专利名称：电力光纤通信网的路由波长分配方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力光纤通信网相关技术领域，特别是涉及电力光纤通信网的路由波长分配方法和装置。
背景技术：
随着智能电网定义和特性的提出，电力生产、管理等各种信息应用系统的迅速发展和广泛应用，如何建立新一代先进、大容量、多业务、稳定的电力信息通信网络是目前电力系统的重要课题。新型的电力信息通信网络采用基于波分复用(WDM)的智能光网络技术为智能电网提供动态、可靠、实时、宽带的通信服务。WDM全光网正逐步成为在新一代电力通信骨干网的最有竞争力的传输模式。路由和波长分配(Routing and WavelengthAssignment, RffA)问题是WDM光传送网的核心问题,研究RWA问题的目的是尽可能减少所需要的波长数和降低光路连接请求的阻塞率。我国现有公网结构较为复杂，公网上的RWA问题是NP (nondeterministicpolynominal-complete)难问题,无法在多项式时间内得到确定的解,而电力光纤通信网结构相对简单，这使得一些RWA方法可以应用其中。传统RWA方法通常将路由波长分配问题拆分成路由子问题和波长分配子问题分别加以求解，由于电力业务类型较多且各类电力业务的数量在不同时段内可能会有比较大的起伏，传统RWA方法存在网络资源利用率较低和平均阻塞率较高等问题。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术对路由波长分配时网络资源利用率较低且平均阻塞率较高的技术问题，提供一种电力光纤通信网的路由波长分配方法和装置。一种电力光纤通信网的路由波长分配方法，包括:响应业务连接分配请求，所述业务连接分配请求包括在所述电力光纤通信网上进行业务连接的目的节点和源节点；根据所述电力光纤通信网的物理拓扑、所支持的波长数量、所述目的节点和源节点，构建多层互连虚拟拓扑图，所述多层互连虚拟拓扑图中的每一层代表所支持的一个波长;根据所述电力光纤通信网的物理拓扑的链路上的可用光通道数和路径长度，利用最小路径代价迭代方法，计算在所述多层互连虚拟拓扑图中，为所述目的节点和源节点的业务连接进行路由波长分配的路由波长分配初始解集，所述链路用于连接所述电力光纤通信网的节点；从所述路由波长分配初始解集中获取最优解；根据所述最优解为所述目的节点和源节点的业务连接进行路由波长分配。在其中一个实施例中，所述根据所述电力光纤通信网的节点的连接关系、所支持的波长数量、所述目的节点和源节点，构建多层互连虚拟拓扑图的步骤，具体包括:
将包括多个物理节点的物理拓扑复制多份，形成多层的分层图，每个物理节点在所述分层图的每一层均映射有虚拟节点，且多个虚拟节点之间采用连接边相连，其中所述分层图的层数为所述电力光纤通信网的所支持的波长数量；所述物理节点包括所述源节点、目的节点、配置有波长转换器的转换节点和普通节点，所述连接边包括普通边和波长转换边，所述多个虚拟节点之间根据所述物理拓扑的相应链路采用普通边相连，所述源节点、目的节点和转换节点在所述分层图的各层上对应的虚拟节点，通过波长转换边各自相连，构成多层互连虚拟拓扑图。在其中一个实施例中，所述根据链路上的可用光通道数和路径长度，利用最小路径代价迭代方法，计算在所述多层互连虚拟拓扑图中，为所述目的节点和源节点的业务连接进行路由波长分配的路由波长分配初始解集的步骤，具体包括:计算L值逐步增加时的最小路径代价p(s, d) (L)，取p(s, d) (L)第一次达到最小值时的路由和波长分配情况作为源节点到目的节点之间的路由波长分配初始解集R，所述p(s, d)(L)为所述源节点对应的虚拟节点s到目的节点对应的虚拟节点d之间路径长度小于或等于L的最小路径代价；其中
权利要求
1.一种电力光纤通信网的路由波长分配方法，其特征在于，包括: 响应业务连接分配请求，所述业务连接分配请求包括在所述电力光纤通信网上进行业务连接的目的节点和源节点； 根据所述电力光纤通信网的物理拓扑、所支持的波长数量、所述目的节点和源节点，构建多层互连虚拟拓扑图，所述多层互连虚拟拓扑图中的每一层代表所支持的一个波长；根据所述电力光纤通信网的物理拓扑的链路上的可用光通道数和路径长度，利用最小路径代价迭代方法，计算在所述多层互连虚拟拓扑图中，为所述目的节点和源节点的业务连接进行路由波长分配的路由波长分配初始解集，所述链路用于连接所述电力光纤通信网的节点； 从所述路由波长分配初始解集中获取最优解； 根据所述最优解为所述目的节点和源节点的业务连接进行路由波长分配。
2.根据权利要求1所述的电力光纤通信网的路由波长分配方法，其特征在于，所述根据所述电力光纤通信网的节点的连接关系、所支持的波长数量、所述目的节点和源节点，构建多层互连虚拟拓扑图的步骤，具体包括: 将包括多个物理节点的物理拓扑复制多份，形成多层的分层图，每个物理节点在所述分层图的每一层均映射有虚拟节点，且多个虚拟节点之间采用连接边相连，其中所述分层图的层数为所述电力光纤通信网的所支持的波长数量； 所述物理节点包括所述源节点、目的节点、配置有波长转换器的转换节点和普通节点，所述连接边包括普通边和波长转换边，所述多个虚拟节点之间根据所述物理拓扑的相应链路采用普通边相连，所述源节点、目的节点和转换节点在所述分层图的各层上对应的虚拟节点，通过波长转换边各自相连，构成多层互连虚拟拓扑图。
3.根据权利要求2所述的电力光纤通信网的路由波长分配方法，其特征在于，所述根据链路上的可用光通道数和路径长度，利用最小路径代价迭代方法，计算在所述多层互连虚拟拓扑图中，为所述目的节点和源节点的业务连接进行路由波长分配的路由波长分配初始解集的步骤，具体包括: 计算L值逐步增加时的最小路径代价p(s,d) (L)，取p(s,d) (L)第一次达到最小值时的路由和波长分配情况作为源节点到目的节点之间的路由波长分配初始解集R，所述p(s, d) (L)为所述源节点对应的虚拟节点s到目的节点对应的虚拟节点d之间路径长度小于或等于L的最小路径代价； 其中
4.根据权利要求3所述的电力光纤通信网的路由波长分配方法，其特征在于，从所述路由波长分配初始解集中获取最优解的步骤，具体包括: 如果所述路由波长分配初始解集只包含一条路径，则将该路径作为最优解输出；否则，将所述路由波长分配初始解集代入目标函数，确定所述路由波长分配初始解集中满足目标函数的路径，作为最优解； 所述目标函数
5.根据权利要求1所述的电力光纤通信网的路由波长分配方法，其特征在于，根据电力业务所需带宽将电力业务划分为至少一个优先级，并根据优先级响应所述业务连接请求。
6.一种电 力光纤通信网的路由波长分配装置，其特征在于，包括: 响应模块，用于响应业务连接分配请求，所述业务连接分配请求包括在所述电力光纤通信网上进行业务连接的目的节点和源节点； 互连虚拟拓扑图构建模块，用于根据所述电力光纤通信网的物理拓扑、所支持的波长数量、所述目的节点和源节点，构建多层互连虚拟拓扑图，所述多层互连虚拟拓扑图中的每一层代表所支持的一个波长； 初始解集获取模块，用于根据所述电力光纤通信网的物理拓扑的链路上的可用光通道数和路径长度，利用最小路径代价迭代方法，计算在所述多层互连虚拟拓扑图中，为所述目的节点和源节点的业务连接进行路由波长分配的路由波长分配初始解集，所述链路用于连接所述电力光纤通信网的节点； 最优解获取模块，用于从所述路由波长分配初始解集中获取最优解； 路由波长分配模块，用于根据所述最优解为所述目的节点和源节点的业务连接进行路由波长分配。
7.根据权利要求6所述的电力光纤通信网的路由波长分配装置，其特征在于，所述互连虚拟拓扑图构建模块，具体用于: 将包括多个物理节点的物理拓扑复制多份，形成多层的分层图，每个物理节点在所述分层图的每一层均映射有虚拟节点，且多个虚拟节点之间采用连接边相连，其中所述分层图的层数为所述电力光纤通信网的所支持的波长数量； 所述物理节点包括所述源节点、目的节点、配置有波长转换器的转换节点和普通节点，所述连接边包括普通边和波长转换边，所述多个虚拟节点之间根据所述物理拓扑的相应链路采用普通边相连，所述源节点、目的节点和转换节点在所述分层图的各层上对应的虚拟节点，通过波长转换边各自相连，构成多层互连虚拟拓扑图。
8.根据权利要求7所述的电力光纤通信网的路由波长分配装置，其特征在于，所述初始解集获取模块，具体用于: 计算L值逐步增加时的最小路径代价p(s,d) (L)，取p(s,d) (L)第一次达到最小值时的路由和波长分配情况作为源节点到目的节点之间的路由波长分配初始解集R，所述p(s, d) (L)为所述源节点对应的虚拟节点s到目的节点对应的虚拟节点d之间路径长度小于或等于L的最小路径代价；
9.根据权利要求8所述的电力光纤通信网的路由波长分配装置，其特征在于，所述最优解获取模块，具体用于: 如果所述路由波长分配初始解集只包含一条路径，则将该路径作为最优解输出；否则，将所述路由波长分配初始解集代入目标函数，确定所述路由波长分配初始解集中满足目标函数的路径，作为最优解； 所述目标函数
10.根据权利要求6所述的电力光纤通信网的路由波长分配装置，其特征在于，还包括优先级模块，用于根据电力业务所需带宽将电力业务划分为至少一个优先级，并根据优先级响应所述业务连接请求。
全文摘要
本发明涉及电力光纤通信网相关技术领域，特别是涉及电力光纤通信网的路由波长分配方法和装置，包括响应业务连接分配请求；根据所述电力光纤通信网的物理拓扑、所支持的波长数量、所述目的节点和源节点，构建多层互连虚拟拓扑图；根据所述电力光纤通信网的物理拓扑的链路上的可用光通道数和路径长度，计算为所述目的节点和源节点的业务连接进行路由波长分配的路由波长分配初始解集；从所述路由波长分配初始解集中获取最优解；根据所述最优解为所述目的节点和源节点的业务连接进行路由波长分配。本发明的电力光纤通信网的路由波长分配方法和装置，通过动态路由和波长联合分配方法，利用波长多层互连虚拟拓扑图模型一次性解决路由波长分配问题。
文档编号H04Q11/00GK103200468SQ201310084570
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者蒋康明, 曾瑛, 唐良瑞, 汪莹, 李伟坚, 吴润泽, 樊冰, 刘新展, 冯森, 朱文红 申请人:广东电网公司电力调度控制中心, 华北电力大学