对非共享路径的后续故障提供保护，同时降低了备用通道的闲置资源占用量，提高了永久1+1保护功能对网络拓扑的适应性。

附图说明

[0020] 图1为本发明提供的第一种网络拓扑图；

[0021] 图2为本发明提供的第二种网络拓扑图；

[0022] 图3为本发明提供的一种ASON中主备通道部分路径资源共享的方法流程图；

[0023] 图4为本发明提供的移除主用通道路径后的网络拓扑图；

[0024] 图5为本发明提供的备用通道路径拓扑图；

[0025] 图6为本发明提供的对传统永久1+1保护功能进行改进后的第一种网络拓扑图；

[0026] 图7为本发明提供的第三种网络拓扑图。

具体实施方式

[0027] 本发明对传统的永久1+1保护功能进行了改进，允许永久1+1主备通道在部分路径上共享资源，由于永久1+1主备通道只能有一条处于工作状态，所以部分路径资源的共享不会影响信号传输，而且在传统永久1+1备用通道无法建立的大多数情况下，可以继续建立备用通道，对非共享路径的后续故障提供保护，同时降低了备用通道的闲置资源占用量，提高了永久1+1保护功能对网络拓扑的适应性。

[0028] 下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细的说明。

[0029] 本发明实施例提供了一种ASON中主备通道部分路径资源共享的方法，如图3所示，包括以下步骤：

[0030] S1、将网络拓扑中所有路径的共享标记初始化为不可共享。

[0031] 本方案中，共享标记置为1表示可共享，共享标记置为0表示不可共享，下文仅以0或1表示。

[0032] S2、对网络拓扑中所有路径进行故障评估，将故障发生机率较低路径的共享标记置为1(可共享)，将故障发生机率较高路径的共享标记置为0(不可共享)，共享标记为0(不可共享)的路径不参与备用通道的计算。

[0033] 当共享路径发生故障时，主备通道将同时中断，为此，本发明通过事先根据节点距离长度、地理条件和光纤质量等因素综合评估网络拓扑中所有路径的故障发生机率，将故障发生机率较低路径的共享标记置为1，视为可用；将故障发生机率较高路径的共享标记置为0，不可参与备用通道的计算，如此便降低了主备通道共享路径的故障发生机率。

[0034] S3、设主用通道经过m个节点，建立主用通道，并将主用通道经过的m-1段路径从网络拓扑中移除。

[0035] S4、通过DFS算法重新判断m-1段路径的共享标记，将共享标记为0(不可共享)的路径从网络拓扑中移除，只保留共享标记为1(可共享)的路径。

[0036] 具体步骤为：将这m-1段路径的每两个端点分别作为起点和终点，在去除m-1段路径后的网络拓扑中采用DFS算法：由起点搜索终点，若终点不可达，说明此起点在网路拓扑中只能通过主用通道所在的路径到达终点，即可将该段路径的共享标记置为1，保留该段路径；若终点可达，将该段路径的共享标记置为0，移除该段路径。

[0037] S5、通过OSPF协议计算出网络拓扑中的备用通道。

[0038] 下面以图2中的网络拓扑为例对本发明的流程进行详细说明：

[0039] 将网络拓扑中所有路径的共享标记置为0，主用通道路径为1-2-3，先将路径1-2和路径2-3从网络拓扑中移除，移除后的网络拓扑如图4所示，然后重新判断路径1-2和路径2-3的共享标记，先将节点1作为起点，节点2作为终点，使用DFS算法从节点1搜索到节点2，发现节点2不可达，则将路径1-2的共享标记置为1；然后将节点2作为起点，节点3作为终点，发现节点2可以通过节点4或节点5到达节点3，则将路径2-3的共享标记置为0，于是可以将路径1-2保留，只移除路径2-3，得到如图5所示的网络拓扑图，使用此网络拓扑图计算出的备用通道路由为1-2-4-3。

[0040] 下面通过几个实施例对本发明进行解释说明：

[0041] 如图1所示，为本发明提供的第一种网络拓扑图，主用通道路径为1-2-3，备用通道路径为1-4-3，按照传统的永久1+1保护功能不可共享主用通道资源的限制，若路径1-2发生故障，则备用通道路径1-4-3变为主用通道，无法建立新的备用通道，传统的永久1+1保护功能在此种网络拓扑图中平均只能保护一次故障，使用意义不大。按照本方案，对传统的永久1+1保护功能进行改进，如图6所示，主用通道与备用通道共享路径1-4的资源，备用通道使用路径1-4-2-3，则永久1+1保护功能还可以继续保护节点2、3、4之间的故障。

[0042] 如图7所示，为本发明提供的第三种网络拓扑图，主用通道路径为1-2-3，备用通道路径为1-2-4-3，共享路径为1-2，若共享路径1-2发生故障，则主备通道将同时中断，需要重新计算一条路由使业务信号恢复传输。为此，本发明通过事先综合评估网络拓扑中每段路径的故障发生机率(根据节点距离长度、地理条件、光纤质量等因素评估)，将故障发生机率较低路径的共享标记置为1，视为可用；将故障发生机率较高路径的共享标记置为0，不可参与备用通道的计算，如此便降低了主备通道共享路径的故障发生机率。

[0043] 也可以不对路径进行故障机率评估，直接将网络拓扑中所有路径的共享标记置为0，使用传统永久1+1保护功能，直到遇到如图2所示的特殊网络拓扑图时，节点1到节点2之间仅有一条路径可用，此时传统永久1+1保护功能将完全不可用。

[0044] 为此，本发明采用DFS(Depth First Search，深度优先搜索)算法自动识别这种特殊网络拓扑图，将路径1-2的共享标记置为1，建立备用通道路由1-2-4-3，可以继续提供除共享路径1-2以外的故障保护，而若共享路径1-2发生故障，则无法保证业务信号继续传输。

[0045] 对于识别主用通道路径上各节点之间是否为唯一路径的过程，设网络拓扑共有n个节点，主用通道路径经过m个节点，则本识别方法的复杂度在平均情况下比传统永久1+1保护功能增加0(mn)，最坏情况下也只增加0(mn！)。

[0046] 本发明，设网络拓扑中总共有n个节点，共有k条路径，主用通道经过m个节点，即经过m-1段路径，需要执行m-1次DFS算法，虽然DFS算法最坏情况下即终点不可达时需要渐进于n！的复杂度，但只要发现终点可达即可停止DFS算法，在平均情况下的复杂度可渐进于n，所以，传统方法使用OSPF协议计算备用通道时，在不考虑路由泛洪等额外开销情况下，时间复杂度通常为0(n2+k)，通过本方法预处理并使用OSPF协议计算出备用通道的复杂度量级不变，在最坏情况下，即对m-1条路径的DFS算法结果皆不可达时(最坏情况只与拓扑有关)，复杂度为0(mn！+n2+k)，其中n>m，k>m,n与k的大小关系视拓扑而定，即建立备用通道相对于传统永久1+1保护功能所增加的复杂度为0(mn)至0(mn！)。

[0047] 本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。