用于波分复用(WDM)系统内的路由器与光节点之间的逻辑关联的方法和装置与流程

本文所描述的一些实施例一般性地涉及用于波分复用(wdm)系统的方法和装置。特别地，但不以限制的方式，本文所描述的一些实施例涉及用于将wdm系统中的路由器与光节点逻辑地进行关联的方法和装置。

背景技术：

在当前的光通信系统中，对路由器和光收发机(本文也被称为“光节点”)的管理通常独立地由不同的管理系统来执行。光节点中的每个光节点连接到多个路由器。路由器中的每个路由器经由多个光节点将光信号转发到多个方向上。因此，多对多关系存在于路由器与光节点之间。然而，路由器不具有与它们连接了多少光节点有关的信息。类似地，光节点不具有与它们处置多少路由器有关的信息。路由器与光节点之间的关联的信息对路由器的用户是合意的，从而用户能够更好地控制光节点与路由器之间的交互。

因此，存在对于将光通信系统中的路由器的端口与光节点逻辑地进行关联的方法和装置的需要。

技术实现要素：

在一些实施例中，一种装置包括存储器以及操作地耦合到该存储器的处理器。该处理器被配置为操作地耦合到具有端口集合的光复用器。该处理器被配置为将该端口集合划分为包括第一端口组和第二端口组的端口组集合。第一端口组包括来自该端口集合的第一端口集合，并且第二端口组包括来自该端口集合的第二端口集合。第二端口集合与第一端口集合相互排斥。该处理器被配置为将第一端口组与第一路由器相关联并且将第二端口组与第二路由器相关联。当光复用器操作地耦合到第一路由器和第二路由器时，第一路由器经由第一端口集合而非第二端口集合操作地耦合到光复用器，并且第二路由器经由第二端口集合而非第一端口集合操作地耦合到光复用器。

附图说明

图1是图示了根据实施例的光通信系统的一部分的示意图。

图2是图示了根据实施例的在光复用器和光解复用器内的端口划分的示图。

图3是图示了根据实施例的光复用器与路由器之间的逻辑关联的示意图。

图4是图示了根据实施例的光复用器与路由器之间的逻辑关联的方法的流程图。

具体实施方式

在一些实施例中，一种装置包括存储器和操作地耦合到该存储器的处理器。该处理器被配置为操作地耦合到具有端口集合的光复用器。该处理器被配置为将该端口集合划分为包括第一端口组和第二端口组的端口组集合。第一端口组包括来自该端口集合的第一端口集合，并且第二端口组包括来自该端口集合的第二端口集合。第二端口集合与第一端口集合相互排斥。该处理器被配置为将第一端口组与第一路由器相关联，并且将第二端口组与第二路由器相关联。当光复用器操作地耦合到第一路由器和第二路由器时，第一路由器经由第一端口集合而非第二端口集合操作地耦合到光复用器，并且第二路由器经由第二端口集合而非第一端口集合操作地耦合到光复用器。

在一些实施例中，光复用器内的端口集合能够被虚拟化并且被划分为端口组集合。基于从路由器接收的请求，光复用器能够将来自端口组集合的端口组与该路由器相关联，以使得该路由器能够经由该端口组中的端口从光复用器/向光复用器传送(communicate)光信号。光复用器能够与多个路由器相关联，并且路由器能够与多个光复用器相关联。这样的实施例允许路由器和光复用器两者对路由器与光复用器之间的数据通信具有更好的控制和管理。

如本说明书中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数个指示物，除非上下文清楚地另有指示。因此，例如，术语“端口”被意图为意指单个端口或多个端口。术语“端口组”被意图为意指单个端口组或多个端口组。

图1是图示了根据实施例的光通信网络的一部分的示意图。光通信网络100能够是例如光纤网络(例如，局域网(lan))、城域网(man)、广域网(wan)、或长途网络)、或者具有无线网络(例如，无线局域网(wlan))和有线网络(例如，以太网)两者的功能的融合式网络。在一些实施方式中，光通信网络100能够是波分复用(wdm)系统或者密集波分复用(dwdm)系统。

光通信网络100包括多个路由器(例如，路由器101、102和103)、光复用器121、控制器110、光纤132(或多个光纤)。路由器中的每个路由器(例如，路由器101、102和103)能够经由光复用器121的端口(例如，端口1、端口2……端口96)操作地耦合到光复用器121。控制器110能够操作地耦合到光复用器121。光复用器121能够经由(多个)光纤132操作地耦合到网络130。

网络130能够是通过光纤132直接地或操作地耦合到光通信网络100的任何网络。作为示例，网络130能够是光纤网络(例如，局域网(lan))、城域网(man)、广域网(wan)、或长途网络)、或者具有无线网络(例如，无线局域网(wlan))和有线网络(例如，以太网)两者的功能的融合式网络。在一些实施方式中，光通信网络100能够是波分复用(wdm)系统或者密集波分复用(dwdm)系统。

在光通信网络100中，路由器(例如，路由器101、102和103)能够是被配置为对从光通信网络100内的设备发送的和/或去往光通信网络100内的设备的业务(例如，数据分组、控制分组)进行定向的任何路由设备。在一些实施方式中，路由器(例如，路由器101、102和103)能够是光路由器。路由器(例如，路由器101、102和103)被配置为将光通信网络100内的剩余设备耦合到一个或多个其他设备(图1中未示出，例如，被定位在路由器101、102、103的上游)。在光通信网络100的发射机侧，路由器能够被定位在光通信网络100的光复用器121的上游，并且被配置为将光复用器121与另一网络或者与光通信网络100内的剩余设备进行连接。在这样的实施例中，路由器(例如，路由器101、102和103)能够被配置为把从其他网络(或者光通信网络100内的剩余设备)接收的下游业务发送给光复用器121。例如，如图1中所示出的，路由器101、102和103能够操作地耦合到光复用器121并且将下游业务发送给光复用器121，光复用器121进而将该下游业务发送给网络130。在光通信网络100的接收机侧，路由器能够操作地连接到从网络130接收业务的光解复用器(图1中未示出)，并且将该业务转发给其他网络(或者光通信网络100内的剩余设备)。

在一些实施方式中，路由器(例如，路由器101)能够包括光应答器(transponder)集合(例如，光应答器1-光应答器8)。每个光应答器能够经由来自光复用器121的端口集合(端口1-端口8)中的唯一端口操作地耦合到光复用器121。例如，如图1中所示出的，光应答器1操作地耦合到光复用器121的端口1，光应答器2操作地耦合到光复用器121的端口2，以此类推。在光通信网络100的发射机(或接收机)侧，光应答器能够向光复用器121(从光解复用器(图1中未示出))传输(或接收)光信号。每个光应答器能够传输或接收具有单一波长的光信号。每个光应答器(或彩色接口(coloredinterface))能够将它的波长调谐到被用来传输光信号的所期望的波长。例如，路由器101的光应答器1-光应答器8中的每个光应答器与对该路由器101是唯一的波长相关联。事实上，每个路由器(例如，101、102、103等)的光应答器能够与波长集合相关联，该波长集合能够相同于或不同于与连接到光复用器121的剩余路由器的光应答器相关联的波长集合。例如，路由器101的光应答器1-8能够关联于与用于路由器102的光应答器的波长集合相同的波长集合。在这样的实例中，来自路由器101的光应答器和来自路由器102的光应答器能够与相同的波长相关联。

光复用器121能够是一种硬件设备，其能够例如经由来自端口集合中的每个被耦合的端口从路由器(例如，路由器101)中的每个光应答器接收光信号，每个光信号具有来自波长集合的波长。光复用器121然后能够组合(或聚合)具有不同波长的光信号，并且通过光纤132发送给网络130。光复用器121能够经由部分的或完全的端口集合(例如，端口1-端口96)操作地耦合到多个路由器(例如，路由器101、102、103)。

在一些实施方式中，光复用器能够被包括在dwdm系统中的可重配置的光分插复用器(roadm)中。在这样的实施方式中，roadm能够从多样性的波长中选择性地丢弃(或移除)波长，并且因此是从与该波长相关联的特定信道上的业务中。roadm然后能够将(具有不同业务的)相同波长的光信号添加到光纤(例如，132)中。roadm还允许远程配置和重配置，并且因此当光通信网络100被实施为长途dwdm系统时有益于光通信网络100。端口集合(例如，端口1-端口96)能够是密集波分复用(dwdm)端口的集合。

光复用器121能够操作地耦合到控制器110。在一些实施方式中，光复用器121和控制器110能够是物理上共同被定位在相同机架(或设备)中的分离模块。控制器110向光复用器121中的其他组件发送和/或接收包括控制信息的控制信号。控制器110能够包括处理器122、存储器124、以及通信接口(图1中未示出)。

存储器124能够是例如随机访问存储器(ram)(例如，动态ram、静态ram)、闪速存储器、可移除存储器、数据库和/或等等。在一些实施方式中，存储器124能够例如包括或实施数据库、过程(process)、应用、和/或一些其他软件模块(被存储在存储器124中和/或在处理器122中执行)或硬件模块，它们被配置为执行如下文详细讨论的光复用器与路由器之间的逻辑关联过程和/或用于光复用器与光复用器121的路由器之间的逻辑关联过程的一个或多个相关联的方法。在这样的实施方式中，用于执行光复用器与路由器之间的逻辑关联过程和/或相关联的方法的指令能够被存储在存储器124内并且在处理器122处被执行。

处理器122能够包括例如现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)，等等。处理器122能够被配置为例如将数据写入到存储器124中并且从存储器124读取数据，以及执行存储器124内存储的指令。在一些实施方式中，基于存储器124内存储的方法或过程，处理器122能够被配置为执行如图4中所描述的光复用器与路由器之间的逻辑关联过程。

具体地，在一些实施方式中，路由器(例如，路由器101)(或路由器中的控制器，图1中未示出)能够向操作地耦合到光复用器121的控制器110的处理器122发送请求。该请求包括路由器(例如，路由器101)的标识符、光复用器121的标识符、以及来自光复用器121内的端口集合中的端口的数目(例如，8)。在一个实施方式中，该请求能够从路由器101经由带外通信(未示出)被发送给光复用器121。

处理器122能够将端口集合虚拟化为多个组，并且向路由器101指配(或关联、划分)具有路由器101所请求的端口数目的端口组。换句话说，当光应答器在路由器中被激活时，处理器122将光复用器121的可用端口之一关联到这个光应答器。例如，光复用器121具有96个端口(端口1-端口96)。路由器101向处理器122发送信号，以请求八个端口以用于将光信号的八个信道传输给光复用器121。基于光复用器121内的端口集合中的每个端口的可用性以及来自每个路由器的请求，处理器122能够将这96个端口划分为十二个端口组，这十二个端口组中的每个组具有八个端口。处理器122能够将具有端口1至端口8的第一组指配给路由器101。替换地，端口组集合中的每个组能够具有不同数目的端口。例如，处理器122能够将这96个端口划分为四个端口组：具有八个端口(端口1-端口8)的第一端口组、具有八个端口(端口9-端口16)的第二端口组、具有72个端口(端口17-端口88)的第三端口组、具有八个端口(端口89-端口96)的第四端口组。在一些情形中，例如，来自第一组的端口2和端口3已经被指配给不同的路由器或者是不可用的(例如，当前正被不同的路由器使用)，处理器能够向路由器101指配具有所请求的数目的端口的第二端口组(例如，端口9-端口16)。在一些实施方式中，处理器122能够向路由器随机地指配光复用器121的可用端口。

将端口集合划分为端口组集合能够是静态的或者动态的。类似地陈述，在一些情形中，一旦光复用器121将端口集合划分为组集合，例如，96个端口被分割为12个组并且每个组具有八个端口，这一划分保持相同(静态)。在其他情形中，将端口集合划分为端口组集合能够随着时间改变。例如，处理器122能够基于光复用器121与给定路由器之间的特定连接的业务需求来划分端口集合。例如，考虑如下的情形：光复用器121的组1中的端口1之前被指配给路由器101的光应答器1，并且光应答器1现在需要能够以更高带宽传输光信号的端口。处理器122能够将光应答器1与来自组1的端口1之间的关联改变为光应答器1与例如来自组1的端口8或者来自另一组的能够满足光应答器的更高带宽需求的端口之间的关联。作为另一示例，考虑路由器101在第一时间处请求光复用器121的三个端口的情形。路由器101能够在第一时间之后的第二时间处，随着业务带宽需求增加而请求光复用器121的五个端口。处理器122能够通过重新划分端口集合来适应这样的改变。

一旦处理器122将端口组关联(或指配)于路由器101，处理器122然后能够向路由器101发送信号，以指示具有所请求的数目(例如，八个)的光复用器121的端口的端口组(例如，组1)已经被指派和指配给路由器101。该信号能够包括例如所指配的端口组的标识符、所指配的端口的标识符、以及所指配的端口的特性(例如，带宽、光信噪比(“osnr”))。路由器101(或路由器101内的控制器)能够向光应答器(光应答器1-光应答器8)发送控制信息，光应答器能够进一步使得波长集合的光信号从光应答器经由来自所指配的端口组中的每个端口而被发送给光复用器121。处理器122能够例如将控制信息(即，划分信息)存储到存储器124，并且能够参考该划分信息以用于在动态划分实施方式期间的未来划分。

在一个实施方式中，仅有与特定端口组相关联的路由器能够管理或操控该特定端口组。路由器(例如，路由器101)能够激活端口组1(例如，端口1-端口8)的波长服务，并且针对该路由器(例如，路由器101)与光复用器121之间的数据通信来执行进行中故障和性能监测。换句话说，路由器(例如，路由器101)仅具有对被指配给该路由器(例如，路由器101)的端口(例如，端口1-端口8)的访问和可见性。

对于下游业务(或者图1中的西-东业务)，一旦从操作地耦合到光复用器121的单个路由器或多个路由器接收到具有波长集合的光信号，光复用器121能够对光信号集合进行波分复用以产生经复用的光信号。光复用器121能够经由光纤132将经复用的光信号发送给网络130。

对于上游业务(或者图1中的东-西业务)，光解复用器(未示出)能够经由(多个)光纤从另一网络(未示出)接收经复用的光信号，并且将经复用的光信号分割为具有波长集合的光信号。光解复用器(或者光解复用器中的控制器)在与上文关于光复用器所描述的划分过程相类似的过程中可能已经将它的端口集合划分为端口组集合。光解复用器然后能够经由光解复用器的端口组中的(多个)所指配的端口，将具有波长集合的光信号发送给它的(多个)要去往的路由器。

图2是图示了根据实施例的光复用器和光解复用器的端口划分的示图。光复用器221能够经由(多个)光纤232从光解复用器222和/或向光解复用器222传输和/或接收光信号。在一些实施例中，光复用器221在物理上和在功能上类似于图1中的光复用器121。光复用器221和光解复用器222能够被放置在两个分离的网络(类似于图1中的光通信网络100)中。在这样的实施方式中，光复用器221和光解复用器222能够促进长途(long-haul)光通信。例如，光复用器221能够被放置在旧金山的光通信网络中，并且光解复用器222能够被放置在纽约的光通信网络中。光复用器221和光解复用器222经由旧金山与纽约之间的光纤232进行通信。

类似于图1中的光复用器121，图2中的光复用器221的控制器(图2中未示出)能够将端口集合划分为端口组集合。例如，光复用器221能够从操作地耦合到光复用器221的路由器(图1中未示出)接收请求，指示由每个路由器所请求的端口的数目。光复用器221然后能够将端口划分为例如四个端口组。端口组1包括八个端口(端口1-端口8)；端口组2包括九个端口(端口9-端口17)；端口组3包括十一个端口(端口18-端口28)；端口组4包括六个端口(端口29-端口34)。在一个实施例中，这一划分信息(例如，控制信息、或光策略)能够连同数据信号一起从光复用器221经由光纤的数据信道而被发送给光解复用器222。在另一实施例中，划分信息(例如，控制信息、或光策略、或虚拟化策略)能够与数据信道分离地从光复用器221经由控制器信道(或光监管信道(“osc”))而被发送给光解复用器222。

一经接收到划分信息，远离于光复用器221的光解复用器222能够基于相同的划分机制来划分它的端口集合。正如上面的示例，光解复用器222能够将端口集合划分为四个端口组：端口组1包括八个端口(端口1-端口8)；端口组2包括九个端口(端口9-端口17)；端口组3包括十一个端口(端口18-端口28)；端口组4包括六个端口(端口29-端口34)。在另一实施方式中，光解复用器222能够与光复用器221所使用的划分机制无关地划分它的端口集合。

图3是图示了根据实施例的光复用器与路由器之间的逻辑关联的示意图。在一个实施例中，光复用器321和322以及路由器(路由器301-306)能够具有多对多关系。换句话说，多个路由器(例如，路由器301-路由器304)能够操作地耦合到一个光复用器321，并且多个光复用器321和322能够操作地耦合到一个路由器(例如，路由器303和304)。

在图3中，光复用器321和322能够在物理上和在功能上类似于图1中的光复用器121。路由器301-306能够在物理上和在功能上类似于图1中的路由器101。光复用器321能够经由光纤332操作地耦合到网络330。光复用器322能够经由光纤334操作地耦合到网络331。

例如，基于来自路由器301、302、303和304的请求、以及光复用器321内的端口集合的可用性，光复用器321能够将端口1-8关联到路由器301，将端口9-16关联到路由器302，将端口17-24关联到路由器303，并且将端口25-32关联到路由器304。关联于每个路由器的每个端口组中的端口集合能够与关联于另一路由器的另一端口组中的端口集合相互排斥。光复用器321能够将这样的划分信息存储在光复用器321的存储器(诸如，图1中的存储器124)中。类似地，基于来自路由器303、304、305和306的请求、以及光复用器322内的端口集合的可用性，光复用器322能够将端口1-8关联到路由器304，将端口9-16关联到路由器303，将端口17-24关联到路由器305，并且将端口25-32关联到路由器306。光复用器322能够将这样的划分信息存储在光复用器322的存储器(诸如，图1中的存储器124)中。在一种情形中，光复用器321中的端口的数目与光复用器322中的端口的数目能够是不同的。光复用器321的划分机制(即，光复用器如何划分它的端口集合，多少组被建立，以及每个组中多少端口)能够不同于光复用器322的划分机制。尽管图3的讨论描述了每个复用器(解复用器)具有它自己的控制器来执行该复用器(解复用器)处的划分机制，但是在替换性实施例中，给定的单个控制器能够控制多个复用器(解复用器)。

另一方面，除了来自光复用器321的端口17-24之外，路由器303还能够与光复用器322的端口9-16相关联。路由器303能够将它与多个光复用器321和322中的端口的关联存储在路由器303内的存储器中。类似地，除了与光复用器321的端口25-32的关联之外，路由器304还能够与光复用器322的端口1-8相关联。光复用器322还能够将路由器305与端口17-24并且将路由器306与端口25-32相关联。

图4是图示了根据实施例的光复用器与路由器之间的逻辑关联的方法的流程图。这一方法400能够被实施在光复用器的控制器的处理器和/或存储器(例如，如图1中所讨论的处理器122或存储器124)处。在402处，光复用器从第一路由器(例如，图1中的路由器101)(或第一路由器中的控制器)接收第一请求。第一请求包括例如第一路由器的标识符、光复用器的标识符、以及来自光复用器内的端口集合的端口的数目(例如，8)。在404处，光复用器从第二路由器(例如，图1中的路由器102)(或第二路由器中的控制器)接收第二请求。第二请求包括例如第二路由器的标识符、光复用器的标识符、以及来自光复用器内的端口集合的端口的数目。第一路由器和第二路由器操作地耦合到光复用器。

在406处，光复用器将端口集合虚拟化为多个组，并且基于第一请求和端口集合内的端口的可用性，光复用器向第一路由器指配(或关联，划分)具有由第一路由器所请求的端口数目的第一端口集合。在408处，光复用器基于第二请求和端口的可用性，向第二路由器指配具有由第二路由器所请求的端口数目的第二端口集合。第二端口集合与第一端口集合相互排斥。例如，光复用器将96个端口划分为十二个端口组，这十二个端口组中的每个组具有八个端口。光复用器然后将具有端口1至端口8的第一组指配给第一路由器，并且将端口9至端口16指配给第二路由器。端口组集合中的每个组能够具有不同数目的端口。

将端口集合划分为端口组集合能够是静态的或者动态的。类似地陈述，在一些情形中，一旦光复用器将端口集合划分为组集合，例如，96个端口被分割为12个组并且每个组具有八个端口，这一划分保持相同(静态)。在其他情形中，将端口集合划分为端口组集合能够随着时间改变。例如，处理器122能够基于路由器与光复用器之间的特定连接的业务需求来划分端口集合。

一旦光复用器将端口组关联(或指配)于第一路由器，光复用器然后在412处向第一路由器发送第一信号，以指示具有所请求的数目(例如，八个)的光复用器的端口的端口组(例如，组1)已经被指派和指配。该信号包括例如所指配的端口组的标识符、所指配的端口的标识符、以及所指配的端口的特性(例如，带宽、光信噪比(“osnr”))。第一路由器能够向光应答器(光应答器1-光应答器8)发送控制信息，光应答器能够使得波长集合的光信号从光应答器经由来自所指配的端口组中的每个端口而被发送给光复用器。

类似地，在414处，光复用器向第二路由器发送第二信号以使得第二路由器经由第二端口集合向光复用器发送第二光信号集合。一旦从第一路由器和第二路由器接收到具有波长集合的光信号，光复用器对光信号集合进行波分复用以产生经复用的光信号。光复用器经由光纤将经复用的光信号发送给网络。

对于上游业务(例如，图1中的东-西业务)，光解复用器能够经由(多个)光纤从另一网络接收经复用的光信号，并且将经复用的光信号分割为具有波长集合的光信号。光解复用器(或光解复用器中的控制器)在与上文关于光复用器所描述的划分过程相类似的过程中能够将它的端口集合划分为端口组集合。光解复用器然后能够经由光解复用器的端口组中的(多个)所指配的端口，将具有波长集合的光信号发送给它的(多个)要去往的路由器。尽管光复用器和光解复用器分别关于下游业务和上游业务分离地被描述，但是应当理解，(多个)光纤(例如，图3中的光纤332和334)中的业务能够是双向的，并且因此给定的控制器能够控制光复用器和光解复用器两者，它们两者能够被定位在相同的设备内。

本文所描述的一些实施例涉及一种具有非瞬态计算机可读介质(也能够被称为非瞬态处理器可读介质)的计算机存储产品，该非瞬态计算机可读介质其上具有用于执行各种计算机实施的操作的指令或计算机代码。该计算机可读介质(或处理器可读介质)在它不包括瞬态传播信号本身(例如，在诸如空间或电缆之类的传输介质上传播承载信息的电磁波)的意义上是非瞬态的。介质和计算机代码(也能够被称为代码)可以是被设计和构造用于特定目的或多个目的的那些介质和计算机代码。非瞬态计算机可读介质的示例包括但不限于：磁存储介质，诸如硬盘、软盘和磁带；光存储介质，诸如紧凑盘/数字视频盘(cd/dvd)、紧凑盘只读存储器(cd-rom)、和全息设备；磁光存储介质，诸如光盘；载波信号处理模块；以及专门被配置为存储和执行程序代码的硬件设备，诸如专用集成电路(asic)、可编程逻辑设备(pld)、只读存储器(rom)和随机访问存储器(ram)设备。本文所描述的其他实施例涉及一种计算机程序产品，其能够包括例如本文所讨论的指令和/或计算机代码。

计算机代码的示例包括但不限于：微代码或微指令、诸如由编译器产生的机器指令、被用来产生web服务的代码、以及包含由计算机使用解释器来执行的较高级别指令的文件。例如，可以使用命令式编程语言(例如，c、fortran等)、函数式编程语言(haskell、erlang等)、逻辑式编程语言(例如，prolog)、面向对象的编程语言(例如，java、c++等)、或者其他适合的编程语言和/或开发工具来实施各实施例。计算机代码的另外的示例包括但不限于控制信号、经加密的代码、以及经压缩的代码。

虽然上文已经描述了各种实施例，但是应当理解，它们通过仅为示例而不是限制的方式被提出。在上文所描述的方法指示了按照某种顺序发生的某些事件的场合，某些事件的排序可以被修改。另外，某些事件在可能时可以在并行过程中并发地被执行，以及如上文所描述的按次序被执行。