[发明专利]集中式频谱灵活光网络信息同步方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及频谱灵活光网络技术领域，具体涉及一种集中式频谱灵活光网络信息同步方法及系统。

背景技术

频谱灵活光网络的突出特点是根据业务的需求动态地为业务分配相应大小的频谱带宽。即频谱灵活光网络利用全光网络给业务分配连续的子载波，此处子载波相对于传统波分复用网络的波长粒度更小，能更好匹配不同大小的传输业务，提高了网络的频谱利用率，降低阻塞率。

由于频谱灵活光网络是以粒度更小的子载波为单位，网络根据业务请求的带宽及业务的质量要求动态的为业务分配合适数量的子载波以及为业务采用合适的调制格式。若沿用现有波长交换光网络的路由信令方案，网络中的路由同步信息以及网络中的各种信令信息必然会增多，随着网络规模的增大，网络中的数据通信网(DCN)信息量猛增，占用大量的DCN带宽，势必会影响网络的整体性能(比如路由模块的泛洪同步时间变长，信令时延变长，网络中业务建立失败率增加等)。

频谱可变光网络采用自适应的频谱带宽分配、自适应的速率调整以及自适应的调制方式改变策略。它可根据业务的需求动态地为业务选择合适的路由、动态地为业务分配相应的频谱带宽、并选择合适的调试格式、实现各种保护恢复方案等。

由于频谱灵活光网络的特点，使得网络在实现业务资源分配的时候，要同时考虑频谱一致性约束、频谱连续性约束(同一业务分配的频谱子载波必须是连续的)、业务之间保护带宽约束以及调制格式约束、损伤约束。因而频谱灵活光网络中除了管理信息和控制信息等数据通信网(DCN)信息，网络中的节点信息、链接信息、损伤信息以及信令信息需要占用很大部分的DCN带宽，随着网络规模的增大，各种类型的DCN信息必然会大幅度增加，并占用大量的网络带宽。这些控制平面信息会对数据传输产生一定负面影响，甚至导致网络拥塞或连接中断。

网络节点信息包括节点的频谱交叉转换能力、节点资源状态(再生器、光发射机/接收机等)、端口频谱约束、连接约束矩阵和节点损伤参数等；链路信息包括链路每信道最大宽度、链路频谱权重、可用频谱信息、共享保护频谱信息、调制格式信息、保护带宽信息等。

由于频谱灵活光网络的粒度是频谱带宽很小的子载波(比如6.25GHz)，网络经过一段时间的运行之后，整个网络由于业务的到达与离去带来的频谱资源变化所引起的信息量(例如网络中个链接上的频谱权重、可用的连续频谱、频谱碎片等)要远大于以波长为粒度(例如100GHz)的波长交换光网络中的信息。随着网络规模的扩大，以及网络中业务的频繁变化，频谱灵活光网络中的频谱资源信息的泛洪必然迅速增长，这将消耗大量的DCN带宽，影响网络的性能。

节点信息以及链接信息中都包含损伤信息。由于物理损伤的类型和参数非常复杂和庞大，当由路由模块来实现损伤信息的同步时，一个仅包含一条链路的损伤消息包就可能达到Mbit级大小，而对单个节点来说，其携带的损伤信息可能包括本节点以及数条相关的链路，因而网络中需要传输大量信息。这不仅会导致路由模块的TE-LSA和其它类型LSA的传输变慢，同时也会限制数据业务的传输率。若采用由信令模块携带损伤信息时，由于信令不仅需要传输原有的建路、拆路以及保护恢复等信息，还要携带收集大量的损伤信息，必然会增大信令开销，使得建路时延相对增大。

信令模块实现网络连接管理功能(连接建立、连接删除、查询连接状态、修改连接属性、恢复)时，考虑频谱灵活光网络中频谱一致性约束以及连续行约束、调制格式约束时，需要增加相应的属性(如调制格式参数、光路特性参数)，扩展原有的标签设置对象中相关的资源分配。当网络中规模变大、业务变化频繁时，网络中传输的信令必然也消耗大量的DCN带宽，引起网络整体质量的下降。

波长交换光网络是基于波分多路复用传输网的自动交换光网络。通过将控制平面引入波长网络，采用通用多协议标记交换(GMPLS)和路径计算单元(PCE)等控制平面技术，实现路由和波长资源的动态调度，提高了波分多路复用网络调度的灵活性和网络管理的效率。

波长交换光网络根据路由波长分配是分离式(路由+波长分配)还是集中式(路由&波长分配)以及控制平面的路径计算是分布式还是集中式，形成基于传统ASON/GMPLS分布式控制平面下的分离式和集中式路由波长分配方案，以及基于PCE的集中式控制平面下的分离式和集中式路由波长分配方案。

波长交换光网络的体系架构如图1所示。控制平面实现了光层资源的自动发现、波长业务提供、保护恢复。传送平面实现端到端的用户信息传送，也可以提供控制和网络管理信息的传送。