[發明專利]集中式頻譜靈活光網絡信息同步方法及系統

有效

• 申請號: 201110346068.1
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102394826A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 趙永利;張杰;喻子燕;喻松;顧畹儀;紀越峰
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L7/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及頻譜靈活光網絡技術領域，具體涉及一種集中式頻譜靈活光網絡信息同步方法及系統。

背景技術

頻譜靈活光網絡的突出特點是根據業務的需求動態地為業務分配相應大小的頻譜帶寬。即頻譜靈活光網絡利用全光網絡給業務分配連續的子載波，此處子載波相對于傳統波分復用網絡的波長粒度更小，能更好匹配不同大小的傳輸業務，提高了網絡的頻譜利用率，降低阻塞率。

由于頻譜靈活光網絡是以粒度更小的子載波為單位，網絡根據業務請求的帶寬及業務的質量要求動態的為業務分配合適數量的子載波以及為業務采用合適的調制格式。若沿用現有波長交換光網絡的路由信令方案，網絡中的路由同步信息以及網絡中的各種信令信息必然會增多，隨著網絡規模的增大，網絡中的數據通信網(DCN)信息量猛增，占用大量的DCN帶寬，勢必會影響網絡的整體性能(比如路由模塊的泛洪同步時間變長，信令時延變長，網絡中業務建立失敗率增加等)。

頻譜可變光網絡采用自適應的頻譜帶寬分配、自適應的速率調整以及自適應的調制方式改變策略。它可根據業務的需求動態地為業務選擇合適的路由、動態地為業務分配相應的頻譜帶寬、并選擇合適的調試格式、實現各種保護恢復方案等。

由于頻譜靈活光網絡的特點，使得網絡在實現業務資源分配的時候，要同時考慮頻譜一致性約束、頻譜連續性約束(同一業務分配的頻譜子載波必須是連續的)、業務之間保護帶寬約束以及調制格式約束、損傷約束。因而頻譜靈活光網絡中除了管理信息和控制信息等數據通信網(DCN)信息，網絡中的節點信息、鏈接信息、損傷信息以及信令信息需要占用很大部分的DCN帶寬，隨著網絡規模的增大，各種類型的DCN信息必然會大幅度增加，并占用大量的網絡帶寬。這些控制平面信息會對數據傳輸產生一定負面影響，甚至導致網絡擁塞或連接中斷。

網絡節點信息包括節點的頻譜交叉轉換能力、節點資源狀態(再生器、光發射機/接收機等)、端口頻譜約束、連接約束矩陣和節點損傷參數等；鏈路信息包括鏈路每信道最大寬度、鏈路頻譜權重、可用頻譜信息、共享保護頻譜信息、調制格式信息、保護帶寬信息等。

由于頻譜靈活光網絡的粒度是頻譜帶寬很小的子載波(比如6.25GHz)，網絡經過一段時間的運行之后，整個網絡由于業務的到達與離去帶來的頻譜資源變化所引起的信息量(例如網絡中個鏈接上的頻譜權重、可用的連續頻譜、頻譜碎片等)要遠大于以波長為粒度(例如100GHz)的波長交換光網絡中的信息。隨著網絡規模的擴大，以及網絡中業務的頻繁變化，頻譜靈活光網絡中的頻譜資源信息的泛洪必然迅速增長，這將消耗大量的DCN帶寬，影響網絡的性能。

節點信息以及鏈接信息中都包含損傷信息。由于物理損傷的類型和參數非常復雜和龐大，當由路由模塊來實現損傷信息的同步時，一個僅包含一條鏈路的損傷消息包就可能達到Mbit級大小，而對單個節點來說，其攜帶的損傷信息可能包括本節點以及數條相關的鏈路，因而網絡中需要傳輸大量信息。這不僅會導致路由模塊的TE-LSA和其它類型LSA的傳輸變慢，同時也會限制數據業務的傳輸率。若采用由信令模塊攜帶損傷信息時，由于信令不僅需要傳輸原有的建路、拆路以及保護恢復等信息，還要攜帶收集大量的損傷信息，必然會增大信令開銷，使得建路時延相對增大。

信令模塊實現網絡連接管理功能(連接建立、連接刪除、查詢連接狀態、修改連接屬性、恢復)時，考慮頻譜靈活光網絡中頻譜一致性約束以及連續行約束、調制格式約束時，需要增加相應的屬性(如調制格式參數、光路特性參數)，擴展原有的標簽設置對象中相關的資源分配。當網絡中規模變大、業務變化頻繁時，網絡中傳輸的信令必然也消耗大量的DCN帶寬，引起網絡整體質量的下降。

波長交換光網絡是基于波分多路復用傳輸網的自動交換光網絡。通過將控制平面引入波長網絡，采用通用多協議標記交換(GMPLS)和路徑計算單元(PCE)等控制平面技術，實現路由和波長資源的動態調度，提高了波分多路復用網絡調度的靈活性和網絡管理的效率。

波長交換光網絡根據路由波長分配是分離式(路由+波長分配)還是集中式(路由&波長分配)以及控制平面的路徑計算是分布式還是集中式，形成基于傳統ASON/GMPLS分布式控制平面下的分離式和集中式路由波長分配方案，以及基于PCE的集中式控制平面下的分離式和集中式路由波長分配方案。

波長交換光網絡的體系架構如圖1所示。控制平面實現了光層資源的自動發現、波長業務提供、保護恢復。傳送平面實現端到端的用戶信息傳送，也可以提供控制和網絡管理信息的傳送。