專利名稱：智能自感知光網(wǎng)絡(luò)中一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的路由選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的路由選擇方法，尤其涉及智 能自感知光網(wǎng)絡(luò)中一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的路由選擇方法，屬于光通 信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著信息化社會(huì)的到來，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用迅速普及，新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷推 出，由于不同的應(yīng)用業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求也不盡相同，網(wǎng)絡(luò)需要提高各方 面的性能以滿足各種業(yè)務(wù)的要求。作為傳輸層面的光網(wǎng)絡(luò)來說，其大容 量高速率傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)已經(jīng)得到體現(xiàn)，而在傳統(tǒng)電網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的智能 控制卻沒有擴(kuò)展到光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，因此，如何在光網(wǎng)絡(luò)中引入智能化服務(wù) 是目前光網(wǎng)絡(luò)研究面臨的一個(gè)重要的問題。光網(wǎng)絡(luò)的智能化是一個(gè)很廣
泛的概念，目前對(duì)于光交換方面的智能研究己經(jīng)有了一些進(jìn)展，ITU-T 已經(jīng)制定了自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(ASON)的標(biāo)準(zhǔn)(ITU-TRec. G. 8080/Y. 1304)， 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)的智能配置。
伴隨新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)量越來越大，所承載的 業(yè)務(wù)類別也越來越多，不同類型的業(yè)務(wù)具有不同的特點(diǎn)，他們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的 需求也有所不同。因此，光網(wǎng)絡(luò)需要區(qū)分出所接入的業(yè)務(wù)的類別，根據(jù) 業(yè)務(wù)類別判斷其特性及對(duì)光網(wǎng)絡(luò)的需求，并以此為依據(jù)，為不同業(yè)務(wù)選 擇不同的傳輸路徑，從而達(dá)到基于業(yè)務(wù)需求的網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化。
目前的光網(wǎng)絡(luò)在智能化的進(jìn)展過程中還處于一個(gè)初級(jí)階段，最具代 表性的AS0N/GMPLS也只是提供基于波長(zhǎng)粒度的自動(dòng)光交換功能，不能完 成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等信息的自主感知與優(yōu)化等功能。因此，上述光 網(wǎng)絡(luò)面臨的新問題和新問題不能在AS0N/GMPLS中做到很好的解決與處 理，光網(wǎng)絡(luò)不能適應(yīng)新業(yè)務(wù)的需求，亟待進(jìn)一步向智能化演進(jìn)。
自感知光網(wǎng)絡(luò)是指網(wǎng)絡(luò)自身可以主動(dòng)感知(獲取)與之相關(guān)的各種參 數(shù)(狀態(tài))的光通信網(wǎng)絡(luò)，這些參數(shù)(狀態(tài))包括網(wǎng)絡(luò)接入業(yè)務(wù)的特性、 接入業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求、網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)中鏈路的狀態(tài)等。感 知到這些參數(shù)后，通過調(diào)整網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟呗耘c方法，來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)配置，
提高各種業(yè)務(wù)在本網(wǎng)絡(luò)中的傳輸性能。自感知光網(wǎng)絡(luò)是智能光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展 地一個(gè)重要階段，可以實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的自主感知、控制與優(yōu)化，是光網(wǎng)絡(luò) 發(fā)展的一種趨勢(shì)與方向。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)背景技術(shù)所述，本發(fā)明所涉及的內(nèi)容屬于智能自感知光網(wǎng)絡(luò)中 一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的路由選擇方法。本發(fā)明的目的在于針對(duì)新型 業(yè)務(wù)對(duì)光網(wǎng)絡(luò)智能化服務(wù)的需求，提供一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的智能 光網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化選擇方法。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)量越來越大時(shí)，所承載的業(yè)務(wù)類別也越來越多， 不同類型的業(yè)務(wù)具有不同的特點(diǎn)，他們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求也有所不同。在自 感知光網(wǎng)絡(luò)中，光網(wǎng)絡(luò)可以區(qū)分出所接入的業(yè)務(wù)的類別，根據(jù)業(yè)務(wù)類別 判斷其特性及對(duì)光網(wǎng)絡(luò)的需求，并以此為依據(jù)，為不同業(yè)務(wù)選擇不同的 傳輸路由，從而達(dá)到基于業(yè)務(wù)需求的網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置。
為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案
步驟l，根據(jù)已知的業(yè)務(wù)特點(diǎn)及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的需求不同，對(duì)業(yè) 務(wù)進(jìn)行梳理、歸類；
步驟2，根據(jù)各種已知的技術(shù)方法，對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)進(jìn)行識(shí)別，區(qū) 分出其業(yè)務(wù)種類；
步驟3，通過步驟2識(shí)別出接入業(yè)務(wù)的種類，根據(jù)步驟l的原則，將 其分別歸入步驟1所述的業(yè)務(wù)中的某一類；
步驟4，根據(jù)上述三種業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊?，確定網(wǎng)絡(luò)傳輸所使用 的路由算法；
步驟5，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，實(shí)時(shí)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能參數(shù)，將這些 參數(shù)分別記錄并根據(jù)測(cè)量值實(shí)時(shí)更新；
步驟6，在路由選擇時(shí)，首先根據(jù)開放最短路徑優(yōu)先(0SPF)協(xié)議， 找到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的最短路徑，記錄到最短路徑集；
步驟7，根據(jù)接入業(yè)務(wù)的源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)，査詢步驟6記錄的最短 路由集，找到業(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑集；
步驟8，根據(jù)步驟3所提供的業(yè)務(wù)類別，對(duì)不同類別的業(yè)務(wù)搜索最小 時(shí)延路由、最小抖動(dòng)路由、最小丟包路由分別進(jìn)行處理；
步驟9，基于步驟8選出的源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間的最佳路由，對(duì)業(yè)務(wù)
進(jìn)行傳輸。
本發(fā)明的智能自感知光網(wǎng)絡(luò)中一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的路由選擇 方法可以根據(jù)不同業(yè)務(wù)對(duì)光網(wǎng)絡(luò)的需求，劃分所接入的業(yè)務(wù)的類別，并 以此為依據(jù)，為不同業(yè)務(wù)選擇不同的傳輸路由，從而達(dá)到基于業(yè)務(wù)需求 的網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 圖1是描述本發(fā)明中網(wǎng)絡(luò)接入業(yè)務(wù)感知識(shí)別與業(yè)務(wù)類別梳理的示意 圖。接入業(yè)務(wù)通過深度協(xié)議檢測(cè)、端口識(shí)別、統(tǒng)計(jì)特性對(duì)比等方法感知 識(shí)別出業(yè)務(wù)的類型，然后根據(jù)以下業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求對(duì)業(yè)務(wù)類型進(jìn)行梳 理
將對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)，稱為時(shí)延敏感業(yè)務(wù)，比如話音 業(yè)務(wù)；
將對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延不敏感，而對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延抖動(dòng)敏感的業(yè)務(wù)， 成為抖動(dòng)敏感業(yè)務(wù)，比如流媒體業(yè)務(wù)；
對(duì)網(wǎng)路端到端時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延抖動(dòng)均不敏感、但對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到 端丟包率敏感的業(yè)務(wù)，成為丟包敏感業(yè)務(wù)，比如FTP、 Email、 WWW等數(shù)
據(jù)業(yè)務(wù)。
圖2是描述本發(fā)明中步驟5的示意圖。通過感知網(wǎng)絡(luò)中任一對(duì)節(jié)點(diǎn) 間端到端的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延，記錄到最小時(shí)延路徑集之中，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)鏈 路狀態(tài)的變化進(jìn)行更新；通過感知網(wǎng)絡(luò)中任一對(duì)節(jié)點(diǎn)間端到端的數(shù)據(jù)傳 輸時(shí)延抖動(dòng)，記錄到最小抖動(dòng)路徑集之中，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)的變化 進(jìn)行更新；通過感知網(wǎng)絡(luò)中任一對(duì)節(jié)點(diǎn)間端到端的數(shù)據(jù)傳輸丟包情況， 記錄到最小丟包路徑集之中，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)的變化進(jìn)行更新。
圖3是描述本發(fā)明中步驟6的示意圖。通過OSPF協(xié)議找到網(wǎng)絡(luò)中每 一對(duì)節(jié)點(diǎn)間的最短路徑，記錄到最短路徑集之中，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)鏈路拓?fù)?的變化進(jìn)行更新。
圖4是描述本發(fā)明所述智能自感知網(wǎng)路中一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知 的路由選擇方法的流程圖。網(wǎng)絡(luò)中接入業(yè)務(wù)時(shí)，首先通過業(yè)務(wù)識(shí)別與感 知模塊對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行感知與識(shí)別，得到業(yè)務(wù)的種類，然后進(jìn)入業(yè)務(wù)類別梳 理模塊，對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行梳理、歸類。網(wǎng)絡(luò)事先通過OSPF協(xié)議選擇出任
意兩節(jié)點(diǎn)間的最短路徑集，從其中選擇目前業(yè)務(wù)傳輸源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn) 間的任一條最短路徑作為待傳輸路徑，根據(jù)待傳業(yè)務(wù)屬于何種業(yè)務(wù)來判
斷使用哪一種路由算法。對(duì)于第一類業(yè)務(wù)，若待選路由是時(shí)延最短路徑， 則確定此路徑為待選路徑，否則，選擇下一條最短路徑再進(jìn)行判斷；對(duì) 于第二類業(yè)務(wù)，若待選路由是抖動(dòng)最短路徑，則確定此路徑為待選路徑， 否則，選擇下一條最短路徑再進(jìn)行判斷；最后，對(duì)于第二類業(yè)務(wù)，若待 選路由是丟包最短路徑，則確定此路徑為待選路徑，否則，選擇下一條 最短路徑再進(jìn)行判斷；最后，根據(jù)判斷結(jié)果，確定業(yè)務(wù)傳播路由。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的前提條件接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求已經(jīng)明確，這包 括兩個(gè)方面的可能其一，網(wǎng)絡(luò)能夠自主感知接入其中的應(yīng)用業(yè)務(wù)，識(shí) 別其類別；其二，網(wǎng)絡(luò)依靠自身的智能可以自主的識(shí)別接入業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò) 的需求，至于采用何種技術(shù)來識(shí)別業(yè)務(wù)需求，可以參照其他任何一種可 以使用的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，不是本發(fā)明所要陳述的重點(diǎn)。對(duì)于本發(fā)明來說， 業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求是作為已知條件出現(xiàn)的。
為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案 一種基于智能自感知光網(wǎng)絡(luò)的主動(dòng)路由選擇方法，其特征在于包 括以下步驟
步驟l，根據(jù)已知的業(yè)務(wù)特點(diǎn)及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的需求不同，對(duì)業(yè) 務(wù)進(jìn)行梳理、歸類。這里用作劃分標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)路傳輸性能參數(shù)包括網(wǎng)絡(luò) 端到端傳輸時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)端到端傳輸時(shí)延抖動(dòng)、端到端丟包率。具體區(qū)分 方法如下
時(shí)延敏感業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)，比如話音業(yè)務(wù)； 抖動(dòng)敏感業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延不敏感，而對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延抖 動(dòng)敏感的業(yè)務(wù)，比如流媒體業(yè)務(wù)；
丟包敏感業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)路端到端時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)端到端時(shí)延抖動(dòng)均不敏感、
但對(duì)網(wǎng)絡(luò)端到端丟包率敏感的業(yè)務(wù)，比如FTP、 Email、 W冊(cè)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；
對(duì)于各種不同的業(yè)務(wù)，可以將其歸入上述類別之中。
步驟2，根據(jù)各種已知的技術(shù)方法，如深度探測(cè)(DPI)、協(xié)議與端 口識(shí)別等方法，對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)進(jìn)行識(shí)別，區(qū)分出其業(yè)務(wù)種類，如 FTP、 Email、 WWW、語音業(yè)務(wù)、流媒體業(yè)務(wù)等；
步驟3，通過步驟2識(shí)別出接入業(yè)務(wù)的種類，根據(jù)步驟l的原則，將 其分別歸入步驟1所述業(yè)務(wù)類別中的某一類；
步驟4，根據(jù)上述業(yè)務(wù)類別對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊?，確定網(wǎng)絡(luò)傳輸所使用 的路由算法；
步驟5，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，通過各種已知的方法實(shí)時(shí)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的傳 輸性能參數(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)中任意兩點(diǎn)間的端到端傳輸時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)中任意 兩點(diǎn)間的端到端傳輸時(shí)延抖動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)中任意兩點(diǎn)間的端到端傳輸丟包率， 將這些參數(shù)分別記錄在最小時(shí)延路徑集、最小抖動(dòng)路徑集和最小丟包路 徑集中，這些數(shù)據(jù)將根據(jù)測(cè)量值實(shí)時(shí)更新；
步驟6，在路由選擇時(shí)，首先根據(jù)開放最短路徑優(yōu)先(0SPF)協(xié)議， 找到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的最短路由，記錄到最短路徑集；
步驟7，根據(jù)接入業(yè)務(wù)的源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)，查詢步驟6記錄的最短 路徑集，找到業(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑集；
步驟8，根據(jù)步驟3所提供的業(yè)務(wù)類別，對(duì)不同類別的業(yè)務(wù)分別進(jìn)行 如下處理
對(duì)于時(shí)延敏感業(yè)務(wù)，査詢?cè)摌I(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間的最小時(shí)延路 徑集，選擇步驟7中最短路由集里面的最小時(shí)延路徑作為此類業(yè)務(wù)的傳 輸路徑；
對(duì)于抖動(dòng)敏感業(yè)務(wù)，査詢?cè)摌I(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間的最小時(shí)延抖 動(dòng)路徑集，選擇步驟7中最短路由集里面的最小時(shí)延抖動(dòng)路徑作為此類 業(yè)務(wù)的傳輸路徑；
對(duì)于丟包敏感業(yè)務(wù)，査詢?cè)摌I(yè)務(wù)源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間的最小丟包路 徑集，選擇步驟7中最短路由集里面的最小丟包路徑作為此類業(yè)務(wù)的傳 輸路徑。
步驟9，基于步驟8選出的源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間的最佳路由，對(duì)業(yè)務(wù) 進(jìn)行傳輸。
在本發(fā)明中，采用了開放最短路徑優(yōu)先(0SPF)協(xié)議，如何使用0SPF 協(xié)議是光通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員都很熟悉的常規(guī)技術(shù)，在此就不 贅述了。
本發(fā)明所述的智能自感知網(wǎng)路中的一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的路由 選擇方法具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果釆用不同的路由選擇方法，滿足了網(wǎng)絡(luò)
中不同業(yè)務(wù)傳輸?shù)牟煌枨?，?shí)現(xiàn)了基于業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。
上面對(duì)本發(fā)明所述的智能自感知網(wǎng)路中的一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知 的路由選擇方法進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)形式并不局 限于此。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明所述
方法的精神和權(quán)利要求范圍的情況下對(duì)它進(jìn)行的各種顯而易見的改變 都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1智能自感知網(wǎng)路中的一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的路由選擇方法，其特征在于包括以下步驟步驟1，根據(jù)已知的業(yè)務(wù)特點(diǎn)及其對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸性能的需求不同，對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行梳理、歸類；步驟2，根據(jù)各種已知的技術(shù)方法，對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)進(jìn)行識(shí)別，區(qū)分出其業(yè)務(wù)種類，將其分別歸入步驟1所述的業(yè)務(wù)類別中的某一類；步驟3，在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，實(shí)時(shí)測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能參數(shù)，將這些參數(shù)分別記錄并根據(jù)測(cè)量值實(shí)時(shí)更新；步驟4，在路由選擇時(shí)，首先根據(jù)開放最短路徑優(yōu)先(OSPF)協(xié)議，找到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的最短路由，記錄到最短路徑集；步驟5，根據(jù)步驟1所提供的業(yè)務(wù)類別，對(duì)不同類別的業(yè)務(wù)分別選擇其源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間最短路徑集中的路徑中的最小時(shí)延路徑、最小抖動(dòng)路徑或者最小丟包路徑，作為該業(yè)務(wù)的傳輸路由；步驟6，使用步驟8選出的源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)間的最佳路由，傳輸該業(yè)務(wù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能自感知網(wǎng)絡(luò)中的一種基于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)感知的路由選擇方法當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)量越來越大時(shí)，所承載的業(yè)務(wù)類別也越來越多，不同類型的業(yè)務(wù)具有不同的特點(diǎn)，他們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求也有所不同。在自感知光網(wǎng)絡(luò)中，光網(wǎng)絡(luò)可以區(qū)分出所接入的業(yè)務(wù)的類別，根據(jù)業(yè)務(wù)類別判斷其特性及對(duì)光網(wǎng)絡(luò)的需求，并以此為依據(jù)，為不同業(yè)務(wù)選擇不同的傳輸路由，從而達(dá)到基于業(yè)務(wù)需求的網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化配置。本發(fā)明可解決網(wǎng)絡(luò)中不同業(yè)務(wù)的傳輸保障問題，充分利用自身鏈路資源，滿足不同業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的個(gè)性化需求，適應(yīng)大量新業(yè)務(wù)的優(yōu)質(zhì)高效傳輸。
文檔編號(hào)H04L12/26GK101350774SQ20081011726
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者剛 王, 王宏祥, 紀(jì)越峰, 琎 靳 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)