CN107332609B - 基于wson网络控制平面实时计算光通道osnr的方法 - Google Patents

基于wson网络控制平面实时计算光通道osnr的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，涉及光通道设计领域，该方法包括以下步骤：S1.根据一条光复用段两端的控制平面和所述光复用段各站点OSC盘计算所述光复用段的OSNR；S2.将光复用段的OSNR作为与该光复用段对应的TE链路的OSNR并记录在TE链路属性中；S3.将TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中；S4.重复步骤S1至S3，得到WSON网络中其余TE链路的OSNR，并将其余TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中；S5.计算通道路由，得到与通道路由对应的TE链路集合；以及S6.根据所得到的TE链路集合，从步骤S4中找到对应的TE链路的OSNR，计算光通道OSNR。本发明能实时计算光通道OSNR。

Description

基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法
技术领域
本发明涉及光通道设计领域，具体涉及一种基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法。
背景技术
WSON是基于WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)传送网的ASON(Automatically Switched Optical Network，自动交换光网络)，通过将控制平面引入波长网络，采用GMPLS(Generalized Multiprotocol Label Switching，通用多协议标志交换协议)和PCE(Path Compute Element，路径计算单元)等控制平面技术，实现波长路由的动态调度，实现波长调度的智能化，提高WDM网络调度的灵活性和网络管理的效率。
在有损WSON网络中为了建立一条连接(采用某个波长的光通道)，需要确定一条路由(即要经过的链路和节点)，同时要为这条连接分配一个合适的波长，更重要的是要保证这条路由(即光通道)的信号质量满足标准的传输特性。
在目前100G或超100G相干光网络中，衡量光通道信号质量一个重要的指标是OSNR(Optical Signal Noise Ratio，光信噪比)，选择一条OSNR满足设计标准的光通道路径是实现波长智能调度的基本要求。在有损的WSON网络中，控制平面实时计算光通道路径的OSNR是选择有效的光通道路径的前提，对控制平面的有效性和高效性有很大的影响。因此，如何实时计算光通道OSNR显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能实时计算光通道OSNR的基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，该方法包括以下步骤：
S1.根据一条光复用段两端的控制平面和所述光复用段各站点光监控信道OSC盘计算所述光复用段的OSNR；
S2.将光复用段的OSNR作为与该光复用段对应的TE链路的OSNR并记录在TE链路属性中；
S3.将TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中；
S4.重复步骤S1至S3，得到WSON网络中其余TE链路的OSNR，并将其余TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中；
S5.计算通道路由，得到与通道路由对应的TE链路集合；以及
S6.根据所得到的TE链路集合，从步骤S4中找到对应的TE链路的OSNR，计算光通道OSNR。
在上述技术方案的基础上，步骤S1中，通过计算光复用段所包括的多个光传送段各自的OSNR因子，并通过光监控信道的开销完成OSNR因子在光传送段间传送来得到光复用段的OSNR。
在上述技术方案的基础上，所述步骤S1具体包括以下步骤：
S11.近端控制平面计算与该光复用段对应的TE链路开通的波道数目，并初始化累计OSNR因子，使其值为0；
S12.近端控制平面将波道数目和累计OSNR因子的值传送至TE链路对应的近端OSC盘；
S13.近端OSC盘将波道数目和累计OSNR因子传送到下游并与其相邻的中继站点OSC盘；
S14.中继站点OSC盘计算与之对应的光传送段的OSNR因子，并累加近端OSC盘传来的累计OSNR因子；
S15.累加后的累计OSNR因子按上下游关系依次传送到下游的OSC盘中，每传送到一个OSC盘便累加与该OSC盘对应的光传送段的OSNR因子，直至传送到远端OSC盘；
S16.远端OSC盘计算与之对应的光传送段的OSNR因子，并累加与位于远端OSC盘上游且相邻的OSC盘的累计OSNR因子，得到最终的累计OSNR因子；
S17.远端OSC盘将最终的累计OSNR因子上报给远端控制平面，由远端控制平面计算光复用段的OSNR。
在上述技术方案的基础上，通过TE链路开通的波道数目和每个光传送段对应的光放大器的输入光功率计算各个光传送段各自的OSNR因子，OSNR因子通过光监控信道的开销完成在光传送段间的传送。
在上述技术方案的基础上，计算光传送段的OSNR因子的表达式为式中Pinj表示第j个光放大器的输入光功率，NFj表示第j个光放大器的噪声指数，M为TE链路开通的波道数目。
在上述技术方案的基础上，远端控制平面计算光复用段的OSNR的公式为：
其中N为光放大器的数量。
在上述技术方案的基础上，计算光通道OSNR的公式为：
其中，OSNRout为光通道OSNR，OSNRn表示每条TE链路的OSNR，其中n为光通道中TE链路的数量。
在上述技术方案的基础上，通过OSPF-TE协议将TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，由于每个OSC盘都是自动计算与之对应的光复用段的OSNR，从而相当于可以自动计算每条TE链路对应的OSNR值，最后便可计算出光通道OSNR，方便地扩展目前的已有的控制平面路由计算算法，得到满足设计标准的光通道路径。
附图说明
图1为本发明中计算光通道OSNR的流程图；
图2为本发明中计算光复用段的OSNR的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明提供一种基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，该方法包括以下步骤：
S1.根据一条光复用段两端的控制平面和所述光复用段各站点光监控信道OSC盘计算所述光复用段的OSNR；
一条光复用段通常由多条光传送段组成，本发明中采用计算光复用段所包括的多个光传送段各自的OSNR因子的方式来得到光复用段的OSNR，OSNR因子通过光监控信道的开销完成在光传送段间的传送。参见图2所示，具体包括以下步骤：
S11.近端控制平面计算与该光复用段对应的TE链路开通的波道数目，并初始化累计OSNR因子，使其值为0；
将光复用段两端的控制平面定义为近端控制平面和远端控制平面，其中用于启动计算OSNR的控制平面为近端控制平面。近端控制平面启动计算OSNR定时器，然后再计算开通的波道数目。
S12.近端控制平面将波道数目和累计OSNR因子的值传送至TE链路对应的近端OSC盘；
针对近端OSC盘不需要计算与之对应的光传送段的OSNR因子。
S13.近端OSC盘将波道数目和累计OSNR因子传送到下游并与其相邻的中继站点OSC盘；
S14.中继站点OSC盘计算与之对应的光传送段的OSNR因子，并累加近端OSC盘传来的累计OSNR因子；
本发明中通过TE链路开通的波道数目和每个光传送段对应的光放大器的输入光功率计算各个光传送段各自的OSNR因子，OSNR因子通过光监控信道的开销完成在光传送段间的传送。光传送段的OSNR因子是由中继站点OSC盘自动计算完成的。计算光传送段的OSNR因子的表达式为式中Pinj表示第j个光放大器的输入光功率，NFj表示第j个光放大器的噪声指数，M为TE链路开通的波道数目。其中，当光放大器型号确定时，NFj即为常值。
S15.累加后的累计OSNR因子按上下游关系依次传送到下游的OSC盘中，每传送到一个OSC盘便累加与该OSC盘对应的光传送段的OSNR因子，直至传送到远端OSC盘；
S16.远端OSC盘计算与之对应的光传送段的OSNR因子，并累加与位于远端OSC盘上游且相邻的OSC盘的累计OSNR因子，得到最终的累计OSNR因子；
针对步骤S15和S16，在中继站点OSC盘和远端OSC盘之间存在着多个OSC盘，每经过一个OSC盘，该OSC盘就会自动计算与其对应的光传送段的OSNR因子，计算方法和步骤S14中相同。具体的，若中继站点OSC盘和远端OSC盘之间存在A、B和C三个OSC盘，其上下游顺序为A到B再到C。此时，A计算与其对应的光传送段的OSNR因子，然后累加上由中继站点OSC盘传送过来的累计OSNR因子，累加结果记为a，此时的累计OSNR因子为a。接着B计算与其对应的光传送段的OSNR因子，然后累加上由A传送过来的累计OSNR因子a，累加结果记为b，此时的累计OSNR因子为b。然后同理传送到C，使得累计OSNR因子为c，最终累计OSNR因子为c再加上与远端OSC盘对应的光传送段的OSNR因子，就得到最终的累计OSNR因子。
S17.远端OSC盘将最终的累计OSNR因子上报给远端控制平面，由远端控制平面计算光复用段的OSNR。
本发明中计算光复用段的OSNR的公式为：
式中Pinj表示第j个光放大器的输入光功率，NFj表示第j个光放大器的噪声指数，M为TE链路开通的波道数目，N为光放大器的数量。
S2.将光复用段的OSNR作为与该光复用段对应的TE链路的OSNR并记录在TE链路属性中；
一条TE链路是与一条光复用段相对应的，当计算出一条光复用段的OSNR后，相当于也得到了TE链路的OSNR。
S3.将TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中；
S4.重复步骤S1至S3，得到WSON网络中其余TE链路的OSNR，并将其余TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中；
WSON网络是根据整个网络拓扑来计算光通道路经，计算是在业务的源节点来完成的，网络拓扑根据网络中每条TE链路来生成。网络中每个控制节点都会生成此节点的TE链路，全网泛洪到每个节点，这样每个节点就有整个网络的TE链路，形成整个网络的拓扑。本发明中通过OSPF-TE协议将TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中。
S5.计算通道路由，得到与通道路由对应的TE链路集合；
在上述步骤中已经计算出所有TE链路的OSNR，而计算光通道OSNR只需要其路径所包括的那些TE链路即可。
S6.根据所得到的TE链路集合，从步骤S4中找到对应的TE链路的OSNR，计算光通道OSNR。
本发明中，计算光通道OSNR的公式为：
其中，OSNRout为光通道OSNR，OSNRn表示每条TE链路的OSNR，其中n为光通道中TE链路的数量。
采用本发明中的计算方法后，由于每个OSC盘都是自动计算与之对应的光复用段的OSNR，从而相当于可以自动计算每条TE链路对应的OSNR值，最后便可计算出光通道OSNR，方便地扩展目前的已有的控制平面路由计算算法，得到满足设计标准的光通道路径。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1.根据一条光复用段两端的控制平面和所述光复用段各站点光监控信道OSC盘计算所述光复用段的OSNR；
S2.将光复用段的OSNR作为与该光复用段对应的TE链路的OSNR并记录在TE链路属性中；
S3.将TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中；
S4.重复步骤S1至S3，得到WSON网络中其余TE链路的OSNR，并将其余TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中；
S5.计算通道路由，得到与通道路由对应的TE链路集合；以及
S6.根据所得到的TE链路集合，从步骤S4中找到对应的TE链路的OSNR，计算光通道OSNR。
2.如权利要求1所述的基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，其特征在于：步骤S1中，通过计算光复用段所包括的多个光传送段各自的OSNR因子，并通过光监控信道的开销完成OSNR因子在光传送段间传送来得到光复用段的OSNR。
3.如权利要求2所述的基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括以下步骤：
S11.近端控制平面计算与该光复用段对应的TE链路开通的波道数目，并初始化累计OSNR因子，使其值为0；
S12.近端控制平面将波道数目和累计OSNR因子的值传送至TE链路对应的近端OSC盘；
S13.近端OSC盘将波道数目和累计OSNR因子传送到下游并与其相邻的中继站点OSC盘；
S14.中继站点OSC盘计算与之对应的光传送段的OSNR因子，并累加近端OSC盘传来的累计OSNR因子；
S15.累加后的累计OSNR因子按上下游关系依次传送到下游的OSC盘中，每传送到一个OSC盘便累加与该OSC盘对应的光传送段的OSNR因子，直至传送到远端OSC盘；
S16.远端OSC盘计算与之对应的光传送段的OSNR因子，并累加与位于远端OSC盘上游且相邻的OSC盘的累计OSNR因子，得到最终的累计OSNR因子；
S17.远端OSC盘将最终的累计OSNR因子上报给远端控制平面，由远端控制平面计算光复用段的OSNR。
4.如权利要求3所述的基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，其特征在于：通过TE链路开通的波道数目和每个光传送段对应的光放大器的输入光功率计算各个光传送段各自的OSNR因子，OSNR因子通过光监控信道的开销完成在光传送段间的传送。
5.如权利要求4所述的基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，其特征在于：计算光传送段的OSNR因子的表达式为式中Pinj表示第j个光放大器的输入光功率，NFj表示第j个光放大器的噪声指数，M为TE链路开通的波道数目。
6.如权利要求5所述的基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，其特征在于，远端控制平面计算光复用段的OSNR的公式为：
其中N为光放大器的数量。
7.如权利要求6所述的基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，其特征在于，计算光通道OSNR的公式为：
其中，OSNRout为光通道OSNR，OSNRn表示每条TE链路的OSNR，其中n为光通道中TE链路的数量。
8.如权利要求1所述的基于WSON网络控制平面实时计算光通道OSNR的方法，其特征在于：通过OSPF-TE协议将TE链路属性的信息实时泛洪到每个控制节点的TE链路数据库中。
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