CN106464413A - 用于在光网络中供应光连接的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于在光网络(118)中供应光连接的方法，该方法包括：‑提供多个连接需求，‑选择工作路径(6)并且供应工作光连接以用于满足所有优先需求，‑选择与工作路径不相交的保护路径(7)并且供应保护光连接以用于满足所有优先需求，‑计算由所供应的光连接的第一剩余可用容量(14)组成的第一虚拟透明拓扑，‑在该虚拟透明拓扑内选择工作路径并且供应满足所有非优先需求的透明隧道(14)，‑选择工作路径并且供应另外的工作光连接以用于满足任何剩余非优先需求，‑计算由第二剩余可用容量组成的第二虚拟拓扑，以及‑在第二透明虚拟拓扑内选择保护路径并且供应透明隧道(104)以用于使用第二剩余容量保护非优先需求。

Description

用于在光网络中供应光连接的方法
技术领域
本发明涉及光通信系统的技术领域，特别涉及用于网络定容和供应的方法和系统。
背景技术
透明网状网络是在任何可能的时候都采用中间节点的光旁路并且在任何可能的时候都不采用再生器的网络。再生器是一种光/电/光中继器，用以帮助光信号当该信号在行进通过相当距离之后变弱且失真时成功地继续它的行程。确实，光信号当在光介质中传播时由于物理效应而被削弱。
路径保护是一种端到端的保护方案，用以针对服务提供方的网络上的意外故障进行保护，这些意外故障可能影响提供给终端客户的服务。在沿电路的路径的任何点处所发生的任何故障都将引起端节点在新路径上对业务重路由，该新路径与之前的路径不相交。该新路径被称作保护路径，并且能够以不同方式在网络的设计阶段期间被工程化。保护路径能够是专用路径，意味着找到第二不相交路径，并且第二光连接沿保护路径被工程化并在故障情况下排他地专用于特定业务。保护连接也能够由来自不同风险群组的两个业务所共享。上面所描述的两种方式分别被称为“专用备份路径保护(1+1)”和“共享备份路径保护(1:1)”。
业务容量响应于客户连接需求而从源节点向目的地节点被创建。用于这一业务的服务质量能够是第一类服务或第二类服务。第一类服务是如下业务的服务质量，该业务由保护路径强制保护以便在工作路径故障的情况下被恢复。这种业务可以被称作第一类业务、优先业务、或者也被称作黄金业务。它在下文中将被称为优先业务。第二类业务是在故障情况下不被任何受保护路径强迫保护的业务。这种业务被称作第二类业务、非优先业务、或者也被称作尽力而为业务。在下文中，它将被称为非优先业务。
更可取的是尽可能限制光网络中的再生器的数目，因为它们是能量贪婪的和高成本的。
发明内容
在一种实施例中，本发明提供了一种用于在具有所定义的物理拓扑的光网络(118)中供应光连接的方法。
根据实施例，这样的方法能够包括以下步骤中的一个或多个步骤。
提供多个连接需求，每个连接需求包括源节点(A)、目的地节点(B)、容量(3)和服务质量，并且其中服务质量在包括优先类别(11)和非优先类别(12)的群组中被选择，
选择工作路径(6，16)并且沿工作路径供应工作光连接(115)以用于满足所有优先需求，
选择保护路径(7，17)，其中针对连接需求的保护路径与针对所述连接需求的工作路径不相交，并且沿保护路径供应保护光连接(125)以用于满足所有优先需求，
计算由所供应的光连接的第一剩余可用容量(4)组成的第一虚拟透明拓扑，
在该虚拟透明拓扑内选择工作路径，并且沿工作路径供应透明隧道(2，14)以满足所有非优先需求，该虚拟透明拓扑针对非优先需求包括足以满足非优先需求的剩余容量，
选择工作路径并且供应另外的工作光连接以用于满足任何剩余非优先需求，
计算由所有所供应的光连接的第二剩余可用容量组成的第二虚拟拓扑，以及
在第二透明虚拟拓扑内选择保护路径，并且沿保护路径供应透明隧道(1，104)以用于使用第二剩余容量保护非优先需求，
提供连接映射以用于在光网络中实施所供应的连接。
根据实施例，这样的方法能够包括以下特征中的一个或多个特征：
针对连接需求的源节点包括能够生成依据多种调制格式被调制的光信号的光转换器，
从源节点对光连接的供应包括：根据调制格式的透明范围来选择光转换器的调制格式。
在保护路径上使用的调制格式能够是任何调制格式，包括在工作路径上使用的调制格式。
在实施例中，该方法包括：设置针对优先连接需求的保护光连接的调制格式以具有相比于针对优先需求的工作光连接的调制格式较长的透明范围。保护路径通常长于工作路径，但是可能发生的是，被用于工作连接的调制格式的范围足够长从而还覆盖相对于保护连接的长度。
在实施例中，该方法包括：针对优先连接需求，在供应工作和保护光连接的同时，
从所定义的物理拓扑中选择最短可用路径，
从源节点处的光转换器的多种调制格式中选择具有最大容量的调制格式，
如果该调制格式不允许达到优先需求的目的地节点的透明度，则选择提供更长透明范围和更低容量的调制格式，
如果所选择的调制格式的容量低于优先需求的容量，则在光路径上供应再生器。
在实施例中，该方法包括：针对非优先连接需求，在供应工作光连接的同时，
从所定义的物理拓扑选择最短可用路径，
从源节点处的光转换器的多种调制格式中选择具有最大容量的调制格式，
如果该调制格式不允许达到非优先需求的目的地节点的透明度，则选择提供更长透明范围和更低容量的调制格式，
如果所选择的调制格式的容量低于非优先需求的容量，则在光路径上供应再生器。
在实施例中，该方法进一步包括步骤：将非优先需求容量在不同光连接内的若干隧道之间进行划分。
在实施例中，该网络是WDM网络并且光连接由光波长信道物理地承载。
在实施例中，该方法进一步包括：
定义将被提供有保护路径的非优先需求的容量比率，
确定已经被供应用于保护非优先需求的第二透明虚拟拓扑的透明隧道的容量，
如果所确定的容量低于所定义的容量比率，则选择保护路径并且供应另外的保护光连接以用于保护达到所定义的容量比率的非优先需求。
在实施例中，针对优先需求所供应的保护光连接与另一优先需求共享。
在一种实施例中，本发明提供了一种用于在具有所定义的物理拓扑的光网络(18)中供应光连接的设备，该设备包括：
数据储存库，包括定义多个连接需求的业务矩阵，每个连接需求包括源(A)、目的地(B)、容量(3)和服务质量，并且其中服务质量在包括优先类别(11)和非优先类别(12)的群组中被选择，
该设备进一步包括数据处理装置，其被配置为执行步骤：
选择工作路径(6，16)并且沿工作路径供应工作光连接以用于满足所有优先需求，
选择保护路径(7，17)，其中针对连接需求的保护路径与所述连接需求的工作路径不相交，并且沿保护路径供应保护光连接以用于满足所有优先需求，
计算由所供应的光连接的第一剩余可用容量(4)组成的第一虚拟透明拓扑，
在该虚拟透明拓扑内选择工作路径，并且沿工作路径供应透明隧道(2，14)以满足所有非优先需求，该虚拟透明拓扑针对非优先需求包括足以满足非优先需求的剩余容量，
选择工作路径并且供应另外的工作光连接以用于满足任何剩余非优先需求，
计算由所有所供应的光连接的第二剩余可用容量组成的第二虚拟拓扑，以及
在第二透明虚拟拓扑内选择保护路径，并且供应透明隧道(1，104)以用于使用第二剩余容量保护非优先需求，以及
提供连接映射以用于在光网络中实施所供应的连接。
本发明的多个方面基于如下思想：设计一种光网络，其能够传送一起在相同的光连接上(即，在相同的波长信道上)传播的优先业务和非优先业务的混合。
本发明的多个方面源自于如下观察：光连接能够利用给定调制格式透明地传送某个数据速率；因此复杂的调制格式允许传送较高容量但是覆盖较短距离。
本发明的多个方面基于如下思想：光转换器能够切换至更简单的格式(并且因此传送较低的比特速率)以覆盖更长的范围。
本发明的多个方面基于如下思想：根据工作路径和恢复路径的距离长度来计算能够由光连接传送的容量。
本发明的多个方面源自于如下观察：针对用于恢复的光连接的保护路径可以长于工作路径。
本发明的多个方面基于如下思想：提供一种光传送网络(OTN)，其被适配为响应于故障而自动切换到保护连接，以便在恢复整个优先业务的同时分出一些非优先业务。本发明的多个方面基于如下思想：运算能够由保护路径透明传送直到目的地的优先业务的数量；同时通过考虑能够被添加到优先业务的额外容量来获得非优先容量的数量，以使得工作连接能够在传送优先业务和非优先业务的同时透明地到达目的地节点。
附图说明
本发明的这些和其他方面从后文参考附图通过示例的方式描述的实施例来看将是明显的，并且将参考这些实施例被阐明。
图1是光纤中的波长信道的容量的概念表示。
图2是3节点WDM光网络的示意性表示，其中向连接需求提供了透明工作光连接和透明保护光连接。
图3是图2的光网络中的透明工作连接和透明保护连接的容量的示意性表示。
具体实施方式
在光网络中，能够使用网络节点之间的光链路来传输数据。在大多数时间，光链路是光纤。在这些光纤中，在不同波长处的光信号被使用，这被称作波分复用(WDM)。在每个波长处，光信号传送数据信号。网络节点能够在大数目的输入端口和输出端口之间切换高数量的高速数据信号。
光网络包括多个节点，并且该多个节点中的每个节点能够在具有或不具有光/电/光再生的情况下传输数据。能够由特定节点所恢复或发送的数据的数量是对设计节点的约束。也就是说，收发器Tx和接收器Rx的数量被运算为对应于数据的数量。
光网络的设计需要考虑到业务需求矩阵，以在路由业务需求时在光路径上在任何有必要的场合供应节点与再生器之间的光连接。业务需求矩阵包括客户的所有连接需求。每个连接需求由源、目的地、容量和优先级类别所定义，也被称为服务质量(QoS)。连接需求的特性用来建立对应的光连接，其可以在MPLS或GMPLS控制平面中作为标签交换路径(LSP)而用信号通知。单个连接需求能够在从源节点经由若干不同节点到目的地节点的若干不同路径上被路由。因此，在光网络上路由连接需求的解决方案一般不是唯一的。此外，第二路径可以针对一些连接需求而被定义为这些连接需求的优先级类别的函数。因此，网络的设计阶段由于许多备选共存而是复杂的。下文将描述一种规划例程(planning routine)以满足低成本和最大效率的约束。首先，下文将参考附图来描述对定义规划例程是必要的一些概念。
参考图1，在光网络中，光连接105被用来同时传输来自多个连接需求的数据。不同的标签交换路径与每个连接需求相关联。光连接105具有也被称作数据速率的容量5，例如40Gbit。光连接105在物理上由WDM光网络的光纤中的波长信道所支持。在光连接105中，表示了隧道101、102和103。隧道采用光信道105的部分的容量5。更准确地说，隧道容量对应于隧道与之相关联的具体连接需求的容量。例如，如图1的下部分所示出的，当15Gbit的容量3的连接需求103被提供有光连接105内的隧道103时，在光连接105内仍然剩余25Gbit的可用容量4。如图1的上部分所示出的，可以在光连接105的可用容量4内提供15Gbit的容量2的另一隧道102以用于满足另一连接需求。还剩余10Gbit的可用容量，其能够被用来在光连接105内部提供10Gbit的容量1的最后隧道101。
图1图示了如下事实：连接需求能够与光网络中的另一连接需求共享光连接。下文将被描述的规划例程将利用这种可能性。
参考图2，表示了具有三个节点A、B和C的WDM光网络18。作为示例，示出了满足一个连接需求的工作光连接的供应和保护光连接的供应。节点A是针对该连接需求的源点，并且节点B是针对这一连接需求的目的地点。沿两条不同路径的两个光连接被提供以用于满足这一连接需求。第一路径是从节点A到节点B的直接路径，并且第二路径是从节点A经由节点C到节点B的路径。沿第二路径，供应保护连接以便避免在第一路径上光纤切断或其他损坏的情况下的业务丢失。针对该连接需求，第一路径承载工作连接16并且第二路径承载保护连接17。
节点C包括IP路由器8、电开关9、WDM收发器Tx和接收器Rx 10、光分插(add anddrop)端口21、以及透明光开关20。节点A和B类似于节点C，例如具有不同数目的Tx和Rx 10。节点C能够通过将透明光开关20上到达的光信号透过分出(drop)端口21传递到Rx 10而再生该信号，该信号在Rx 10处被转变为电信号，在电开关9中被切换到Tx 10，在Tx 10处它被转变为再生的光信号，再生的光信号在插入(add)端口21中被发送给开关20。然而，光连接17的光信号如所示出的不在节点C中被再生，因为它透明地传递通过光开关20。因此，光连接17被称作透明光连接。图2的保护连接17以如下的容量透明地传输数据而无需再生，该容量取决于节点A和B之间要覆盖的距离。图2的光网络图示了将进一步被描述的规划例程的一种约束，即为了成本和能量效率而尽可能多地避免使用再生器。
因此，规划例程用来运算如何允许连接需求的工作路径上和保护路径上的透明度。这通过利用透明范围、调制格式和容量之间的关系来实现，现在将参考图3对此进行描述。
参考图3，表示了光网络118，其具有与图2的网络18相同的拓扑。节点C被省略，因为图3强调的是为了将不同优先级类别的两个连接需求从源节点A路由至目的地节点B而已经被供应的透明光连接。
第一连接需求是优先类别的连接需求，被称作优先需求。第二连接需求是非优先类别的连接需求，被称作非优先需求。两个透明连接已经被供应以从节点A到达节点B。第一连接115遵循直接路径6，并且第二连接125遵循经由第三节点C的间接路径7，如所解释的，第三节点C并未被表示。经由节点C的第二路径7长于第一直接路径6。
在遵守下面描述的一般原则的同时进行了网络118中的光连接的供应：
-光连接可以用来提供与光网络中的多个连接需求相关联的多个隧道。
-优先需求在工作路径上的光纤切断的情况下必须通过保护连接被重路由。
-所有工作连接和保护连接优选地是透明的。在透明的工作连接或保护连接不可能的情况下，必须沿工作路径或保护路径放置某个数目的再生器。
通过下文描述的一系列步骤在遵守这些原则的同时进行了网络118的供应。
-第一光连接115沿到达节点B的最短路径(也就是第一路径)被供应，以定义用于优先需求的工作路径6。第一光连接115被称作工作连接。工作连接115具有被提供以满足容量13的优先需求，容量13低于第一光连接容量15。因此，这一优先需求被分配有工作连接115内的容量13的透明隧道11。
-第二透明光连接125沿用于优先需求的保护路径7被供应。第二光连接125被称作保护连接。整个优先需求容量13必须通过在保护连接125内供应相同容量13的保护隧道111而被保护。因为光连接125的容量被运算为允许优先需求透明地到达节点B，并且因为保护路径7长于工作路径6，所以针对保护连接125选择降低容量同时增加鲁棒性并且因此增加透明范围的调制格式。
参考表1，可以由光转换器采用的调制格式的列表与相关联的容量和透明范围(即，光连接为透明的最大长度)被给出。表1中的透明范围表示与PDM-QPSK格式的透明范围有关的标度因子。此外，表1中所使用的调制格式全部在偏振上和标志(denotation)上被复用，PDM代表偏分复用。出于说明的原因，调制速度为32Gbaud。
调制格式 容量(Gbit/s) 透明范围(标度因子)
PDM-SP-QPSK 75 1.6
PDM-QPSK 100 1
PDM-SP-8QAM 125 0.64
PDM-8QAM 150 0.4
PDM-SP-16QAM 175 0.28
PDM-16QAM 200 0.2
表1-调制格式、容量和透明范围
利用表1中的格式列表，在调制速度为32Gbaud并且调制格式从低复杂度(即，每符号编码3个比特的SP-QPSK)改变为较高复杂度格式(诸如，每符号编码8个比特的16QAM)时，每个波长信道(因此每个光连接)能够传送75Gb/s和200Gb/s之间的容量。当更为复杂的调制格式被选择时，透明传输范围随着格式对噪声是较少容错的而减小。
表1示出了传输范围在比特速率降低少于15％时可以被改进大约40％，在比特速率降低20至25％时，传输范围可以被改进大约60％。
牢记这一点，针对保护连接125与针对工作连接115相比选择较不复杂的调制格式，因为受保护路径7长于工作路径6，并且在这一示例中，工作路径6上所使用的调制格式不能透明地通过更长的受保护路径7到达目的地节点。例如，工作连接115采用QPSK、SP-8QAM或8QAM，而保护连接采用更为简单的调制来覆盖更长的透明距离，例如SP-QPSK或QPSK。因此，在所示出的示例中，保护连接125的容量25低于工作连接115的容量15。
-非优先需求现在旨在被提供有工作连接。第一光连接115的剩余容量等于容量14。在所示出的示例中，非优先需求具有等于容量14的容量。由于如参考图1所看到的，光连接115能够针对不同服务类别的需求被共享，所以容量14的剩余可用隧道被用来沿工作路径6路由非优先需求。
-非优先需求不必然旨在被提供有保护连接。但是在已经向优先连接需求提供隧道11之后，保护连接125上剩余容量104，容量104没有进一步的代价而是可用的。容量104低于非优先需求的容量14。因此，连接125仅能够传送非优先需求的容量14的一部分。连接125的剩余容量104然后被用来通过在光连接125内建立对应的透明保护隧道112而保护非优先需求的一部分。
因此，沿工作路径被传送的非优先容量14与沿受保护路径被传送的非优先容量104之间的比率并不像在专用备份路径保护方案1+1中或共享备份路径保护方案1:1中那样是100％。该比率取决于所有强制连接和隧道(即，针对所有优先业务的工作连接和保护连接以及针对所有非优先业务的工作连接)被建立之后仍然可用的容量。这一比率在图3上所示出的示例中例如为30％。通过对比，在工作连接115中和保护连接125中被传送的优先容量之间的比率旨在总是为100％。
出于清楚的原因，上文参考附图以非常简单的示例解释和描述了一些概念。上文所描述的光网络是三节点网络，并且所描述的连接中的隧道数目被限制为两个或三个。
现在将在下文描述一般方法以便响应于业务矩阵来供应具有任何数目的节点的更为复杂的光网络。该方法满足如下的约束：针对不同优先级类别的所有连接需求供应工作和保护连接或隧道、以及在限制转换器数目的同时针对最大量的连接需求供应保护。以一般方式，光连接能够在任何优先级类别的任何数目的不同连接需求之间被共享。单个光连接可以包括针对连接需求的工作隧道以及针对另一连接需求的保护隧道。以更为一般的方式，图3也能够被视为更大网络的一部分。这一更长的光网络通过采用规划例程而作为整体被供应，规划例程采取以下项作为输入：物理网络拓扑，即物理存在的节点、光纤和转换器；以及以业务矩阵被表达的想要从源节点传送到目的地节点的容量。
出于简单的原因，假设根本没有业务初始存在于网络中。
在规划例程中，给定的透明范围r被考虑。范围r与一种或多种调制格式(因此与一个或多个容量)相关联。由可行透明光连接所组成的被称为TPT(r)的透明物理拓扑针对范围r被定义如下：针对具有短于或等于r的路径的所有直接光连接，直接连接邻居节点的任何配对的直接光连接被自动插进透明物理拓扑中。被称为辅助连接的另外的光连接被添加到这一拓扑，每个辅助连接是两个非邻居节点之间具有短于或等于所考虑的范围r的距离的能够被供应的光连接。所有可能的辅助连接被添加在透明物理拓扑TPT(r)中。
从给定网络拓扑所产生的TPT(r)不同于该网络拓扑是因为：首先，长于r的直接光连接被去除；并且其次，存在被称作辅助连接的间接光连接。
所考虑的TPT(r)的每个光连接的可用容量取决于被选择以实现透明范围r的调制格式。
在给定光连接中将被采用的调制格式能够如下被选择：该调制格式必须具有长于或等于连接路径长度的透明范围。如果若干格式适合，则选择提供较高容量的格式。
作为TG的业务矩阵包含所有优先需求，要求保护路径并也被称作黄金需求，并且作为TBE的业务矩阵包含所有也被称作尽力而为需求的非优先连接需求。
在若干路径上划分连接需求的可能性被称作分岔。作为示例，50Gb/s的需求能够如下地被路由：10Gb/s通过第一路径，20Gb/s通过第二路径，并且剩余的20Gb/s通过第三路径。
参考这些一般定义，下文以逐步式方案描述被用来在光网络中供应光连接的规划例程：
1.创建透明物理拓扑TPT(r)
2.针对属于TG的所有需求：
2.1.找出从所考虑的需求的源到目的地的循环(不相交的工作路径和保护路径)
2.2.定义用于服务这一连接需求的光信号的数目和每个光信号的调制格式，以最小化光电资源(用于工作连接和保护连接两者的分插端口和再生器)的总数目。确定用于优先需求的隧道数目以及设立优先需求所要求的容量。优先需求的工作隧道和保护隧道具有相同的容量。
2.3.如果共享备份保护被允许：与不属于相同共享风险组(SRG)的其他连接需求共享保护隧道容量。
3.针对沿工作路径延伸的所有隧道
3.1.考虑隧道的光透明分段，即处于两个光电设备(诸如，分插设备和再生器)之间，
3.2.如果承载工作隧道的光连接的容量高于需求容量，则承载这种隧道的光连接的容量被更新为被设置可用于尽力而为业务的剩余容量。该剩余容量是光连接容量与服务于优先需求的隧道容量之间的差异，
3.3.生成由到目前为止为了服务于优先需求并且具有非空剩余容量的所供应的所有光连接所组成的虚拟透明拓扑。透明虚拟拓扑的链路被称作虚拟连接。作为示例，图1的光连接105的容量4是虚拟透明拓扑的虚拟连接。
4.针对属于TBE的所有需求
4.1.如果非优先需求的分岔不被允许
4.1.1.选择具有高于非优先需求容量的容量的所有虚拟连接，并且创建仅具有这些虚拟连接的透明虚拟拓扑的子集，
4.1.2.找出去往目的地的最短路径，
4.1.3.如果没有找到路径，
4.1.4.向在步骤4.1.1处所创建的透明虚拟拓扑添加TPT中存在的辅助连接，以确定将承载非优先业务所必要的工作光连接添加至何处并且找出去往目的地的最短路径，
4.1.5.如果所找到的路径包含虚拟连接，则通过将可用容量减少所考虑的非优先需求的容量来更新虚拟连接的可用容量，
4.1.6.如果所找到的路径包含辅助连接，则确定用于尽力而为需求的隧道数目以及满足非优先需求所要求的所使用容量。隧道数目取决于所使用的光连接的数目，并且光连接容量涉及所选取的数据速率。
4.2.如果非优先需求的分岔被允许
4.2.1.选择具有高于需求容量的容量的所有虚拟连接，并且创建仅具有这些连接的虚拟透明拓扑的子集，
4.2.2.找出从源节点到目的地节点的k条最短路径，它们是由可用隧道的串接所构成的组合，k标示非优先需求通过其被划分的路径的数目，
4.2.3.从所选择的k条最短路径中的最短路径开始至最长路径
4.2.3.1.通过将它的容量减少所考虑的非优先需求的容量来更新虚拟连接容量，
4.2.3.2.如果所选择的非优先需求的容量未被完全服务，则将还没有被服务的非优先需求容量路由至k条最短路径列表中的下一条路径，
4.2.4.如果没有找到路径，则取消步骤4.2.3.1和4.2.3.2
4.2.4.1.向在步骤4.2.1处创建的虚拟透明拓扑添加TPT中存在的辅助连接，以确定将传送非优先业务所必要的光连接添加至何处。
4.2.4.2.找出去往目的地的k条最短路径，
4.2.4.3.从所选择的k条最短路径中的最短路径开始至最长路径
4.2.4.3.1.通过将它的容量减少所考虑的非优先需求的容量来更新虚拟连接容量，
4.2.4.3.2.如果所选择的非优先需求的容量未被完全服务，则将还没有被服务的非优先需求容量路由至k条最短路径列表中的下一条路径。
4.3.针对被用于路由所选择的非优先需求的所有辅助连接，确定用于非优先需求的隧道的数目以及设立非优先需求所要求的所使用容量。隧道的数目取决于所使用的光连接的数目，并且光连接容量涉及所选取的容量，
4.4.将具有非空可用容量的新虚拟连接添加至TPT。
5.在所找到的虚拟连接被设立时计算网络的成本。该运算包括用于分插功能的转换器的成本和再生器的成本，以及交换机OTN成本和路由器成本。
6.将所找到的虚拟连接的集合以及对相对于r的解决方案的网络成本保存在存储器设备中。
从已经利用这一例程被选择来服务优先需求和非优先需求的光连接中，一些隧道容量仍然是保持可用的。那么有可能通过遵循以下步骤来使用这些隧道容量以创建用于非优先需求的一部分的保护路径。那些所供应的隧道的可用容量组成第二虚拟拓扑。能够在下面步骤中被用来创建保护隧道的仅有连接是第二虚拟拓扑的那些连接。记住这一点，下文描述由该例程所进行的下一步骤。
7.计算由所有所供应的光连接的第二剩余可用容量构成的第二虚拟拓扑，并且
7.1.选择第二透明虚拟拓扑内的保护路径，
7.2.沿保护路径供应透明隧道以用于使用第二剩余容量来保护非优先需求。
在进行了所有这些步骤之后，用于网络供应的经更新的解决方案被设置。然后，被保护的非优先需求容量的比率被评估。
在一种实施例中，将要被保护的非优先需求容量的所定义比率被定义。所定义比率被称作阈值。如果被保护的非优先需求容量的比率低于这一阈值，则通过在步骤4中考虑属于TBE的非所有需求而是将要被保护的非优先需求容量的阈值比率，而在步骤7之后跟随有连续的步骤4、5、6。
再次参考说明性的图3，所示出的连接可以通过采用上文所描述的例程而被获得。针对非优先业务所获得的保护是部分的，因为对于非优先需求，工作路径6上的隧道容量104低于保护路径7上的隧道容量14。如很快将解释的，沿工作路径和受保护路径所传送的非优先容量之间的比率不是100％。
对于优先需求，如果优先需求的容量13高于工作连接容量，则可以考虑两种解决方案。第一种解决方案将是添加连接需求(意味着使用另一波长信道)。第二种解决方案将是在工作路径上放置再生器，以通过允许选取更为复杂的调制格式来增加可用的工作连接容量。相同的考虑适用于保护路径。
如果阈值比率(比如40％)被定义而高于所获得的比率(比如30％)，则将考虑两种解决方案。一种解决方案将是添加光连接以用于满足还没有被保护的10％比率的非优先业务的保护。第二种解决方案将是在已经供应的光连接上放置再生器，再生器可以增加光连接的容量。
为了在这两种解决方案之间作出决定，使得光/电/光资源的使用最小化的解决方案被选择。如果光/电/光资源的使用相等，则使得频谱占用最小化的解决方案被选择。
电路由器能够管理属于不同服务类别的隧道。在上述例程中，有可能在专用于优先业务和非优先业务的隧道之间进行区分。隧道对应于LSP(标签交换路径)，也被称作隧道-LSP，其利用RSVP会话被配置。因此，我们针对非优先业务创建LSP并且针对优先业务创建另一LSP。LSP被用于MPLS控制的网络。关于OTN网络，类似的LSP被创建并且被称作Lambda或TDM(时分复用)LSP。与LSP相关联的语义在IP-MPLS网络或OTN网络中不相同，但是在这两种情况下存在定义隧道的QoS类型的标签，因此有可能在优先业务与非优先业务之间进行区分。
如果网络中存在资源的竞争，如在网络中出现故障时的容量减少并且一些非优先容量被分出，则非优先业务的LSP在没有可用容量的情况下被修改或去激活。以这种方式，存在较低的明确专用于非优先的容量并且可能出现一些非优先丢失或时延。关于优先业务，它的LSP被保持并且没有观察到业务丢失或延迟。
上文所描述的方法可以通过使用专用硬件以及能够执行软件的硬件结合适当软件而被执行。当由处理器提供时，对应功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器、或者由多个个体处理器(它们中的一些可以被共享)来提供。此外，对术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当被解释为排他地指代能够执行软件的硬件，并且可以隐含地不带限制地包括，数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、以及非易失性存储装置。还可以包括常规和/或定制的其他硬件。
本发明不局限于所描述的实施例。所附权利要求将被解释为体现了所阐述的完全落入这里的基本教导之内的本领域的技术人员可以想到的所有修改和替换构造。
动词“包括”或“包括有”以及它的变化形式的使用不排除存在权利要求中所陈述的那些以外的元素或步骤。此外，元素或步骤之前的冠词“一个”或“一种”的使用不排除存在多个这样的元素或步骤。
在权利要求中，被放置在括号之间的任何参考标记不应该被解释为限制权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种用于在光网络(118)中供应光连接的方法，所述光网络(118)具有所定义的物理拓扑，其中所述方法包括：
-提供多个连接需求，每个连接需求包括源节点(A)、目的地节点(B)、容量(3)和服务质量，并且其中所述服务质量在包括优先类别(11)和非优先类别(12)的群组中被选择，
-选择工作路径(6，16)并且沿所述工作路径供应工作光连接(115)以用于满足所有优先类别需求，
-选择保护路径(7，17)，其中针对连接需求的所述保护路径与针对所述连接需求的所述工作路径不相交，并且沿所述保护路径供应保护光连接(125)以用于满足所有优先类别需求，
其特征在于所述方法还包括：
-计算由所供应的光连接的第一剩余可用容量(4)组成的第一虚拟透明拓扑，
-在所述第一虚拟透明拓扑内选择工作路径，并且沿所述工作路径供应透明隧道(2，14)以满足所有非优先类别需求，所述第一虚拟透明拓扑针对所述非优先类别需求包括足以满足所述非优先类别需求的剩余容量，
-选择工作路径并且供应另外的工作光连接以用于满足任何剩余非优先类别需求，
-计算由所有所供应的光连接的第二剩余可用容量组成的第二虚拟拓扑，以及
-在第二透明虚拟拓扑内选择保护路径，并且沿所述保护路径供应透明隧道(1，104)以用于使用所述第二剩余容量保护非优先类别需求，
-提供连接映射以用于在所述光网络中实施所供应的连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其中针对连接需求的所述源节点包括光转换器，所述光转换器能够生成依据多种调制格式被调制的光信号，其中从所述源节点对光连接的所述供应包括：根据所述调制格式的透明范围来选择所述光转换器的调制格式。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述方法包括：设置针对优先连接需求的保护光连接的调制格式，以具有相比于针对所述优先类别需求的所述工作光连接的调制格式较长的透明范围。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中所述方法包括：针对优先连接需求，在供应所述工作光连接和所述保护光连接的同时，
从所定义的物理拓扑中选择最短可用路径，
从所述源节点处的所述光转换器的多种调制格式中选择具有最大容量的调制格式，
如果所述调制格式不允许达到所述优先类别需求的所述目的地节点的透明度，则选择提供更长透明范围和更低容量的调制格式，
如果所选择的调制格式的容量低于所述优先类别需求的容量，则在所述光路径上供应再生器。
5.根据权利要求2至3中任一项所述的方法，其中所述方法包括：针对非优先连接需求，在供应所述工作光连接的同时，
从所定义的物理拓扑选择最短可用路径，
从所述源节点处的所述光转换器的多种调制格式中选择具有最大容量的调制格式，
如果所述调制格式不允许达到所述非优先类别需求的所述目的地节点的透明度，则选择提供更长透明范围和更低容量的调制格式，
如果所选择的调制格式的容量低于所述非优先类别需求的容量，则在所述光路径上供应再生器。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，进一步包括步骤：将非优先类别需求容量在不同光连接内的若干隧道之间进行划分。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述网络是WDM网络并且光连接由光波长信道物理地承载。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括：
-定义将被提供有保护路径的所述非优先类别需求的容量比率，
-确定已经被供应以用于保护所述非优先类别需求的所述第二透明虚拟拓扑的所述透明隧道的容量，
-如果所确定的容量低于所定义的容量比率，则选择保护路径并且供应另外的保护光连接以用于保护达到所定义的容量比率的非优先类别需求。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中针对优先类别需求所供应的保护光连接与另一优先类别需求共享。
10.一种用于在光网络(18)中供应光连接的设备，所述光网络(18)具有所定义的物理拓扑，所述设备包括：
数据储存库，包括定义多个连接需求的业务矩阵，每个连接需求包括源(A)、目的地(B)、容量(3)和服务质量，并且其中所述服务质量在包括优先类别(11)和非优先类别(12)的群组中被选择，
所述设备进一步包括数据处理装置，所述数据处理装置被配置为执行以下步骤：
-选择工作路径(6，16)并且沿所述工作路径供应工作光连接以用于满足所有优先类别需求，
-选择保护路径(7，17)，其中针对连接需求的所述保护路径与所述连接需求的所述工作路径不相交，并且沿所述保护路径供应保护光连接以用于满足所有优先类别需求，
其特征在于所述设备进一步被配置为执行：
-计算由所供应的光连接的第一剩余可用容量(4)组成的第一虚拟透明拓扑，
-在所述第一虚拟透明拓扑内选择工作路径，并且沿所述工作路径供应透明隧道(2，14)以满足所有非优先类别需求，所述第一虚拟透明拓扑针对所述非优先类别需求包括足以满足所述非优先类别需求的剩余容量，
-选择工作路径并且供应另外的工作光连接以用于满足任何剩余非优先类别需求，
-计算由所有所供应的光连接的第二剩余可用容量组成的第二虚拟拓扑，以及
-在第二透明虚拟拓扑内选择保护路径，并且供应透明隧道(1，104)以用于使用所述第二剩余容量保护非优先类别需求，以及
-提供连接映射以用于在所述光网络中实施所供应的连接。
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