光資源智能配置方法及系統的製作方法
2023-05-21 16:07:21 1
專利名稱：光資源智能配置方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，特別涉及一種光資源智能配置方法、一種光資源智能配置系統。
背景技術：
一般來說，電信的光資源是指OLT(optical line terminal,光纜終端)設備、ONU (Optical Network Unit,光節點)設備、光纖、光纜、光接頭等組成光通信網絡所必備的通信資源。隨著用戶接入需求的增大，速率要求也越來越高，因此，發展光通信才能滿足日益發展的接入速率的需求。在光通信的發展中，光資源智能配置是通信運營商的一項日常工作，在客戶服務開通、工程建設改造等過程中都涉及了光路資源的配置與重新配置，單靠人工去尋找起點與終點之間的通路是不現實的，即便以採用工程關聯後的局向光路為單位，數據量也非常巨大。在對光資源進行配置時，通常要求做到應儘可能地減少資源成本，同時系統處理的響應時間也要短、提高運維效率。相應地，對於光資源的配置，通常也是採用多重度量，例如設備資源成本、線路建造成本、延遲、穩定性等等。現有方案中對光資源進行配置時，通用的做法是將各不同的度量參數按照不同的權重折算為單一度量參數，從而據此實現光資源的配置，而為了確保資源的有效利用，也可以看成是查找從起點到終點的最短路徑，但在實際操作中，由於電信資源的數據量非常大，而且需要實時進行相應，因此需要在資源利用率與響應速度之間做權衡。由於電信技術解決方案中，電信管理的資源數據量巨大，傳統的資源管理採用分級管理，因此，現有的查詢最短路徑的資源搜索方案，是先在接入層查找從用戶節點到局站的通路，再從匯聚層、核心層查找局站間的通路。分段搜索雖然提高了支撐系統的響應，但是也增加了人工操作的複雜度，而且這種分段搜索方法也不是全網資源利用率最優的方案。另外，由於光網絡的發展增加了多種接入方式，例如光纖到樓、光纖到戶、戶外設備節點多、戶外節點可能連接到多個局站，採用傳統的歸併到局站的方法無法自動搜索連接到其他局站的光路，需要人工進行指定。因而對於光網絡來說，傳統的分層管理方式並不適合實際的應用。
發明內容
針對上述現有技術中存在的問題，本發明的目的在於提供一種光資源智能配置方法、一種光資源智能配置系統，其能夠提高光資源智能配置的效率，且可以儘可能精確的搜索出最優的光資源智能配置方案。為達到上述目的，本發明採用以下技術方案一種光資源智能配置方法，包括步驟 將待搜索的全網分割為不重疊的子網；
分別搜索各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑； 根據各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑、網間路徑進行全網搜索獲得第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案。一種光資源智能配置系統，包括分割單元，用於將待搜索的全網分割為不重疊的子網；子網搜索單元，用於分別搜索各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑;全網路徑搜索單元，用於根據各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑、網間路徑進行全網搜索獲得第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案。根據上述本發明方案，其是將待搜索的全網分割為多個子網，然後在這多個子網的基礎上分別計算各子網內的所有網間節點間的第一預設數目條最短路徑，並根據這各子網對應的第一預設數目條最短路徑、網間路徑進行全網搜索獲得第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案，當劃分為多個子網之後，針對各子網內的網間節點間的通路可以並行計算，能夠利用多核、多處理器或者多臺伺服器等方式進行分布式的並行處理，提高效率，且對網絡進行分割之後，節點數通常可以降低2至3個數量級，進而可以進一步提高計算效率。再者，最後進行全網搜索得到的是第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案，可以由資源管理專家來從這些待選光資源智能配置方案中選擇確定最終的方案，從而能夠使最終的光資源智能配置方案更精確，獲得最優的光資源智能配置方案。
圖I是本發明的光資源智能配置方法實施例的流程示意圖；圖2是將待搜索的全網分割為不重疊的子網實施例的流程示意圖；圖3是對全網進行多級的粗糙化處理的實施例的流程示意圖；圖4是對多級粗糙化處理中最後一級粗糙化處理後的全網圖進行圖譜分割的流程不意圖；圖5是聚類分割的實施例的流程示意圖；圖6是本發明的光資源智能配置系統實施例的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合其中的較佳實施例對本發明方案進行詳細闡述。圖I中示出了本發明的光資源智能配置方法實施例的流程示意圖。如圖I所示，本發明的該實施例中的光資源智能配置方法包括步驟步驟SlOl :將待搜索的全網分割為不重疊的子網，進入步驟S102 ；步驟S102 :分別搜索各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑，進入步驟 S103 ；步驟S103 :根據各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑、網間路徑進行全網搜索獲得第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案。
根據如上所述的本發明方案，其是將待搜索的全網分割為多個子網，然後在這多個子網的基礎上分別計算各子網內的所有網間節點間的第一預設數目條最短路徑，並根據這各子網對應的第一預設數目條最短路徑、網間路徑進行全網搜索獲得第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案，當劃分為多個子網之後，針對各子網內的網間節點間的通路可以並行計算，能夠利用多核、多處理器或者多臺伺服器等方式進行分布式的並行處理，提高效率，且對網絡進行分割之後，節點數通常可以降低2至3個數量級，進而可以進一步提高計算效率。再者，最後進行全網搜索得到的是第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案，可以由資源管理專家來從這些待選光資源智能配置方案中選擇確定最終的方案，從而能夠使最終的光資源智能配置方案更精確，獲得最優的光資源智能配置方案。以下結合其中一個具體實施例，對上述本發明的光資源智能配置方案進行詳細闡述。
本發明方案在實施時，對於待搜索的全網，首先將其分割為不重疊的子網。為便於理解，以下先對圖分割進行解釋說明。假設有帶權重的圖G(V，E)，其中V表示圖的定點集，E表示邊的集合，(i，j)表示存在一條從Vjlj'的邊，那麼，圖分割就是尋找一種分割策略，以滿足V = V1 U V2 U . . . U Vp,以Erat表示分割時候去掉的邊，那麼，圖分割就要尋找一種分割使得Sum(Erat)的值最小，同時使得IViI儘量相等，尋找最優的算法是NP-hard。無坐標的圖分割的最經典的算法是Kernighan/Lin算法,其是通過不斷交換子圖的節點，使得圖譜分割的效果更優。假如圖N分割為A、B，N = A U B，且|A| = |B|，計算A與B的邊Eeut,那麼尋找子集X、Y屬於A、B，並且|a| = |B|，那麼對X、Y進行交換，交換後為A'、B' ,K'與B'之間的邊E' eut，E' eut O, D是對
角陣，
權利要求
1.一種光資源智能配置方法，其特徵在於，包括步驟將待搜索的全網分割為不重疊的子網；分別搜索各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑；根據各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑、網間路徑進行全網搜索獲得第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案。
2.根據權利要求I所述的光資源智能配置方法，其特徵在於，將待搜索的全網分割為不重疊的子網的步驟包括對待搜索的全網進行多級粗糙化處理；對所述多級粗糙化處理中最後一級粗糙化處理後的全網圖進行圖譜分割；根據所述多級粗糙化處理中各級粗糙化處理後的全網圖以及所述圖譜分割後的圖進行聚類分割，獲得所述不重疊的子網。
3.根據權利要求2所述的光資源智能配置方法，其特徵在於，對待搜索的全網進行多級粗糙化處理的過程包括對於任意一級粗糙化處理時的圖Gn，選取圖Gn的節點對(i，j)，4；>0，An為圖Gn的鄰接矩陣；確定新節點，該新節點包括節點對(i，j)合併成的節點、以及圖Gn中未被選取為節點對的節點；判斷由所述新節點確定的圖的節點數是否小於第三預設數目閾值，若是，結束多級粗糙化處理過程，若否，針對由所述新節點確定的圖進行下一級粗糙化處理過程。
4.根據權利要求3所述的光資源智能配置方法，其特徵在於，對多級粗糙化處理中最後一級粗糙化處理後的全網圖進行圖譜分割的步驟包括對多級粗糙化處理中最後一級粗糙化處理後的全網圖Gn+1進行圖譜分割，生成P個子網的集合SubG;在任意一級的二次分割過程中，獲取集合SubG中被分割的次數最少的圖tmpG以及對應矩陣tmpA ;求解tmpA的第二小特徵值以及對應的特徵向量X ;將X分量大於或者等於O 對應的節點放入第一集合，將小於O對應的節點放入第二集合，並將邊分入第一集合、第二集合所對應的兩個子圖中，生成Gsub'、GSub"；使 SubG = (SubGU {Gsub，，Gsub」 }) - {tmpG}；判斷二次分割的級數是否小於或者等於第一預設迭代次數，若是，返回對集合SubG進行下一級的二次分割過程，若否，結束二次分割過程。
5.根據權利要求4所述的光資源智能配置方法，其特徵在於，根據所述多級粗糙化處理中各級粗糙化處理的全網圖以及所述圖譜分割後的圖進行聚類分割、獲得所述不重疊的子網的步驟包括在所述多級粗糙化處理中各級粗糙化處理的全網圖中，選取第四預設數目個圖；計算所述圖譜分割後的各圖的的聚類中心；在任意一級迭代過程中，對所述第四預設數目個圖中任意一個圖對應的節點集中的任意一個節點，判斷該節點離各所述聚類中心中的哪一個最近，並在該最近的聚類中心所在聚類的大小在預設大小範圍內的情況時，將該節點加入該最近的聚類中心所在的聚類；重新計算聚類中心，並計算當前一級聚類中心與上一級聚類中心的誤差，在未對所述第四預設數目個圖迭代完畢、且誤差在預設誤差範圍內時，針對所述第四預設數目個圖中的下一個圖進入下一級迭代過程，否則根據當前一級迭代過程獲得的各聚類構造出所述不重疊的子網。
6.根據權利要求I至5任意一項所述的光資源智能配置方法，其特徵在於，還包括下述各項中的任意一項或者任意組合在檢測到伺服器空轉且子網的線路資源變更時，重新執行所述分別搜索各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑的過程；在檢測到伺服器繁忙且子網內線路變更數量達到設定數量閾值時，重新執行所述分別搜索各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑的過程；在全網增加的線路數量達到設定數量閾值時，重新執行所述將待搜索的全網分割為不重疊的子網的過程；在全網增加了新的節點且起點、終點尚未劃分到某個子網時，通過聚類將該新增加的節點分配到子網。
7.一種光資源智能配置系統，其特徵在於，包括分割單元，用於將待搜索的全網分割為不重疊的子網；子網搜索單元，用於分別搜索各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑； 全網路徑搜索單元，用於根據各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑、網間路徑進行全網搜索獲得第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案。
8.根據權利要求7所述的光資源智能配置系統，其特徵在於，所述分割單元包括粗糙化處理單元，用於對待搜索的全網進行多級粗糙化處理；圖譜分割單元，用於對所述多級粗糙化處理中最後一級粗糙化處理後的全網圖進行圖譜分割；聚類分割單元，用於根據所述多級粗糙化處理中各級粗糙化處理後的全網圖以及所述圖譜分割後的圖進行聚類分割，獲得所述不重疊的子網。
9.根據權利要求8所述的光資源智能配置系統，其特徵在於，所訴子網搜索單元包括兩個以上。
10.根據權利要求7至9任意一項所述的光資源智能配置系統，其特徵在於，還包括 檢測單元，用於檢測系統狀態；所述子網搜索單元，還用於在所述檢測單元檢測到伺服器空轉且子網的線路資源變更、或者檢測到伺服器繁忙且子網內線路變更數量達到設定數量閾值時，重新執行所述分別搜索各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑的過程；所述分割單元，還用於在所述檢測你檢測到全網增加的線路數量達到設定數量閾值時，重新執行所述將待搜索的全網分割為不重疊的子網的過程；所述聚類分割單元，還用於在所述檢測單元檢測到全網增加了新的節點且起點、終點尚未劃分到某個子網時，通過聚類將該新增加的節點分配到子網。
全文摘要
一種光資源智能配置方法及系統，該方法包括將待搜索的全網分割為不重疊的子網；分別搜索各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑；據各子網內的網間節點間的第一預設數目條最短路徑、網間路徑進行全網搜索獲得第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案。根據本發明方案，由於是將全網劃分為子網進行路徑搜索，不僅可以提高計算效率，而且最後得到是第二預設數目條全網最短路徑作為待選光資源智能配置方案，可以由資源管理專家來從這些待選光資源智能配置方案中選擇確定最終的方案，從而能夠使最終的光資源智能配置方案更精確，獲得最優的光資源智能配置方案。
文檔編號H04Q11/00GK102625198SQ201210062428
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月9日 優先權日2012年3月9日
發明者李炯城, 李群, 李遠輝, 楊鶴鳴, 林武, 林濤, 肖恆輝, 鄧隆通, 鄭明 , 陳立浩, 黃芳 申請人:中國電信股份有限公司廣東分公司, 廣東省電信規劃設計院有限公司