专利名称：智能光网络中实现光组播的方法
技术领域：
本发明属于通讯领域，尤其涉及智能光网络中领域中实现组播组建立和充分利用链路资源的方法。
背景技术：
随着数据传输需求的不断深入，传输网络系统在不断深入发展着，相关的技术也在快速发展中。事实上，基于自动交换光网络的传输网络体系结构为新业务的提供创造了条件，促进了由传输网络向业务网络的演进。随着自动交换光网络技术发展和研究的深入，运营商广泛要求支持OVPN(OpticalVirtual Private Network，光虚拟专用网)和BOD(按需分配带宽)等新业务的提供，从而促进各种新业务提供模式不断涌现，这些新业务模式的实现已经成为了自动交换光网络研究的关键技术。
由于智能光网络(ASON)在传统的网管平面和传送平面之间，增加了一层控制平面，使得网络管理和业务配置的复杂性大大降低，使运营商能在大量的客户基础上优化带宽利用率以减少操作和费用、提供快速的点击指配光链路的能力、支持对网络资源的划分，并且能在不增加新的硬件设备的情况下为运营商打开了新的市场和提供增值服务的机会。
对终端用户来说，智能光网络能够在用户之间快速的指配合适的带宽进行连接、提供多种保护和恢复机制、通过SLA(服务等级协约)和网络提供的报告进行性能监视，并能实现安全的客户网络计费，在大幅降低成本的情况下安全的对网络进行运行、管理、维护和供应等。
可以看出，ASON服务提供了一个安全的、可管理的环境，使得用户能够在可以信任的范围内充分利用交换智能光网络的灵活性。控制平面中的边缘设备可直接通过信令方式创建和删除他们之间的连接，同时网络可以在同一组的用户之间提供自动发现机制和较为灵活的计费方式。
与此同时，ASON可以利用一些控制和管理技术，将光网络中的某一部分资源为一些跨国、跨地域的公司和企业专用。可以说，ASON是光网络中的一种新的服务方式，或者说是一种新的增值业务。
传统光网络路径建立机制的问题在于，如果建立一个节点为源节点，多个节点为接收节点的广播业务，必须建立大量的连接，耗费大量的CE(客户设备)与PE(服务商设备)之间的端口资源，以及大量的骨干网波长和时隙资源；如果用户增加，则需要建立的网络连接，占用的端口资源和网络带宽大量增加，从而占用了大量的运营商资源，在组内业务可以共享的情况下，假如当一个数据源有两个目的用户时，需要建立两条路径，有N个用户时，需要建立N条路径；如果一个用户组内有N个用户需要两两建立连接时，则需要建立多达N*(N-1)/2条路径，带来的对端口和时隙资源的占用是非常庞大的，由此带来的服务级别、保护恢复能力都有很大的下降。另外一个问题在于，传统光网络路径建立的方法往往由网管指配，缺少实际部署所要求的实时性、灵活性以及快速可靠、自愈的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能光网络中实现光组播的方法，以期克服现有技术存在的智能光网络中骨干网波长和时隙资源、端口资源和网络带宽浪费严重，以及无法满足实时性、灵活性以及快速可靠、自愈要求等问题。
本发明所述在智能光网络中实现光组播实现的方法，包括如下步骤统一建立全局唯一的业务标识，只有同样业务属性的连接可以重复利用已有的路径；为源节点建立一个基于同一个数据源的组播组，这个组播组可以在管理平面的组播成员组和组播地址表中实现，也可以在源节点的CE或者PE的组播组和组播地址表中实现。组成员表的每一个成员后引出一个组播表，如果没有组播路径则为空，如果有则和组地址表一样的方式建立组播路径，按照二叉树(或者是树)的形式往后延伸组播路径；当一个用户申请某个光组播业务时，首先根据控制平面源端或者管理平面维护的组播路由表，计算出一条业务路径；然后查找源节点中相同业务属性的路由，如果有相同路径部分的，则建立组播路由，在初始的路径进行复合，也就是直到分支节点之前，不进行资源的预留和下发，在分支节点，进行网元节点设备交叉端口的扩展连接和倒换；再然后通过GMPLS信令的路径建立消息继续新路径的建立过程，在这个过程中，GMPLS信令只建立新的路径，已有的可以利用的路径不重复建立，只在分支节点进行新端口的转发倒换。
在智能光网络中实现光组播的方法主要包括两种情况，一种是基于控制平面的分布式实现方式，一种是基于管理平面的集中式实现方式。
通过管理平面实现光组播的具体实施步骤是(1)新用户通过登陆到管理平面的组播业务模块，查看搜索所需的组播源，申请并校验登陆相应组播组所需的ID和口令，查看本组网络拓扑情况，然后添加组成员，设置组成员表的权限和成员端口地址等信息；(2)触发组播源节点设备到新加入用户成员之间的连接建立过程，由入口PE开始计算路径，通过信令启动到目的节点的建链过程；(3)源节点PE将计算出来的业务路径和组播地址表中的已有路径进行对比，找出相同的路径以及开始分支的节点，然后向相邻的PE发出建链请求；(4)源节点的PE向目的端口相连的PE发出通过GMPLS信令中扩展的路径建立消息，对于共同路径，按照预留路径的策略，共享使用先前已经预留的资源，不进行下发；如果当前的带宽等不符合要求，则通过BOD等机制进行带宽的修正；(5)路径建立消息到达分支点后，到目的节点之间建立新的路径；(6)目的CE端口收到建链路径请求的消息后，如果同意当前的设定，发出确认消息，目的端口相连的PE开始向源节点返回资源预留消息；(7)资源预留消息到达分支点后，在分支节点设备上进行入端口到两个出端口的节点设备交叉倒换动作，即从原来的入端口增加一个到D方向执行一个1XN的交叉，增加一个到新加入目的节点的方向；如果资源预留消息在经历之前已经预留的情况下不再预留，不向传送代理下发倒换动作；(9)源端口CE设备收到路径建立成功的消息，向两个目的设备发出测试，如果收到正确回应，则填写源节点设备上的组播地址表并同步到管理平面的组播路由表中，组播地址表按照树的形式进行遍历和匹配。
基于控制平面的实现方式要求新的组播用户成员可以通过自动发现的机制发现源节点，并通过信令直接发送到源节点请求加入，如果源节点同意加入则计算出到目的节点的组播路由，实施建链过程并把结果添加到组播组和组播地址表中。
要求控制平面的源端能就自己的节目进行通告，目的节点要求加入源端的组播树，必须使用信令发出请求，或者向管理平面的组播管理单元提出请求。
通过控制平面实现光组播的具体实施步骤是(1)新用户想要加入到光组播组，通过自动发现机制或者路由扩散机制找到需要的业务源节点PE，发出一条信令到该源节点要求加入到该组播组，同时申请相应的口令；(2)如果新目的用户已经拥有该组播组的口令，则通过扩展的登陆信令发到源节点PE，校验登陆组播组所需的ID和口令；(3)如果源节点设备允许新成员设备加入光组播组，则触发入口PE计算业务路径的过程，通过信令启动到目的节点的建链；(4)源节点PE将计算出来的业务路径和组播地址表中的已有路径进行对比，找出相同的路径以及开始分支的节点，然后向相邻的PE发出建链请求；(5)源节点的PE向目的端口相连的PE发出通过GMPLS信令中扩展的路径建立消息，对于共同路径，按照预留路径的策略，共享使用先前已经预留的资源，不进行下发；如果当前的带宽等不符合要求，则通过BOD等机制进行带宽的修正；(6)路径建立消息到达分支点后，到目的节点之间要建立新的路径；(7)目的CE端口收到建链路径请求的消息后，如果同意当前的设定，发出确认消息，目的端口相连的PE开始向源节点返回资源预留消息；(8)资源预留消息到达分支点后，在分支节点设备上进行入端口到两个出端口的节点设备交叉倒换动作，即从原来的入端口增加一个到D方向执行一个1XN的交叉，增加一个到目的节点的方向；如果资源预留消息在经历之前已经预留的情况下不再预留，不向传送代理下发倒换动作；(9)源端口CE设备收到路径建立成功的消息，向两个目的设备发出测试，如果收到正确回应，则填写源节点设备上的组播成员表并同步到组播路由表中，组播地址表按照树的形式进行遍历和匹配。
组播路由的计算基于多种约束条件，包括(1)在建立最短路径的时候，一是到目的节点之间的跳数最短，二是新建路径最短，即最大限度的利用已经建立的路径，可以通过查找原有的组播路由表，尽量应用已有的连接路径；(2)计算光网络的组播路由要满足链路带宽和端口能力的要求，可以加入显式路径或者节点的约束；主干路由的保护和恢复水平不能低于到任何一个目的节点组播路径的保护和恢复水平；
组播成员可以动态地添加或离开已经存在的组播树，且不影响已存在的组播业务，所以在删除叶节点退出的连接时，不能影响到其它叶节点所需的连接；如果需要增加带宽，则需要和源节点进行协商，修改复合路径的链路带宽。
如果新的路径要求修改SLA级别，如果策略允许，则在原来的链路的基础上启动保护和恢复路径的要求，如果后来的建链请求低于当前要求，则维持现有链路。
在拆链的时候，客户成员CE通过GMPLS信令向相连的PE端发出拆除连接进程，发送GMPLS信令机制的路径删除消息到每一个目的节点PE；如果链路的某些节点之间属于组播路径，则该段链路保留；如果源节点成员退出，则向所有组播成员发出路径删除消息。
对路由机制的要求是在组播路由树的计算部分，由源节点的路由控制模块集中计算组播路由，根据网络的拓扑结构和组播业务属性计算出一个以源节点为根、宿节点为叶的组播树，并计算出源节点到各叶节点的唯一的源路由，将树的结构和路由记录在组播路由表中，并反馈给管理平面以备查询和组播业务管理。
其中，组播路由算法的构造将以最短路径算法为基础，采用从树主干到增枝增叶的树渐增大的过程计算组播树。先算出启动组播业务的一个目的节点到源点的主干路由，记录其中的节点的信息。当有另外的宿节点加入计算时，计算此宿节点到主干路由中各节点的最优路由时的中间节点，即树的一个分叉点。进而可计算出到根的组播路径(这样构造的树不是最优的，可以接收调整策略)。组播路由表的存放位置和实现机制有关，可以在管理平面集中存放，也可以在控制平面的源节点存放(如UNI-C或者UNI-N)。
对信令机制的要求是
GMPLS信令协议贯穿运行在UNI接口和网络内部，从源节点建立到各叶节点的点到多点的源路由。对于组播业务，在信令消息中使用全局唯一的组播组ID来标识属于同一个组播分布树的业务连接，将认为源到各叶的连接是同一组播ID业务的不同连接。
在处理源到叶节点的连接建立时，当携带有相同组播ID业务标识的信令路径建立消息经过各节点、申请时隙标签时，需要判断是否有同一组播业务的其它连接。若在此节点预留分配标签时查不到同一组播业务的其它建立连接，则认为路径建立消息经过的节点不在已建立路径之上，处理过程同建立普通业务路径一样。若在分配标签时会查到同一组播业务的其它建立连接，则认为路径建立消息经过点也在同一组播业务的其他建立连接上，将进一步判断此连接的出链路和已有连接的出链路是否相同。如果同一组播业务的其它连接使用的出链路与此连接的出链路不相同，则认为此节点是分叉点、将为此连接分配新的标签。这些路径建立消息到各叶节点时，回复的资源预留消息返回时也分别进行交叉连接转换的检查，并在源节点时标识连接成功。这样，多个单向路径在交叉点前复用相同的资源，形成了点对多点的路径树。
采用本发明所描述的方法，避免了在多个用户端口之间建立连接时必须通过两两建立连接的方式才能在所有端口之间建立链路，以致耗费大量的CE与PE之间的端口资源以及大量的骨干网波长和时隙资源的缺点，节省了运营商大量的资源的占用，进而使得网络升级的成本明显降低，如果采用本发明所述方法，经统计分析可知能少建立一半左右的链路便可满足要求，而且成员越多优势越明显。带来的对端口和时隙资源的节省也是非常显著的，由此带来的服务级别和保护恢复能力都可相应提高。而且，在节点规模比较大的情况下，可以不需要传统的通过路由协议进行组播地址表的扩散，通过到管理平面去查找，就能快速的得到本组内其他所有成员的组播路由信息，避免了通过路由协议进行组播路由扩散的不可靠性、速度慢、以及当网络规模增大网络层次增加的时候带来的复杂性问题，降低了对不同路由协议进行扩展对互连互通造成的风险问题。
在智能光网络的机制下，通过本发明所述的控制平面实现组播方式，能够很方便的实现对现有智能光网络设备进行平滑的升级，直接实现对光组播的支持以及链路的复合使用和动态分配，无需管理平面的参与；通过信令来通知新成员的加入以及触发组播建立过程，直接的源节点和目的节点之间的信令机制可以保证快速可靠的建立组播路径，实现组播成员表和组播路由表的生成和维护。另外，通过全局组成员地址表的使用，可以快速的生成客户网可见的拓扑视图，运营商也可以看到光组播对资源的使用情况；通过直接查找业务管理模块的SLA策略，可以方便的对网络和连接的属性进行定制和规划，便于实现保护恢复等机制；通过对目前的端口连接情况和当前实际发生的骨干网连接带宽等进行统计，有利于计费等实现，作为客户也可以实时了解当前的计费情况，并根据当前的资源使用情况和计费水平随时对连接进行调整，包括重新建立连接，断开连接以及修改连接属性和带宽等。除此之外，本发明所述方法可以方便的进行组播路径的管理和不同用户终端之间信息的隔离过滤。
图1是本发明所述方法中组管理示意图。
图2是本发明所述方法中组播路径节点处理流程图。
图3是本发明所述方法中建立在组成员表之后的组播表结构图。
图4是本发明所述方法中节点之间的信令处理流程图。
图5是本发明所述方法中启动组播路径建立的流程图。
图6是本发明所述方法中组播路径拆除的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图，详细描述技术方案的实施。
本发现所述的方法在通过管理平面的业务管理模块或者控制平面UNI-N(用户网络接口网络侧)设备实施光网络的用户组管理的基础上，采用基于管理平面和控制平面进行管理的光组播机制，通过组播路由的动态建立，叶节点增加和删除，链路总结，以及逐条建立连接的方法，在网络规模比较大的情况下可以节省大量的路径建立和带宽，可以避免网络规模增大带来的资源浪费等问题，大大增加组播光网络建立和管理的效率，增加服务水平和保护恢复能力，使运营商的资源得到更加合理的利用，降低了用户成本，同时具备其他更多的优点。
本发明是在ASON的框架体系结构中，管理平面或者控制平面的UNI-N节点要维护组播组，组播成员表以及组播路由表。其中组播组中包含了每条光组播业务所申请的网络带宽，服务级别，保护级别，加入组所需的ID和口令等；每个组播组成员表包含了组员的ID和口令，权限，组成员地址等；成员组播路由表指明了每条连接的路径，链路容量和每节链路的SLA约束参数等信息，以及光组播内每一个组成员到所有目的成员端口的连接地址，以树的形式表示。
光组播的特点是可以在同一个组播组内实现统一的安全机制的基础上，就应用来说，除了最常见的共享媒体业务流的形式，还可以承载IP等多种业务，可以方便地实现企业互连，会议电视，OVPN以及家庭流媒体业务。
光组播和传统的IP网组播不同的是，要实现数据的传输，必须预先建立一条光连接，通过GMPLS(通用多协议标记交换技术)的信令机制在各个光节点上预约相应的资源并进行交叉连接，也就是说必须建立一定的通道。
本发明所提出的机制基于智能光网络的光组播中，源客户设备可以和目的客户之间通过自动发现机制、信令机制或者管理平面查找定位机制，得知组内其他目的客户节点的地址，然后通过GMPLS信令机制在客户设备相连的源PE和目的PE之间发起建链过程。
当一个用户申请某个光组播业务时，首先根据控制平面源端或者管理平面维护的组播路由表，计算出一条业务路径，然后查找源节点中相同业务属性的路由，如果有相同路径部分的，则建立组播路由，在初始的路径进行复合，也就是直到分支节点之前，不进行资源的预留和下发，在分支节点，进行网元节点设备交叉端口的扩展连接和倒换，然后通过GMPLS信令的路径建立消息继续新路径的建立过程。在这个过程中，GMPLS信令只建立新的路径，已有的可以利用的路径不重复建立，只在分支节点进行新端口的转发倒换。上述过程的前提是要统一建立全局唯一的业务标识，只有同样业务属性的连接可以重复利用已有的路径。
要实现上述目的，要为源节点建立一个基于同一个数据源的组播组，这个组播组可以在管理平面的组播成员组和组播地址表中实现，也可以在源节点的CE或者PE的组播组和组播地址表中实现。组成员表的每一个成员后引出一个组播表，如果没有组播路径则为空，如果有则和组地址表一样的方式建立组播路径，按照二叉树(或者是树)的形式往后延伸组播路径。
图1为ASON中实现光组播的配置示意图。
通过管理平面进行组播组管理的方法，具体过程是●新用户加入到组播组，通过管理平面校验登陆组所需的ID和口令，找到相应的组播源，并添加组播成员；●添加到相应组播源的组播组后，触发组播源到新加入用户成员之间的建立连接过程；●触发组播源节点设备到新加入用户成员之间的连接建立过程，则由入口PE开始计算路径，通过信令启动到目的节点的建链过程，方法是首先计算出源节点到新节点的业务路径；●源节点PE将计算出来的业务路径和组播地址表中的已有路径进行对比，找出相同的路径以及开始分支的节点，然后向相邻的PE发出建链请求；●源节点的PE向目的端口相连的PE发出通过GMPLS信令中扩展的路径建立消息，对于共同路径，按照预留路径的策略，共享使用先前已经预留的资源，不进行下发；如果当前的带宽等不符合要求，则通过BOD等机制进行带宽的修正；●建链成功后填写位于管理平面的组地址表和组播表，指明了每条连接的路径和链路容量以及服务级别等信息；●当新加用户成员与组播源节点设备的路径都已经建立成功，则开始进行组播路径的测试和监控过程。
通过控制平面进行组播组管理的方法是●新用户想要加入到光组播组，通过自动发现的机制找到需要的业务源节点PE，发出一条信令到该源节点要求加入到该组播组，同时申请相应的口令；●如果新目的用户已经拥有该组播组的口令，则通过扩展的组播请求信令发到源节点PE，校验登陆组播组所需的ID和口令；●如果组播源同意新成员的加入，则触发源节点设备到新加入用户设备成员的连接过程，由入口PE开始计算源节点到新节点的业务路径；●源节点PE将计算出来的业务路径和组播地址表中的已有路径进行对比，找出相同的路径以及开始分支的节点，然后向相邻的PE发出建链请求；●源节点的PE向目的端口相连的PE发出通过GMPLS信令中扩展的路径建立消息，对于共同路径，按照预留路径的策略，共享使用先前已经预留的资源，不进行下发；如果当前的带宽等不符合要求，则通过BOD等机制进行带宽的修正。
图2是组播路径节点处理流程。
对于该组播连接，在源PE、P节点之间的链路资源是为多条连接所共享的，即在P分支点上游的一个B带宽的链路内容在P节点被复制成多条链路内容，对应着下游的多条分支，由于光网络的特殊性，这些连接的带宽、编码等属性都完全一致，下面是源PE和P节点接到Create Request后的处理流程，组播节点处理的步骤是●源PE和P节点接到Create Request，检查连接请求的合法性；●对于该组播连接，在源PE、P节点之间的链路资源是为多条连接所共享的，即在P分支点上游的一个B带宽的链路内容在P节点被复制成多条链路内容，对应着下游的多条分支，由于光网络的特殊性，这些连接的带宽、编码等属性都完全一致；●如果合法则启动组播连接；●如果是本节点组播第一次经过，则正常处理，预留资源；●如果此节点是分支节点，则转发建链请求，此节点传送层硬件在下游做复制；●否则转发建链请求，共享资源。
图3是建立在组成员表之后的组播表结构，图4是节点之间的信令处理流程，图5为ASON中启动组播路径建立的流程图。
通过图4和图5所示建立的步骤是1.当组播组内增加了第二个成员以后，由第一个成员作为源节点，向第二个成员发起建立连接的过程；2.连接建立完成，填写组地址表以及组播地址表；3.当第三个用户成员加入，并请求和第一个成员建立连接，接到请求以后，由第一个成员向第三个成员发起建链过程，方法是首先计算出第一个节点到第三个节点的业务路径；4.第一个成员CE将计算出来的业务路径和组播地址表中的已有路径进行对比，找出相同的路径以及开始分支的节点，然后向相邻的PE发出建链请求；5.源节点的PE向目的端口相连的PE发出通过GMPLS信令中扩展的路径建立消息，对于相同的A点到B点之间的路径，按照预留路径的策略，保留一定的资源，但不进行下发；如果当前的带宽等不符合要求，则通过BOD等机制进行带宽的修正；6.路径建立请求消息到达分支点B后，从B点到C点，从C点到E点，要建立新的路径；7.目的CE端口收到建链路径请求的消息后，如果同意当前的设定，发出确认消息，目的端口相连的PE开始向源节点返回资源预留响应消息；8.资源预留响应消息到达分支点B后，在B节点设备上进行入端口到两个出端口的电交叉倒换动作，即从原来的入端口到D一个方向执行一个1×2的交叉，增加一个到E的方向；9.资源预留响应消息在经历B到A的过程中不发生资源预留的动作，不向传送代理下发倒换动作；10.B节点向目的节点发出资源预留响应消息，不再向上游转发预留消息，同时向上游源节点发一个Notify消息，通知源节点PE设备建链成功；11.源节点PE设备通知源端口CE设备，收到路径建立成功的消息后，则填写组播地址表，如果中间的开关只能是1×2的开关，则整个组播树是一个二叉树，组播地址表按照二叉树的方式进行遍历和匹配；建立过程中如果1×2的开关已满，则必须建立新的路径；如果中间的开关是1×4的，则整个组播树是一个树的形式进行遍历和匹配；中间用到的遍历和匹配算法不是本发明进行描述的范畴。
图6所示组播路径拆除的过程是1.当组播组内有一个成员决定退出或者要求拆除和另一个成员之间的光通道链路时，分别由每条通道的源节点向目的节点发起拆除连接的过程；2.首先查找组地址表以及组播地址表，由源节点按照通道路径发起删除请求消息；3.源节点CE将计算出来的业务路径和组播地址表中的已有路径进行对比，找出相同的路径以及开始分支的节点；
4.源节点的PE向目的端口相连的PE发出通过GMPLS信令中扩展的删除请求消息，对于A点到B点之间的路径，如果本组播业务还有其他连接此段路径的情况下，资源不回收；如果当前的带宽等已经需要调整，则通过BOD等机制进行带宽的修正；5.删除请求消息到达分支点B后，从B点到C点，从C点到E点，开始路径的拆除工作；6.目的CE端口收到拆除路径请求的消息后，发出确认消息，目的端口相连的PE开始向源节点返回删除确认消息；7.删除确认消息到达分支点B后，在B节点设备上进行入端口到两个出端口的电交叉倒换动作，即从原来的两个出端口的交叉断开到E方向的连接；8.删除确认消息在经历B到A的过程中不发生拆链的动作，不向传送代理下发倒换动作；9.源端口CE设备收到路径拆除成功的消息，更新组播地址表和组成员地址表。
如果在B到A节点不用进行减少一部分带宽，则由此处向PE2发出确认消息；如果要删除多余的带宽，则进行向上游继续发送删除响应消息。
权利要求
1.一种在智能光网络中实现光组播实现的方法，包括如下步骤统一建立全局唯一的业务标识，只有同样业务属性的连接可以重复利用已有的路径；为源节点建立一个基于同一个数据源的组播组，这个组播组可以在管理平面的组播成员组和组播地址表中实现，也可以在源节点的客户设备设备或者服务商设备的组播组和组播地址表中实现；组成员表的每一个成员后引出一个组播表，如果没有组播路径则为空，如果有则和组地址表一样的方式建立组播路径，按照二叉树的形式往后延伸组播路径；当一个用户申请某个光组播业务时，首先根据控制平面源端或者管理平面维护的组播路由表，计算出一条业务路径；然后查找源节点中相同业务属性的路由，如果有相同路径部分的，则建立组播路由，在初始的路径进行复合，也就是直到分支节点之前，不进行资源的预留和下发，在分支节点，进行网元节点设备交叉端口的扩展连接和倒换；再然后通过GMPLS信令的路径建立消息继续新路径的建立过程，在这个过程中，GMPLS信令只建立新的路径，已有的可以利用的路径不重复建立，只在分支节点进行新端口的转发倒换。
2.根据权利要求1所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，在基于管理平面的集中式实现方式中，具体实施步骤是(1)新用户通过登陆到管理平面的组播业务模块，查看搜索所需的组播源，申请并校验登陆相应组播组所需的ID和口令，查看本组网络拓扑情况，然后添加组成员，设置组成员表的权限和成员端口地址等信息；(2)触发组播源节点设备到新加入用户成员之间的连接建立过程，由入口服务商设备开始计算路径，通过信令启动到目的节点的建链过程；(3)源节点服务商设备将计算出来的业务路径和组播地址表中的已有路径进行对比，找出相同的路径以及开始分支的节点，然后向相邻的服务商设备发出建链请求；(4)源节点的服务商设备向目的端口相连的服务商设备发出通过GMPLS信令中扩展的路径建立消息，对于共同路径，按照预留路径的策略，共享使用先前已经预留的资源，不进行下发；如果当前的带宽等不符合要求，则通过按需分配带宽等机制进行带宽的修正；(5)路径建立消息到达分支点后，到目的节点之间建立新的路径；(6)目的客户设备设备端口收到建链路径请求的消息后，如果同意当前的设定，发出确认消息，目的端口相连的服务商设备开始向源节点返回资源预留消息；(7)资源预留消息到达分支点后，在分支节点设备上进行入端口到两个出端口的节点设备交叉倒换动作；如果资源预留消息在经历之前已经预留的情况下不再预留，不向传送代理下发倒换动作；(9)源端口客户设备设备收到路径建立成功的消息，向两个目的设备发出测试，如果收到正确回应，则填写源节点设备上的组播地址表并同步到管理平面的组播路由表中，组播地址表按照树的形式进行遍历和匹配。
3.根据权利要求1所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，在基于控制平面的实现方式中，要求新的组播用户成员可以通过自动发现的机制发现源节点，并通过信令直接发送到源节点请求加入，如果源节点同意加入则计算出到目的节点的组播路由，实施建链过程并把结果添加到组播组和组播地址表中。
4.根据权利要求1所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，在基于控制平面的实现方式中，要求控制平面的源端能就自己的节目进行通告，目的节点要求加入源端的组播树，必须使用信令发出请求，或者向管理平面的组播管理单元提出请求。
5.根据权利要求1所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，在通过控制平面实现光组播的方式中，具体实施步骤是(1)新用户想要加入到光组播组，通过自动发现机制或者路由扩散机制找到需要的业务源节点服务商设备，发出一条信令到该源节点要求加入到该组播组，同时申请相应的口令；(2)如果新目的用户已经拥有该组播组的口令，则通过扩展的登陆信令发到源节点服务商设备，校验登陆组播组所需的ID和口令；(3)如果源节点设备允许新成员设备加入光组播组，则触发入口服务商设备计算业务路径的过程，通过信令启动到目的节点的建链；(4)源节点服务商设备将计算出来的业务路径和组播地址表中的已有路径进行对比，找出相同的路径以及开始分支的节点，然后向相邻的服务商设备发出建链请求；(5)源节点的服务商设备向目的端口相连的服务商设备发出通过GMPLS信令中扩展的路径建立消息，对于共同路径，按照预留路径的策略，共享使用先前已经预留的资源，不进行下发；如果当前的带宽等不符合要求，则通过按需分配带宽等机制进行带宽的修正；(6)路径建立消息到达分支点后，到目的节点之间要建立新的路径；(7)目的客户设备设备端口收到建链路径请求的消息后，如果同意当前的设定，发出确认消息，目的端口相连的服务商设备开始向源节点返回资源预留消息；(8)资源预留消息到达分支点后，在分支节点设备上进行入端口到两个出端口的节点设备交叉倒换动作；如果资源预留消息在经历之前已经预留的情况下不再预留，不向传送代理下发倒换动作；(9)源端口客户设备设备设备收到路径建立成功的消息，向两个目的设备发出测试，如果收到正确回应，则填写源节点设备上的组播成员表并同步到组播路由表中，组播地址表按照树的形式进行遍历和匹配。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，组播路由的计算基于多种约束条件，包括(1)在建立最短路径的时候，一是到目的节点之间的跳数最短，二是新建路径最短，即最大限度的利用已经建立的路径，可以通过查找原有的组播路由表，尽量应用已有的连接路径；(2)计算光网络的组播路由要满足链路带宽和端口能力的要求，可以加入显式路径或者节点的约束。
7.根据权利要求1到5中任一项所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，主干路由的保护和恢复水平不能低于到任何一个目的节点组播路径的保护和恢复水平。
8.根据权利要求1到5中任一项所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，组播成员可以动态地添加或离开已经存在的组播树，且不影响已存在的组播业务，所以在删除叶节点退出的连接时，不能影响到其它叶节点所需的连接。
9.根据权利要求1到5中任一项所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，如果需要增加带宽，则需要和源节点进行协商，修改复合路径的链路带宽。
10.根据权利要求1到5中任一项所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，如果新的路径要求修改服务等级协约级别，如果策略允许，则在原来的链路的基础上启动保护和恢复路径的要求，如果后来的建链请求低于当前要求，则维持现有链路。
11.根据权利要求1到5中任一项所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，在拆链的时候，客户成员客户设备设备通过GMPLS信令向相连的服务商设备端发出拆除连接进程，发送GMPLS信令机制的路径删除消息到每一个目的节点服务商设备；如果链路的某些节点之间属于组播路径，则该段链路保留；如果源节点成员退出，则向所有组播成员发出路径删除消息。
12.根据权利要求1到5中任一项所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，对路由机制的要求是在组播路由树的计算部分，由源节点的路由控制模块集中计算组播路由，根据网络的拓扑结构和组播业务属性计算出一个以源节点为根、宿节点为叶的组播树，并计算出源节点到各叶节点的唯一的源路由，将树的结构和路由记录在组播路由表中，并反馈给管理平面以备查询和组播业务管理。
13.根据权利要求12所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，组播路由算法的构造以最短路径算法为基础，采用从树主干到增枝增叶的树渐增大的过程计算组播树，具体包括如下步骤首先计算启动组播业务的一个目的节点到源点的主干路由，记录其中的节点的信息；当有另外的宿节点加入计算时，计算此宿节点到主干路由中各节点的最优路由时的中间节点并计算出到根的组播路径。
14.根据权利要求1到5中任一项所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，对信令机制的要求是GMPLS信令协议贯穿运行在UNI接口和网络内部，从源节点建立到各叶节点的点到多点的源路由；对于组播业务，在信令消息中使用全局唯一的组播组ID来标识属于同一个组播分布树的业务连接。
15.根据权利要求14所述的在智能光网络中实现光组播的方法，其特征在于，在处理源到叶节点的连接建立时，依照下述方式处理当携带有相同组播ID业务标识的信令路径建立消息经过各节点、申请时隙标签时，判断是否有同一组播业务的其它连接，若在此节点预留分配标签时查不到同一组播业务的其它建立连接，则认为路径建立消息经过的节点不在已建立路径之上，处理过程同建立普通业务路径一样；若在分配标签时会查到同一组播业务的其它建立连接，则认为路径建立消息经过点也在同一组播业务的其他建立连接上，进一步判断此连接的出链路和已有连接的出链路是否相同；如果同一组播业务的其它连接使用的出链路与此连接的出链路不相同，则认为此节点是分叉点、将为此连接分配新的标签，这些路径建立消息到各叶节点时，回复的资源预留消息返回时也分别进行交叉连接转换的检查，并在源节点时标识连接成功。
全文摘要
本发明公开了一种通讯领域中在智能光网络中实现光组播实现的方法，在通过管理平面的业务管理模块或者控制平面UNI－N(用户网络接口网络侧)设备实施光网络的用户组管理的基础上，采用基于管理平面和控制平面进行管理的光组播机制，通过组播路由的动态建立，叶节点增加和删除，链路总结，以及逐条建立连接的方法，在网络规模比较大的情况下可以节省大量的路径建立和带宽，可以避免网络规模增大带来的资源浪费等问题，大大增加组播光网络建立和管理的效率，增加服务水平和保护恢复能力，使运营商的资源得到更加合理的利用，降低了用户成本，同时具备其他更多的优点。
文档编号H04L12/56GK1773947SQ200410088898
公开日2006年5月17日 申请日期2004年11月9日 优先权日2004年11月9日
发明者李永, 吴庆丽 申请人:中兴通讯股份有限公司