專利名稱：用于波長交換光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的損傷感知路由和波長分配的系統(tǒng)和方法
用于波長交換光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的損傷感知路由和波長分配的系
統(tǒng)和方法相關(guān)申請案的交叉參考本申請案要求李勇等人在2010年1月觀日遞交的申請?zhí)枮椤癠S 12/695634”， 且標(biāo)題為"Architecture Framework for the Control Plane and Measurement of Impairment-Aware Routing and Wavelength Assignment in Wavelength Switched Optical Networks"的美國正式申請的優(yōu)先權(quán)，該正式申請要求李勇等在2009年2月6日遞交的，申請?zhí)枮?US 61/150，679”，且標(biāo)題為"Architecture Framework for the Control Plane and Measurement of Impairment-Aware Routing and Wavelength Assignment in Wavelength Switched Optical Networks”的美國臨時專利申請案的優(yōu)先權(quán)，以上兩案如同全文再現(xiàn)般引用的方式并入本文中。
背景技術(shù)：
波分復(fù)用(WDM)是一種預(yù)想用以增加光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的帶寬容量且實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)中的雙向通信的技術(shù)。在WDM網(wǎng)絡(luò)中，可使用單根光纖在網(wǎng)絡(luò)元件(NE)之間同時傳送多個數(shù)據(jù)信號。具體地說，可為各個信號分配不同的傳送波長，使得其不會彼此干擾或沖突。信號通過網(wǎng)絡(luò)所采取的路徑稱為光路。波長交換光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WSON)是一種類型的WDM網(wǎng)絡(luò)，其尋求以與現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)相比更少的光-電-光(0E0)轉(zhuǎn)換方式沿光路(例如在各個NE處)交換光信號。實施WDM網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)之一是在任一給定時間內(nèi)傳輸為通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母鞣N信號的進行路徑計算過程中確定路由和波長分配(RWA)。不同于傳統(tǒng)電路交換和以面向連接的包交換網(wǎng)絡(luò)，其僅須為穿過網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流確定路徑，WDM網(wǎng)絡(luò)具有額外的約束條件，即其必須確保單根光纖上的兩個信號不會同時使用同一波長。此約束因以下事實而更加復(fù)雜=WDM 網(wǎng)絡(luò)通常使用包括有限數(shù)目個可用光學(xué)波長的特定光學(xué)頻帶。由此，RWA仍然是在光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中實施WDM技術(shù)的挑戰(zhàn)之一。路徑計算也可能因沿光路的其它問題(例如過量的光學(xué)噪聲)而受約束。沿路徑傳播的光學(xué)信號可因所述信號所遭遇的光纖和光學(xué)裝置中的各種物理過程而更改。當(dāng)對信號的更改導(dǎo)致信號降級時，這些物理過程稱為“光學(xué)損傷”。光學(xué)損傷可沿信號所遍歷的路徑而累積，且應(yīng)在WSON中的路徑選擇期間予以考慮，以確保(例如)從入口點到出口點的信號傳播具有可接受量的降級。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施例中，本發(fā)明包含一種設(shè)備，所述設(shè)備包括路徑計算元件(PCE)，其用于至少局部損傷感知RWA，且基于支持路徑路由、波長分配(WA)和損傷確認(IV)的PCE協(xié)議(PCEP)與路徑計算客戶端(PCC)通信。在另一實施例中，本發(fā)明包含一種網(wǎng)絡(luò)組件，所述網(wǎng)絡(luò)組件包括至少一個處理器， 其用于實施一種方法，所述方法包括建立與PCC的PCEP會話；從PCC接收包括RWA信息和約束的路徑計算信息；基于路徑計算信息和供應(yīng)商設(shè)備的私有損傷信息來建立損傷感知 RffA(IA-RffA)；以及基于IA-RWA將路徑和所分配的波長發(fā)送到PCC。在又一實施例中，本發(fā)明包含一種方法，其包括使用路由和組合式WA與IV為光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的多個NE建立損傷感知路由和波長分配。將從結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書進行的以下詳細描述中更清楚地理解這些和其它特征。


為了更完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考結(jié)合附圖和詳細描述而進行的以下簡要描述，其中相同參考標(biāo)號表示相同部分。圖1是WSON系統(tǒng)的實施例的示意圖。圖2是組合式損傷感知RWA架構(gòu)的實施例的示意圖。圖3是組合式損傷感知RWA架構(gòu)的另一實施例的示意圖。圖4是分開式損傷感知RWA架構(gòu)的實施例的示意圖。圖5是分開式損傷感知RWA架構(gòu)的另一實施例的示意圖。圖6是分開式損傷感知RWA架構(gòu)的另一實施例的示意圖。圖7是分開式損傷感知RWA架構(gòu)的另一實施例的示意圖。圖8是分布式損傷感知RWA架構(gòu)的實施例的示意圖。圖9是路徑計算通信方法的實施例的協(xié)議圖。圖10是路徑計算通信方法的另一實施例的協(xié)議圖。圖11是路徑計算通信方法的另一實施例的協(xié)議圖。圖12是通用計算機系統(tǒng)的實施例的示意圖。
具體實施例方式開始應(yīng)理解，盡管下文提供一個或一個以上實施例的說明性實施方案，但可使用任何數(shù)量的技術(shù)(不管是目前已知還是現(xiàn)有的)來實施所揭示的系統(tǒng)和/或方法。本發(fā)明決不應(yīng)限于下文所說明的說明性實施方案、圖式和技術(shù)，包含本文所說明和描述的示范性設(shè)計和實施方案，而是可在所附權(quán)利要求書連同其整個范圍的均等物的范圍內(nèi)修改。為了確保光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的合適操作，可以詳細等級表征多個網(wǎng)絡(luò)組件(例如NE、子系統(tǒng)、裝置、纜線布設(shè)等)?？稍诰W(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、安裝和接通階段考慮這些網(wǎng)絡(luò)組件的詳細特性。 另外，可在日常操作期間使用所述網(wǎng)絡(luò)組件特性，例如用于計算和建立光路以及監(jiān)視連接。 詳細特性可包括因組件中的物理過程而導(dǎo)致的光學(xué)損傷。本文揭示用于擴展PCEP以支持光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(例如WS0N)中的IA-RWA的方法和系統(tǒng)。 可在網(wǎng)絡(luò)的控制平面處管理IA-RWA。可使用多個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(例如PCEP和一般化多協(xié)議標(biāo)簽交換(GMPLQ)，基于網(wǎng)絡(luò)組件特性以及損傷對光傳播的預(yù)期影響來執(zhí)行損傷感知路徑計算?？墒褂枚鄠€架構(gòu)來實施網(wǎng)絡(luò)中的IA-RWA，其可包括組合式路由、WA和IV架構(gòu)；分開式路由、WA和IV架構(gòu)；以及分布式WA與IV架構(gòu)。圖1說明WSON系統(tǒng)100的一個實施例。系統(tǒng)100可包括WSON 110、控制平面控制器120以及PCE 130。WSON 110、控制平面控制器120以及PCE 130可經(jīng)由光學(xué)、電或無線構(gòu)件彼此通信。WSON 110可包括使用光纖彼此耦合的多個NE 112。在一實施例中，光纖也可視為NE 112。光學(xué)信號可在可穿過一些NE 112的光路上的WS0N110傳輸傳輸。另外， NEl 12中的一些(例如在WSON 110末端的NE)可用于在來自外部來源的電信號與WSON 110 中使用的光學(xué)信號之間轉(zhuǎn)換。盡管WSON 110中展示四個NE 112，但WSON 110可包括任何數(shù)量的NE 112。WSON 110傳輸可為使用有源或無源組件來傳輸光學(xué)信號的任何光學(xué)網(wǎng)絡(luò)。WSON 110可實施WDM傳輸以通過WSON 110傳輸光學(xué)信號，且可包括如下文詳細描述的各種光學(xué)組件。WSON 110可為長距離網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)或住宅接入網(wǎng)絡(luò)的一部分。NE 112可為傳輸信號通過WSON 110的任何裝置或組件。在一實施例中，NE 112 本質(zhì)上由光學(xué)處理組件(例如線路端口、分出端口、插入端口、發(fā)射器、接收器、放大器、光學(xué)分接頭等等)組成，且不含有任何電處理組件?；蛘?，NE 112可包括光學(xué)處理組件與電處理組件的組合。NE 112中的至少一些可配置有波長轉(zhuǎn)換器、光電(OE)轉(zhuǎn)換器、電光(EO) 轉(zhuǎn)換器、OEO轉(zhuǎn)換器或其組合。然而，對NE 112中的至少一些NE來說，不具有這些轉(zhuǎn)換器可為有利的，因為這樣可降低WSON 110的成本和復(fù)雜性。在特定實施例中，NE 112可包括光學(xué)交叉連接(OXC)、光子交叉連接(PXC)、光學(xué)分插多路復(fù)用器(OADM)、I類或II類可重新配置的光學(xué)分插多路復(fù)用器(ROADM)、波長選擇性交換器(WSS)、固定光學(xué)分插多路復(fù)用器(FOADM)或其組合。NE 112可經(jīng)由光纖彼此耦合。光纖可用于建立NE 112之間的光學(xué)鏈路且在NE 112傳輸之間傳輸光學(xué)信號。光纖可包括如國際電信聯(lián)盟(ITU)的電信標(biāo)準(zhǔn)化部門(ITU-T) 標(biāo)準(zhǔn)G. 652中所定義的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(SMF)、如ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G. 653中所定義的色散移位SMF、 如ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G. 654中所定義的截止移位SMFJn ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G. 655中所定義的非零色散移位SMFJn ITU-T標(biāo)準(zhǔn)G. 656中所定義的寬帶非零色散移位SMF或其組合。這些光纖類型可通過其光學(xué)損傷特性來區(qū)分，例如衰減、色散、偏振模色散、四波混合或其組合。這些效應(yīng)可取決于波長、信道間距、輸入功率電平或其組合。可使用光纖來傳輸傳輸WDM信號， 例如ITU-TG. 694. 2中所定義的常規(guī)WDM(CffDM)信號或ITU-T G. 694. 1中所定義的密集 WDM(DffDM)信號。本文所描述的所有標(biāo)準(zhǔn)均以引用的方式并入本文中。NE 112在其中操作和通信的網(wǎng)絡(luò)層可稱為傳輸傳輸平面?？刂破矫婵刂破?20可協(xié)調(diào)WSON 110內(nèi)的活動。具體地說，控制平面控制器120 可接收光學(xué)連接請求，且經(jīng)由多協(xié)議標(biāo)簽交換流程工程設(shè)計(MPLS-TE)或GMPLS向WSON 110提供光路信令，從而協(xié)調(diào)NE 112，使得在很少或無競爭的情況下使數(shù)據(jù)信號路由通過 ffS0N110o另外，控制平面控制器120可使用PCEP與PCE 130通信，以向PCE 130提供可用于路徑計算的信息，且/或從PCE 130接收路徑計算，且將路徑計算轉(zhuǎn)發(fā)到NE 112?？刂破矫婵刂破?20可位于WSON 110外部的組件(例如外部服務(wù)器)中，或可位于WSON 110內(nèi)的組件(例如NE 112)中。控制平面控制器120在其中操作的網(wǎng)絡(luò)層可稱為控制平面，其可與傳輸平面分開且可管理傳輸平面。PCE 130可(例如)在控制平面處對WSON系統(tǒng)100執(zhí)行RWA的全部或一部分。具體地說，PCE 130可從控制平面控制器120、從NE 112或從兩者接收可用于RWA的波長或其它信息。PCE 130可(例如)通過計算用于光學(xué)信號的路線或光路、指定用于每一光路的光學(xué)波長，且確定沿光路的應(yīng)在該處將光學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電信號或不同波長的NE 112，來處理所述信息以獲得RWA。RWA可包含用于每一傳入信號的至少一個路線以及與每一路線相關(guān)聯(lián)的至少一個波長。PCE 130接著可將RWA信息的全部或一部分發(fā)送到控制平面控制器 120或直接發(fā)送到NE 112。為了在此過程中輔助PCE 130,PCE 130可包括全局業(yè)務(wù)工程設(shè)計數(shù)據(jù)庫(TED)、RWA信息數(shù)據(jù)庫、光學(xué)性能監(jiān)視器(OPM)、物理層約束(PLC)信息數(shù)據(jù)庫或其組合。PCE 130可位于WSON 110外部的組件(例如外部服務(wù)器)中，或可位于WSON 110 內(nèi)的組件(例如NE 112)中。在一些實施例中，PCE 130可接收來自PCC的路徑計算請求。PCC可為請求PCE 130 執(zhí)行路徑計算的任何客戶端應(yīng)用程序。PCC也可為作出此請求的任何網(wǎng)絡(luò)組件，例如控制平面控制器120，或任何NE 112，例如ROADM或F0ADM。一般來說，PCC使用PCEP與PCE130 通信，但也可使用其它可接受的通信協(xié)議。可存在許多類型的可影響PCE 130處的路徑計算的路徑計算約束。路徑計算約束可包含于PCC所請求的路徑計算中。在一個實施例中，路徑計算約束包含光學(xué)質(zhì)量約束。這些約束的實例包含光學(xué)信噪比(OSNR)、放大器自發(fā)發(fā)射(ASE)、偏振模色散(PMD)、偏振相關(guān)損失(PDL)、相干光學(xué)串?dāng)_、不相干光學(xué)串?dāng)_、有效通帶、增益非均勻性、增益瞬變、色散或其組合。在一些實施例中，可將路徑計算約束分類為線性的，因為其效應(yīng)與光學(xué)信號功率無關(guān)，且其個別地影響波長?；蛘?，可將路徑計算約束分類為非線性的，因為其效應(yīng)與光學(xué)信號功率有關(guān)，產(chǎn)生多個波長信道上的色散、引起波長信道之間的串?dāng)_或其組合。不管怎樣， 可將路徑計算約束傳送到PCE 130，使得PCE 130可在計算信號通過WSON 100的路徑時考慮所述約束。WSON系統(tǒng)100中所使用的路徑計算信息還可包括損傷信息，其可用于執(zhí)行WSON 110中的IA-RWA。舉例來說，PCE 130可對WSON系統(tǒng)100執(zhí)行IV的全部或一部分，其可包括基于路徑中可使所傳播的光學(xué)信號降級的任何損傷來確認所計算的路徑。當(dāng)光學(xué)損傷沿光學(xué)信號所傳播的路徑累積時，損傷可使信號降級，這可降低信號的誤碼率(BER)，或甚至導(dǎo)致無法檢測或解調(diào)所述信號。如果信號的因光學(xué)損傷而導(dǎo)致的BER(或信號質(zhì)量的任何其它量度)可為可接受的或容許的，且可以足夠的準(zhǔn)確性來檢測所述信號，那么所述路徑可通過確認。然而，如果信號的BER因光學(xué)損傷而相當(dāng)?shù)?，那么可拒絕所述路徑或?qū)⑺雎窂綇脑试S路徑中排除。光學(xué)損傷可受網(wǎng)絡(luò)組件的物理過程或條件影響，例如光纖類型、NE 112的類型和位置、可共享沿信號路徑的光纖段的其它光學(xué)信號的存在，或其組合。光學(xué)損傷以及可導(dǎo)致這些損傷的物理過程在多個光學(xué)通信參考中有描述，例如因特網(wǎng)工程設(shè)計特別工作組 (IETF)請求注解(RFC)40M，其如同全文再現(xiàn)般以引用的方式并入本文中。郭溫達·Ρ·阿戈沃(Govind P. Agrawal)在2002年由威利跨科學(xué)出版社(Wiley-Interscience)出版的 “光纖通信系統(tǒng)(Fiber-Optic Communications Systems) ”中以及2007年由學(xué)術(shù)出版社 (Academic I^ress)出版的“非線性光纖(Nonlinear Fiber Optics) ”中也描述了光學(xué)損傷， 上述兩部文獻均以引用的方式并入本文中。一些網(wǎng)絡(luò)中可忽略光學(xué)損傷，其中每個路徑均可對網(wǎng)絡(luò)中的準(zhǔn)許信號類型有效。 在此情況下，可在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計期間考慮光學(xué)損傷，且接著在之后(例如在路徑計算期間)忽略。然而，在其它網(wǎng)絡(luò)(例如較大網(wǎng)絡(luò))中，限制對每一信號類型允許的路徑可能是不實際的。代替的是，可(例如)在路徑計算期間使用近似技術(shù)(例如鏈路預(yù)算和色散(上升時間)預(yù)算)對多個路徑執(zhí)行IV。用于IV的近似技術(shù)在多個光學(xué)參考中有描述，包含ITU-T G. 680和ITU-T系列G補充39 (G. Sup39)，上述兩者以引用的方式并入本文中。用于IV的近似技術(shù)可基于損傷模型，且可用于(例如)在控制平面層級處近似或估計因網(wǎng)絡(luò)組件(例如NE)而導(dǎo)致的損傷。舉例來說，近似的IV可包括確定針對一信號類型，哪些路徑可具有可接受的BER或0SNR。在一些情況下，如下文所述，可通過(例如)在PCE處組合近似的 IV與RWA來改進網(wǎng)絡(luò)中的IA-RWA。在一些情況下，損傷效應(yīng)可能要求準(zhǔn)確的估計，例如在添加新路徑之前需要損傷對現(xiàn)存路徑的影響的評估。多種方法可用于準(zhǔn)確或詳細的IV，例如基于解出描述光纖中的信號傳播的多個偏微分方程式的方法。所述方法還可包括將詳細模型用于網(wǎng)絡(luò)組件。這些方法的估計/模擬時間可取決于網(wǎng)絡(luò)中的情形或條件?？赡苄枰罅康臅r間來確認或準(zhǔn)予使用詳細IV的路徑。為了增加確認路徑的概率，可在詳細IV之前執(zhí)行近似IV。由于詳細 IV可基于可實質(zhì)上不同于RWA方法的估計/模擬方法，因此詳細IV過程可與RWA過程分開，例如使用單獨的IV實體或單獨的PCE?？稍诼窂接嬎銓嶓w之間，例如PCE與PCC之間或PCE之間無限制或約束的情況下， 共享一些路徑計算信息(例如RWA信息)。然而，在一些情況下，損傷信息可為私有信息，且不可在網(wǎng)絡(luò)中的不同組件的不同供應(yīng)商之間共享。舉例來說，如果使用某些專有損傷模型來確認路徑或供應(yīng)商選擇不對一組NE共享損傷信息，那么損傷信息不可共享。舉例來說， 在包括對應(yīng)于第一供應(yīng)商且遍歷穿過對應(yīng)于多個第二供應(yīng)商的多個NE (例如，OADM、PXC 等)的線路段的網(wǎng)絡(luò)中，所述線路段的損傷信息可為私有的，且不可與第二供應(yīng)商共享。然而，第二供應(yīng)商的損傷信息可為公開的，且可與第一供應(yīng)商共享。在一實施例中，為了使第一供應(yīng)商設(shè)備的損傷信息維持私有，第一供應(yīng)商設(shè)備可提供到達網(wǎng)絡(luò)中的第一 PCE的潛在路徑的列表，其可考慮入口節(jié)點與出口節(jié)點之間的路徑計算的列表。路徑列表還可包括波長約束以及(例如)對于第一供應(yīng)商以及至少一第二供應(yīng)商可能共享的損傷信息。接著可將列表發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的第二 PCE以執(zhí)行IA-RWA。然而， 在相對較大的網(wǎng)絡(luò)中，路徑列表可能相當(dāng)大，這可能導(dǎo)致縮放問題。在另一實施例中，第一供應(yīng)商設(shè)備可包括類似PCE的實體，其將路徑列表提供給網(wǎng)絡(luò)中負責(zé)IA-RWA的PCE。類似 PCE的實體可不執(zhí)行RWA，且因此可不需要知道波長可用性信息。此方法可減少因轉(zhuǎn)發(fā)相當(dāng)大的列表而導(dǎo)致的縮放問題。在另一實施例中，第一供應(yīng)商設(shè)備可包括PCE，其可用于(例如)代表網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行IA-RWA。此方法可能比其它方法難實施，但可減少所交換的信息的量以及所涉及的路徑計算實體的數(shù)量。另外，多個IV方案可用于IA-RWA，例如基于不同細節(jié)等級和/或不同架構(gòu)。舉例來說，IA-RWA過程可包括用于候選路徑的IV，其中可依據(jù)可接受的光學(xué)損傷效應(yīng)來確認(例如，兩個節(jié)點之間的)一組路徑。因此，經(jīng)確認的路徑可具備相關(guān)聯(lián)的波長約束。當(dāng)(例如)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的當(dāng)前使用狀態(tài)而提供時，路徑和相關(guān)聯(lián)的波長可或可不在網(wǎng)絡(luò)中可用。 可響應(yīng)于接收到的對兩個節(jié)點之間至多K個(其中K為整數(shù))有效路徑的請求而提供所述組路徑?？稍诓唤沂娟P(guān)于供應(yīng)商的設(shè)備的私有損傷信息的情況下提供所述組路徑。另外或替代地，IA-RffA過程可包括詳細IV (IV-詳細)，其中可提交對路徑和相關(guān)聯(lián)波長的確認請求。接著可確認路徑和相關(guān)聯(lián)的波長，且可相應(yīng)地提供響應(yīng)。類似于針對候選路徑的IV的情況，IV響應(yīng)可不揭示關(guān)于供應(yīng)商的設(shè)備的損傷信息。
或者，IA-RffA過程可包括分布式IV，其中可使用近似的損傷降級量度，例如0SNR、 差分群延遲(DGD)等。近似的量度可(例如)使用GMPLS或其它信令協(xié)議運載通過路徑且沿路徑累積。當(dāng)累積的量度到達目的節(jié)點時，可作出關(guān)于路徑有效性的最終決策。此方法可能要求揭示關(guān)于供應(yīng)商的設(shè)備(例如沿路徑)的損傷信息?？稍诠鈱W(xué)網(wǎng)絡(luò)(例如WS0N)中使用多個IA-RWA架構(gòu)，以執(zhí)行路由、WA和IV。圖2 說明組合式IA-RWA架構(gòu)200的實施例。在組合式IA-RWA架構(gòu)200中，PCC 210可向PCE 220發(fā)送路徑計算請求，其可包括路徑計算信息。路徑計算請求可包括RWA信息，且PCE 220 可先前就知曉(例如)多個供應(yīng)商的設(shè)備的共享損傷信息。然而，PCE 220可請求額外的損傷信息，例如任一額外供應(yīng)商的設(shè)備的非共享損傷信息。PCE 220可接著使用RWA信息和損傷信息來執(zhí)行組合式路由、WA和IV。PCE 220可使用單個計算實體(例如處理器)來執(zhí)行組合式IA-RWA。舉例來說，處理器可使用單個或多個算法來處理RWA信息和損傷信息，以計算光路，為每一光路分配光學(xué)波長，且確認光路?；蛘撸琍CE 220可使用多個處理器來計算和確認光路且分配波長。在IA-RWA過程期間，PCE 220可執(zhí)行近似IV或詳細IV以確認光路，如上文所述。 另外，PCE 220可在RWA之前執(zhí)行IV。由此，PCE 220可首先依據(jù)可接受的損傷效應(yīng)而產(chǎn)生候選和有效路徑列表，且接著基于所述列表執(zhí)行RWA以提供所計算的路徑?；蛘?，PCE 220 可在IV之前執(zhí)行RWA，其中可首先獲得所計算路徑的列表，且接著可基于損傷信息來確認
每一路徑。PCE 220計算路徑所需的RWA信息和損傷信息的量可依據(jù)所使用的算法而變。如果需要，那么PCE 220可在NE之間建立足夠的網(wǎng)絡(luò)鏈路之前不計算路徑，或當(dāng)提供了關(guān)于 NE和網(wǎng)絡(luò)拓撲的足夠RWA信息和損傷信息時計算路徑。PCE 220可接著向PCC 210發(fā)送所計算的路徑以及分配給所述路徑的波長。PCE響應(yīng)可不揭示關(guān)于供應(yīng)商的設(shè)備的損傷信息。 組合式IA-RWA架構(gòu)200可改進IA-RWA的效率，且對于網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、較小WSON或兩者可為優(yōu)選的。圖3說明另一組合式IA-RWA架構(gòu)300的實施例。在組合式IA-RWA架構(gòu)300中， PCC 310可向第一 PCE 320發(fā)送路徑計算請求。第一 PCE 320可用于對候選路徑(IV候選者)執(zhí)行路由、WA和IV。第一 PCE 320可使用路徑計算請求中的RWA信息來執(zhí)行組合式 IA-RWA。第一 PCE 320可先前就知曉多個供應(yīng)商的設(shè)備的共享損傷信息，但可請求額外的損傷信息，例如任何額外供應(yīng)商的設(shè)備的非共享損傷信息。損傷信息可包括(例如)源節(jié)點與目的節(jié)點之間的一組K個路徑，以及與所述路徑相關(guān)聯(lián)的多個波長。第一 PCE 320可 (例如)使用IV近似技術(shù)，基于損傷信息而產(chǎn)生一組經(jīng)確認的路徑。第一 PCE 320可基于所產(chǎn)生的所述組經(jīng)確認路徑來執(zhí)行RWA。第一 PCE 320可接著向第二 PCE (或IV實體)發(fā)送所計算且確認的路徑以及所分配波長的列表，所述第二 PCE可用于執(zhí)行詳細IV(IV-詳細)。第二 PCE 322可先前就知曉可不與第一 PCE 320共享的損傷信息，且可使用所述損傷信息來確認路徑。另外，第二 PCE 322可請求額外的損傷信息，例如任一額外供應(yīng)商的設(shè)備的非共享損傷信息。因此，第二 PCE 322可確認每一所計算路徑，且向第一 PCE 320返回最終經(jīng)確認路徑列表，第一 PCE 320可接著將所述列表轉(zhuǎn)發(fā)到PCC 310。最終經(jīng)確認路徑列表可不包括私有損傷信息。
在替代實施例中，第一 PCE 320可與第二 PCE 322通信，持續(xù)檢查每一所計算路徑的有效性所需的次數(shù)。舉例來說，第一 PCE 320可向第二 PCE 322發(fā)送對每一所計算路徑的確認請求，且第二 PCE 322可基于詳細IV過程的結(jié)果而向第一 PCE 320返回對每一請求的肯定或否定響應(yīng)。由此，第一 PCE 320可不在來自第二 PCE 322的響應(yīng)中獲得任何私有損傷信息。組合式IA-RWA架構(gòu)300可用于以下情況，其中第一 PCE 320、第二 PCE 322或兩者可存取關(guān)于供應(yīng)商的設(shè)備的私有損傷信息，但可不共享所述信息。另外，將IV過程分成第一 PCE 320與第二 PCE 322之間的初始近似IV與后續(xù)詳細IV可改進IA-RWA的效率和精度。圖4說明分開式IA-RWA架構(gòu)400的實施例。在分開式IA-RWA架構(gòu)400中，PCC 410可向第一 PCE(或IV實體)420發(fā)送路徑計算請求，第一 PCE 420可用于使用近似或詳細技術(shù)/模型來執(zhí)行IV。第一 PCE 420可先前就知曉多個供應(yīng)商的設(shè)備的共享損傷信息， 但可獲得額外的損傷信息，例如任何額外供應(yīng)商的設(shè)備的非共享損傷信息。第一 PCE 420 可使用路徑計算請求中的損傷信息以及可能一組可用波長來產(chǎn)生經(jīng)確認路徑列表。舉例來說，損傷信息可包括(例如)源節(jié)點與目的節(jié)點之間的一組約K個路徑，以及與所述路徑相關(guān)聯(lián)的多個波長。第一 PCE 420可基于損傷信息產(chǎn)生一組經(jīng)確認路徑。舉例來說，第一 PCE 420可向第二 PCE 422發(fā)送路徑和相關(guān)聯(lián)波長的列表，而不與第二 PCE 422或任何其它PCE 共享損傷信息。第二 PCE 422可用于將波長分配給第一 PCE 420所提供的路徑，且可接著將路徑列表發(fā)送到第三PCE 424，其可用于路由分配。第三PCE似4可從PCC 410接收路徑計算信息，且使用來自PCC 410的信息以及來自第一 PCE 420和第二 PCE 422的信息來執(zhí)行路徑計算，以獲得多個所計算且經(jīng)確認的路徑以及對應(yīng)的波長。第三PCE似4可接著向PCC 410 發(fā)送所計算的路徑和所分配的波長。在替代實施例中，第三PCE似4可從PCC 410接收路徑計算請求，且產(chǎn)生所計算路徑和對應(yīng)波長的列表，其可發(fā)送到第二 PCE 422。第二 PCE 422可將波長分配給路徑，且將路徑和波長列表傳送到第一 PCE 420以確認每一路徑。舉例來說，第一 PCE 420可發(fā)送對每一所計算路徑的肯定或否定響應(yīng)，(例如)而不共享私有損傷信息。最后，可經(jīng)由PCE中的任一者向PCC 410發(fā)送經(jīng)確認路徑和相關(guān)聯(lián)波長。圖5說明另一分開式IA-RWA架構(gòu)500的實施例。在分開式IA-RWA架構(gòu)500中， PCC 510可向第一 PCE(或IV實體)520發(fā)送路徑計算請求，第一 PCE 520可用于使用近似或詳細技術(shù)/模型來執(zhí)行IV，且(例如)以類似于分開式IA-RWA架構(gòu)400的方式，向第二 PCE 522發(fā)送經(jīng)確認路徑和對應(yīng)波長的列表。然而，第二 PCE 522可用于(例如)使用共享處理器或?qū)Ｓ锰幚砥鱽韴?zhí)行組合式RWA。因此，第二 PCE 522可從PCC 510接收路徑計算信息，且使用來自PCC 510的信息以及來自第一PCE 520的信息來執(zhí)行路徑計算，以獲得多個所計算且經(jīng)確認的路徑以及對應(yīng)的波長。第二 PCE 522可接著向PCC 510發(fā)送所計算路徑和所分配波長。使第一 PCE 520與第二 PCE 522之間的IV過程與RWA過程分離可為有利的，因為由此可將兩個不同過程卸載到兩個單獨且專門的處理實體，這可改進計算效率。在替代實施例中，第二PCE 522可從PCC 510接收路徑計算請求，且產(chǎn)生所計算路徑和對應(yīng)波長的列表。第二 PCE 522可接著將路徑和波長列表傳送到第一 PCE 520以確認每一路徑。舉例來說，第一 PCE 520可發(fā)送對每一所計算路徑的肯定或否定響應(yīng)，(例如) 而不共享私有損傷信息。最后，可經(jīng)由PCE中的任一者向PCC 510發(fā)送經(jīng)確認路徑和相關(guān)聯(lián)波長。圖6說明另一分開式IA-RWA架構(gòu)600的實施例。在分開式IA-RWA架構(gòu)600中， PCC 610可向第一 PCE(或IV實體)620發(fā)送路徑計算請求，第一 PCE 620可用于對候選路徑執(zhí)行IV。第一 PCE 620可先前就知曉多個供應(yīng)商的設(shè)備的共享損傷信息，但可請求額外的損傷信息，例如任何額外供應(yīng)商的設(shè)備的非共享損傷信息。第一 PCE 620可使用路徑計算請求中的損傷信息以及可能一組可用波長來產(chǎn)生經(jīng)確認路徑列表。舉例來說，損傷信息可包括(例如)源節(jié)點與目的節(jié)點之間的一組約K個路徑，以及與所述路徑相關(guān)聯(lián)的多個波長。第一 PCE 620可(例如)使用IV近似技術(shù)，基于損傷信息而產(chǎn)生一組經(jīng)確認的路徑。 第一 PCE 620可向第二 PCE 622發(fā)送路徑和相關(guān)聯(lián)波長的列表。然而第一 PCE 620可不與第二 PCE 622共享損傷信息。第二 PCE 622可用于(例如)使用共享處理器或?qū)Ｓ锰幚砥鱽韴?zhí)行組合式RWA。 第二 PCE 622可從PCC 610接收路徑計算信息，且使用此信息以及來自第一 PCE 620的信息來執(zhí)行路徑計算，以獲得多個所計算且經(jīng)確認的路徑以及對應(yīng)的波長。第二 PCE 622可接著向第三PCE (或IV實體)624發(fā)送所計算且確認的路徑以及所分配波長的列表，所述第三PCE 6M可用于執(zhí)行詳細IV。第三PCE 6 可先前就知曉可不與第二 PCE 622共享的損傷信息，且可使用所述損傷信息來確認路徑。另外，第三PCE 6M可請求額外的損傷信息，例如任一額外供應(yīng)商的設(shè)備的非共享損傷信息。因此，第三PCE 6M可確認每一所計算路徑，且向第二 PCE 622返回最終經(jīng)確認路徑列表。第二 PCE 622或第一 PCE 620可接著將最終列表轉(zhuǎn)發(fā)到PCC610。 最終經(jīng)確認路徑列表可不包括私有損傷信息。在替代實施例中，第二 PCE 622可與第三PCE 6M通信，持續(xù)檢查每一所計算路徑的有效性所需的次數(shù)。舉例來說，第二 PCE 622可向第三PCE 6M發(fā)送對每一所計算路徑的確認請求，且第三PCE 6M可基于詳細IV過程的結(jié)果向第二 PCE 622返回肯定或否定響應(yīng)。由此，第二 PCE 622可不在來自第三PCE 6 的響應(yīng)中獲得任何私有損傷信息。組合式IA-RWA架構(gòu)600可用于以下情況，其中第一 PCE 620和/或第三PCE 624(但不是第二 PCE 622)可存取關(guān)于供應(yīng)商的設(shè)備的私有損傷信息，但可不共享所述信息。另外，將IV過程分成第一 PCE 620與第三PCE 624之間的初始近似IV與后續(xù)詳細IV 可改進IA-RWA的效率和精度。圖7說明另一分開式IA-RWA架構(gòu)700的實施例。在分開式IA-RWA架構(gòu)700中， PCC 710可向第一 PCE 720發(fā)送路徑計算請求，第一 PCE 720可用于路由分配。第一 PCE 720可使用來自PCC 710的路徑計算信息來執(zhí)行路徑計算，且接著向第二 PCE 722發(fā)送所計算路徑以及路徑計算請求中的任何RWA信息，第二 PCE 722可用于組合式WA與IV。第二 PCE 722可從第一 PCE 720接收所計算路徑和RWA信息，且可先前就知曉(例如)多個供應(yīng)商的設(shè)備的共享損傷信息。第二PCE 722還可請求額外的損傷信息，例如任一額外供應(yīng)商的設(shè)備的非共享損傷信息。因此，第二 PCE 722可使用RWA信息和損傷信息來執(zhí)行組合式WA與IV。第二 PCE 722可使用單個或多個處理器來執(zhí)行組合式WA與IV。第二 PCE 722可執(zhí)行近似IV或詳細IV以確認所計算路徑。另外，第二 PCE 722可在WA之前
11執(zhí)行IV。由此，第二 PCE 722可首先(例如)基于所計算路徑而產(chǎn)生候選和有效路徑的列表，且接著執(zhí)行WA。或者，第二 PCE 722可在IV之前執(zhí)行WA，其中可將波長分配給所計算路徑，且接著可基于損傷信息來確認每一路徑。由于IV過程是與波長相關(guān)的，因此在第二 PCE 722中組合WA與IV可改進系統(tǒng)中的計算效率。接著可經(jīng)由第二 PCE 722或第一 PCE 720向PCC 710發(fā)送所計算路徑和所分配波長的最終列表。在替代實施例中，第二PCE 722可從PCC 710接收路徑計算請求，且產(chǎn)生經(jīng)確認路徑和所分配波長的列表，其可發(fā)送到第一 PCE 720。第一 PCE 720可接著基于來自第一 PCE 722的信息計算多個路徑和相關(guān)聯(lián)波長。最后，可經(jīng)由PCE中的任一者將所計算且經(jīng)確認的路徑以及相關(guān)聯(lián)波長發(fā)送到PCC 710。圖8說明分布式IA-RWA架構(gòu)800的實施例。在分布式IA-RWA架構(gòu)800中，PCE 810可從NE 820,830和840 (也許經(jīng)由直接鏈路)接收一些或所有RWA信息，且執(zhí)行路由分配。PCE 810接著將路由分配直接或間接傳遞到個別NE 820、830和840，其可接著(例如)基于本地信息在NE 820,830和840之間的本地鏈路處執(zhí)行分布式WA與IV(WA/IV)。舉例來說，NE 820可從NE 830和840接收本地RWA信息，且將一些或所有RWA信息發(fā)送到PCE 810。PCE 810可使用接收到的RWA信息來計算光路，且將光路列表發(fā)送到 NE820。NE 820可使用光路列表來將NE 830識別為光路中的下一 NE。NE 820可建立到NE 830的鏈路(例如經(jīng)由信令協(xié)議)，且使用可包括額外約束的所接收本地RWA信息來為經(jīng)由鏈路的傳送分配波長。另外，NE 820可使用本地損傷信息來執(zhí)行IV，且產(chǎn)生經(jīng)確認光路列表。經(jīng)確認路徑列表可對應(yīng)于多個波長，其可由PCE 810指定或在RWA信息中指示。NE 820 可基于近似模型和量度對至少一些波長執(zhí)行近似IV，所述近似模型和量度可(例如)使用 GMPLS或GMPLS資源保留協(xié)議(RSVP)而運載通過路徑或沿路徑累積。舉例來說，NE 820可基于可沿路徑由后續(xù)節(jié)點累積的信號質(zhì)量的量度(例如BER或0SNR)來執(zhí)行IV。NE 830可從NE 820接收光路和波長的列表，且使用光路列表來將NE 840識別為光路中的下一 NE。因此，NE 830可建立到NE 840的鏈路，且分配相同或不同波長用于經(jīng)由鏈路的傳送。NE 830還可使用由節(jié)點820使用的相同損傷信息和/或其它本地損傷信息， 以執(zhí)行IV且更新所確認光路和相關(guān)聯(lián)波長的列表。NE 830可基于相同的近似模型和量度 (例如BER、OSNR等)執(zhí)行近似IV，所述近似模型和量度可由節(jié)點830更新且進一步累積。 類似地，NE840可接收來自NE 830的光路和波長的列表，以及來自節(jié)點840的包含經(jīng)累積量度的損傷信息，更新接收到的信息，且沿路徑傳播所述信息。因此，可在NE之間以分布式方式分配波長和確認光路的同時路由信號，直到到達目的節(jié)點為止。在個別NE處分配波長可減少可在NE之間以及NE與PCE 810之間轉(zhuǎn)發(fā)的 RWA信息和損傷信息的量。然而，這些分布式WA/IV方案可能要求在NE之間共享一些本地和私有損傷信息。此外，這些基于信令的方案可能隨著所計算路徑和可用波長的數(shù)量增加而變得較不實際。上文所描述的IA-RWA架構(gòu)中的至少一些可能要求改變當(dāng)前協(xié)議和/或標(biāo)準(zhǔn)，例如關(guān)于PCE、信令、信息模型、路由或其組合。表1說明可能需要改變以支持上文的IA-RWA架構(gòu)的系統(tǒng)的一些方面。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，其包括路徑計算元件(PCE)，用于至少局部損傷感知路由和波長分配(RWA)，且基于支持路徑路由、波長分配(WA)和損傷確認(IV)的PCE協(xié)議(PCEP)與路徑計算客戶端(PCC)通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述PCE用于組合式路徑路由、WA和IV。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述PCE用于對多個候選路徑進行近似IV，且耦合到用于進行詳細IV的計算實體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述PCE用于路徑路由，且耦合到用于路徑WA的第二 PCE以及用于進行IV的計算實體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述PCE用于路徑路由和WA，且耦合到用于進行近似IV的計算實體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述計算實體用于對多個候選路徑的進行近似 IV，且其中所述PCE耦合到用于進行詳細IV的第二計算實體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述PCE用于路徑路由，且耦合到用于路徑WA和 IV 的第二 PCE。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述PCC是波長交換光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(WSON)的網(wǎng)絡(luò)元件 (NE)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述PCE用于路徑路由，且其中所述NE和所述 WSON中的多個第二 NE經(jīng)配置以用于分布式WA和IV。
10.一種網(wǎng)絡(luò)組件，其包括至少一個處理器，其用于實施包括以下步驟的方法 建立與路徑計算客戶端(PCC)的路徑計算元件(PCE)協(xié)議(PCEP)會話； 從所述PCC接收路徑計算信息，所述的路徑計算信息包括路由和波長分配(RWA)信息和約束；基于所述路徑計算信息以及供應(yīng)商設(shè)備的私有損傷信息來建立損傷感知 RffA(IA-RffA)；以及基于所述IA-RWA向所述PCC發(fā)送路徑和所分配波長。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中建立IA-RWA包括執(zhí)行組合式路徑路由、波長分配(WA)和損傷確認(IV)以計算所述路徑和所分配波長。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中基于信號質(zhì)量量度，使用近似損傷技術(shù)和模型來執(zhí)行IV。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中建立IA-RWA包括 發(fā)送對多個候選路徑和相關(guān)聯(lián)波長的損傷確認(IV)請求；接收對所述候選路徑和相關(guān)聯(lián)波長中的至少一些的IV ；以及基于所述所確認的路徑和波長執(zhí)行RWA，以計算所述路徑和所分配波長。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中建立IA-RWA包括 發(fā)送對多個候選路徑和相關(guān)聯(lián)波長的第一損傷確認(IV)請求； 接收對所述候選路徑和相關(guān)聯(lián)波長中的至少一些的IV ；基于所述所確認的路徑和波長執(zhí)行RWA，以計算所述路徑和所分配波長；以及發(fā)送對所述所計算路徑和所分配波長的第二詳細IV。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中如果所述所計算路徑未得到確認，那么計算第二路徑。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的網(wǎng)絡(luò)組件，其中基于描述信號傳播的偏微分方程式，使用詳細損傷技術(shù)和模型來執(zhí)行IV。
17.一種方法，其包括使用路由和組合式波長分配(WA)與損傷確認(IV)為光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的多個網(wǎng)絡(luò)元件(NE) 建立損傷感知路由和波長分配。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進一步包括在所述光學(xué)網(wǎng)絡(luò)的控制平面處路由經(jīng)過所述NE的路徑。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其進一步包括基于一般化多協(xié)議標(biāo)簽交換(GMPLS)， 經(jīng)由信令在所述NE之間分布組合式WA與IV。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中通過沿所述經(jīng)過所述NE的路徑累積信號質(zhì)量降級量度，來在所述NE之間分布IV。
全文摘要
本發(fā)明提供一種設(shè)備，其包括路徑計算元件(PCE)，其用于至少局部損傷感知路由和波長分配(RWA)，且基于支持路徑路由、波長分配(WA)和損傷確認(IV)的PCE協(xié)議(PCEP)與路徑計算客戶端(PCC)通信。本發(fā)明還揭示一種網(wǎng)絡(luò)組件，所述網(wǎng)絡(luò)組件包括至少一個處理器，其經(jīng)配置以實施一種方法，所述方法包括建立與PCC的PCEP會話；從PCC接收包括RWA信息和約束的路徑計算信息；基于路徑計算信息和供應(yīng)商設(shè)備的私有損傷信息來建立損傷感知RWA(IA-RWA)；以及基于IA-RWA將路徑和所分配的波長發(fā)送到PCC。本發(fā)明揭示一種方法，其包括使用路由和組合式WA與IV為光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中的多個網(wǎng)絡(luò)元件(NE)建立損傷感知路由和波長分配。
文檔編號H04B10/12GK102246435SQ201080003160
公開日2011年11月16日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者伯恩斯坦·格雷格, 李勇 申請人:華為技術(shù)有限公司