[发明专利]一种满足波长连续性约束条件的跨域路径建路方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于分层PCE架构下的满足波长连续性约束条件的跨域路径建路方法。

背景技术

随着网络技术的发展，网络业务数量成爆发式的增长。波分复用(WDM，Wavelength division multiplexing)技术能够满足日益增长的带宽需求，无疑将成为下一代全光网的核心技术。

在采用波分复用技术的基于波长交换的光网络中，由于波长转换器价格昂贵，所以要尽量减少波长转换器的使用。当网络中的波长转换器数量极少或没有波长转换器时，为了在端到端的路径上传输数据，就必须为路径上的每一节链路分配相同的波长，这就是所谓的波长连续性约束(wavelength-continuity constraint，简称WCC)条件。

由于近年来光网络业务需求的增多，通信网络逐渐变的庞大，为了便于维护和管理，一个大的域通常会被划分为多个小域，以便于进行分布式的管理。通常，一个域是指一个普通的地址管理范围内的一系列网络元素的集合或者指一个路由区域，如自治系统(Autonomous System，简称AS)或内部网关协议域(Interior Gateway Protocol area)。基于安全性和保密性的考虑，每个域都会维护自己域内的网络信息，如网络的拓扑结构和网络资源等，同时对于其它域它也会隐藏这些信息，这就导致了域与域之间内部信息的不可知性，不同的域之间只有少量的信息进行交换，域之间是不透明的。由于域之间内部信息的不可知性，在多域网络中建立满足波长连续性条件的跨域路径就比较困难。

在多域光网络环境中建路，即计算并配置一条满足波长连续性约束条件的跨域路径是一个比较耗时的过程。在动态的多域光网络环境中，建路过程长时间的延时会大大降低建路的成功率，因为长时间的延时可能会导致资源冲突，例如当前建路检测到的可用波长，由于延时过长没有及时占用该资源而被其它的业务占用，导致当前建路业务阻塞。因此，寻找一种计算跨域路径并进行资源配置效率较高的方法是减小波长连续性约束对跨域路径建路业务造成影响的关键所在。

由网络工程任务组(Internet Engineering Task Force，简称IETF)提出的路径计算单元(path computation element，简称PCE)在计算跨域路径时有较好的性能。每个PCE都维护一个流量工程库(Traffic Engineering Database，简称TED)，它对本域内的拓扑和资源的使用情况，如波长的使用情况是完全可知的。它可以采用多种路径计算方法来完成端到端跨域路径的计算，如回朔递归算法(Backwards Recursive Path Computation，简称BRPC)。

图1是现有技术基于回溯递归算法的跨域路径建路方法示意图。其中OXC(optical cross-connect)为光交叉连接设备，TX表示光纤信号发射接口，RX表示光纤信号接收接口。

如图1所示，使用BRPC算法进行跨域路径计算的过程如下：源节点N11作为路径计算客户端(Path Computation Client，简称PCC)，向本域内的PCE的路径计算单元PCE1发起跨域路径计算请求，完成该计算所需要的PCE已经确定，本域内的PCE会向下游域的PCE发送该跨域路径计算请求，下游域的PCE收到该请求后会将该请求发送给它的下游域即域2的PCE，当这个跨域路径计算请求传递到目的节点N33所在的域即域3时，管辖域3这个域的PCE就会终止该请求的传递，并且在该域内计算一棵虚拟路径树(Virtual Shortest Path Tree，简称VSPT)，即本域内所有入口节点到目的节点的路径多播树。计算完成后会将该VSPT传递给它的上游域的PCE，上游的PCE也会计算一棵所在域的入口节点到下游域的入口节点的虚拟路径树，将这棵树与收到的树组合在一起后，把结果继续传递给它的上游域，采用这种反向回朔递归的方法，最终源节点所在域的PCE会得到一棵完整的VSPT，它从这棵树中选择一条最短路径，并将它作为计算结果，通过计算响应消息返回给源节点，至此完成跨域路径计算过程。值得注意的是，在PCE进行跨域路径计算时采取的是一种顺序执行的方式，即下游域的PCE在跨域路径计算时，上游域的PCE只能处于等待状态，造成了一定的延时，如图1所示。图1中(1)(2)表示跨域路径计算请求的提交和跨域路径计算结果的返回过程。