支持多种传输交换模式的光网络控制方法

支持多种传输交换模式的光网络控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于网络通讯技术领域，具体涉及一种支持多种传输交换模式的光网络控 制方法。
【背景技术】
[0002] 随着移动通信、宽带接入、数据中心、云计算等数据业务的飞速发展，对光网络容 量的需求与日倶增。过去的近二十年中为提高光网络的容量产生出了大量的传输交换技 术。今天的光网络是由多种传输交换模式组成的异构光网络，实现不同传输技术的光网络 统一控制和互联互通已经成为亟待解决的问题。
[0003] 然而，由于不同传输交换模式的光网络在资源利用的限制方面存在巨大差异，现 有异构光网络尚未做到真正意义上的动态统一控制和无缝融合。这是因为，现有光网络的 控制架构多是根据单一传输模式开发的专用架构，在异构网络互联时需要将不同的专用控 制架构融合在一起。这样的做法不仅大大增加了网络控制方法的复杂度，而且有时难以解 决架构的融合问题。其深层次的原因在于，不同传输模式的网络在物理资源利用上有不同 的限制，专用的架构很有可能不支持其它类型网络的物理层限制。

【发明内容】

[0004] 本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
[0005] 为此，本发明的一个目的在于提出一种支持多种传输交换模式的光网络控制方 法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种支持多种传输交换模式的光网络 控制方法，包括以下步骤：在由包括同步数字体系传送网、波分复用传送网、光电两层传送 网、灵活频谱传送网以及空分复用光传送网组成的多域异构光网络控制架构中增加一个虚 拟层，所述虚拟层设置于子网控制层与总控制层之间，所述虚拟层设置于子网控制层与总 控制层之间，完成子网物理资源与虚拟网逻辑资源之间的映射；资源映射协议运行在虚拟 服务器内，域间控制协议运行在网络的总控制器内，域内控制协议运行在子网控制器内；所 述总控制器对虚拟网络进行路由计算和资源分配得到的结果通过所述虚拟服务器转化为 相应的物理资源配置命令发送给所述子网控制器；所述子网控制器根据命令完成资源配 置。
[0007] 根据本发明实施例的支持多种传输交换模式的光网络控制方法，通过物理资源的 虚拟化映射，能够有效解决光网络异构传输机制带来的网络控制问题，降低异构网络的阻 塞率，提高资源利用率，对于增强现代光网络的可扩展性和多域互通性具有重要意义。
[0008] 另外，根据本发明上述实施例的支持多种传输交换模式的光网络控制方法，还可 以具有如下附加的技术特征：
[0009] 进一步地，所述虚拟层虚拟化的物理资源种类包括：固定带宽波长级通道、固定带 宽亚波长级通道、固定带宽超波长级通道、灵活带宽频谱通道、多芯通道、多模通道、时隙通 道、通用多协议标签通道、光通路数据单元通道和同步传送模块通道。
[0010] 进一步地，所述光网络控制方法支持的限制包括：在连接请求的源节点和目的节 点之间单个业务所占用的波长、亚波长、超波长、灵活带宽频谱和时隙保持不变；承载单个 业务的波长或频谱资源只能在特定具有转换功能的节点处发生转换；仅在建立了光通道的 前提下才能够基于该光层通道建立电层的光通路数据单元通道或同步传送模块通道；以及 单个波长内的多个传输模式通道在连接请求的源节点和目的节点间路径一致，不能够解复 用。
[0011] 进一步地，将所述波长、所述亚波长、所述超波长、所述灵活带宽频谱和所述时隙 映射为虚拟逻辑资源，所述虚拟逻辑资源的映射方法为将实际网络拓扑结构映射为多层的 虚拟网络结构；每层所述虚拟网络结构对应一个资源实体；所述虚拟网络中的路径包含物 理网络中的路径信息和实时资源信息。
[0012] 进一步地，在具有波长、频谱转换能力的节点处将所述多层虚拟网络的每层连接。
[0013] 进一步地，在含有光电两层通道限制的网络中先建立光层通道，再建立电层通道； 先拆除电层通道，再拆除光层通道。
[0014] 进一步地，在含有模式绑定限制的网络中，在所述虚拟网络中建立多个含有相同 源节点和目的节点的临时链路，每一条临时链路代表一个模式通道，所述临时链路具有相 同的路径，一起被建立或被拆除。
[0015] 进一步地，所述虚拟化服务器将所述子网控制器上报的物理网络中的资源映射为 虚拟网络中的逻辑资源，并上报给网络总控制器；所述总控制器根据所述逻辑资源，通过路 由计算得到所述虚拟网络上的路由结果；将所述虚拟网络的配置命令发送给所述虚拟化服 务器，由所述虚拟化服务器反向映射为实际网络路径及分配资源的方案，通过所述子网控 制器完成相应连接的建立和拆除。
[0016] 进一步地，在含有多种传输交换模式的多域光传送网中，在设计域间链路时，设定 期望达到的域间阻塞率为Pw子网i和子网j之间每一条链路的平均容量h可以通过以 下不等式计算得到：
[0017]
[0018] 其中Mg为子网i与子网j之间域间链路的个数，n;和n」为子网i和子网j内部 节点数，N为网络总节点数，^4为子网i中第k个节点的业务到达率，#为子网j中第1个 节点的业务到达率，W"q为单个业务请求的带宽。
[0019] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0020] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0021] 图1是本发明一个实施例的基于虚拟化的多种传输交换模式光网络统一控制架 构；
[0022] 图2是本发明一个实施例的波长连续性限制及光电两层通道限制光网络虚拟化 示意图；
[0023] 图3是本发明一个实施例的波长、频谱转换限制光网络虚拟化示意图；
[0024] 图4是本发明一个实施例的多模绑定限制光网络虚拟化示意图；
[0025] 图5是本发明一个实施例的仿真拓扑图；
[0026] 图6是本发明一个实施例的多种方法仿真网络阻塞率比较图；
[0027] 图7是本发明一个实施例的多种方法仿真网络资源利用率比较图。
【具体实施方式】
[0028] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0029] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、 "后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于 附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要 性。
[0030] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可 以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒