一種全光網(wǎng)絡中基于隨機下一節(jié)點的監(jiān)測跡設計方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于全光網(wǎng)絡中故障監(jiān)測及快速定位技術領域，更為具體地講，涉及一種全光網(wǎng)絡中基于隨機下一節(jié)點的監(jiān)測跡設計方法。
【背景技術】
[0002]隨著胃0]\1(￥&￥6161^1:11-0;!^8；[011 Multiplexing)技術和全光網(wǎng)絡技術的發(fā)展和推廣，電信通信網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)承載能力呈爆發(fā)式增長，網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)流量也有了很大程度的增長。這些技術的發(fā)展極大地提升了數(shù)據(jù)傳輸效率，同時也使得網(wǎng)絡故障引起的短時間的數(shù)據(jù)業(yè)務失效帶來大量數(shù)據(jù)丟失，使得全光網(wǎng)絡對于短時間的失效非常敏感。因此，在全光網(wǎng)絡中引入有效且快速的故障監(jiān)測和定位機制變得尤為重要。
[0003]多鏈路故障定位比較復雜，故而在先前的研究成果中，大多數(shù)成果都認為多鏈路故障不會發(fā)生，進而只考慮單鏈路故障的情況。在實際網(wǎng)絡中，故障的形式多種多樣。
[0004]同時，現(xiàn)有的基于物理層的監(jiān)測定位技術中如簡單監(jiān)測環(huán)和復雜監(jiān)測環(huán)技術始終受到網(wǎng)絡拓撲環(huán)形約束的影響；而監(jiān)測跡屬于較新的概念，目前相關的研究成果還比較少，因此，對于監(jiān)測跡技術仍然還有很多的理論及技術問題有待研究。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種全光網(wǎng)絡中基于隨機下一節(jié)點策略的監(jiān)測跡設計方法，通過隨機算法擺脫了網(wǎng)絡拓撲環(huán)境的約束，能在各種全光網(wǎng)絡拓撲中生成合法的監(jiān)測跡，同時具有邏輯簡單、運算復雜度低的性能。
[0006]為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一種全光網(wǎng)絡中基于隨機下一節(jié)點的監(jiān)測跡設計方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007](1)、對全光網(wǎng)絡中的待監(jiān)測節(jié)點進行初始化，得到不可辨節(jié)點集合AS0 ;
[0008](2)、隨機選擇不可辨節(jié)點集合AS0中的一節(jié)點V作為第j (j = 0，1，2，…，J_l)條監(jiān)測跡tj的起始節(jié)點；
[0009](3)、以節(jié)點V作為基準點，按照加權隨機下跳算法選擇全光網(wǎng)絡拓撲中的一個節(jié)點吸收進入監(jiān)測跡t,，使監(jiān)測跡\的長度加1，同時將新吸收入監(jiān)測跡t ,的節(jié)點作為新的基準點V;
[0010](4)、判斷監(jiān)測跡\長度是否符達標，若長度不達標，則以新的基準點V為基準重復執(zhí)行步驟(3)，否則輸出該條監(jiān)測跡t,，執(zhí)行步驟(5);
[0011](5)、根據(jù)部署的監(jiān)測跡t,更新報警碼表ACT以及不可辨節(jié)點集合AS0 ;
[0012](6)、判斷更新后的不可辨節(jié)點集合AS0是否為空集，如果更新后的AS0為空集，則輸出該組監(jiān)測跡及對應的ACT和監(jiān)測代價Monitoring Cost，并結束；如果更新后的AS0不為空集，則令j = j+1，再返回步驟(2)。
[0013]進一步的，所述步驟(3)中，加權隨機下跳算法的具體方法為:
[0014](3.1)、尋找基準點V的所有鄰節(jié)點，構成集合AD ;
[0015](3.2)、遍歷集合AD中的所有節(jié)點，將AD中所有的可辨節(jié)點以及監(jiān)測跡t,已經(jīng)經(jīng)過的節(jié)點剔除，形成新的集合AD’ ；
[0016](3.3)、判斷AD’集合是否為空，若集合AD’ = Φ，則執(zhí)行步驟(3.4);若集合AD’幸Φ，則跳轉至步驟(3.5);
[0017](3.4)、根據(jù)Di jkstra算法來尋找最近的下一跳
[0018]利用Di jkstra算法計算基準點v至全光網(wǎng)絡拓撲中監(jiān)測跡tj未經(jīng)過的所有不可辨節(jié)點的距離，并根據(jù)距離值將距離基準點V最近的不可辨節(jié)點納入最近不可辨節(jié)點集合，并隨機從最近不可辨節(jié)點集合中選出一個不可辨節(jié)點，再將由Di jkstra算法計算出的基準點V到該不可辨節(jié)點之間的最短路徑所經(jīng)過的基準點V的鄰節(jié)點作為加入監(jiān)測跡\的下一跳，加權隨機下跳算法結束；
[0019](3.5)、從集合AD’中隨機選取一節(jié)點作為下一跳，并加入到監(jiān)測跡\中，加權隨機下跳算法結束。
[0020]其中，所述步驟(4)中，判斷監(jiān)測跡t,長度是否符達標的方法為:
[0021]設置一長度參數(shù)Length，在實際部署過程中，如果監(jiān)測跡t,的長度等于長度參數(shù)Length或者監(jiān)測跡\中包含的不可辨節(jié)點數(shù)目為AS0集合中的不可辨節(jié)點數(shù)目一半，則監(jiān)測跡t,長度達標。
[0022]更進一步的，所述步驟(5)中，更新報警碼表ACT以及不可辨節(jié)點集合AS0的方法為:
[0023](5.1)、更新報警碼表ACT
[0024]在待監(jiān)測節(jié)點集中，將監(jiān)測跡t,經(jīng)過的節(jié)點所對應的中間碼增加一位1，將其他節(jié)點所對應的中間碼增加一位0，再將所有節(jié)點及其對應的中間碼保存在新報警碼表ACT中；
[0025](5.2)、更新不可辨節(jié)點集合AS0
[0026]遍歷不可辨節(jié)點集合AS0中的所有節(jié)點，如果某一個節(jié)點有唯一的中間碼，則標記該節(jié)點為可辨節(jié)點，并將該節(jié)點移除不可辨節(jié)點集合AS0，當遍歷完成后，即形成更新后的不可辨節(jié)點集合AS0。
[0027]本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的:
[0028]本發(fā)明一種全光網(wǎng)絡中基于隨機下一節(jié)點策略的監(jiān)測跡設計方法，針對全光網(wǎng)路中節(jié)點失效引起的與之相關聯(lián)的多鏈路故障的監(jiān)測和定位，利用本發(fā)明所闡述的方法，可以在各種各樣的全光網(wǎng)絡拓撲中生成合法的監(jiān)測跡，且滿足用戶需求的服務質量，實現(xiàn)在大容量的全光網(wǎng)絡中的故障監(jiān)測、快速定位。在實際的算法運行中，本發(fā)明通過隨機算法擺脫了網(wǎng)絡拓撲環(huán)境的約束，同時具有邏輯簡單、運算復雜度低的性能。
【附圖說明】
[0029]圖1是一全光網(wǎng)絡的拓撲結構圖；
[0030]圖2是本發(fā)明全光網(wǎng)絡中基于隨機下一節(jié)點策略的監(jiān)測跡設計方法流程圖；
[0031]圖3是尋找加權隨機下跳的流程圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行描述，以便本領域的技術人員更好地理解本發(fā)明。需要特別提醒注意的是，在以下的描述中，當已知功能和設計的詳細描述也許會淡化本發(fā)明的主要內容時，這些描述在這里將被忽略。
[0033]圖1是一全光網(wǎng)絡的拓撲結構圖。
[0034]在本實施例中，如圖1所示，隨機給出一個全光網(wǎng)絡拓撲，其包含6個待監(jiān)測節(jié)點1-6和8條鏈路，其中，每條鏈路權值相同為1，鏈路兩端以節(jié)點標號表示該鏈路，設置參數(shù)Length = 3。根據(jù)圖1所示的拓撲，按照本發(fā)明所述的方法進行監(jiān)測跡的部署，從而完成監(jiān)測鏈路的失效監(jiān)測與定位。
[0035]圖2是本發(fā)明全光網(wǎng)絡中基于隨機下一節(jié)點策略的監(jiān)測跡設計方法流程圖；
[0036]在本實施例中，如圖2所示，本發(fā)明一種全光網(wǎng)絡中基于隨機下一節(jié)點策略的監(jiān)測跡設計方法，包括以下步驟:
[0037]S1:對全光網(wǎng)絡中的待監(jiān)測節(jié)點進行初始化，得到不可辨節(jié)點集合AS0 ;
[0038]在本實施例中，對圖1所示的全光網(wǎng)絡拓撲中的6個待監(jiān)測節(jié)點初始化，得到不可辨節(jié)點集合 ASO，AS0 = {1,2, 3，4，5，6}。
[0039]S2:隨機選擇不可辨節(jié)點集合AS0中的一節(jié)點V作為第j (j = 0，1，2，…，J-1)條監(jiān)測跡t,的起始節(jié)點，其中，J為檢測器數(shù)目；
[0040]在本實施例中，隨機選擇節(jié)點4作為監(jiān)測跡t。的起始節(jié)點。
[0041]S3:以節(jié)點4作為基準點，按照加權隨機下跳算法選擇全光網(wǎng)絡拓撲中的一個節(jié)點吸收進入監(jiān)測跡t。，使監(jiān)測跡t。的長度加1 ;同時將新吸收入監(jiān)測跡t。的節(jié)點作為新的基準點V;
[0042]其中，如圖3所示，隨機加權下跳算法的具體步驟如下:
[0043]S3.1:尋找當前所在節(jié)點的所有鄰節(jié)點，構成集合AD ;
[0044]在本實施例中，對于圖1所示的全光網(wǎng)絡拓撲中的節(jié)點4，其鄰節(jié)點為節(jié)點3，則集合 AD = {3} ο
[0045]S3.2:遍歷集合AD中的所有節(jié)點，將AD中所有的可辨節(jié)點以及監(jiān)測跡\已經(jīng)經(jīng)過的節(jié)點剔除，形成新的集合AD’ ；
[0046]在本實施例中，節(jié)點3不可辨，且未被t。經(jīng)過，故新的集合AD’ = {3}。
[0047]S3.3:判斷AD’集合是否為空，若集合AD’ = Φ，則執(zhí)行步驟S3.4，若集合AD’乒Φ，則跳轉至步驟S3.5 ；
[0048]S3.4:根據(jù)Di jkstra算法來尋找最近的下一跳
[0049]利用Di jkstra算法計算基準點4至全光網(wǎng)絡拓撲