一种建立频谱时序通道的方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种建立频谱时序通道的方法及装置，包括：在建立频谱时序通道的过程中，首节点及中间节点向下一跳节点发送路径消息，在路径消息中携带交换类型和为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息，交换类型表示频谱时序通道交换能力。本发明通过标签、扩展了新类型的Sender_Tspec对象，使得首节点在通过在RSVP-TE信令协议建立一条频谱时序通道的时候，能够根据扩展的Sender_Tspec对象在path消息中明确的描述需要占用的频谱资源的信息；还可以根据标签在Resv(预留)消息标识占用的频谱资源，建立一条频谱时序通道。
【专利说明】一种建立频谱时序通道的方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及光传送网络领域，尤其涉及一种建立频谱时序通道的方法及装置。
【背景技术】
[0002]当前的光传送网络架构中，信号的交换是按照波长为单位进行交换的，即交换的颗粒度为波长。交换矩阵要具体到每个OCh(Optical Channel，光通道)信号的层次上来对波长进行交换与过滤。
[0003]最新版的G.872光传送网络架构中提出了一种新的频谱规划和管理的方案，引入了频谱时序(Frequency Slot)的概念。频谱时序是一个管理意义上的概念，它并没有对现有的传送平面的信号带来改变。频谱时序意味着一大块连续的频谱，可以将一个或者多个OCh信号作为一个整体来交换转发，代表着一组OCh信号，可以通过在每个节点上配置一块连续的频谱来实现。
[0004]两个节点之间通过媒介(media)元素的级联，创建了一个频谱时序通道(Frequency Slot Channel),或者说创建了一条媒介路径。频谱时序通道可以包含一个或者多个OCh信号，能够方便网络的管理，且频谱时序可以作为一整块频谱进行交换，相比于单个波长交换，能够最大化传输距离。每个频谱时序通道是一条光媒介路径，可以通过中心频谱和谱宽来表示。如图1所示，一根光纤的可用频谱用外圈的椭圆来表示，可以划分为一个或者多个区域，代表一根光纤的可用频谱可以划分为多个频谱时序，划分的每一个区域包含一个或者多个区域，代表每一个频谱时序可以包含一个或者多个OCh信号。
[0005]从管理的角度来建模，一个频谱时序通道可以用来传送一个或者多个OCh信号，每个OCh信号占用不同的频谱。OCh信号与频谱时序通道可以看作不同的两层，频谱时序通道可以用来传送OCh信号，所以可以看作OCh信号的服务层，而OCh信号则可以看作频谱时序通道的客户层；已经建立的频谱时序通道所在层可以作为OCh信号所在层的转发邻接(Forwarding Adjacency),看作OCh信号所在层的一条链路,用于OCh信号这一层的路径建立使用，已经建立的频谱时序通道通过路由协议在OCh信号发布通道内的可用频谱信息，这样负责OCh信号所在层路径计算的路径计算单元就可以根据频谱时序通道中的可用频谱的信息建立一条OCh层的路径。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种建立频谱时序通道的方法及装置，能够实现通过信令建立频谱时序通道。
[0007]为解决上述技术问题，本发明的一种建立频谱时序通道的方法，包括:
[0008]在建立频谱时序通道的过程中，首节点及中间节点向下一跳节点发送路径消息，在路径消息中携带交换类型和为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息，所述交换类型表示频谱时序通道交换能力。
[0009]进一步地，在集中式路径计算场景中，所述为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息为频谱时序通道在所经过的每个节点上的中心频率和频谱宽度。
[0010]进一步地,还包括:
[0011]尾节点在接收到所述路径消息后，根据频谱时序通道在尾节点上的中心频率和频谱宽度为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带频谱时序通道在上一跳节点上的中心频率和频谱宽度。
[0012]进一步地，在消息中通过携带标签标识所述中心频率和频谱宽度，所述标签中包含用于计算所述中心频率的参数和用于计算频谱宽度的参数。
[0013]进一步地，频谱时序通道的中间节点在接收到预留消息后，根据预留消息中携带的中心频率和频谱宽度为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带频谱时序通道在上一跳节点上的中心频率和频谱宽度；
[0014]首节点在接收到预留消息后，根据预留消息中携带的中心频率和频谱宽度为频谱时序通道预留频谱资源。
[0015]进一步地，在分布式路径计算场景中，所述为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息为频谱时序通道的频谱宽度和光纤可用频谱。
[0016]进一步地，还包括:
[0017]尾节点在接收到路径消息后，根据频谱时序通道的频谱宽度从路径消息携带的光纤可用频谱中选取一块频谱，为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带选取的频谱的中心频率和频谱宽度。
[0018]进一步地，在消息中通过携带标签标识所述中心频率和频谱宽度，所述标签中包含用于计算所述中心频率的参数和用于计算频谱宽度的参数。
[0019]进一步地,还包括:
[0020]频谱时序通道的中间节点在接收到预留消息后，根据预留消息中携带的中心频率和频谱宽度为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带尾节点选取的频谱的中心频率和频谱宽度；
[0021]首节点在接收到预留消息后，根据预留消息中携带的中心频率和频谱宽度为频谱时序通道预留频谱资源。
[0022]进一步地，在消息中通过携带对象标识所述频谱时序通道的频谱宽度，所述对象中包含用于计算所述频谱时序通道的频谱宽度的参数。
[0023]进一步地，一种建立频谱时序通道的装置，路径建立模块，其中:
[0024]所述路径建立模块，用于在建立频谱时序通道的过程中，向下一跳节点发送路径消息，在路径消息中携带交换能力类型和为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息，所述交换能力类型表示频谱时序通道交换能力。
[0025]进一步地，在集中式路径计算场景中，所述为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息为频谱时序通道在所经过的每个节点上的中心频率和频谱宽度；在分布式路径计算场景中，所述为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息为频谱时序通道的频谱宽度和光纤可用频谱。
[0026]进一步地，还包括资源预留模块，其中:
[0027]所述资源预留模块，用于为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带中心频率和频谱宽度。[0028]进一步地，在消息中通过携带标签标识所述中心频率和频谱宽度，所述标签中包含用于计算所述中心频率的参数和用于计算频谱宽度的参数。
[0029]进一步地，在消息中通过携带对象标识所述频谱时序通道的频谱宽度，所述对象中包含用于计算所述频谱时序通道的频谱宽度的参数。
[0030]综上所述,本发明通过标签、扩展了新类型的Sender_Tspec对象,使得首节点在通过在RSVP-TE信令协议建立一条频谱时序通道的时候，能够根据扩展的SenderJspec对象在path消息中明确的描述需要占用的频谱资源的信息；还可以根据标签在Resv(预留)消息标识占用的频谱资源，建立一条频谱时序通道。在现有的RSVP-TE信令中并没有类似的定义或对象来帮助信令建立一条频谱时序通道，根据本发明中定义的标签及扩展的Sender_Tspec对象，能够克服RSVP-TE信令不能建立频谱时序通道的缺陷，使得RSVP-TE信令能够应用到频谱时序通道路径建立的场景中。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为现有的光传送网络的架构图；
[0032]图2为本发明中定义交换能力类型的示意图；
[0033]图3为本发明中扩展的Sender_Tspec对象的示意图；
[0034]图4为本发明中定义的标签的示意图；
[0035]图5为本发明中集中式算路场景下建立频谱时序通道的流程图；
[0036]图6为本发明中分布式算路场景下建立频谱时序通道的流程图。
【具体实施方式】
[0037]本实施方式是通过对RSVP-TE (资源预留协议-流量工程)信令进行扩展来支持建立一条频谱时序通道。在集中式算路的场景下建立一条频谱时序通道的过程中，控制平面路径计算模块会根据光纤上的可用频谱计算出一块可用的端到端频谱来供频谱时序通道使用，然后通过信令来发起频谱时序通道的建立；在分布式路径计算的场景下，由RSVP-TE信令的path(路径)消息沿路收集每个节点的可用频谱范围，尾节点根据path消息收集的可用的频谱范围在Resv(预留)消息中预留频谱资源。
[0038]本实施方式针对目前无法通过信令建立频谱时序通道的问题，提出了一种建立频谱时序通道的方法和装置，主要是通过对RSVP-TE信令的扩展来实现通过信令建立一条频谱时序通道。
[0039]本实施方式的方案包含两个部分的扩展:
[0040]第一个部分是定义新的交换类型，以及新定义的对象携带需要分配的频谱宽度信
肩、O
[0041]第二个部分是定义新的标签，将新定义的标签携带在Resv消息中，指示每个节点预留频谱资源，节点根据Resv消息中的资源信息在本地分配资源；标签也可以携带在path消息中的ER0(Explicit Route Object,显式路径对象)中进行显式的标签控制。
[0042]根据不同的算路场景，信令携带的对象会有不同。当采用集中式算路场景时，由路径计算单元计算出一条合适的端到端路径，分配好各节点使用的标签，携带在path消息中的ERO中，进行端到端的建路；在采用分布式路径建立的场景中，需要使用path消息沿途收集各个节点可用的频谱信息，尾节点根据path消息中携带的光纤可用频谱选择一块合适的连续的频谱，将频谱的中心频率和频谱宽度携带在Resv消息中，完成路径的建立。
[0043]实施例:
[0044](I)在使用信令建立频谱时序通道的过程中，首先发送路径path消息，path消息中携带标签请求对象，如图2所示，图2为[RFC3471]中定义的标签请求对象，其中包括需要建立路径的交换类型(Switching Type)、编码类型(Encoding Type)及负载类型(G-PID, payload type)。
[0045]需要定义一种新的交换类型来表示请求建立的路径的交换能力为频谱时序通道交换能力。编码类型及负载类型可以继续使用[RFC3471]中定义的类型。
[0046]ValueType
[0047]--------------
[0048]*(待分配)Frequency Slot Channel
[0049]在使用信令建立路径时，带宽作为一种资源，需要在各个节点占用带宽资源，所以在建立路径的path消息中需要携带带宽信息。在本文描述的光传送网络中，频谱作为一种资源，在建路过程中需要携带在 路径path消息中。根据目前RSVP-TE信令中定义的对象，需要在Sender_TSpeC (发送者流量规范)对象中定义一个新的值来描述需要占用的频谱宽度。具体如图3扩展的Sender_Tspec对象所示。
[0050]图3所示为Sender_Tspec对象,在此字段扩展了 16个比特用于携带一个m值,用于表示请求路径的频谱宽度，也 即是频谱资源信息。
[0051]对Sender_Tspec对象每个字段的定义如下:
[0052]Class-Num (分类编号):12 ;C_Type (类型):待分配;
[0053]m(16比特):频谱宽度可以表示为12.5GHz*m。
[0054](2)标签的定义
[0055]在使用信令建立频谱时序通道的过程中，需要在Resv消息中携带标签来在沿路各节点预留资源。对于频谱时序通道来说，标签应该能够标识频谱的位置及谱宽的信息。如图4所示标签格式，其中各字段的定义如下:
[0056]Grid(栅格)字段:本字段使用预留值，不包含任何含义。
[0057]C.S.(通道间隔)字段:目前已经定义的通道间隔有6.25GHz，12.5GHz，25GHz，50GHz,IOOGHz。
[0058]Identifier (标示)字段:用于区分不同的发射机，这些发射机发送相同频谱。
[0059]η:用于表示中心频率，计算公式为:
[0060]中心频率=193.1THz+n*C.S.(THz)
[0061]m:用于表示谱宽，其中谱宽可以定义为12.5GHz*m。
[0062]信令建路过程如下:
[0063]本实施方式描述了集中式算路场景下与分布式路径计算场景下两种信令建路的过程。
[0064](I)集中式算路场景
[0065]如图5所示，在集中式算路场景下，需要建立一条ingress节点到egress节点的频谱时序通道，建立频谱时序通道的方法，包括:[0066]步骤1:1ngress节点在发送路径建立信令消息之前,首先ingress节点的路径建立模块发送路径计算请求消息给路径计算单元PCE的路径计算模块，路径计算请求消息中包括要建立的频谱时序通道的首尾节点信息、通道的谱宽信息等；
[0067]步骤2:路径计算模块根据掌握的拓扑信息及每个节点的可用频谱信息，计算出一条端到端路径之后返回路径计算应答消息给路径建立首节点ingress节点的路径建立模块，其中，路径计算应答消息中包含ERO对象，ERO对象中包括路径信息及为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息；
[0068]为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息频谱时序通道在所经过的每个节点上的中心频率和频谱宽度，中心频率和频谱宽度通过标签标识,标签中包含用于计算中心频率的参数以及用于计算谱宽的参数。
[0069]假设计算后的路径为Ingress-Node i_Node j-Egress,则ERO中包含的信息为(Ingress, Label I — Node i, Label 2 — Node j, Label 3 — Egress, Label 4),其中 Label使用图4定义的标签格式，根据波长连续性的特性，端到端的路径在不使用波长转换器OEO的情况下每个节点所使用的频谱是相同的，所以在没有波长转换器OEO的情况下，Label
I,Label2, Label3, Label 4 是相同的。
[0070]步骤3:首节点ingress的路径建立模块根据路径计算单元返回的路径计算应答消息中的ERO封装信令path路径消息，在path消息中使用ERO携带标签来显式控制需要分配的频谱，ERO中的内容与路径计算应答消息中返回的内容是相同的；
[0071]步骤4:首节点ingress的资源预留模块使用RRO (Record Route Object,记录式路由对象)来记录首节点的标签，此时RRO中包含的内容为(Ingress，Label I)，将ERO中Ingress节点的信息剔除,然后发送给下一跳Node i节点的路径建立模块,此时ERO中的信息为(Node i, Label 2 — Node j, Label 3 — Egress Label 4)；
[0072]步骤5:Node i节点的路径建立模块在接收到path消息时，Node i节点的资源预留模块使用RRO来记录本节点的标签，此时RRO中包含的内容为(Node i，Label2 — Ingress, Label I),将ERO中Node i节点的信息剔除,然后发送给下一跳节点的路径建立模块，此时ERO中的信息为(Node j, Label 3 — Egress, Label 4)，直到发送至尾节点；
[0073]步骤6:尾节点Egress路径建立模块接收到path消息,此时path消息中ERO包含的信息为(Egress, Label 4), RRO 包含的信息为(Node j, Label 3 — Node i, Label2 — Ingress, Label I),尾节点Egress的资源预留模块根据ERO中的显式标签信息(Egress, Label 4)在本节点预留资源；
[0074]步骤7:预留资源成功后，发送Resv(预留)消息给上一跳Node j节点的路径建立模块，Resv消息根据RRO中携带的标签内容Label 3来填写Label，将RRO中Node j的信息删除，此时RRO中包含的信息为(Node i，Label 2— Ingress, Label I)，发送给上一跳Nodej节点；
[0075]步骤8:上一跳Node j节点的路径建立模块在接收到尾节点发送来的Resv消息之后，节点Node j的资源预留模块根据Resv消息中的Label预留频谱资源，然后根据Resv消息中的RRO中携带的标签来填写Label，将RRO中Node i的信息删除，发送给上一跳Nodei节点，直到发送给首节点Ingress,完成频谱时序通道的建立。
[0076](2)分布式路径计算场景[0077]如图6所示,在分布式路径计算的场景下,建立一条ingress节点到egress节点的频谱时序通道，建立频谱时序通道的方法，包括:
[0078]步骤1:首节点ingress路径建立模块发起信令进程，发送path消息给下一跳Node i节点的路径建立模块,其中，path消息包含标签请求Label_request对象、Labe 1_set对象(在RFC3473中定义)、Sender_Tspec对象，其中，标签请求Label_request对象中使用本文定义的新的交换类型，表示请求建立的是一条频谱时序通道；Sender_Tspec对象中携带建立路径的谱宽；Label_Set对象用于表示可用于建立路径的光纤可用频谱，光纤可用频谱的谱宽应大于Sender_Tspec对象中指示的频谱宽度；
[0079]假设首节点Ingress节点中的光纤可用频谱为spectruml, spectrum2,spectrum3, spectrum4,则在label_set对象中携带这四段可用的频谱。
[0080]步骤2:Node i节点的路径建立模块在接收到首节点发送过来的path消息后,根据Labelrequest对象明确需要建立一条频谱时序通道，然后根据本节点中光纤可用的频谱及根据Sender_Tspec对象中的信息确定需要建立路径的谱宽,对Label_set对象中的光纤可用频谱进行修剪，根据频谱连续性特性，即每个节点使用的频谱范围应该是相同的，来明确哪些频谱可以供本节点及path消息所经过的上游Ingress节点共同可用的；
[0081]假设Node i节点与上游Ingress节点重合的频谱区域为spectruml, spectrum3,spectrum4,则使用这三段频谱来填充Label_set对象；如果label_set对象修剪完毕之后为空，表明目前所走的路径没有可用频谱，可以根据[RFC4920]的定义发送回溯消息给上一跳节点，选取一条不同的路径。
[0082]步骤3:发送path消息给下一跳Node j节点的路径建立模块；重复上述过程，直到发送到尾节点Egress的路径建立模块；
[0083]步骤4:尾节点路径建立模块在接收到path消息时，根据Label_set对象中的可用频谱范围及Sender_Tspec对象中的信息,选取一段连续的可用频谱，携带在标签对象中，资源预留模块在本地预留频谱资源，然后尾节点的路径建立模块发送Resv消息给上一跳节点Node j节点的路径建立模块，Resv消息中包含标签对象；
[0084]步骤5:上一跳Node j节点的路径建立模块在接收到尾节点发送过来的Resv消息后，资源预留模块根据标签信息在本地预留频谱资源，然后发送Resv消息给上一跳Nodei节点，直到发送到首节点Ingress节点的路径建立模块,完成资源预留及路径的建立。
[0085]分布式路径建立场景只针对节点中不使用波长转换器0E0的场景。
[0086]本发明还提供了一种建立频谱时序通道的装置，包括:路径建立模块，其中:
[0087]路径建立模块，用于在建立频谱时序通道的过程中，向下一跳节点发送路径消息，在路径消息中携带交换能力类型和为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息，交换能力类型表示频谱时序通道交换能力。
[0088]在集中式路径计算场景中，为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息为频谱时序通道在所经过的每个节点上的中心频率和频谱宽度；在分布式路径计算场景中，为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息为频谱时序通道的频谱宽度和光纤可用频谱。
[0089]该装置还包括资源预留模块，其中:
[0090]资源预留模块，用于为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带中心频率和频谱宽度。[0091 ] 在消息中通过携带标签标识中心频率和频谱宽度，标签中包含用于计算中心频率的参数和用于计算频谱宽度的参数。
[0092]在消息中通过携带对象标识频谱时序通道的频谱宽度，对象中包含用于计算频谱时序通道的频谱宽度的参数。
[0093]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当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。
【权利要求】
1.一种建立频谱时序通道的方法，其特征在于，包括: 在建立频谱时序通道的过程中，首节点及中间节点向下一跳节点发送路径消息，在路径消息中携带交换类型和为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息，所述交换类型表示频谱时序通道交换能力。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 在集中式路径计算场景中，所述为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息为频谱时序通道在所经过的每个节点上的中心频率和频谱宽度。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括: 尾节点在接收到所述路径消息后，根据频谱时序通道在尾节点上的中心频率和频谱宽度为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带频谱时序通道在上一跳节点上的中心频率和频谱宽度。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于: 在消息中通过携带标签标识所述中心频率和频谱宽度，所述标签中包含用于计算所述中心频率的参数和用于计算频谱宽度的参数。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于: 频谱时序通道的中间节点在接收到预留消息后，根据预留消息中携带的中心频率和频谱宽度为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带频谱时序通道在上一跳节点上的中心频率和频谱宽度； 首节点在接收到预留消息后，根据预留消息中携带的中心频率和频谱宽度为频谱时序通道预留频谱资源。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于: 在分布式路径计算场景中，所述为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息为频谱时序通道的频谱宽度和光纤可用频谱。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括: 尾节点在接收到路径消息后，根据频谱时序通道的频谱宽度从路径消息携带的光纤可用频谱中选取一块频谱，为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带选取的频谱的中心频率和频谱宽度。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于: 在消息中通过携带标签标识所述中心频率和频谱宽度，所述标签中包含用于计算所述中心频率的参数和用于计算频谱宽度的参数。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括: 频谱时序通道的中间节点在接收到预留消息后，根据预留消息中携带的中心频率和频谱宽度为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带尾节点选取的频谱的中心频率和频谱宽度； 首节点在接收到预留消息后，根据预留消息中携带的中心频率和频谱宽度为频谱时序通道预留频谱资源。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在消息中通过携带对象标识所述频谱时序通道的频谱宽度，所述对象中包含用于计算所述频谱时序通道的频谱宽度的参数。
11.一种建立频谱时序通道的装置，其特征在于，路径建立模块，其中:所述路径建立模块，用于在建立频谱时序通道的过程中，向下一跳节点发送路径消息，在路径消息中携带交换能力类型和为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息，所述交换能力类型表示频谱时序通道交换能力。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于: 在集中式路径计算场景中，所述为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息为频谱时序通道在所经过的每个节点上的中心频率和频谱宽度；在分布式路径计算场景中，所述为频谱时序通道预留资源所需的频谱资源信息为频谱时序通道的频谱宽度和光纤可用频-1'TfeP曰。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括资源预留模块，其中: 所述资源预留模块，用于为频谱时序通道预留频谱资源，并向上一跳节点发送预留消息，在预留消息中携带中心频率和频谱宽度。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于: 在消息中通过携带标签标识所述中心频率和频谱宽度，所述标签中包含用于计算所述中心频率的参数和用于计算频谱宽度的参数。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于: 在消息中通过携带对象标识所述频谱时序通道的频谱宽度，所述对象中包含用于计算所述频谱时序通道的频谱宽度的参数。
【文档编号】H04Q11/00GK103533463SQ201210233885
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年7月6日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】王其磊, 高开林 申请人:中兴通讯股份有限公司