CN102036126B - 实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法，该方法包括：路径计算单元(PCE)实体依据源自动光网络(ASON)域发送的路由计算请求，计算从所述源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由；所述源ASON域依据所述路由，将连接建立信令直接发送给目的ASON域；本发明还提供了一种实现自动交换光网络和传统光网络互通的系统，基于该方法和系统，能够对包含ASON域和传统光网络域的光网络实现统一控制，方便光网络的管理和维护。

Description

实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法和系统

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别是指一种实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法和系统。

背景技术

自动交换光网路(ASON，Automatically Switched Optical Network)是用控制平面来完成自动交换和连接控制的光传送网，它是以光纤为物理传输媒质，是同步数字系列(SDH，Synchronous Digital Hierarchy)和光传送网(OTN，Optical Transport Network)等光传输系统构成的具有智能的光传送网。ASON的核心是网络智能性，包括信令、路由和自动发现功能以实现智能化网络控制功能。ASON结构可以分为三个平面：传送平面、控制平面和管理平面，其中控制平面是ASON的核心，它由提供路由和信令等特定功能的一组控制组件构成，并由一个信令网络支撑；由于具有控制平面，ASON可以自动地建立、拆除和维护端到端连接，并且当网络发生故障时，可以自动地通过触发保护和恢复等机制来提高连接的可靠性，从而大大提高光传送网络的智能性，方便光传送网络的运营和维护。

传统光网络没有控制平面，不支持信令和路由功能，只能是由操作人员通过网管系统对传输设备进行指配，来实现端到端连接的建立、拆除和维护。

实际应用中，在进行网络部署和升级时，很可能出现ASON设备和传统光网络设备混合组网的情况，也就是说在一个光网络中既有ASON设备，也包含传统光网络设备。此时需要考虑ASON设备和传统光网络设备如何互通和管理的问题。

因为传统光网络设备没有提供控制功能，不支持信令和路由，所以ASON设备和传统光网络设备无法在控制平面上进行互通。通常情况下都是对ASON设备和传统光网络设备分别进行管理，这样处理比较简单，但也带来了一些问题。下面通过一个例子来说明这种互通和管理方式。

图1给出了一个ASON设备和传统光网络设备混合组网的示例，整个网络由域AA、域ZZ和域CC三个域组成，域AA和域ZZ是由ASON设备组成的域、称为ASON域，支持ASON控制功能，两个域之间通过一个由传统光网络设备构成的域CC连接，域CC称为传统光网络域。

假设需要从域AA到域ZZ建立连接，如从节点A到节点E建立的一条连接Connection(A→Z)。因为域AA到域ZZ不直接连通，中间需要经过域CC，所以控制平面无法计算出从A到Z的端到端路由，只能是由人工确定边界的中继，然后逐个域的进行处理，具体处理过程如下：

1、首先需要人工地确定该连接在ASON域和传统光网络域的边界路由，如确定Connection(A→Z)在域AA和域CC之间的路由是C→I、或D→J，在域ZZ和域CC之间的路由是M→F、或L→E。

2、在域AA上以软永久性连接(SPC，Soft Permanent Connection)方式建立节点A到节点C的连接，在域ZZ上以SPC方式建立节点F到节点E的连接。

3、在域CC上以指配连接(PC，Provision Connection)方式建立节点I到节点M的连接(如路由为I→K→M)。

经过上述过程最终完成了节点A到节点E的端到端连接，其路由是A→C→I→K→M→F→E，其实际上是由控制域连接Connection(A→C)、Connection(F→E)和传统域连接Connection(I→M)构成的，其中，在控制平面是两个独立的连接。采用这种方法，存在以下不足：需要人工指定ASON域和传统光网络域之间的路由，而不是路由算法自动计算，不易优化；对于一个穿越传统光网络设备域的连接，在控制平面上对应了多个独立的连接，这些连接的信令互不相通，给连接的保护、恢复、维护和管理带来麻烦。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法和系统，能够对包含ASON域和传统光网络域的光网络实现统一控制，方便光网络的管理和维护。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法，该方法包括：

路径计算单元PCE实体依据源自动光网络ASON域发送的路由计算请求，计算从所述源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由；

所述源ASON域依据所述路由，将连接建立信令直接发送给目的ASON域。

该方法进一步包括：

用户发起从源节点到目的节点的连接建立请求；

与源节点相连的所述源ASON域依据所述连接建立请求，在源ASON域内进行路由计算；并触发连接建立信令过程，依据计算出的路由将连接建立信令传递到源ASON域的边界节点；

所述源ASON域的边界节点依据所述连接建立信令，向所述PCE实体发送所述路由计算请求。

所述用户发起从源节点到目的节点的连接建立请求，具体为：

当源节点客户端支持用户网络接口UNI时，所述源节点客户端通过所述UNI以交换连接SC方式发起所述源节点到目的节点的连接建立请求；

或者，网管系统依据用户的连接需求以软永久性连接SPC方式发起所述源节点到目的节点的连接建立请求。

所述PCE实体包含所述传统光网络域的拓扑信息、以及与该传统光网络域相连的所述源ASON域和目的ASON域的边界拓扑信息；

相应的，所述PCE实体依据所述拓扑信息进行从所述源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由计算。

该方法进一步包括：所述PCE将计算出的从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由，返回给所述源ASON域的边界节点。

所述源ASON域依据所述路由，将连接建立信令直接发送给目的ASON域，具体为：

所述源ASON域的边界节点依据所述从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由，将所述连接建立信令直接发送给与所述目的节点相连的目的ASON域的边界节点。

该方法进一步包括：

所述目的ASON域的控制域依据所述连接建立信令，在所述目的ASON域内进行路由计算；

所述目的ASON域的边界节点依据计算出的路由，将所述连接建立信令传递给所述目的节点。

本发明还提供了一种实现自动交换光网络和传统光网络互通的系统，该系统包括：路由计算模块、和信令传递模块，其中，

所述路由计算模块，用于依据来自源ASON域的路由计算请求，计算从所述源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由；

所述信令传递模块，用于将源ASON域的路由计算请求发送给所述路由计算模块；还用于依据所述路由，将连接建立信令从源ASON域直接发送到目的ASON域。

该系统进一步包括：数据存储模块，用于存储传统光网络域的拓扑信息、以及与该传统光网络域相连的所述源ASON域和目的ASON域的边界拓扑信息；

相应的，所述路由计算模块，进一步用于依据所述拓扑信息计算从所述源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由。

所述信令传递模块，进一步用于依据所述从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由，将连接建立信令从源ASON域的边界节点直接发送到目的ASON域的边界节点。

本发明实现自动交换光网络和传统光网络互通的方案，在网络中部署一个PCE实体，该实体包含了传统光网络域的拓扑、以及与该传统光网络域相连的源ASON域和目的ASON域的边界拓扑，并且由于PCE提供控制功能，支持路由功能，因此，在ASON设备和传统光网络设备混合组网时，可以使用PCE来计算从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由，这样，基于该路由可以实现跨传统光网络域的ASON域之间的信令互通，由此实现了对整个网络的统一控制，方便网络的管理和维护。

附图说明

图1为ASON设备和传统光网络设备混合组网示意图；

图2为本发明实现自动交换光网络和传统光网络互通方法的流程图；

图3为含有PCE实体的ASON设备和传统光网络设备混合组网示意图；

图4为PCE实体含有的拓扑结构示意图；

图5为本发明实现自动交换光网络和传统光网络互通方法一实施例的流程图；

图6本发明实现自动交换光网络和传统光网络互通的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

本发明实现自动交换光网络和传统光网络互通的方案，使用路径计算单元(PCE，Path Computation Element)技术来完成ASON设备到传统光网络设备之间路径的计算，从而实现对包含ASON域和传统光网络域的光网络实现统一控制。

PCE是国际标准组织互联网工程任务组(IETF，The Internet EngineeringTask Force)制定的一种用于多域多层网络环境下流量工程路径计算的一种体系结构，PCE是一个功能实体，它接受任何向PCE请求路径计算的客户应用(PCC，Path Computation Client)的请求，基于网络拓扑结构和约束条件，计算出一条满足流量工程要求的路径。PCE可以集成在路由器内部，也可以作为一个单独的实体存在于网络中，还可以同网管系统集成在一起。在IETF RFC4655“PCE-based Architecture”中包含了PCE的体系架构和主要应用场景。PCE除了可以计算支持流量工程的多域多层网络的流量工程路径外，还可以用来对不支持控制平面或者路由功能的传统网络的流量工程进行计算。

图2所示为本发明实现自动交换光网络和传统光网络互通方法的流程图，包括：

步骤201，PCE实体依据源ASON域发送的路由计算请求，计算从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由。

步骤202，源ASON域依据所述路由，将连接建立信令直接发送给目的ASON域。

下面通过具体的实施例来说明本发明的方案。

本发明实现自动交换光网络和传统光网络互通的方案，在网络中部署一个PCE实体，其可以集成在路由器内部，也可以作为一个单独的实体存在于网络中，还可以同网管系统集成在一起。PCE实体含有传统光网络域的拓扑、以及与该传统光网络域相连的ASON域的边界拓扑，如图4所示，所谓边界拓扑是指ASON域和传统光网络域之间相连的拓扑信息，包括ASON域中的邻接节点(如域AA的节点C和D、域ZZ的节点E和F)以及该邻接节点和传统光网络域之间的链路；PCE实体可以通过网管系统配置等方式来获取这些拓扑信息，并且这些拓扑信息会随着实际的组网结构发生变化。PCE实体能够提供控制功能，弥补了传统光网络不提供控制功能的缺陷。图3所示为含有PCE实体的ASON设备和传统光网络设备混合组网示意图，其中域AA和域ZZ为ASON域、域CC为传统光网络域。图3中PCE所含有的拓扑信息为：域CC的拓扑、以及与域CC相连的域AA和域ZZ的边界拓扑，如图4所示。

下面基于图3和图4的组网结构，来具体说明本发明互通方法一实施例的流程，如图5所示，包括：

步骤501，用户发起从源节点到目的节点的连接建立请求。

本发明中，当某个用户需要建立自身客户端到另外一个客户端的连接时，该用户需要发起从自身的客户端到另外一个客户端的连接建立请求。

将该用户的客户端称为源节点，另一个客户端称为目的节点；本发明所适用的典型组网结构如图3所示：源节点与目的节点分别与不同的ASON域相连，并且两个ASON域中间需经过传统光网络域连通。可以将与源节点相连的ASON域称为源ASON域，将与目的节点相连的ASON域称为目的ASON域。

用户发起连接建立请求时，可以采用以下的方式：一是，如果源节点客户端支持用户网络接口(UNI，User Network Interface)，则可以直接由源节点客户端通过UNI以交换连接(SC，Switched Connection)方式发起源节点到目的节点的连接建立请求；一是，由网管系统依据用户的连接需求以SPC方式发起源节点到目的节点的连接建立请求。

SPC方式和SC方式都是基于信令的，不同的是，SPC方式的连接建立请求由网管系统发起；SC方式的连接建立请求由客户端发起。具体的，通过SPC方式和SC方式发起连接建立请求为现有技术，此处不再赘述。

所述连接建立请求中至少携带了源节点、目的节点的地址(IP地址)，以及该连接所要求的网络带宽等信息。

该连接建立请求被发送到源ASON域中与源节点相连的节点，如图3所示，假设源节点与域AA的节点B相连，则域AA为源ASON域；目的节点与域ZZ的节点G相连，则域ZZ为目的ASON域。连接建立请求由源节点客户端或者网管系统发送到域AA的节点B。

步骤502，源ASON域的控制域，依据连接建立请求在源ASON域内进行路由计算；并触发连接建立信令过程，依据计算出的路由将连接建立信令传递到源ASON域的边界节点。

由于ASON能够提供控制功能，因此可以在控制面上针对ASON域虚拟一个控制域，如图3中的域AA控制域和域ZZ控制域。

承接步骤501中的例子，当节点B接收到连接建立请求时，域AA控制域在域AA内进行路由计算，这里可以采用受限最短路径优先算法(CSPF，Constrained Shortest Path First)等现有技术中的路由算法来计算路由。

基于当前整个的网络拓扑，域AA控制域得知目的节点与域ZZ相连，并且需要通过传统光网络、即域CC，因此，域AA控制域需要计算出一条从域AA到域CC的路由。基于域AA的拓扑进行路由计算，域AA控制域选择从节点C接入域CC，则可知节点C为域AA与域CC相连的边界节点，由此得出当前需要建立的连接在域AA内的路由为B→C；同时，由于ASON还支持信令功能，因此域AA控制域触发连接建立信令过程，生成连接建立信令，并按照路由B→C，将该连接建立信令传递到边界节点C。该连接建立信令中包含了与当前连接建立的相关信息、如源节点、目的节点的地址(IP地址)，以及该连接所要求的网络带宽等信息。

步骤503，源ASON域的边界节点依据连接建立信令，向PCE发起到达目的ASON域的路由计算请求。

源ASON域的边界节点，如上述节点C接收到连接建立信令后，其作为PCC，向PCE发起到目的ASON域的路由计算请求。如节点C向PCE发起到域ZZ的路由计算请求。

步骤504，PCE依据路由计算请求，在传统光网络域内进行路由计算，并将计算出的路由返回源ASON域的边界节点。

这里也可以采用CSPF等现有技术中的路由算法来计算路由，PCE需要计算出一条经过域CC从域AA到域ZZ的路由，如PCE基于整个网络拓扑和自身含有的拓扑信息(传统光网络域的拓扑、以及与该传统光网络域相连的ASON域的边界拓扑)，计算出一条路由：C→I→K→M→F；然后PCE将路由计算结果、即得出的从源ASON域到目的ASON域的路由发送给作为PCC的节点，如节点C。

步骤505，源ASON域的边界节点依据PCE返回的路由计算结果，将连接建立信令直接发送给目的ASON域的边界节点。

源ASON域的边界节点、如节点C依据PCE返回的路由计算结果、如C→I→K→M→F，可以得知目的ASON域的边界节点为F，则节点C将连接建立信令跨越传统光网络域、即域CC，直接发送给域ZZ的边界节点F。

步骤506，目的ASON域的控制域，依据连接建立信令，在目的ASON域内进行路由计算；并依据计算出的路由，将连接建立信令传递给目的节点。

当节点F接收到连接建立请求时，域ZZ控制域在域ZZ内进行路由计算，这里可以采用CSPF等现有技术中的路由算法来计算路由。

基于当前整个的网络拓扑，域ZZ控制域得知目的节点与节点G相连，则域ZZ控制域需要计算出一条从节点F到节点G的路由，基于图3的组网结构，可以得到该步骤中路由的计算结果为：F→G。

最后，节点F依据路由：F→G，将连接建立信令传递给节点G。如此就完成了具有连续信令的、跨越传统光网络的从源节点到目的节点的连接建立。

为了实现上述互通方法，本发明还提供了一种互通系统，如图6所示，包括：路由计算模块10、和信令传递模块20，其中，路由计算模块10，较佳地可以应用于PCE实体中。

路由计算模块10，用于依据来自源ASON域的路由计算请求，计算从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由；

信令传递模块20，用于将源ASON域的路由计算请求发送给路由计算模块10；还用于依据路由，将连接建立信令从源ASON域直接发送到目的ASON域。

该系统还可以包括：数据存储模块30，用于存储传统光网络域的拓扑信息、以及与该传统光网络域相连的源ASON域和目的ASON域的边界拓扑信息。该数据存储模块30，较佳地应用于PCE实体中。

相应的，路由计算模块10，进一步用于依据拓扑信息计算从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由。

信令传递模块20，进一步用于依据从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由，将连接建立信令从源ASON域的边界节点直接发送到目的ASON域的边界节点。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法，其特征在于，该方法包括：

路径计算单元PCE实体依据源自动光网络ASON域发送的路由计算请求，计算从所述源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由；其中，

所述PCE实体包含所述传统光网络域的拓扑信息、以及与该传统光网络域相连的所述源ASON域和目的ASON域的边界拓扑信息；相应的，所述PCE实体根据所述拓扑信息和所述边界拓扑信息进行从所述源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由计算；

所述源ASON域的控制域依据用户发送的从源节点到目的节点的连接建立请求在源ASON域内进行路由计算；

所述目的ASON域的控制域，在目的ASON域内进行路由计算；

所述源ASON域依据所述路由，将连接建立信令直接发送给目的ASON域。

2.根据权利要求1所述实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

用户发起从源节点到目的节点的连接建立请求；

与源节点相连的所述源ASON域依据所述连接建立请求，在源ASON域内进行路由计算；并触发连接建立信令过程，依据计算出的路由将连接建立信令传递到源ASON域的边界节点；

所述源ASON域的边界节点依据所述连接建立信令，向所述PCE实体发送所述路由计算请求。

3.根据权利要求2所述实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法，其特征在于，所述用户发起从源节点到目的节点的连接建立请求，具体为：

当源节点客户端支持用户网络接口UNI时，所述源节点客户端通过所述UNI以交换连接SC方式发起所述源节点到目的节点的连接建立请求；

或者，网管系统依据用户的连接需求以软永久性连接SPC方式发起所述源节点到目的节点的连接建立请求。

4.根据权利要求2所述实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法，其特征在于，该方法进一步包括：所述PCE将计算出的从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由，返回给所述源ASON域的边界节点。

5.根据权利要求4所述实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法，其特征在于，所述源ASON域依据所述路由，将连接建立信令直接发送给目的ASON域，具体为：

所述源ASON域的边界节点依据所述从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由，将所述连接建立信令直接发送给与所述目的节点相连的目的ASON域的边界节点。

6.根据权利要求5所述实现自动交换光网络和传统光网络互通的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

所述目的ASON域的控制域依据所述连接建立信令，在所述目的ASON域内进行路由计算；

所述目的ASON域的边界节点依据计算出的路由，将所述连接建立信令传递给所述目的节点。

7.一种实现自动交换光网络和传统光网络互通的系统，其特征在于，该系统包括：数据存储模块、路由计算模块、和信令传递模块，其中，

所述数据存储模块，用于存储传统光网络域的拓扑信息、以及与该传统光网络域相连的源ASON域和目的ASON域的边界拓扑信息；

所述路由计算模块，用于依据来自源ASON域的路由计算请求，根据所述拓扑信息和所述边界拓扑信息计算从所述源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由；其中，在源ASON域内的路由是通过所述源ASON域的控制域依据用户发送的从源节点到目的节点的连接建立请求进行路由计算的；在目的ASON域内的路由是通过所述目的ASON域的控制域在目的ASON域内进行路由计算的；

所述信令传递模块，用于将源ASON域的路由计算请求发送给所述路由计算模块；还用于依据所述路由，将连接建立信令从源ASON域直接发送到目的ASON域。

8.根据权利要求7所述实现自动交换光网络和传统光网络互通的系统，其特征在于，所述信令传递模块，进一步用于依据所述从源ASON域经过传统光网络域到目的ASON域的路由，将连接建立信令从源ASON域的边界节点直接发送到目的ASON域的边界节点。

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