改變光路的光譜位置的制作方法
【專利摘要】本文涉及一種改變光網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點(B)與目的地節(jié)點(D)之間的光路(11)的光譜位置的方法。光網(wǎng)絡(luò)(2)使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格并且在第一光譜位置處將第一光譜資源(50)分配給光路。方法包括:在源節(jié)點(B)處,為光路保留(101)在頻率中與第一光譜資源(50)鄰接的額外的光譜資源(51)。方法包括重新調(diào)整(105)在源節(jié)點(B)處的光源(33)以使光路在頻率中從在第一光譜位置處使用第一光譜資源(50)移動到在第二光譜位置處使用第二光譜資源(54),其中第二光譜資源包括至少一些額外的光譜資源(51)。方法包括釋放(106)至少一些第一光譜資源(50)。源節(jié)點在重新調(diào)整(105)期間繼續(xù)在光路上發(fā)送業(yè)務(wù)。
【專利說明】改變光路的光譜位置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及改變光網(wǎng)絡(luò)中的光路的光譜位置的方法并且涉及用于實現(xiàn)該方法的設(shè)備。例如,這可用于碎片整理(defragment)光網(wǎng)絡(luò)中的光譜資源。
【背景技術(shù)】
[0003]光通信網(wǎng)絡(luò)使用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)來攜帶多個業(yè)務(wù)流。每個光路在定義的頻帶內(nèi)使用不同的波長信道。傳統(tǒng)地,光網(wǎng)絡(luò)使用用于光路的WDM或密集波分復(fù)用(DWDM)光信道的固定的網(wǎng)格。沿著光路的光源、光接收器和復(fù)用部件全部基于波長值的此網(wǎng)格。國際電信聯(lián)盟(ITU-T)通常利用50GHz或10GHz間隔來定義信道的網(wǎng)格。
[0004]現(xiàn)在有提供光譜資源的更靈活的網(wǎng)格(稱為靈活網(wǎng)格flex1-grid)的規(guī)劃。考慮靈活網(wǎng)格的一個理由是適應(yīng)更高位速率信道(例如,400Gbit/s或lTbit/s信道)的光譜需要。靈活網(wǎng)格允許有限光譜資源的更靈活使用??梢詫⑦m合于光路的傳送需要的信道帶寬(例如,少量的光譜塊或更大數(shù)量的光譜塊)分配給光路,并且可以調(diào)整分配的光譜的鄰近塊之間的間隔來匹配特定傳送方案的需要。這可以允許在光網(wǎng)絡(luò)的傳送鏈路上的有限光譜資源的更好使用。
[0005]在光網(wǎng)絡(luò)中,有利的是具有一起位于一個或多個大塊中的可使用的光譜資源(空閑資源)。然而,空閑資源經(jīng)常是成碎片的。即,空閑資源位于鏈路的光譜的多個不連續(xù)區(qū)域中。而且,空閑資源可以位于不同鏈路上的不同位置中。光譜資源的碎片可以由于動態(tài)業(yè)務(wù)狀況、不期望的網(wǎng)絡(luò)演化以及網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)和維護操作而出現(xiàn)。碎片還可由于分配單個波長的過程而出現(xiàn),其中可能的,用于源節(jié)點與目的地節(jié)點之間的端到端路徑。在具有靈活網(wǎng)格的光網(wǎng)絡(luò)中,可能以不同的位速率和調(diào)制格式操作并且占用頻率光譜的可變部分的光路的存在可以另外增加光譜資源的碎片的問題。
[0006]形成空閑資源的更大的鄰接塊的過程被稱為碎片整理。有效的碎片整理技術(shù)(也稱為優(yōu)化技術(shù))有助于提高靈活光網(wǎng)絡(luò)中的整體光譜利用。
[0007]在圖1A中示出光譜資源的碎片的簡單示例。圖1A示出包括四個節(jié)點10、A-D和三個鏈路11的網(wǎng)絡(luò)的一部分。在節(jié)點A與B之間有第一光路12,并且在節(jié)點B與D之間有第二光路13。圖1A也示出已經(jīng)分配給光路12、13的光譜資源。第一光路12占用k個頻隙(其中k是> I的任何整數(shù)),并且將f0作為標(biāo)稱中心頻率。在節(jié)點B與D之間的第二光路13在鏈路B-C和C-D上占用k個頻隙并且將fl作為標(biāo)稱中心頻率。雖然沿著路線A-D有未使用的頻隙,但是它們位于在沿著路線A-D的不同點處的光譜的不同部分中。此情景防止從節(jié)點A到節(jié)點D的新的光路的建立,除非在節(jié)點B處提供波長轉(zhuǎn)換。波長轉(zhuǎn)換是不合需要的,這是因為它在節(jié)點處要求額外的光電光發(fā)射機應(yīng)答器。
[0008]圖1B示出在光譜資源的優(yōu)化之后的相同情景。在此情況下,將光路B-D從在圖1A中示出的光譜位置(標(biāo)稱中心頻率fI)移動到在圖1B中示出的光譜位置(標(biāo)稱中心頻率fO)。改變光路13的光譜分配碎片整理光譜,實現(xiàn)在釋放的頻隙中分配的從A到D的一個或多個光路的建立。
[0009]用于碎片整理光譜的已知過程被稱為先通后斷(Make-before-Break) (MbB),它是在因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)文檔 RFC 3209,章節(jié) 2.5 “Rerouting Traffic EngineeredTunnels,,的“Extens1ns to RSVP for LSP Tunnels,,中描述。在 RFC 4872 和 RFC 4873 中也描述了先通后斷。在圖1C中示出了先通后斷的三個主要步驟。步驟O示出初始情況,在實現(xiàn)先通后斷過程之前,光路13分配有具有標(biāo)稱中心頻率Π的頻隙的框14。在第一步驟中,沿著新計算的路線或中心頻率來建立在相同的源節(jié)點(B)與目的地節(jié)點(D)對(pair)之間的額外的光路。在光譜資源的不同的框15 CfO作為標(biāo)稱中心頻率)中建立從節(jié)點B到節(jié)點D的新的光路。在第二步驟中,在兩個活動光路之間交換客戶端業(yè)務(wù)。在第三步驟中,拆除在標(biāo)稱中心頻率Π處的從B到D的原始光路。
[0010]存在與執(zhí)行先通后斷操作關(guān)聯(lián)的一些劣勢。先通后斷可引入一些業(yè)務(wù)中斷或混舌L。由于在源節(jié)點處的兩個光路之間的業(yè)務(wù)交換或由于由不同的時延(例如,如果考慮不同的路線)引起的延遲改變可出現(xiàn)分組重復(fù)或丟失。這可以引起在服務(wù)層處的中斷。在源節(jié)點和目的地節(jié)點兩者處,先通后斷也要求額外的、備用的和昂貴的發(fā)射機應(yīng)答器的可用性。影響先通后斷的另外的問題與在光層處所需的額外的操作相關(guān)。在圖1c的步驟I處的建立操作和在圖1C的步驟3處的拆除操作改變沿著橫貫鏈路的活動光路的數(shù)量,這可以對由那些光路橫貫的光放大器產(chǎn)生影響。這可以要求光功率均衡過程,并且可能影響其它活動光路的穩(wěn)定性。
[0011]本發(fā)明試圖提供改變到光路的光譜資源的分配的備選方式。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]本發(fā)明的一個方面提供改變光網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點與目的地節(jié)點之間的光路的光譜位置的方法。光網(wǎng)絡(luò)使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格。在第一光譜位置處將第一光譜資源分配給光路。方法包括:在源節(jié)點處,為光路保留在頻率中與第一光譜資源鄰接的額外的光譜資源。方法還包括重新調(diào)整在源節(jié)點處的光源以使光路在頻率中從在第一光譜位置處使用第一光譜資源移動到在第二光譜位置處使用第二光譜資源。第二光譜資源包括至少一些額外的光譜資源。方法還包括釋放至少一些第一光譜資源。源節(jié)點在重新調(diào)整期間繼續(xù)在光路上發(fā)送業(yè)務(wù)。
[0013]本發(fā)明的另一方面提供改變光網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點與目的地節(jié)點之間的光路的光譜位置的方法。光網(wǎng)絡(luò)使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格。在第一光譜位置處將第一光譜資源分配給光路。方法包括:在目的地節(jié)點處,為光路保留在頻率中與第一光譜資源鄰接的額外的光譜資源。方法還包括在光路已經(jīng)在頻率中從在第一光譜位置處使用第一光譜資源移動到在第二光譜位置處使用第二光譜資源之后,釋放至少一些第一光譜資源。第二光譜資源包括至少一些額外的光譜資源。目的地節(jié)點在光路的光譜位置中的改變期間繼續(xù)在光路上接收業(yè)務(wù)。
[0014]本發(fā)明的實施例的優(yōu)勢是有可能碎片整理(優(yōu)化)在靈活光網(wǎng)絡(luò)的鏈路上的光譜資源的使用。方法允許光路移動到新的光譜位置而沒有業(yè)務(wù)中斷并且沒有要求額外的、備用的發(fā)射機應(yīng)答器或重新均衡(例如,功率調(diào)整)操作。因為沒有對業(yè)務(wù)支流執(zhí)行光路建立/拆除過程或交換操作,所以沒有業(yè)務(wù)中斷。因為每個鏈路的活動光路的數(shù)量(即,每個橫貫的光放大器)保持恒定,所以不需要光功率重新均衡。
[0015]因為源節(jié)點通過重新調(diào)整光源(例如,激光)的傳送波長將光路“推”到新的光譜位置,所以根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法可以被稱為推挽(push-pull)方法,并且通過跟隨源節(jié)點的波長中的改變來“拉”在目的地節(jié)點處的波長。
[0016]第二光譜資源可以在頻率中與第一光譜資源鄰接,或第二光譜資源可以在頻率中與第一光譜資源重疊。在其它實施例中,第二光譜資源可以從第一光譜資源偏移了中間光譜資源。有利地,保留額外的光譜資源的步驟保留中間光譜資源并且釋放的步驟也釋放中間光譜資源。有利地,方法還包括確定中間光譜資源是否是可用的。
[0017]有利地,在目的地節(jié)點處有用于接收光路的接收器并且重新調(diào)整源的步驟是以接收器的自動頻率調(diào)整能力內(nèi)的速率來執(zhí)行。
[0018]有利地,分配給光路的光譜資源的數(shù)量在第一光譜位置和第二光譜位置中保持不變。然而,在實施例中有可能改變資源的數(shù)量。
[0019]可以利用控制平面信令和/或利用管理平面信令來實現(xiàn)方法。有利地,可以實現(xiàn)方法而沒有對現(xiàn)有的信令格式的任何額外的擴展。技術(shù)適合于靈活光網(wǎng)絡(luò)(具有集中式的(例如,通過路徑計算實體(PCE)或分布式的路徑計算)中的不同的位速率和調(diào)制格式。
[0020]本發(fā)明的另一方面提供改變光網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點與目的地節(jié)點之間的光路的光譜位置的方法,其中光網(wǎng)絡(luò)使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格并且在第一光譜位置處將第一光譜資源分配給光路。方法包括,在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)處使源節(jié)點或目的地節(jié)點執(zhí)行如以上或以下描述的方法。
[0021]靈活光網(wǎng)絡(luò)可以基于在靈活網(wǎng)格上操作的獨立光交叉連接(例如,可重新配置的光分插復(fù)用器(ROADM))或利用集成在分組光電裝置(POTP)中的光部件。
[0022]本發(fā)明的另一方面提供在使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格的光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點處使用的設(shè)備。設(shè)備包括發(fā)射機應(yīng)答器,其布置成支持在第一光譜位置處分配有第一光譜資源的光路。發(fā)射機應(yīng)答器包括光源。設(shè)備還包括控制器,其布置成通過為光路保留在頻率中與第一光譜資源鄰接的額外的光譜資源來支持光路的光譜位置中的改變。控制器布置成重新調(diào)整在節(jié)點處的光源使得光路在頻率中從在第一光譜位置處使用第一光譜資源移動到在第二光譜位置處使用第二光譜資源,其中第二光譜資源包括至少一些額外的光譜資源??刂破鞑贾贸舍尫胖辽僖恍┑谝还庾V資源。節(jié)點布置成在光路的光譜位置中的改變期間繼續(xù)在光路上發(fā)送業(yè)務(wù)。
[0023]本發(fā)明的另一方面提供在使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格的光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點處使用的設(shè)備。設(shè)備包括發(fā)射機應(yīng)答器,其布置成支持在第一光譜位置處分配有第一光譜資源的光路。設(shè)備還包括控制器,其布置成通過為光路保留在頻率中與第一光譜資源鄰接的額外的光譜資源來支持光路的光譜位置中的改變??刂破鞑贾贸稍诠饴芬呀?jīng)在頻率中從在第一光譜位置處使用第一光譜資源移動到在第二光譜位置處使用第二光譜資源之后,釋放至少一些第一光譜資源,其中第二光譜資源包括至少一些額外的光譜資源。節(jié)點布置成在光路的光譜位置中的改變期間繼續(xù)在光路上接收業(yè)務(wù)。
[0024]本發(fā)明的另一方面包括一種包括使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格的多個節(jié)點的光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)包括控制器。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)包括用于與網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點通信的信令接口。控制器布置成將指令發(fā)送到節(jié)點來執(zhí)行如以上或以下描述的方法。
[0025]此處描述的功能性可以實現(xiàn)在硬件、由處理設(shè)備執(zhí)行的軟件或硬件和軟件的組合中。處理設(shè)備可以包括計算機、處理器、狀態(tài)機、邏輯陣列或任何其它合適的處理設(shè)備。處理設(shè)備可以是執(zhí)行軟件來使通用處理器執(zhí)行所需任務(wù)的通用處理器,或?qū)S糜趫?zhí)行所需功能的處理設(shè)備。本發(fā)明的另一方面提供機器可讀指令(軟件),當(dāng)由處理器執(zhí)行時,指令執(zhí)行任何描述的方法。機器可讀指令可以存儲在電子存儲器裝置、硬盤、光盤或其它機器可讀存儲介質(zhì)上。機器可讀介質(zhì)可以是非暫時性介質(zhì)。機器可讀指令可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接而下載到存儲介質(zhì)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]將參考附圖只通過示例的方式來描述本發(fā)明的實施例,其中:
圖1A和圖1B示出光通信網(wǎng)絡(luò)的一部分和到光路的光譜分配;
圖1C示出被稱為先通后斷的碎片整理過程來改變到圖1A的光路之一的資源的分配以到達在圖1B中示出的分配;
圖2示出靈活網(wǎng)格分配方案;
圖3示出在靈活光網(wǎng)絡(luò)中使用的節(jié)點;
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的改變到光路的資源的分配的方法;
圖5A示出中間資源的保留;
圖5B示出根據(jù)本發(fā)明實施例的方法,其中在分配給光路的原始光譜位置和光路的新的光譜位置的光譜資源中有重疊;
圖5C示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法,其中相較于光路的原始光譜位置,在光路的新的光譜位置中分配的光譜資源中有增加;
圖示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法,其中相較于光路的原始光譜位置,在光路的新的光譜位置中分配的光譜資源中有減少;
圖6示出可以在源節(jié)點處執(zhí)行的改變光路的光譜分配的方法;
圖7示出可以在目的地節(jié)點處執(zhí)行的改變光路的光譜分配的方法;
圖8示出控制平面信令來執(zhí)行改變光路的光譜分配的方法;
圖9示出管理平面信令來執(zhí)行改變光路的光譜分配的方法;
圖10示出網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的節(jié)點;
圖11示出碎片整理性能的結(jié)果;
圖12示出用于基于計算機的方法的實現(xiàn)的處理設(shè)備。
【具體實施方式】
[0027]再次參考圖1A,這示出具有節(jié)點A-D的光傳送網(wǎng)絡(luò)2。光傳送鏈路11連接節(jié)點10。由波長信道(也稱為lambda)在鏈路11上攜帶業(yè)務(wù)。在光路的源節(jié)點和目的地節(jié)點處有光收發(fā)器,用于在lambda上光學(xué)地傳送業(yè)務(wù)并且在lambda上光學(xué)地接收業(yè)務(wù)。有利地,節(jié)點包括布置成基于lambda的波長來轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的光交叉連接。
[0028]光網(wǎng)絡(luò)2是靈活光網(wǎng)絡(luò)。在源節(jié)點處的發(fā)射機應(yīng)答器布置成使用一系列可能的調(diào)制格式之一用數(shù)據(jù)來調(diào)制光載波信號并且在目的地節(jié)點處的發(fā)射機應(yīng)答器布置成使用互補解調(diào)技術(shù)來解調(diào)調(diào)制的光載波信號。發(fā)射機應(yīng)答器可以用各種位速率來操作??梢詮囊幌盗锌赡艿牟ㄩL來配置發(fā)射機應(yīng)答器的操作波長。網(wǎng)絡(luò)2支持可變帶寬的光信道。圖2更詳細地示出靈活光網(wǎng)絡(luò)2的節(jié)點10。
[0029]靈活光網(wǎng)絡(luò)2使用在圖2中示出的頻率資源的靈活網(wǎng)格。如要求的,將頻率資源分配給光路。靈活網(wǎng)格20的一個實現(xiàn)使用隔開22固定值(例如,6.25GHz)的頻率值21的網(wǎng)格。可以將從值的網(wǎng)格選擇的標(biāo)稱中心波長分配給光路。信道的帶寬可以占用可變數(shù)量的頻隙。圖2示出不同帶寬的三個光路23、24、25。光路25具有標(biāo)稱中心波長26。分配給光路的頻隙的數(shù)量可以取決于光路的傳送參數(shù)(例如,位速率、調(diào)制方案、前向糾錯(FEC)方案)。傳送參數(shù)可取決于光路(延伸)的距離和可能沿著光路的傳送質(zhì)量。
[0030]圖3示出靈活光網(wǎng)絡(luò)2中的節(jié)點10的示例。首先,考慮與傳送相關(guān)的功能。發(fā)射機應(yīng)答器30包括編碼器31,編碼器31布置成將前向糾錯(FEC)編碼31應(yīng)用到從源接收的數(shù)據(jù)信號。FEC方案可以選擇自多個可能的FEC方案。發(fā)射機應(yīng)答器30包括調(diào)制器32,其布置成使用一系列可能的調(diào)制格式之一用編碼的信號來調(diào)制光載波信號。光源33 (例如,激光)將光信號提供到調(diào)制器32。
[0031]接下來,考慮與接收相關(guān)的功能。發(fā)射機應(yīng)答器30包括解調(diào)器35,其布置成使用補充用于在源節(jié)點處調(diào)制信號的方案的解調(diào)技術(shù)來解調(diào)所接收的光信號。解調(diào)方案可以選擇自一系列可能的調(diào)制格式。解碼器36使用補充用于在源節(jié)點處編碼信號的解碼技術(shù)來解碼解調(diào)信號。解調(diào)器35使用本地振蕩器(LO) 37和自動頻率控制(AFC)功能38。LO 37和AFC 38允許解調(diào)器追蹤在頻率的特定窗口內(nèi)的信號。
[0032]在每個節(jié)點10中,可變帶寬光交叉連接(BV-OXC) 39在傳送方向中復(fù)用不同的波長信號的集合并且在接收方向中解復(fù)用波長信號的集合(根據(jù)它們的光譜占用)。在沿著光路的中間節(jié)點中,BV-OXC根據(jù)頻率在入口端口與出口端口之間路由信號。BV-OXC可以處理每個信道的帶寬的可變數(shù)量,例如,用于信道I的25GHz帶寬、用于鄰近信道2的75GHz等。
[0033]發(fā)射機應(yīng)答器30可支持在一個或多個比特率處(例如,2.5Gb/s、10Gb/s、40Gb/s、100Gb/s、200Gb/S、400Gb/S、lTb/S)的傳送或接收。未來系統(tǒng)可使用更高的比特率。發(fā)射機應(yīng)答器可使用一個或多個調(diào)制格式來支持傳送或接收,例如,開關(guān)鍵控(OOK)或相位調(diào)制格式(例如,差分正交相移鍵控(DQPSK)、雙偏振正交相移鍵控(DP-QPSK)、正交幅度調(diào)制(DP-QAM)和雙偏振正交幅度調(diào)制(DP-QAM))。
[0034]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的適合于靈活光網(wǎng)絡(luò)的實施例的碎片整理方法。圖4示出圖1C的備選方案,它實現(xiàn)與圖1C相同的最終光譜分配。在圖1A和圖4的步驟O中示出在實現(xiàn)方法之前的光路的原始光譜位置的光譜分配。在圖1B和圖4的步驟3中示出在實現(xiàn)方法之后的光譜分配。最初,在實現(xiàn)方法之前,將具有標(biāo)稱中心頻率Π的頻隙的框50分配給光路13???0具有下邊緣和上邊緣。在方法的第一步驟中,存在分配給現(xiàn)有的光路13的光譜資源的重新配置。此“重新配置”包括增加分配給現(xiàn)有的光路的資源的數(shù)量。在此示例中,光路的最終光譜位置是較低頻率(即,f0〈fl)。在步驟I中,在低頻側(cè)上增加51分配給光路的光譜資源,其中框的下邊緣向外移動。分配給光路的總光譜包含在原始光譜位置中分配給光路的資源(步驟O)和將在新的光譜位置中分配給光路的資源(步驟3)。在圖4中示出的示例中,新的光譜位置與原始光譜位置直接鄰近并且在步驟I處的總光譜分配是原始分配的兩倍。例如,如果原始光譜分配是k個時隙(其中k是> I的整數(shù)),則在步驟I處的總光譜分配至少是2k個時隙。由于分離新的和原始光譜位置的可能的保護帶,分配可以是“至少”2k個時隙。然而,在一般情況下,原始光譜位置和新的光譜位置的標(biāo)稱中心波長可以是任何不相同的值(即,fl幸fO)。如果新的光譜位置與原始光譜位置不直接鄰近,則在步驟I處的總光譜分配將多于原始分配的兩倍。例如,如果原始光譜分配是k個時隙(其中k是> I的整數(shù))并且新的光譜位置從原始位置偏移2k個時隙,則總光譜分配至少是k+2k+k個時隙=4k個時隙。在沿著光路的所有節(jié)點處保留額外的資源。
[0035]在步驟2中,將現(xiàn)有的光路在頻率中從原始光譜位置(在步驟O、I中示出的)移動到最終光譜位置(在步驟3中示出的)。標(biāo)稱中心頻率從fl改變?yōu)閒O??紤]fB是在源節(jié)點B處的傳送器激光的實際中心頻率并且fD是在接收器節(jié)點D處的本地振蕩器的實際中心頻率。則在步驟2的開始處fB fD fl。則通過以某些頻率掃描速率f’調(diào)整TX源(例如,激光)可將頻率fB從Π推到fO。接收器的自動頻率控制(AFC)能力允許接收器跟隨光路(當(dāng)它在頻率中移動時)。在相干接收器的情況下,接收器將數(shù)字地估計并且補償增加頻率偏移:
Δ f= I fD-fB
考慮AFC的最大偏移容限是Af祖。有利地,為防止Af超過AfMX,將Af的數(shù)字估計用作反饋錯誤信號來控制fD。以此方式,迫使fD跟隨fB,慢慢地從拉到因此,在第二步驟的結(jié)束時,fB fD fQ。例如,在 G.Colavolpe, T.Foggi, E.Forestieri, andG.Prati, “Robust multilevel coherent optical systems with linear processing atthe receiver”,Lightwave Technology, Journal of, vol.27, N0.13, pp.2357 - 2369,July, 2009中提供了相干接收器中的AFC的詳細描述。
[0036]在步驟3中,存在分配給光路的光譜資源的另外的重新配置。此重新配置包括釋放至少一些光譜資源(之前在步驟O處分配用于光路的原始光譜位置)。步驟3釋放不再要求用于光路的新的光譜位置的光譜資源。步驟3可釋放在步驟O處分配用于光路的原始光譜位置的所有光譜資源。在圖1A和圖1B的示例中,釋放關(guān)于原始分配給光路的標(biāo)稱中心頻率fl的k個頻隙,使k個時隙具有包含在分配給光路的資源內(nèi)的標(biāo)稱中心頻率fO。
[0037]方法的優(yōu)勢是可以執(zhí)行在圖4中示出的所有步驟同時光路繼續(xù)攜帶業(yè)務(wù),而沒有對業(yè)務(wù)的中斷。在方法開始之前,光路在步驟O處攜帶業(yè)務(wù),并且在步驟1-3期間繼續(xù)攜帶業(yè)務(wù)。用于攜帶業(yè)務(wù)的光路可以被稱為活動光路或服務(wù)中的光路。光路的源節(jié)點布置成在光路的光譜位置中的改變期間繼續(xù)在光路上發(fā)送業(yè)務(wù)并且光路的目的地節(jié)點布置成在光路的光譜位置中的改變期間繼續(xù)在光路上接收業(yè)務(wù)。
[0038]圖4示出在頻率中光路的新的光譜位置低于原始光譜位置的示例。方法還可應(yīng)用于在頻率中光路的新的光譜位置高于原始光譜位置的情況。在步驟I處,將額外的資源分配在光譜的更高頻率部分中并且在步驟2處將現(xiàn)有的光路移動到在頻率中高于原始光譜位置的新的光譜位置。
[0039]如以上所描述的,光路的原始光譜位置和光路的新的光譜位置不必在頻率中鄰近,但是可以偏移其它中間光譜資源。圖5A示出在此情況下的方法的步驟2處分配的總資源的示例,原始光譜位置61、新的光譜位置62和中間光譜資源63。在此情況下,中間光譜資源63應(yīng)該未分配給其它光路,以便在方法期間避免干擾。
[0040]圖5B示出在分配給光路的原始光譜位置的光譜資源50和分配給光路的新的光譜位置的資源54中存在重疊的情況的示例。當(dāng)在原始光譜位置與新的光譜位置之間有相對小的頻率偏移時,此情況可以發(fā)生。在步驟I處分配的額外的資源51可以是相對小的,并且將小于已經(jīng)分配給光路的原始位置的資源數(shù)量。在步驟3處,釋放分配給光路的原始光譜位置的一些資源50并且在新的光譜位置中重新使用分配給光路的原始光譜位置的一些資源50。光譜資源54包括在步驟I處添加的所有額外的光譜資源51連同之前分配給光路的原始光譜位置的一些光譜資源50。
[0041]在目前為止描述的示例中,分配給光路的光譜資源的數(shù)量在光譜位置中的偏移之前和之后保持相同,即帶寬保持相同。這被期望是正常情況。
[0042]在其它實施例中,有可能組合光譜位置中的移動與分配給光路的光譜資源的數(shù)量中的改變。圖5C示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法,其中相較于光路的原始光譜位置的光譜資源50,在光路的新的光譜位置中分配的光譜資源54中有增加。圖示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法,其中相較于光路的原始光譜位置的光譜資源50,在光路的新的光譜位置中分配的光譜資源54中有減少。在圖5C和圖中的分配給光路的原始光譜位置的光譜資源50與分配給光路的新的光譜位置的資源54中可以有重疊,以類似于在圖5B中已經(jīng)示出的方式。
[0043]方法可用在具有非相干接收器(例如,具有直接檢測的OOK調(diào)制格式)的靈活光網(wǎng)絡(luò)中。在此情況下,在步驟2處,假定根據(jù)步驟I來配置沿著從源節(jié)點到目的地節(jié)點的傳送路徑的所有濾波器,可以將TX從推到A而不在接收器處要求任何自動頻率控制(AFC)能力(因為整個接收的光功率是光檢測的)。
[0044]圖6示出由光路的源(傳送)節(jié)點執(zhí)行的改變光路的光譜位置的方法。當(dāng)光路用于攜帶業(yè)務(wù)時,發(fā)生圖6中示出的步驟。在步驟100處,作出決定來改變光路的光譜位置。光路占用第一光譜位置并且分配有第一光譜資源。步驟101包括為光路保留額外的光譜資源。額外的光譜資源在頻率中與第一光譜資源鄰接。步驟102確定在原始光譜位置中使用的第一光譜資源與在新的光譜位置中使用的第二光譜資源之間是否有任何中間光譜資源。如果沒有中間光譜資源,則方法繼續(xù)到步驟105并且重新調(diào)整在源節(jié)點處的光源以使光路在頻率中從使用第一光譜資源移動到使用第二光譜資源。步驟106釋放至少一些第一光譜資源。返回到步驟102,如果有中間光譜資源(例如,在圖5A中示出的資源63),則方法繼續(xù)到步驟103并且確定中間光譜資源是否是可用的。如果是,像之前一樣方法繼續(xù)到步驟105。在步驟106處,也釋放中間光譜資源。如果步驟103確定中間光譜資源不是可用的,則方法繼續(xù)到步驟104。方法可以嘗試先通后斷技術(shù)來改變光路的光譜位置(如在圖1C和上述中示出的,新的光路位于與現(xiàn)有的光路分開的光譜框中),或方法可以結(jié)束而沒有另外動作。
[0045]圖7示出由光路的目的地(接收)節(jié)點執(zhí)行的改變光路的光譜位置的方法。當(dāng)光路用于攜帶業(yè)務(wù)時,發(fā)生圖7中示出的步驟。步驟110包括為現(xiàn)有的光路保留額外的光譜資源。額外的光譜資源在頻率中與第一光譜資源鄰接。可選地,步驟111包括隨著光路在頻率中從第一光譜資源移動到第二光譜資源來追蹤光路。如以上解釋的,一些接收器類型(例如,非相干接收器)可以不要求此步驟。步驟112包括釋放至少一些第一光譜資源(和任何中間光譜資源)。
[0046]可以使用控制平面信令或管理平面信令來執(zhí)行上述方法。利用方法的控制平面實現(xiàn),一個節(jié)點發(fā)起過程來使用控制平面信令(例如,資源保留協(xié)議-業(yè)務(wù)工程(RSVP-TE)信令,形成廣義多協(xié)議標(biāo)簽交換(GMPLS)控制平面的一部分)而改變光路的光譜位置并且發(fā)信號到沿著光路的其它節(jié)點。利用管理平面實現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(匪S)或類似實體可以發(fā)起方法,發(fā)信號到在光路中涉及的每個節(jié)點,并且在節(jié)點處配置參數(shù)(例如,光譜資源的保留、釋放光譜資源、控制源重新調(diào)整)。
[0047]可在沒有具體地用于方法的任何新的控制平面擴展的情況下實現(xiàn)所述方法。圖8示出用于在圖1A和圖1B中示出的情景的在節(jié)點B-D之間的控制平面信令,其中需要移動節(jié)點B-D之間的光路的光譜位置。通過要求涉及沿著所考慮的路線的所有節(jié)點的現(xiàn)有的控制平面操作(例如,信令)保留光譜資源(步驟1、71)并且釋放光譜資源(步驟3、73)可以實現(xiàn)光譜資源的保留。可以在沒有任何額外的或具體的源-目的地通信的情況下實現(xiàn)頻率重新調(diào)整(步驟2)。
[0048]通過提供額外的控制平面或管理平面信令信息可獲得優(yōu)勢(例如,允許更有效的操作(例如,全局碎片整理過程)的功能性)。額外的信令信息的一些示例明確地包含通知節(jié)點關(guān)于光路的光譜位置中的改變,例如,關(guān)于將發(fā)生在標(biāo)稱中心波長中的改變的信息。此信息可以使節(jié)點準(zhǔn)備好期望波長中的改變。目的地節(jié)點可以各種方式來使用此信息,以便配置AFC用于波長中的期望改變,或當(dāng)在目的地節(jié)點處檢測到標(biāo)稱中心波長中的重要改變時避免引起警報。
[0049]有利地,目的地節(jié)點可以布置成抑制任何警報,通常可隨著光路在頻率中從在第一光譜位置處使用第一光譜資源移動到在第二光譜位置處使用第二光譜資源而發(fā)生。
[0050]圖9示出用于圖1A和圖1B中示出的情景的方法的管理平面實現(xiàn),其中需要移動在節(jié)點B-D之間的光路的光譜位置。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(匪S)發(fā)信號到在光路的光譜位置的改變中涉及的每個節(jié)點B-D。匪S發(fā)信號81到節(jié)點B-D的每個來為光路的新的光譜位置保留光譜資源。通過在匪S與源節(jié)點B之間發(fā)信號82可以發(fā)起重新調(diào)整。節(jié)點B在83處重新調(diào)整。一旦光路已經(jīng)移動到新的光譜位置,則匪S發(fā)信號84到節(jié)點B-D的每個來釋放光譜資源。
[0051]圖10示出與管理平面實現(xiàn)關(guān)聯(lián)的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的節(jié)點90包括控制器91和用于與網(wǎng)絡(luò)2的節(jié)點10通信的接口 92。控制器91布置成經(jīng)由接口 92將信令發(fā)送到節(jié)點
10。如圖9所示,控制器91可以經(jīng)由接口 92發(fā)送信令來:在沿著光路的節(jié)點處保留資源;在源節(jié)點處開始重新調(diào)整;并且當(dāng)光路已經(jīng)移動到新的光譜位置時,在沿著光路的節(jié)點處釋放資源。雖然不必要,但是匪S 90可通知目的地節(jié)點將移動/重新調(diào)整光路。
[0052]路由協(xié)議可用于傳播資源可用性信息。在此情況下,任何節(jié)點知道網(wǎng)絡(luò)(例如,開放式最短路徑優(yōu)先-業(yè)務(wù)工程(OPSF-TE)區(qū)域)中的所有可用的/占用的資源。因此,節(jié)點可以評估網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)并且決定為光路執(zhí)行重新優(yōu)化,此節(jié)點表現(xiàn)為入口節(jié)點。更一般地,由集中式元件(例如,^S)驅(qū)動資源的重新優(yōu)化。
[0053]方法適合于具有集中式(PCE)或分布式(由源節(jié)點執(zhí)行)的路徑計算的靈活光網(wǎng)絡(luò)中的不同的位速率和調(diào)制格式。
[0054]雖然碎片整理操作通常不具有嚴(yán)格的時間要求(例如,可以在若干分鐘的時期內(nèi)執(zhí)行它們),但是此處描述的方法期望以安全(即,沒有業(yè)務(wù)丟失)和快速(例如,在小于I秒的時間段內(nèi))的方式來操作。
[0055]請注意,發(fā)明提出的應(yīng)用領(lǐng)域不限于靈活網(wǎng)格獨立OXC(例如,在WSON情景中在靈活網(wǎng)格上操作的R0ADM),但是它也可應(yīng)用于集成在POTP裝置中的光部件中。在這樣的多技術(shù)設(shè)備中,提出的想法將在光層處的進一步水平的帶寬優(yōu)化添加到在分組層處的優(yōu)化。
[0056]AFC實現(xiàn)考慮
取決于采用的AFC策略(例如,數(shù)據(jù)輔助或非數(shù)據(jù)輔助、開環(huán)或閉環(huán)),可以實現(xiàn)不同的偏移容限AfMX和追蹤速度。通常,對于Rs的符號率,最大容許偏移至少是AfMX=0.1RsCBP使受限于光電子前端帶寬)并且應(yīng)該獲得剩余的(在AFC之后)偏移Λ f〈10_3Rs來避免性能退化。
[0057]因此,可以容易地設(shè)計(通過設(shè)置其等效帶寬)AFC來追蹤f而沒有性能退化。此夕卜,本地振蕩器頻率fD只需要粗略的(比Δ fmx更準(zhǔn)確)和緩慢的(與fB相同的速率并且具有短于AfMX=f'的環(huán)路延遲)控制。
[0058]作為現(xiàn)實的示例,對于以100 Gb/s和激光掃描速率Γ =5 THz/s的DP-QPSK,考慮fD受控于小于2.5 GHz的準(zhǔn)確性和短于0.5 ms的環(huán)路延遲,在小于I秒中完成重新調(diào)整操作。
[0059]性能評價
方法通過沿著原始路徑的相同路線只將光路移動到鄰接和空閑的光譜頻率來執(zhí)行碎片整理(而沒有業(yè)務(wù)中斷)。在下文中,也通過考慮此具體約束來評估推挽技術(shù)的全局碎片整理性能。在具有Telecom Italia Sparkle拓撲(具有N=21個節(jié)點和L=25條鏈路)的靈活光網(wǎng)絡(luò)上通過仿真來進行性能評價??紤]單向光路請求的集合。每個光路以100Gb/S操作并且占用寬度12.5GHz的k=4個時隙。特別地,考慮在六個有關(guān)城市之間的每個節(jié)點對的一個光路請求的均勻業(yè)務(wù)矩陣(總共30個單向請求)。利用F=1個鄰接標(biāo)稱中心頻率的鏈路容量(即,40個時隙)來適應(yīng)所考慮的業(yè)務(wù)矩陣。在每個仿真中,為了再現(xiàn)碎片的光網(wǎng)絡(luò)(例如,由于動態(tài)或不期望的網(wǎng)絡(luò)演進),通過在F個可用頻率之一上沿著其最短路徑隨機分配每個請求來定義在時間t=0處(即,在碎片整理之前)的活動光路的集合匕。當(dāng)存在多個相等成本最短路徑時,執(zhí)行隨機選擇。然后,At用于指示在整個網(wǎng)絡(luò)中在時間t占用的標(biāo)稱中心頻率的實際數(shù)量(At < F, t)。Aci則表示(給定的)實際初始值(Atl=FX
[0060]每個仿真包括通過應(yīng)用推挽技術(shù)的所考慮的網(wǎng)絡(luò)情景的碎片整理。簡單起見,雖然可實現(xiàn)顯著的并行,但是此處在仿真中考慮每個時間段只有一個重新調(diào)整對只有一個鄰接中心頻率。考慮多達T=1的時間段。
[0061]在實現(xiàn)碎片整理的可能的目標(biāo)函數(shù)之間,此處我們應(yīng)用占用的標(biāo)稱中心頻率的最終數(shù)量的最小化(即,已經(jīng)執(zhí)行Λτ.100個仿真)。比較所提出的技術(shù)的碎片整理性能與在沒有推挽約束的情況下實現(xiàn)的理想性能。在理想情況下,總是實現(xiàn)從所占用的中心頻率的初始值的60%的減小(Λτ=4)。如圖11所示,在64%的情況下,推挽技術(shù)實現(xiàn)從Atl=1到A τ=5的占用的頻率的減小(即,50%),并且在19%的情況下,實現(xiàn)頻率的60%的減小,即有效地獲得與Λτ=4相同的理想值。
[0062]圖12示出示范性處理設(shè)備130,它可實現(xiàn)為任何形式的計算和/或電子裝置,并且其中可實現(xiàn)上述系統(tǒng)和方法的實施例??梢栽谝粋€節(jié)點10處提供處理設(shè)備130,或在形成網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的一部分的節(jié)點90處提供處理設(shè)備130。處理設(shè)備可實現(xiàn)圖6或7中示出的方法。處理設(shè)備130包括一個或多個處理器131,它們可以是微處理器、控制器或用于執(zhí)行指令來控制裝置的操作的任何其它合適類型的處理器。處理器131經(jīng)由一個或多個總線136而連接到裝置的其它部件??墒褂萌魏斡嬎銠C可讀媒體(例如,存儲器132)來提供處理器可執(zhí)行指令133。處理器可執(zhí)行指令133可以包括用于實現(xiàn)所描述的方法的功能性的指令。存儲器132是任何合適的類型,例如,只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、任何類型的存儲裝置(例如,磁性或光存儲裝置)??梢蕴峁╊~外的存儲器134來存儲處理器
131所使用的數(shù)據(jù)135。處理設(shè)備130包括用于與其它網(wǎng)絡(luò)實體(例如,網(wǎng)絡(luò)2的其它節(jié)點10)對接的一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口 138。
[0063]具有在上文的描述和關(guān)聯(lián)的附圖中呈現(xiàn)的教導(dǎo)的益處的本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到所公開的發(fā)明的修改和其它實施例。因此,要理解,本發(fā)明不限于公開的具體實施例并且修改和其它實施例旨在包含于本公開的范圍內(nèi)。雖然在本文中采用了具體術(shù)語,但是它們只用于一般和描述性的意義并且不用于限制的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種改變光網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點與目的地節(jié)點之間的光路的光譜位置的方法,其中所述光網(wǎng)絡(luò)使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格并且在第一光譜位置處將第一光譜資源分配給所述光路,所述方法包括在所述源節(jié)點處: 為所述光路保留在頻率中與所述第一光譜資源鄰接的額外的光譜資源; 重新調(diào)整在所述源節(jié)點處的光源使得所述光路在頻率中從在所述第一光譜位置處使用所述第一光譜資源移動到在第二光譜位置處使用第二光譜資源,其中所述第二光譜資源包括所述額外的光譜資源中的至少一些;以及 釋放所述第一光譜資源中的至少一些, 并且其中所述源節(jié)點在所述重新調(diào)整期間繼續(xù)在所述光路上發(fā)送業(yè)務(wù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第二光譜資源是在頻率中與所述第一光譜資源鄰接以及在頻率中與所述第一光譜資源重疊的至少一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述第二光譜資源從所述第一光譜資源偏移了中間光譜資源,保留額外的光譜資源的所述步驟保留所述中間光譜資源并且釋放的所述步驟也釋放所述中間光譜資源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,還包括確定所述中間光譜資源是否是可用的。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法,其中在所述目的地節(jié)點存在用于接收所述光路的接收器并且以所述接收器的自動頻率調(diào)整能力內(nèi)的速率來執(zhí)行重新調(diào)整光源的所述步驟。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法,其中分配給所述光路的光譜資源的數(shù)量在所述第一光譜位置和所述第二光譜位置中保持相同。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法,還包括在所述重新調(diào)整之前通知所述目的地節(jié)點關(guān)于在所述光路的所述光譜位置中的改變。
8.一種改變光網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點與目的地節(jié)點之間的光路的光譜位置的方法,其中所述光網(wǎng)絡(luò)使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格并且在第一光譜位置處將第一光譜資源分配給所述光路,所述方法包括在所述目的地節(jié)點處: 為所述光路保留在頻率中與所述第一光譜資源鄰接的額外的光譜資源;以及 在所述光路已經(jīng)在頻率中從在所述第一光譜位置處使用所述第一光譜資源移動到在第二光譜位置處使用第二光譜資源之后,釋放所述第一光譜資源中的至少一些,其中所述第二光譜資源包括所述額外的光譜資源中的至少一些; 并且其中所述目的地節(jié)點在所述光路的所述光譜位置中的改變期間繼續(xù)在所述光路上接收業(yè)務(wù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,還包括在所述光路在頻率中從所述第一光譜資源移動到所述第二光譜資源時追蹤所述光路。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法,還包括接收在所述光路的光譜位置中的所述改變的通知。
11.根據(jù)權(quán)利要求8到10中的任一項所述的方法,其中所述方法還包括抑制在所述光路在頻率中從在所述第一光譜位置處使用所述第一光譜資源移動到在所述第二光譜位置處使用所述第二光譜資源時發(fā)生的任何警報。
12.一種改變光網(wǎng)絡(luò)的源節(jié)點與目的地節(jié)點之間的光路的光譜位置的方法,其中所述光網(wǎng)絡(luò)使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格并且在第一光譜位置處將第一光譜資源分配給所述光路,所述方法包括在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)處使所述源節(jié)點或所述目的地節(jié)點執(zhí)行根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法。
13.一種在使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格的光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點處使用的設(shè)備,所述設(shè)備包括: 發(fā)射機應(yīng)答器,布置成支持在第一光譜位置處分配有第一光譜資源的光路,所述發(fā)射機應(yīng)答器包括光源; 控制器,布置成通過以下操作來支持所述光路的光譜位置中的改變: 為所述光路保留在頻率中與所述第一光譜資源鄰接的額外的光譜資源; 重新調(diào)整在所述節(jié)點處的光源使得所述光路在頻率中從在所述第一光譜位置處使用所述第一光譜資源移動到在第二光譜位置處使用第二光譜資源,其中所述第二光譜資源包括所述額外的光譜資源中的至少一些;以及釋放所述第一光譜資源中的至少一些, 并且其中所述節(jié)點布置成在所述光路的所述光譜位置中的所述改變期間繼續(xù)在所述光路上發(fā)送業(yè)務(wù)。
14.一種在使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格的光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點處使用的設(shè)備,所述設(shè)備包括: 發(fā)射機應(yīng)答器,布置成支持在第一光譜位置處分配有第一光譜資源的光路; 控制器,布置成通過以下操作來支持所述光路的光譜位置中的改變: 為所述光路保留在頻率中與所述第一光譜資源鄰接的額外的光譜資源; 在所述光路已經(jīng)在頻率中從在所述第一光譜位置處使用所述第一光譜資源移動到在第二光譜位置處使用第二光譜資源之后,釋放所述第一光譜資源中的至少一些,其中所述第二光譜資源包括所述額外的光譜資源中的至少一些; 并且其中所述節(jié)點布置成在所述光路的所述光譜位置中的所述改變期間繼續(xù)在所述光路上接收業(yè)務(wù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備,其中所述控制器另外布置成在所述光路在頻率中從所述第一光譜資源移動到所述第二光譜資源時追蹤所述光路。
16.一種包括使用用于光譜分配的靈活網(wǎng)格的多個節(jié)點的光網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),所述網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)包括: 控制器; 信令接口,用于與所述網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點通信; 其中所述控制器布置成將指令發(fā)送到所述節(jié)點來執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1到11中的任一項所述的方法。
17.—種光網(wǎng)絡(luò),包括根據(jù)權(quán)利要求13到15中的任一項所述的節(jié)點或根據(jù)權(quán)利要求16所述的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
18.一種計算機程序產(chǎn)品,包括攜帶指令的機器可讀介質(zhì),所述指令當(dāng)由處理器執(zhí)行時使所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1到12中的任一項所述的方法。
【文檔編號】H04J14/02GK104205692SQ201280071016
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月1日
【發(fā)明者】F.庫吉尼, P.卡斯托爾迪, G.博塔里, G.布魯諾, N.薩姆博, P.約萬納 申請人:瑞典愛立信有限公司