專利名稱：一種光網(wǎng)絡(luò)中基于物理?yè)p傷信息的傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光網(wǎng)絡(luò)中基于物理?yè)p傷信息的 傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化方法。
背景技術(shù)：
以自動(dòng)交4灸光網(wǎng)纟備(ASON， Automatically Switched Optical Networks )為 典型代表的智能化光網(wǎng)絡(luò)，從網(wǎng)管系統(tǒng)中分離出了控制平面，給光網(wǎng)絡(luò)引進(jìn)了 一部分的自動(dòng)控制功能，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)連接管理，但它對(duì)傳送平面并沒有更好的 改進(jìn)。目前，智能化光網(wǎng)絡(luò)還不能對(duì)傳送平面進(jìn)行智能化監(jiān)測(cè)、控制及調(diào)節(jié)， 從而也就不能為上層連接自動(dòng)拆建和多業(yè)務(wù)傳輸提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
同時(shí)，為增加光網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可擴(kuò)展性，減少光電光轉(zhuǎn)換帶來的開銷和 時(shí)延，降低由于引入光電光轉(zhuǎn)換器所增加的成本，全光網(wǎng)絡(luò)將成為光網(wǎng)絡(luò)的一 種發(fā)展趨勢(shì)。在全光網(wǎng)絡(luò)中，光電光轉(zhuǎn)換器將逐漸從光網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點(diǎn)中淡出， 以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)在光網(wǎng)絡(luò)中的透明傳輸。但隨著光電光轉(zhuǎn)換器的退出，長(zhǎng)距離傳 輸?shù)墓庑盘?hào)將會(huì)由于光域中功率損耗、色散、噪聲等物理?yè)p傷的積累，造成傳 輸質(zhì)量的劣化，以致無法滿足接收端對(duì)接收信號(hào)質(zhì)量的要求，進(jìn)而無法從光信 號(hào)中正確解析出相關(guān)信息。
因此，在智能光網(wǎng)絡(luò)中，如何依據(jù)傳送平面的物理信息，通過控制平面進(jìn) 行適當(dāng)?shù)倪x擇控制，來改進(jìn)傳送平面的傳輸質(zhì)量，提供靈活可靠的傳輸，成為 了光傳送網(wǎng)的一個(gè)主要研究方向。為解決這個(gè)問題，現(xiàn)有技術(shù)主要有以下兩種 解決方法
1. 將感知的傳送平面物理信息與路由信息、波長(zhǎng)信息相結(jié)合，綜合考慮物 理?yè)p傷信息、物理拓樸關(guān)系和不同波長(zhǎng)對(duì)傳輸質(zhì)量的影響，對(duì)不符合傳輸質(zhì)量 要求的選路進(jìn)行過濾。
2. 在傳送平面中引入能夠?qū)ξ锢頁(yè)p傷進(jìn)行補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)光器件，引入自適應(yīng)光器件的節(jié)點(diǎn)將對(duì)鏈路傳輸質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過對(duì)不符合傳輸質(zhì)量要求的鏈 路進(jìn)行^^)晴，完成自適應(yīng)光器件的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)傳輸質(zhì)量的優(yōu)化。
上述兩種解決方案中，第一種方案雖然通過綜合考慮路由波長(zhǎng)信息，可以 對(duì)路由波長(zhǎng)算法進(jìn)行優(yōu)化。但該方案只是放棄了某些不符合傳輸質(zhì)量要求的可 能路徑，不能對(duì)傳輸信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，并且降低了提供可靠傳輸路徑的幾率。
對(duì)于第二種方案，已經(jīng)有一些廠商生產(chǎn)一些自適應(yīng)光器件，這些自適應(yīng)光
器件與固定參數(shù)的同類型器件相比，能夠在傳送平面實(shí)現(xiàn)參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，使網(wǎng) 絡(luò)更加高效、靈活、可靠。但對(duì)于自適應(yīng)光器件，每個(gè)自適應(yīng)光器件都需要具 備檢測(cè)、反饋、調(diào)節(jié)功能，而這些功能的實(shí)現(xiàn)需要硬件設(shè)備具有各種相關(guān)功能 模塊，這大大增加了自適應(yīng)補(bǔ)償器件的成本。同時(shí)，自適應(yīng)光器件只存在于網(wǎng) 絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)中，所以自適應(yīng)器件的反饋調(diào)節(jié)只是針對(duì)連接中的一部分鏈路進(jìn) 行調(diào)節(jié)，提高局部鏈路的傳輸質(zhì)量，這種局部傳輸質(zhì)量的提高未必能滿足整條 連接的傳輸質(zhì)量要求。此外，這種基于傳送平面的傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化，未能與控制 平面相結(jié)合，在補(bǔ)償上存在盲目性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種光網(wǎng)絡(luò)中基于物理?yè)p傷信息的傳 輸質(zhì)量?jī)?yōu)化方法，通過控制平面和傳送平面相結(jié)合，由傳送平面的可調(diào)光器件 對(duì)光信號(hào)傳輸物理?yè)p傷進(jìn)行補(bǔ)償，以較低成本實(shí)現(xiàn)了光信號(hào)傳輸質(zhì)量的優(yōu)化。
為解決上迷4支術(shù)問題，本發(fā)明提供方案如下
一種光網(wǎng)絡(luò)中基于物理?yè)p傷信息的傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化方法，在所述光網(wǎng)絡(luò)中的 節(jié)點(diǎn)處設(shè)置用于對(duì)光信號(hào)物理?yè)p傷進(jìn)行補(bǔ)償?shù)目烧{(diào)光器件，各節(jié)點(diǎn)利用路由協(xié) 議的鏈路狀態(tài)通告將本節(jié)點(diǎn)處的可調(diào)光器件信息和本節(jié)點(diǎn)處的各段鏈路的光 信號(hào)物理?yè)p傷信息在所述光網(wǎng)絡(luò)中泛洪；各節(jié)點(diǎn)沖艮據(jù)接收到的所迷鏈路狀態(tài)通 告，收集所述光網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)處的可調(diào)光器件信息和各節(jié)點(diǎn)處的各段鏈路的光 信號(hào)物理?yè)p傷信息，實(shí)現(xiàn)同時(shí)維護(hù)所述光網(wǎng)絡(luò)的物理拓樸信息、可調(diào)光器件信 息和光信號(hào)物理?yè)p傷信息，所述方法還包括以下步驟
A,接收到建路請(qǐng)求的源節(jié)點(diǎn)，在根據(jù)自身維護(hù)的光網(wǎng)絡(luò)的物理拓樸信息， 確定了所述建路請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的路由時(shí)，進(jìn)一步根據(jù)自身維護(hù)的光信號(hào)物理?yè)p傷信息和可調(diào)光器件信息，對(duì)所述路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，得到一評(píng)估質(zhì)量；
B,判斷所述評(píng)估質(zhì)量是否滿足預(yù)定的物理?yè)p傷約束若是，則根據(jù)所述 路由建立光路；否則，進(jìn)入步驟C;
C，根據(jù)源節(jié)點(diǎn)自身維護(hù)的可調(diào)光器件信息，判斷是否能夠通過調(diào)節(jié)所述 路由上各節(jié)點(diǎn)處的可調(diào)光器件，使得所述路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量滿足所述物理?yè)p 傷約束若是，則計(jì)算出滿足所述物理?yè)p傷約束時(shí)的各可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)值并 發(fā)送至各可調(diào)光器件對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)所述路由建立光路；否則，拒絕所述 建路請(qǐng)求。
優(yōu)選地，上述方法中，所述光網(wǎng)絡(luò)包括控制平面、傳送平面和管理平面， 所述控制平面上各節(jié)點(diǎn)包括連接控制器模塊、路由模塊、鏈路資源管理模塊和 信令模塊；
所述鏈路資源管理模塊通過與傳輸層硬件的交互，獲取本節(jié)點(diǎn)處的可調(diào)光 器件信息和本節(jié)點(diǎn)處各段鏈路的光信號(hào)物理?yè)p傷信息，并將所獲取的信息發(fā)送 給本節(jié)點(diǎn)的路由模塊；各節(jié)點(diǎn)的路由模塊利用所述鏈路狀態(tài)通告在所述光網(wǎng)絡(luò) 中泛洪所述可調(diào)光器件信息和光信號(hào)物理?yè)p傷信息，維護(hù)所述光網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn) 處的可調(diào)光器件信息和光信號(hào)物理?yè)p傷信息。
優(yōu)選地，上述方法中，所述可調(diào)光器件信息包括可調(diào)光器件對(duì)應(yīng)的鏈路 ID、光纖ID、波長(zhǎng)ID、可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值以及調(diào)節(jié)范圍，所述物理?yè)p 傷信息包括鏈路信息、該鏈路的光纖色散信息、該鏈路功率衰減信息、鏈路噪 聲信息和光纖非線性系數(shù)。
優(yōu)選地，上述方法中，所述步驟A中，所述對(duì)所述路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量 進(jìn)行評(píng)估包括源節(jié)點(diǎn)的路由模塊查找自身維護(hù)的可調(diào)光器件信息，獲取所述 路由上的可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值；以及查找自身維護(hù)的光信號(hào)物理?yè)p傷信 息，獲取所述路由上各段鏈路的光信號(hào)物理?yè)p傷信息；根據(jù)所述路由上的可調(diào) 光器件的當(dāng)前狀態(tài)值以及所述路由上各段鏈路的光信號(hào)物理?yè)p傷信息，評(píng)估所 述路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量。
優(yōu)選地，上述方法中，所述評(píng)估質(zhì)量針對(duì)以下物理指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估光色散、 信號(hào)功率、光信噪比和非線性相移。
優(yōu)選地，上述方法中，所述步驟B中，進(jìn)一步在所述評(píng)估質(zhì)量的所有物理指標(biāo)均滿足所述物理?yè)p傷約束時(shí)，判定所述評(píng)估質(zhì)量滿足所述物理?yè)p傷約 束。
優(yōu)選地，上述方法中，所述步驟C具體包括
選擇出所述評(píng)估質(zhì)量中不滿足所述物理?yè)p傷約束的第一物理指標(biāo)；
根據(jù)源節(jié)點(diǎn)自身維護(hù)的可調(diào)光器件信息，確定所述路由上與所述第一物理 指標(biāo)相關(guān)的第 一可調(diào)光器件以及第 一可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值和調(diào)節(jié)范圍；
根據(jù)第一可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值和調(diào)節(jié)范圍，判斷是否能夠通過調(diào)節(jié)第 一可調(diào)光器件，使得第一物理指標(biāo)滿足所述物理?yè)p傷約束若是，則計(jì)算出在
所述第一物理指標(biāo)滿足所述物理?yè)p傷約束時(shí)各個(gè)第一可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)值并
統(tǒng)一下發(fā)到各個(gè)第一可調(diào)光器件對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)所述路由建立光路；否則， 拒絕所述建路請(qǐng)求。
優(yōu)選地，上述方法中，所述步驟c中，進(jìn)一步由所述源節(jié)點(diǎn)的信令^t塊 將所得各個(gè)第一可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)值統(tǒng)一下發(fā)到各個(gè)第一可調(diào)光器件對(duì)應(yīng)的 節(jié)點(diǎn)；接收到所述調(diào)節(jié)值的各節(jié)點(diǎn)，由該節(jié)點(diǎn)的鏈路資源管理模塊按照所述調(diào)
節(jié)值對(duì)可調(diào)光器件進(jìn)行調(diào)節(jié)。
優(yōu)選地，上述方法中，所述可調(diào)光器件包括色散補(bǔ)償器、光放大器和偏振 模色散補(bǔ)償器。
從以上所述可以看出，本發(fā)明提供的一種光網(wǎng)絡(luò)中基于物理?yè)p傷信息的傳 輸質(zhì)量?jī)?yōu)化方法，將可調(diào)光器件引入至光傳送網(wǎng)的傳送平面，并對(duì)光傳送網(wǎng)控 制平面中路由模塊的功能進(jìn)行擴(kuò)展，以完成對(duì)底層可調(diào)光器件狀態(tài)信息的感知
及對(duì)底層傳輸質(zhì)量的評(píng)估；同時(shí)，路由模塊結(jié)合獲得的狀態(tài)信息和評(píng)估結(jié)果， 計(jì)算各可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)量，通過控制平面的信令模塊發(fā)送至各節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)
根據(jù)調(diào)節(jié)量完成可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)，從而以較低成本實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳輸質(zhì)量的優(yōu) 化，同時(shí)使光網(wǎng)絡(luò)具有較好的靈活性和可靠性。本發(fā)明通過控制平面和傳送平 面的結(jié)合，利用可調(diào)光器件實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)器件的功能，降低了網(wǎng)絡(luò)成本。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述基于物理?yè)p傷信息的傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化方法的流程
圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中信號(hào)傳輸質(zhì)量評(píng)估的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將可調(diào)光器件？ 1入至光傳送網(wǎng)的傳送平面，并對(duì)光傳送網(wǎng)控制平面 中路由模塊的功能進(jìn)行擴(kuò)展，以完成對(duì)底層可調(diào)光器件狀態(tài)信息的感知及對(duì)底 層傳輸質(zhì)量的評(píng)估；同時(shí)，路由模塊將結(jié)合獲得的狀態(tài)信息和評(píng)估結(jié)果，計(jì)算 各可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)量，通過控制平面的信令模塊發(fā)送至各節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)根據(jù) 調(diào)節(jié)量完成可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)，對(duì)光信號(hào)傳輸物理?yè)p傷進(jìn)行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)了 傳輸質(zhì)量的優(yōu)化。以下結(jié)合附圖通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
本發(fā)明實(shí)施例中，預(yù)先在現(xiàn)有的智能光網(wǎng)絡(luò)(如ASON)的傳送平面的節(jié) 點(diǎn)上設(shè)置各種可調(diào)光器件。這里，所述可調(diào)光器件用于對(duì)光傳輸物理?yè)p傷進(jìn)行 補(bǔ)償，具體包括色散補(bǔ)償器、光放大器和偏振模色散補(bǔ)償器等器件。
同時(shí)，為了感知傳送平面的物理?yè)p傷和可調(diào)光器件的相關(guān)信息，本發(fā)明實(shí) 施例中對(duì)控制平面也進(jìn)行了擴(kuò)展。智能光網(wǎng)絡(luò)(如ASON)的控制平面上各控 制節(jié)點(diǎn)主要包含四個(gè)模塊連接控制器模塊、路由模塊、鏈路資源管理模塊和 信令模塊。本發(fā)明實(shí)施例在現(xiàn)有智能光網(wǎng)絡(luò)的控制平面的基礎(chǔ)上，對(duì)其鏈路資 源管理模塊作進(jìn)一步擴(kuò)展，使其在原有自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能的基礎(chǔ)上，可以通過和傳 輸層硬件進(jìn)行信息交互，獲取本地節(jié)點(diǎn)的物理?yè)p傷信息和可調(diào)光器件信息。獲 取上述信息后，鏈路資源管理模塊將上述信息通報(bào)給本節(jié)點(diǎn)的路由模塊，從而 路由模塊在獲得本地節(jié)點(diǎn)連接狀況的同時(shí)還能夠獲得本地節(jié)點(diǎn)的物理?yè)p傷信 息和可調(diào)光器件信息。
對(duì)于傳輸層傳輸質(zhì)量的評(píng)估和優(yōu)化，依賴于對(duì)整個(gè)光路中的各段鏈路的物 理?yè)p傷信息和可調(diào)光器件狀態(tài)信息的感知。各段鏈路的物理?yè)p傷信息可以由分 布于光網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的鏈路資源管理模塊獲得，同時(shí)，可調(diào)光器件也是分布于 光網(wǎng)絡(luò)傳送平面的各節(jié)點(diǎn)中，對(duì)這些分布式信息的提取成為了控制平面自適應(yīng) 傳輸需要解決的首要問題。
傳統(tǒng)的智能光網(wǎng)絡(luò)中，路由i^莫塊主要負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)物理拓樸信息的收集，在 每個(gè)節(jié)點(diǎn)形成全網(wǎng)物理拓樸信息數(shù)據(jù)庫(kù)，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)物理拓樸信息進(jìn)行路由的計(jì) 算。路由模塊具體包括路由協(xié)議控制器和路由控制器，其中，路由協(xié)議控制器主要用于對(duì)物理拓樸信息進(jìn)行分發(fā)、泛洪，使各節(jié)點(diǎn)具有相同的全網(wǎng)物理拓樸 信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以使每個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠了解全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的連接情況，達(dá)到全網(wǎng)物理拓 樸信息同步，以便路由控制器能夠根據(jù)全網(wǎng)物理拓樸信息，正確計(jì)算出由源節(jié) 點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的路由。在本發(fā)明實(shí)施例中，由于物理?yè)p傷信息和可調(diào)光器件信 息也是分布于網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)處，本實(shí)施例中通過對(duì)路由協(xié)議控制器進(jìn)行擴(kuò)展， 借助于路由協(xié)議控制器的泛洪過程，將物理?yè)p傷信息和可調(diào)光器件信息分發(fā)至 光網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，使各個(gè)節(jié)點(diǎn)的路由模塊在形成物理拓樸信息數(shù)據(jù)庫(kù)的基 礎(chǔ)上，還增加對(duì)物理?yè)p傷信息和可調(diào)光器件信息的存儲(chǔ)和維護(hù)，使各節(jié)點(diǎn)能夠 了解到全網(wǎng)各處的物理?yè)p傷和可調(diào)光器件的情況，以實(shí)現(xiàn)傳輸層的物理?yè)p傷信 息和可調(diào)光器件信息的感知。
路由協(xié)議控制器的擴(kuò)展主要是通過對(duì)路由協(xié)議的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)信息的
收集。本發(fā)明實(shí)施例中，設(shè)計(jì)了兩種新型的鏈路狀態(tài)通告(LSA, Link State Advertisement):損傷信息相關(guān)LSA (ILSA)和補(bǔ)償信息相關(guān)LSA ( CLSA )。 其中ILSA用于攜帶與本節(jié)點(diǎn)處的各段鏈路的光信號(hào)物理?yè)p傷相關(guān)的具體信 息，CLSA用于攜帶本節(jié)點(diǎn)處的各可調(diào)光器件的相關(guān)信息。下面分別詳解介紹 這兩種LSA的設(shè)計(jì)方式。
ILSA詳細(xì)設(shè)計(jì)請(qǐng)參見表1。 ILSA除包含開放最短路徑優(yōu)先(OSPF, Open Shortest Path First )協(xié)議中規(guī)定的LSA頭部外，還攜帶與鏈路相關(guān)的基本信息。 根據(jù)RFC3630中的具體定義，該基本信息主要包括鏈路光纖的基本信息，如 表l中拓樸信息中所示。除此之外，本實(shí)施例在拓樸信息后加入對(duì)應(yīng)于各^殳鏈 路的物理?yè)p傷的具體信息，如可用波長(zhǎng)子信息、光纖色散值信息、鏈路功率衰 減信息、鏈路噪聲因素和光纖的非線性系數(shù)等子信息。LSA頭部_
拓樸信息
控制平面路由節(jié)點(diǎn)信息 傳送平面節(jié)點(diǎn)信息 傳送平面鏈路信息 物理?yè)p傷信息 可用波長(zhǎng)子信息 光纖色散信息 鏈路功率衰減信息 鏈路噪聲因素 光纖的非線性系數(shù)
表l
CLSA主要用于攜帶本節(jié)點(diǎn)處的各個(gè)可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值和調(diào)節(jié)范 圍。由于可調(diào)光器件的補(bǔ)償信息主要是基于波長(zhǎng)的，所以在該CLSA頭部后首 先包括了該補(bǔ)償信息對(duì)應(yīng)的鏈路ID、光纖ID和波長(zhǎng)ID;然后是各可調(diào)光器 件的當(dāng)前狀態(tài)值，例如色散補(bǔ)償器的當(dāng)前調(diào)節(jié)值、光放大器的當(dāng)前增益值以及 偏振模色散補(bǔ)償器的當(dāng)前補(bǔ)償值等信息；最后，由于各可調(diào)光器件都是在一定 的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以CLSA中還包含各可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)范圍。表2為 CLSA詳細(xì)設(shè)計(jì)。
LSA頭部_
波長(zhǎng)識(shí)別信息
鏈路ID 光纖ID 波長(zhǎng)ID 可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)
色散補(bǔ)償器的當(dāng)前調(diào)節(jié)值 光放大器的當(dāng)前增益值 偏振模色散補(bǔ)償器的當(dāng)前補(bǔ)償值可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)范圍
色散補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)范圍
光;j文大器的調(diào)節(jié)范圍
偏振模色散補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)范圍
表2
以上兩種LSA的設(shè)計(jì)就是對(duì)路由協(xié)議功能的擴(kuò)展。其中ILSA用于對(duì)物 理?yè)p傷信息進(jìn)行分發(fā)，而CLSA中含有的可調(diào)光器件的具體信息，用于告知各 節(jié)點(diǎn)處的可調(diào)光器件的當(dāng)前調(diào)節(jié)值和調(diào)節(jié)范圍。通過對(duì)上述信息進(jìn)行泛洪，可 以使全網(wǎng)形成相同的傳輸層物理狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)底層物理信息的感 知。
本發(fā)明實(shí)施例中，通過對(duì)路由模塊中的路由協(xié)議控制器進(jìn)行擴(kuò)展，使其能 夠感知底層物理信息；同時(shí)本發(fā)明實(shí)施例還對(duì)路由模塊中的路由控制器在原有 的功能基礎(chǔ)上也進(jìn)行了擴(kuò)展，使路由控制器能夠?qū)Ω兄奈锢硇畔⑦M(jìn)行處理， 對(duì)傳輸質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，以實(shí)現(xiàn)傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化的目的。
本發(fā)明實(shí)施例所迷基于物理?yè)p傷信息的傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化方法，其流程請(qǐng)參照 圖1,具體包括以下步驟
步驟IOI,用戶向網(wǎng)管提交一個(gè)建路請(qǐng)求，要求建立源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的 光路；網(wǎng)管將該建路請(qǐng)求發(fā)送到源節(jié)點(diǎn)的連接控制器，該連接控制器將該建路 請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給源節(jié)點(diǎn)的路由模塊。
步驟102，源節(jié)點(diǎn)的路由模塊，根據(jù)其路由協(xié)議控制器所維護(hù)的光網(wǎng)絡(luò)的 物理拓樸信息，計(jì)算并判斷是否存在理想無損傷路由如果存在，則進(jìn)入步驟 103，否則進(jìn)入步驟108。這里，所述理想無損傷路由是指在不考慮各個(gè)鏈路 物理?yè)p傷的情況下"義依據(jù)光網(wǎng)絡(luò)的物理拓樸信息確定的源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的 路由。
步驟103，根據(jù);洛由協(xié)議控制器所維護(hù)的光信號(hào)物理?yè)p傷信息和可調(diào)光器 件信息，評(píng)估步驟102中所確定的理想無損傷路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量。
這里，所述理想無損傷路由可能包括多段鏈路，路由控制器通過查找路由 協(xié)議控制器維護(hù)的光信號(hào)物理?yè)p傷信息，獲取所述路由上各段鏈路的光信號(hào)物理?yè)p傷信息；以及通過查找路由協(xié)議控制器維護(hù)的可調(diào)光器件信息，獲取所述 路由上的可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值；然后，根據(jù)所述路由上的可調(diào)光器件的當(dāng) 前狀態(tài)值以及所述路由上各段鏈路的光信號(hào)物理?yè)p傷信息，評(píng)估所述路由的信 號(hào)傳輸質(zhì)量。
步驟104，判斷所述理想無損傷路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量是否滿足接收端對(duì)接 收信號(hào)質(zhì)量的要求如果滿足，則進(jìn)入步驟107;否則，進(jìn)入步驟105。這里， 接收端對(duì)接收信號(hào)質(zhì)量的要求又稱作物理?yè)p傷約束，具體可以包括對(duì)光信號(hào)的 色散、功率和信噪比等方面的多個(gè)物理指標(biāo)約束條件。
步驟105，根據(jù)所述理想無損傷路由上的可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值以及調(diào) 節(jié)范圍，判斷是否能夠通過調(diào)節(jié)所述理想無損傷路由上的可調(diào)光器件，使得所 述理想無損傷路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量滿足物理?yè)p傷約束若是，則進(jìn)入步驟106; 否則，進(jìn)入步驟108。
步驟106，計(jì)算出在滿足物理?yè)p傷約束時(shí)，所述理想無損傷路由上各可調(diào) 光器件的調(diào)節(jié)值，將計(jì)算出的各可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)值發(fā)送給源節(jié)點(diǎn)的連接控制 器；該連接控制器再將上述調(diào)節(jié)值發(fā)送給信令模塊，最終信令模塊通過信令消 息將上述調(diào)節(jié)值統(tǒng)一下發(fā)到各對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，由各節(jié)點(diǎn)的鏈路資源管理模塊按照 接收到的調(diào)節(jié)值對(duì)其可調(diào)光器件進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述理想無損傷路由信號(hào) 傳輸質(zhì)量的優(yōu)化，然后進(jìn)入步驟107。
步驟107，將所述理想無損傷路由發(fā)送給源節(jié)點(diǎn)的連接控制器；源節(jié)點(diǎn)的 連接控制器根據(jù)所述理想無損傷路由，建立源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的光路。
步驟108,向源節(jié)點(diǎn)的連接控制器返回連接拒絕消息，建路失敗。 上述步驟103 ~ 104中，對(duì)于信號(hào)傳輸質(zhì)量的評(píng)估，應(yīng)根據(jù)物理?yè)p傷約束 中所包括的物理指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。如圖2所示，當(dāng)接收端對(duì)于光色散、信號(hào)功率 和光信噪比這三個(gè)物理指標(biāo)有相應(yīng)要求時(shí)，需要同時(shí)對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。只 有所有這些物理指標(biāo)都滿足接收端要求(即圖2中所示的"與"關(guān)系)時(shí)，才 表示信號(hào)傳輸質(zhì)量符合要求；只要有任一物理指標(biāo)不滿足接收端要求(即圖2 中所示的"或"關(guān)系)，就判定信號(hào)傳輸質(zhì)量不符合要求。這里，具體的物理 指標(biāo)由接收端根據(jù)其要求確定，可以包括光信號(hào)的色散、信號(hào)功率、光信噪比 和非線性相移等指標(biāo)。通過步驟103和104,如果找到所述理想無損傷路由上不符合要求的一個(gè) 或多個(gè)物理指標(biāo)(為描述方便，以下稱呼這種物理指標(biāo)為第一物理指標(biāo))，從 而在步驟105中，根據(jù)源節(jié)點(diǎn)的路由協(xié)議控制器維護(hù)的可調(diào)光器件信息，確定 路由上與第一物理指標(biāo)相關(guān)的可調(diào)光器件(為描述方^f更，以下稱呼這種可調(diào)光
器件為第一可調(diào)光器件)以及第一可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值和調(diào)節(jié)范圍；根據(jù)
第 一可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值和調(diào)節(jié)范圍，判斷是否能夠通過調(diào)節(jié)第 一可調(diào)光
器件，使得第一物理指標(biāo)滿足所述物理?yè)p傷約束若是，則計(jì)算出在所述第一 物理指標(biāo)滿足所述物理?yè)p傷約束時(shí)的各個(gè)第一可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)值。
在對(duì)理想無損傷路由進(jìn)行傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化時(shí)，其中某個(gè)節(jié)點(diǎn)的可調(diào)光器件的 調(diào)節(jié)，會(huì)對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)有相應(yīng)的影響，因此，可以充分利用 可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)范圍，對(duì)其中一部分可調(diào)光器件進(jìn)行較大范圍的調(diào)節(jié)，以減 少需要調(diào)節(jié)的可調(diào)光器件的數(shù)目，同時(shí)減少信令模塊需要發(fā)送的信令消息。
綜上所述，本發(fā)明將可調(diào)光器件引入傳送平面，并將傳送平面的補(bǔ)償功能 和控制平面的自動(dòng)控制功能相結(jié)合，通過控制平面的自適應(yīng)性實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸 質(zhì)量的優(yōu)化，使光網(wǎng)絡(luò)在具有補(bǔ)償功能的同時(shí)又能夠具有較好的靈活性和可靠 性。本發(fā)明通過控制平面和傳送平面的結(jié)合，利用可調(diào)光器件實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)器 件的功能，降低了網(wǎng)絡(luò)成本。此外，本發(fā)明中還通過各節(jié)點(diǎn)間可調(diào)光器件的調(diào) 節(jié)量的相互影響，減少調(diào)節(jié)點(diǎn)數(shù)量和平均調(diào)節(jié)量，從而降低了可調(diào)光器件的調(diào) 節(jié)所造成的功率損耗。
以上所述僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些 改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)^L為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種光網(wǎng)絡(luò)中基于物理?yè)p傷信息的傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化方法，其特征在于，在所述光網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置用于對(duì)光信號(hào)物理?yè)p傷進(jìn)行補(bǔ)償?shù)目烧{(diào)光器件，各節(jié)點(diǎn)利用路由協(xié)議的鏈路狀態(tài)通告將本節(jié)點(diǎn)處的可調(diào)光器件信息和本節(jié)點(diǎn)處的各段鏈路的光信號(hào)物理?yè)p傷信息在所述光網(wǎng)絡(luò)中泛洪；各節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的所述鏈路狀態(tài)通告，收集所述光網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)處的可調(diào)光器件信息和各節(jié)點(diǎn)處的各段鏈路的光信號(hào)物理?yè)p傷信息，實(shí)現(xiàn)同時(shí)維護(hù)所述光網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)湫畔ⅰ⒖烧{(diào)光器件信息和光信號(hào)物理?yè)p傷信息，所述方法還包括以下步驟A，接收到建路請(qǐng)求的源節(jié)點(diǎn)，在根據(jù)自身維護(hù)的光網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)湫畔ⅲ_定了所述建路請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的路由時(shí)，進(jìn)一步根據(jù)自身維護(hù)的光信號(hào)物理?yè)p傷信息和可調(diào)光器件信息，對(duì)所述路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，得到一評(píng)估質(zhì)量；B，判斷所述評(píng)估質(zhì)量是否滿足預(yù)定的物理?yè)p傷約束若是，則根據(jù)所述路由建立光路；否則，進(jìn)入步驟C；C，根據(jù)源節(jié)點(diǎn)自身維護(hù)的可調(diào)光器件信息，判斷是否能夠通過調(diào)節(jié)所述路由上各節(jié)點(diǎn)處的可調(diào)光器件，使得所述路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量滿足所述物理?yè)p傷約束若是，則計(jì)算出滿足所述物理?yè)p傷約束時(shí)的各可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)值并發(fā)送至各可調(diào)光器件對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)所述路由建立光路；否則，拒絕所述建路請(qǐng)求。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光網(wǎng)絡(luò)包括控制平面、 傳送平面和管理平面，所述控制平面上各節(jié)點(diǎn)包括連接控制器模塊、路由模塊、 鏈路資源管理模塊和信令模塊；所述鏈路資源管理模塊通過與傳輸層硬件的交互，獲取本節(jié)點(diǎn)處的可調(diào)光 器件信息和本節(jié)點(diǎn)處各段鏈路的光信號(hào)物理?yè)p傷信息，并將所獲取的信息發(fā)送 給本節(jié)點(diǎn)的路由模塊；各節(jié)點(diǎn)的路由模塊利用所述鏈路狀態(tài)通告在所述光網(wǎng)絡(luò) 中泛洪所述可調(diào)光器件信息和光信號(hào)物理?yè)p傷信息，維護(hù)所述光網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn) 處的可調(diào)光器件信息和光信號(hào)物理?yè)p傷信息。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述可調(diào)光器件信息包括可 調(diào)光器件對(duì)應(yīng)的鏈路ID、光纖ID、波長(zhǎng)ID、可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值以及調(diào)節(jié)范圍，所述物理?yè)p傷信息包括鏈路信息、該鏈路的光纖色散信息、該鏈路功 率衰減信息、鏈路噪聲信息和光纖非線性系數(shù)。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟A中，所述對(duì)所述 路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估包括源節(jié)點(diǎn)的路由模塊查找自身維護(hù)的可調(diào)光 器件信息，獲取所述路由上的可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值；以及查找自身維護(hù)的 光信號(hào)物理?yè)p傷信息，獲取所述路由上各段鏈路的光信號(hào)物理?yè)p傷信息；根據(jù) 所述路由上的可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值以及所述路由上各段鏈路的光信號(hào)物 理?yè)p傷信息，評(píng)估所述路由的信號(hào)傳輸質(zhì)量。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述評(píng)估質(zhì)量針對(duì)以下物理 指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估光色散、信號(hào)功率、光信噪比和非線性相移。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，進(jìn)一步在所 述評(píng)估質(zhì)量的所有物理指標(biāo)均滿足所述物理?yè)p傷約束時(shí)，判定所述評(píng)估質(zhì)量滿 足所述物理?yè)p傷約束。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟C具體包括 選擇出所述評(píng)估質(zhì)量中不滿足所述物理?yè)p傷約束的第 一物理指標(biāo)； 根據(jù)源節(jié)點(diǎn)自身維護(hù)的可調(diào)光器件信息，確定所述路由上與所述第一物理指標(biāo)相關(guān)的第 一可調(diào)光器件以及第 一可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值和調(diào)節(jié)范圍；根據(jù)第 一可調(diào)光器件的當(dāng)前狀態(tài)值和調(diào)節(jié)范圍，判斷是否能夠通過調(diào)節(jié)第 一可調(diào)光器件，4吏得第一物理指標(biāo)滿足所述物理?yè)p傷約束若是，則計(jì)算出在 所述第一物理指標(biāo)滿足所述物理?yè)p傷約束時(shí)各個(gè)第一可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)值并 統(tǒng)一下發(fā)到各個(gè)第一可調(diào)光器件對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)所述路由建立光路；否貝寸， 拒絕所述建路請(qǐng)求。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟C中，進(jìn)一步由所 述源節(jié)點(diǎn)的信令模塊將所得各個(gè)第一可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)值統(tǒng)一下發(fā)到各個(gè)第 一可調(diào)光器件對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)；接收到所述調(diào)節(jié)值的各節(jié)點(diǎn)，由該節(jié)點(diǎn)的鏈路資源 管理模塊按照所述調(diào)節(jié)值對(duì)可調(diào)光器件進(jìn)行調(diào)節(jié)。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述可調(diào)光器件包括色散補(bǔ) 償器、光放大器和偏振模色散補(bǔ)償器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光網(wǎng)絡(luò)中基于物理?yè)p傷信息的傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化方法。所述方法通過將可調(diào)光器件引入至光傳送網(wǎng)的傳送平面，并對(duì)光傳送網(wǎng)控制平面中路由模塊的功能進(jìn)行擴(kuò)展，以完成對(duì)底層可調(diào)光器件狀態(tài)信息的感知及對(duì)底層傳輸質(zhì)量的評(píng)估；同時(shí)，路由模塊結(jié)合獲得的狀態(tài)信息和評(píng)估結(jié)果，計(jì)算各可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)量，通過控制平面的信令模塊發(fā)送至各節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)根據(jù)調(diào)節(jié)量完成可調(diào)光器件的調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸質(zhì)量的優(yōu)化。按照本發(fā)明所述方法，可以以較低成本實(shí)現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)中光信號(hào)的傳輸質(zhì)量的優(yōu)化。
文檔編號(hào)H04B10/08GK101415130SQ20081022697
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者杰 張, 郭婉舒, 顧畹儀, 高冠軍 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)