一种路由洪泛方法及装置及路径计算方法及路径计算单元

摘要

本发明公开了一种路由洪泛方法及装置，使用路由协议发布波长范围或频谱区块的划分信息，所述划分信息指示连续波长范围或频谱区块适用的光路径所匹配的速率和/或调制格式。通过本方案可以方便的计算一条端到端穿越灵活栅格网络的符合约束条件的路径，提高频谱利用率。

说明书

技术领域

本发明涉及光传送网络领域，尤其涉及一种光传送网络中路由洪泛方法 及装置及路径计算方法及路径计算单元。

背景技术

在最新版本的ITU-T G.694.1 v1版本的文稿中，定义了一种新的灵活栅 格(flexible grid)的密集波分复用(DWDM)技术。灵活栅格技术和以往的 固定栅格技术有很大的区别，主要的区别在于目前的固定栅格技术中对于任 何速率的通道来说使用的是一样的频宽，此频宽可以是50GHz，也可以是 25GHz等；而对于灵活栅格技术来说，采用混合速率传输的通道可以使用不 同的频宽，可以使用75GHz，也可以使用100GHz。目前在ITU-T组织中， 传统的固定栅格技术依旧使用于10G、40G等传输通道中，对于灵活栅格技 术的定位主要是使用在超100G(beyond 100G)的传输通道中，高速率在传 输中则需要更大的频宽，因此在建立路径时需要比传统的固定栅格中使用的 50GHz的频宽更大的频宽。

灵活栅格技术的出现，给频宽的分配带来了较多的混乱无序，频谱在使 用的过程中如果采取任意分配的方法可能会产生较多的碎片无法被继续分配 使用，导致频谱使用率的下降。如何在灵活栅格技术应用场景下合理分配频 谱资源是需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种路由洪泛方法及装置及路径计算方 法及路径计算单元，为计算一条端到端穿越灵活栅格网络的符合约束条件的 路径提供解决方案。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种路由洪泛方法，其中，使用 路由协议发布波长范围或频谱区块的划分信息，所述划分信息指示连续波长 范围或频谱区块适用的光路径所匹配的速率和/或调制格式。

进一步地，上述方法还可以具有以下特点：

在路由协议的子类型长度值(sub-TLV)中增加所述划分信息。

进一步地，上述方法还可以具有以下特点：

所述划分信息包括用于指示所述速率的速率字段、用于指示所述调制格 式的调制格式字段、连续波长范围或频谱区块的开始标识字段、连续波长范 围或频谱区块的结束标识字段；

或者，所述划分信息包括用于指示所述速率的速率字段、连续波长范围 或频谱区块的开始标识字段、连续波长范围或频谱区块的结束标识字段；

或者，所述划分信息包括用于指示所述调制格式的调制格式字段、连续 波长范围或频谱区块的开始标识字段、连续波长范围或频谱区块的结束标识 字段。

进一步地，上述方法还可以具有以下特点：

所述划分信息包括一个或多个所述调制格式字段，所述调制格式字段包 括调制格式有效性标识位以及调制格式，所述调制格式字段中的所述调制格 式有效性标识位指示有效时所述调制格式字段中的调制格式为有效的调制格 式。

进一步地，上述方法还可以具有以下特点：

所述划分信息包括为连续波长范围或频谱区块分配的接口地址，所述接 口地址对应所述光路径所匹配的速率和/或调制格式。

为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种路径计算方法，其中，节 点设备使用路由协议发布波长范围或频谱区块的划分信息，所述划分信息指 示连续波长范围或频谱区块适用的光路径所匹配的速率和/或调制格式；路径 计算单元根据所述节点设备发布的波长范围或频谱区块的划分信息计算端到 端的穿越灵活栅格网络的路径。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种路由洪泛装置，其中，包括 信息发布模块；所述信息发布模块，用于使用路由协议发布波长范围或频谱 区块的划分信息，所述划分信息指示连续波长范围或频谱区块适用的光路径 所匹配的速率和/或调制格式。

进一步地，上述路由洪泛装置还可以具有以下特点：

信息发布模块，还用于在路由协议的子类型长度值(sub-TLV)中增加 所述划分信息；

所述划分信息包括用于指示所述速率的速率字段、用于指示所述调制格 式的调制格式字段、连续波长范围或频谱区块的开始标识字段、连续波长范 围或频谱区块的结束标识字段；

或者，所述划分信息包括用于指示所述速率的速率字段、连续波长范围 或频谱区块的开始标识字段、连续波长范围或频谱区块的结束标识字段；

或者，所述划分信息包括用于指示所述调制格式的调制格式字段、连续 波长范围或频谱区块的开始标识字段、连续波长范围或频谱区块的结束标识 字段。

进一步地，上述路由洪泛装置还可以具有以下特点：

所述划分信息包括为连续波长范围或频谱区块分配的接口地址，所述接 口地址对应所述光路径所匹配的速率和/或调制格式。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种路径计算单元，其中，所述 路径计算单元，用于根据所述节点设备发布的波长范围或频谱区块的划分信 息计算端到端的穿越灵活栅格网络的路径，所述划分信息指示连续波长范围 或频谱区块适用的光路径所匹配的速率和/或调制格式。

通过本方案可以方便的计算一条端到端穿越灵活栅格网络的符合约束条 件的路径，提高频谱利用率。

附图说明

图1是路由洪泛方法示意图；

图2是扩展后sub-TLV结构图；

图3是实施例一中划分信息分布方式一的字段结构图；

图4是实施例一中划分信息分布方式二的字段结构图；

图5是实施例一中划分信息分布方式三的字段结构图。

具体实施方式

在建立路径之初已经事先规划好网络中各节点的波长分配(wavelength  assignment)及槽位(slot position)的使用，可以有效提高频谱的利用率。所 以为了提高节点频谱的利用率，可以考虑在网络初始规划时期，通过网管来 对频谱进行划分，根据业务的需求将频谱划分为多个连续的波长范围或频谱 区块，每个波长范围或频谱区块的宽度由管理人员根据策略来定义，一块连 续的波长范围或频谱区块被专用于某个具有相同速率及调制格式的信号建路 使用，也就是根据速率及调制格式来划分频谱区块，例如：在频谱中单独划 出一个连续的频谱范围(m1，m2)专门用于速率为400Gbit/s，调制格式为 QPSK的信号来建立路径。同样也可以只根据速率/调制格式来划分频谱区块。 上述的网络规划可通过网管配置来实现。采用上述的频谱规划方式可以带来 较多的优势，例如：可以有效避免交叉相位调制(Cross-phase modulation， 简称XPM)的产生；可以提高频谱的使用率；便于网络管理等优势。

控制平面通过路径计算单元在计算一条端到端的穿越灵活栅格网络的路 径时，需要将频谱的可用信息，频谱的约束信息等作为路径计算的约束条件 考虑到路径计算中来计算一条合适的端到端的路径。只有每个节点设备的频 谱约束信息通过路由协议在网络中发布之后，路径计算单元才可以根据频谱 的约束信息计算一条合适的路径。

本方案中对灵活栅格频谱信息路由发布方式进行了扩展，将波长范围或 频谱区块的划分信息在路由域中发布，波长范围或频谱区块的划分原则是根 据速率和/或调制格式来划分，一段连续的频谱区块被专门用于具有相同速率 及调制格式的光路径的建立，根据网络规划的策略，本方案也适用于支持只 根据速率/调制格式来划分频谱区块的方案。

本方案描述的是一种普遍的通过路由洪泛来发布频谱区块的方案。实施 例中描述的方案仅是作为一个例子来描述，并不代表唯一的一种解决方案。

如图1所示，路由洪泛方法包括：使用路由协议发布波长范围或频谱区 块的划分信息，所述划分信息指示连续波长范围或频谱区块适用的光路径所 匹配的速率和/或调制格式。

实施例一

在IETF文稿[draft-ietf-ccamp-gmpls-general-constraints-ospf-te]中有如下 的关于端口标签约束的描述：端口标签约束(Port Label Restrictions)描述了 网元/节点和链路作用于某个端口上的约束。这些约束信息表述了哪些标签可 以在某条链路上使用，哪些标签不可以使用，是一个相对静态的信息，主要 跟网管的初始配置相关联。例如：端口标签约束描述了链路和各种光学元器 件(例如OXC、ROADM)等施加的约束信息。

根据上述文稿中的描述，通过网管配置的频谱区块的划分信息可以携带 在端口标签约束子类型长度值(sub-type/length/value，简称sub-TLV)中通 过OSPF-TE路由协议在路由域中发布，速率和调制格式以及同此速率和调制 格式相关联的频谱区块的信息会携带在扩展的端口标签约束sub-TLV中，用 以表示此频谱区块被专用于具有sub-TLV中携带的速率和调制格式的路径建 路使用。

扩展后的sub-TLV中表示了速率和/或调制格式以及分配给这些具有相 同速率和调制格式的某段频谱区块之间的关联信息。如图2所示，扩展后的 sub-TLV中包括的Matrix ID及RestrictionType的含义与IETF文稿中定义的 相同，Length字段用于表示扩展后的此sub-TLV的长度，本方案中分配三个 新的约束类型(RestrictionType)值用于表示扩展的新的类型对应于不同划分 信息分布方式，扩展后的端口标签约束sub-TLV中还包括对于约束类型的辅 加约束参数。图3、图4、图5分别对应三种新的约束类型下对应的辅加约束 参数的结构。

如图3所示，方式一，划分信息中包括用于指示所述速率的速率字段、 用于指示所述调制格式的调制格式字段、连续波长范围或频谱区块的开始标 识字段、连续波长范围或频谱区块的结束标识字段。

速率字段用于描述此段频谱所支持的速率/带宽，用IEEE 32位浮点数来 表示。

划分信息中可以包括一个或多个调制格式字段，调制格式字段包括调制 格式有效性标识位(U)以及调制格式信息，所述调制格式字段中的所述调 制格式有效性标识位指示有效时所述调制格式字段中的调制格式为有效的调 制格式。例如，U＝1用来表示后面的14个比特代表一个有效的调制格式， 每2个字节的最后一个比特则始终使用0来填充；U＝0则代表此后的15个 比特是保留位，未携带任何信息。调制格式信息指示调制格式以及相应调制 格式的相关参数，调制格式可以采用用于光传送网络的各种调制格式，例如 QPSK、16QAM等。

连续波长范围或频谱区块的开始标识字段和结束标识字段指示出一段连 续的波长范围或频谱区块，再结合速率字段和调制格式字段可以表示此段连 续的频谱专用于支持具有此速率和调制格式的光路的建立使用。

本方案中在路由协议发布的端口标签约束sub-TLV中，可以包含多个图 3所示组合字段用于描述端口频谱区块划分的信息。

如图4所示，方式二，划分信息包括用于指示所述速率的速率字段、连 续波长范围或频谱区块的开始标识字段、连续波长范围或频谱区块的结束标 识字段。

因一些调制格式信息中包含速率的信息，所以在一些情况中，为求简化， 可以不携带速率字段，只在sub-TLV中携带调制格式与频谱范围两个字段来 表示关联关系。扩展的sub-TLV中的Modulation ID以及(start label，end label) 的含义与方式一中相同。

本方案中在路由协议发布的端口标签约束sub-TLV中，可以包含多个图 4所示组合字段用于描述端口频谱区块划分的信息。

如图5所示，方式三，划分信息包括用于指示所述调制格式的调制格式 字段、连续波长范围或频谱区块的开始标识字段、连续波长范围或频谱区块 的结束标识字段。

在实际的网络规划中，可能并不考虑调制格式信息，因为有可能在相同 速率下可供使用的调制格式会有很多种，如果针对每一种调制格式都逐一划 分一块单独的连续频谱范围可能会计算路径时带来较多的约束条件，不利于 频谱高效的使用。所以在实际的网络规划中，可能会只根据速率来划分频谱， 即分配一段连续的频谱区块，这段频谱区块只用于建立具有此相同速率的路 径建立请求使用。sub-TLV中的Bit rate以及(start label，end label)的含义 与方式一中所述的相同。

本方案中在路由协议发布的端口标签约束sub-TLV中，可以包含多个图 5所示组合字段用于描述端口频谱区块划分的信息。

本方案中的波长范围或者频谱区块的开始标识字段及结束标识字段采用 的是[RFC6205]中的标签来标识，或是采用 [draft-farrkingel-ccamp-flexigrid-lambda-label]文稿中的标签来标识。

实施例二

所述划分信息包括为连续波长范围或频谱区块分配的接口地址，所述接 口地址对应所述光路径所匹配的速率和/或调制格式。

在此实施例中，对于每一个频谱划分的区块，可以分配一个单独的接口 地址(Interface address)。例如，设置接口地址1对应于速率为400Gbit/s， 调制格式为QPSK，接口地址2对应于速率为400Gbit/s，调制格式为16-QAM。 假设在节点的某个接口链路上已经做了频谱区块划分，划分情况如下：频谱 区块(m1，m2)专用于速率为400Gbit/s，调制格式为QPSK的信号建路使 用；(m3，m4)专用于速率为400Gbit/s，调制格式为16-QAM的信号建路 使用；(m1，m2)与(m3，m4)之间没有重合，这时候可以分配给接口的 频谱区块(m1，m2)单独的接口地址1，分配给接口的频谱区块(m3，m4) 单独的接口地址2。因为分配给每个频谱范围一个单独的接口地址，所以可 以将每个频谱范围所代表的链路看做一个单独的接口。

如果频谱划分的区块较少，采用实施例一中的方案要比实施例二中的方 案更简洁。

与上述方法对应的路由洪泛装置中由信息发布模块完成上述方法的执 行，此处不再赘述。

基于上述方法的路径计算方法包括：节点设备使用路由协议发布波长范 围或频谱区块的划分信息，所述划分信息指示连续波长范围或频谱区块适用 的光路径所匹配的速率和/或调制格式；路径计算单元根据所述节点设备发布 的波长范围或频谱区块的划分信息计算端到端的穿越灵活栅格网络的路径。

例如：路径计算单元在计算一条端到端的带宽为400G的路径时，会根 据本方案中描述的路由发布的信息做路径计算，首先选择一段支持速率(Bit  rate)为400G的一条端到端路径的连续可用频谱，然后再根据路由发布中频 谱所支持的调制格式信息，选择一条合适端到端的路径。从而实现端到端穿 越灵活栅格网络的符合约束条件的路径计算。

本发明的实施例中描述的路由发布扩展方案是在IETF WSON(波长交 换光网络)相关文稿的基础上做的扩展，是基于OSPF-TE路由协议的扩展。

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。

当然，本发明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可根据本发明作出各种相应的改变和变形， 但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

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。