CN106233680B - 一种路径选择方法、光网络控制器和光传送网络 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种路径选择方法、光网络控制器和光传送网络，涉及通信领域，以解决现有技术发送光信号的物理路径可能无法正确传输光信号，以及可能使用过多中继单板的问题。该方法包括：以任意一个OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取该源节点到该宿节点之间的物理路径；在该物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径；若发送端OTU与接收端OTU之间存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择该直接可达路径发送该光信号，否则，选择以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送该光信号。本发明实施例用于光信号的路径选择。

Description

一种路径选择方法、光网络控制器和光传送网络

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种路径选择方法、光网络控制器和光传送网络。

背景技术

光传送网络是用光作载体传送信息的网络，其包括多种光学器件，例如，光转化单元(Optical Transform Unit，简称OTU)和光线路放大器等。对于不同的业务，该光传送网络可以选择不同的物理路径传输该业务。

一条物理路径的发送端OTU在发送携带业务信息的光信号至该物理路径的接收端OTU时，该光信号可能经过多个光学器件，并产生光信噪比(Optical Signal Noise Ratio，简称OSNR)代价，导致该光信号的OSNR不断减小，若该物理路径的OSNR代价过大，可能导致该光信号不能正确传输到接收端OTU，此时，为了保证该光信号的正常传输，可以在传输该光信号的中继节点中布置中继单板，该中继单板可用于补偿该光信号的OSNR。

但是，现有技术在选择发送光信号的物理路径时，仅考虑了流量工程代价的最优化，选择出的物理路径可能由于OSNR代价过大，导致该光信号不能正确传输，另外，现有技术选择出的物理路径可能使用过多的中继单板，增加了额外的中继代价。

发明内容

本发明提供一种路径选择方法、光网络控制器和光传送网络，以解决现有技术发送光信号的物理路径可能无法正确传输光信号，以及可能使用过多中继单板的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种路径选择方法，所述方法包括：

以任意一个光转化单元OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取所述源节点到所述宿节点之间的物理路径；

在所述物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径；所述直接可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的中继OTU均不使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；所述中继可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的至少一个中继OTU使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；

若发送端OTU与接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径发送所述光信号；若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号，具体包括：

根据所述中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的使用中继单板的中继OTU数量较少的中继可达路径发送所述光信号。

结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号，具体包括：

根据所述中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，以及所述中继可达路径的流量工程代价，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的，且中继代价与所述流量工程代价的总代价较小的中继可达路径发送所述光信号，所述中继代价为所述光信号经过使用中继单板的中继OTU产生的代价的预设量化值。

结合第一方面至第一方面的第二种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的多条直接可达路径，所述方法还包括：

在所述多条直接可达路径中，选择流量工程代价较小的直接可达路径发送所述光信号。

结合第一方面至第一方面的第三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述在所述物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径包括：

获取所述物理路径上的所述宿节点预设的OSNR门限值；

根据公式R_out＝P_in-F-10lg N-10lg(hvB_o)，计算所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时的OSNR余量值；

其中，所述v表示所述光信号的信号频率，P_in表示所述光信号在所述物理路径上经过的首个放大器的输入功率值，N为所述光信号在所述物理路径上到达所述宿节点时，经过的放大器的数目，F为所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时累计的噪声指数，R_out为所述OSNR余量值，h为普朗克常量，B_o为光宽带值；

根据所述宿节点预设的OSNR门限值和所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时的OSNR余量值确定所述直接可达路径和中继可达路径。

第二方面，提供一种光网络控制器，包括：

获取单元，用于以任意一个光转化单元OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取所述源节点到所述宿节点之间的物理路径；

确定单元，用于在所述获取单元获取的物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径；所述直接可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的中继OTU均不使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；所述中继可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的至少一个中继OTU使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；

路径选择单元，用于在发送端OTU与接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径时，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径发送所述光信号；在所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径时，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述路径选择单元具体用于：

若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的可达路径，根据所述中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的使用中继单板的中继OTU数量较少的中继可达路径发送所述光信号。

结合第二方面，或者第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述路径选择单元具体用于：

若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的可达路径，根据所述中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，以及所述中继可达路径的流量工程代价，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的，且中继代价与所述流量工程代价的总代价较小的中继可达路径发送所述光信号，所述中继代价为所述光信号经过使用中继单板的中继OTU产生的代价的预设量化值。

结合第二方面至第二方面的第二种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述路径选择单元还用于：

若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的多条直接可达路径，则在所述多条直接可达路径中，选择流量工程代价较小的直接可达路径发送所述光信号。

结合第二方面至第二方面的第三种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述获取单元还用于：

获取所述物理路径上的所述宿节点预设的OSNR门限值；

所述确定单元具体用于：

根据公式R_out＝P_in-F-10lg N-10lg(hvB_o)，计算所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时的OSNR余量值；

其中，所述v表示所述光信号的信号频率，P_in表示所述光信号在所述物理路径上经过的首个放大器的输入功率值，N为所述光信号在所述物理路径上到达所述宿节点时，经过的放大器的数目，F为所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时累计的噪声指数，R_out为所述OSNR余量值，h为普朗克常量，B_o为光宽带值；

根据所述宿节点预设的OSNR门限值和所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时的OSNR余量值确定所述直接可达路径和中继可达路径。

第三方面，提供一种光网络控制器，包括：总线、以及连接到所述总线的处理器、存储器、输入模块和输出模块；所述存储器用于存储指令；所述处理器执行所述指令用于：

以任意一个光转化单元OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取所述源节点到所述宿节点之间的物理路径；

在所述物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径；所述直接可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的中继OTU均不使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；所述中继可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的至少一个中继OTU使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；

若发送端OTU与接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径发送所述光信号；若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号。

第四方面，提供一种光传送网络，包括多个光转化单元OTU，任意一个OTU至少与其他任意一个OTU通过物理路径相连，所述光传送网络还包括如第二方面至第二方面的第四种可能的实现方式中的任一种可能的实现方式所述的光网络控制器，或者如第三方面所述的光网络控制器，所述光网络控制器分别与所述多个OTU中的发送端OTU，接收端OTU，以及至少一个中继OTU相连；

所述发送端OTU，用于将接收到的电信号转换为光信号，并将所述光信号通过所述光传送网络中的物理路径下行传输至所述接收端OTU；

所述接收端OTU，用于将接收到的所述光信号转换为电信号，是所述光传送网络中输出电信号的节点，并通过物理路径上行传输用于响应的光信号至所述发送端OTU；

所述中继OTU，用于转发所述光信号，或者实现光信号的再生，以恢复所述光信号的OSNR值，其中，所述中继OTU在用作光信号再生时，需要在所述中继OTU中布置中继单板。

采用上述方案，以任意一个光转化单元OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取该源节点到该宿节点之间的物理路径，并在该物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径；该直接可达路径和中继可达路径的OSNR代价均可以保证该光信号的正确传输，因此，选择不使用中继单板的直接可达路径，或者选择使用中继单板较少的中继可达路径发送该光信号，不仅保证了该光信号的正确传输，而且减少了中继单板的使用数量，降低了中继代价。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的一种光传送网络的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种路径选择方法的流程示意图；

图3a为本发明实施例提供的一种光参可达图的示意图；

图3b为本发明实施例提供的另一种光参可达图的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种光网络控制器的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种光网络控制器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种光传送网络的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明以下实施例均可用于如图1所示的光传送网络，该光传送网络包括发送端OTU A，接收端OTU D，中继OTU B和C，以及放大器a，b，c，d。为了本领域的技术人员能够快速理解本发明的技术方案，下面对本发明涉及到的相关术语进行说明：

发送端OTU：是光传送网络中接收到电信号的节点，用于将接收到的电信号转换为光信号，并将该光信号通过光传送网络中的物理路径下行传输至接收端OTU；

接收端OTU：用于将接收到的光信号转换为电信号，是光传送网络中输出电信号的节点，并通过该物理路径上行传输用于响应的光信号至该发送端OTU；

中继OTU：处于发送端OTU和接收端OTU之间，可用于转发光信号，也可用于实现光信号的再生，以恢复该光信号的OSNR值，其中，该中继OTU在用作光信号再生时，需要在该中继OTU中布置中继单板。

放大器：用于增大光信号的功率，以补偿光信号在物理路径中传输产生的功率损耗。

本发明实施例提供一种路径选择方法，如图2所示，该方法包括：

S201、以任意一个OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取该源节点到该宿节点之间的物理路径。

示例地，如图1所示的光传送网络，包括A，B，C，D四个OTU，其中，下面说明图1所示的光传送网络中的物理路径：

以A为源节点，则物理路径有A-B、A-C、A-B-C、A-C-B、A-C-D、A-B-D、A-B-C-D、A-C-B-D；

以B点为源节点，则物理路径有B-A、B-C、B-D、B-C-A、B-C-D；

以C点为源节点，则物理路径有C-B、C-A、C-D、C-B-A、C-B-D；

以D点为源节点，则物理路径有D-B、D-C、D-B-C、D-C-B、D-C-A、D-B-A、D-B-C-A、D-C-B-A。

具体地，本发明实施例可以通过宽度优先搜索(Breadth First Search，简称BFS)计算出上述物理路径。

在本发明实施例的一种可选的实现方式中，还可以通过最短路径算法(K-shortest Path，简称KSP)计算光传送网络中的物理路径。

S202、在该物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径。

其中，该直接可达路径为在该源节点与该宿节点之间的中继OTU均不使用中继单板的情况下，光信号从该源节点到达该宿节点时，该光信号的光信噪比OSNR余量值不小于该宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；该中继可达路径为在该源节点与该宿节点之间的至少一个中继OTU使用中继单板的情况下，光信号从该源节点到达该宿节点时，该光信号的光信噪比OSNR余量值不小于该宿节点预设的OSNR门限值的物理路径。

具体地，获取该物理路径上的该宿节点预设的OSNR门限值，并根据根据公式R_out＝P_in-F-10lg N-10lg(hvB_o)，计算该光信号在该物理路径上从该源节点到达该宿节点时的OSNR余量值。其中，该v表示该光信号的信号频率，P_in表示该光信号在该物理路径上经过的首个放大器的输入功率值，N为该光信号在该物理路径上到达该宿节点时，经过的放大器的数目，F为该光信号在该物理路径上从该源节点到达该宿节点时累计的噪声指数，R_out为该OSNR余量值，h为普朗克常量，B_o为光宽带值，则根据该宿节点预设的OSNR门限值和该光信号在该物理路径上从该源节点到达该宿节点时的OSNR余量值确定该直接可达路径和中继可达路径。

需要说明的是，光网络控制器可以收集到光传送网络中的光学参数信息，该光学参数信息可以包括宿节点的OSNR门限值。

示例地，如图1，对于物理路径A-B-C-D，该物理路径在源节点A与宿节点D之间包括放大器a和放大器c，则上述公式中的P_in即为放大器a的输入功率、F即为放大器a和放大器c累计的噪声指数，以及放大器数目N＝2；v为待发送的光信号的信号频率，由上述公式计算可得到该光信号在到达宿节点D时OSNR余量值。

这样，通过比较光信号的OSNR余量值与该宿节点预设的OSNR门限值的大小，可确定该物理路径是否为直接可达路径，例如，以图1中A为源节点，D为宿节点为例，对于物理路径A-B-D，A-C-D，若光信号在到达宿节点D时，该光信号的OSNR余量值不小于宿节点D预设的OSNR门限值，则A-B-D、A-C-D为直接可达路径；对于物理路径A-B-C-D、A-C-B-D，若光信号到达宿节点D时，该光信号的OSNR余量值小于宿节点D预设的OSNR门限值，则A-B-C-D、A-C-B-D为非直接可达路径。

对于源节点与宿节点之间的非直接可达路径，可以进一步根据非直接可达路径上的中继OTU使用中继单板的情况判断该非直接可达路径是否为中继可达路径，示例地，对于非直接可达路径A-B-C-D，可通过上述公式计算判断源节点A与宿节点C之间的直接可达路径，以及源节点C与宿节点D之间的直接可达路径，若A-B-C为直接可达路径，C-D为直接可达路径且该C节点使用中继单板，此时，物理路径A-B-C-D即为源节点A与宿节点D之间的中继可达路径。

为了便于理解本发明实施例提供的技术方案，下面对光参可达图进行说明，该光参可达图具体表明了任意两个节点之间的中继单板的使用情况。具体地，在确定出所有的任意两个节点之间的直接可达路径之后，将所有存在直接可达路径的两个节点通过虚拟链路连接，得到的连接关系图称为光参可达图。其中，在光参可达图中，若两个节点之间存在直接连接的虚拟链路，则表明该两个节点之间的所有中继OTU均可以不使用中继单板；若两个节点之间不存在直接连接的虚拟链路，且连接该两个节点的虚拟链路经过一个中间节点，则该中间节点一定使用中继单板。

示例地，若图1所示的光传送网络中的直接可达路径包括：A-B，B-C，C-D，A-B-C，B-C-D，A-B-C-D，则分别将A与B、B与C、A与C、B与D、A与D连接起来，可得到如图3a所示的光参可达图，该光参可达图中，节点A与节点D之间存在直接连接的虚拟链路，因此，节点B和节点C可以不使用中继单板。

若图1所示的光传送网络中的直接可达路径包括：A-B，B-C，C-D，A-B-C，B-C-D，则分别将A与B、B与C、A与C、B与D连接起来，可得到如图3b所示的光参可达图，该光参可达图中，节点A与节点D之间不存在直接连接的虚拟链路，并且，虚拟链路A-B-D经过了中间节点B，此时，节点B必须使用中继单板。

这样，根据光参可达图，可以有效的规划光传送网络中布置中继单板的位置以及数量，降低建网成本，并且在发送光信号时，可以根据该光参可达图表明的中继单板的使用情况，选择使用中继单板最少的路径发送该光信号，降低了中继代价。

需要说明的是，将光参可达图按照图形的方式进行描述只是为了便于理解，在具体实现时，光参可达图可以通过其他形式体现，如计算机编程语言，本发明对此不做限定。

S203、若发送端OTU与接收端OTU之间存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的直接可达路径发送该光信号；若该发送端OTU与该接收端OTU之间不存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送该光信号。

也就是说，若发送端OTU为节点A，接收端OTU为节点D，且物理路径A-B-C-D为直接可达路径，则优先选择该直接可达路径A-B-C-D发送该光信号，由确定直接可达路径的条件可知，直接可达路径的OSNR代价能够保证该光信号的正确传输，又由于直接可达路径上的中继OTU均可以不使用中继单板，因此，选择的发送该光信号的路径不仅保证了光信号的正确传输，同时，使用的中继单板最少，降低了中继代价。

可选地，若该发送端OTU与该接收端OTU之间存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的多条直接可达路径，则在该多条直接可达路径中，按照现有技术的方法选择流量工程代价较小的直接可达路径发送该光信号，其中，根据实际应用中的需求，所述流量工程代价较小的直接可达路径可以是流量工程代价最小的直接可达路径，本发明对此不做限定。

在本发明实施例的一种可能的实现方式中，若该发送端OTU与该接收端OTU之间不存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的可达路径，根据该中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，选择以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的使用中继单板的中继OTU数量较少的中继可达路径发送该光信号，其中，根据实际应用中的需求，所述使用中继单板的中继OTU数量较少的中继可达路径可以是使用中继单板的中继OTU数量最少的中继可达路径，本发明对此不做限定。

示例地，以图1中A为源节点，D为宿节点为例，若节点A与节点D之间的中继可达路径包括物理路径A-B-D和A-B-C-D，其中，节点B和节点C中均布置有中继单板，此时，可选择中继单板使用最少的中继可达路径A-B-D发送该光信号。

在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，若该发送端OTU与该接收端OTU之间不存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则根据该中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，以及该中继可达路径的流量工程代价，选择以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的，且中继代价与该流量工程代价的总代价较小的中继可达路径发送该光信号，该中继代价为该光信号经过使用中继单板的中继OTU产生的代价的预设量化值，其中，根据实际应用中的需求，所述中继代价与流量工程代价的总代价较小的中继可达路径可以是中继代价与流量工程代价的总代价最小的中继可达路径，本发明对此不做限定。

需要说明的是，为了方便与现有技术的结合，本发明实施例可以综合考虑流量工程代价与中继代价，其中，该中继代价可由人工预设，例如，人工预设任一光信号经过每一个使用中继单板的中继OTU的中继代价为2000，中继可达路径A-C-D的流量工程代价为5000，中继可达路径A-B-C-D的流量工程代价为4000，按照现有技术的方案，若只考虑流量工程代价，则选择路径A-B-C-D发送光信号，但是，综合考虑流量工程代价与中继代价，中继可达路径A-C-D的流量工程代价与中继代价之和为7000，中继可达路径A-B-C-D的流量工程代价与中继代价之和为8000，因此，本发明实施例选择路径A-C-D发送光信号。

这样，采用上述方法，在物理路径中确定的直接可达路径和中继可达路径的OSNR代价均可以保证该光信号的正确传输，因此，选择不使用中继单板的直接可达路径，或者选择使用中继单板较少的中继可达路径发送光信号，不仅保证了该光信号的正确传输，而且减少了中继单板的使用数量，降低了中继代价。

本发明实施例提供一种光网络控制器40，对应上述图2的方法实施例，该光网络控制器40的各个功能单元均可用于上述方法步骤。如图4所示，该光网络控制器40包括：

获取单元41，用于以任意一个光转化单元OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取该源节点到该宿节点之间的物理路径。

确定单元42，用于在该获取单元41获取的物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径。

其中，该直接可达路径为在该源节点与该宿节点之间的中继OTU均不使用中继单板的情况下，光信号从该源节点到达该宿节点时，该光信号的光信噪比OSNR余量值不小于该宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；该中继可达路径为在该源节点与该宿节点之间的至少一个中继OTU使用中继单板的情况下，光信号从该源节点到达该宿节点时，该光信号的光信噪比OSNR余量值不小于该宿节点预设的OSNR门限值的物理路径。

路径选择单元43，用于在发送端OTU与接收端OTU之间存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的直接可达路径时，选择以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的直接可达路径发送该光信号；在该发送端OTU与该接收端OTU之间不存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的直接可达路径时，选择以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送该光信号。

示例地，如图1所示的光传送网络，包括A，B，C，D四个OTU，其中，下面说明图1所示的光传送网络中的物理路径：

以A为源节点，则物理路径有A-B、A-C、A-B-C、A-C-B、A-C-D、A-B-D、A-B-C-D、A-C-B-D；

以B点为源节点，则物理路径有B-A、B-C、B-D、B-C-A、B-C-D；

以C点为源节点，则物理路径有C-B、C-A、C-D、C-B-A、C-B-D；

以D点为源节点，则物理路径有D-B、D-C、D-B-C、D-C-B、D-C-A、D-B-A、D-B-C-A、D-C-B-A。

进一步地，该获取单元41还用于，获取该物理路径上的该宿节点预设的OSNR门限值；该确定单元42具体用于，根据公式R_out＝P_in-F-10lg N-10lg(hvB_o)，计算该光信号在该物理路径上从该源节点到达该宿节点时的OSNR余量值，其中，该v表示该光信号的信号频率，P_in表示该光信号在该物理路径上经过的首个放大器的输入功率值，N为该光信号在该物理路径上到达该宿节点时，经过的放大器的数目，F为该光信号在该物理路径上从该源节点到达该宿节点时累计的噪声指数，R_out为该OSNR余量值，h为普朗克常量，B_o为光宽带值，则根据该宿节点预设的OSNR门限值和该光信号在该物理路径上从该源节点到达该宿节点时的OSNR余量值确定该直接可达路径和中继可达路径。

示例地，如图1，对于物理路径A-B-C-D，该物理路径在源节点A与宿节点D之间包括放大器a和放大器c，则上述公式中的P_in即为放大器a的输入功率、F即为放大器a和放大器c累计的噪声指数，以及放大器数目N＝2；v为待发送的光信号的信号频率，由上述公式计算可得到该光信号在到达宿节点D时OSNR余量值。

这样，通过比较光信号的OSNR余量值与该宿节点预设的OSNR门限值的大小，可确定该物理路径是否为直接可达路径，例如，以图1中A为源节点，D为宿节点为例，对于物理路径A-B-D，A-C-D，若光信号在到达宿节点D时，该光信号的OSNR余量值不小于宿节点D预设的OSNR门限值，则A-B-D、A-C-D为直接可达路径；对于物理路径A-B-C-D、A-C-B-D，若光信号到达宿节点D时，该光信号的OSNR余量值小于宿节点D预设的OSNR门限值，则A-B-C-D、A-C-B-D为非直接可达路径。

对于源节点与宿节点之间的非直接可达路径，可以进一步根据非直接可达路径上的中继OTU使用中继单板的情况判断该非直接可达路径是否为中继可达路径，示例地，对于非直接可达路径A-B-C-D，可通过上述公式计算判断源节点A与宿节点C之间的直接可达路径，以及源节点C与宿节点D之间的直接可达路径，若A-B-C为直接可达路径，C-D为直接可达路径且该C节点使用中继单板，此时，物理路径A-B-C-D即为源节点A与宿节点D之间的中继可达路径。

进一步地，若发送端OTU为节点A，接收端OTU为节点D，且物理路径A-B-C-D为直接可达路径，则优先选择该直接可达路径A-B-C-D发送该光信号，由确定直接可达路径的条件可知，直接可达路径的OSNR代价能够保证该光信号的正确传输，又由于直接可达路径上的中继OTU均可以不使用中继单板，因此，选择的发送该光信号的路径不仅保证了光信号的正确传输，同时，使用的中继单板最少，降低了中继代价。

可选地，该路径选择单元43还用于，若该发送端OTU与该接收端OTU之间存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的多条直接可达路径，则在该多条直接可达路径中，选择流量工程代价较小的直接可达路径发送该光信号，其中，根据实际应用中的需求，所述流量工程代价较小的直接可达路径可以是流量工程代价最小的直接可达路径，本发明对此不做限定。

在本发明实施例的一种可能的实现方式中，路径选择单元43具体用于，若该发送端OTU与该接收端OTU之间不存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的可达路径，根据该中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，选择以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的使用中继单板的中继OTU数量较少的中继可达路径发送该光信号，其中，根据实际应用中的需求，所述使用中继单板的中继OTU数量较少的中继可达路径可以是使用中继单板的中继OTU数量最少的中继可达路径，本发明对此不做限定。

示例地，以图1中A为源节点，D为宿节点为例，若节点A与节点D之间的中继可达路径包括物理路径A-B-D和A-B-C-D，其中，节点B和节点C中均布置有中继单板，此时，可选择中继单板使用最少的中继可达路径A-B-D发送该光信号。

在本发明实施例的另一种可能的实现方式中，该路径选择单元43具体用于，若该发送端OTU与该接收端OTU之间不存在以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的可达路径，根据该中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，以及该中继可达路径的流量工程代价，选择以该发送端OTU为源节点且以该接收端OTU为宿节点的，且中继代价与该流量工程代价的总代价较小的中继可达路径发送该光信号，该中继代价为该光信号经过使用中继单板的中继OTU产生的代价的预设量化值，其中，根据实际应用中的需求，所述中继代价与流量工程代价的总代价较小的中继可达路径可以是中继代价与流量工程代价的总代价最小的中继可达路径，本发明对此不做限定。

需要说明的是，为了方便与现有技术的结合，本发明实施例可以综合考虑流量工程代价与中继代价，其中，该中继代价可由人工预设，例如，人工预设任一光信号经过每一个使用中继单板的中继OTU的中继代价为2000，中继可达路径A-C-D的流量工程代价为5000，中继可达路径A-B-C-D的流量工程代价为4000，按照现有技术的方案，若只考虑流量工程代价，则选择路径A-B-C-D发送光信号，但是，综合考虑流量工程代价与中继代价，中继可达路径A-C-D的流量工程代价与中继代价之和为7000，中继可达路径A-B-C-D的流量工程代价与中继代价之和为8000，因此，本发明实施例选择路径A-C-D发送光信号。

采用上述光网络控制器，该光网络控制器在物理路径中确定的直接可达路径和中继可达路径的OSNR代价均可以保证该光信号的正确传输，因此，该光网络控制器选择不使用中继单板的直接可达路径，或者选择使用中继单板较少的中继可达路径发送光信号，不仅保证了该光信号的正确传输，而且减少了中继单板的使用数量，降低了中继代价。

本发明实施例还提供一种光网络控制器5，用于实施本发明实施例提供的路径选择方法，如图5所示，该光网络控制器5包括：

总线51，以及连接到总线的处理器52、存储器53、输入模块54和输出模块55，其中，所述处理器52、所述存储器53、所述输入模块54和所述输出模块55通过所述总线51完成相互间的通信，输入模块54和输出模块55用于与外部设备进行交互。

处理器52可能是一个多核中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器53可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器53也可以是存储器阵列。

该存储器53用于存储指令，该处理器52执行该指令用于：

以任意一个光转化单元OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取所述源节点到所述宿节点之间的物理路径；

在所述物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径；所述直接可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的中继OTU均不使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；所述中继可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的至少一个中继OTU使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；

若发送端OTU与接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径发送所述光信号；若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号。

可选地，该处理器52执行所述指令具体用于：

若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的可达路径，根据所述中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的使用中继单板的中继OTU数量较少的中继可达路径发送所述光信号。

可选地，该处理器52执行所述指令具体用于：

若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的可达路径，根据所述中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，以及所述中继可达路径的流量工程代价，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的，且中继代价与所述流量工程代价的总代价较小的中继可达路径发送所述光信号，所述中继代价为所述光信号经过使用中继单板的中继OTU产生的代价的预设量化值。

可选地，该处理器52执行所述指令还用于：

若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的多条直接可达路径，在所述多条直接可达路径中，选择流量工程代价较小的直接可达路径发送所述光信号。

可选地，该处理器52执行所述指令具体用于：

获取所述物理路径上的所述宿节点预设的OSNR门限值；

根据公式R_out＝P_in-F-10lg N-10lg(hvB_o)，计算所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时的OSNR余量值；

其中，所述v表示所述光信号的信号频率，P_in表示所述光信号在所述物理路径上经过的首个放大器的输入功率值，N为所述光信号在所述物理路径上到达所述宿节点时，经过的放大器的数目，F为所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时累计的噪声指数，R_out为所述OSNR余量值，h为普朗克常量，B_o为光宽带值；

根据所述宿节点预设的OSNR门限值和所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时的OSNR余量值确定所述直接可达路径和中继可达路径。

本发明实施例提供一种光传送网络，该光传送网络包括多个光转化单元OTU，任意一个OTU至少与其他任意一个OTU通过物理路径相连，如图6所示，该光传送网络包括发送端OTU 61，接收端OTU 62，以及至少一个中继OTU 63，该光传送网络还包括光网络控制器64，该光网络控制器64分别与该发送端OTU 61，接收端OTU 63，以及至少一个中继OTU 63相连。

该发送端OTU 61，用于将接收到的电信号转换为光信号，并将该光信号通过该光传送网络中的物理路径下行传输至该接收端OTU 62。

该接收端OTU 62，用于将接收到的该光信号转换为电信号，是该光传送网络中输出电信号的节点，并通过物理路径上行传输用于响应的光信号至该发送端OTU 61。

该中继OTU 63，用于转发该光信号，或者实现光信号的再生，以恢复该光信号的OSNR值，其中，该中继OTU在用作光信号再生时，需要在该中继OTU中布置中继单板。

该光网络控制器64为如图4所示的光网络控制器40，或者如图5所示的光网络控制器50，具体可参照图4或者图5对应实施例的具体描述，此处不再赘述。

采用上述光传送网络，该光网络控制器获取光传送网络中的物理路径，并在物理路径中确定直接可达路径和中继可达路径，该直接可达路径和中继可达路径的OSNR代价均可以保证该光信号的正确传输，因此，该光网络控制器选择不使用中继单板的直接可达路径，或者选择使用中继单板较少的中继可达路径发送光信号，不仅保证了该光信号的正确传输，而且减少了中继单板的使用数量，降低了中继代价。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

另外，在本发明各个实施例中的设备和系统中，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。且上述的各单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种路径选择方法，其特征在于，所述方法包括：

以任意一个光转化单元OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取所述源节点到所述宿节点之间的物理路径；

在所述物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径；所述直接可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的中继OTU均不使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；所述中继可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的至少一个中继OTU使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；

若发送端OTU与接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径发送所述光信号；若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号，具体包括：

根据所述中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的使用中继单板的中继OTU数量较少的中继可达路径发送所述光信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号，具体包括：

根据所述中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，以及所述中继可达路径的流量工程代价，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的，且中继代价与所述流量工程代价的总代价较小的中继可达路径发送所述光信号，所述中继代价为所述光信号经过使用中继单板的中继OTU产生的代价的预设量化值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的多条直接可达路径，所述方法还包括：

在所述多条直接可达路径中，选择流量工程代价较小的直接可达路径发送所述光信号。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述在所述物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径包括：

获取所述物理路径上的所述宿节点预设的OSNR门限值；

根据公式R_out＝P_in-F-10lgN-10lg(hvB_o)，计算所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时的OSNR余量值；

其中，所述v表示所述光信号的信号频率，P_in表示所述光信号在所述物理路径上经过的首个放大器的输入功率值，N为所述光信号在所述物理路径上到达所述宿节点时，经过的放大器的数目，F为所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时累计的噪声指数，R_out为所述OSNR余量值，h为普朗克常量，B_o为光宽带值；

根据所述宿节点预设的OSNR门限值和所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时的OSNR余量值确定所述直接可达路径和中继可达路径。

6.一种光网络控制器，其特征在于，包括：

获取单元，用于以任意一个光转化单元OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取所述源节点到所述宿节点之间的物理路径；

确定单元，用于在所述获取单元获取的物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径；所述直接可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的中继OTU均不使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；所述中继可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的至少一个中继OTU使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；

路径选择单元，用于在发送端OTU与接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径时，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径发送所述光信号；在所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径时，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号。

7.根据权利要求6所述的光网络控制器，其特征在于，所述路径选择单元具体用于：

若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的可达路径，根据所述中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的使用中继单板的中继OTU数量较少的中继可达路径发送所述光信号。

8.根据权利要求6所述的光网络控制器，其特征在于，所述路径选择单元具体用于：

若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的可达路径，根据所述中继可达路径中使用中继单板的中继OTU的数量，以及所述中继可达路径的流量工程代价，选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的，且中继代价与所述流量工程代价的总代价较小的中继可达路径发送所述光信号，所述中继代价为所述光信号经过使用中继单板的中继OTU产生的代价的预设量化值。

9.根据权利要求6所述的光网络控制器，其特征在于，所述路径选择单元还用于：

若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的多条直接可达路径，则在所述多条直接可达路径中，选择流量工程代价较小的直接可达路径发送所述光信号。

10.根据权利要求6至9任一项所述的光网络控制器，其特征在于，所述获取单元还用于：

获取所述物理路径上的所述宿节点预设的OSNR门限值；

所述确定单元具体用于：

根据公式R_out＝P_in-F-10lgN-10lg(hvB_o)，计算所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时的OSNR余量值；

其中，所述v表示所述光信号的信号频率，P_in表示所述光信号在所述物理路径上经过的首个放大器的输入功率值，N为所述光信号在所述物理路径上到达所述宿节点时，经过的放大器的数目，F为所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时累计的噪声指数，R_out为所述OSNR余量值，h为普朗克常量，B_o为光宽带值；

根据所述宿节点预设的OSNR门限值和所述光信号在所述物理路径上从所述源节点到达所述宿节点时的OSNR余量值确定所述直接可达路径和中继可达路径。

11.一种光网络控制器，其特征在于，包括：总线、以及连接到所述总线的处理器、存储器、输入模块和输出模块；所述存储器用于存储指令；所述处理器执行所述指令用于：

以任意一个光转化单元OTU为源节点，其他任意一个OTU为宿节点，获取所述源节点到所述宿节点之间的物理路径；

在所述物理路径中，确定直接可达路径和中继可达路径；所述直接可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的中继OTU均不使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；所述中继可达路径为在所述源节点与所述宿节点之间的至少一个中继OTU使用中继单板的情况下，光信号从所述源节点到达所述宿节点时，所述光信号的光信噪比OSNR余量值不小于所述宿节点预设的OSNR门限值的物理路径；

若发送端OTU与接收端OTU之间存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径发送所述光信号；若所述发送端OTU与所述接收端OTU之间不存在以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的直接可达路径，则选择以所述发送端OTU为源节点且以所述接收端OTU为宿节点的中继可达路径发送所述光信号。

12.一种光传送网络，包括多个光转化单元OTU，任意一个OTU至少与其他任意一个OTU通过物理路径相连，其特征在于，所述光传送网络还包括如权利要求6至11任一项所述的光网络控制器，所述光网络控制器分别与所述多个OTU中的发送端OTU，接收端OTU，以及至少一个中继OTU相连；

所述发送端OTU，用于将接收到的电信号转换为光信号，并将所述光信号通过所述光传送网络中的物理路径下行传输至所述接收端OTU；

所述接收端OTU，用于将接收到的所述光信号转换为电信号，是所述光传送网络中输出电信号的节点，并通过物理路径上行传输用于响应的光信号至所述发送端OTU；

所述中继OTU，用于转发所述光信号，或者实现光信号的再生，以恢复所述光信号的OSNR值，其中，所述中继OTU在用作光信号再生时，需要在所述中继OTU中布置中继单板。