CN103532849A - 一种计算频谱时序通道的方法、路径计算单元与节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种计算频谱时序通道的方法、路径计算单元与节点，所述方法包括：当需要建立一条频谱时序通道时，首节点向路径计算单元发送路径计算请求消息，其中携带建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息；所述路径计算单元根据接收到的所述首节点发来的所述频谱资源信息，结合网络的拓扑信息及网络中各节点的频谱资源信息，计算出一条频谱时序通道。所述路径计算单元包括：接收模块及计算模块。所述节点作为频谱时序通道建立过程中的首节点时，包括：消息构建模块和发送模块。采用本发明后，路径计算单元能够根据需要建立路径的频谱宽度信息计算出一条中心频率确定的频谱时序通道。

Description

一种计算频谱时序通道的方法、路径计算单元与节点

技术领域

本发明涉及光传送网络领域，尤其涉及一种计算频谱时序通道的方法、路径计算单元与节点。

背景技术

在现有的光传送网络架构中，信号的交换是以波长为单位进行的，交换矩阵要具体到每个OCh(Optical Channel，光通道)信号的层次上对波长进行交换与过滤。最新版的G.872光传送网络架构中提出了一种新的频谱规划和管理方案，其中引入了频谱时序(Frequency Slot)的概念。

频谱时序是一个管理意义上的概念，它并没有为现有的传送平面信号带来改变。频谱时序意味着将一个或者多个OCh信号作为一个整体来交换转发，代表着一组OCh信号，可以通过在每个节点上配置一块连续的频谱来实现。两个节点之间的媒介(media)元素频谱时序的级联构成了一个频谱时序通道(Frequency Slot Channel)。频谱时序通道可以包含一个或者多个OCh信号，能够方便网络的管理，且频谱时序可以作为一整块频谱进行交换，相比于单个波长的交换，能够使传输距离最大化。每个频谱时序通道是一条光媒介路径，可以用中心频谱和频谱宽度来表示。如图1所示，一根光纤的可用频谱可以划分为多个频谱时序，每一个频谱时序中可以包含一个或者多个OCh信号。

从管理的角度来建模，一个频谱时序通道可以用来传送一个或者多个OCh信号，频谱时序通道可以作为OCh信号的服务层，OCh层作为频谱时序通道的客户层；已经建立的频谱时序通道可以作为OCh层的转发邻接(Forwarding Adjacency)，作为OCh层的一条链路，用于OCh层建立路径使用，已经建立的频谱时序通道通过路由在OCh层发布通道内的可用频谱，OCh层的路径计算单元根据接收到的可用频谱的信息建立一条端到端的路径。

在诸如集中式路径计算的场景中，在建立一条频谱时序通道之前，首节点中的路径建立模块会首先发送一条PCReq(Path Computation Request，路径计算请求)消息给路径计算单元(Path Computation Element，简称为PCE)中的路径计算模块，要求后者计算出一条具有合适频谱的端到端频谱时序通道。

在传统路径建立场景下，为建立一条具有相应带宽资源的标签交换路径，需要在PCReq消息中携带所请求建立的标签交换路径的带宽信息，也就是每秒钟能够传送的最大字节数的信息。但在频谱时序通道建立的过程中，需要考虑频谱资源的约束信息，也就是频谱可使用的最高频率与最低频率之间的可用频谱信息，或者说是频谱宽度信息。

频谱宽度作为一种不同于带宽的需要考虑的资源约束信息，在现有的PCEP(Path Computation Element Protocol，路径计算单元通信协议)中并没有定义通过类似的对象来携带，所以无法通过现有的PCEP协议协助路径计算单元计算一条频谱时序通道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计算频谱时序通道的方法、路径计算单元与节点，以克服现有PCEP(Path Computation Element Protocol，路径计算单元通信协议)消息不能用于计算一条可用频谱时序通道的缺陷。

为解决上述问题，本发明提供了一种计算频谱时序通道的方法，包括：

当需要建立一条频谱时序通道时，首节点向路径计算单元发送路径计算请求消息，其中携带建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息；

所述路径计算单元根据接收到的所述首节点发来的所述频谱资源信息，结合网络的拓扑信息及网络中各节点的频谱资源信息，计算出一条频谱时序通道。

进一步地，所述方法还包括：

在计算出所述频谱时序通道后，所述路径计算单元将所述频谱时序通道的信息通知所述首节点。

进一步地，

所述路径计算单元将所述频谱时序通道的信息通知所述首节点，具体包括：

所述路径计算单元向所述首节点发送路径计算应答消息，其中携带所述频谱时序通道的信息。

进一步地，

所述频谱时序通道的信息包括：所述频谱时序通道的路由信息及可供建路使用的频谱资源信息。

进一步地，

所述可供建路使用的频谱资源信息包括：所述频谱时序通道的中心频率和频谱宽度信息。

进一步地，

在所述路径计算请求消息中，建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息通过频谱宽度对象携带；其中，所述频谱宽度对象中包括：

对象分类(Object-Class)字段，用于标识PCEP对象类型，其具体数值选用当前未被分配的数值中的任意一个；

对象类型(Object Type)字段，

当Object Type＝1时，表示请求的频谱宽度；

当Object Type＝2时，表示请求重新选择一条更优的路径；

m字段：其值用于指示请求的频谱时序通道的频谱宽度，所请求的频谱宽度为12.5GHz与m的乘积。

相应地，本发明还提供了一种路径计算单元，包括：

接收模块，用于接收首节点发来的路径计算请求消息，其中携带所述首节点请求建立的频谱时序通道所需的频谱资源信息；

计算模块，用于根据所述接收模块接收到的所述首节点发来的所述频谱资源信息，结合网络的拓扑信息及网络中各节点的频谱资源信息，计算出一条频谱时序通道。

进一步地，所述路径计算单元还包括：

发送模块，用于在所述计算模块计算出所述频谱时序通道后，将所述频谱时序通道的信息通知所述首节点。

进一步地，

所述发送模块用于将所述频谱时序通道的信息通知所述首节点，具体包括：

所述发送模块用于向所述首节点发送路径计算应答消息，其中携带所述频谱时序通道的信息。

进一步地，

所述频谱时序通道的信息包括：所述路径的路由信息及可供建路使用的频谱资源信息；其中，所述可供建路使用的频谱资源信息包括：频谱时序通道的中心频率和频谱宽度信息。

相应地，本发明还提供了一种节点，作为频谱时序通道建立过程中的首节点时，包括：

消息构建模块，用于在需要建立一条频谱时序通道时，构建路径计算请求消息，其中携带建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息；

发送模块，用于向路径计算单元发送所述消息构建模块构建出的所述路径计算请求消息。

进一步地，

在所述路径计算请求消息中，建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息通过频谱宽度对象携带；其中，所述频谱宽度对象中包括：

对象分类(Object-Class)字段，用于标识PCEP对象类型，其具体数值选用当前未被分配的数值中的任意一个；

对象类型(Object Type)字段，

当Object Type＝1时，表示请求的频谱宽度；

当Object Type＝2时，表示请求重新选择一条更优的路径；

m字段：其值用于指示请求的频谱时序通道的频谱宽度，所请求的频谱宽度为12.5GHz与m的乘积。

采用本发明后，路径计算单元能够根据需要建立路径的频谱宽度信息计算出一条中心频率确定的频谱时序通道。

附图说明

图1为现有技术中光传送网络架构图；

图2为本发明实施例中一种计算频谱时序通道的方法流程图；

图3为本发明实施例中频谱宽度对象示意图；

图4为本发明实施例中路径计算请求方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

针对目前协议中没有定义对象用于携带频谱宽度(spectrum width)信息的现状，本实施例对PCEP对象进行扩展，定义了一种频谱宽度对象，通过在PCReq消息中携带这个频谱宽度对象来描述所请求的频谱资源信息，也就是说需要申请的频谱宽度信息，使得PCE中的路径计算模块可根据此频谱宽度信息计算一条合适的端到端路径。

在本实施例中，一种计算频谱时序通道的方法，应用于光传送网络中，如图2所示，包括：

步骤10、当需要建立一条端到端频谱时序通道时，首节点作为PCC(PathComputation Client，路径计算客户端)向PCE发送PCReq消息，其中携带建立上述频谱时序通道需要的频谱资源信息，也就是频谱宽度的信息，频谱宽度的信息是携带在下述定义的频谱宽度对象中，如图3所示；

步骤20、PCE根据接收到的首节点发来的PCReq消息中携带的建立频谱时序通道需要的频谱宽度信息，结合网络的拓扑信息及网络中各节点的频谱资源可用信息，计算出一条合适的端到端频谱时序通道后，将计算后的该频谱时序通道的信息通知首节点。

其中，计算后的频谱时序通道的信息中包含已经确定的可供建路使用的频谱资源信息；该频谱资源信息包括上述频谱时序通道的中心频率和频谱宽度信息。

如图3所示，本实施例定义的频谱宽度对象中，各字段的含义如下：

对象分类(Object-Class)：用于标识PCEP对象类型，其具体数值可以选用当前未被分配的数值中的任意一个；

对象类型(Object Type)：本实施例中定义了两个对象类型，包括：

当Object Type＝1时，表示请求的频谱宽度；

当Object Type＝2时，该类型的对象用于携带已有的频谱时序通道的频谱宽度，此时该频谱时序通道正在被请求重优化，请求重新选择一条更优的路径；

比如，现有路径的频谱宽度不能满足需要了，这时候就需要请求建立另外一条具有更宽频谱宽度的路径，此时就可以使用object type＝2的对象来携带现有路径的频谱宽度；

m(16比特)：其值为整数，用于指示请求的频谱时序通道的频谱宽度，所请求的频谱宽度＝12.5GHz*m；

其他字段的定义同RFC5440中的定义，在此不再进行赘述。

如图4所示，计算频谱时序通道的方法，具体包括：

步骤1：路径建立首节点ingress节点作为PCC，其路径建立模块发送PCReq消息给PCE中的路径计算模块，目的是由PCE计算出一条合适的从ingress节点到尾结点egress节点的频谱时序通道，其中在PCReq消息中携带本实施例中定义的频谱宽度对象，用于描述请求建立的频谱时序通道的频谱宽度；

步骤2：PCE中的路径计算模块根据拓扑信息及区域中各节点的可用频谱信息，计算出一条合适的从ingress节点到egress节点的频谱时序通道，使用ERO(Explicit Route Object，显式路由对象)携带显式标签(Label)，标签信息中包含频谱时序通道的中心频率以及频谱宽度信息，发送PCRep(PathComputation Reply，路径计算应答)消息给ingress节点中的路径建立模块。

假设计算后的路径为Ingress-Node i-Node j-Egress，则ERO中携带的信息为(Ingress，Label1，Node i，Label 2，Node j，Label 3，Egress，Label 4)；其中，Label 1、Label2、Label3及Label 4分别表示对应节点的中心频率和频谱宽度信息。根据波长连续性的特性，端到端的频谱时序通道在不使用波长转换器(OEO)的情况下每个节点所使用的频谱是相同的，所以在没有波长转换器的情况下，Label 1、Label2、Label3及Label 4的值是相同的。

步骤3：ingress节点中的路径建立模块根据接收到的PCRep消息，使用信令建立一条端到端的频谱时序通道。其中，该信令可采用现有信令，在此不再进行赘述。

在本实施例中，一种路径计算单元，包括：

接收模块，用于接收首节点发来的路径计算请求消息，其中携带所述首节点请求建立的频谱时序通道所需的频谱资源信息；

计算模块，用于根据所述接收模块接收到的所述首节点发来的所述频谱资源信息，结合网络的拓扑信息及网络中各节点的频谱资源信息，计算出一条频谱时序通道。

较佳地，所述路径计算单元还包括：

发送模块，用于在所述计算模块计算出所述频谱时序通道后，将所述频谱时序通道的信息通知所述首节点。

较佳地，

所述发送模块用于将所述频谱时序通道的信息通知所述首节点，具体包括：

所述发送模块用于向所述首节点发送路径计算应答消息，其中携带所述频谱时序通道的信息。

较佳地，

所述频谱时序通道的信息包括：所述路径的路由信息及可供建路使用的频谱资源信息；其中，所述可供建路使用的频谱资源信息包括：频谱时序通道的中心频率和频谱宽度信息。

此外，一种节点，作为频谱时序通道建立过程中的首节点时，包括：

消息构建模块，用于在需要建立一条频谱时序通道时，构建路径计算请求消息，其中携带建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息；

发送模块，用于向路径计算单元发送所述消息构建模块构建出的所述路径计算请求消息。

较佳地，

在所述路径计算请求消息中，建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息通过频谱宽度对象携带；其中，所述频谱宽度对象中包括：

对象分类(Object-Class)字段，用于标识PCEP对象类型，其具体数值选用当前未被分配的数值中的任意一个；

对象类型(Object Type)字段，

当Object Type＝1时，表示请求的频谱宽度；

当Object Type＝2时，表示请求重新选择一条更优的路径；

m字段：其值用于指示请求的频谱时序通道的频谱宽度，所请求的频谱宽度为12.5GHz与m的乘积。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容，还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种计算频谱时序通道的方法，包括：

当需要建立一条频谱时序通道时，首节点向路径计算单元发送路径计算请求消息，其中携带建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息；

所述路径计算单元根据接收到的所述首节点发来的所述频谱资源信息，结合网络的拓扑信息及网络中各节点的频谱资源信息，计算出一条频谱时序通道。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在计算出所述频谱时序通道后，所述路径计算单元将所述频谱时序通道的信息通知所述首节点。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述路径计算单元将所述频谱时序通道的信息通知所述首节点，具体包括：

所述路径计算单元向所述首节点发送路径计算应答消息，其中携带所述频谱时序通道的信息。

4.如权利要求1～3中任意一项所述的方法，其特征在于：

所述频谱时序通道的信息包括：所述频谱时序通道的路由信息及可供建路使用的频谱资源信息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：

所述可供建路使用的频谱资源信息包括：所述频谱时序通道的中心频率和频谱宽度信息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在所述路径计算请求消息中，建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息通过频谱宽度对象携带；其中，所述频谱宽度对象中包括：

对象分类(Object-Class)字段，用于标识PCEP对象类型，其具体数值选用当前未被分配的数值中的任意一个；

对象类型(Object Type)字段，

当Object Type＝1时，表示请求的频谱宽度；

当Object Type＝2时，表示请求重新选择一条更优的路径；

m字段：其值用于指示请求的频谱时序通道的频谱宽度，所请求的频谱宽度为12.5GHz与m的乘积。

7.一种路径计算单元，包括：

接收模块，用于接收首节点发来的路径计算请求消息，其中携带所述首节点请求建立的频谱时序通道所需的频谱资源信息；

计算模块，用于根据所述接收模块接收到的所述首节点发来的所述频谱资源信息，结合网络的拓扑信息及网络中各节点的频谱资源信息，计算出一条频谱时序通道。

8.如权利要求7所述的路径计算单元，其特征在于，还包括：

发送模块，用于在所述计算模块计算出所述频谱时序通道后，将所述频谱时序通道的信息通知所述首节点。

9.如权利要求8所述的路径计算单元，其特征在于：

所述发送模块用于将所述频谱时序通道的信息通知所述首节点，具体包括：

所述发送模块用于向所述首节点发送路径计算应答消息，其中携带所述频谱时序通道的信息。

10.如权利要求7～9中任意一项所述的路径计算单元，其特征在于：

所述频谱时序通道的信息包括：所述路径的路由信息及可供建路使用的频谱资源信息；其中，所述可供建路使用的频谱资源信息包括：频谱时序通道的中心频率和频谱宽度信息。

11.一种节点，作为频谱时序通道建立过程中的首节点时，包括：

消息构建模块，用于在需要建立一条频谱时序通道时，构建路径计算请求消息，其中携带建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息；

发送模块，用于向路径计算单元发送所述消息构建模块构建出的所述路径计算请求消息。

12.如权利要求11所述的节点，其特征在于：

在所述路径计算请求消息中，建立所述频谱时序通道所需的频谱资源信息通过频谱宽度对象携带；其中，所述频谱宽度对象中包括：

对象分类(Object-Class)字段，用于标识PCEP对象类型，其具体数值选用当前未被分配的数值中的任意一个；

对象类型(Object Type)字段，

当Object Type＝1时，表示请求的频谱宽度；

当Object Type＝2时，表示请求重新选择一条更优的路径；

m字段：其值用于指示请求的频谱时序通道的频谱宽度，所请求的频谱宽度为12.5GHz与m的乘积。

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