专利名称：基于pce动态计算otn中te-lsp的方法
技术领域：
本发明涉及计算机网络，尤其涉及一种基于路径计算元(pathcomputation element,简称为PCE)动态计算光传送网(Optical TransportNetwork,简称为OTN)中流量 工程标签交换路径(Traffic Engineering-labelswitched path,简称为TE-LSP)的方法。
背景技术：
PCE是有能力计算其在自治系统(autonomous system,简称为AS)中知道的任何 节点之间的路径的实体，它可以集成在路由器内部，也可以作为一个单独的实体存在于网 络中，还可以同网管系统集成在一起。PCE之所以特别有用是因为它们更加了解它们的AS 内的网络流量和路径选择，因此可被用于更好的路径计算。头端标签交换路由器(LSR)还 可能作为路径计算客户端(path computation client,简称为PCC)工作。该PCC被配置 用于向PCE发送路径计算请求并接受带有计算出的路径的响应，该响应可能考虑了来自 其他PCC的其他请求。另外需要注意的是当一个PCE向另一个PCE发送请求时，它充当 PCC。 PCC同PCE之间交互的信息可以通过内部接口实现，也可以通过PCC、PCE之间的通信 协议交互。PCC、 PCE之间的通信协议示例可以在2009年3月的题为"Path Computation Element (PCE) Communication Protocol (PCEP)"即"路径计算元通讯协议"的RFC5440中 找到。PCC可以通过管理员的预配置或者利用PCE发现(PCED)消息而得知PCE的存在， 所述PCED消息是从PCE在其区域内或者穿过整个AS发送的，用于通告其服务。PCED的 消息可以包括PCE的地址和PCE能力的指示等等，PCE能力例如是计算本地路径、区域间 路径、AS间路径、多域路径、多样路径等等的能力。PCED消息的示例在2008年1月的题为 "OPSFProtocol Extensions for Path Computation Element (PCE) Discovery"艮卩"路径 计算元发现的0PSF协议扩展"的RFC5088及同时发布的题为"IS-ISProtocol Extensions for Path Computation Element (PCE) Discovery"即"路径计算元发现的IS-IS协议扩展" 的RFC5089中有所描述。 PCE的使用已经适合于基于网络管理系统(Network ManagementSystem，简称 为NMS)的PCE体系结构，以便于PCE应用在光网络如0TN、波长交换光网络(Wavelength Switched Optical Network,简称为WSON)中。这种体系结构的示例在2006年8月发布的 题为"A Path Computation Element (PCE)-Based Architecture，，艮卩"基于路径计算元的架 构"的RFC4655中有所描述。 在现有的OTN中，TE-LSP的部署都是基于网络规划，而非动态的基于业务的实时 响应，新业务开通时间太长。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提出一种基于PCE动态计算OTN中TE-LSP的方法， 解决现有技术中不能动态实时计算TE-LSP的缺陷。 为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于PCE动态计算OTN中TE-LSP的方
3法，包括 路径计算客户端PCC请求基于路径计算元PCE计算流量工程标签交换路径 TE-LSP ; 所述PCE根据所述光传送网OTN的拓扑信息、流量工程信息和光损伤信息计算 TE-LSP ; 所述PCE将计算得到的所述TE-LSP的信息发送给所述PCC。
进一步地，上述方法还可具有以下特点所述光损伤信息包括极化模色散PMD、光信噪比OSNR、非线性相移NLPS的信息。 进一步地，上述方法还可具有以下特点 所述PCC经网络管理系统NMS请求PCE计算TE-LSP。 进一步地，上述方法还可具有以下特点 所述PCC请求PCE计算TE-LSP的步骤具体包括 PCC做交叉调度的决策，选择位误码率BER和/或质量参数的上限值，并请求PCE
计算满足所述上限值的TE-LSP。 进一步地，上述方法还可具有以下特点 所述PCC根据交叉调度后信号的调制编码格式和速率、是否启用向前纠错码FEC、 光损伤信息和预留容限选择BER和/或质量参数的上限值。
进一步地，上述方法还可具有以下特点所述TE-LSP的信息包含所述TE-LSP的路径信息和所述TE-LSP的BER的值。
进一步地，上述方法还可具有以下特点 所述PCC请求PCE计算TE-LSP之后，所述PCE先做交叉调度的决策，确定位误码 率BER的上限值，再计算满足所述上限值的TE-LSP。
进一步地，上述方法还可具有以下特点 所述PCC通过路径计算请求消息请求PCE计算TE-LSP，所述路径计算请求消息中 携带约束信息； 所述PCE根据所述约束信息及自身的工程数据库中所述PCC的信息，确定交叉调 度后信号的调制编码格式和BER的上限值。
进一步地，上述方法还可具有以下特点 所述PCE根据交叉调度后信号的调制编码格式和速率、是否启用向前纠错码FEC、 光损伤信息和预留容限确定BER的上限值。
进一步地，上述方法还可具有以下特点 所述TE-LSP的信息包含所述TE-LSP的路径信息和所述TE-LSP的BER的值，还包
含所述调制编码格式或根据所述调制编码格式确定的线路单元的标识。 进一步地，上述方法还可具有以下特点 所述PCE使用损伤感知的路由波长分配算法IA-RWA或神经算法计算TE-LSP。
进一步地，上述方法还可具有以下特点 若所述PCE无法计算出满足约束的TE-LSP，则将原因告知所述PCC。 本发明利用PCE强大的计算能力，综合考虑多种因素的影B向，能够快速的计算出
满足业务需求的TE-LSP 。
图1是本实施例使用的0TN网络示意图；
图2是本发明实施例一的流程图；
图3是本发明实施例二的流程图。
具体实施例方式
本发明采用PCE的计算架构，考虑到附加的光损伤约束，提出了实时计算OTN中 TE-LSP的方案。 常见的线性光损伤(不依赖于信号功率，独立的影响波长)有光信噪比 OSNR(Optical Signal Noise Ration)、极化模色散PMD(Polarization ModeDispersion) 等，非线性损伤(依赖于光功率，不同的波道之间串扰)有非线性相移NLPS(Nonlinear Phase Shift)等。 具体地，本发明的方案一 PCC上做交叉调度的决策，根据交叉调度后信号的调制 编码格式/向前纠错码(Forwarding Error Code,简称为FEC) /速率等，请求PCE计算一 条满足位误码率(Bit Error Ratio,简称为BER)的上限值的路径(当然，Q参数(即质量 参数)也是可以的，BER同Q参数之间有公式可以转化，这里只是用BER作为例子)。PCE 根据网络的拓扑信息、流量工程信息、光损伤信息等，综合考虑PMD/0SNR/NLPS等光损伤参 数，计算TE-LSP，并把计算得到的TE-LSP的信息(包含TE-LSP的BER值)返回给PCC。
本发明的方案二 PCE上做交叉调度的决策。PCE根据PCC的路径计算请求消息 PCReq中携载的约束信息和流量工程数据库中有关PCC的相关信息，确定交叉调度后信号 的调制编码格式、BER的上限值等。然后根据BER的上限值，根据网络的拓扑信息、流量工 程信息、光损伤信息等，综合考虑PMD/OSNR/NLPS等光损伤参数，计算TE-LSP，并把计算得 到的TE-LSP的信息(包含TE-LSP的BER值、线路单元的标识符)返回给PCC。
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。 图1是OTN网络示意图，为了方便说明问题而又不失一般性，图中仅给出了五个 网元(Network Element,简称为NE)、一个PCE。然而更多的网元和PCE也适用。这些网 元可以是发射机、接收机、光交叉连接设备(OpticalCross Connection,简称为OXC)、光 子交叉连接设备(Photonic CrossConnection，简称为PXC)、固定光分叉复用器(Fixed Optical Add/DropMultiplexing，简称为FOADM)、可重构光分叉复用器(Reconfigurable OpticalAdd/Drop Multiplexing,简称为ROADM)等。入口网元NE1请求PCE计算一条满 足约束的TE-LSP出来，NE和PCE之间的通信协议可以是PCEP，也可以是别的协议，这里只 是用PCEP作为例子。PCE作为一种路径计算功能模块，可以是单独的实体(例如计算服务 器)，也可以集成在NMS内部，PCE同NMS共享网络的拓扑和流程工程信息。NE可以先请求 NMS，然后由NMS再请求PCE计算TE-LSP ;NE也可以直接请求PCE计算TE-LSP。为方便起 见，这里让NE直接请求PCE ;但是应该可以明白，NE请求NMS后NMS再请求PCE也适用。
实施例一 如图2所示，本发明实施例一包括如下步骤 步骤201， PCC(即NE1)上做交叉调度的决策，把线路单元或者支路单元来的业务交叉到线路单元后，确定业务需要的BER的上限值； 所述交叉调度指光数据单元(Optical Data Unit，简称为ODUK)交叉调度和光通 道(Optical Channel,简称为OCh)交叉调度; PCC根据交叉调度后信号的调制编码格式和速率、是否启用向前纠错码FEC、光损 伤信息和预留容限选择BER的上限值，具体包括 (1)信号接收端对不同的调制编码格式/速率的信号有不同的要求，在不考虑其
他因素情况下必须满足的BER的上限值可以根据调制编码格式/速率计算出来； (2)如果线路单元启用了 FEC功能，那么限定的BER的上限值就可以较之需求的要
大； (3)考虑光路径上PMD、OSNR、NLPS带来的影B向，为这些参数留一定的容限；这些因 素会导致误码，使得限定的BER的上限值较之需求的要小； (4)考虑到将来修复、光纤老化等各种原因，还需要预留一定的额外容限(即预留 容限)。 步骤202， PCC请求PCE计算满足BER的上限值的TE-LSP ; 步骤203， PCE根据网络(即PCC和PCE所在的OTN)的拓扑信息、流量工程信息和 光损伤信息计算TE-LSP ; 具体来说，PCE根据网络的拓扑信息、流量工程信息、光损伤信息等，综合考 虑PMD/OSNR/NLPS等光损伤参数，根据损伤感知的路由波长分配算法(Impairment Aware-Routing Wavelength Assignment,简称为IA-RWA)(当然，PCE也可以利用别的算法， 例如神经算法等，只要这种算法可以有效的处理光损伤信息即可)计算TE-LSP ;
步骤204， PCE将计算得到的TE-LSP的信息发送给PCC ; 如果PCE可以计算出满足约束条件的TE-LSP， PCE把TE-LSP的信息(包括TE-LSP 的路径信息和TE-LSP的BER的值)返回给PCC ;如果PCE无法计算出满足约束的TE-LSP， 例如这个原因是PCC请求消息中携载的BER的上限值太小，需要把这个原因告诉PCC，便于 PCC调整策略。
实施例二 如图3所示，本发明实施例二包括如下步骤
步骤301 ， PCC请求PCE计算TE-LSP ; 当PCC接收到一个业务请求时，并不对这个业务做交叉调度，而是直接向PCE发送 路径计算请求消息PCReq，请求计算一条TE-LSP ;所述PCReq中携载的约束信息；
步骤302， PCE根据PCC的路径计算请求消息PCReq中携载的约束信息和自身的流 量工程数据库中有关PCC的相关信息，确定交叉后信号的调制编码格式、BER的上限值等；
根据不同的距离，选择不同调制编码格式，以及对应不同的线路板。例如，可以做 如下考虑，对于一个带宽为40G的业务，可能有光二进制调制ODB(Optical Duo-Binary)、 差分四相位调制DQPSK(Differential QuadraturePhase-Shift Keying)等不同调制编码 格式的线路板，线路板上还可能加载了 FEC功能；如果源节点到目的节点的距离比较短，则 可以选择ODB调制格式的线路板作为出口，但是如果源节点到目的节点的距离很长，则需 要选择采用DQPSK并且最好加载了 FEC功能的线路板作为出口 ； 确定了信号需要的调制编码格式/FEC功能之后，PCE根据交叉调度后信号的调制
6编码格式和速率、是否启用向前纠错码FEC、光损伤信息和预留容限选择BER的上限值，具 体包括 (1)信号接收端对不同的调制编码格式/速率的信号有不同的要求，在不考虑其
他因素情况下必须满足的BER的上限值可以根据调制编码格式/速率计算出来； (2)如果线路单元启用了 FEC功能，那么限定的BER的上限值就可以较之需求的要
大； (3)考虑光路径上PMD、0SNR、NLPS带来的影响，为这些参数留一定的容限；这些因 素会导致误码，使得限定的BER的上限值较之需求的要小； (4)考虑到将来修复、光纤老化等各种原因，还需要预留一定的额外容限(即预留 容限)。 步骤303， PCE根据网络的拓扑信息、流量工程信息和光损伤信息计算TE-LSP ;
具体来说，PCE根据网络的拓扑信息、流量工程信息、光损伤信息等，综合考 虑PMD/0SNR/NLPS等光损伤参数，根据损伤感知的路由波长分配算法(Impairment Aware-Routing Wavelength Assignment,简称为IA-RWA)(当然，PCE也可以利用别的算法， 例如神经算法等，只要这种算法可以有效的处理光损伤信息即可)计算TE-LSP ;
步骤304， PCE将计算得到的TE-LSP的信息发送给PCC ; 如果PCE可以计算出满足约束条件的TE-LSP， PCE把TE-LSP的信息(包括TE-LSP 的路径信息、TE-LSP的BER的值和对应的线路单元的标识符)返回给PCC。线路单元的标 识符唯一的标识了这一块单板，确定了信号的调制编码格式。当然，也可以返回业务交叉 调度时需要使用的调制编码格式；业内人士可以明白，这里返回的这两个参数是等价的，选 择其一即可。这里只是用线路单元的标识符作为例子。如果PCE无法计算出满足约束的 TE-LSP，则需要把原因告诉PCC，便于PCC调整策略。 上面的描述针对本发明的特定实施例。但是，显而易见的是，可以对所述实施例执 行其他变化和修改，同时仍实现本发明的某些或全部优点。例如，可以明确设想，本发明的 教导可被实现为软件，包括具有在计算机上执行的程序指令的计算机刻度介质，硬件、固件 或它们的组合。因此，这里的描述将仅被示为示例性的，而并非限制本发明的范围。因此， 所附权利要求书的目的是要覆盖落入本发明的精神和范围内的所有这样的变化和修改。
权利要求
一种基于PCE动态计算OTN中TE-LSP的方法，其特征在于，包括路径计算客户端PCC请求基于路径计算元PCE计算流量工程标签交换路径TE-LSP；所述PCE根据所述光传送网OTN的拓扑信息、流量工程信息和光损伤信息计算TE-LSP；所述PCE将计算得到的所述TE-LSP的信息发送给所述PCC。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述光损伤信息包括极化模色散PMD、光信噪比OSNR、非线性相移NLPS的信息。
3. 如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述PCC经网络管理系统NMS请求PCE计算TE-LSP。
4. 如权利要求1 3中任意一项所述的方法，其特征在于， 所述PCC请求PCE计算TE-LSP的步骤具体包括PCC做交叉调度的决策，选择位误码率BER和/或质量参数的上限值，并请求PCE计算 满足所述上限值的TE-LSP。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述PCC根据交叉调度后信号的调制编码格式和速率、是否启用向前纠错码FEC、光损 伤信息和预留容限选择BER和/或质量参数的上限值。
6. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述TE-LSP的信息包含所述TE-LSP的路径信息和所述TE-LSP的BER的值。
7. 如权利要求1 3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述PCC请求PCE计算TE-LSP之后，所述PCE先做交叉调度的决策，确定位误码率BER 的上限值，再计算满足所述上限值的TE-LSP。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述PCC通过路径计算请求消息请求PCE计算TE-LSP，所述路径计算请求消息中携带 约束信息；所述PCE根据所述约束信息及自身的工程数据库中所述PCC的信息，确定交叉调度后 信号的调制编码格式和BER的上限值。
9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述PCE根据交叉调度后信号的调制编码格式和速率、是否启用向前纠错码FEC、光损 伤信息和预留容限确定BER的上限值。
10. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述TE-LSP的信息包含所述TE-LSP的路径信息和所述TE-LSP的BER的值，还包含所 述调制编码格式或根据所述调制编码格式确定的线路单元的标识。
11. 如权利要求1 3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述PCE使用损伤感知的路由波长分配算法IA-RWA或神经算法计算TE-LSP。
12. 如权利要求1 3中任意一项所述的方法，其特征在于， 若所述PCE无法计算出满足约束的TE-LSP，则将原因告知所述PCC。
全文摘要
本发明公开了一种基于PCE动态计算OTN中TE-LSP的方法，包括路径计算客户端PCC请求基于路径计算元PCE计算流量工程标签交换路径TE-LSP；所述PCE根据所述光传送网OTN的拓扑信息、流量工程信息和光损伤信息计算TE-LSP；所述PCE将计算得到的所述TE-LSP的信息发送给所述PCC。本发明利用PCE强大的计算能力，综合考虑多种因素的影响，能够快速的计算出满足业务需求的TE-LSP。
文档编号H04Q11/00GK101729401SQ200910150759
公开日2010年6月9日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者张飞, 鲍远林 申请人:中兴通讯股份有限公司