[发明专利]软定义弹性光交换网络中节点的资源抽象映射及控制方法

摘要

本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种基于WSS和频隙交换的软定义弹性光交换网络中节点的资源抽象映射及控制方法。所述节点资源抽象映射方法为一种简单方便的资源抽象策略，构建三维矩阵的方法；所述节点资源控制方法为根据路由选择和资源预留后的矩阵更新的方法。所述节点资源抽象映射方法使得网络中的核心控制器可以对各个不同的节点进行资源抽象映射，同时准确及时的控制节点的动作。通过构建三维矩阵，使控制器可以简单而清晰的获得每一个节点的资源状况，并且在发生变化时，根据更新策略，更新矩阵。保证准确的为上层提供每一个节点的动作信息。

主权项

一种软定义弹性光交换网络中节点的资源抽象映射及控制方法，所述方法以基于WSS的具有共享式信号处理单元的灵活光传送节点为基础；所述方法根据节点处WSS的标准输出端口和扩展输出端口以及交换矩阵的扩展输入端口的信息来构建；所述方法使用节点输入部分、节点输出部分、光交换矩阵、波长转化器和调制复用器；所述节点输入部分由N个1*W的WSS组成，所述WSS包括标准输出端口，其中N为所述节点处输入端口的数量，W为每个WSS具有的标准输出端口数；所述节点输出部分包括光复用器；所述节点分为普通交换节点和较复杂的交换节点；所述普通交换节点由WSS和光复用器组成；所述较复杂的交换节点由WSS、光复用器和共享式信号处理单元组成；其特征在于，所述方法包括节点资源抽象映射方法和节点资源控制方法两部分；所述节点资源抽象映射方法包括以下步骤：(1)检测所述节点的输入端口，将每路输入端WSS的标准输出端口和扩展输出端口依次进行编号，即由11编号至NW共N1项；若所述节点为普通交换节点，设计“端口‑起始频隙号‑持续频隙号”的3*(N*W)矩阵M，核心控制器在对该节点资源初始化时，三维矩阵M如下：1112...1W...N1N2...NW∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞;]]>其中，∞部分代表该端口业务所占用的频隙信息，所述∞为数组形式；若所述节点为较复杂的交换节点，对共享结构的交换矩阵的扩展输入端口依次进行编号，即由C1到DM共N2项；共享式信号处理单元除了具有输入部分的N个1*W的WSS和输出部分的光复用器，还包括共享式的k个变频器、M个调制复用器、光延迟线和光组播结构；构建3*(N1+N2)矩阵M，矩阵的第一行由输入端WSS的标准输出端口、共享结构下交换矩阵的扩展输入端口依次进行编号以填充，剩余两行由空白数组填充；三维矩阵M前一部分为节点处交换矩阵的标准端口，后一部分为扩展端口，其结构如下：(1112...1W...N1N2...NW∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞C1...CkD1...DM∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞)]]>上述三维矩阵中，C代表变频器，D代表调制复用器，C1到DM指代的是共享结构的交换矩阵的扩展输入端口，∞部分代表该端口业务所占用的频隙信息，所述∞为数组形式；并且，所有输入端口对应的输出端口传送业务的起始分片标号以及该业务占用的分片数量；当所述端口存在多个业务时，每个业务所占起始频隙号和持续频隙数用逗号分隔；所述三维矩阵M的第一行是端口对应的出口地址；所述三维矩阵M的第二行为数组形式，是所述端口承载所有业务的起始频隙标号；所述三维矩阵M的第三行为与上述第二行相对应的相同长度的数组形式，是所述端口承载所有业务的持续频隙标号；(2)构建可输出端口集P，检测该节点的所有输出端口，将所有输出端的光复用器的输入端口依次编号，这组编号是矩阵M在未来进行更新时第一行的所有可填充项；(3)构建频隙编号的上限SH，检测该节点处所有WSS信息，对所有频隙进行从1开始的编号，对频隙的分隔方式和标号进行记录，并将最大编号定义为SH，这是矩阵M未来进行更新时第二行的每一个数组项中数据的所有可填充项的上限；所述节点资源控制方法包括以下步骤：步骤一：当新业务到达时，在每一个业务通过的节点上，对需求矩阵信息(XY，Z，K)中的每一个元素进行求解；其中，XY共同代表光器件的某个端口，X代表光器件类型，Y代表光器件编号或端口号；Z代表该端口下传送信号的起始分片标号；K代表该端口下传送业务所需要占用的分片数量；步骤二：判断节点处是否需要调制复用，如果需要，则生成指向调制复用器的矩阵元素，即D1到DM，填充矩阵M的相应的列，在该调制复用器在矩阵M中所对应的列中生成相应的反馈矩阵；步骤三：节点处不需要调制复用的时候，判断节点处是否需要变频，如果需要，则在变频次数不大于变频次数上限的时候，生成指向变频器的矩阵元素，也即C1到Ck，填充矩阵M的相应的列，在该变频器在矩阵M中所对应的列中生成相应的反馈矩阵；步骤四：节点处不需要对信号进行处理时，直接求解指向节点输出端口的矩阵，填充矩阵M的相应的列，求解成功的话，向所有参与过程的器件发送动作命令，完成业务在该节点上的传送，求解失败的话，报告核心控制器无法求解出符合要求的需求矩阵，申请重路由或者重资源预留；步骤五：运行过程中，按照以下规则，根据路由选择与资源预留模块对矩阵M进行更新：{M1.X=PoutPout⋐PM2.X=(TL1,TL2...TLN)1≤TL1,TL2...TLN<SHM3.X=(TL1,TL2...TLN);]]>其中，M1，X指的是矩阵M第一行第X列的元素，M2，X指的是矩阵M第二行第X列的元素，M3，X指的是矩阵M第三行第X列的元素，P是可输出端口集，SH是频隙编号的上限，Pout指的是各个端口出口地址的输出，TL1，TL2……TLN指的是各个端口承载所有业务的起始频隙标号，LL1，LL2……LLN指的是各个端口承载所有业务的持续频隙标号。