CN102595257A - 一种光网络中节约波长转换器使用的光多播连接波长分配方法 - Google Patents

Abstract

一种光网络中节约波长转换器使用的光多播连接波长分配方法，其方法步骤是：第一步：源节点发出Path消息，第二步：收到Path消息后，目的节点向源节点方向发出Notify消息，第三步：收到Notify消息后，源节点第二次向下游发出Path消息，第四步：收到第二个Path消息，并根据Path消息的SL配置好光交叉后，目的节点向源节点方向返回Resv消息，本发明是在原有信令机制的基础上进行改进，增加了目的节点向源节点报告可预留波长情况的过程，由源节点根据所有目的节点的报告综合得出使用最少波长转换器的波长分配方案，这样避免了各个目的节点独立的选择波长而可能需要多次波长转换、甚至造成连接的建立失败。

Description

一种光网络中节约波长转换器使用的光多播连接波长分配方法

技术领域

本发明涉及一种光网络中节约波长转换器使用的光多播连接波长分配方法。

背景技术

光网络正朝着自动控制、智能化的方向发展，通用多协议标签交换技术(GMPLS)被认为将成为下一代光网络的控制平面技术，能够提供快速、灵活的光连接建立、拆除和修改，GMPLS光网络中光连接的建立主要是通过信令机制来完成，目前主要的信令协议为基于流量工程扩展的资源预留协议(RSVP-TE)。

而RSVP-TE协议采用后向预留机制，即由源节点沿光路方向发送一个Path消息到目的节点(每一跳上传送的Path消息中的标签集对象(LabelSet Object，缩写为LS)包含一个波长集，如果节点没有波长转换能力，此波长集为上一跳上Path消息LS与本跳上空闲波长集的交集；如果节点有波长转换能力，LS的波长集即为本跳上空闲波长集)，由目的节点根据Path消息沿途搜集的空闲波长信息决定光路的波长分配(一般选择LS中波长编号最小的波长)，并将选择的波长信息写入Resv预留消息向上游节点发出，节点收到Resv消息后配置光交叉矩阵并继续向上游节点转发Resv消息，源节点配置完光交叉之后整个光路的建立完成。图1所示是给出一个没有波长转换情况下三跳光路建立过程的例子，其中，目的节点D收到的Path消息中的LS为三条链路上空闲波长的交集，节点D从中选择了波长4。

随着云计算、高清视频分发等业务的发展，点到多点的光多播应用越来越多，光多播连接为一个源节点到多个目的节点提供了全光的树形传输通道，如果沿用建立单播光路的后向预留信令机制来建立光多播连接，将可能遇到预留冲突的问题，所谓预留冲突即多个目的节点选择预留了不同的波长，当它们的Resv消息发送到分叉节点时，如果分叉节点没有波长转换能力的话，它将无法做出波长配置选择，只能发出预留失败的ResvErr消息，造成连接建立失败，图2所示是一个预留冲突的例子，BC链路上预留的是波长1，而BD链路上预留的是波长2，造成在分叉节点B处的预留冲突。

网络中节点增加波长转换能力将大大减少连接建立失败的概率，在图2例子中，当遇到预留冲突时，AB上选择波长2而在分叉节点B利用一个波长转换器将BC链路上由波长2转换为波长1，即可实现连接的成功建立，但是实际光网络中，每个节点中的波长转换器的个数是有限的，它和波长通道一样都可以被认为是光网络中的一种资源。因此，急需一种节约波长转换器的使用、提供它们的使用效率的分配方法，来满足人们在网络中连接建立的成功概率高的高要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种解决上述问题，提高光多播连接建立成功概率，节约波长转换器使用的光网络中节约波长转换器使用的光多播连接波长分配方法。

本发明通过以下技术方案实现：

本发明在原有信令机制的基础上进行改进，增加了目的节点向源节点报告可预留波长情况的过程，由源节点根据所有目的节点的报告综合得出使用最少波长转换器的波长分配方案，这样避免了各个目的节点独立的选择波长而可能需要多次波长转换、甚至造成连接的建立失败。

一种GMPLS光网络中节约波长转换器使用的光多播连接波长分配方法在信令机制中实现的具体步骤如下：

第一步：源节点发出Path消息。

每一跳链路上Path消息的LS更新与现有建立多播连接信令机制中相同，当某节点没有波长转换能力时，如果此节点不是分叉节点，它向下一跳链路上发出的Path消息的LS为此链路上空闲波长集与上一跳链路上Path消息LS的交集；如果此节点为分叉节点，它向其中一条下游分支链路上发出的Path消息的LS为此链路上空闲波长集与上一跳链路上Path消息LS以及其他分支链路上空闲波长集的交集。

当某节点有波长转换能力，则它向下一跳链路上发出的Path消息的LS为此链路上的空闲波长集。

第二步：收到Path消息后，目的节点向源节点方向发出Notify消息。

不同于现有机制中目的节点收到Path消息后返回预留Resv消息，本方法这一步骤中目的节点返回的是通告消息Notify，目的节点发出的Notify消息中扩展了一个可接受波长对象(Acceptable Wavelength0bject，缩写为AW)，AW携带了每个目的节点收到的Path消息LS中的波长集，并且每个波长对应一个数字，称为建议向量(Suggest Vector，缩写为SV)，SV初始值都为0，Notify消息从目的节点传到源节点的过程中，其AW更新机制分以下几种情况：

情况一，经过无波长转换器的非分叉节点：例如在多播连接上某一段…-＞A-＞B-＞C-＞…，Notify消息由C传到B后，如果B没有波长转换能力，则由B转发到A的Notify消息中AW不更新。

情况二，经过有空闲波长转换器的非分叉节点：例如在多播连接上某一段…-＞A-＞B-＞C-＞…，Notify消息由C传到B后，如果B具有波长转换能力，则由B转发到A的Notify消息中，AW_B-＞A的波长集更新为AB链路上的空闲波长集，AW_B-＞A的波长集中，如果其中一个波长已经包括在C转发到B的AW_C-＞B中，则其对应的SV值不变，如果波长不包括在AW_C-＞B中，则其对应的SV值为在AW_C-＞B中最小的SV值加1。

情况三，经过无波长转换器的分叉节点：例如在多播连接上某一段，如图3，分叉节点B有n个子节点，如果B没有波长转换能力，则B转发到A的Notify消息中AW_B-＞A的波长集更新为AW_C1-＞B，AW_C2-＞B，…，AW_Cn-＞B的波长集的交集。AW_B-＞A中一个波长对应的SV值为此波长在AW_C1-＞B，AW_C2-＞B，…，AW_Cn-＞B中对应SV值之和。

情况四，经过有波长转换器的分叉节点：例如在多播连接上某一段，如果B具有波长转换能力，则由B转发到A的Notify消息中，AW_B-＞A的波长集先更新为AB链路上的空闲波长集，假设B中空闲波长转换器数为N，AW_B-＞A中某个波长λ在BC1，BC2，…，BCn这n条链路上有x条链路上不可用，如果x＞N则将波长λ从AW_B-＞A的波长集中删除，如果x≤N，则AW_B-＞A中波长λ对应的SV值等于AW_C1-＞B，AW_C2-＞B，…，AW_Cn-＞B中的波长λ对应的SV值之和再加x。

第三步：收到Notify消息后，源节点第二次向下游发出Path消息。

源节点分配Notify消息的AW中SV值最小的波长作为第一跳链路上的波长，并将波长信息写入这第二个Path消息中的建议标签对象(SuggestLable Object，缩写为SL)中，同时根据选择的波长信息配置光交叉，收到上游节点发出的Path消息后，路径上节点计算得出下一跳链路的波长分配，更新Path消息中SL并向下游转发，同时根据选择的波长配置光交叉，波长分配机制分以下几种情况：

情况一，如果在第二步中Notify消息经过某条链路时的AW中包括了此链路上一跳链路分配的波长，则此链路上同样分配这个波长。

情况二，如果在第二步中Notify消息经过某条链路时的AW中没有包括上一跳链路分配的波长，则选择上AW中SV值最小的波长。

第四步：收到第二个Path消息，并根据Path消息的SL配置好光交叉后，目的节点向源节点方向返回Resv消息。

如果一个分叉节点有n条下游分叉链路，则此节点只有收到所有n条下游链路上传的Resv消息后才能向上游发出Resv消息，源节点收到Resv后，多播连接建立成功，可以开始业务数据的传输，达到设计目的。

本发明具有如下优点：

1、经由本发明的实施，避免了原有后向预留机制中由于多个目的节点独立地预留波长而可能造成的预留冲突。

2、经由本发明的实施，可以得出波长转换次数最少的波长分配方案，最大程度提高了波长转换器的利用效率。

3、经由本发明的实施，提高了光多播连接建立的成功概率。

附图说明：

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容做出一些非本质的改进和调整。

图1是光路建立信令过程示意图。

图2是预留冲突形成示意图。

图3是无波长转换器的分叉节点示意图。

图4是本发明实施例一的光多播路径示意图。

图5是本发明实施例一的信令过程示意图。

具体实施方式

图1是光路建立信令过程示意图。

图2是预留冲突形成示意图。

图3是无波长转换器的分叉节点示意图。

在图4-图5中，以建立图4中的光多播连接为例，光多播路径上有3个分叉节点B，C，D，都有空闲的波长转换器。光多播连接建立的信令过程如图5所示：包括Path-Notify-Path-Resv四个步骤，具体是第一步：源节点发出Path消息，第二步：收到Path消息后，目的节点向源节点方向发出Notify消息，第三步：收到Notify消息后，源节点第二次向下游发出Path消息，第四步：收到第二个Path消息，并根据Path消息的SL配置好光交叉后，目的节点向源节点方向返回Resv消息，其中，源节点A收到Notify消息的AW为{1，2，4}，三个波长对应的SV值分别为2，2，1，因此链路AB上选择波长4；由于链路BD上波长4不可用，而BD上AW中SV最小的波长为波长3，所以BD上选择波长3；其他链路都选择和前一跳链路相同的波长，整个光多播连接只在分叉节点B处经历了一次波长转换，达到设计目的。

本发明在GMPSL信令协议RSVP-TE基础上进行的改进，沿用了RSVP-TE中的消息交互机制以及消息格式，但避免了原机制中可能的预留冲突问题，可得到波长转换次数最少的波长分配方案，网络中波长转换器的利用效率高，多播连接建立成功概率高，广泛应用于光网络中节约波长转换器使用的光多播连接波长分配方法领域。

Claims (1)

1.一种光网络中节约波长转换器使用的光多播连接波长分配方法，具体步骤如下：

第一步：源节点发出Path消息。

第二步：收到Path消息后，目的节点向源节点方向发出Notify消息。

第三步：收到Notify消息后，源节点第二次向下游发出Path消息。

第四步：收到第二个Path消息，并根据Path消息的SL配置好光交叉后，目的节点向源节点方向返回Resv消息。

Images