CN101248700B - 网络数据平面中相邻网络元件的发现 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于发现在网络数据平面中相邻而在网络控制平面中可能或可能不相邻的网络元件。在本发明的一个实施例中，提供了一种具有多个有λ切换能力(下文称为“LSC”)接口的数字网络元件。具有LSC接口的数字网络元件向其即时控制近邻始发并发送本地广告。使用这一LSC始发的广告，可以发现在网络数据平面上相邻的相邻网络元件。

Description

网络数据平面中相邻网络元件的发现
技术领域
本发明一般涉及光通信网络系统，尤其涉及在光通信系统中非物理相邻的网络近邻的发现。
发明背景
在光通信网络系统中，各种网络元件或其它网络节点相互连接用于将话务从一方传送到另一方。在网络即数字节点和光节点中可能存在两种类型的网络元件。每一数字节点上具有使得数字节点能根据需要在网络中发送话务的方式将λ(波长)从一个端口切换至任何其它端口的λ切换能力。另一方面，光节点不能切换λ并且只用于将波长在其放大之后从一个端口切换至另一端口。
节点例如数字节点的位置可以在网络中变化。数字节点可以被直接连接或数字节点之间可以存在一个或多个光放大器。即使在两个数字节点在物理上不相邻时，它们可以表现得像虚拟相邻的近邻(称为“虚拟数字近邻”)以交换某种信息。在光网络中这些数字节点在它们在物理上不相邻时标识它们的虚拟近邻是有必要的。
通常，网络邻近(无论数字的还是光学的)是通过使用如图1中所示的在本领域中公知的“HELLO”协议100发现的。此协议负责建立和维护近邻关系并确保作为数字NE1 101、数字NE2 102和数字NE3 103的所有近邻之间的双向通信。
在此“HELLO”协议中，“HELLO”分组被发送至所有以固定间隔的路由器接口。当路由器发现其自己被列在其近邻的“HELLO”分组中时，它建立一双向通信。一直尝试通过点对点链接建立近邻使得近邻的拓朴数据库可以被同步。
然而，通用的多协议标记交换(“GMPLS”)网络的话务工程拓朴视图提供被表示在交换/连通性能力的合适层处的网络的数字平面连通性视图。话务工程拓朴只给出数字节点而非光放大器的视图，因此它在数字节点在物理上不相邻并且其间没有光放大器时可能与网络的物理拓朴不同。在此情形中，HELLO协议可能不能有效地定位虚拟近邻。
因此，需要一种用于提供用于发现在网络协议平面内不相邻的邻近网络元件的系统、装置和方法。
发明概要
本发明提供一种用于发现在网络数据平面中相邻但在网络控制平面中可能或可能不相邻的网络元件。在本发明的一个实施例中，提供了多个数字网络元件，其中的多个具有λ切换能力(下文称为“LSC”)接口。具有LSC接口的每一数字网络元件生成并向其即时控制近邻发送本地广告。在一个实施例中，即时控制近邻可以是另一具有LSC接口的用于接收本地广告的数字网络元件并可以用其自己的广告响应该接口。在另一实施例中，即时控制近邻是诸如光放大器等向下一控制近邻有效地发送广告的低层元件。使用这些LSC生成的广告，可以发现在网络数据平面上相邻的邻近网络元件。
在本发明的各种实施例中，即时邻近网络元件可以是用于接收本地广告并将该本地广告发送至下一即时控制近邻的光学网络元件。如果光学网络元件的即时控制近邻是数字网络元件，则数字网络元件可以用其自己的广告响应从而导致发现数据平面相邻的近邻。
在本发明的各种实施例中，可能存在任何两个具有LSC接口的数字网络元件之间的多个光学网络元件的链。在这类情形中，可以在该链中生成和发送一系列本地广告直至发现下一具有LSC接口的网络元件或数据平面相邻近邻。此发现会在始发的LSC接口处接收到响应消息时发生。
具有LSC接口的数字网络元件在发送或接收方多路复用或多路分用话务。话务可以在具有“N”个波长集合的光学信道组上被发送和接收。另外，本地广告可以在诸如光学服务信道等单独的控制链路上被发送和接收。本地广告可以被定义为链接不透明链接状态广告或“链接透明LSA”。
在本发明的另一实施例中，提供了一种具有近邻发现技术的光学网络系统。该光学网络系统可以是光学远程网络系统，该系统包括多个在通信上耦合的数字网络元件，各元件具有向其即时控制近邻发送本地广告的“LSC”接口。数字网络元件可以与一个或多个光学网络元件连接，所述光学网络元件用于接收本地广告并将其发送至下一个即时控制近邻。
光学网络系统还可包括用于将话务传送至数字和光学网络元件的光信道组。在任何两个即时控制近邻之间建立点对点链接的系统中还提供了控制信道。此控制信道可以用于在具有LSC的数字网络元件向即时控制近邻发送本地广告并用LSC接收具有另一数字网络元件的广告的响应时发现除即时控制近邻外的邻近网络元件。
本发明的其它目的、特征和优点将从附图以及从以下的详细说明中显而易见。
附图简要说明
将参照本发明的实施例，其例子可在附图中示出。这些附图旨在说明而非限定。虽然在这些实施例的上下文一般地说明本发明，但应理解本发明的范围并不限于这些特定实施例。
图1示出已有技术中用于发现作为相邻控制平面的网络近邻元件的方法。
图2示出根据本发明的一个实施例的用于在网络的数据平面中发现相邻网络元件的普通方法。
图3示出根据本发明的一个实施例的数据平面相邻网络元件发现。
图4示出根据本发明的另一个实施例的数据平面相邻网络元件发现。
图5示出根据本发明的另一个实施例的数据平面相邻网络元件发现。
优选实施例的详细说明
说明了一种用于发现在网络数据平面中相邻但在网络控制平面中不相邻的网络元件的系统、装置和方法。
以下说明是为了解释的目的而阐明的，以提供对本发明的理解。然而，很明显本领域的技术人员将认识到本发明的实施例(其中某些在以下被说明)可以被合并到多个不同的计算系统和设备中。本发明的实施例可以存在于硬件、软件或固件中。以下在框图中所示的结构和设备是本发明的示例实施例的说明并且意在避免模糊本发明。另外，附图中的元件之间的连接不旨在限于直接连接。这些元件之间的数据可以被修改、重新格式化或被中间元件以其它方式改变。
说明书中对“一个实施例”，“在一个实施例中”或“实施例”等的引用指结合实施例所述的特定特征、结构、特性或功能被包括在本发明的至少一个实施例中。
A.系统综述
来自各种顾客源的话务消息的典型目的地是数字网络节点而非光节点。如果光节点接收这类话务，它只是将该话务转发给另一节点直至找到数字节点使得该话务可以被相应地处理。数字节点被配置成在诸节点(光和数字)之间交换控制信息。这些控制消息可包括包含关于本地发送器节点的数据的本地绑定信息或关于在用于添加或撤消话务的数字节点中分配的时隙的信息。
在用于建立交叉连接的数字节点的硬件中定义时隙。交叉连接使用这些不同的时隙将话务从一个端口传送至另一端口。根据在特定节点处的话务的数量和类型，可能需要大量交叉连接。话务通常在分离的时隙中传送并且相同的时隙在任何两个数字节点交换话务时在数字节点上得以维护。一旦话务在节点处被撤消，则所分配的与被撤消的话务相关联的时隙变成空闲。空闲的时隙可以用于发送其它话务或以其它方式重新排列。
交叉连接通常在节点被初始安装时配置并且交叉连接中的连接可以在此配置过程期间或之后的某个时间定义。数字节点中的交叉连接可以手动配置，其中按照所使用的输入/输出端口或时隙配置各数字节点。数字节点中的交叉连接还可以通过向任何节点发送消息来自动创建并用于创建从该节点到任何其它节点的电路。
此配置有效地建立用于传送话务的话务路由。根据用于连接两个数字网络元件的光纤的特性和长度，信号路径还可包含沿其路径增强信号的光放大器或再生器。这些器件可以是在网络数据平面上可透明而呈现在网络控制平面上的中间器件。对等数字网络元件的发现过程能证明这些光学、低层节点。
图2示出用于网络数据平面中发现相邻网络元件的一般方法。该方法可以通过向数字网络元件提供LSC接口来启动201。这些网络接口中的每一个向其在一个或多个光学服务信道上的中间控制近邻发送本地广告202。如果此广告的接收器是数字节点203，则它通过将所接收的OCG类型与它支持的类型相匹配来发现数字近邻。如果找到匹配，则它通过生成其自己的本地广告向其接收广告的相同控制近邻响应206。如果OCG类型不匹配，则中止发现近邻并且不发送响应。
如果本地广告的接收是低层网络元件(诸如光放大器)，则由低层网络元件接收的本地广告在其自己的链路中将本地广告发往其下一即时控制近邻205。此发送的广告可以在光学监测信道或信道中发送。
可以重复该步骤，因此如果低层网络元件的下一即时控制近邻是数字网络元件，则它可以用其自己的广告响应206，并发现数据平面相邻近邻207。如果在两个具有LSC接口的数字网络元件之间存在多个低层网络元件的链，则一系列本地广告(例如每个低层网络元件一个)可以被生成并在链中发送直至发现下一个具有LSC的数字网络元件。响应从接收LSC接口被提供并且它随后由始发LSC发现。
B.在网络数据平面中发现相邻网络元件
图3在结构上示出根据本发明的一个实施例的网络数据平面中相邻网络元件的发现。本发明提供网络中具有发现虚拟数据平面相邻网络元件的多个数字节点。根据图3中所示的实施例，两个数字节点可以通过光纤直接连接。在此例中，不存在中间光放大器，这意味着信号可以不经放大或再生在节点之间传送。
第一数字节点或数字终端(“DT”)301与第二数字终端(DT)302连接。这些数字终端301、302使用管理站来配置以接收、处理和发送话务以及传送控制信号。此配置过程包括向LSC(λ切换能力)接口提供各数字节点301、302，定义与网络话务相关联的多个交叉连接和时隙。
第一DT301通过光纤组(“OCG”)305接收并多路复用来自各种顾客源的话务303。在向目的地发送多路复用的话务303之前，第一DT301需要发现其应发送数据话务的目的地或数据平面近邻。具有配置的LSC接口的第一DT301在光学服务信道A上向其即时控制近邻，即第二DT302发送诸如本地不透明链路状态广告等本地广告。如果也具有LSC接口的第二DT 302接收广告，则它在光学服务信道A’上用其自己的广告响应该接口。在接收此响应消息之后，第一DT 301发现第二DT 302作为其数据平面相邻近邻。
多路复用的数据话务303随后可以在光学信道组305上被发送。光学信道组305是在节点之间传送网络话务的一组“N”波长或λ。例如，如果10个波长在一个光学信道组上传送，则四个光学信道组将等于在图3中示作“OCG”305的40个波长。数据话务303会在第一DT301和第二DT302之间的这40个波长中的一个或多个上发送。
比较地，本地广告在分开的光学服务信道(OSC)304上发送。OSC 304是负责在控制平面近邻301、302之间建立点对点链接A-A’的控制信道。通常，数据话务303不在这些光学服务信道上传送，而为这些信道保留诸如本地广告消息等控制/服务信息。
·在物理链路中传送的OCG数目
·各OCG的诸如广告路由ID、接口索引、频带ID、OCG ID、AID、10G或2.5G带宽的信道使用等属性。
对本地广告的响应是由接收节点生成的另一本地广告，它包含与其自己链接方相关的类似信息。使用此信息，可以在第一DT 301和第二DT 302之间建立通信链路。
图4示出根据本发明的另一实施例的在网络数据平面上相邻但由中间低层网络元件连接的数字网络元件的发现。如上所述，旨在仅向数字节点发送发现消息。然而，当诸如光放大器等中间光节点位于两个数字节点之间时，则消息应通过中间光节点发送至接收数字节点。
当消息来自顾客源时，数字节点被配置并且交叉连接被创建以定义各种时隙，这些时隙被分配用于传送特定话务。一旦时隙被分配给特定话务，则这些时隙被有效地指定为“忙”并且仅当在所分配的话务在数字节点处被撤消时可由其它话务使用。此“撤消”信息应被发送至目的数字节点使得它还能使用相同的时隙来接收消息。当两个数字节点之间存在低层数字节点时，消息通过本地链路发送至光节点，随后消息被发往目的地。
具有LSC接口的第一数据终端(DT)401向光放大器402发送本地广告(例如，链接本地不透明链路状态广告(LL-LSA))。链接本地-LSA是定制的OSPF类型-9个链接本地不透明LSA被用于传送链路绑定信息标签组(信道可用性)及其它专有信息。此LSA的扩散范围是对链路本地的。
第一DT 401在光学服务信道A上发送包括LL-LSA的本地广告以及链路本地信息。链路本地信息是描述OCG及可用时隙的数据。
光放大器(OA)402在本地链路OSC-A上接收本地广告和绑定信息。此本地广告和绑定信息被发送至第二DT 403，即其下一即时控制近邻。第二DT 403进而可用其本身的广告向本地链路上的光放大器402响应。光放大器402随后将信息从第二DT 403传送至第一DT 401。作为此过程的结果，第二DT 403被发现作为第一DT 401的数据平面相邻近邻。
图5是根据本发明的一个实施例的在网络数据平面中相邻但由多个中间低层光学器件隔开的网络元件的发现的图示。在此特定例子中，第一DT501和第二DT 504是在数据平面中相邻但由两个光放大器隔开的数字网络元件。当具有LSC接口的数字终端DT 501发送本地广告时，包括光学服务信道A上的LL-LSA。
第一光放大器502在光学服务信道A’上接收本地广告以及任何绑定信息。此广告和绑定信息在光学服务信道B上由第一光放大器502转发至在光学服务信道B’上接收数据的第二光放大器503。第二光放大器503在光学服务信道C上向下一网络元件，即第二DT 504转发广告和绑定信息。如前所述，如果在两个数字节点之间存在低层光节点(例如光放大器)的链，则一系列本地广告沿该链发送直至发现下一具有LSC接口的数字网络元件或数据平面相邻近邻。
第二DT 504在光学服务信道C上接收广告和绑定信息。此广告和信息被处理并且第二DT 504用其自己的广告发送响应。此响应消息通过低层元件的链在光学服务信道上递送直至第一DT 501接收它。在接收到响应消息时，第一DT 501能发现在网络的数据平面上相邻但仍由低层光节点(在本例中，光放大器)在物理上隔开的网络元件。
在此特定实施例中，光放大器仅具有用于接收或转发话务的两个接口，因此对于光放大器来说在知道哪个接口接收LL-LSA的基础上拾取正确的转发接口相对较简单。实际上，广告通过光放大器或放大器直至找到数字节点。
已为了清楚和理解的目的描述了本发明的上述说明。并不旨在将本发明限于所公开的准确形式。在所附权利要求书的范围和等效技术方案内可以有各种修改。例如，一光盒还可在任何需要时候将控制消息转移到下一节点。

Claims (18)

1.一种用于在网络数据平面中发现相邻网络元件的方法，所述方法包括：
从第一数字网络元件在第一有λ切换能力的接口上发送本地广告；
在第一光服务信道上将所述本地广告传送至第二数字网络元件，其中所述本地广告是在所述第一光服务信道上的低层光学元件处接收到的，并且随后所述本地广告是在第二光服务信道上被从所述低层光学元件发送至所述第二数字网络元件的，并且其中所述底层光学元件在网络数据平面上是透明的；
在所述第二数字网络元件处处理所述本地广告；以及
在第二光服务信道上，将来自所述第二数字网络元件的响应广告传送至所述第一数字网络元件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低层光学元件是光放大器。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二数字网络元件被配置成使用具有多个时隙的交叉连接来切换话务。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多个时隙是通过所述第一和第二数字网络元件之间传送的绑定信息来配置的。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本地广告包括本地不透明链路状态广告。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述本地不透明链路状态广告和绑定信息被提供给所述第二数字网络元件。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一和第二光服务信道是相同波长的。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述本地广告是在所述第一光服务信道上的低层光学元件链处接收到的，所述低层光学元件链包括至少两个低层光学元件；以及
所述本地广告是在第二光服务信道上被从所述低层光学元件链发送至所述第二数字网络元件的。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述链内的低层光学元件中的至少一个是光放大器。
10.一种具有用于在网络数据平面内发现相邻元件的方法的网络元件的系统，所述系统包括：
多个数字网络元件，可通信地耦合以发送和接收数据，具有已配置的交叉连接以及关联时隙，在所述关联时隙上切换话务；
所述多个数字网络元件中的至少两个数字网络元件，具有λ切换能力的接口，能在所述接口上将光学数据多路复用和多路分用成光学信号；
光学信道组，被耦合在所述至少两个数字网络元件之间，用于传送多路复用的光学话务；
光学服务信道，被耦合在所述至少两个数字网络元件之间，用于在对等发现过程中，在所述至少两个数字网络元件之间传送本地广告和响应消息；以及
耦合在所述至少两个数字网络元件之间，用于在第一光服务信道上接收所述本地广告，并在第二光服务信道上发送所述本地广告的低层光学元件，其中所述底层光学元件在网络数据平面上是透明的。
11.如权利要求10所述的网络系统，其特征在于，所述第一光服务信道和所述第二光服务信道在相同波长上。
12.如权利要求10所述的网络系统，其特征在于，所述低层光学元件是光放大器。
13.如权利要求10所述的网络系统，其特征在于，还包括耦合在所述至少两个数字网络元件之间、用于在第一光服务信道上接收所述本地广告，并在第二光服务信道上发送所述本地广告的低层光学元件链。
14.如权利要求13所述的网络系统，其特征在于，所述低层光学元件链内的至少一个低层光学元件是光放大器。
15.一种用于在网络数据平面中发现相邻网络元件的装置，所述装置包括：
第一数字网络元件，其被配置成在第一具有λ切换能力的接口的第一光服务信道上发送本地广告；
第二数字网络元件，其被配置成处理所述本地广告，
在第二服务信道上，将响应广告从所述第二数字网络元件传送至所述第一数字网络元件；以及
低层光学元件，所述低层光学元件被配置成从所述第一数字网络元件接收所述本地广告，以及在第三光服务信道上将所述本地广告发送至所述第二数字网络元件，其中所述底层光学元件在网络数据平面上是透明的。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述低层光学元件是光放大器。
17.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述本地广告包括本地不透明链路状态广告。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述本地不透明链路状态广告和绑定信息被提供给所述第二数字网络元件。
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