一种传输系统的规划方法及装置与流程

本发明涉及通信
技术领域：
，具体是涉及一种传输系统的规划方法及装置。
背景技术：
：随着网络规模不断扩大，整个网络的网元数量急剧增加，网络中两站网元之间通常通过光纤连接，以形成传递信息的传输系统。运营商将网络划分为接入层、汇聚层和核心层，依靠维护人员手动建立传输系统既费时又容易犯错，例如，通常一个城市的分组传送网(packettransportnetwork，ptn)建成传输系统需要耗费数周时间。如果传输系统中站点需要频繁调整，运营商需要耗费大量的人力和时间对传输系统进行调整，从而导致整个网络的配置和割接的效率低下。技术实现要素：针对现有技术中存在的缺陷，本发明实施例的目的在于提供一种传输系统的规划方法及装置，对传输系统接入层到汇聚层进行自动规划，提高传输系统的规划和开通效率，减轻运维成本。第一方面，本发明实施例提供一种传输系统的规划方法，其包括：获取所述传输系统的网元信息以及两网元之间的光纤连接信息；根据所述网元信息以及光纤连接信息，计算出连接接入网元和汇聚网元的环型拓扑和/或链型拓扑；根据所述光纤连接信息确定所述环型拓扑和/或链型拓扑的所有链路及其流量。结合第一方面，在第一种可选的实现方式中，在所述环型拓扑和/或链型拓扑中，任意两网元之间通过承载隧道数量最多的一条链路相连。结合第一方面，在第一种可选的实现方式中，在所述环型拓扑和/或链型拓扑中，所述接入网元到达所述汇聚网元的最小跳数等于或者小于设定的阈值。结合第一方面，在第一种可选的实现方式中，所述环型拓扑和/或链型拓扑包括依次相连的n层接入环和/或接入链，n≥1，第一层接入环和接入链包括所述接入网元和汇聚网元，第二层以上的接入环和接入链均由所述接入网元组成。在第二种可选的实现方式中，计算每个所述汇聚网元通过承载隧道数量最多的链路到达任一个所述接入网元的最短路径；当所述接入网元通过不同的所述最短路径到达两个以上的所述汇聚网元时，判定为所述环型拓扑；否则，判定为所述链型拓扑。在第二种可选的实现方式中，当所述接入网元通过包含较少网元的两条所述最短路径到达两个所述汇聚网元，且两条所述最短路径的下一跳网元不相同时，判定形成所述第一层接入环；当所述接入网元通过包含较少网元的两条所述最短路径到达两个所述第i层接入环的网元，且两条所述最短路径的下一跳网元不相同时，判定形成所述第i+1层接入环，1≤i≤n-1，n≥2。结合第一方面，在第二种可选的实现方式中，所述方法还包括：两网元之间的光纤连接关系发生变更后，更新所述光纤连接信息，并重新确定所述环型拓扑和/或链型拓扑的速率以及所述传输系统的带宽。第二方面，本发明实施例提供一种传输系统的规划装置，其包括：预处理模块，其用于获取所述传输系统的网元信息以及两网元之间的光纤连接信息；拓扑计算模块，其用于根据所述网元信息以及光纤连接信息，计算出连接接入网元和汇聚网元的环型拓扑和/或链型拓扑；速率计算模块，其用于根据所述光纤连接信息确定所述环型拓扑和/或链型拓扑的所有链路及其流量。结合第二方面，在第一种可选的实现方式中，在所述环型拓扑和/或链型拓扑中，任意两网元之间通过承载隧道数量最多的一条链路相连。结合第二方面，在第一种可选的实现方式中，在所述环型拓扑和/或链型拓扑中，所述接入网元到达所述汇聚网元的最小跳数等于或者小于设定的阈值。结合第二方面，在第一种可选的实现方式中，所述环型拓扑和/或链型拓扑包括依次相连的n层接入环和/或接入链，n≥1，第一层接入环和接入链包括所述接入网元和汇聚网元，第二层以上的接入环和接入链均由所述接入网元组成。结合第二方面，在第二种可选的实现方式中，所述预处理模块还用于在两网元之间的光纤连接关系发生变更后，获取更新后的所述光纤连接信息；所述速率计算模块还用于更新所述环型拓扑和/或链型拓扑的所有链路及其流量。与现有技术相比，本发明实施例通过传输系统的规划方法，获取传输系统的网元信息以及两网元之间的光纤连接信息；根据网元信息以及光纤连接信息，计算出连接接入网元和汇聚网元的环型拓扑和/或链型拓扑；根据光纤连接信息确定环型拓扑和/或链型拓扑的速率以及传输系统的带宽，对传输系统接入层到汇聚层进行自动规划，提高传输系统的规划和开通效率，减轻运维成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例传输系统的规划方法流程图；图2是步骤s130的具体流程图；图3是接入网元和汇聚网元的环型拓扑和链型拓扑的一个示例；图4是用于计算链路及其流量的局部拓扑示意图；图5是本发明实施例传输系统的规划系统示意图；图6是本发明实施例传输系统的规划系统的应用示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。本发明实施例提供一种传输系统的规划方法，用于网络规划和维护。对于包括接入层、汇聚层和核心层的网络，例如ptn网络，ptn网络的传输系统也相应地分为接入层、汇聚层和核心层，接入层的网元是指连接接入设备、基站等环和链上的网元，在传输系统中被定义为接入网元。汇聚层的网元是指由l2业务经过接入网元汇聚到汇聚层的网元，在传输系统中被定义为汇聚网元。同样的，核心网元是核心层中的网元。每个网元上通常有多个端口，不同网元的端口之间通过光纤连接形成链路，两个网元之间可能有多条链路。业务一般都是从接入层到核心层，每条链路上可以承载一条或者二条以上的隧道，每条隧道用于传输业务。本发明实施例传输系统的规划方法对传输系统进行分解和规划。首先，根据网络的层级将传输系统的规划分解为两个独立的部分：从接入层到汇聚层的规划；汇聚层和核心层的规划，其中，接入层的网元数量众多，而且网元之间的连接关系较为复杂，通过后续实施例中步骤s120至s140可以实现从接入层到汇聚层的自动规划。汇聚层和核心层中包含的网元相对较少，网元之间的连接相对固定，可以分别采用人工配置方法，也可以采用其他方式，不作限定。从接入层到汇聚层的规划，以及汇聚层和核心层的规划的执行顺序没有限定，可以先规划接入层到汇聚层，也可以先规划汇聚层和核心层，然后将两个部分的规划结果结合。其次，从接入层到汇聚层的规划分解为两个阶段：第一阶段确定接入网元和汇聚网元的拓扑连接关系，拓扑连接关系包括环型拓扑和链型拓扑，并得到ptn网络传输系统的网元特性，网元特性主要包括下挂网元、出口网元和传输系统(出口网元)的挂接关系等；第二阶段确定环型拓扑和链型拓扑的链路参数，例如速率和流量等，得到ptn网络传输系统的光纤连接特性，光纤连接特性主要包括出端口速率和传输系统速率(峰值带宽)等。在接入层，与网元的增加和移除相比，更多情况是网元之间的光纤连接变化，而接入网元和汇聚网元的拓扑连接关系维持不变，此时，无需重新计算接入网元和汇聚网元的环型拓扑和/或链型拓扑，仅需更新光纤连接信息，并重新确定所涉及的环型拓扑和/或链型拓扑的速率以及传输系统的带宽。因此，根据网络的层级对传输系统进行分层自动规划，并分离ptn网络传输系统的网元特性和光纤连接特性，通过分离设备和光纤特性，实现网络割接场景，动态调整传输系统结构，降低了传输系统维护的成本。参见图1所示，传输系统的规划方法包括：s110人工配置传输系统核心层和汇聚层的网元特性以及传输系统的基本属性。s120获取传输系统的网元信息以及两网元之间的光纤连接信息。s130根据网元信息以及光纤连接信息，计算出连接接入网元和汇聚网元的环型拓扑和/或链型拓扑。s140根据光纤连接信息确定环型拓扑和/或链型拓扑的所有链路及其流量。在步骤s110中，作为一个示例，人工配置核心、汇聚传输系统的网元特性以及传输系统的基本属性，具体字段参见下表1和2所示：表1：传输系统汇聚层和核心层的网元特性表字段含义类型描述transid传输系统idint关联字段childid子对象idint下挂网元id、子传输系统idchildtype子对象类型int传输网元、出口网元(镜像)、子传输系统表2：传输系统汇聚层和核心层的基本属性表字段含义类型描述transid传输系统idint关联字段name传输系统名称stringuserlabel用户标签stringlevel层次int核心、汇聚type类型int环在步骤s120中，可以采用以下列表保存传输系统接入层到汇聚层的网元信息以及两网元之间的光纤连接信息：核心汇聚网元列表：是传输系统核心层和汇聚层的网元集合。可以从传输系统汇聚层和核心层的网元特性表(参见表1)中获取。接入网元列表：未配置的传输系统的接入网元集合。可以计算网络网元配置数据，以及传输系统汇聚层和核心层的基本属性表(表2)之间的网元数据差额，来获取接入网元列表。接入网元的连纤关系表：接入网元之间以及接入网元到汇聚网元的光纤连接关系表。可以从网络光纤配置数据中获取。其中，网络网元配置数据和网络光纤配置数据是网络的已知配置数据。参见图2所示，步骤s130包括步骤s131：s131确定并保留两个接入网元之间的一条链路。在两个接入网元之间有多条链路的情况下，仅保留一条承载隧道的链路，以确保传输系统的结构贴近于业务的流向。优选的，环型拓扑和/或链型拓扑中的任意两网元之间通过承载隧道数量最多的一条链路相连。具体的，根据接入网元的连纤关系表筛选出一个接入网元连接超过3个对端网元的情况，找出该接入网元以及所有对端网元，查询这些网元的关联隧道，根据隧道路由赋予权值k，以便后续最短路径寻路时优先选择该条链路。k值根据网络中链路承载的隧道数量确定，链路承载的隧道数量越大，则k值也越大，使得传输系统尽量与隧道的业务流向匹配。两个接入网元之间有多条链路时，保留任意两接入网元之间承载隧道数量最多的一条链路(端口结构是实时计算，这里不需要保留多条网元间链路)，或者将承载隧道数量最多的链路的权值k设为1，其他链路的权值k赋予大于1的值(例如k默认为10)。因此，仅保留一条权值最低的链路。步骤s130还包括步骤s132：s132计算接入网元到达汇聚网元的最短路径，并确定环型拓扑和/或链型拓扑。在一种实施方式中，环型拓扑和/或链型拓扑中，接入网元到达汇聚网元的最小跳数等于或者小于设定的阈值。在另一种实施方式中，环型拓扑和/或链型拓扑包括依次相连的n层接入环和/或接入链，n≥1，第一层接入环和接入链包括接入网元和汇聚网元，第二层以上的接入环和接入链均由接入网元组成。也可以结合上述两种实施方式，作为一个示例，步骤s132包括：s1321计算每个汇聚网元通过承载隧道数量最多的链路到达任一个接入网元的最短路径。具体的，采用dijkstra算法从每个汇聚网元出发向接入网元扩散，计算该汇聚网元能够到达的所有接入网元的最短路径。遍历所有接入网元，统计每个接入网元到能到达的所有汇聚网元的最小跳数，并设置最小跳数的阈值k，阀值k用以确定环结构大小，k值相应越大则环网规模越大。如果最小跳数超过阀值k(例如k默认值为200，可根据实际情况进行配置)视为超限，不记录该环型拓扑。记录的结果如表3接入汇聚最小跳数信息表所示，包括汇聚网元、接入网元、接入网元到该汇聚网元的最小跳数、以及接入网元向汇聚网元上行的方向的下一跳网元，即表3中的“接入网元上行下一跳网元”)。表3：接入汇聚最小跳数信息表s1322确定环型拓扑和/或链型拓扑。首先进行成环判断。当接入网元通过不同的最短路径到达两个以上的汇聚网元时，判定为环型拓扑；否则，判定为链型拓扑。然后判定环型拓扑和/或链型拓扑包括的n层接入环和/或接入链。当接入网元通过包含较少网元的两条最短路径到达两个汇聚网元，且两条最短路径的下一跳网元不相同时，判定形成第一层接入环。当接入网元通过包含较少网元的两条最短路径到达两个第i层接入环的网元，且两条最短路径的下一跳网元不相同时，判定形成第i+1层接入环，1≤i≤n-1，n≥2。具体的，遍历表3的“接入汇聚最小跳数信息表”中的接入网元，如果接入网元能到达两个以上的汇聚网元，判定该接入网元为双归，并计算该接入网元的最近双归跳数和；否则，判定该接入网元为单归。判定该接入网元为双归时，得到环型拓扑，判定该接入网元为单归时，得到链型拓扑。在本发明实施例中，环型拓扑为双归的子传输系统，链型拓扑为单归的子传输系统，其中，链型拓扑中的网元可以是线性相连的，也可以是环形相连的。相连的第i层环型拓扑与第i+1层环型拓扑有二个共同的接入网元，相连的第i层环型拓扑与第i+1层链型拓扑有一个共同的接入网元。接入网元的最近双归跳数和的计算方法如下：对于每个判定为双归的接入网元，按照表3的“接入汇聚最小跳数信息表”的最小跳数进行排序，首先选取具有最少的最小跳数以及第二少的最小跳数的两条最短路径，然后比对这两条最短路径是否具有相同的接入网元上行下一跳，如果没有，则接入网元的最近双归跳数和等于两条最短路径的最小跳数之和；否则继续，直到找到接入网元上行下一跳不同的两条最短路径为止。将计算结果存入表4接入网元成环信息表。表4：接入网元成环信息表字段含义类型描述accessneid接入网元idinttwotrackhop接入网元的最近双归跳数和intcyclization成环状态intnelist成环网元清单list<int>出口网元1->传输网元1...->出口网元2从表4的“接入网元成环信息表”提取“成环状态”为空值，且“接入网元最近双归跳数和”最小的接入网元，则此接入网元分别到达两个汇聚网元的最短路径中的所有网元都成环。具体的，成环后将表4的“接入网元成环信息表”中的这些接入网元的“成环状态”刷新为“已成环”，并形成一个第一层接入环。在步骤s1322中，可以如上述的执行顺序依次对每个接入网元进行“成环判断”以及“接入环和/或接入链确定”。也可以对所有接入网元进行“成环判断”，然后执行“接入环和/或接入链确定”，不作限定。本实施例采用链路加权算法和最短路径算法，控制环网规模，可以避免由于环网规模过大所导致的环网保护的作用降低的问题。得到第一层接入环后，重复上述步骤s1321“接入汇聚最短路径计算”以及步骤s1322“成环判断以及接入环和/或接入链确定”，递归分析下一层接入网元：分层计算挂在汇聚层的接入环和链，将第一层接入环的网元视为“汇聚网元”，将第一层接入环的网元升级为“汇聚网元”后，可以重复上述步骤s1321“接入汇聚最短路径计算”以及步骤s1322“成环判断以及接入环和/或接入链确定”的过程，继续计算得到下一层接入环和/或接入链，最终获得所有双归成环网元信息，包括第一层接入环双归到两个汇聚节点的情况，以及第二层接入环双归到两个第一层接入网元等。图3所示为一个通过上述方法计算得到的接入网元和汇聚网元的环型拓扑和链型拓扑。汇聚环包括汇聚网元h1、h2、h3、h4、h5、h6、h7和h8。第一层接入环r1包括作为传输网元的接入网元j10、j20、j30和j40、以及作为出口网元的两个汇聚网元h1和h2，其中，出口网元h1->传输网元j10...->出口网元h2。第一层接入环r10上的接入网元j20还连接第二层接入链l11，第二层接入链l11包括接入网元j21和j22。第一层接入环r20包括作为传输网元的接入网元j50、j90、j100和j130、以及作为出口网元的两个汇聚网元h3和h4。第一层接入环r20上的接入网元j50和j90还连接第二层接入环r21，第二层接入环r21包括接入网元j60、j70和j80。第一层接入环r20上的接入网元j100和j130还连接第二层接入环r22，第二层接入环r22包括接入网元j110和j120。通过上述计算过程，以上所有双归成环接入网元获得一个集合s。根据拓扑连接关系从末端接入网元发起，判定为成环的网元，“成环状态”刷为“已成环”，得到集合s1，并识别出所有支链结构。将环和链拓扑结构上的网元集合sn，存储为表5所示的传输系统接入层的基本属性表，以及表6所示的网元特性表。表5：传输系统接入层的基本属性表字段含义类型描述transid传输系统idint关联字段name传输系统名称stringuserlabel用户标签stringlevel层次int接入type类型int链、环表6：传输系统接入层的网元特性表字段含义类型描述transid传输系统idint关联字段childid子对象idint下挂网元id、子传输系统idchildtype子对象类型int传输网元、出口网元(镜像)、子传输系统其中，传输系统层次仅为“接入层”，类型有“接入环”和“接入链”。以第一层接入环r20为例，第二层接入环r21和第二层接入环r22均为第一层接入环r2的子传输系统，第一层接入环r20上的接入网元j50、j90、100和j130均为其下挂网元。两个接入环的共有接入网元是出口网元，每个接入环中的非出口网元均为传输网元。例如，j50和j90是第一层接入环r20的出口网元，同时，j50和j90也是第二层接入环r21的出口网元(镜像)。第二层接入环r21中的j60、j70和j80均为传输网元。在步骤s140中，根据表6的“传输系统接入层的网元特性表”以及光纤连接信息，自动计算环型拓扑和/或链型拓扑的所有链路及其流量。具体的，步骤s140包括：s141计算出环连纤，得到一个出口网元和传输网元之间的所有链路。具体的，从网络连纤配置数据中获取传输系统网元特性表中，定义为出口网元和传输网元之间的连纤，以传输网元到出口网元的方向定义为出环连纤的方向。其中，链路的承诺信息速率(committedinformationrate，cir)和峰值信息速率(peakinformationrate，pir)和出环链路速率，分别取链路两端端口的最小值。s142计算出口网元速率：同传输系统id，同出口网元id的出环链路速率之和。s143计算传输系统速率：多个出口网元速率最大值。s144计算传输系统光纤特性。例如图4所示的拓扑结构中，包括网元a、b、c和d。a和b是出口网元，有1，2和3条出环链路，带宽分别是ge，xge和ge，那么出口网元a的出环链路速率为ge，出口网元b的出环链路速率为xge+ge＝11ge，环网速率＝max(ge，11ge)＝11ge。计算得到的环型拓扑和/或链型拓扑的所有链路及其流量和速率、以及传输系统的带宽如表7所示：表7：s145将传输系统的光纤关系特性和网元特性通过传输系统id关联并缓存，得到传输系统特性表(如表8所示)。表8：传输系统特性表字段含义类型描述transid传输系统idint关联字段transrate速率int多个出口网元速率最大值transcir保证带宽int多个出口网元保证带宽之和transpir峰值带宽int多个出口网元峰值带宽最大值步骤s110到s140可以实现网络的初次规划，如果初次规划后发生网络割接(光纤连接关系发生变化)时，而接入网元和汇聚网元的拓扑连接关系维持不变，则更新光纤连接信息，重复上述步骤s140，并重新确定环型拓扑和/或链型拓扑的速率以及传输系统的带宽，以自动计算得到光纤连接特性。在上述实施例中，先通过人工方式对汇聚层和核心层进行规划，然后从接入层到汇聚层进行规划。在其他的实施例中，可以先执行步骤s120至s140，然后执行步骤s110，或者以其他方式配置传输系统汇聚层和核心层。参见图5所示，本发明实施例提供一种传输系统的规划装置，用于实现上述实施例的方法，规划装置包括预处理模块、拓扑计算模块和速率计算模块。预处理模块用于获取传输系统的网元信息以及两网元之间的光纤连接信息。拓扑计算模块用于根据网元信息以及光纤连接信息，计算出连接接入网元和汇聚网元的环型拓扑和/或链型拓扑。速率计算模块用于根据光纤连接信息确定环型拓扑和/或链型拓扑的所有链路及其流量。具体的，在环型拓扑和/或链型拓扑中，任意两网元之间通过承载隧道数量最多的一条链路相连。优选的，在环型拓扑和/或链型拓扑中，接入网元到达汇聚网元的最小跳数等于或者小于设定的阈值。优选的，环型拓扑和/或链型拓扑包括依次相连的n层接入环和/或接入链，n≥1，第一层接入环和接入链包括接入网元和汇聚网元，第二层以上的接入环和接入链均由接入网元组成。网络的初次规划，如果初次规划后发生网络割接(光纤连接关系发生变化)时，而接入网元和汇聚网元的拓扑连接关系维持不变，则更新光纤连接信息，预处理模块还用于在两网元之间的光纤连接关系发生变更后，获取更新后的光纤连接信息。速率计算模块还用于更新环型拓扑和/或链型拓扑的所有链路及其流量。参见图6所示，上述实施例传输系统的规划装置通过应用程序编程接口(applicationprogramminginterface，api)与网管通信连接，传输系统的规划装置从网管获取相关信息，例如网络网元配置数据和网络光纤配置数据，查询传输系统的列表和隧道路由等，将传输系统的规划信息发送给网管。在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digitalsubscriberline，dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够读取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，数字通用光盘(digitalvideodisc，dvd))或者半导体介质(例如，固态硬盘(solidstatedisk，ssd))等。本发明不局限于上述实施方式，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。当前第1页12