CN101141290B - 通信网络规划中的自动区域划分方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种通信网络规划中的自动区域划分方法，其包括：根据节点业务量门限，将每个节点进行分类；以及根据节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域。从而，实现了利用网络信息来自动实现网络区域划分。

Description

通信网络规划中的自动区域划分方法

技术领域

本发明涉及一种用于通信网络规划中的自动区域划分方法，其属于网络规划技术与计算机应用相结合的技术领域，更具体地，涉及通信网络规划中的区域划分技术。

背景技术

通信网拓扑结构种类繁多，如环形，网形等，针对不同结构其规划与优化方法都不尽相同。对于规模较大的网络，其结构复杂，往往包含多种单一结构，而目前对复合结构网络的规划和优化研究较少，因此较为可行的办法就是首先要将大型网络进行区域划分，再逐个对每个结构单一的区域分别进行规划和优化。这样还可降低规划网络的时间复杂度，这是因为对单一结构网络进行全局规划所需时间大于对该网络每个区域进行规划所需时间之和。同时对网络进行区域划分也是符合实际情况的，很多现有大型网络都采用分区域的方式进行组网。可见，进行区域划分是相当有必要的。

目前通信网的区域划分主要依靠人工进行，规划人员根据自身经验来对复杂网络进行区域划分，这种人工区域划分方式存在有以下两方面的缺陷：一方面对规划人员专业知识要求较高，另一方面增加了规划人员工作量，特别是对于大型网络，节点数上百个，需要规划人员逐一确定每个节点所属区域，其工作量是相当大的。虽然，目前已有一些辅助性网络规划软件考虑进了区域划分，但其主要是提供了区域划分的后续处理，如将区域间业务需求转化为区域内业务需求，将各区域内部路由转化为区域间路由等，而如何划分区域，划分多少个区域，每个区域包含哪些节点仍然需要人为确定。因此，找出一种规范化的利于计算机实现的区域划分方法相当有必要，比较可行的办法就是利用网络信息(节点业务量信息和节点间距离信息)自动实现网络区域划分。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种通信网络规划中的自动区域划分方法，用于利用网络信息来自动实现网络区域划分。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种通信网络规划中的自动区域划分方法，其包括以下步骤：

根据节点业务量门限，将每个节点进行分类；以及

根据节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域。

根据节点业务量门限，将每个节点进行分类的步骤可包括以下步骤中的一个：

将业务量大于核心节点业务量门限的节点设置为核心节点；

将业务量小于核心节点业务量门限且大于汇聚节点业务量的节点设置为汇聚节点；以及

将其它节点设置为边缘节点。

当节点为核心节点时，根据节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域的步骤可包括：创建核心区域结构并将核心节点加入核心区域。

当节点为汇聚节点时，根据节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域的步骤可包括：

找出距离汇聚节点最近的核心节点；

判断是否存在以最近的核心节点为接入节点的汇聚区域；以及

如果判断结果为不存在，创建以最近的核心节点为接入节点的汇聚区域，并将汇聚节点加入到汇聚区域中，否则，直接将汇聚节点加入到汇聚区域中。

当节点为边缘节点时，根据节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域的步骤可以包括以下步骤：

找出距离边缘节点最近的核心节点；

判断是否存在以最近的核心节点为接入节点的边缘区域；以及

如果判断结果为不存在，创建以最近的核心节点为接入节点的边缘区域，并将边缘节点加入到边缘区域中，否则，直接将边缘节点加入到边缘区域中。

当节点为边缘节点时，根据节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域的步骤可以包括以下步骤：

找出距离边缘节点最近的汇聚节点；

判断是否存在以最近的汇聚节点为接入节点的边缘区域；以及

如果判断结果为不存在，创建以最近的汇聚节点为接入节点的边缘区域，并将边缘节点加入到边缘区域中，否则，直接将边缘节点加入到边缘区域中。

核心节点的数量可大于1。

核心区域可为一个区域。

在将每个节点进行分类之前，可设置一些节点的类型。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的通信网络规划中的自动区域划分方法的流程图；

图2是根据本发明执行区域划分后的网络模型的逻辑图；

图3是在根据本发明的规划软件中执行网络其余划分之前的拓扑显示图；以及

图4在根据本发明的规划软件中执行网络其余划分之后的拓扑显示图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将参考附图详细说明本发明。

图1是根据本发明的通信网络规划中的自动区域划分方法的流程图。

参照图1，提供了一种通信网络规划中的自动区域划分方法，其包括以下步骤：

步骤S102，根据节点业务量门限，将每个节点进行分类；以及

步骤S104，根据节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域。

步骤S102可包括以下步骤中的一个：

将业务量大于核心节点业务量门限的节点设置为核心节点；

将业务量小于核心节点业务量门限且大于汇聚节点业务量的节点设置为汇聚节点；以及

将其它节点设置为边缘节点。

当节点为核心节点时，步骤S104可包括：创建核心区域结构并将核心节点加入核心区域。

当节点为汇聚节点时，步骤S104可包括：

找出距离汇聚节点最近的核心节点；

判断是否存在以最近的核心节点为接入节点的汇聚区域；以及

如果判断结果为不存在，创建以最近的核心节点为接入节点的汇聚区域，并将汇聚节点加入到汇聚区域中，否则，直接将汇聚节点加入到汇聚区域中。

当节点为边缘节点时，步骤S104可以包括以下步骤：

找出距离边缘节点最近的核心节点；

判断是否存在以最近的核心节点为接入节点的边缘区域；以及

如果判断结果为不存在，创建以最近的核心节点为接入节点的边缘区域，并将边缘节点加入到边缘区域中，否则，直接将边缘节点加入到边缘区域中。

当节点为边缘节点时，步骤S104还可以包括以下步骤：

找出距离边缘节点最近的汇聚节点；

判断是否存在以最近的汇聚节点为接入节点的边缘区域；以及

如果判断结果为不存在，创建以最近的汇聚节点为接入节点的边缘区域，并将边缘节点加入到边缘区域中，否则，直接将边缘节点加入到边缘区域中。

核心节点的数量可大于1。

核心区域可为一个区域。

在将每个节点进行分类之前，可设置一些节点的类型。

本发明提出了通信网络规划中自动区域划分方法，利用网络中节点总业务量和节点间距离信息来进行自动区域划分。

本发明的详细技术方案可概括为：

一种通信网络规划中自动区域划分方法，考虑到网络的实际情况，本方案将网络划分为3个层次(区域划分模型如图2所示)：核心层、汇聚层和边缘层。网络中每个节点只能属于一个层次，与它们所属层次相对应，可将节点分为核心节点、汇聚节点和边缘节点。核心层只有一个区域，主要由业务量较大或地理位置较重要的节点(核心节点)组成并且所含节点数必须大于1，负责承载核心节点间的传输需求以及跨区域的传输需求；汇聚层可由多个区域组成，每个区域有一个上层接入节点(核心节点)，以保证其和全网的连通性，汇聚层主要由业务量处于中等水平的节点(汇聚节点)组成，负责汇聚边缘层的业务需求和承载该区域范围内的传输需求；边缘层也可由多个区域组成，每个区域有一个上层接入节点(核心节点或汇聚节点)，其主要由业务量较小的节点(边缘节点)组成，负责接入并承载局部较小业务需求。

要使得划分出的区域符合上述区域模型，划分步骤为：

1、节点类型确定。对还未确定类型的每个节点根据其业务量大小确定其类型，首先将业务量大于核心节点业务量门限(可由规划人员设定，也可使用专家建议的默认值)的节点设置为核心节点，将业务量小于核心节点业务量门限并大于汇聚节点业务量门限的节点设置为汇聚节点，将其余节点设置为边缘节点。

2、根据步骤1所确定的节点类型信息生成核心区域。创建区域结构，将核心节点加入该区域。

3、根据节点间距离信息和步骤1所确定的节点类型信息生成汇聚区域。对于每个汇聚节点，找出距离它最近的核心节点，判断以该核心节点为接入节点的汇聚区域是否已经存在，若不存在，创建以该核心节点为接入节点的汇聚区域结构，并将汇聚节点加入到新创建的汇聚区域中，若存在，则直接将汇聚节点加入到该汇聚区域中。该步骤需将确定所有汇聚节点所属的汇聚区域。

4、根据节点间距离信息和步骤1所确定的节点类型信息生成边缘区域。对于每个边缘节点，找出距离它最近的核心节点或汇聚节点，判断以该核心节点或汇聚节点为接入节点的边缘区域是否已经存在，若不存在，创建以该核心节点或汇聚节点为接入节点的边缘区域，并将边缘节点加入到新创建的边缘区域中，若存在，则直接将边缘节点加入到该边缘区域中。该步骤将需要确定所有边缘节点所属的边缘区域。

以上4个步骤都是利用计算机软件自动运行的。

为使区域划分方法普遍适用于各种规模的网络，并且使其结果更加符合实际情况，需要加入了一些人为控制参数。在自动区域划分前，规划人员可根据网络规模，通过修改核心节点业务量门限和汇聚节点业务量门限来决定网络所需层次，若网络规模较小，无需三个层次，则可将汇聚节点业务量门限设置为0，这样区域划分后的网络就只会包含核心层和汇聚层。此外，由于网络中可能存在某些特殊节点，必须被规划为某一特定层次节点，可在自动区域划分前，事先设置这些节点的类型(如某个节点业务量较小，但却很重要，必须放置在核心区域中)。

利用本发明所述的通信网络规划中自动区域划分方法划分出的结果符合网络的实际组网情况，并加入了一些人为控制参数，使得结果更加可行。

图3是在根据本发明的规划软件中执行网络其余划分之前的拓扑显示图。节点业务量信息、节点距离信息、节点类型信息(某些需预先确定类型的节点)，核心节点业务量门限和汇聚节点业务量门限参数需在区域划分前输入。

设共有N个节点，第i个节点业务量用ti表示，第i个节点和第j个节点间距离用dij，核心节点业务量门限和汇聚节点业务量门限分别用BL和CL表示。

对于输入节点类型信息中未确定类型的节点根据以下原则确定类型。

若ti≥BL，则i为核心节点，将其放入核心节点列表BList；

若ti＜BL并且ti≥CL，则i为汇聚节点，将其放入汇聚节点列表CList；

若ti＜BL，则i为边缘节点，将其放入边缘节点列表EList。

区域的结构中包含区域类型标识，一个节点列表NL(用于存储该区域包含的所有节点的编号)和上层接入节点号AN。

核心区域生成：创建一个区域，将该区域类型设置为核心区域，上层接入节点号设置为-1，表示核心区域没有上层接入节点，并把所有类型为核心节点的节点号放入核心区域包含的NL中。

汇聚区域生成：对于每个汇聚节点i，i∈CList，求

产生时的j值，即汇聚节点i距离最近的核心节点号j。判断以核心节点j为上层接入节点的汇聚区域是否存在，若不存在，则创建一个区域，将该区域类型设置为汇聚区域，上层接入节点号设置为j，并把i放入该区域包含的NL中。若存在，则直接将i放入该区域包含的NL中。

边缘区域生成：对于每个边缘节点i，i∈EList，求

产生时的j值，即边缘节点i距离最近的核心节点或汇聚节点号j。判断以节点j为上层接入节点的边缘区域是否存在，若不存在，则创建一个区域，将该区域类型设置为边缘区域，上层接入节点号设置为j，并把i放入该区域包含的NL中。若存在，则直接将i放入该区域包含的NL中。

根据以上算法，就可确定每个节点所属区域，最终得到一个核心区域，多个汇聚区域和边缘区域，达到区域划分目的，网络区域划分后各区域情况如图4所示。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种通信网络规划中的自动区域划分方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

根据节点业务量门限，将每个节点进行分类；以及

根据所述节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域，

其中所述根据节点业务量门限，将每个节点进行分类的步骤包括以下步骤中的一个：

将业务量大于核心节点业务量门限的节点设置为核心节点；

将业务量小于所述核心节点业务量门限且大于汇聚节点业务量的节点设置为汇聚节点；以及

将其它节点设置为边缘节点。

2.根据权利要求1所述的自动区域划分方法，其特征在于，当节点为所述核心节点时，所述根据所述节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域的步骤包括：创建核心区域结构并将所述核心节点加入所述核心区域。

3.根据权利要求1所述的自动区域划分方法，其特征在于，当节点为所述汇聚节点时，所述根据所述节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域的步骤包括：

找出距离所述汇聚节点最近的核心节点；

判断是否存在以所述最近的核心节点为接入节点的汇聚区域；以及

如果判断结果为不存在，创建以所述最近的核心节点为接入节点的汇聚区域，并将所述汇聚节点加入到所述汇聚区域中，否则，直接将所述汇聚节点加入到所述汇聚区域中。

4.根据权利要求1所述的自动区域划分方法，其特征在于，当节点为所述边缘节点时，所述根据所述节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域的步骤包括以下步骤：

找出距离所述边缘节点最近的核心节点；

判断是否存在以所述最近的核心节点为接入节点的边缘区域；以及

如果判断结果为不存在，创建以所述最近的核心节点为接入节点的边缘区域，并将所述边缘节点加入到所述边缘区域中，否则，直接将所述边缘节点加入到所述边缘区域中。

5.根据权利要求1所述的自动区域划分方法，其特征在于，当节点为所述边缘节点时，所述根据所述节点间的距离信息，生成与通过分类所获取的节点类型信息相对应的区域的步骤包括以下步骤：

找出距离所述边缘节点最近的汇聚节点；

判断是否存在以所述最近的汇聚节点为接入节点的边缘区域；以及

如果判断结果为不存在，创建以所述最近的汇聚节点为接入节点的边缘区域，并将所述边缘节点加入到所述边缘区域中，否则，直接将所述边缘节点加入到所述边缘区域中。

6.根据权利要求1或2所述的自动区域划分方法，其特征在于，所述核心节点的数量大于1。

7.根据权利要求2所述的自动区域划分方法，其特征在于，所述核心区域为一个区域。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的自动区域划分方法，其特征在于，还包括：在将每个节点进行分类之前，设置一些所述节点的类型。

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