專利名稱：電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力光纖通信網(wǎng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著智能電網(wǎng)定義和特性的提出，電力生產(chǎn)、管理等各種信息應(yīng)用系統(tǒng)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，如何建立新一代先進(jìn)、大容量、多業(yè)務(wù)、穩(wěn)定的電力信息通信網(wǎng)絡(luò)是目前電力系統(tǒng)的重要課題。新型的電力信息通信網(wǎng)絡(luò)采用基于波分復(fù)用(WDM)的智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為智能電網(wǎng)提供動(dòng)態(tài)、可靠、實(shí)時(shí)、寬帶的通信服務(wù)。WDM全光網(wǎng)正逐步成為在新一代電力通信骨干網(wǎng)的最有競(jìng)爭(zhēng)力的傳輸模式。路由和波長分配(Routing and WavelengthAssignment, RffA)問題是WDM光傳送網(wǎng)的核心問題,研究RWA問題的目的是盡可能減少所需要的波長數(shù)和降低光路連接請(qǐng)求的阻塞率。我國現(xiàn)有公網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，公網(wǎng)上的RWA問題是NP (nondeterministicpolynominal-complete)難問題,無法在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)得到確定的解,而電力光纖通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，這使得一些RWA方法可以應(yīng)用其中。傳統(tǒng)RWA方法通常將路由波長分配問題拆分成路由子問題和波長分配子問題分別加以求解，由于電力業(yè)務(wù)類型較多且各類電力業(yè)務(wù)的數(shù)量在不同時(shí)段內(nèi)可能會(huì)有比較大的起伏，傳統(tǒng)RWA方法存在網(wǎng)絡(luò)資源利用率較低和平均阻塞率較高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)路由波長分配時(shí)網(wǎng)絡(luò)資源利用率較低且平均阻塞率較高的技術(shù)問題，提供一種電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法和裝置。一種電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法，包括:響應(yīng)業(yè)務(wù)連接分配請(qǐng)求，所述業(yè)務(wù)連接分配請(qǐng)求包括在所述電力光纖通信網(wǎng)上進(jìn)行業(yè)務(wù)連接的目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)；根據(jù)所述電力光纖通信網(wǎng)的物理拓?fù)?、所支持的波長數(shù)量、所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建多層互連虛擬拓?fù)鋱D，所述多層互連虛擬拓?fù)鋱D中的每一層代表所支持的一個(gè)波長;根據(jù)所述電力光纖通信網(wǎng)的物理拓?fù)涞逆溌飞系目捎霉馔ǖ罃?shù)和路徑長度，利用最小路徑代價(jià)迭代方法，計(jì)算在所述多層互連虛擬拓?fù)鋱D中，為所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接進(jìn)行路由波長分配的路由波長分配初始解集，所述鏈路用于連接所述電力光纖通信網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)；從所述路由波長分配初始解集中獲取最優(yōu)解；根據(jù)所述最優(yōu)解為所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接進(jìn)行路由波長分配。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)所述電力光纖通信網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系、所支持的波長數(shù)量、所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建多層互連虛擬拓?fù)鋱D的步驟，具體包括:
將包括多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)的物理拓?fù)鋸?fù)制多份，形成多層的分層圖，每個(gè)物理節(jié)點(diǎn)在所述分層圖的每一層均映射有虛擬節(jié)點(diǎn)，且多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)之間采用連接邊相連，其中所述分層圖的層數(shù)為所述電力光纖通信網(wǎng)的所支持的波長數(shù)量；所述物理節(jié)點(diǎn)包括所述源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)、配置有波長轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)和普通節(jié)點(diǎn)，所述連接邊包括普通邊和波長轉(zhuǎn)換邊，所述多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)之間根據(jù)所述物理拓?fù)涞南鄳?yīng)鏈路采用普通邊相連，所述源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)在所述分層圖的各層上對(duì)應(yīng)的虛擬節(jié)點(diǎn)，通過波長轉(zhuǎn)換邊各自相連，構(gòu)成多層互連虛擬拓?fù)鋱D。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述根據(jù)鏈路上的可用光通道數(shù)和路徑長度，利用最小路徑代價(jià)迭代方法，計(jì)算在所述多層互連虛擬拓?fù)鋱D中，為所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接進(jìn)行路由波長分配的路由波長分配初始解集的步驟，具體包括:計(jì)算L值逐步增加時(shí)的最小路徑代價(jià)p(s, d) (L)，取p(s, d) (L)第一次達(dá)到最小值時(shí)的路由和波長分配情況作為源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的路由波長分配初始解集R，所述p(s, d)(L)為所述源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的虛擬節(jié)點(diǎn)s到目的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的虛擬節(jié)點(diǎn)d之間路徑長度小于或等于L的最小路徑代價(jià)；其中
權(quán)利要求
1.一種電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法，其特征在于，包括: 響應(yīng)業(yè)務(wù)連接分配請(qǐng)求，所述業(yè)務(wù)連接分配請(qǐng)求包括在所述電力光纖通信網(wǎng)上進(jìn)行業(yè)務(wù)連接的目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)； 根據(jù)所述電力光纖通信網(wǎng)的物理拓?fù)洹⑺С值牟ㄩL數(shù)量、所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建多層互連虛擬拓?fù)鋱D，所述多層互連虛擬拓?fù)鋱D中的每一層代表所支持的一個(gè)波長；根據(jù)所述電力光纖通信網(wǎng)的物理拓?fù)涞逆溌飞系目捎霉馔ǖ罃?shù)和路徑長度，利用最小路徑代價(jià)迭代方法，計(jì)算在所述多層互連虛擬拓?fù)鋱D中，為所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接進(jìn)行路由波長分配的路由波長分配初始解集，所述鏈路用于連接所述電力光纖通信網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)； 從所述路由波長分配初始解集中獲取最優(yōu)解； 根據(jù)所述最優(yōu)解為所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接進(jìn)行路由波長分配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法，其特征在于，所述根據(jù)所述電力光纖通信網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的連接關(guān)系、所支持的波長數(shù)量、所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建多層互連虛擬拓?fù)鋱D的步驟，具體包括: 將包括多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)的物理拓?fù)鋸?fù)制多份，形成多層的分層圖，每個(gè)物理節(jié)點(diǎn)在所述分層圖的每一層均映射有虛擬節(jié)點(diǎn)，且多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)之間采用連接邊相連，其中所述分層圖的層數(shù)為所述電力光纖通信網(wǎng)的所支持的波長數(shù)量； 所述物理節(jié)點(diǎn)包括所述源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)、配置有波長轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)和普通節(jié)點(diǎn)，所述連接邊包括普通邊和波長轉(zhuǎn)換邊，所述多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)之間根據(jù)所述物理拓?fù)涞南鄳?yīng)鏈路采用普通邊相連，所述源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)在所述分層圖的各層上對(duì)應(yīng)的虛擬節(jié)點(diǎn)，通過波長轉(zhuǎn)換邊各自相連，構(gòu)成多層互連虛擬拓?fù)鋱D。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法，其特征在于，所述根據(jù)鏈路上的可用光通道數(shù)和路徑長度，利用最小路徑代價(jià)迭代方法，計(jì)算在所述多層互連虛擬拓?fù)鋱D中，為所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接進(jìn)行路由波長分配的路由波長分配初始解集的步驟，具體包括: 計(jì)算L值逐步增加時(shí)的最小路徑代價(jià)p(s,d) (L)，取p(s,d) (L)第一次達(dá)到最小值時(shí)的路由和波長分配情況作為源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的路由波長分配初始解集R，所述p(s, d) (L)為所述源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的虛擬節(jié)點(diǎn)s到目的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的虛擬節(jié)點(diǎn)d之間路徑長度小于或等于L的最小路徑代價(jià)； 其中
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法，其特征在于，從所述路由波長分配初始解集中獲取最優(yōu)解的步驟，具體包括: 如果所述路由波長分配初始解集只包含一條路徑，則將該路徑作為最優(yōu)解輸出；否則，將所述路由波長分配初始解集代入目標(biāo)函數(shù)，確定所述路由波長分配初始解集中滿足目標(biāo)函數(shù)的路徑，作為最優(yōu)解； 所述目標(biāo)函數(shù)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法，其特征在于，根據(jù)電力業(yè)務(wù)所需帶寬將電力業(yè)務(wù)劃分為至少一個(gè)優(yōu)先級(jí)，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)響應(yīng)所述業(yè)務(wù)連接請(qǐng)求。
6.一種電 力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配裝置，其特征在于，包括: 響應(yīng)模塊，用于響應(yīng)業(yè)務(wù)連接分配請(qǐng)求，所述業(yè)務(wù)連接分配請(qǐng)求包括在所述電力光纖通信網(wǎng)上進(jìn)行業(yè)務(wù)連接的目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)； 互連虛擬拓?fù)鋱D構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述電力光纖通信網(wǎng)的物理拓?fù)?、所支持的波長數(shù)量、所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建多層互連虛擬拓?fù)鋱D，所述多層互連虛擬拓?fù)鋱D中的每一層代表所支持的一個(gè)波長； 初始解集獲取模塊，用于根據(jù)所述電力光纖通信網(wǎng)的物理拓?fù)涞逆溌飞系目捎霉馔ǖ罃?shù)和路徑長度，利用最小路徑代價(jià)迭代方法，計(jì)算在所述多層互連虛擬拓?fù)鋱D中，為所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接進(jìn)行路由波長分配的路由波長分配初始解集，所述鏈路用于連接所述電力光纖通信網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)； 最優(yōu)解獲取模塊，用于從所述路由波長分配初始解集中獲取最優(yōu)解； 路由波長分配模塊，用于根據(jù)所述最優(yōu)解為所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接進(jìn)行路由波長分配。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配裝置，其特征在于，所述互連虛擬拓?fù)鋱D構(gòu)建模塊，具體用于: 將包括多個(gè)物理節(jié)點(diǎn)的物理拓?fù)鋸?fù)制多份，形成多層的分層圖，每個(gè)物理節(jié)點(diǎn)在所述分層圖的每一層均映射有虛擬節(jié)點(diǎn)，且多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)之間采用連接邊相連，其中所述分層圖的層數(shù)為所述電力光纖通信網(wǎng)的所支持的波長數(shù)量； 所述物理節(jié)點(diǎn)包括所述源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)、配置有波長轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)和普通節(jié)點(diǎn)，所述連接邊包括普通邊和波長轉(zhuǎn)換邊，所述多個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)之間根據(jù)所述物理拓?fù)涞南鄳?yīng)鏈路采用普通邊相連，所述源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)和轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)在所述分層圖的各層上對(duì)應(yīng)的虛擬節(jié)點(diǎn)，通過波長轉(zhuǎn)換邊各自相連，構(gòu)成多層互連虛擬拓?fù)鋱D。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配裝置，其特征在于，所述初始解集獲取模塊，具體用于: 計(jì)算L值逐步增加時(shí)的最小路徑代價(jià)p(s,d) (L)，取p(s,d) (L)第一次達(dá)到最小值時(shí)的路由和波長分配情況作為源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的路由波長分配初始解集R，所述p(s, d) (L)為所述源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的虛擬節(jié)點(diǎn)s到目的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的虛擬節(jié)點(diǎn)d之間路徑長度小于或等于L的最小路徑代價(jià)；
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配裝置，其特征在于，所述最優(yōu)解獲取模塊，具體用于: 如果所述路由波長分配初始解集只包含一條路徑，則將該路徑作為最優(yōu)解輸出；否則，將所述路由波長分配初始解集代入目標(biāo)函數(shù)，確定所述路由波長分配初始解集中滿足目標(biāo)函數(shù)的路徑，作為最優(yōu)解； 所述目標(biāo)函數(shù)
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配裝置，其特征在于，還包括優(yōu)先級(jí)模塊，用于根據(jù)電力業(yè)務(wù)所需帶寬將電力業(yè)務(wù)劃分為至少一個(gè)優(yōu)先級(jí)，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)響應(yīng)所述業(yè)務(wù)連接請(qǐng)求。
全文摘要
本發(fā)明涉及電力光纖通信網(wǎng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法和裝置，包括響應(yīng)業(yè)務(wù)連接分配請(qǐng)求；根據(jù)所述電力光纖通信網(wǎng)的物理拓?fù)?、所支持的波長數(shù)量、所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建多層互連虛擬拓?fù)鋱D；根據(jù)所述電力光纖通信網(wǎng)的物理拓?fù)涞逆溌飞系目捎霉馔ǖ罃?shù)和路徑長度，計(jì)算為所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接進(jìn)行路由波長分配的路由波長分配初始解集；從所述路由波長分配初始解集中獲取最優(yōu)解；根據(jù)所述最優(yōu)解為所述目的節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)連接進(jìn)行路由波長分配。本發(fā)明的電力光纖通信網(wǎng)的路由波長分配方法和裝置，通過動(dòng)態(tài)路由和波長聯(lián)合分配方法，利用波長多層互連虛擬拓?fù)鋱D模型一次性解決路由波長分配問題。
文檔編號(hào)H04Q11/00GK103200468SQ201310084570
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月15日
發(fā)明者蔣康明, 曾瑛, 唐良瑞, 汪瑩, 李偉堅(jiān), 吳潤澤, 樊冰, 劉新展, 馮森, 朱文紅 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心, 華北電力大學(xué)