[0108]例如，控制器可以指配维持指配给Node3和Node?的初始波长以便最小化通信流的 中断。因此，控制器可以指配在与Node3和Node?相关联的信道组内的两个而非一个附加的波 长，从而维持在已经在组内指配的初始波长周围的平衡。因此，针对Node 3,控制器可以将波 长指配给在当前使用的初始通信信道8周围的通信信道4和通信信道12。针对Node3存在其 他示例，诸如通信信道3、13或2、14,其不同仅仅在于光谱间隔。控制器可以被编程以基于单 个分组光传输系统的边界和光链路控制质量来选择要指配的特定波长对。控制器类似地将 信道组内的附加的波长对指配给Node?，诸如在当前使用的初始通信信道24周围的通信信 道20、28。该示例的结果被反映在表5中。
[0111] 表5
[0112] 备选地，当将附加的波长指配给Node3和Node?时，控制器可以用于利用相应的通信 信道使波长重新平衡。例如，由于在该示例中Node 3和Node?仅仅要求两个波长，控制器可以 消除对被定位在每个信道组内的重心处的波长的使用并以平衡的方式来指配波长。例如， 对于Node 3,控制器可以将波长指配给通信信道4和通信信道12并移除向通信信道8的初始 波长指配，从而维持在组内的平衡的波长指配还增加光谱分离。当在两个方法之间进行选 择时，控制器可以维持相对于针对节点确定的带宽要求的至少阈值量的多余带宽(例如，至 少20%或至少10GB/s，等等）。在该示例中，如以上描述的，由于Node3和Node7两者具有或被 预测为具有与单个光通信信道的带宽容量匹配的l〇〇Gb/ S的带宽要求，所以控制器可以用 于在信道组内分配三个波长。
[0113] 该示例图示了本文中描述的集成控制器、诸如下面参考图7进一步描述的控制器 的另一优点。因为总体控制系统具有网络服务意识度，所以当初始波长能够被移动时控制 器能够用于将流量从一个波长转移到另一波长。这允许光传输网络内的波长指配的重新设 置而完全不中断通过路由/交换网络的基于分组的通信流量。本文中描述的具有分组可知 的和与分析组合的对光传输系统的闭环控制的控制架构能够以这种方式完美地且高效地 递送先通后断(MBB)解决方案。
[0114] 示例 3
[0115] 在第三示例场景中，假设与先前示例相同的网络配置但是从示例中呈现的状态来 看网络流量现在已经针对全部八个节点以非线性方式增长。因此，出于该示例的目的，考虑 以下假设：
[0116] #光通信信道的最大数目是80(仏^ = 80)，
[0117] ?每个光信道的总带宽B是100Gb/s，
[0118] ?针对Nodei、Node4、Node5和Nodes的带宽的确定的需求（当前或预测的）是每个节 点100Gb/s，
[0119] ?针对Node2和Nodes的带宽的确定的需求（当前或预测的）是每个节点1700Gb/s， [0120] ?针对Node3和Node?的带宽的确定的需求（当前或预测的）是每个节点1700Gb/s， 并且
[0121] #Nodei是唯一边缘分组光传输设备44,使得节点:是唯一的进入和退出点，并且
[0122] ?没有信道将被预留为备用流。
[0123] 表4图示了针对该示例的其中i = l-_8和j = l. .8的示例结果流量矩阵T_ij。为简 单起见去掉了示出在环形周围的累积带宽要求的列。
[0124]
[0125] 响应于检测到带宽要求的非线性变化，控制器确定通信信道的当前分配不足以支 持针对至少Node3和Node7的带宽要求。因此，控制器确定是否能够通过至少暂时地将来自其 他组的一个或多个未使用的通信信道重新指配给受影响的信道组来执行对信道组配置和 波长指配的增量更新(参见附图3的框114)。
[0126] 以这种方式，控制器可以用于将来自具有多余容量的分组光传输设备(节点）的带 宽分配给过度延伸的分组光传输设备（即，在针对带宽的需求超过容量（例如，Node 3和 Node?)时）。增量更新可以是有益的，因为控制器可以能够在没有对整个分组光传输系统进 行重新编程的情况下分配带宽。例如，在增量更新中，控制器可以标识能够被重新指配给过 度延伸的节点的具有开放的或未使用的信道的（即，当前没有波长指配的）任何候选节点。 控制器42可以选择基于哪个节点具有最多开放的信道24、哪个候选节点具有最少的网络流 量、哪个候选节点已经经历在带宽需求上的最少增长或其他因素来选择要从哪个候选节点 重新分配带宽。
[0127] 在该不例场景中，控制器可以确定1'1〇(161、1'1〇(164、如(165和如(168是用于重新指配通 信信道的候选节点，因为每个节点并列具有最多数目的未使用的信道(七个)并且每个节点 当前具有最低带宽要求（l〇〇Gb/ s)。在一些示例中，控制器42可以重新指配来自候选节点中 的每个候选节点的需要的信道的子集，从而使对任何给定节点的任何未来影响最小化。
[0128] 备选地，控制器可以确定对信道配置组的增量更新以及波长指配是不合适的（参 见附图3的框114的否分支）。例如，控制器可以被编程有配置数据，该配置数据指定在没有 重新发起闭环控制过程的情况下要重新分配的通信信道的最大阈值数目以便整体地重新 计算信道通信组和波长指配。假设出于示例的目的，阈值数目被配置为一（1 )，则在该示例 中控制器将确定需要至少两个通信信道(针对Node3和Node?中的每个节点一个通信信道）， 并且因此绕开增量更新并且代替地针对所有节点执行新的信道组分配和波长指配。
[0129] 图5图示了根据本文中描述的技术的其中控制器202提供底层光传输系统的集成 控制分组光传输设备204A、204B的网络200的一部分。图5可以被视为图2的示例的详细部 分，并且控制器202可以表示以上描述的控制器22、42。
[0130] 在图5的示例中，控制器202提供对底层分组光传输系统的路由器206A、206B和分 组光传输设备204A、204B的集中式闭环控制和管理。控制器202持续地通过对来自被分布并 被安装在路由器206以及底层光传输系统的分组光传输设备204和光学部件208内的监控代 理的状态信息210应用分析来控制分组光传输设备内的波长和光谱指配。
[0131]如本文中描述的，控制器202利用内部分析引擎来处理状态信息210并且使用较高 级的拓扑信息响应于状态信息以将分组映射到包括路由器206和与分组光传输设备204相 关联的传输资源的网络200中。例如，在一个示例实施方式中，控制器210提供具有实时分析 引擎的闭环环境，该实时分析引擎基于状态信息210来预测中断。分析引擎可以预测事件并 且针对其出现的可能性超过定义的阈值的事件，对路由器和交换(L3/L2)设备进行重新配 置和/或对底层模拟光传输设备的光谱分配和波长指配进行重新配置。以这种方式，控制器 202可以将高级L3/L2软件定义的网络(SDN)控制器的特征与模拟控制架构进行组合以用于 控制底层模拟光传输系统，其中对这些系统中的两者的实时控制通过可预测的分析来驱 动。因此，控制器202的分析引擎响应于实时状态信息210并且允许控制器202通过路由/交 换系统和底层光传输系统的组合来优化路由、波长和光谱指配(RWSA)。
[0132] 例如，分组光设备204A、204B通常包括具有多个部件的高级光传输和接收接口，所 述多个部件中的任何部件可以通过确定相应的状态信息210B、210F并将其传达给控制器 202的内部监控代理来监控。例如，分组光设备204A、204B通常可以包括光学混合器、光学复 用器、光学放大器和传达光信号的其他部件，其中的任何部件可以通过分组光设备的内部 监控代理来监控，所述分组光设备的所述内部监控代理确定相应的状态信息210B、210F并 将其传达给控制器202。此外，在图5的示例中，图5的光传输系统包括用于沿分组光设备 204A、204B之间的光链路传输光分组数据的多个光学部件208A-208C。示例光学部件208包 括放大器、应答器、0TT、中继器和其他装备。光学部件208A-208C中的每个光学部件提供相 应的状态信息210C、201D和210E。
[0133] 另外，路由器206A、206B可以包括具有用于在数字分组数据和光学分组数据之间 转换的多个部件的高级光传输和接收接口。例如，路由器206A、206B可以具有光发射器，所 述光发射器具有激光器、本机振荡器、光学调制器、光学混合器、放大器、调制解调器和其他 部件。路由器206A、206B可以类似地具有光接收器，所述光接收器具有定时恢复单元、均衡 器、模数到数字转换器和其他部件。路由器206A、206B的这些部件中的任何部件可以通过确 定相应的状态信息210A、210G并将其传达给控制器202的内部监控代理来监控。
[0134] 在一个示例中，状态信息210A-210G中的一个或多个状态信息采取传递一个或多 个部件的操作参数的通信的形式，所述操作参数诸如功率消耗、电流消耗、电压电平、操作 温度和从相应的设备内的电学部件或光学部件测得的其他参数。分析设备专属的代理可以 用于基于单个设备的行为的测量结果来预测中断，并且这些代理能够与其特殊属性相关 联/适于其特殊属性。
[0135] 控制器202的分析引擎基于当前测量结果或基于电流的时间序列和过去的测量结 果来应用规则，并且基于在各种部件处测得的操作状况来计算故障或其他有害事件的可能 性，从而预测与网络200内的网络资源相关联的未来中断或有害状态。基于该分析，控制器 200的路径计算模块与路由和交换系统(例如，在该示例中的路由器206)相关联的高级流量 工程和拓扑信息以在一个或多个部件有可能发生故障或以其他方式导致拓扑改变事件时 主动地重新引导流量。
[0136] 在一个示例中，状态信息210C、210D和210E相应分别传递光学部件208A、208B和 208C内的放大器的当前功率消耗。控制器202可以轮询光学部件208内的监控代理并请求状 态信息210,或者监控代理可以周期性地或在确定操作参数正在接近操作范围内的配置的 触发器时发送状态信息。在任何事件中，控制器202内的分析引擎应用指定触发器的规则以 用于主动地改变网络200的拓扑。
[0137] 图6例如是图示了在由光学放大器随时间的电流消耗和故障的概率之间的示例预 期关系的图。如所图示的，可以预期针对放大器的给定模型的电流消耗220随时间（例如，线 性地)增大以便维持恒定的发射功率。此外，触发器224可以被定义为放大器的预期操作寿 命在故障的阈值概率222内的指示器。因此，控制器202的分析引擎可以被配置有实施图6中 图示的示例预期关系的规则。即，管理员可以创建例如在来自底层光学部件208的电流消耗 超过触发器222时触发拓扑改变动作。响应于检测到这样的状况存在，控制器202的路径计 算元件可以主动地重新路由在已经被预测为发生故障的链路周围的流量。
[0138] 描述的并且说明的示例不仅适用于光学放大器，而且适用于任何基于激光的放大 或仅仅基于激光的信号传送部件，例如本机振荡器、激光信号、光学前置和后置放大器、光 学增强器、半导体光学放大器(S0A)和类似的光学部件。
[0139] 作为另一示例，代理可以单独地基于设备的年龄来对设备的状态进行信号传送。 这可以获得益处，因为光学设备出于资本/支出（CapEx)原因经历商品化和简化，并且因此， 光学部件的使用期限规定可以相当有限。
[0140] 此外，在一些实施例中，以上描述的功能参数的测量结果可以与设备的报告的年 龄相组合。针对在规定的最大值处操作的设备的故障的预测可以在规则内被定义为比在其 最大规定处不一致地操作的设备具有低得多的设备使用期限。例如，基于诸如温度和湿度 的可测量环境状况，关于设备的使用期限的机械振动的影响能够由分析引擎来预测。
[0141] 在另一示例中，监控代理中的任何监控代理可以在本地对本地电子部件的操作参 数应用规则，诸如以上讨论的示例规则。在该示例中，状态信息21