专利名称：一种光网络中的路径计算方法及路径计算单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种光网络中的路径计算方法及路径计算单兀。
背景技术：
传统光网络是一种基于集中管理的系统。光网络节点之间采用永久连接方式建立 光连接，光连接的创建、维护和拆除等都需要人工干预。随着光网络所承载的业务种类和业 务数量的不断增长，传统光网络已不能满足动态、灵活的组网需求。为了解决这一问题，ITU-T提出了 ASON(AutomaticalIy Switched OpticalNetwork,自动交换光网络)架构。ASON基于网状(MESH)网络拓扑，在传统的光网 络增加了一个控制平面。光网络节点首先通过链路发现技术获得本节点与邻居节点的连接 关系；然后在控制平面中利用链路状态的路由协议将本节点和链路状态在光网络中发布， 同时接收光网络中其它节点的状态发布，最终光网络中的每个节点都可以得到整个光网络 的节点、链路、资源等信息。当需要建立连接时，利用这些信息，结合一定的路由算法来得到 一条可行的路径；再通过信令协议驱动该路径上的节点建立交叉连接，直到目的节点，从而 完成光连接的动态建立。传统光网络的基本拓扑通常是基于环形(RING)的网络拓扑，当环上的某处链路 或某个节点发生故障时，环上的业务可以利用环中的保护资源，在很短时间内进行恢复，从 而达到保护业务的目的。自动光网络虽然引入了智能控制，但是现有自动光网络的动态恢 复时间相对于传统光网络的环保护恢复时间还是比较长，在一些场景下难以满足快速恢复 的要求。因此，目前自动交换光网络还将保留网络中的环形结构，从而形成环形拓扑和MESH 拓扑共存的情况，即在MESH拓扑上建立多个虚拟环，并对环上的业务进行环保护。在这种 场景下，要求ASON必须能够实现对环拓扑的控制，即能够获得环上的资源信息，并利用这 些资源信息进行业务路径计算和连接建立。现有技术在发布环上链路的信息时，在路由协议中指明该段链路具有环保护属 性，因此，光网络中的节点或路径计算单元(Path Computation Element, PCE)可以获知光 网络中哪些链路具有环保护能力。当节点或PCE为业务计算一条路径时，若业务要求环保 护，则节点或PCE从所有具有环保护能力的链路中选择出最短路径。现有技术中光网络中的节点或PCE虽然可以计算出具有环保护能力的路径，但由 于没有具体的环拓扑信息，因而所计算出来的路径并非最优路径。
发明内容
本发明实施例提供一种路径计算方法，用以计算出相对于现有技术而言更优的路 径，该方法包括通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链 路的标识及各链路所属环的环标识；
通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同 的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算。本发明实施例还提供一种光网络中的节点，用以计算出相对于现有技术而言更优 的路径，该节点包括发布模块，用于通过路由协议消息，发布光网络中与本节点连接的节点所属链路 的环保护信息，所述环保护信息包括链路的标识及链路所属环的环标识；接收模块，用于通过路由协议消息，接收光网络中其它链路的环保护信息，所述环 保护信息包括链路的标识及链路所属环的环标识；获得模块，用于根据光网络中各链路的环保护信息，将环标识相同的链路组合成 环，获得环拓扑信息；计算模块，用于根据所述环拓扑信息进行路径计算。本发明实施例还提供一种路径计算单元PCE，用以计算出相对于现有技术而言更 优的路径，该PCE包括接收模块，用于通过路由协议消息，接收光网络中各链路的环保护信息，所述环保 护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；获得模块，用于根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑 fn息；计算模块，用于根据所述环拓扑信息进行路径计算。本发明实施例还提供一种光网络，用以计算出相对于现有技术而言更优的路径， 该光网络包括多个节点，用于通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保 护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；PCE，用于通过路由协议消息，接收所述环保护信息；根据所述环保护信息，将环标 识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算。本发明实施例中，通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环 保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；通过路由协议消息接收所述环保护 信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述 环拓扑信息进行路径计算，从而计算出相对于现有技术而言更优的路径。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图 作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普 通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在 附图中图1为举例说明现有技术计算路径的示意图；图2为本发明实施例中路径计算方法的处理流程图；图3为本发明实施例中在网络初始化时进行预配置的示意图；图4为本发明实施例中链路保护类型的内容示意图5为本发明实施例中对链路保护类型的子类型长度值进行扩展的示意图；图6为本发明实施例中对度量对象进行扩展的示意图；图7为本发明实施例中例1的2纤复用段环的路由发布示意图；图8为本发明实施例中例2的4纤复用段环的路由发布示意图；图9为本发明实施例中例3的多环共用光纤的路由发布示意图；图10为本发明实施例中例4的通道保护环的路由发布示意图；图11为本发明实施例中光网络中的节点的结构示意图；图12为本发明实施例中图11中的获得模块1103的结构示意图；图13为本发明实施例中路径计算单元PCE的结构示意图；图14为本发明实施例中图13中获得模块1302的结构示意图；图15为本发明实施例中图13中计算模块1303的结构示意图；图16为本发明实施例中光网络的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发 明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并 不作为对本发明的限定。为了对比说明本发明实施例与现有技术之区别，此处先举一例说明现有技术中由 于没有具体的环拓扑信息，因此计算出的路径并非最优如图1所示，假设网络中的节点m-N2-N3-N4_N5构成环1 (Ringl)， N1-N2-N3-N4-N6-N7-N8-N9构成环2 (Ring2)，某个业务的首、末节点分别是N9、N4。如果采 用现有技术，计算出来的最短路径是N9-N1-N5-N4 (虚线)。该最短路径经过了 2个环，其中 N9-N1这一段被Ring2保护，N1-N5-N4这一段被Ringl保护。业务将在N9处上环Ring2 (N9 是上环节点)，在W处下环Ring2，然后再上环Ringl (Ni既是上环节点也是下环节点)，最 后在N4处下环Ringl (N4是下环节点)。然而，从环保护的角度看，这条路径并不是最优的。这是因为，对于环保护，当上环 节点或下环节点故障时，环保护将会失效。因此，对于1条业务，如果业务穿过的环越多，那 么业务经过的上环节点和下环节点的数量就会越多，因此业务越容易受节点故障影响而导 致中断。例如，对于路径N9-N1-N5-N4，如果节点附故障了，则N9-N1、N1-N5-N4这两段路 径都不能被保护，也即业务会发生中断。实际上，上述例子中，最优的路径应该是N9-N8-N7-N6-N4 (实线)，因为这个路径 只经过1个环，除了首末节点N9/N4以外，其他任何1个节点或者1条链路故障，都可以利 用Ring2的保护资源进行保护。可见，现有技术由于没有具体环拓扑信息，因此计算出来的路径并非最优。为了计算出相对于现有技术更优的路径，本发明实施例提供一种路径计算方法， 如图2所示，其处理流程可以包括步骤201、通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息 包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；步骤202、通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；步骤203、根据所述环拓扑信息进行路径计算。由图2所示流程可以得知，本发明实施例中，通过路由协议消息发布光网络中各 链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；通过路 由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环， 获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算，从而计算出相对于现有技术而言更 优的路径。具体实施时，在步骤201之前，可以先获得光网络中各链路的标识及各链路所属 环的环标识，这里可以有多种实施方式，例如可以通过预配置或者按某种策略进行计算等 方式来获得前述的链路标识及环标识。举一例，可以在网络初始化时进行预配置的步骤，该 步骤可以包括在配置每个环的时候，为每个环分配1个全网唯一的环标识(Ring ID)，环 上各个节点均保存这个环标识以及该环标识所对应的链路。仍以图例加以说明，这样可以与图1进行对比。图3为在网络初始化时进行预配置 的示意图，如图3所示，假设网络中的节点m-N2-N3-N4及链路Linkl、Link2、Link3、Link4 被配置为 1 个环，其 Ring ID = 1 ；N1-N4-N5-N6 及链路 Link5、Link6、Link7、Link8 被配置 为1个环，其Ring ID = 2。则节点Nl上保存的信息为=LinkU Link2属于Ringl ；Link5、 LinM属于Ring2。其他节点也类似。具体实施时，在步骤201中可以在通过路由协议消息发布现有信息时，发布各 链路的环保护信息；当然也可以专门发布各链路的环保护信息。举一例，在网络运行过 程中执行路由发布的步骤，该步骤中，环上的各节点在通过路由协议发布TE(Traffic Engineering,流量工程)链路信息时，除发布通常的TE链路信息外，还发布各链路的环保 护信息。具体实施时，光网络中的每一节点通过路由协议消息，发布光网络中与本节点连 接的节点所属链路的环保护信息；这样，在整个光网络中，各链路的环保护信息均能实现发 布。前述的环保护信息可以认为是与环拓扑相关的信息，除包括各链路的标识及各链 路所属环的环标识之外，还可以包括具体实施时为获得环拓扑信息所需的其它一些信息， 例如链路的环保护属性，以说明链路具有环保护属性；各链路所属环的环保护类型，以SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字 体系)/SONET (Synchronous Optical Network同步光纤网)网络为例，常见的环的环保护 类型有2纤双向复用段环Q-fiber BLSR/MS-SPRING)、4纤双向复用段环G-fiber BLSR/ MS-SPRING)、2纤单向通道环、2纤双向通道环等；链路两端节点的标识；链路的带宽信息，具体可以是若链路中所有资源的保护类型(资源的保护类型可分为环保护和非环保护两种 类型)一致，均为环保护，则直接发布链路总带宽及链路剩余带宽；若链路中不同资源的保 护类型不同，例如某些资源的保护类型为环保护，而另一些资源的保护类型是非环保护，则 需要发布链路中哪些资源的保护类型为环保护，以及这些资源使用情况。其中，所述的链路 中的资源，在TDM网络中是时隙资源，在WDM网络中可以是波长资源、波带资源、光纤资源寸。具体实施时，步骤201通过路由协议消息发布各链路的环保护信息中，路由协议消 息可以是 0SPF(0pen Shortest Path First，开放式最短路径优先)、IS-IS(Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统)等路由协议消息。实施时，需要 扩展路由协议，以发布各链路的环保护信息。以OSPF路由协议为例，协议利用1个LSA(Link State Advertisement，链路状态 通告)实例来发布1条链路。该LSA实例的头部包含了发布该链路的节点的IP地址(即 链路本端节点IP地址)；LSA实例的主体部分包含1个Link TLV(Type-Length-Value，类 型长度值)，用于描述1条链路的信息。现有的OSPF协议中，IfLink TLV中，通常包含以 下Sub-TLV (子类型长度值)
权利要求
1.一种路径计算方法，其特征在于，该方法包括通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的 标识及各链路所属环的环标识；通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链 路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环保护信息还包括各链路所属环的环保护类型、各链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过路由协议消息发布所述环保护信 息，具体为通过开放式最短路径优先OSPF协议消息发布所述环保护信息；其中 利用1个链路状态通告LSA实例发布1条链路，所述LSA实例的头部包括发布该链路 的节点的网际协议IP地址，所述LSA实例的主体包括1个类型长度值TLV ； 通过扩展所述TLV的子类型长度值，携带该链路的环保护信息。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述环保护信息，将环标识相同的链路 组合成环，获得环拓扑信息，具体为根据所述环保护信息，确定环标识相同的链路；确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识相同的链路的带宽信 息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确定环标识相同的链路 能够组成一个环；将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括环标识、环的保 护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述环拓扑信息进行路径计算，包括 向路径计算单元PCE发送路径计算请求消息PCReq，所述PCReq包括路径的首末节点、路径所经过的各链路需具有环保护属性和路径的约束条件； 所述PCE根据所述PCReq和所述环拓扑信息进行路径计算； 接收所述PCE计算出的路径。
6.一种光网络中的节点，其特征在于，该节点包括发布模块，用于通过路由协议消息，发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环 保护信息，所述环保护信息包括链路的标识及链路所属环的环标识；接收模块，用于通过路由协议消息，接收光网络中其它链路的环保护信息，所述环保护 信息包括链路的标识及链路所属环的环标识；获得模块，用于根据光网络中各链路的环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获 得环拓扑信息；计算模块，用于根据所述环拓扑信息进行路径计算。
7.如权利要求6所述的节点，其特征在于，所述环保护信息还包括链路所属环的环保护类型、链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
8.如权利要求7所述的节点，其特征在于，所述发布模块具体用于通过OSPF协议消息发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环保护信息；其中利用1个LSA实例发布1条链路，所述LSA实例的头部包括发布该链路的节点的IP地 址，所述LSA实例的主体包括1个TLV ；通过扩展所述TLV的子类型长度值，携带该链路的环保护信息。
9.如权利要求7所述的节点，其特征在于，所述获得模块包括第一确定单元，用于根据光网络中各链路的环保护信息，确定环标识相同的链路； 第二确定单元，用于确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识 相同的链路的带宽信息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确 定环标识相同的链路能够组成一个环；获得单元，用于将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括 环标识、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
10.一种路径计算单元PCE，其特征在于，该PCE包括接收模块，用于通过路由协议消息，接收光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信 息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；获得模块，用于根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；计算模块，用于根据所述环拓扑信息进行路径计算。
11.如权利要求10所述的PCE，其特征在于，所述环保护信息还包括 各链路所属环的环保护类型、各链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
12.如权利要求11所述的PCE，其特征在于，所述获得模块包括 第一确定单元，用于根据所述环保护信息，确定环标识相同的链路；第二确定单元，用于确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识 相同的链路的带宽信息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确 定环标识相同的链路能够组成一个环；获得单元，用于将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括 环标识、环的保护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
13.如权利要求10所述的PCE，其特征在于，所述计算模块包括路径请求接收单元，用于接收PCReq，所述PCReq包括路径的首末节点、路径所经过的 各链路需具有环保护属性和路径的约束条件；计算单元，用于根据所述PCReq和所述环拓扑信息进行路径计算。
14.一种光网络，其特征在于，包括多个节点，用于通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信 息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；PCE，用于通过路由协议消息，接收所述环保护信息；根据所述环保护信息，将环标识相 同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算。
15.如权利要求14所述的光网络，其特征在于，所述PCE与节点集成在一起。
16.如权利要求14所述的光网络，其特征在于，所述环保护信息还包括 链路所属环的环保护类型、链路的环保护属性、带宽信息、两端节点的标识。
17.如权利要求16所述的光网络，其特征在于，所述节点具体用于通过OSPF协议消息发布光网络中与本节点连接的节点所属链路的环保护信息；其中利用1个LSA实例发布1条链路，所述LSA实例的头部包括发布该链路的节点的IP地 址，所述LSA实例的主体包括1个TLV ；通过扩展所述TLV的子类型长度值，携带该链路的环保护信息。
18.如权利要求16所述的光网络，其特征在于，所述PCE具体用于 根据所述环保护信息，确定环标识相同的链路；确定环标识相同的链路所属环的环保护类型一致，和/或环标识相同的链路的带宽信 息中用于环保护的总带宽资源相同，并且根据链路两端节点的标识确定环标识相同的链路 能够组成一个环；将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息，所述环拓扑信息包括环标识、环的保 护类型、环上各节点的标识、环上各链路的标识及带宽信息。
全文摘要
本发明公开了一种光网络中的路径计算方法及路径计算单元，其中路径计算方法包括通过路由协议消息发布光网络中各链路的环保护信息，所述环保护信息包括各链路的标识及各链路所属环的环标识；通过路由协议消息接收所述环保护信息，并根据所述环保护信息，将环标识相同的链路组合成环，获得环拓扑信息；根据所述环拓扑信息进行路径计算。采用本发明可以计算出相对于现有技术而言更优的路径。
文档编号H04Q11/00GK102143410SQ201010224908
公开日2011年8月3日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者林毅, 章发太 申请人:华为技术有限公司