專利名稱：用于監(jiān)視光突發(fā)交換(obs)通信網(wǎng)絡(luò)中的虛擬光路徑的交換機(jī)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)視波長(zhǎng)尋址的光突發(fā)交換通信網(wǎng)絡(luò)中通信信道或光路徑的存在。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有許多與高可用性、穩(wěn)健和可伸縮電信基礎(chǔ)設(shè)施的置備相關(guān)聯(lián)的層。信息的交換與傳輸是此類網(wǎng)絡(luò)需要支持以便在長(zhǎng)地理距離上進(jìn)行高效服務(wù)投遞的原子功能之中的兩個(gè)。傳統(tǒng)上已經(jīng)使用單獨(dú)的交換(以太網(wǎng)硅交換機(jī)、ATM交換機(jī)、SDH交叉連接等)和高帶寬點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸管道(例如，10和40G WDM與DWDM技術(shù))來(lái)提供這些功能。隨著作為對(duì)于傳統(tǒng)分布式反饋激光器的取代技術(shù)的可調(diào)諧激光器的出現(xiàn)，支持靈 活光電路的能力已經(jīng)允許有在已知光纖容量之內(nèi)置備物理信道的更加動(dòng)態(tài)而且以置備為中心的手段。的確，在下一代光突發(fā)交換(OBS)網(wǎng)絡(luò)中，提供光分組交換與傳輸(OPST)能力的能力已經(jīng)作為在光傳輸網(wǎng)絡(luò)中虛擬連接的端點(diǎn)之間高效和有效地交換和傳輸信息的手段涌現(xiàn)，此類網(wǎng)絡(luò)通常采用環(huán)形拓?fù)浜筒ㄩL(zhǎng)尋址的突發(fā)。在此類配置中，物理連接的環(huán)構(gòu)成分布式交換機(jī)，其中從源激光器發(fā)射的光的波長(zhǎng)創(chuàng)建所述虛擬交換機(jī)的端口之間的虛擬路徑。Heavy Reading第7卷第3期(2009年3月)的最近一篇標(biāo)題為“The OpticalSwitching Revival: Rebuilding Optical Networks for Packets (光交換復(fù)興重建用于分組的光網(wǎng)絡(luò))”的論文公開此虛擬交換機(jī)概念并且其中指向該下一代光突發(fā)交換(OBS)網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的電路交換電信系統(tǒng)在固定專用通信信道永久可用于信息的發(fā)射和接收的基礎(chǔ)上操作。此類通信路徑的完好性以數(shù)種不同方案被監(jiān)視，例如，S0NET\SDH具有被用以生成TM跟蹤標(biāo)識(shí)符失配的JO、JU J2，具有徑跡標(biāo)識(shí)符(TTI)的電信標(biāo)準(zhǔn)G709 ；IP\MPLS具有雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)-BFD并且/或者以太網(wǎng)具有新興的802. lag\Y1731。在這些方案中，經(jīng)由特種探測(cè)分組把信息量子發(fā)射到系統(tǒng)中以作為出于信息交換目的確保信道的連續(xù)性的手段，其中此實(shí)例中的信道是用于嵌入在網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備內(nèi)的較高等級(jí)通信功能之間的連續(xù)性和連通性檢查的消息接發(fā)或更高等級(jí)實(shí)體。在通常情形中，OBS通信網(wǎng)絡(luò)以異步時(shí)間性方式接入物理信道。即是說(shuō)，對(duì)該通信信道的接入不與任何系統(tǒng)時(shí)序邊界對(duì)準(zhǔn)并且其中此類接入由動(dòng)態(tài)話務(wù)負(fù)載推導(dǎo)出。由于所提出的對(duì)物理傳輸基礎(chǔ)設(shè)施的接入機(jī)制的高度非周期性本質(zhì)，在真實(shí)的OBS網(wǎng)絡(luò)中，需要確保該網(wǎng)絡(luò)的高等級(jí)控制功能在連續(xù)的基礎(chǔ)上對(duì)物理機(jī)組的狀況具有可見性以便其在使用此類基礎(chǔ)設(shè)施之前完全了解所有鏈路和路徑可用性。在異步OBS網(wǎng)絡(luò)中，在使用該網(wǎng)絡(luò)中的給定路徑之前可能有很長(zhǎng)的不活動(dòng)時(shí)段的場(chǎng)合，對(duì)系統(tǒng)的高可用性的關(guān)鍵需要是不發(fā)生靜默失效并且在有時(shí)間界限的基礎(chǔ)上探測(cè)異步的、非周期性的OBS路徑。靜默失效是指其中由于OBS路徑上有潛在很長(zhǎng)的不活動(dòng)時(shí)段故而未通過數(shù)據(jù)的丟失檢測(cè)出路徑的失效的情形。在沒有此類確定性機(jī)制的情況下，如所提出的，任何基于OBS的傳輸網(wǎng)絡(luò)容易發(fā)生靜默失效事件并且對(duì)承運(yùn)商級(jí)部署容易達(dá)不到足夠的回彈性?；诿芗ǚ謴?fù)用技術(shù)的光通信系統(tǒng)顯現(xiàn)出與波長(zhǎng)相關(guān)的性能。在波長(zhǎng)尋址的光突發(fā)網(wǎng)絡(luò)中，覆蓋此類基礎(chǔ)設(shè)施的服務(wù)要求該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有波長(zhǎng)維持最小性能等級(jí)從而確保總體虛擬交換機(jī)路徑保持無(wú)色。無(wú)色操作是指此類虛擬交換機(jī)中的每條路徑與波長(zhǎng)不相關(guān)的本質(zhì)，即，可指派任何顏色來(lái)執(zhí)行該交換機(jī)的任何路徑上的數(shù)據(jù)運(yùn)輸任務(wù)。每條路徑被指派特定波長(zhǎng)，且該網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)或交換機(jī)被配置成傳送/接收特定波長(zhǎng)。在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，通常數(shù)據(jù)是以異步方式被調(diào)度到此類虛擬的波長(zhǎng)尋址交換機(jī)上以便所有節(jié)點(diǎn)對(duì)該交換機(jī)結(jié)構(gòu)有公平的接入。路徑監(jiān)視功能默認(rèn)是在最高調(diào)度優(yōu)先級(jí)等級(jí)并且以周期性的方式來(lái)執(zhí)行。此類型的調(diào)度由與本申請(qǐng)相同的申請(qǐng)人Intune網(wǎng)絡(luò)有限公司提交的PCT專利公開號(hào)W02004040722公開。因此需要提供對(duì)光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中的虛擬路徑的物理路徑監(jiān)視，從而提供高度可用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施以用于進(jìn)行靈活網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的投遞，這克服了以上提及的與OBS網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的問題。
發(fā)明概要
如在隨附的權(quán)利要求中闡述的，根據(jù)本發(fā)明，提供光突發(fā)交換(OBS)通信網(wǎng)絡(luò)中的光突發(fā)交換機(jī)，所述光突發(fā)交換機(jī)包括用于監(jiān)視和維護(hù)從布置在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一通信節(jié)點(diǎn)到布置在該環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)其它通信節(jié)點(diǎn)的虛擬光路徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以使得話務(wù)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由物理光路徑在諸節(jié)點(diǎn)之間被傳送與/或接收的裝置；以及用于在從OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的一節(jié)點(diǎn)到該OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的虛擬路徑上發(fā)送數(shù)據(jù)分組探測(cè)的裝置，其中在所述交換機(jī)處收到的數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息提供用于在諸節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù)的物理光路徑的可用性的信息。如在光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中所見的，該網(wǎng)絡(luò)采用高優(yōu)先級(jí)的異步的在時(shí)間上受限的信息突發(fā)的周期性發(fā)射和/或接收，其探測(cè)物理信道并且提供該物理光路徑在虛擬光電路中的可用性的擔(dān)保。本發(fā)明尤其適用于采用光波分復(fù)用時(shí)間性突發(fā)以及對(duì)目的地的源波長(zhǎng)尋址以在環(huán)形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)全NxN虛擬交換機(jī)路徑的通信網(wǎng)絡(luò)。在一個(gè)實(shí)施例中，使用高優(yōu)先級(jí)的異步的在時(shí)間上受限的信息突發(fā)的周期性發(fā)射與接收來(lái)發(fā)送該數(shù)據(jù)分組探測(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述探測(cè)信息在該虛擬交換機(jī)的源側(cè)提供的，以允許源側(cè)保護(hù)交換。在一個(gè)實(shí)施例中，這些虛擬路徑是通過對(duì)包括由此類路徑形成的NxN完全成網(wǎng)交換機(jī)的源激光器的波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)諧來(lái)形成的。在一個(gè)實(shí)施例中，物理路徑監(jiān)視功能是在波長(zhǎng)尋址的光突發(fā)帶內(nèi)的，并且包括沿整個(gè)突發(fā)路徑的監(jiān)視能力。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)被周期性調(diào)度到該虛擬交換機(jī)上的最高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)分組的插入與過濾是基于數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息來(lái)確定的。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括第二環(huán)形網(wǎng)絡(luò)以提供雙向環(huán)形拓?fù)?。在一個(gè)實(shí)施例中，該交換機(jī)包括用于在分布式光交換結(jié)構(gòu)上調(diào)度最高優(yōu)先級(jí)維護(hù)消息的裝置，其中該交換機(jī)結(jié)構(gòu)是基于對(duì)源可調(diào)諧激光器的波長(zhǎng)的調(diào)節(jié)；以及用于若在一個(gè)環(huán)上檢測(cè)出故障則允許在指定的時(shí)間界限內(nèi)發(fā)生雙向路徑交換的保護(hù)機(jī)制。在一個(gè)實(shí)施例中，該虛擬交換機(jī)的每個(gè)邏輯端口包括可供其用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的完全連通性的視圖。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)數(shù)據(jù)分組探測(cè)包括唯一性標(biāo)志符。在一個(gè)實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)分組探測(cè)包括在從一個(gè)節(jié)點(diǎn)向另一節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)之前諸節(jié)點(diǎn)之間的物理光路徑的可用性的定量信息的至少一個(gè)參數(shù)。在一個(gè)實(shí)施例中，該定量信息包括以下參數(shù)中的一者或更多者光收到功率；差錯(cuò)率；涉及當(dāng)前或先前探測(cè)的虛擬路徑的操作和儀表數(shù)據(jù)；提 供用于通過經(jīng)由所謂的“出清(clear)”信道的數(shù)據(jù)面來(lái)對(duì)高優(yōu)先級(jí)信息進(jìn)行消息接發(fā)的手段；和/或緩慢物理信道降格。在一個(gè)實(shí)施例中，所述交換機(jī)包括多個(gè)邏輯端口，該分布式交換機(jī)的每個(gè)邏輯端口以周期性方式為該分布式交換機(jī)搜集虛擬路徑維護(hù)向量；以及用于為全NxN虛擬交換機(jī)生成虛擬路徑維護(hù)矩陣的裝置，其中所述矩陣是所有邏輯端口向量的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)維護(hù)向量包括在該交換機(jī)的每個(gè)源與每個(gè)目的地之間的正如在源突發(fā)波長(zhǎng)的基礎(chǔ)上被尋址的二元連通性路徑圖，其中每個(gè)條目或是0 (無(wú)路徑可用)或是I (有路徑可用)。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了在該波長(zhǎng)尋址的光突發(fā)帶內(nèi)的物理路徑監(jiān)視功能，并且包括沿整個(gè)突發(fā)路徑的監(jiān)視能力。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了用于提供對(duì)由分布式調(diào)度系統(tǒng)維護(hù)的諸虛擬路徑中的每條虛擬路徑的公平接入的裝置，其中所述調(diào)度系統(tǒng)擔(dān)保為路徑維護(hù)插入到這些虛擬路徑中的數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息上的延遲和抖動(dòng)界限。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了用于定義所述數(shù)據(jù)分組探測(cè)執(zhí)行掃描所按的次序的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，該掃描次序取決于優(yōu)先級(jí)以及交換機(jī)的諸端口之間的話務(wù)負(fù)載的基礎(chǔ)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述探測(cè)波長(zhǎng)尋址的分組用周期性地確定性地發(fā)源的分組來(lái)探測(cè)其它光路徑，以確保檢測(cè)出此類非數(shù)據(jù)面路徑中的“靜默”失效。此類非數(shù)據(jù)面路徑是尚未投入使用的路徑。在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，提供了用于在光突發(fā)交換(OBS )光網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的方法，包括以下步驟監(jiān)視和維護(hù)從布置在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一通信節(jié)點(diǎn)到布置在該環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)其它通信節(jié)點(diǎn)的虛擬光路徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以使得話務(wù)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由物理光路徑在諸節(jié)點(diǎn)之間被傳送和/或接收；并且在從OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的一節(jié)點(diǎn)到該OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的虛擬路徑上發(fā)送數(shù)據(jù)分組探測(cè)，其中在交換機(jī)處收到的數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息提供用于在諸節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù)的物理光路徑的可用性的信息。在又一實(shí)施例中，提供了光通信網(wǎng)絡(luò)中的光交換機(jī)，所述光交換機(jī)包括用于監(jiān)視和維護(hù)從一通信節(jié)點(diǎn)到多個(gè)其它通信節(jié)點(diǎn)的虛擬光路徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以使得話務(wù)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由物理光路徑在諸節(jié)點(diǎn)之間被傳送與/或接收的裝置；以及
用于在從OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的一節(jié)點(diǎn)到該OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的虛擬路徑上發(fā)送數(shù)據(jù)分組探測(cè)的裝置，其中在所述交換機(jī)處收到的數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息提供用于在諸節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù)的物理光路徑的可用性的信息。在另一實(shí)施例中，提供了光突發(fā)交換(OBS)通信網(wǎng)絡(luò)中的光突發(fā)交換機(jī)，所述光突發(fā)交換機(jī)包括用于監(jiān)視和維護(hù)從一通信節(jié)點(diǎn)到多個(gè)其它通信節(jié)點(diǎn)的虛擬光路徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以使得話務(wù)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由物理光路徑在諸節(jié)點(diǎn)之間被傳送與/或接收的裝置；以及用于在從OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的一節(jié)點(diǎn)到該OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的虛擬路徑上發(fā)送數(shù)據(jù)分組探測(cè)的裝置，其中在所述交換機(jī)處收到的數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息提供用于在諸節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù)的物理光路徑的可用性的信息。在又一實(shí)施例中，提供了用于光突發(fā)交換(OBS)通信網(wǎng)絡(luò)中的光突發(fā)交換機(jī)的控制器，所述控制器包括 用于監(jiān)視和維護(hù)從一通信節(jié)點(diǎn)到多個(gè)其它通信節(jié)點(diǎn)的虛擬光路徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以使得話務(wù)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由物理光路徑在諸節(jié)點(diǎn)之間被傳送和/或接收的裝置；以及用于在從OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的一節(jié)點(diǎn)到該OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的虛擬路徑上發(fā)送數(shù)據(jù)分組探測(cè)的裝置，其中在所述交換機(jī)處收到的數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息提供用于在諸節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù)的物理光路徑的可用性的信息。還提供了可經(jīng)由較慢速的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)一步配置的充分快速的自主可編程硬件邏輯系統(tǒng)，其將探測(cè)分組與主數(shù)據(jù)路徑歸并/從主數(shù)據(jù)路徑過濾出探測(cè)分組，實(shí)現(xiàn)此方法的所述程序可被實(shí)施在合適的經(jīng)記錄的介質(zhì)或只讀存儲(chǔ)器上。附圖簡(jiǎn)要描述參照附圖從僅藉由示例給出的本發(fā)明實(shí)施例的以下描述將可更清楚地理解本發(fā)明，附圖中圖I解說(shuō)使用源波長(zhǎng)交換和環(huán)形拓?fù)涞囊阎猸h(huán)形通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)；圖2解說(shuō)示出虛擬和物理路徑的光環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的分布式波長(zhǎng)尋址交換機(jī)；圖3解說(shuō)在雙向環(huán)形網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中探測(cè)出的虛擬和物理路徑；圖4解說(shuō)根據(jù)本發(fā)明的在光環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)利用虛擬和物理路徑的操作；圖5和6示出解說(shuō)用于每個(gè)探測(cè)的路徑可用性的流程圖；并且圖7解說(shuō)示出路徑可用性監(jiān)視器功能如何可應(yīng)用于源交換保護(hù)的一個(gè)實(shí)施例。附圖詳細(xì)描述現(xiàn)在參照附圖并首先參照

圖1，圖中解說(shuō)了包括連接到數(shù)個(gè)端口 104、105、106和107的數(shù)個(gè)外部網(wǎng)絡(luò)接口 100、101、102、103的已知光環(huán)形通信網(wǎng)絡(luò)，其中這些優(yōu)選地包含布置在該環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的被波長(zhǎng)交換以尋址給定目的地端口的可快速調(diào)諧的激光器。端口104、105、106和107由物理光路徑鏈路108例如使用光纖以從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)的順時(shí)針方式連接。端口 104、105、106和107中的每個(gè)端口可在波長(zhǎng)尋址的光虛擬路徑上與彼此通信。藉由示例，路徑109、110和111是在從存在于107中的可快速調(diào)諧的激光器傳送的不同突發(fā)波長(zhǎng)的基礎(chǔ)上在107至104之間；107至105之間；和107至106之間建立的路徑。參照?qǐng)D2，解說(shuō)了環(huán)形架構(gòu)上的數(shù)個(gè)此類端口 200和201，其中由虛線示出可在此類分布式波長(zhǎng)尋址交換機(jī)(在此情形中為四端口)上得到支持的所有邏輯虛擬交換機(jī)成網(wǎng)路徑。203和204環(huán)繞分別從201和200傳送的、或分別由201和200接收的虛擬路徑群。在該示例中，示出入工和已經(jīng)被指派給200和201的接收側(cè)，以便僅這些波長(zhǎng)被投至這些之中的每個(gè)端口中的接收機(jī)。所有其它波長(zhǎng)分別穿過200和201，以便該交換機(jī)中從一個(gè)端口到另一端口的所有話務(wù)突發(fā)“虛擬地”直接去往正確的波長(zhǎng)指派的接收端口。這就是構(gòu)成分布式交換機(jī)中的虛擬路徑的原理。參照?qǐng)D3和4，圖3解說(shuō)具有雙向環(huán)形拓?fù)涞墓馔话l(fā)交換網(wǎng)絡(luò)。圖4解說(shuō)根據(jù)本發(fā)明的在光環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中利用虛擬和物理路徑的光突發(fā)交換機(jī)的架構(gòu)。如在圖2或3中示出的，該光突發(fā)交換機(jī)控制從布置在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一節(jié)點(diǎn)到布置在該環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)其它通信節(jié)點(diǎn)的虛擬光路徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以使得數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由物理光路徑在諸節(jié)點(diǎn)之間被傳送與/或接收。、
在操作中，該交換機(jī)將來(lái)自光模塊402 (看門狗)的數(shù)據(jù)分組探測(cè)401與客戶端服務(wù)分組數(shù)據(jù)400歸并。此數(shù)據(jù)經(jīng)由交換機(jī)被轉(zhuǎn)發(fā)給波長(zhǎng)指派框404并且被向前轉(zhuǎn)發(fā)給可快速調(diào)諧的激光器405，在雙向保護(hù)環(huán)形配置的情形中，激光器405把時(shí)間上受限的突發(fā)發(fā)射到光纖412或413上。在周期性的基礎(chǔ)上所述401探測(cè)分組被轉(zhuǎn)發(fā)、為該交換機(jī)的不同虛擬端口被指派不同波長(zhǎng)(404)并且被傳送。參照?qǐng)D4的下半部分，根據(jù)物理鏈路失效或降格的通信信道(例如增加的誤比特計(jì)數(shù))，可從該數(shù)據(jù)分組探測(cè)獲得對(duì)失效的虛擬路徑的檢測(cè)。這是以在每條虛擬路徑的源側(cè)的方式搜集的，從而允許源側(cè)保護(hù)交換在物理路徑層級(jí)得到支持，其中來(lái)自環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的失效路徑的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)到雙向路徑交換機(jī)環(huán)形配置中的受保護(hù)路徑。換言之，從該網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)發(fā)射的在該交換機(jī)處收到的數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息410和411提供用于在諸節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送數(shù)據(jù)的物理光路徑的可用性的信息。數(shù)據(jù)分組探測(cè)401有效地提供遷移管理光纖基礎(chǔ)設(shè)施的等效手段的機(jī)制，并且擺脫該網(wǎng)絡(luò)中的較高層，其維護(hù)或監(jiān)視端點(diǎn)到端點(diǎn)連通性。這些數(shù)據(jù)分組探測(cè)可被配置成包含諸如、但不限于光連續(xù)性、光功率損耗、正確尋址、突發(fā)丟失之類的參數(shù)以便可確定正確的光調(diào)諧。每條物理光路徑由數(shù)據(jù)話務(wù)在客戶端服務(wù)的需求要求通過該光路徑在諸端口之間轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)使用。每個(gè)節(jié)點(diǎn)/端口包括特殊話務(wù)生成器，并且提供檢測(cè)器以便每個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立于這些客戶端話務(wù)流向所有其它節(jié)點(diǎn)傳送話務(wù)，并且所有節(jié)點(diǎn)獨(dú)立于這些客戶端話務(wù)流從所有其他節(jié)點(diǎn)接收特殊話務(wù)。以下更詳細(xì)地描述交換機(jī)200、201的操作。不像其中單獨(dú)光信道被用以監(jiān)視和檢測(cè)鏈路失效或降格的情形，當(dāng)前的路徑監(jiān)視功能是在波長(zhǎng)尋址的光突發(fā)帶內(nèi)的并且具有沿整個(gè)突發(fā)路徑(電的和光的)的監(jiān)視能力。藉由示例，參照?qǐng)D3和4，可以在有時(shí)間界限的周期時(shí)間內(nèi)以逐節(jié)點(diǎn)方式順時(shí)針地、或逆時(shí)針地繞物理環(huán)(在等效的虛擬交換機(jī)中是線性地逐端口)掃描諸虛擬路徑從而確保這些路徑是可用的，以在路徑失效的情形中確保50ms保護(hù)交換能力得到保護(hù)。此類虛擬路徑維護(hù)分組被調(diào)度到該交換機(jī)結(jié)構(gòu)上的時(shí)刻之間的時(shí)間是如此以確保所有源-目的地信令對(duì)于給定的虛擬交換機(jī)規(guī)?？纱_保50ms服務(wù)中斷度量。以80端口(80 A )交換機(jī)為例，用于80個(gè)此類路徑維護(hù)分組的掃描時(shí)間優(yōu)選為5ms。以上的掃描機(jī)制是完全自主的，并且獨(dú)立于端口到端口話務(wù)負(fù)載是什么情況，并且在零負(fù)載時(shí)段期間持續(xù)存留，以確保檢測(cè)到“靜默”失效。諸虛擬交換機(jī)端口之間的此掃描機(jī)制的附加優(yōu)勢(shì)在于，該掃描的次序、端口設(shè)定尺寸和速率是完全可編程的，因?yàn)榇祟悈?shù)能夠在該虛擬交換機(jī)本身之內(nèi)的不同參數(shù)的基礎(chǔ)上被設(shè)置(例如，輕負(fù)載的端口可以較低速率被掃描)。這允許在諸端口之間的重話務(wù)負(fù)載或話務(wù)優(yōu)先級(jí)的基礎(chǔ)上提高檢測(cè)速率的能力。參照?qǐng)D5和6，解說(shuō)了對(duì)于每個(gè)探測(cè)說(shuō)明路徑可用性的流程圖。這些流程圖突出每條路徑的進(jìn)入和外出側(cè)(即，在傳送與接收側(cè))上的邏輯及其用于源側(cè)交換的閉合。在圖5中，傳送側(cè)的步驟如下I.通過以正確差錯(cuò)率按目 的地創(chuàng)建路徑可用性幀來(lái)創(chuàng)建幀。2.標(biāo)示用于數(shù)據(jù)路徑的幀并且標(biāo)記為優(yōu)先級(jí)I。3.把幀歸并到數(shù)據(jù)路徑中并且以正確優(yōu)先級(jí)為正確目的地對(duì)其進(jìn)行緩沖。4.在突發(fā)交換結(jié)構(gòu)上向目的地節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)路徑可用性幀。在圖6中，接收側(cè)的步驟如下I.從所有源或目的地接收幀。2.檢測(cè)數(shù)據(jù)流中的路徑可用性幀并且將其轉(zhuǎn)發(fā)給監(jiān)視器功能。3.對(duì)于每個(gè)向此目的地發(fā)送話務(wù)的源存在路徑監(jiān)視器功能。4.在丟失路徑可用性時(shí)對(duì)系統(tǒng)引起中斷。圖7解說(shuō)路徑可用性監(jiān)視器功能如何被應(yīng)用于源交換保護(hù)。本申請(qǐng)示出每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的接收監(jiān)視器和傳送路徑功能之間的鏈路。從A向B傳送的路徑可用性幀對(duì)B指示源于B的路徑可用性幀是否已被A收到。節(jié)點(diǎn)B因此具有關(guān)于從節(jié)點(diǎn)B到節(jié)點(diǎn)A的路徑可用性的信息，并且可把此信息作為保護(hù)交換的基礎(chǔ)來(lái)使用，即，使用第二光突發(fā)交換結(jié)構(gòu)。將領(lǐng)會(huì)，用于由虛擬路徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成的分布式分組交換機(jī)監(jiān)視物理路徑是否失效或降格的方法在突發(fā)波長(zhǎng)的基礎(chǔ)上提供諸節(jié)點(diǎn)之間的全NxN網(wǎng)狀連通性。該交換機(jī)允許被周期性調(diào)度到該虛擬交換機(jī)上的最高優(yōu)先級(jí)分組的插入與過濾，這提供甚至在沒有話務(wù)在所述虛擬路徑上被轉(zhuǎn)發(fā)的情形中的路徑失效或降格的手段。在該交換機(jī)的源側(cè)的路徑維護(hù)信息允許源側(cè)保護(hù)交換。如在光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)中所見的，該交換機(jī)采用高優(yōu)先級(jí)的異步的時(shí)間上受限的信息突發(fā)的周期性發(fā)射與接收，其探測(cè)物理信道并且提供虛擬光電路中的物理光路徑的可用性的擔(dān)保。本發(fā)明尤其適用于采用光波分復(fù)用時(shí)間性突發(fā)和對(duì)目的地的源波長(zhǎng)尋址在環(huán)形拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)全NxN虛擬交換機(jī)路徑的通信網(wǎng)絡(luò)?？赏ㄟ^在具有雙向環(huán)形拓?fù)涞牟ㄩL(zhǎng)尋址的光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)上調(diào)度最高優(yōu)先級(jí)分組來(lái)執(zhí)行該路徑監(jiān)視功能，其操作在以下更詳細(xì)地描述。將領(lǐng)會(huì)，諸實(shí)施例、數(shù)據(jù)分組探測(cè)具有提供自由帶寬信道以供在其上通信以便這些探測(cè)可被用于在控制信道失效的情形中控制信息的能力。在分布式光交換結(jié)構(gòu)上對(duì)最高優(yōu)先級(jí)維護(hù)信息的調(diào)度，其中該交換結(jié)構(gòu)是基于調(diào)諧對(duì)源可調(diào)諧激光器的波長(zhǎng)的調(diào)諧，其包括兩個(gè)面，其中本方法的去往保護(hù)機(jī)制的信號(hào)允許雙向路徑交換在指定的時(shí)間界限內(nèi)發(fā)生；并且該分布式交換機(jī)的每個(gè)邏輯端口具有可供其用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的完全連通性視圖。該分布式交換機(jī)的每個(gè)端口以周期性方式自己自主為該分布式交換機(jī)搜集虛擬路徑維護(hù)向量，并且用于全NxN交換機(jī)的虛擬路徑維護(hù)矩陣是所有邏輯端口向量的組合。該維護(hù)向量包括該交換機(jī)的如在源突發(fā)波長(zhǎng)的基礎(chǔ)上被尋址的每個(gè)源與每個(gè)目的地之間的二元連通性路徑圖，其中每個(gè)條目或是O (無(wú)路徑可用)或是I (有路徑可用)。藉由示例，以下是虛擬路徑連通性矩陣，其中行指示交換機(jī)的源(傳送)并且列指示交換機(jī)的目的地(接收)，其中每個(gè)目的地端口是因波長(zhǎng)而異的。(SI，Dl)位置中的I條目指示與自身通信的傳送，即，環(huán)回。參照?qǐng)D2的四端口分布式交換機(jī)，其中所有光路徑均 是可用的，可由以下矩陣表示
Dl Dl D3 D4 Si I 11152 I I I I
53I 111
54I 111在端口 2與3之間的路徑已經(jīng)失效的情形中，得到的路徑連通性矩陣是
Dl D2 D3 D4 SI O IOOS2 0 OOO
53I 10 1
54I IOO由分布式調(diào)度系統(tǒng)維護(hù)對(duì)這些虛擬路徑中的每條路徑的公平接入。實(shí)現(xiàn)此類調(diào)度系統(tǒng)是為了確保出于路徑維護(hù)目的插入這些虛擬路徑的路徑監(jiān)視突發(fā)信息上的延遲與抖動(dòng)界限。在該交換機(jī)結(jié)構(gòu)上的公平性不受此類路徑維護(hù)特征被包括的影響。將領(lǐng)會(huì)，本發(fā)明提供支持跨交換機(jī)的不同邏輯區(qū)段的快速與慢速掃描機(jī)制以便在負(fù)載和話務(wù)類型的基礎(chǔ)上優(yōu)化可用性帶寬容量而同時(shí)保存可用性度量的能力。盡管波長(zhǎng)、且由此虛擬交換機(jī)的端口的數(shù)目在理論上是不受限制的，但是在優(yōu)選實(shí)施例中，如在ITU DWDM順應(yīng)性網(wǎng)絡(luò)中例行所見的，此波長(zhǎng)數(shù)目是40或80個(gè)波長(zhǎng)。本發(fā)明還提供用于定義在給定掃描時(shí)段內(nèi)執(zhí)行或重復(fù)掃描所按的次序的手段。藉由示例，此掃描次序可在優(yōu)先級(jí)和交換機(jī)的諸端口之間的話務(wù)負(fù)載的基礎(chǔ)上被決定。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，在光子子系統(tǒng)中的每個(gè)無(wú)源分光器處被復(fù)制的探測(cè)波長(zhǎng)尋址分組用周期性確定性地發(fā)源的分組來(lái)探測(cè)其它光路徑，以確保檢測(cè)出此類非數(shù)據(jù)面路徑中的“靜默”失效。適當(dāng)?shù)兀祟愄綔y(cè)分組提供在波長(zhǎng)尋址的光突發(fā)交換器系統(tǒng)的防沖突子系統(tǒng)中的探測(cè)與波長(zhǎng)相關(guān)的路徑的手段。這些探測(cè)分組優(yōu)選包含數(shù)個(gè)字段，這些字段包含涉及分組的類型；涉及當(dāng)前或先前探測(cè)的虛擬路徑的操作和儀表數(shù)據(jù)的信息；或提供通過數(shù)據(jù)面向每個(gè)分布式交換機(jī)端口進(jìn)行高優(yōu)先級(jí)信息的消息接發(fā)的手段。此類消息接發(fā)信道允許把目的地側(cè)信息(例如，收到的光功率，信道誤比特率)以消息傳遞回源，以允許源側(cè)對(duì)所傳送的突發(fā)進(jìn)行優(yōu)化(例如，提高發(fā)射功率，或增加數(shù)據(jù)突發(fā)的源側(cè)預(yù)啁啾)。本發(fā)明中的參照附圖描述的實(shí)施例包括一種計(jì)算機(jī)裝置和/或在計(jì)算機(jī)裝置中執(zhí)行的過程。然而，本發(fā)明還沿及計(jì)算機(jī)程序，尤其是存儲(chǔ)在適配成把本發(fā)明付諸實(shí)踐的載體之上或之中的計(jì)算機(jī)程序。該程序可以是以源代碼、目標(biāo)代碼，或源代碼與目標(biāo)代碼中間的代碼的形式，諸如經(jīng)部分編譯的形式或適于在根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)現(xiàn)中使用的任何其它形式。載體可包括存儲(chǔ)介質(zhì)，諸如例如CD ROM的R0M，或者例如軟盤或硬盤的磁記錄介質(zhì)。載體可以是可經(jīng)由電纜或光纜或者由無(wú)線電或其他手段傳送的電或光信號(hào)。 本發(fā)明不限于本文中前述的諸實(shí)施例，而是可在構(gòu)造和細(xì)節(jié)兩者上有所變化。
權(quán)利要求
1.一種光突發(fā)交換(OBS)通信網(wǎng)絡(luò)中的光突發(fā)交換機(jī)，所述光突發(fā)交換機(jī)包括 用于監(jiān)視和維護(hù)從布置在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一通信節(jié)點(diǎn)到布置在所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)其它通信節(jié)點(diǎn)的虛擬光路徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以使得話務(wù)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由物理光路徑在諸節(jié)點(diǎn)之間被傳送與/或接收的裝置；以及 用于在從所述OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的ー節(jié)點(diǎn)到所述OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的虛擬路徑上發(fā)送數(shù)據(jù)分組探測(cè)的裝置，其中，在所述交換機(jī)處收到的數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息提供用于在諸節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù)的物理光路徑的可用性的信息。
2.如權(quán)利要求I所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，所述數(shù)據(jù)分組探測(cè)是使用高優(yōu)先級(jí)的異步的時(shí)間上受限的信息突發(fā)的周期性發(fā)射和/或接收來(lái)發(fā)送的。
3.如權(quán)利要求I或2所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，所述探測(cè)信息是在所述虛擬交換機(jī)的源側(cè)提供的以允許源側(cè)保護(hù)交換。
4.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，所述虛擬路徑是通過對(duì)包括由此類路徑形成的NxN完全成網(wǎng)交換機(jī)的源激光器的波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)諧來(lái)形成的。
5.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，物理路徑監(jiān)視功能在波長(zhǎng)尋址的光突發(fā)的帶內(nèi)，并且包括沿整個(gè)突發(fā)路徑的監(jiān)視能力。
6.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，對(duì)被周期性調(diào)度到所述虛擬交換機(jī)上的最高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)分組的插入和過濾是基于數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息來(lái)確定的。
7.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，其包括第二環(huán)形網(wǎng)絡(luò)以提供雙向環(huán)形拓?fù)洹?br> 8.如權(quán)利要求7所述的光突發(fā)交換機(jī)，包括 用于在分布式光交換結(jié)構(gòu)上調(diào)度最高優(yōu)先級(jí)維護(hù)信息的裝置，其中，所述交換結(jié)構(gòu)基于對(duì)源可調(diào)諧激光器的波長(zhǎng)的調(diào)諧；以及 用于若在一個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)上檢測(cè)出故障則基于此類維護(hù)消息的接收的缺乏允許雙向路徑交換在指定的時(shí)間界限內(nèi)發(fā)生的保護(hù)機(jī)制。
9.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處的所述交換機(jī)包括對(duì)所述網(wǎng)絡(luò)中的所有其它節(jié)點(diǎn)可用以用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的全連通性視圖。
10.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)分組探測(cè)包括唯ー性標(biāo)識(shí)符。
11.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，所述數(shù)據(jù)分組探測(cè)包括在從ー個(gè)節(jié)點(diǎn)向另ー節(jié)點(diǎn)發(fā)送出數(shù)據(jù)之前諸節(jié)點(diǎn)之間的所述物理光路徑的可用性的定量信息的至少ー個(gè)參數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，所述定量信息包括以下參數(shù)中的一者或更多者光收到的功率；物理信道的差錯(cuò)率；涉及當(dāng)前或先前探測(cè)的虛擬路徑的操作和儀表數(shù)據(jù)；提供數(shù)據(jù)面中的高優(yōu)先級(jí)消息接發(fā)/ “出清”信道的手段。
13.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，所述交換機(jī)包括多個(gè)邏輯端ロ，所述分布式交換機(jī)的每個(gè)邏輯端ロ以周期性方式為所述交換機(jī)接收虛擬路徑維護(hù)向量；以及用于生成用于全NxN虛擬交換機(jī)的虛擬路徑維護(hù)矩陣的裝置，其中，所述矩陣是所有邏輯端ロ維護(hù)向量的組合。
14.如權(quán)利要求13所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，每個(gè)維護(hù)向量包括在所述交換機(jī)的如在源突發(fā)波長(zhǎng)的基礎(chǔ)上被尋址的每個(gè)端口與每個(gè)目的地之間的二元連通性路徑圖，其中，每個(gè)條目或是O (無(wú)路徑可用)或是I (有路徑可用)。
15.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，物理路徑監(jiān)視功能在所述波長(zhǎng)尋址的光突發(fā)的帶內(nèi)并且包括沿整個(gè)突發(fā)路徑的監(jiān)視能力。
16.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，包括用于對(duì)由分布式調(diào)度系統(tǒng)維護(hù)的所述虛擬路徑中的每條路徑提供公平接入的裝置，其中，所述調(diào)度系統(tǒng)擔(dān)保為路徑維護(hù)插入所述虛擬路徑的所述數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息上的延遲與抖動(dòng)界限。
17.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，包括用于定義由所述數(shù)據(jù)分組探測(cè)執(zhí)行掃描所按的次序的裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，所述掃描次序取決于優(yōu)先級(jí)和交換機(jī)的諸端口之間的話務(wù)負(fù)載的基礎(chǔ)。
19.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的光突發(fā)交換機(jī)，其中，所述探測(cè)波長(zhǎng)尋址分組用周期性確定性地發(fā)源的分組來(lái)探測(cè)所述系統(tǒng)的其它光路徑，以確保檢測(cè)到此類非數(shù)據(jù)面路徑中的“靜默”失效。
20.一種用于在光突發(fā)交換(OBS)光網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的方法，該方法包括以下步驟 監(jiān)視和維持從布置在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一通信節(jié)點(diǎn)到布置在所述環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)其它通信節(jié)點(diǎn)的虛擬光路徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以使得話務(wù)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由物理光路徑在諸節(jié)點(diǎn)之間被傳送與/或接收；并且 在從所述OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的一節(jié)點(diǎn)到所述OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的虛擬路徑上發(fā)送數(shù)據(jù)分組探測(cè)，其中，在交換機(jī)處收到的數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息提供用于在諸節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù)的物理光路徑的可用性的信息。
21.一種包括用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求20的方法的程序指令的計(jì)算機(jī)程序。
22.如權(quán)利要求21所述的計(jì)算機(jī)程序，其被實(shí)施在記錄介質(zhì)上。
全文摘要
本發(fā)明提供光突發(fā)交換(OBS)通信網(wǎng)絡(luò)中的光突發(fā)交換機(jī)，所述光突發(fā)交換機(jī)包括用于監(jiān)視與維護(hù)從布置在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的一通信節(jié)點(diǎn)到布置在該環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)其它通信節(jié)點(diǎn)的虛擬光路徑的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以使得話務(wù)數(shù)據(jù)能夠經(jīng)由物理光路徑在諸節(jié)點(diǎn)之間被傳送與/或接收的裝置。該交換機(jī)還提供用于在從OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的一節(jié)點(diǎn)到該OBS通信網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)的虛擬路徑上發(fā)送數(shù)據(jù)分組探測(cè)的裝置，其中在所述交換機(jī)處收到的數(shù)據(jù)分組探測(cè)信息提供用于在諸節(jié)點(diǎn)之間發(fā)送話務(wù)數(shù)據(jù)的物理光路徑的可用性的信息。該交換機(jī)可被如此配置以使得此路徑監(jiān)視的速率被調(diào)度成確保在監(jiān)視到失效或降格的路徑的情形中有小于50ms的保護(hù)交換。
文檔編號(hào)H04J14/02GK102714571SQ201080061207
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者D·麥克唐納德, J·希爾茨, J·考特尼, T·法瑞爾 申請(qǐng)人:英特尤恩網(wǎng)絡(luò)有限公司