CN102783066A - 用于支持波长交换光学网络路由、波长分配及减损验证的路径计算单元协议(pcep)操作 - Google Patents

用于支持波长交换光学网络路由、波长分配及减损验证的路径计算单元协议(pcep)操作 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种装置，其包括路径计算单元(PCE)，该路径计算单元(PCE)用于至少局部减损感知路由及波长分配(RWA)，并基于能支持路径路由、波长分配(WA)及减损验证(IV)的PCE协议(PCEP)而与路径计算客户机(PCC)进行通信。该PCEP包括选自由新RWA路径请求操作与路径重新优化请求操作组成的群组的至少一种操作。本发明还揭露一种网络组件，该网络组件包括至少一个用以执行一种方法的处理器，该方法包括：与PCC建立PCEP会话；从PCC接收路径计算信息，该路径计算信息包含RWA信息以及约束条件；以及基于路径计算信息及卖方设备的私有减损信息，建立减损感知RWA(IA-RWA)。

Description

用于支持波长交换光学网络路由、波长分配及减损验证的路径计算单元协议(PCEP)操作
背景技术
波分复用(wavelength division multiplexing；WDM)是一种预想能提高带宽能力并能在光学网络中实现双向通信的技术。在WDM网络中，利用单一光纤，可在网络元件(network element；NE)之间同时传送多个数据信号。具体而言，可分配不同的传输波长给各个信号，以使这些信号不会相互干扰或冲突。信号穿过网络所采用的路径称为光路(lightpath)。与现有光学网络相比，一种类型的WDM网络，即波长交换光学网络(WSON)，试图沿光路(例如在各个NE处)以较少的光-电-光(OEO)转换来切换光学信号。
在实作WDM网络时的挑战之一是，在任何给定时间对正在通过网络传送的各个信号进行路径计算期间，对路由及波长分配(RWA)进行确定。不同于仅须对数据流穿过网络的路线进行确定的传统电路交换网络及连接定向包交换网络，WDM网络具有额外的约束条件-必须确保同一波长不会被单一光纤上的两个信号同时使用。WDM网络通常使用包含有限数目个可用光学波长的特定光波段这一事实会加重此约束条件。因此，RWA仍为在光学网络中实作WDM技术时的挑战之一。
路径计算也可由于沿光路的其它问题(例如过度的光学噪声)而受到约束。沿路径传播的光学信号可因光纤和光学器件中该信号所遭遇的各种物理过程而发生改变。当信号的改变造成信号衰减时，这些物理过程就被称为“光学减损”。光学减损可沿信号所穿越的路径累积，并且在WSON中的路径选择期间应对光学减损加以考虑以确保信号传播(例如从入口点至出口点)具有可接受的衰减量。
发明内容
在一个实施例中，揭露一种装置，该装置包括路径计算单元(PCE)，该路径计算单元(PCE)用于至少局部减损感知路由及波长分配(RWA)，并基于能支持路径路由、波长分配(WA)及减损验证(IV)的PCE协议(PCEP)而与路径计算客户机(PCC)进行通信。该PCEP包括选自由新RWA路径请求操作与路径重新优化请求操作组成的群组的至少一种操作。
在另一实施例中，本发明包括一种网络组件，该网络组件包括至少一个用以执行一种方法的处理器，该方法包括：与PCC建立PCEP会话；从PCC接收路径计算信息，该路径计算信息包含RWA信息以及约束条件；以及基于路径计算信息及卖方设备的私有减损信息，建立减损感知RWA(IA-RWA)。由网络组件执行的该方法还包括选择性地将新RWA路径请求及RWA路径重新优化请求中的至少一者传送至PCC。
在又一实施例中，本发明包括一种方法，该方法包括利用路由及组合的WA与IV，在光学网络中为多个网络元件(NE)建立减损感知路由及波长分配。该方法还包括执行选自由新RWA路径请求操作与路径重新优化请求操作组成的群组的至少一种操作。
结合附图及权利要求书阅读以下详细说明，将更清楚地理解这些及其它特征。
附图说明
为更加全面地理解本发明，现在将参照以下简要说明，该简要说明应结合附图及具体实施方式加以阅读，其中相同参考编号表示相同部件。
图1是WSON系统的实施例的示意图。
图2是组合式减损感知RWA架构的实施例的示意图。
图3是组合式减损感知RWA架构的另一实施例的示意图。
图4是分离式减损感知RWA架构的实施例的示意图。
图5是分离式减损感知RWA架构的另一实施例的示意图。
图6是分离式减损感知RWA架构的另一实施例的示意图。
图7是分离式减损感知RWA架构的另一实施例的示意图。
图8是分布式减损感知RWA架构的实施例的示意图。
图9是路径计算通信方法的实施例的协议图。
图10是路径计算通信方法的另一实施例的协议图。
图11是路径计算通信方法的另一实施例的协议图。
图12是通用计算机系统的实施例的示意图。
具体实施方式
首先，应理解，尽管下文中提供一个或多个实施例的例示性实施方式，然而可利用任何数目的技术来实施所揭露的系统及/或方法，无论这些技术是目前所知的技术还是现有技术。本发明决不仅限于下文中所示的例示性实施方式、图式以及技术，包括本文所例示和说明的实例性设计及实施方式，而是可在随附权利要求书的范围及其等效内容的全部范围内作出修改。
为确保光学网络中的正确操作，可详细地表示多个网络组件(例如NE、子系统、器件、电缆线路等)的特征。可在网络规划、安装及启用(turn-up)阶段对这些网络组件的详细特征进行考虑。另外，网络组件特征可用于日常操作中，例如用于计算和建立光路并监视线路连接(connection)。详细特征可包含由组件中的物理过程引起的光学减损。
在基于PCE的架构中，PCE可在PCC的请求下计算多协议标记交换流量工程(MPLS-TE)网络及通用MPLS(GMPLS)网络中的标记交换路径(LSP)。PCC可以是提出这种请求的任何网络组件，并且可以是例如WDM网络内的光学交换元件。PCE本身可位于网络内的任何位置，并且可位于光学交换元件、网络管理系统(NMS)或操作支持系统(OSS)内，或可以是独立的网络服务器。
PCEP是用于PCC与PCE之间的通信协议，并且也可用于协作的PCE之间。本文揭露的是对用于支持波长交换光学网络(WSON)的PCEP的针对特定应用的要求。如本文所用，每一WSON均指其中基于光学信号的波长而选择性地执行切换的基于WDM的光学网络。WSON中的光路供给需要使用RWA过程。从路径计算的角度来看，波长分配是确定可对路径的每一跳跃使用哪一波长的过程并形成光学光路计算的额外路由约束条件。另外，光学减损可对可供使用的路径增加进一步的约束条件。
WSON中的路径称为光路。每一光路均可跨越多个光纤链接，并且对于每一链接，每一路径均应分配有波长。透明光学网络是由可进行切换而不是从一个波长转换为另一波长的各个光学器件构成。在透明光学网络中，光路在其所穿越的所有光纤链接上均以相同波长进行工作。在这些情形中，称光路满足波长连续性约束条件。共享共同光纤链接的两个光路不能分配有同一波长。否则，会导致两个信号相互干扰。应注意，本文不对其它复用技术(例如基于偏振的复用)进行说明。在光路上分配正确的波长是光学路径计算过程中的基本要求。
另一方面，当切换节点具有执行波长转换的能力时，可放宽波长连续性约束条件，并且光路可沿其从源至目的地的路线在不同链接上使用不同波长。然而，应注意，波长转换器可由于其相对高的成本而受到限制。在光纤中可被支持的WDM信道的数目也受到限制。根据至少一些实施例，WSON可由无法执行波长转换的网络节点、具有有限波长转换能力的节点、以及具有完全波长转换能力的节点构成。因此，波长分配是在所有光路计算中所要考虑的另一路由约束条件。
一些光学子网络被设计成在任何路径上，由减损对光学信号造成的衰减决不超过规定范围。这可归因于网络的有限地理范围、网络拓扑、及/或所采用的光纤和器件的品质。在这种网络中，路径选择问题缩减为确定从源至目的地的连续波长(路由及波长分配问题)。在其它光学网络中，减损是至关重要的，并且路径选择过程必须考虑到减损。
通信中最基本的问题之一是，是否可在规定的误差容许度(通常指定为最大可允许误码率(BER))内顺利地将信息从发送器传送至接收器。这通常取决于发送器与接收器之间所传送的信号的性质以及发送器与接收器之间的通信信道的性质。所使用的光学路径(连同波长一起)决定通信信道。
在沿路径的每一光学网络元件处由信号沿光纤引起的光学减损决定对于此特定路径上的此特定信号，是否可满足BER性能或信号品质的任何其它量度。考虑到涉及光学特征(减损)的现有标准及如何沿路径对减损的影响进行估计的知识，存在一种用于利用GMPLS协议和PCE构架来计算和建立减损感知路径的构架。
一些透明光学子网络被设计成在任何路径上，由减损对光学信号造成的衰减决不超过规定范围。这可归因于网络的有限地理范围、网络拓扑、及/或所采用的光纤和器件的品质。在这种网络中，路径选择问题缩减为确定从源至目的地的连续波长(路由及波长分配问题)。在其它光学网络中，减损是至关重要的，并且路径选择过程必须考虑到减损。
本文所揭露的是在存在波长连续性约束条件时所使用的用于路由及波长分配(RWA)的过程。现在针对光学减损感知RWA(IA-RWA)来说明这些过程。基于所选的过程模型，规定用于支持IA-RWA的PCEP要求。
根据至少一些实施例，给出三个用于执行路由及波长分配(RWA)的替代过程架构。这些过程架构在本文中称为“组合式RWA”、  “分离式RWA”以及“分布式RWA”。这些替代过程架构具有以下特性并以不同方式影响PCEP要求。对于组合式RWA，将路径选择和波长分配作为单一过程来执行。本文对与这种组合式RWA过程PCE进行PCC-PCE互动的要求进行说明。对于分离式RWA，路由过程向波长分配过程提供一个或多个潜在路径，然后该波长分配过程执行最终路径选择和波长分配。本文不对PCE-PCE互动(一个PCE执行路由过程而另一PCE则执行波长分配过程)的要求进行说明。对于分布式RWA，进行标准路径计算(不知晓详细的波长可用性)，然后通过信令(例如资源保留协议流量工程(RSVP-TE))以分布方式沿此路径执行波长分配。这种替代方式应涵盖于现有或新兴GMPLS PCEP扩展范围中，并且不会提出新的WSON特定要求。
根据至少一些实施例，通过增加减损验证(IV)过程来解决RWA架构中的减损。这种具有IV的RWA架构在本文中称为减损感知(IA)-RWA。更具体而言，具有IV过程的RWA的三个替代架构在本文中称为“组合式IA-RWA”架构、“分离式IA-RWA”架构、以及“分布式IA-RWA”架构。这些替代IA-RWA具有以下特性并影响PCEP要求。对于组合式IA-RWA，将减损验证、路由及波长分配的过程聚集至单一PCE中。本文对与这种组合式IA-RWA架构进行PCC-PCE互动的要求进行说明。对于分离式IA-RWA，可将减损验证过程从RWA过程分离以应对减损共享约束条件。例如，一个PCE可计算减损候选项，而另一PCE则在执行RWA时利用此信息。本文对与分离式IA-RWA架构进行PCE-PCE互动的要求进行说明。在分布式IA-RWA中，进行标准路径计算(不知晓详细的波长可用性或光学减损)。然后，通过信令(RSVP-TE)以分布方式沿此路径执行波长分配及减损验证。对分布式IA-RWA架构的PCEP要求可涵盖于现有或新兴GMPLS PCEP扩展范围中，并且不会提出新的WSON特定要求。
可将本文所述的RWA架构及IA-RWA架构缩减为两种基于PCE的实施方式。在第一基于PCE的实施方式中，通过单一PCE来执行路由、波长分配及减损验证的过程。在这种第一基于PCE的实施方式中，这些过程的互动的细节未被标准化，而PCC至PCE通信则被标准化。在第二种基于PCE的实施方式中，在单独的PCE中执行减损验证过程。在该第二种基于PCE的实施方式中，RWA-PCE用作协调器，并且PCC至RWA-PCE接口是与第一种基于PCE的实施方式相同的。然而，在第二种基于PCE的实施方式中，对于RWA-PCE至IV-PCE接口，存在其它要求。
对于RWA架构，可存在若干新的PCEP操作。例如，RWA-PCC至PCE接口可执行若干操作，包括新RWA路径请求/应答、RWA路径重新优化请求/应答、以及组合的原始及备份RWA请求。对于新RWA路径请求，路径计算请求(PCReq)消息包括路径计算类型(例如RWA或仅路由)。这种要求是在具有分布波长分配选项的路由与组合式RWA之间进行区分所需的。此外，PCReq消息可包括光学信号品质参数，所有可行路径均应符合这些光学信号品质参数。光学信号品质参数的实例包括但不限于BER限值、Q因数、光信噪比(OSNR)+裕度、以及偏振模色散(PMD)。如本文所用，  “裕度”对应于供应商和操作者为防备由于沿路径的光纤非线性特征及不匹配波长而造成不可预知的衰减及不可估计的衰减所设置的“保险”(例如3～6dB)。如果PCReq消息不包括BER限值并且在PCE处不提供默认的BER限值，则PCE将返回规定必须提供BER限值的错误。
此外，新RWA路径请求的PCReq消息包括路线、分配给该路线的波长、以及关于该路径是否符合光学品质阈值的指示符。在未找到有效路径的情形中，路径计算应答(PCRep)消息包含关于为何未找到该路径的信息(例如无路线、未找到波长、BER失败等)。
对于RWA路径重新优化请求，PCReq消息使路径得到重新优化并包括以下选项：  (1)在保持相同波长的同时，重新优化该路径；(2)在保持相同路径的同时，重新优化波长；以及(3)通过允许波长与该路径二者均发生变化来进行重新优化。该重新优化请求的对应PCRep消息提供经重新优化的路径及波长。如果在原始的新RWA路径请求中提供BER限值，则重新优化请求中会提供BER限值。否则，提供BER限值是可选择的。在未找到路径的情形中，PCRep消息包含关于为何未找到该路径的信息(例如无路线、未找到波长、路线及波长二者均未找到等)。
对于组合的原始及备份RWA请求，PCReq消息包含波长使用选项：(1)原始路径与备份路径需要同一波长；以及(2)允许原始路径与备份路径具有不同波长。对于至少一些PCE操作，任何与波长分配请求相关联的PCReq消息还规定对所要使用的波长的限制。然而，不需要请求方(PCC)提供任何范围限制。这些限制可由PCE解释为对起始激光发射器的调谐能力的约束条件。
对于RWA-PCE至IV-PCE接口，本文对RWA-Coord-PCE与IV-Candidates-PCE之间接口的各种新PCEP考虑方面进行详细说明。对于这种接口，从RWA-Coord-PCE至IV-PCE的PCReq消息包括以下指示符：该指示符指示期望源与目的地之间具有多于一个(候选)路径。此外，从RWA-Coord-PCE至IV-候选-PCE的PCReq消息包括对IV-PCE所要返回的光学减损合格路径数目的限制。此外，从RWA-Coord-PCE至IV-Candidates-PCE的PCReq消息可包括波长约束条件。应注意，光学减损是对波长敏感的，因此规定波长约束条件可帮助限制对有效路径的搜索。另外，从IV-Candidates-PCE至RWA-Coord-PCE的PCRep消息包括光学减损合格路径的集合以及对这些路径的任何波长约束条件。在未找到有效路径的情形中，从IV-Candidates-PCE至RWA-Coord-PCE的PCRep消息还指示“未找到路径”。从RWA-PCE至IV-PCE的PCReq消息可包括IV-PCE所要验证的一个或多个规定路径及波长。此选项适用于例如当允许IV-PCE验证特定路径时。应注意，一旦组合式RWA过程PCE从IV候选PCE接收所得到的路径，则组合式RWA PCE便计算IV合格候选路径的RWA并将结果发送回PCC。
根据至少一些实施例，通过PCE执行WSON路由及波长分配(RWA)的可操作性考虑因素解决以下问题：(1)功能及策略的控制；(2)信息及数据模型(例如管理信息基础(MIB)模块)；(3)活跃度探测及监视；(4)验证正确操作；(5)对其它协议及功能组件的要求；以及(6)对网络操作的影响。
关于问题1(功能及策略的控制)，本文所揭露的PCEP实施方式应允许在PCC上配置PCEP会话参数，包括发送WSON RWA请求的能力。此外，PCEP执行方式应允许在PCE上配置PCEP会话参数，包括对WSON RWA的支持以及每一请求消息的与WSON RWA相关联的同步化路径请求的最大数目。此外，PCEP实施方式提供WSONRWA特定策略参数(例如经授权的发送器、请求率限制器等)的集合。这些参数可被配置成PCEP扬声器所参与的任何PCEP会话的默认参数，或可应用于与给定PCEP对等体(peer)的特定会话或与特定的一组PCEP对等体的特定的一组会话。
关于问题2(信息及数据模型)，本文所揭露的PCEP实施方式定义了对PCEPMIB模块的扩展以涵盖新的PCEP操作及参数。关于问题3(活跃度探测及监视)，与先前的PCEP实施方式相比，本文所揭露的PCEP实施方式并不暗指任何新的活跃度探测及监视要求。关于问题4(验证正确操作)，与先前的PCEP实施方式相比，本文所揭露的PCEP实施方式并不暗指任何新的验证要求。关于问题5(对其它协议及功能组件的要求)，本文所揭露的PCEP实施方式可与现有PCE发现机制一起使用，以将WSONRWA路径计算能力告知给各PCC。关于问题6(对网络操作的影响)，与先前的PCEP实施方式相比，本文所揭露的PCEP实施方式并不暗指任何新的网络操作要求。
图1例示WSON系统100的一个实施例。根据各实施例，如本文所述，PCEP的针对特定应用的要求支持WSON系统100。系统100可包括WSON 110、控制平面控制器120以及PCE 130。WSON 110、控制平面控制器120以及PCE 130可通过光学方式、电性方式或无线方式互相通信。WSON 110可包括多个NE 112，这些NE 112利用光纤互相耦合。在实施例中，光纤也可被视为NE 112。可在光路上通过WSON 110传输光学信号，这些光路可穿过某些NE 112。另外，某些NE 112(例如位于WSON 110端部的那些)可用以在来自外部源的电信号与WSON 110中所用的光学信号之间进行转换。尽管WSON 110中显示四个NE 112，然而WSON 110可包含任何数量的EN 112。
WSON 110可以是任何利用有源元件或无源元件传送光学信号的光学网络。WSON 110可执行WDM以通过WSON 110传送光学信号，并且可包括如以下所要详细说明的各种光学组件。WSON 110可以是远距离网络、城市网络或居民存取网络的一部分。
NE 112可以是任何通过WSON 110传送信号的器件或组件。在实施例中，NE 112实质上由光学处理组件(例如线路端口、增加端口、下引端口、发送器、接收器、放大器、光学分接头等)组成，并且不包含任何电气处理组件。作为另外一种选择，NE 112可包括光学处理组件与电气处理组件的组合。至少一些NE 112可配置有波长转换器、光-电(OE)转换器、电-光(EO)转换器、OEO转换器、或其组合。然而，可能较佳的是至少一些NE 112不具有这些转换器，因为这可降低WSON 110的成本及复杂度。在特定实施例中，NE 112可包括光学交叉连接(OXC)、光子交叉连接(PXC)、光学增加/下引多路复用器(OADM)、I型或II型可重构式光学增加/下引多路复用器(ROADM)、波长选择开关(WSS)、固定式光学增加/下引多路器(FOADM)、或其组合。
NE 112可通过光纤互相耦合。光纤可用于建立光纤链接并在NE 112之间传送光学信号。光纤可包括如国际电信联盟(ITU)电信标准部(ITU-T)标准G.652中所定义的标准单模光纤(SMF)、如ITU-T标准G.653中所定义的色散位移SMF、如ITU-T标准G.654中所定义的截止位移SMF、如ITU-T标准G.655中所定义的非零色散位移SMF、如ITU-T标准G.656中所定义的宽带非零色散位移SMF、或其组合。这些光纤类型可由其如下光学减损特征加以区分：例如衰减、色散、偏振模色散、四波混合、或其组合。这些效果可取决于波长、信道间隔、输入功率水平、或其组合。光纤可用于传送WDM信号，例如如ITU-T G.694.2中所定义的常规WDM(CWDM)信号或如ITU-TG.694.1中所定义的密集WDM(DWDM)信号。本文所述的所有标准均以引用的方式并入本文中。其中NE 112进行操作和通信的网络层可称为传送平面(transportplane)。
控制平面控制器120可对WSON 110内的活动进行协调。具体而言，控制平面控制器120可接收光学连接请求，并通过多协议标记交换流量工程(MPLS-TE)或GMPLS向WSON 110提供光路信令，从而协调NE 112以使数据信号在几乎不存在或根本不存在竞争的情况下通过WSON 110投送。另外，控制平面控制器120可利用PCEP与PCE 130进行通信，以向PCE 130提供可用于路径计算的信息，及/或从PCE 130接收路径计算并将路径计算转发至NE 112。控制平面控制器120可位于WSON 110外侧的组件(例如外部服务器)中，或可位于WSON 110内的组件(例如NE 112)中。其中控制平面控制器120进行操作的网络层可称为控制平面，控制平面可与传送平面分离并可管理传送平面。
PCE 130可例如在控制平面处对WSON系统100执行全部或部分RWA。具体而言，PCE 130可从控制平面控制器120、从NE 112或从这两者接收波长或其它可用于RWA的信息。PCE 130可通过例如计算光学信号的路线或光路、规定用于每一光路的光学波长、以及确定沿光路应在哪些NE 112处将光学信号转换成电信号或不同波长来处理这些信息，以获得RWA。RWA可包括每一输入信号的至少一个路线以及与每一路线相关联的至少一个波长。然后，PCE 130可向控制平面控制器120或直接向NE 112发送全部或部分RWA信息。为在此过程中协助PCE 130，PCE 130可包括全球流量工程数据库(TED)、RWA信息数据库、光学性能监视器(OPM)、实体层约束(PLC)信息数据库、或其组合。PCE 130可位于WSON 110外的组件(例如外部服务器)中，或可位于WSON 110内的组件(例如NE 112)中。
在一些实施例中，PCE 130可从PCC接收路径计算请求。PCC可以是任何请求由PCE 130执行路径计算的客户机应用程序。PCC还可以是任何提出这种请求的网络组件，例如控制平面控制器120、或任何NE112(例如ROADM或FOADM)。一般而言，PCC利用PCEP与PCE 130进行通信，尽管也可利用其它可接受的通信协议。
可存在许多类型的可影响在PCE 130处的路径计算的路径计算约束条件。路径计算约束条件可包含于PCC的路径计算请求中。在一个实施例中，路径计算约束条件包括光学品质约束条件。这些光学品质约束条件的实例包括光信噪比(OSNR)、放大器自发发射(ASE)、偏振模色散(PMD)、取决于偏振的损耗(PDL)、相干光学串扰、非相干光学串扰、有效通带、增益不均匀性、增益暂态、色散、或其组合。在一些实施例中，可将路径计算约束条件分类为线性的，这是因为其效果与光学信号功率无关并且其分别影响波长。作为另外一种选择，可将路径计算约束条件分类为非线性的，这是因为其效果取决于光学信号功率、在多个波长信道上产生色散、在各波长信道之间引起串扰、或其组合。总之，可将路径计算约束条件传达至PCE 130，使得PCE 130可在通过WSON 100对信号路径进行计算时对这些路径计算约束条件加以考虑。
WSON系统100中所用的路径计算信息还可包含减损信息，该减损信息可用于在WSON 110中执行IA-RWA。例如，PCE 130可对WSON系统100执行全部或部分IV，IV可包括基于路径中可使所传播光学信号衰减的任何减损来验证所计算的路径。当光学减损沿光学信号的传播路径累积时，这些减损可使信号衰减，这可降低信号的误码率(BER)或甚至导致无法探测或解调信号。如果光学减损造成的信号BER(或信号品质的任何其它量度)可为可接受的或可容忍的并且能以足够的精确度探测信号，则该路径可为有效的。然而，如果信号的BER由于光学减损而实质上较低，则可拒绝该路径或将该路径从允许的路径中排除。
光学减损可受物理过程或网络组件状态的影响，例如光纤的类型、NE 112的类型及位置、可沿信号路径共享光纤段的其它光学信号的存在、或其组合。光学减损及可造成这种减损的物理过程在多个光学通信参考文献中有所描述，例如互联网工程工作小组(IETF)的请求注解(RFC)4054(Internet Engineering Task Force(IETF)Request forComments(RFC)4054)，其全部内容如复制一般以引用的方式并入本文中。Govind P.Agrawal在“Fiber-Optic Communications System”(发表于Wiley-Interscience，2002年)中以及“Nonlinear Fiber Optics”(发表于学术出版社(Academic Press)，2007年)中也对光学减损进行了说明，这二者以引用的方式并入本文中。
在一些其中每一路径可有效用于网络中所允许的信号类型的网络中，可忽略光学减损。在这种情形中，可在网络设计期间考虑光学减损，之后(例如在路径计算期间)可忽略光学减损。然而，在其它网络(例如较大的网络)中，对于每一信号类型均限制所允许的路径可能是不可行的。相反，可在例如路径计算期间利用近似技术(例如链接预算及色散(上升时间)预算)对多个路径执行IV。用于IV的近似技术在多个光学参考文献中有所描述，包括ITU-T G.680及ITU-T系列G增补部分39(G.Sup39)，这二者以引用的方式并入本文中。用于IV的近似技术可基于减损模型，并可用于在例如控制平面层次上对由网络组件(例如NE)造成的减损进行近似或估计。例如，近似的IV可包括确定哪些路径对某一信号类型可具有可接受的BER或OSNR。在一些情形中，在网络中，可通过在例如PCE处使近似的IV与RWA组合而改善IA-RWA，如下所述。
在一些情形中，减损效果可能需要精确的估计，例如在增加新路径之前评价减损对现有路径的影响时。有多种方法可用于精确或详细的IV，例如那些基于求解多个偏微分方程的方法，所述偏微分方程描述信号在光纤中的传播。这些方法还可包括使用网络组件的详细模型。这些方法的估计/模拟时间可取决于网络中的情况或状态。利用详细的IV来验证路径或证明路径合格可能会需要大量时间。为提高验证路径合格的可能性，可在详细的IV之前执行近似的IV。由于详细的IV可基于可实质上不同于RWA方法的估计/模拟方法，因此可利用例如单独的IV实体或单独的PCE将详细的IV过程从RWA过程分离。
在路径计算实体之间(例如在PCE与PCC之间或在各PCE之间)可无限制或无约束地共享一些路径计算信息(例如RWA信息)。然而，在一些情形中，减损信息可能为私有信息，并且可能不会在网络中不同组件的不同卖方之间共享。例如，如果使用某些专属减损模型来验证路径或卖方选择不对NE集合共享减损信息，便不能共享减损信息。例如，在网络包括对应于第一卖方且穿过对应于多个第二卖方的多个NE(例如OADM、PXC等)的线路段时，该线路部分的减损信息可为私有的且不能被这些第二卖方共享。然而，第二卖方的减损信息可为公用的且可被第一卖方共享。
在实施例中，为维持第一卖方设备的减损信息为私有的，第一卖方设备可向网络中的第一PCE提供潜在路径列表，第一PCE可针对入口节点与出口节点之间的路径计算而考虑该列表。路径列表还可包括波长约束条件及例如第一卖方与至少一个第二卖方所可能共享的减损信息。然后，可向网络中的第二PCE发送该列表，以执行IA-RWA。然而，在相对较大的网络中，路径列表可实质上很大，这可造成尺度(scaling)问题。在另一实施例中，第一卖方设备可包括向网络中主管IA-RWA的PCE提供列表路径的PCE类实体。该PCE类实体可不执行RWA，并因此可不需要得知波长可用性信息。由于转发实质上很大的列表，此方法可减轻尺度问题。在另一实施例中，第一卖方设备可包括可用以例如代表网络来执行IA-RWA的PCE。与其它方法相比，此方法可能会更难以执行，但可减少所交换的信息量及所涉及的路径计算实体的数量。
此外，基于例如不同的详细度及/或不同架构，可使用多个IV方案来执行IA-RWA。例如，IA-RWA过程可包括候选路径的IV，在这些候选路径中可依据可接受的光学减损效果对路径集合(例如在两个节点之间的路径集合)进行验证。如此一来，可为经验证的路径提供相关联的波长约束条件。当例如根据网络中的当前使用状态提供时，在网络中既可能会也可能不会获得这些路径及相关波长。可响应于接收到对两个节点之间至多K(其中K为整数)个有效路径的请求而提供该路径集合。可在不透露与卖方设备相关的私有减损信息的情况下，提供该路径集合。另外或作为另外一种选择，IA-RWA过程可包括详细的IV(IV-详细)，在所述详细的IV中可提交对路径及相关波长的验证请求。然后，可验证该路径及该相关波长，并且可据以提供响应。类似于对候选路径执行IV的情形，IV响应可不透露与卖方设备相关的减损信息。
作为另外一种选择，IA-RWA过程可包括分布式IV，其中可使用近似减损衰减量度，例如OSNR、差分群延时(DGD)等。可利用例如GMPLS或其它信令协议，沿路径传播及累积近似量度。当所累积的量度到达目的地节点时，可作出关于路径有效性的最终决定。此方法可能需要例如沿路径透露与卖方设备相关的减损信息。
在光学网络(例如WSON)中可使用多个IA-RWA架构，以执行路由、WA、以及IV。图2例示组合式IA-RWA架构200的实施例。对于组合式IA-RWA架构200，路径选择及波长分配至少部分地基于新PCEP要求，例如本文所述的新RWA路径请求、RWA路径重新优化请求及/或组合的原始及备份RWA请求。
在组合式IA-RWA架构200中，PCC 210可向PCE 220发送可包括路径计算信息的路径计算请求。该路径计算请求可包括RWA信息，并且PCE 220可具有关于例如多个卖方设备的共享减损信息的先前知识。然而，PCE 220可请求其它减损信息，例如任何其它卖方设备的非共享减损信息。然后，PCE 220可利用RWA信息及减损信息执行组合的路由、WA、以及IV。PCE 220可使用单一计算实体(例如处理器)来执行组合式IA-RWA。例如，处理器可通过使用单一或多种算法来处理RWA信息及减损信息，以计算光路、将光学波长分配给每一光路并对光路进行验证。作为另外一种选择，PCE220可使用多个处理器来计算和验证光路及分配波长。
在IA-RWA过程期间，PCE 220可如上所述执行近似的IV或详细的IV以验证光路。此外，PCE 220可在RWA之前执行IV。因此，PCE 220可首先依据可接受的减损效果产生候选的有效路径列表，然后基于该列表执行RWA以提供所计算的路径。作为另外一种选择，PCE 220可在IV之前执行RWA，其中可首先获得所计算路径的列表，然后可基于减损信息验证每一路径。
PCE 220计算路径所需的RWA信息及减损信息的量可随所用的算法而不同。如果需要，PCE 220可不对路径进行计算，直到在NE之间建立足够的网络链接为止或当提供与NE及网络拓扑相关的足够RWA信息及减损信息时为止。然后，PCE 220可向PCC 210发送所计算的路径以及分配给路径的波长。PCE响应可不透露与卖方设备相关的减损信息。组合式IR-RWA架构200可提高IA-RWA的效率，并且对于网络优化、较小的WSON或这二者而言可能是较佳的。
图3例示另一组合式IA-RWA架构300的实施例。对于组合式IA-RWA架构300，路径选择及波长分配是至少部分地基于新PCEP要求，例如本文所述的新RWA路径请求、RWA路径重新优化请求及/或组合的原始及备份RWA请求。
在组合式IA-RWA架构300中，PCC 310可向第一PCE 320发送路径计算请求。第一PCE 320可用于对候选路径(IV-Candidates)执行路由、WA、以及IV。第一PCE320可利用路径计算请求中的RWA信息执行组合式IA-RWA。第一PCE 320可具有关于多个卖方设备的共享减损信息的先前知识，但可请求其它减损信息，例如任何其它卖方设备的非共享减损信息。减损信息可包括K个路径(例如在源节点与目的地节点之间的K个路径)的集合以及与这些路径相关联的多个波长。第一PCE 320可利用例如IV近似技术，基于减损信息产生经验证的路径集合。第一PCE 320可基于所产生的经验证的路径集合执行RWA。然后，第一PCE 320可向可用以执行详细的IV(IV-Detailed)的第二PCE(或IV实体)发送所计算及经验证的路径及所分配的波长的列表。
第二PCE 322可具有关于可不与第一PCE 320共享的减损信息的先前知识，并且可利用减损信息来验证路径。另外，第二PCE 322可请求其它减损信息，例如任何其它卖方设备的非共享减损信息。如此一来，第二PCE 322可验证每一所计算的路径并向第一PCE 320返回经验证的路径的最终列表，然后，第一PCE 320可将该列表转发至PCC 310。经验证的路径的最终列表可不包括私有减损信息。
在替代实施例中，第一PCE 320可尽可能多地与第二PCE 322进行通信，以检测每一所计算的路径的有效性。例如，第一PCE 320可向第二PCE 322发送对每一所计算的路径的验证请求，且第二PCE 322可基于详细的IV过程的结果向第一PCE 320返回对每一请求的肯定或否定响应。因此，第一PCE 320可能在来自第二PCE 322的响应中得不到任何私有减损信息。
组合式IA-RWA架构300可用于其中第一PCE 320、第二PCE 322或这二者可存取但可不共享与卖方设备相关的私有减损信息的情形中。此外，在第一PCE 320与第二PCE 322之间将IV过程分离成初始的近似IV与随后的详细-IV可提高IA-RWA的效率及精度。
图4例示分离式IA-RWA架构400的实施例。对于分离式IA-RWA架构400，对RWA-Coord-PCE(PCE2 422及PCE3 424)与IV-PCE(PCE1 420)之间接口的各种新PCEP考虑因素进行详细说明。在至少一些实施例中，从RWA-Coord-PCE(PCE2 422及PCE3 424)至IV-PCE(PCE1 420)的PCReq消息包括以下指示符：该指示符指示期望源与目的地之间具有多于一个(候选)路径。此外，从RWA-Coord-PCE(PCE2 422及PCE3 424)至IV-Candidates-PCE(PCE1 420)的PCReq消息包括对IV-PCE(PCE1420)所要返回的光学减损合格路径数目的限制。此外，从RWA-Coord-PCE(PCE2 422及PCE3 424)至IV-候选-PCE(PCE1 420)的PCReq消息可包括波长约束条件。应注意，光学减损是对波长敏感的，因此规定波长约束条件可帮助限制对有效路径的搜索。此外，从IV-Candidates-PCE(PCE1 420)至RWA-Coord-PCE的PCRep消息包括光学减损合格路径的集合以及对这些路径的任何波长约束条件。此外，在未找到有效路径的情形中，从IV-Candidates-PCE(PCE2 422及PCE3 424)至RWA-Coord-PCE(PCE1 420)的PCRep消息指示“未找到路径”。应注意，一旦组合式RWA过程PCE(PCE2 422及PCE3 424)从IV候选PCE(PCE1 420)接收所得到的路径，则组合式RWA PCE(PCE2422及PCE3 424)便计算IV合格候选路径的RWA并将结果发送回PCC 410。
在分离式IA-RWA架构400中，PCC 410可向第一PCE(或IV实体)420发送路径计算请求，该第一PCE(或IV实体)420可用以利用近似的或详细的技术/模型来执行IV。第一PCE 420可具有关于多个卖方设备的共享减损信息的先前知识，但可获得其它减损信息，例如任何其它卖方设备的非共享减损信息。第一PCE 420可利用减损信息并可能利用路径计算请求中的可用波长集合以产生经验证的路径列表。例如，减损信息可包括约K个路径(例如在源节点与目的地节点之间的约K个路径)的集合以及与这些路径相关联的多个波长。第一PCE 420可基于减损信息产生经验证路径的集合。第一PCE 420可在例如无需与第二PCE 422或任何其它PCE共享减损信息的情况下向第二PCE 422发送该路径列表及相关联的波长。
第二PCE 422可用以将波长分配给由第一PCE 420提供的路径，然后可将路径列表发送至可用以执行路由分配的第三PCE 424。第三PCE 424可从PCC 410接收路径计算信息并利用来自PCC 410的信息及来自第一PCE 420与第二PCE 422的信息执行路径计算，以获得多个经计算和验证的路径及对应波长。然后，第三PCE 424可将所计算的路径及所分配的波长发送至PCC 410。
在替代实施例中，第三PCE 424可从PCC 410接收路径计算请求并产生所计算路径及对应波长的列表，该列表可被发送至第二PCE 422。第二PCE 422可将波长分配给各路径并将路径及波长的列表传达给第一PCE 420，以验证每一路径。例如，第一PCE420可在例如无需共享私有减损信息的情况下对每一所计算的路径发送肯定或否定响应。最后，可通过这些PCE中的任何一者将经验证的路径及相关联的波长发送至PCC410。
图5例示另一分离式IA-RWA架构500的实施例。对于分离式IA-RWA架构500，对RWA-Coord-PCE(PCE2 522)与IV-PCE(PCE1 520)之间接口的新PCEP考虑因素进行详细说明。在至少一些实施例中，本文所述(例如针对分离式IA-RWA架构400所述)的PCReq消息信息在分离式IA-RWA架构500的RWA-Coord-PCE(PCE2 522)与IV-PCE(PCE1 520)之间传递。
在分离式IA-RWA架构500中，PCC 510可向第一PCE(或IV实体)520发送路径计算请求，第一PCE(或IV实体)520可用以利用近似的或详细的技术/模型执行IV并例如以类似于分离式IA-RWA架构400的方式向第二PCE 522发送经验证的路径及对应波长的列表。然而，第二PCE 522可用以使用例如共享处理器或专用处理器来执行组合式RWA。如此一来，第二PCE 522可从PCC 510接收路径计算信息并利用来自PCC 510的信息及来自第一PCE 520的信息执行路径计算以获得多个经计算和验证的路径及对应波长。然后，第二PCE 522可向PCC 510发送所计算的路径及所分配的波长。在第一PCE 520与第二PCE 522之间分离IV过程与RWA过程可能是较佳的，因为这两个不同的过程可被由此卸载至两个单独且专门的处理实体，从而可提高计算效率。
在替代实施例中，第二PCE 522可从PCC 510接收路径计算请求并产生所计算路径及对应波长的列表。然后，第二PCE 522可将路径及波长的列表传达至第一PCE520，以验证每一路径。例如，第一PCE 520可在例如无需共享私有减损信息的情况下对每一所计算的路径发送肯定或否定响应。最后，可通过这些PCE中的任何一者将经验证的路径及相关联的波长发送至PCC 510。
图6例示另一分离式IA-RWA架构600的实施例。对于分离式IA-RWA架构600，对RWA-Coord-PCE(PCE2 622)与IV-PCE(PCE1 620)之间接口的各种新PCEP考虑因素进行详细说明。在至少一些实施例中，本文所述(例如针对分离式IA-RWA架构400所述)的PCReq消息信息在分离式IA-RWA架构600的RWA-Coord-PCE(PCE2 622)与IV-PCE(PCE1 620)之间传递。
在分离式IA-RWA架构600中，PCC 610可向第一PCE(或IV实体)620发送路径计算请求，第一PCE(或IV实体)620可用以对候选路径执行IV。第一PCE 620可具有关于多个卖方设备的共享减损信息的先前知识，但可请求其它减损信息，例如任何其它卖方设备的非共享减损信息。第一PCE 620可利用减损信息并可能利用路径计算请求中的可用波长集合来产生经验证路径的列表。例如，减损信息可包括约K个路径(例如在源节点与目的地节点之间的约K个路径)的集合以及与这些路径相关联的多个波长。第一PCE 620可利用例如IV近似技术，基于减损信息产生经验证路径的集合。第一PCE 620可向第二PCE 622发送路径及相关联波长的列表。然而，第一PCE 620可不与第二PCE 622共享减损信息。
第二PCE 622可用以使用例如共享处理器或专用处理器来执行组合式RWA。第二PCE 622可从PCC 610接收路径计算信息并利用此信息及来自第一PCE 620的信息执行路径计算，以获得多个经计算和验证的路径及对应波长。然后，第二PCE 622可向第三PCE(或IV实体)624发送经计算和验证的路径及所分配的波长的列表，第三PCE(或IV实体)624可用以执行详细的IV。
第三PCE 624可具有关于不能与第二PCE 622共享的减损信息的先前知识，并且可利用减损信息来验证路径。另外，第三PCE 624可请求其它减损信息，例如任何其它卖方设备的非共享减损信息。如此一来，第三PCE 624可验证每一所计算的路径并返回经验证路径的最终列表至第二PCE 622。然后，第二PCE 622或第一PCE 620将最终列表转发至PCC 610。经验证路径的最终列表可不包括私有减损信息。
在替代实施例中，第二PCE 622可尽可能多地与第三PCE 624进行通信，以检查每一所计算路径的有效性。例如，第二PCE 622可向第三PCE 624发送对每一所计算路径的验证请求，且第三PCE 624可基于详细的IV过程的结果而向第二PCE 622返回肯定或否定的响应。因此，第二PCE 622可能在来自第三PCE 624的响应中得不到任何私有减损信息。
组合式IA-RWA架构600可用于其中第一PCE 620 及/或第三PCE 624而不是第二PCE 622可存取但不可共享与卖方设备相关的私有减损信息的情形中。此外，在第一PCE 620与第三PCE 624之间将IV过程分离成初始的近似IV与随后的详细-IV可提高IA-RWA的效率及精度。
图7例示另一分离式IA-RWA架构700的实施例。对于分离式IA-RWA架构700，对RWA-Coord-PCE(PCE2 722)与IV-PCE(PCE1 720)之间接口的各种新PCEP考虑因素进行详细说明。在至少一些实施例中，本文所述(例如针对分离式IA-RWA架构400所述)的PCReq消息信息在分离式IA-RWA架构700的RWA-Coord-PCE(PCE2 722)与IV-PCE(PCE1 720)之间传递。
在分离式IA-RWA架构700中，PCC 710可向第一PCE 720发送路径计算请求，第一PCE 720可用于路径分配。第一PCE 720可利用来自PCC 710的路径计算信息执行路径计算，然后向第二PCE 722发送所计算的路径及路径计算请求中的任何RWA信息，第二PCE 722可用于组合的WA及IV。
第二PCE 722可从第一PCE 720接收所计算的路径及RWA信息，并且可具有关于例如多个卖方设备的共享减损信息的先前知识。第二PCE 722还可请求其它减损信息，例如任何其它卖方设备的非共享减损信息。如此一来，第二PCE 722可利用RWA信息及减损信息执行组合的WA及IV。第二PCE 722可使用单一或多个处理器来执行组合的WA及IV。第二PCE 722可执行近似的IV或详细的IV以验证所计算的路径。此外，第二PCE 722可在WA之前执行IV。因此，第二PCE 722可首先例如基于所计算的路径产生候选的有效路径列表，然后执行WA。作为另外一种选择，第二PCE 722可在IV之前执行WA，其中可将波长分配给所计算的路径、然后可基于减损信息验证每一路径。由于IV过程与波长相关，因此在第二PCE 722中使WA与IV相组合可提高系统中的计算效率。然后，可通过第二PCE 722或第一PCE 720向PCC 710发送所计算的路径及所分配的波长的最终列表。
在替代实施例中，第二PCE 722可从PCC 710接收路径计算请求并产生经验证的路径及所分配的波长的列表，该列表可被发送至第一PCE 720。然后，第一PCE 720可基于来自第一PCE 722的信息计算多个路径及相关联的波长。最后，可通过这些PCE中的任一者向PCC 710发送经计算和验证的路径及相关联的波长。
图8例示分布式IA-RWA架构800的实施例。在分布式IA-RWA架构800中，进行标准路径计算(并不知晓详细的波长可用性或光学减损)。然后，通过信令(RSVP-TE)以分布的方式沿此路径执行波长分配及减损验证。本文不揭露分布式IA-RWA架构800的新PCEP扩展范围。
在分布式IA-RWA架构800中，PCE 810可从NE 820、830及840接收某些或全部RWA信息(可能通过直接链接)，并执行路由分配。然后，PCE 810直接或间接地将路由分配传递至各个NE 820、830及840，然后NE 820、830及840可例如基于本地信息在NE 820、830及840之间的本地链接处执行分布式WA及IV(WA/IV)。
例如，NE 820可从NE 830及840接收本地RWA信息，并向PCE 810发送某些或全部RWA信息。PCE 810可利用所接收的RWA信息计算光路，并向NE 820发送光路列表。NE 820可利用光路列表来识别NE 830作为光路中的下一NE。NE 820可例如通过信令协议建立与NE 830的链接，并利用所接收的可包括其它约束条件的本地RWA信息来分配波长，以在链接上进行传输。另外，NE 820可利用本地减损信息来执行IV并产生经验证光路的列表。该光路列表可对应于多个波长，这些波长可由PCE 810规定或指示于RWA信息中。NE 820可基于近似模型及量度对至少一些波长执行近似的IV，这些近似模型及量度可例如利用GMPLS或GMPLS资源保留协议(RSVP)而沿路径传播和累积。例如，NE 820可基于信号品质的量度(例如BER或OSNR)来执行IV，该量度可沿路径由随后的节点累积。
NE 830可从NE 820接收光路及波长列表，并利用光路列表来识别NE 840作为光路中的下一NE。因此，NE 830可建立与NE 840的链接并分配相同或不同波长以用于链接上的传输。NE 830还可利用节点820所用的相同减损信息及/或其它本地减损信息来执行IV并更新经验证的光路及相关联的波长的列表。NE 830可基于相同的近似模型及量度(例如BER、OSNR等)来执行近似的IV，这些近似模型及量度可由NE 830更新并进一步累积。类似地，NE 840可从NE 830接收光路及波长列表以及从节点840接收减损信息(包括累积的量度)，更新所接收的信息，并沿路径传播这些信息。
如此一来，可在分配波长并在NE之间以分布方式验证光路的同时投送信号，直到达到目的地节点为止。在各个NE处分配波长可减少可在NE之间及在NE与PCE810之间转发的RWA信息及减损信息的量。然而，这种分布式WA/IV方案可能会需要在NE之间共享一些本地及私有减损信息。此外，当所计算路径及可用波长的数量增加时，这种基于信令的方案可具有较小的可行性。
上述IA-RWA架构中的至少一些可需要在当前协议及/或标准中作出改动，例如对PCE、信令、信息模型、路由、或其组合作出改动。表1例示系统的可能需要作出改动以支持上述IA-RWA架构的一些方面。
Figure GSB00000914878800191
表1：可需要针对不同IA-RWA架构作出改动的各系统方面。
可用于上述IA-RWA架构中的一些减损模型在ITU-T G.680中有所描述。ITU-TG.680包含光纤以及各种器件及子系统的一些详细的及近似的减损特性。ITU-T G.680还对一种集成式减损模型进行了说明，该集成式减损模型可用于在例如上述架构中支持IA-RWA。然而，ITU-T G.680中的减损特性及模型适用于包括以下线路段的网络：该线路段为第一卖方的且穿过多个第二卖方的多个NE(例如OADM、PXC等)。该线路段的减损信息可为私有的，而第二卖方的减损信息则可为公用的。然而，对于其中可在整个系统中部署对应于多个卖方的多个线路段或系统的其它网络配置，可能会需要其它或不同减损模型及减损特性。
例如，在分布式IA-RWA架构(例如分布式IA-RWA架构800)的情形中，可能会需要减损信息模型及减损“计算模型”以实现IV。此外，可沿路径在多个节点处传播及更新的累积的减损量度可能需要标准化，以使同一系统中的不同卖方的不同节点可支持IV。ITU-TG.680可描述一些可使用的减损量度，例如用于OSNR、残余色散、偏振模色散/取决于偏振的损耗、信道一致性效应等的计算公式。然而，ITU-TG.680未规定可存储哪些测量或可将哪些测量维持于节点中及以何种形式维持。
上述不同的IA-RWA架构还可使用不同的路径/波长减损验证，其可对不同路由施加不同的要求。例如，在其中利用近似减损信息对路径进行验证的情形中，可例如基于减损信息模型，利用GMPLS路由来分布NE及链接的减损特性。在分布式IA-RWA架构的情形中，可无需对路由协议作出改动，但在信令协议中可能会需要作出显著的改动以实现IV。例如，在分布式方案中传送的信号的特性(例如信号调制类型)可影响系统对光学减损的容许度。因此，在分布式方案中例如通过信令传达这些信号特征可为较佳的。
此外，上述不同IA-RWA架构可包括不同PCE配置，这些不同PCE配置可取决于每一架构所需的特定功能。例如，在组合式IA-RWA架构200中，单一PCE(例如PCE 220)可执行IA-RWA所需的所有计算。因此，PCE可用以维持(例如在TED中)与网络(例如WSON)拓扑及交换能力、网络WDM链接波长使用、以及网络减损信息相关的信息。PCE还可用以从PCC接收路径计算请求，该路径计算请求可包括源节点、目的地节点、以及信号特性、类型、及/或所需品质。如果路径计算成功，则PCE可向PCC发送应答(或响应)，该应答(或响应)可包括所计算的路径及所分配的波长。反之，如果路径计算不成功，则PCE可向PCC发送响应，该响应指示路径计算失败的原因。例如，该响应可指示路径计算由于缺少可用波长、由于减损考虑因素、或由于这二者而失败。
在分离式IA-RWA架构(例如分离式IA-RWA架构500)的情形中，至少两个PCE(例如PCE 520及PCE 522)可分别地执行IV与RWA。PCE中的一者(例如PCE522)可用以执行RWA计算并协调整个IA-RWA过程，而另一PCE(例如PCE 520)可用以对候选路径(IV-Candidate)执行IV。RWA PCE可与PCC互动以接收路径计算请求，并可与IV-Candidates PCE互动以执行所需IV并获得路径及波长的有效集合。RWA PCE还可用以维持(例如在TED中)与网络(例如WSON)拓扑及交换能力以及与网络WDM链接波长使用相关的信息。然而，IV RWA PCE可不维持减损信息。
RWA PCE还可用以从PCC接收路径计算请求，该路径计算请求可包括源节点、目的地节点、以及信号特性、类型、及/或所需品质。如果路径计算成功，则RWA PCE可向PCC发送应答(或响应)，该应答(或响应)可包括所计算的路径及所分配的波长。反之，如果路径计算不成功，则RWA PCE可向PCC发送响应，该响应指示路径计算失败的原因。例如，该响应可指示路径计算由于缺少可用波长、由于减损考虑因素、或由于这二者而失败。另外，RWA PCE可用以向IV-Candidates PCE发送请求，以请求PCC请求中的源节点与目的地节点之间的K个路径及这些路径的可接受的波长。相应地，RWA PCE可从IV-Candidates PCE接收应答(或响应)，该应答(或响应)可包括这两个节点之间的至多K个所请求的路径及相关联的波长。
IV-Candidates PCE可用于减损感知路径计算而无需关于当前链接波长使用的知识。IV-Candidates PCE可与RWA PCE互动而不是与PCC互动，并且可维持(例如在TED中)与网络(例如WSON)拓扑及交换能力以及网络减损信息相关的信息。然而，IV-Candidates PCE可不维持关于网络WDM链接波长使用的信息。组合式IA-RWA架构400是可包括类似配置的IV-Candidates PCE的另一种IA-RWA架构。
另外或作为另外一种选择，PCE中的一者可用以在例如分离式IA-RWA架构600中执行详细的IV(IV-Detailed)。IV-Detailed PCE可维持(例如在TED中)网络减损信息以及可能地与WDM链接波长使用相关的信息。为协调整体IA-RWA，RWA PCE可向IV-Detailed PCE发送IV请求，该IV请求可包括路径及波长的列表以及任何信号特性及品质要求。如此一来，IV-Detailed PCE可将应答(响应)发送回RWA PCE，该应答(响应)指示IV请求是否成功/不成功地得到满足。例如，该应答可指示肯定/否定决定(例如是/否决定)。如果IV请求未得到满足，则IV-Detailed PCE可向RWA PCE发送应答，该应答指示IV请求失败的原因。因此，RWA PCE可通过例如修改信号参数或特性来决定是否尝试不同的信号。组合式IA-RWA架构300是可包括类似配置的IV-Detailed PCE的另一种IA-RWA架构。
图9例示PCC与PCE之间的路径计算通信方法900的实施例。PCE可用于组合式IA-RWA(例如在组合式IA-RWA架构200中)。可利用任何适当的协议(包括但不限于，本文所揭露的新PCEP操作)执行该方法900。在该方法900中，PCC可向PCE发送路径计算请求902。该请求可包含路径计算信息及路径计算约束条件。例如，路径计算信息可包含RWA信息(包括波长约束条件)以及可能需要的减损信息。在904处，PCE通过网络对路径进行计算，这可基于路径计算信息并满足路径计算约束条件。例如，PCE可基于RWA信息及减损信息执行RWA及IV。然后，PCE可向PCC发送路径计算应答906。该应答906可包括IA-RWA。
图10例示PCC与至少两个PCE或计算实体之间的路径计算通信方法1000的实施例。这两个PCE可例如在分离式IA-RWA架构500及分离式IA-RWA架构400中用于单独的RWA及IV。可利用任何适当的协议(包括但不限于，本文所揭露的新PCEP操作)执行该方法1000。在该方法1000中，PCC可向RWA PCE发送路径计算请求1002。该请求可包含路径计算信息及路径计算约束条件。例如，路径计算信息可包含RWA信息(包括波长约束条件)。路径计算约束条件可包含可由规定类型(或种类)所代表的信号的品质约束条件(例如在第一节点(源节点)与第二节点(目的地节点)之间)以及相关联的参数。RWA PCE可向IV PCE发送IV请求1004，该IV PCE可为IV-CandidatesPCE。因此，RWA PCE可请求PCC请求中所指示的两个节点之间的K个路径以及这些路径的可接受的波长。
在1006处，IV-Candidates PCE可利用例如近似技术/模型执行IV，以获得经验证的路径及相关联的波长的列表。然后，IV-Candidates PCE可向RWA PCE发送应答1008，该应答1008包含路径及波长的列表。在1010处，RWA PCE可利用来自IV-Candidates PCE的信息及所接收的路径计算信息/约束条件来执行RWA。然后，RWAPCE可向PCC发送路径计算应答1012，该路径计算应答1012可包含IA-RWA。
图11例示PCC与多个PCE或计算实体之间的路径计算通信方法1100的实施例。PCE可用于例如分离式IA-RWA架构600及组合式IA-RWA架构300中的单独的RWA以及IV-Candidates过程及IV-Detailed过程。可利用任何适当的协议(包括但不限于，本文所揭露的新PCEP操作)执行该方法1100。在该方法1100中，在PCC、RWA PCE以及IV-Candidates PCE之间执行的步骤1102、1104、1106、1108及1110可被设置为实质上类似于方法1000中的对应步骤。
在该方法1100的步骤1110中，RWA PCE获得IA-RWA计算。然而，在向PCC发送IA-RWA之前，PC RWA可向IV-Detailed PCE发送IV请求1112。因此，RWA PCE可请求对来自IV-Detailed PCE的所计算的路径及所分配的波长进行详细验证。在1114处，IV-Detailed PCE可利用例如详细技术/模型执行IV，以验证所计算的路径及对应波长。然后，IV-Detailed PCE可向RWA PCE发送应答11 16，以对每一所计算的路径进行确认或拒绝。RWA PCE可基于来自IV-Detailed PCE的应答来更新路径及波长的列表，然后向PCC发送应答1118，该应答1118可包含最终的IA-RWA。
当网络包含多个PCE时，网络中的PCE并非都可具有执行IA-RWA或RWA的能力。因此，该网络可包括使PCC确定在哪一PCE中发送请求(例如请求902、1002或1102)的发现机制。例如，发现机制可包括来自PCC的对于具IA-RWA功能的PCE或具RWA能动的PCE的广告(advertisement)以及来自PCE的指示它们是否具有这种能力的响应。可将发现机制实作为方法900、1000及1100的一部分或实作为单独的过程。
可在任何通用网络组件(例如处理能力、存储资源以及网络吞吐能力足以处理施加于其上的必要工作负荷的计算机或网络组件)上实作上述网络组件。图12例示适用于实作本文所揭露的组件的一个或多个实施例的典型通用网络组件。网络组件1200包括与各存储器件进行通信的处理器1202(其可称为中央处理器或CPU)，这些存储器件包括辅助存储器1204、只读存储器(ROM)1206、随机存取存储器(RAM)1208、输入/输出(I/O)器件1210、以及网络连接性器件1212。该处理器可实作为一个或多个CPU芯片，或可为一个或多个应用专用集成电路(ASIC)的一部分。
辅助存储器1204通常由一个或多个磁盘驱动器或磁带驱动器构成，并用于非易失性数据存储且如果RAM 1208的大小不足以存储所有工作数据，则用作溢出式数据存储器件。当选择程序来进行执行时，辅助存储器1204可用于存储载入RAM 1208中的这些程序。ROM 1206用于存储指令并可能存储在程序执行期间所读取的数据。ROM1206是非易失性数据存储器件，相对于辅助存储器1204的较大存储容量，该非易失性数据存储器件通常具有较小的存储容量。RAM 1208用于存储易失性数据并可能存储指令。与辅助存储器1204相比，对ROM 1206及RAM 1208的存取通常更迅速。
尽管本发明已提供若干个实施例，然而应理解，在不背离本发明的精神或范围的情况下，可以许多其它特定形式实施所揭露的系统及方法。这些实例将被视为例示性的而非限制性的，并且打算并不限于本文所给出的细节。例如，可使各种元件或组件组合或整合在另一系统中，或可省略或不实作某些特征。
另外，在各个实施例中被描述和例示成分立或独立的技术、系统、子系统、以及方法可在不背离本发明的范围的情况下与其它系统、模块、技术或方法相组合或整合。被显示或论述为相互耦合或直接耦合或相互通信的其它物项可以电性方式、机械方式或其它方式通过某一接口、器件或中间组件进行间接耦合或通信。所属领域的技术人员可确定出并且可在不背离本文所揭露的精神与范围的情况下作出各种改动、替换及更改的其它实例。

Claims (20)

1.一种装置，其包括：
路径计算单元(PCE)，用于至少局部减损感知路由及波长分配(RWA)，并基于能支持路径路由、波长分配(WA)及减损验证(IV)的PCE协议(PCEP)而与路径计算客户机(PCC)进行通信，
其中所述PCEP包括选自由新RWA路径请求操作与路径重新优化请求操作组成的群组中的至少一种操作。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述新RWA路径请求操作使得将传输路径计算请求(PCReq)消息，所述路径计算请求(PCReq)消息将路径计算类型指定为RWA或仅指定为路由。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述PCReq消息包括至少一个光学信号品质参数。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述至少一个光学信号品质参数选自由下列组成的群组：误码率(BER)限值、Q因数、光信噪比(OSNR)+裕度、以及偏振模色散(PMD)。
5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，路径计算应答(PCRep)消息包括路线、分配给所述路线的波长、以及关于对应路径是否已通过光学品质检查的指示符。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，如果未找到有效路径，则所述PCEP使得将传输路径计算应答(PCRep)消息，所述路径计算应答(PCRep)消息具有关于为何未找到所述路径的信息。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述RWA路径重新优化请求操作使得将传输路径计算请求(PCReq)消息，所述路径计算请求(PCReq)消息指示所要重新优化的路径及重新优化选项。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述重新优化选项包括：
在保持相同波长的同时，重新优化所述路径；
在保持相同路径的同时，重新优化波长；以及
通过允许波长与所述路径二者均发生变化来进行重新优化。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PCEP包括组合的原始及备份RWA请求操作，所述组合的原始及备份RWA请求操作使得将传输具有波长使用选项的路径计算请求(PCReq)消息，其中所述波长使用选项包括：原始路径与备份路径需要同一波长，以及允许原始路径与备份路径具有不同波长。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述PCEP使任何与波长分配请求相关联的PCReq消息规定对所要使用的波长的限制。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括RWA-PCE至IV-PCE接口，其中所述PCEP使得从所述RWA-PCE向所述IV-PCE传输路径计算请求(PCReq)消息，其中所述PCReq消息具有以下指示符：所述指示符指示源与目的地之间的多于一个候选路径被请求。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述PCReq消息还指示对所述IV-PCE所要返回的光学减损合格路径数目的限制。
13.一种网络组件，其包括：
至少一个处理器，用以执行一种方法，所述方法包括：
与路径计算客户机(PCC)建立路径计算单元(PCE)协议(PCEP)会话；
从所述PCC接收路径计算信息，所述路径计算信息包含路由及波长分配(RWA)信息以及约束条件；
基于所述路径计算信息及卖方设备的私有减损信息，建立减损感知RWA(IA-RWA)；以及
选择性地将新RWA路径请求及RWA路径重新优化请求中的至少一者传送至所述PCC。
14.如权利要求13所述的网络组件，其特征在于，所述新RWA路径请求包含具有以下内容的消息：路线，分配给所述路线的波长，以及关于对应路径是否符合光学品质阈值的指示符。
15.如权利要求13所述的网络组件，其特征在于，所述RWA路径重新优化请求包含具有所要重新优化的路径以及重新优化选项的消息，所述重新优化选项选自由下列组成的群组：在保持相同波长的同时，重新优化所述路径；在保持同一路径的同时，重新优化所述波长；以及通过允许波长与所述路径二者均发生变化而进行重新优化。
16.如权利要求13所述的网络组件，其特征在于，所述方法还包括选择性地传送组合的原始及备份RWA请求，所述组合的原始及备份RWA请求包含具有波长使用选项的消息，所述波长使用选项选自由下列组成的群组：原始路径与备份路径需要同一波长，以及允许原始路径与备份路径具有不同波长。
17.如权利要求13所述的网络组件，其特征在于，所述方法还包括发送RWA-PCE至IV-PCE接口消息，所述RWA-PCE至IV-PCE接口消息指示源与目的地之间的多于一个候选路径被请求并指示对所述IV-PCE所要返回的光学减损合路路径数目的限制。
18.一种方法，其包括：
利用路由及组合的波长分配(WA)与减损验证(IV)，在光学网络中为多个网络元件(NE)建立减损感知路由及波长分配；以及
执行选自由新RWA路径请求操作与路径重新优化请求操作组成的群组中的至少一种操作。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，执行所述新RWA路径请求操作包括传送具有以下内容的消息：路径计算类型指示符、路线、分配给所述路线的波长、以及关于对应路径是否已通过光学品质检查的指示符，以及
其中执行所述路径重新优化请求操作包括传送具有所要重新优化的路径以及重新优化选项的消息，所述重新优化选项选自由下列组成的群组：在保持相同波长的同时，重新优化所述路径；在保持同一路径的同时，重新优化所述波长；以及通过允许波长与所述路径二者均发生变化而进行重新优化。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括：发送RWA-PCE至IV-PCE接口消息，所述RWA-PCE至IV-PCE接口消息指示源与目的地之间的多于一个候选路径被请求并指示对所述IV-PCE所要返回的光学减损合格路径数目的限制。
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