專利名稱：用于波長交換光網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)波長分配的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及光電信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并且具體地說，涉及用于波長交換光網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)波長分配的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于波長交換光網(wǎng)絡(luò)(WSON)的新興解決方案將同時允許多個比特率信道通過相同光傳送基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)格連通性。這樣，將可能為當(dāng)前和將來比特率提供靈活的傳輸平臺。這意味著在更新現(xiàn)有電信和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)以便作為WSON操作時，結(jié)合現(xiàn)有10 Gbit/s信號提供40 Gbit/s (或甚至在更高比特率)光信號將是必需的。在多比特率WSON情形中，在由開關(guān)鍵控(OOK)調(diào)制信號誘發(fā)時，交叉相位調(diào)制(XPM)對相移鍵控(xPSK)調(diào)制信號特別有害。例如，OOK調(diào)制的lOGbit/s光路可在一般是差分正交相移鍵控(DQPSK)調(diào)制的40Gbit/s光路上誘發(fā)極其有害的XPM。實際上，由于OOK的強(qiáng)度調(diào)制原因而在光纖折射率上的更改造成xPSK信號相位的擾動。40Gbit/s光路在lOGbit/s光路上及在相同比特率的光路之間的影響反而不是如此有害。在已知解決方案中，XPM被視為懲罰(例如，在光信噪比-OSNR上)，其在最壞情況情形中計算。就多比特率WSON而言，最壞情況情形包括xPSK調(diào)制光路，其位于OOK調(diào)制波長的密集波分復(fù)用(DWDM)梳的中心。這樣，如果xPSK調(diào)制光路的傳送質(zhì)量(QoT)可接受，則計及最壞情況懲罰，QoT對DWDM梳內(nèi)光路的任何其它布置是可接受的。已知方法的最大缺點在于計及最壞情況懲罰的QoT評估是悲觀的，表現(xiàn)在即使在現(xiàn)實網(wǎng)絡(luò)中一些波長上將不存在操作光路的問題，它們也被歸類為對光路指派是不可接受的。實際上，即使最壞情況情形不存在，一個路徑集也被認(rèn)為在QoT方面是不可接受的(SP，結(jié)果誤碼率一 BER —被認(rèn) 為不可接受)。在光路請求發(fā)生時，計算路徑以提供光路的路徑計算單元(PCE)要排除一些實際可接受的路徑，導(dǎo)致低效的資源利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是減輕至少一些上述缺點，并且提供波長分配的改進(jìn)方法和用于實現(xiàn)此方法的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。與一般假設(shè)帶有同類比特率和調(diào)制格式的光信號的已知解決方案不同，我們提議了一種新的動態(tài)波長分配策略，該策略考慮并減輕在連接提供過程中的不同比特率間串?dāng)_。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種分配波長到波長復(fù)用中的光路的方法。方法在包括通過光鏈路連接的節(jié)點的光網(wǎng)絡(luò)中使用。波長復(fù)用適用于支持兩個不同比特率的光路，并且光路在不同波長上操作。方法在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(NMS)執(zhí)行，并且包括接收對新光路的請求，響應(yīng)請求而計算新光路。一旦計算了新光路，便評估新光路的QoT并隨后將其與閾值進(jìn)行比較。如果QoT處于或高于閾值，則視新光路要在兩個比特率的較高還是較低比特率操作而定，方法包括執(zhí)行兩個步驟集之一。
如果新光路要在兩個比特率的較低比特率操作，則方法包括確定現(xiàn)有光路，該現(xiàn)有光路在兩個比特率的較高比特率操作，并且在波長復(fù)用中在較高比特率操作的光路中具有最短波長。在下一步驟中，方法包括從波長復(fù)用向新光路分配波長，該波長比所述最短波長更短并且與所述最短波長分隔復(fù)用的至少定義數(shù)量的未使用波長。如果新光路要在兩個比特率的較高比特率操作，則方法包括確定在兩個比特率的較低比特率操作并且在波長復(fù)用中在較低比特率操作的光路中具有最長波長的現(xiàn)有光路。在下一步驟中，方法包括從波長復(fù)用向新光路分配波長，該波長比所述最長波長更長并且與所述最長波長分隔復(fù)用的至少定義數(shù)量的未使用波長。根據(jù)本 發(fā)明的第二方面，提供了一種在包括通過光鏈路連接的節(jié)點的光網(wǎng)絡(luò)中操作的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)裝置。節(jié)點和鏈路支持波長復(fù)用，其中，復(fù)用中的光路在兩個不同比特率在不同波長操作。裝置包括用于連接到光網(wǎng)絡(luò)的接口、路徑計算引擎(PCE)、QoT模塊及處理器。PCE適用于接收對新光路的請求，并且將此請求轉(zhuǎn)發(fā)到PCE。PCE適用于計算新光路，而QoT模塊適用于評估新光路的QoT值。QoT模塊適用于比較評估的QoT和閾值。如果QoT模塊獲得的QoT處于或高于閾值，則視新光路要在兩個比特率的較高還是較低比特率操作而定，處理器適用于根據(jù)兩個步驟集之一操作。如果新光路要在兩個比特率的較低比特率操作，則處理器適用于確定在兩個比特率的較高比特率操作并且在波長復(fù)用中在較高比特率操作的光路中具有最短波長的現(xiàn)有光路。一旦完成此操作，處理器便適用于從波長復(fù)用向新光路分配波長，該波長比所述最短波長更短并且與所述最短波長分隔復(fù)用的至少定義數(shù)量的未使用波長。如果新光路要在兩個比特率的較高比特率操作，則處理器適用于確定在兩個比特率的較低比特率操作并且在波長復(fù)用中在較低比特率操作的光路中具有最長波長的現(xiàn)有光路。一旦完成此操作，處理器便適用于從波長復(fù)用向新光路分配波長，該波長比所述最長波長更長并且與所述最長波長分隔復(fù)用的至少定義數(shù)量的未使用波長。本發(fā)明的其它特征如在從屬權(quán)利要求中要求保護(hù)。


結(jié)合附圖，從下面的詳細(xì)描述將更全面地理解和領(lǐng)會本發(fā)明，附圖中
圖1是示出本發(fā)明的一個實施例中的分配波長的方法的圖形；
圖2到4是示出在本發(fā)明的各種實施例中的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)裝置的圖形；
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的帶有實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)；
圖6不出大規(guī)模光網(wǎng)絡(luò)；
圖7示出使用在本發(fā)明的一個實施例中的方法獲得的結(jié)果與現(xiàn)有技術(shù)解決方案的比較。
具體實施例方式為示出本發(fā)明的實施例，考慮了帶有N個節(jié)點和L個雙向鏈路的透明光網(wǎng)絡(luò)。也假設(shè)網(wǎng)絡(luò)是密集波分復(fù)用(DWDM)網(wǎng)絡(luò)。然而，本發(fā)明同樣適用于WDM (波分復(fù)用)網(wǎng)絡(luò)。在此類DWDM網(wǎng)絡(luò)中，相鄰波長信道在頻譜上分隔恒定量(例如，100GHz)。波長載波按升序排序。假設(shè)％是DWDM梳(或復(fù)用)中的最低波長信道(在波長Xci操作)，Wl (在波長入^喿作)是離Wtl最近的信道。一般情況下，在DWDM復(fù)用中，有40個波長(信道)，帶有從O到39的索引。每個節(jié)點和鏈路支持在lOGbit/s和40Gbit/s的傳送和接收，并且每個鏈路支持每方向W個波長(在此示例中，W=40)。在備選實施例中，波長復(fù)用中有80或甚至160個信道。在各種備選實施例中，鏈路支持在例如lOGbit/s和100Gbit/S等其它比特率的傳送和接收。本發(fā)明使用保護(hù)帶(GB)，其定義為40Gbit/s光路與最近lOGbit/s光路(對于其XPM可忽略)之間，或更普遍地說，其XPM可忽略的不同比特率的兩個鄰居光路之間空閑波長的數(shù)量。參照圖1，介紹了一種分配波長到波長復(fù)用中光路的方法。簡而言之，本發(fā)明允許沿鄰居波長動態(tài)建立在相同比特率的光路，并且通過GB分隔在不同比特率的光路以減輕交叉相位調(diào)制影響。在一基本實施例中，方法實現(xiàn)用于將波長分配到通過連接兩個節(jié)點的單個光纖鏈路在所述兩個節(jié)點之間的光路。在請求用于在來源目的地對之間建立連接的新光路時(在此實施例中通過光纖鏈路連接的兩個節(jié)點)，管理網(wǎng)絡(luò)的操作的匪S的路徑計算引擎接收用于設(shè)置新光路的請求102。新光路請求經(jīng)命令行接口(CLI)或圖形用戶接口(GUI) 212提交。備選，或除 接收新光路請求的上述方式之外，如果新光路是用于故障恢復(fù)目的，則請求能夠自動由WS產(chǎn)生以查找快速恢復(fù)光路。如圖2所示的WS 200經(jīng)接口 202連接到它管理的網(wǎng)絡(luò)。響應(yīng)請求，路徑計算引擎(PCE) 204計算104新光路。優(yōu)選的是，在計算光路的過程中，PCE 204計及管理成本。PCE 204使用路由選擇算法來操作，并且此類算法以計算的路徑的總成本的最小化作為其目標(biāo)函數(shù)(網(wǎng)格的每個鏈路具有其成本或權(quán)重)。一般情況下，作為使用鏈路的經(jīng)濟(jì)成本的管理成本用作鏈路成本。操作員定義每個鏈路的管理成本，并且在PCE操作前在匪S 200中手動設(shè)置這些成本。鏈路的成本的概念在技術(shù)領(lǐng)域中為人所熟知，并且將不在此處論述。一旦新光路已計算104，負(fù)責(zé)監(jiān)視傳送質(zhì)量(QoT)的模塊206便評估106新光路的傳送質(zhì)量。優(yōu)選的是，QoT評估忽略交叉相位調(diào)制(XPM)影響。光路的傳送質(zhì)量參照誤碼率(BER)定義。BER又與光信噪比(OSNR)有關(guān)。具體而言，OSNR越低，BER就越高。QoT模塊(圖2中的單元206)負(fù)責(zé)光路徑的物理驗證。模塊評估考慮接口和放大器的特性、跨度損耗及信號功率電平的光鏈路的總體0SNR。從OSNR減去一懲罰集，產(chǎn)生凈0SNR。每個光接口(即，轉(zhuǎn)發(fā)器)具有其自己特定的接收器模型。根據(jù)相關(guān)模型，從凈OSNR開始計算信號質(zhì)量參數(shù)Q。從Q因素減去另一懲罰集，產(chǎn)生凈Q。通常，不影響接收OSNR但影響接收眼圖的質(zhì)量及因此影響誤碼率(BER)的傳播影響被指派到Q因素。凈Q最后通過添加FEC增益而增大并且與閾值進(jìn)行比較。Qthk閾值被定義為滿足10_15的前向糾錯后BER所要求的Q。從凈Q減去預(yù)期閾值Qthk以獲得傳送質(zhì)量(QoT)參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種分配波長到波長復(fù)用中的光路以便在包括通過光鏈路連接的節(jié)點的光網(wǎng)絡(luò)中使用的方法，其中所述波長復(fù)用適用于支持兩個不同比特率的光路，所述光路在不同波長上操作；所述方法包括在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) -接收對新光路的請求； -響應(yīng)所述請求，計算所述新光路； -評估所述新光路的傳送質(zhì)量QoT ； -比較所述新光路的所述估計的QoT和閾值，并且如果所述QoT處于或高于所述閾值，則所述方法包括 -如果所述新光路要在所述兩個比特率的較低比特率操作，則確定在所述兩個比特率的較高比特率操作并且在所述波長復(fù)用中在所述較高比特率操作的光路中具有最短波長的現(xiàn)有光路；以及 -從所述波長復(fù)用向所述新光路分配波長，所述波長比所述最短波長更短并且與所述最短波長分隔所述復(fù)用的至少定義數(shù)量的未使用波長；或者 -如果所述新光路要在所述兩個比特率的較高比特率操作，則確定在所述兩個比特率的較低比特率操作并且在所述波長復(fù)用中在所述較低比特率操作的光路中具有最長波長的現(xiàn)有光路；以及 -從所述波長復(fù)用向所述新光路分配波長，所述波長比所述最長波長更長并且與所述最長波長分隔所述復(fù)用的至少所述定義數(shù)量的未使用波長。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中如果連接來源和目的地的光路由在所述光網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點之間的多個鏈路組成，則為所述鏈路中的每個鏈路執(zhí)行如權(quán)利要求1所述的方法。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，包括指示所述新光路遍歷的節(jié)點有關(guān)所述波長分配。
4.如前面權(quán)利要求任一項所述的方法，其中計算所述新光路的所述步驟計及管理成本。
5.如前面權(quán)利要求任一項所述的方法，其中在評估所述新光路的QoT的所述步驟中，忽略交叉相位調(diào)制。
6.如前面權(quán)利要求任一項所述的方法，其中所述閾值定義傳送質(zhì)量的可接受級別。
7.如前面權(quán)利要求任一項所述的方法，其中在確定的所述步驟中，所述網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)訪問包括有關(guān)分配到現(xiàn)有光路的波長的信息的數(shù)據(jù)庫。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括通過有關(guān)分配到所述新光路的波長的信息，更新所述數(shù)據(jù)庫。
9.一種在包括通過光鏈路連接的節(jié)點的光網(wǎng)絡(luò)中操作的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)裝置，所述節(jié)點和鏈路支持波長復(fù)用，其中所述復(fù)用中的光路在兩個不同比特率在不同波長操作，所述裝置包括用于連接到所述光網(wǎng)絡(luò)的接口、路徑計算引擎、傳送質(zhì)量模塊及處理器，其中所述路徑計算引擎適用于接收對新光路的請求以及計算所述新光路，而所述傳送質(zhì)量模塊適用于評估所述新光路的傳送質(zhì)量QoT以及比較所述評估的QoT和閾值；如果所述QoT高于所述閾值，則所述處理器適用于 -如果所述新光路要在所述兩個比特率的較低比特率操作，則確定在所述兩個比特率的較高比特率操作并且在所述波長復(fù)用中在所述較高比特率操作的光路中具有最短波長的現(xiàn)有光路； -從所述波長復(fù)用向所述新光路分配波長，所述波長比所述最短波長更短并且與所述最短波長分隔所述復(fù)用的至少定義數(shù)量的未使用波長；或者 -如果所述新光路要在所述兩個比特率的較高比特率操作，則確定在所述兩個比特率的較低比特率操作并且在所述波長復(fù)用中在所述較低比特率操作的光路中具有最長波長的現(xiàn)有光路；以及 -從所述波長復(fù)用向所述新光路分配波長，所述波長比所述最長波長更長并且與所述最長波長分隔所述復(fù)用的至少所述定義數(shù)量的未使用波長。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，包括數(shù)據(jù)庫。
11.如權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述處理器適用于經(jīng)所述接口發(fā)送消息以指示所述新光路遍歷的節(jié)點有關(guān)所述波長分配。
12.如權(quán)利要求9到11任一項所述的裝置，適用于從數(shù)據(jù)庫獲得信息和發(fā)送信息到數(shù)據(jù)庫。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述處理器適用于從所述數(shù)據(jù)庫訪問有關(guān)分配到現(xiàn)有光路的波長的信息。
14.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述處理器適用于通過有關(guān)分配到所述新光路的波長的信息，更新所述數(shù)據(jù)庫。
全文摘要
一種分配波長到波長復(fù)用中的光路以便在包括通過光鏈路連接的節(jié)點的光網(wǎng)絡(luò)中使用的方法，其中，波長復(fù)用適用于支持兩個不同比特率的光路。公開的方法允許波長的有效分配，防止浪費(fèi)帶寬和減輕交叉相位調(diào)制的損害影響。
文檔編號H04J14/02GK103053126SQ201080068712
公開日2013年4月17日 申請日期2010年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月24日
發(fā)明者N.薩姆博, F.庫吉尼, P.卡斯托爾迪, G.博塔里, P.伊奧瓦納 申請人:瑞典愛立信有限公司