專利名稱：一種最優(yōu)路由的選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種在智能光網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用約束最短路徑優(yōu)先(CSPF)算法選擇最優(yōu)路徑的方法。
背景技術(shù)：
在智能光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)平面的路由計算是一個不需要標(biāo)準(zhǔn)化的領(lǐng)域，根據(jù)不同的服務(wù)需求，可以采用不同的路由算法實現(xiàn)最優(yōu)路徑的選擇。在實際應(yīng)用中，約束最短路徑優(yōu)先(CSPF)算法是具有代表性的計算業(yè)務(wù)路徑的在線路由算法。CSPF算法是一種改進(jìn)的最短路徑優(yōu)先(SPF)算法，它在計算業(yè)務(wù)的最優(yōu)路徑時，將對業(yè)務(wù)的約束(如帶寬需求、保護(hù)類型需求和用戶管理策略需求等)考慮到算法中。在選擇業(yè)務(wù)路徑的潛在鏈路和節(jié)點時，CSPF算法根據(jù)約束需求和資源(鏈路和節(jié)點)的屬性，判斷該資源是否可用。CSPF算法屬于約束路由技術(shù)，可以將它理解為，首先排除網(wǎng)絡(luò)中不滿足約束要求的資源，然后在剩下的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袘?yīng)用CSPF算法，從而計算出指定兩節(jié)點間滿足約束條件的最優(yōu)路徑。
應(yīng)用CSPF算法計算出的最優(yōu)路徑對某一度量而言是最優(yōu)的。在這里，將衡量路徑優(yōu)劣的量化數(shù)值稱為路徑度量值，將衡量鏈路優(yōu)劣的量化數(shù)值稱為鏈路度量值。兩個節(jié)點之間的最優(yōu)路徑就是這兩個節(jié)點之間路徑度量值最小的路徑。例如對于圖1所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，假定圖1中的數(shù)值為鏈路度量值，并規(guī)定路徑度量值為路徑上鏈路度量值之和，則節(jié)點A到節(jié)點E的可行路徑為
1)A-C-E，路徑度量值＝80+80＝1602)A-D-E，路徑度量值＝100+40＝1403)A-B-D-E，路徑度量值＝40+40+40＝120因而，節(jié)點A到節(jié)點E的最優(yōu)路徑為A-B-D-E。
在智能光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中應(yīng)用CSPF算法，鏈路度量值一般是根據(jù)鏈路的屬性(如鏈路可用帶寬、鏈路長度等鏈路因數(shù))計算出來，而路徑度量值根據(jù)鏈路度量值以及其他相關(guān)的參數(shù)計算出來。當(dāng)選取的鏈路因數(shù)不同并采用不同的鏈路度量值和路徑度量值的計算方法，得到的同一路徑的路徑度量值會有所不同，并與其他路徑的路徑度量值比較，大小關(guān)系可能發(fā)生變化，因而會導(dǎo)致所計算的最優(yōu)路徑也不同。
在現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)中，應(yīng)用CSPF算法計算指定兩節(jié)點間的最優(yōu)路徑時，采用如下的鏈路度量值和路徑度量值的計算方法鏈路度量值＝a1/鏈路可用帶寬+a2*鏈路長度路徑度量值＝前一節(jié)點的路徑度量值+當(dāng)前鏈路的鏈路度量值＝路徑上所有鏈路的鏈路度量值之和=Σn(a1/BWi+a2*DISTi)]]>其中a1，a2為正常數(shù)；BWi為第i條鏈路的可用帶寬，DISTi數(shù)為第i條鏈路的長度。
n為路徑上鏈路的數(shù)目由上述鏈路度量值/路徑度量值表達(dá)式可知，鏈路可用帶寬越大，鏈路長度越小，則鏈路度量值越小。CSPF算法在計算最優(yōu)路徑時將優(yōu)先考慮可用帶寬大和長度小的鏈路。其效果是可以實現(xiàn)負(fù)載均衡或選擇出路徑長度較短的路徑。
由上述表達(dá)式可見，最優(yōu)路徑只根據(jù)鏈路可用帶寬和鏈路長度兩個鏈路因數(shù)來確定，考慮的因數(shù)不夠全面。因為，在智能光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)經(jīng)過的節(jié)點數(shù)目越多，建立業(yè)務(wù)的時間就越長，路徑上出現(xiàn)故障的幾率也會增大，因而，路徑跳數(shù)是衡量業(yè)務(wù)的重要指標(biāo)。但采用上述鏈路度量值/路徑度量值計算方法，難于實現(xiàn)路徑跳數(shù)最少的路由計算策略。
并且由上述表達(dá)式可見，現(xiàn)有技術(shù)將鏈路可用帶寬作為度量鏈路和路徑必定被考慮的因數(shù)，而實際上由于鏈路可用帶寬隨著業(yè)務(wù)的建立和刪除而變化，將鏈路可用帶寬作為度量鏈路和路徑必定被考慮的因數(shù)會導(dǎo)致路由計算的結(jié)果可預(yù)見性差。從路徑可預(yù)見性看，鏈路度量值和路徑度量值的計算應(yīng)該只考慮鏈路長度或路徑跳數(shù)這兩個因數(shù)，而不應(yīng)包含鏈路可用帶寬信息。
此外，采用上述計算方法，用戶缺乏對路徑計算進(jìn)行控制的手段。例如不能單獨采用鏈路長度來計算最優(yōu)路徑，也不能調(diào)整鏈路可用帶寬和鏈路長度在鏈路度量值中的比重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)在計算最優(yōu)路徑時考慮和選取鏈路因數(shù)不全面，以及用戶不能對路徑選擇進(jìn)行控制的問題。本發(fā)明提出一種最優(yōu)路由的選擇方法，該方法將多種路由策略綜合在一起，可以方便地供用戶選擇。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種最優(yōu)路由的選擇方法，其利用鏈路度量值/路徑度量值對網(wǎng)絡(luò)指定兩節(jié)點間的鏈路/路徑進(jìn)行評價和選擇；所述方法包括如下步驟A、選取評估網(wǎng)絡(luò)中鏈路/路徑優(yōu)劣的因數(shù)；B、采用加權(quán)方法計算所述鏈路/路徑度量值，所述鏈路度量值/路徑度量值中的各因數(shù)根據(jù)用戶的需求不同，分別配置不同的權(quán)重；C、應(yīng)用約束最短路徑優(yōu)先算法，選擇所述路徑度量值最小的路徑作為指定兩節(jié)點間的最優(yōu)路徑。
所述的方法，其中所述步驟A中評估網(wǎng)絡(luò)中鏈路/路徑優(yōu)劣的因數(shù)包括鏈路可用帶寬、鏈路長度及路徑跳數(shù)。
所述的方法，其中所述鏈路度量值是根據(jù)鏈路可用帶寬和鏈路長度的加權(quán)值來確定；而所述路徑度量值則是根據(jù)所述鏈路度量值以及路徑跳數(shù)的加權(quán)值來確定。
所述的方法，其中所述的步驟B中所述鏈路度量值和所述路徑度量值分別用下述公式表示鏈路度量值＝w1*(a1/鏈路可用帶寬)+w2*(a2*鏈路長度)路徑度量值＝路徑上所有鏈路的鏈路度量值之和+w3*a3*n=Σn(w1*a1/BWi+w2*a2*DISTi)+w3*a3*n]]>=w1*Σn(a1/BWi)+w2*Σn(a2*DISTi)+w3*a3*n]]>其中w1為帶寬權(quán)重，w2為長度權(quán)重，w3為跳數(shù)權(quán)重，w1，w2，w3≥0且w1+w2+w3＞0；a1，a2，a3為正常數(shù)；n為路徑跳數(shù)；BWi為第i條鏈路的可用帶寬，DISTi數(shù)為第i條鏈路的長度。
所述的方法，其中路徑上某一節(jié)點的所述路徑度量值通過前一節(jié)點的路徑度量值及當(dāng)前鏈路的鏈路度量值以及路徑跳數(shù)來確定。
所述的方法，其中所述最優(yōu)路徑的選擇方法采用負(fù)載均衡的路由計算策略，即所述路徑度量值僅考慮鏈路可用帶寬因數(shù)，此時，所述權(quán)重系數(shù)設(shè)置為w1＝1，w2、w3分別等于0。
所述的方法，其中所述最優(yōu)路徑的選擇方法采用路徑長度最小的路由計算策略，即所述路徑度量值僅考慮鏈路長度因數(shù)，此時，所述權(quán)重系數(shù)設(shè)置為w2＝1，w1、w3分別等于0。
所述的方法，其中所述最優(yōu)路徑的選擇方法采用路徑跳數(shù)最少的路由計算策略，即所述路徑度量值僅考慮路徑跳數(shù)因數(shù)，此時，所述權(quán)重系數(shù)設(shè)置為w3＝1，w1、w2分別等于0。
本發(fā)明的有益效果為使用本發(fā)明的方法，在鏈路度量值和路徑度量值的計算中考慮了路徑跳數(shù)這一因數(shù)，將影響最優(yōu)路徑計算的多種因數(shù)綜合到單一的公式中，可以更全面準(zhǔn)確地反映和衡量路徑的優(yōu)劣；由于本發(fā)明使用加權(quán)的方法計算鏈路度量值和路徑度量值，并且用戶可以根據(jù)自身不同的需求配置各個因數(shù)的不同權(quán)重，來改變各個因數(shù)在路徑計算中的重要程度，因此，用戶可以實現(xiàn)對路徑計算進(jìn)行控制，從而選擇不同的路由計算策略。由于本方法中，計算路徑度量值時可以配置各因數(shù)不同的權(quán)重系數(shù)，因此用戶可以通過將可用帶寬因數(shù)權(quán)重系數(shù)配置成零來消除可用帶寬因數(shù)對路徑度量值計算的影響，從而提高對路由計算的可預(yù)見性。


圖1為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆嬎懵窂蕉攘恐档氖疽?為本發(fā)明流程3為用前一節(jié)點的路徑度量值和當(dāng)前鏈路度量值確定某一節(jié)點路徑度量值的示意圖具體實施方式
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明如圖2所示，一種最優(yōu)路由的選擇方法，其利用鏈路度量值/路徑度量值對網(wǎng)絡(luò)指定兩節(jié)點間的鏈路/路徑進(jìn)行評價和選擇；所述方法包括如下步驟A、選取評估網(wǎng)絡(luò)中鏈路/路徑優(yōu)劣的因數(shù)；
B、采用加權(quán)方法計算所述鏈路/路徑度量值，所述鏈路度量值/路徑度量值中的各因數(shù)可以根據(jù)用戶的需求不同，分別配置不同的權(quán)重；C、應(yīng)用約束最短路徑優(yōu)先(CSPF)算法，選擇所述路徑度量值最小的路徑作為指定兩節(jié)點間的最優(yōu)路徑。
上述方法中，步驟A所述的因數(shù)包括鏈路可用帶寬、鏈路長度及路徑跳數(shù)；由于在智能光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)經(jīng)過的節(jié)點數(shù)目越多，建立業(yè)務(wù)的時間就越長，路徑上出現(xiàn)故障的幾率也會增大，由此可見，路徑跳數(shù)是衡量業(yè)務(wù)的重要指標(biāo)，考慮了路徑跳數(shù)這一因數(shù)，可以更全面準(zhǔn)確地反映和衡量路徑的優(yōu)劣。步驟B中所述鏈路度量值是根據(jù)鏈路可用帶寬和鏈路長度的加權(quán)值來確定，而所述路徑度量值則是根據(jù)鏈路度量值和路徑跳數(shù)的加權(quán)值來確定，即路徑度量值是鏈路可用帶寬、鏈路長度和路徑跳數(shù)的加權(quán)值。由步驟B可見，由于使用加權(quán)的方法計算鏈路度量值和路徑度量值，因此可以通過對各因數(shù)設(shè)置不同的權(quán)重來體現(xiàn)各因數(shù)在選擇時的重要程度，并且用戶還可以通過配置某一因數(shù)的權(quán)重不為零而其它因數(shù)的權(quán)重為零，從而選擇不同的路由計算策略。步驟C則是根據(jù)用戶選擇的路由計算策略按照步驟B計算確定的路徑度量值，來選擇最小路徑度量值的路徑作為指定兩節(jié)點間的最優(yōu)路徑，因此本方法可以根據(jù)不同的路由計算策略，選擇出適合該路由計算策略的最優(yōu)路徑。
步驟B中所述鏈路度量值和所述路徑度量值分別用下述公式表示鏈路度量值＝w1*(a1/鏈路可用帶寬)+w2*(a2*鏈路長度)路徑度量值＝路徑上所有鏈路的鏈路度量值之和+w3*a3*n=Σn(w1*a1/BWi+w2*a2*DISTi)+w3*a3*n]]>=w1*Σn(a1/BWi)+w2*Σn(a2*DISTi)+w3*a3*n]]>
其中w1為帶寬權(quán)重，w2為長度權(quán)重，w3為跳數(shù)權(quán)重，w1，w2，w3≥0且w1+w2+w3＞0；a1，a2，a3為正常數(shù)；n為路徑的跳數(shù)；BWi為第i條鏈路的可用帶寬，DISTi數(shù)為第i條鏈路的長度。
由上述公式可知，路徑度量值與鏈路可用帶寬、鏈路長度和路徑跳數(shù)因數(shù)有關(guān)，并且是鏈路可用帶寬、鏈路長度和路徑跳數(shù)的加權(quán)值。當(dāng)權(quán)重取一些特殊值時，可以分別單獨采用鏈路可用帶寬、鏈路長度或路徑跳數(shù)來計算最優(yōu)路徑，從而實現(xiàn)特定的路由計算策略。例如最優(yōu)路徑的選擇方法采用負(fù)載均衡的路由計算策略，即所述路徑度量值僅考慮鏈路可用帶寬因數(shù)，此時，所述權(quán)重系數(shù)設(shè)置為w1＝1，w2、w3分別等于0；最優(yōu)路徑的選擇方法采用路徑長度最小的路由計算策略，即所述路徑度量值僅考慮鏈路長度因數(shù)，此時，所述權(quán)重系數(shù)設(shè)置為w2＝1，w1、w3分別等于0；最優(yōu)路徑的選擇方法采用路徑跳數(shù)最少的路由計算策略，即所述路徑度量值僅考慮路徑跳數(shù)因數(shù)，此時，所述權(quán)重系數(shù)設(shè)置為w3＝1，w1、w2分別等于0。
而當(dāng)用戶希望消除可用帶寬因數(shù)對路徑度量值計算的影響，從而提高對路由計算的可預(yù)見性時，用戶可以通過將可用帶寬因數(shù)權(quán)重系數(shù)配置成零，即權(quán)重取w1＝0的特殊值來實現(xiàn)。
實現(xiàn)CSPF算法時，由于從源節(jié)點到某一節(jié)點的路徑度量值會暫存起來，因而路徑上某一節(jié)點的路徑度量值可以通過前一節(jié)點的路徑度量值、當(dāng)前鏈路的鏈路度量值以及路徑跳數(shù)來確定。例如對于圖3所示源節(jié)點A到節(jié)點D的路徑的路徑度量值可以用下述公式來計算
節(jié)點D的路徑度量值＝節(jié)點C的路徑度量值+C-D鏈路度量值+w3*a3因此，當(dāng)已知前一節(jié)點(C節(jié)點)的路徑度量值和到達(dá)某節(jié)點(D節(jié)點)的鏈路的鏈路度量值，就可以得到某節(jié)點(D節(jié)點)的路徑度量值。
可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種最優(yōu)路由的選擇方法，其利用鏈路度量值/路徑度量值對網(wǎng)絡(luò)指定兩節(jié)點間的鏈路/路徑進(jìn)行評價和選擇；所述方法包括如下步驟A、選取評估網(wǎng)絡(luò)中鏈路/路徑優(yōu)劣的因數(shù)；B、采用加權(quán)方法計算所述鏈路/路徑度量值，所述鏈路度量值/路徑度量值中的各因數(shù)根據(jù)用戶的需求不同，分別配置不同的權(quán)重；C、應(yīng)用約束最短路徑優(yōu)先算法，選擇所述路徑度量值最小的路徑作為指定兩節(jié)點間的最優(yōu)路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟A中評估網(wǎng)絡(luò)中鏈路/路徑優(yōu)劣的因數(shù)包括鏈路可用帶寬、鏈路長度及路徑跳數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述鏈路度量值是根據(jù)鏈路可用帶寬和鏈路長度的加權(quán)值來確定；而所述路徑度量值則是根據(jù)所述鏈路度量值以及路徑跳數(shù)的加權(quán)值來確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的步驟B中所述鏈路度量值和所述路徑度量值分別用下述公式表示鏈路度量值＝w1*(a1/鏈路可用帶寬)+w2*(a2*鏈路長度)路徑度量值＝路徑上所有鏈路的鏈路度量值之和+w3*a3*n=Σn(w1*a1/BWi+w2*a2*DISTi)+w3*a3*n]]>w1*Σn(a1/BWi)+w2*Σn(a2*DISTi)+w3*a3*n]]>其中w1為帶寬權(quán)重，w2為長度權(quán)重，w3為跳數(shù)權(quán)重，w1，w2，w3≥0且w1+w2+w3＞0；a1，a2，a3為正常數(shù)；n為路徑跳數(shù)；BWi為第i條鏈路的可用帶寬，DISTi數(shù)為第i條鏈路的長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于路徑上某一節(jié)點的所述路徑度量值通過前一節(jié)點的路徑度量值及當(dāng)前鏈路的鏈路度量值以及路徑跳數(shù)來確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述最優(yōu)路徑的選擇方法采用負(fù)載均衡的路由計算策略，即所述路徑度量值僅考慮鏈路可用帶寬因數(shù)，此時，所述權(quán)重系數(shù)設(shè)置為w1＝1，w2、w3分別等于0。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述最優(yōu)路徑的選擇方法采用路徑長度最小的路由計算策略，即所述路徑度量值僅考慮鏈路長度因數(shù)，此時，所述權(quán)重系數(shù)設(shè)置為w2＝1，w1、w3分別等于0。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述最優(yōu)路徑的選擇方法采用路徑跳數(shù)最少的路由計算策略，即所述路徑度量值僅考慮路徑跳數(shù)因數(shù)，此時，所述權(quán)重系數(shù)設(shè)置為w3＝1，w1、w2分別等于0。
全文摘要
一種最優(yōu)路由的選擇方法，其利用鏈路度量值/路徑度量值對網(wǎng)絡(luò)指定兩節(jié)點間的鏈路/路徑進(jìn)行評價和選擇；包括如下步驟A、選取評價網(wǎng)絡(luò)中鏈路/路徑優(yōu)劣的因數(shù)包括鏈路可用帶寬、鏈路長度及路徑跳數(shù)；B、設(shè)定鏈路度量值是鏈路可用帶寬和鏈路長度的加權(quán)值；路徑度量值是鏈路可用帶寬、鏈路長度和路徑跳數(shù)的加權(quán)值；鏈路度量值/路徑度量值中的各因數(shù)根據(jù)用戶的需求不同分別配置不同的權(quán)重；C、選擇路徑度量值最小的路徑作為指定兩節(jié)點間的最優(yōu)路徑。采用上述方法，用戶可以通過配置各個因數(shù)的不同權(quán)重，改變各個因數(shù)在路徑計算中的重要程度，從而選擇不同的路由計算策略。
文檔編號H04L29/02GK1764146SQ200410051888
公開日2006年4月26日 申請日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者馮俊杰 申請人:華為技術(shù)有限公司