分组光网络内的波长和光谱指配制造技术

描述了用于分组光传输系统内的波长和光谱指配的技术。例如，一种控制器动态地控制波长和光谱指配以抑制或总体上避免能够降低通信性能的光学效应。例如，所述控制器提供对将光传输系统的光谱范围动态划分到信道组和基于在每个设备处的当前或未来带宽要求向相应的分组光传输设备指配所述组的闭环控制。此外，针对每个分组光传输设备，所述控制器控制每个信道组内的各个波长的指配，以便使信道利用在与每个信道组相关联的光谱范围的中心周围平衡并且维持对在所述信道组内的信道的光谱分离。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及计算机网络，并且更具体地涉及光网络。
技术介绍
现代通信网络继续以快速的步伐在地域大小(例如，站点、机架、物理端口、互连)和通信流量(即带宽要求)两者上增长。此外，越来越多地要求通信网络支持各种各样的流量和更高灵活性的流量模式。为了支持这些要求，诸如承载网络、接入网络、核心网络等的通信网络利用底层光传输系统以通过高速光纤链路对通信进行传输、多路复用和交换。许多光传输系统正在朝向整体利用基于分组的通信迁移。即，用于大规模网络的光传输系统正在过渡到分组优化的光传输网络，被称为分组光传输。分组光传输表示汇聚时分复用(TDM)技术和波分复用(WDM)技术的聚合。因此，大规模分组光传输系统利用各种部件，包括可重新配置的光分插复用器(ROADM)、光子交叉连接(PXC)、光学交叉连接(OXC)、密集波分复用设备(DWDM)、放大器、应答器、光学终止终端(OTT)和其他设备。
技术实现思路
本公开描述用于提供分组光网络中的闭环控制和预测分析的技术。例如，诸如集中式控制器的网络元件提供对通信网络的交换和路由服务(例如，IP/MPLS)和底层光传输系统的紧密集成的闭环控制。在本文中描述的一个示例实施方式中，所述控制器包括分析引擎，所述分析引擎将可预测的分析应用到从被分布在底层光传输系统中的监控子系统接收到的实时状态信息。响应于所述状态信息，所述分析引擎应用基于规则的策略并且可以自适应地并且主动地重新路由网络内的通信。例如，所述控制器可以利用底层光传输网络的控制部件相对于通过光链路和其他装备对分组数据的传输提供对路由和交换部件的集成控制以重新路由网络内的分组流。例如，所述控制器可以提供对在路由和交换服务下面的光传输系统内的光谱和波长的分配或利用的集成控制。在一个示例中，一种用于波长和光谱指配的方法包括，针对相互连接以形成光传输系统的多个分组光传输设备中的每个分组光传输设备确定相应的信道组大小，所述相应的信道组大小指定从针对所述光传输系统的光信道的总数目中为所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备预留的光信道的数目，其中针对所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备的所述相应的信道组大小是基于针对相应的分组光传输设备的带宽要求来确定的。所述方法还包括，根据所确定的信道组大小中的每个信道组大小从由所述分组光传输设备支持的光谱中为所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备预留光信道集合，所预留的光信道中的每个光信道具有未指配的波长，并且所述光信道集合中的每个光信道与所述光谱的不同部分相关联并且具有基于针对所述相应的分组光传输设备确定的所述信道组大小的光谱范围。所述方法还包括，针对所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备，将来自所述光谱的相应的波长指配给为所述分组光传输设备预留的所述光信道集合中的所述光信道中的一个或多个光信道，以使与所述分组光传输设备相关联的网络流量在与为所述分组光传输设备预留的所述光信道集合相关联的所述光谱的所述部分的中心周围平衡。在附加的示例中，一种网络控制器包括被配置为执行上述方法的至少一个处理器。在另一示例中，描述了一种用于控制路由和交换网络以及底层光传输系统两者的集成控制器。一种系统可以包括：路由和交换网络，所述路由和交换网络具有用于对基于分组的网络流量进行通信的多个相互连接的层三(L3)路由部件和层二(L2)交换部件；以及多个分组光传输设备，所述多个分组光传输设备相互连接以形成光传输系统并且被耦合到路由和交换系统以用于对所述路由部件和所述交换部件之间的所述网络流量进行光传输。一种控制器可以包括：路径计算元件，用于计算用于所述网络流量通过所述路由和交换网络的路径；软件定义的网络控制模块，用于将更新的路由信息传达到所述路由和交换网络的所述路由部件以控制分组流根据计算的所述路径通过所述路由和交换网络；以及路由波长和光谱指配控制模块，用于将所述分组光传输设备配置为响应于更新的所述路由信息和针对所述网络流量的带宽要求而在特定波长处操作。在另一示例中，一种方法包括，利用集成网络控制器来从路由和交换网络接收状态信息，所述路由和交换网络具有用于对基于分组的网络流量进行通信的多个相互连接的层三(L3)路由部件和层二(L2)交换部件。示例方法包括利用所述控制器的路径计算元件来计算用于层三(L3)分组通过所述路由部件的多个路径，以及利用所述控制器的软件定义的网络(SDN)控制模块来将更新的路由信息传达到所述路由部件以控制分组流根据计算的所述路径通过所述路由和交换网络。所述示例方法还包括利用所述控制器的路由波长和光谱指配控制模块来将所述分组光传输设备配置为响应于计算的所述路径和针对沿所述路径的在路由器处的所述网络流量的带宽要求而在特定波长处操作。在另一示例中，一种集成网络控制器包括：路径计算元件，所述路径计算元件计算用于网络流量通过路由和交换网络的路径，所述路由和交换网络具有用于对基于分组的网络流量进行通信的多个相互连接的层三(L3)路由部件和层二(L2)交换部件；软件定义的网络(SDN)控制模块，所述软件定义的网络控制模块用于将更新的路由信息传达到所述路由和交换网络的所述路由部件以控制分组流根据计算的所述路径通过所述路由和交换网络；以及路由波长和光谱指配控制模块，所述路由波长和光谱指配控制模块将光传输系统的多个分组光传输设备中的每个分组光传输设备配置为响应于更新的路由信息和针对所述网络流量的带宽要求而在特定波长处操作，以用于对所述路由部件和所述交换部件之间的所述网络流量进行光传输。在附加的示例中，描述了一种具有分组光网络中的可预测的分析和故障避免的集成网络控制器。一种集成网络控制器可以包括：消息处理器，所述消息处理器接收来自光传输系统的光学部件的状态信息，所述光传输系统具有多个相互连接的分组光传输设备的；分析引擎，所述分析引擎应用规则集合以标识所述光学部件中的任何光学部件的故障；路径计算元件，所述路径计算元件响应于标识的所述故障，计算用于网络流量通过路由和交换网络的至少一个更新的路径，所述路由和交换网络具有用于对基于分组的网络流量进行通信的多个相互连接的层三(L3)路由部件和层二(L2)交换部件；软件定义的网络(SDN)控制模块，所述软件定义的网络控制模块用于将更新的路由信息传达到所述路由和交换网络的所述路由部件以控制分组流根据更新的所述路径通过所述路由和交换网络；以及路由波长和光谱指配控制模块，所述路由波长和光谱指配控制模块响应于更新的所述路由信息基于针对所述网络流量的带宽要求而将多个分组光传输设备中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：针对相互连接以形成光传输系统的多个分组光传输设备中的每个分组光传输设备确定相应的信道组大小，所述相应的信道组大小指定从针对所述光传输系统的光信道的总数目中为所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备预留的光信道的数目，其中针对所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备的所述相应的信道组大小是基于针对相应的分组光传输设备的带宽要求来确定的；根据所确定的信道组大小中的每个信道组大小从由所述分组光传输设备支持的光谱中为所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备预留光信道集合，所预留的光信道中的每个光信道具有未指配的波长，并且所述光信道集合中的每个光信道与所述光谱的不同部分相关联并且具有基于针对所述相应的分组光传输设备确定的所述信道组大小的光谱范围；以及针对所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备，将来自所述光谱的相应的波长指配给为所述分组光传输设备预留的所述光信道集合中的所述光信道中的一个或多个光信道，以使与所述分组光传输设备相关联的网络流量在与为所述分组光传输设备预留的所述光信道集合相关联的所述光谱的所述部分的中心周围平衡。

【技术特征摘要】
2014.12.18 US 14/575,6371.一种方法，包括：
针对相互连接以形成光传输系统的多个分组光传输设备中的每个分组光传输设备确
定相应的信道组大小，所述相应的信道组大小指定从针对所述光传输系统的光信道的总数
目中为所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备预留的光信道的数目，其中针对所述
分组光传输设备中的每个分组光传输设备的所述相应的信道组大小是基于针对相应的分
组光传输设备的带宽要求来确定的；
根据所确定的信道组大小中的每个信道组大小从由所述分组光传输设备支持的光谱
中为所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备预留光信道集合，所预留的光信道中的
每个光信道具有未指配的波长，并且所述光信道集合中的每个光信道与所述光谱的不同部
分相关联并且具有基于针对所述相应的分组光传输设备确定的所述信道组大小的光谱范
围；以及
针对所述分组光传输设备中的每个分组光传输设备，将来自所述光谱的相应的波长指
配给为所述分组光传输设备预留的所述光信道集合中的所述光信道中的一个或多个光信
道，以使与所述分组光传输设备相关联的网络流量在与为所述分组光传输设备预留的所述
光信道集合相关联的所述光谱的所述部分的中心周围平衡。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括通过以下操作将所述相应的波长指配给为所述
分组光传输设备中的每个分组光传输设备预留的所述光信道集合中的所述光信道中的所
述一个或多个光信道：
确定为所述相应的分组光传输设备预留的所述光谱的所述部分的中心；
确定在为所述分组光传输设备预留的相应的光信道中的光信道的数目，将相应的波长
指配给为所述分组光传输设备预留的所述相应的光信道以提供超过与所述相应的分组光
传输设备相关联的所述带宽要求的带宽；以及
将相应的波长指配给为所述分组光传输设备预留的所确定的数目的光信道中的每个
光信道，以使所述网络流量在为所述分组光传输设备预留的所述光谱的相应的部分的所述
中心周围平衡。
3.根据权利要求1所述的方法，其中针对所述分组光传输设备中的每个分组光传输设
备的带宽要求基于针对所述相应的分组光传输设备的当前带宽利用。
4.根据权利要求1所述的方法，其中针对所述分组光传输设备中的每个分组光传输设
备的带宽要求基于针对所述相应的分组光传输设备的预测的带宽利用。
5.根据权利要求1所述的方法，还包括利用所述分组光传输设备中的每个分组光传输
设备，根据针对所述分组光传输设备的相应的光信道集合中的已经被指配了波长的光信道
来转发分组数据。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述相应的信道组大小、预留所述光信道集
合、以及将波长指配给针对具有集中式控制器的所述分组光传输设备中的每个分组光传输
设备的所述光信道中的一个或多个光信道。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括从中心控制器输出消息以将所述分组光传输设
备中的每个分组光传输设备配置为根据指配的所述波长来转发分组数据。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
利用集中式控制器来接收来自所述光传输系统的光学部件的状态信息；
利用分析引擎来应用规则集合以标识所述光学部件中的任何光学部件的故障；以及
利用所述控制器来执行闭环控制过程，以响应于标识所述光学部件中的任何光学部件
的故障来确定所述相应的信道组大小、预留所述光信道集合、以及将波长指配给针对所述
分组光传输设备中的每个分组光传输设备的所述光信道中的一个或多个光信道。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
利用集中式控制器来接收来自所述光传输系统的光学部件的状态信息；
其中标识所述光学部件中的任何光学部件的故障包括，利用所述分析引擎来应用所述
规则集合以确定所述光学部件中的任何光学部件的未来故障的可能性；以及
响应于确定针对所述光学部件中的单个光学部件的故障的可能性超过由所述规则集
合指定的阈值来标识所述故障。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括响应于确定沿共同路径通过网络的多个所述光
学部件的故障的组合的可能性超过阈值来标识所述故障。
11.根据权利要求9所述的方法，其中来自所述光学部件的所述状态信息包括以下的一
个或多个：针对所述光学部件中的每个光学部件的功耗、电流消耗、电压电平或操作温度。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括：
利用集中式控制器来接收来自具有层三(L3)路由部件和层二(L2)交换部件的路由和
交换网络的状态信息，所述路由和交换网络将所述网络流量传达到所述光传输系统以用于
由所述分组光传输设备转发；
响应于针对所述路由和交换网络的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：HJ·施密特科，G·格拉梅尔，
申请(专利权)人：瞻博网络公司，
类型：发明
国别省市：美国;US