СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ВЫБОРА МАРШРУТА
ROUTE SELECTION METHOD AND DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к технологиям связи и, в частности, к способу и устройству выбора маршрута.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Волоконно-оптическая сеть с использованием уплотнения по длинам волн (спектрального уплотнения, далее в настоящем документе называемого WDM) может выполнять, в оптической области, уплотнение, передачу, усиление, маршрутизацию, восстановление и так далее сигнала, и стала ключевой целью при исследовании в области оптической связи. В соответствии с тем, выполняет ли узел оптической сети WDM электронную обработку оптического сигнала, оптические сети могут быть классифицированы на два типа: прозрачную (Прозрачную) сеть и непрозрачную (Непрозрачную) сеть. Для прозрачной волоконно-оптической сети, сигнал находится в форме оптического сигнала на всем протяжении процесса транспортирования из исходного узла в принимающий узел, и регенерация, переключение и преобразование длины волны сигнала завершаются в оптической области. Поскольку узел не имеет возможности восстановления электрического сигнала, прозрачная волоконно-оптическая сеть является, по существу, аналоговой транспортной сетью. Следовательно, искажение сигнала и различные вредные физические эффекты, такие как перекрестные помехи, нелинейность и дисперсия, не могут быть устранены в процессе транспортирования. Накопление шума является непрерывным и аналоговым, а качество сигнала, который в итоге достигает принимающего узла, связано с шумом, привносимым на протяжении всего процесса транспортирования. Кроме того, какое-либо физическое искажение не только влияет на рабочие характеристики длины волны локального канала, но также может осуществлять воздействие на рабочие характеристики длины волны другого канала. Следовательно, если соединение оптического маршрута установлено в волоконно-оптической сети WDM, то очень важно в полном объеме учитывать физические эффекты, которые оказывают негативное влияние на качество сигнала, такие как физическое искажение.
1
40
[0003] В предшествующем уровне техники, для предотвращения вышеупомянутой проблемы принимается, в целом, простой принцип, а именно, выполнение выделения длины волны с двух сторон к середине в сценарии передачи со смешанной скоростью служб 10G/40G. Например, для сети со спектральными разделением длин волн системы с 40 волнами, выделение начинается с λ, для службы 10 G, в то время как для службы 40 G выделение начинается с λ. В других сценариях все еще не существует лучшего способа решения проблемы.
[0004] Однако предшествующий уровень техники имеет, по меньшей мере, следующие неудобства: взаимное влияние рабочих характеристик службы между различными длинами волн учитывается не в полном объеме, так что при активированной службе, во время распространения недавно созданной службы, в канале возникает небольшая ошибка или даже остановка службы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] Варианты осуществления настоящего изобретения должны обеспечивать способ и устройство выбора маршрута для учета в полном объеме взаимного влияния рабочих характеристик служб между различными длинами волн и улучшения рабочих характеристик сетевого обновления или изменения маршрута.
[0006] Для решения вышеупомянутых задач, вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает способ выбора маршрута, включающий в себя этапы, на которых:
вычисляют сквозной маршрут для недавно добавленной службы в соответствии с топологией сети и ограничением длины волны, и выделяют длину волны для маршрута;
вычисляют рабочие характеристики каждой существующей службы и рабочие характеристики недавно добавленной службы в сети в соответствии с информацией о физическом искажении, собранной в сети, причем информация о физическом искажении включает в себя эталонный спектр усиления каждого оптического усилителя в сети; и
выполняют проверку на искажение рабочих характеристик каждой службы, и выполняют выбор маршрута для недавно добавленной службы в соответствии с результатом проверки на искажение.
[0007] Вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает устройство выбора маршрута, включающее в себя:
модуль вычисления маршрута, выполненный с возможностью вычисления сквозного маршрута для недавно добавленной службы в соответствии с топологией сети и ограничением по длине волны, и выделения длины волны для маршрута;
модуль вычисления рабочих характеристик, выполненный с возможностью вычисления рабочих характеристик каждой существующей службы и рабочих характеристик недавно добавленной службы в сети в соответствии с информацией о физическом искажении, собранной в сети, причем информация о физическом искажении включает в себя эталонный спектр усиления каждого оптического усилителя в сети; и
модуль проверки на искажение, выполненный с возможностью выполнения проверки на искажение рабочих характеристик каждой службы, и для выполнения выбора маршрута для недавно добавленной службы в соответствии с результатом проверки на искажение.
[0008] Согласно способу и устройству выбора маршрута, обеспеченным в вариантах осуществления настоящего изобретения, сквозной маршрут для недавно добавленной службы сначала вычисляется без учета информации о физическом искажении; на основании добавления маршрута в сеть, рабочие характеристики каждой существующей службы и рабочие характеристики недавно добавленной службы вычисляются в соответствии с информацией о физическом искажении, которая собрана в сети, и влияет на рабочие характеристики каждой службы; и проверка на искажение выполняется касательно рабочих характеристик каждой службы, и маршрут для недавно добавленной службы выбирается в соответствии с результатом проверки на искажение. В вариантах осуществления, в полном объеме учитывается взаимное влияние рабочих характеристик службы между различными длинами волн, не допускаются неудобства из предшествующего уровня техники, такие как ошибки в канале существующей службы, вызванные вследствие отсутствия учета физического искажения, и улучшается эффективность сетевого обновления или изменения маршрута.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0009] Для более ясного иллюстрирования технических решений в вариантах осуществления настоящего изобретения или в предшествующем уровне техники, ниже кратко представлены сопроводительные чертежи, необходимые для выполнения описания вариантов осуществления или предшествующего уровня техники. Очевидно, сопроводительные чертежи в последующем описании являются некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения, и специалист в денной области техники все еще может вывести чертежи, отличные от этих сопроводительных чертежей, без выполнения значительной работы по их доработке.
[0010] Фиг.1 иллюстрирует блок-схему алгоритма первого варианта осуществления способа выбора маршрута согласно настоящему изобретению;
[0011] Фиг.2A и фиг.2B иллюстрируют блок-схему алгоритма второго варианта осуществления способа выбора маршрута согласно настоящему изобретению;
[0012] Фиг.3 иллюстрирует принципиальную схему маршрута, соответствующего каждой службе во втором варианте осуществления способа выбора маршрута согласно настоящему изобретению;
[0013] Фиг.4 иллюстрирует структурную схему первого варианта осуществления устройства выбора маршрута согласно настоящему изобретению; и
[0014] Фиг.5 иллюстрирует структурную схему второго варианта осуществления устройства выбора маршрута согласно настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0015] Для обеспечения лучшего понимания целей, технических решений и преимуществ настоящего изобретения, ниже ясно и в полном объеме описаны технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения. Очевидно, что описанные варианты осуществления являются лишь частью, а не всеми вариантами осуществления настоящего изобретения. Все другие варианты осуществления, полученные специалистом в данной области техники на основе вариантов осуществления настоящего изобретения без выполнения значительной работы по их доработке, должны находиться в пределах объема охраны настоящего изобретения.
[0016] Фиг.1 иллюстрирует блок-схему алгоритма первого варианта осуществления способа выбора маршрута согласно настоящему изобретению. Как изображено на фиг.1, этот вариант осуществления обеспечивает способ выбора маршрута, который, в частности, может включать в себя следующие этапы:
[0017] Этап 101: Вычислить сквозной маршрут для недавно добавленной службы в соответствии с топологией сети и ограничением по длине волны и выделить длину волны для маршрута.
[0018] В этом варианте осуществления, при появлении недавно добавленной службы, требуется выделение маршрута для недавно добавленной службы в сети. В частности, сквозной маршрут может быть вычислен в первую очередь для недавно добавленной службы в соответствии с текущей ситуацией топологии сети и ограничением длины волны. В данном случае, сквозной маршрут, в частности, тянется между исходным узлом недавно добавленной службы и принимающим узлом недавно добавленной службы. При этом длина волны выделяется для маршрута, полученного посредством вычисления. На этом этапе, во время вычисления сквозного маршрута, информация о физическом искажении сначала не учитывается, и специалисты в данной области техники, в частности, могут обращаться к вычислительной архитектуре, описанной в ссылочном документе [A Framework for the Control of Wavelength Switched Optical Networks (WSON) with Impairments Y. Lee, G. Bernstein., и т.д. незавершенная работа], где описан маршрут с известными искажениями и алгоритм выделения длины волны (Маршрут с Известными Искажениями и Выделение Длины Волны далее в настоящем документе называется IA-RWA), то есть вычисление сквозного маршрута без учета информации о физическом искажении и выделение соответствующей длины волны для маршрута.
[0019] Этап 102: Вычислить рабочие характеристики каждой существующей службы и рабочие характеристики недавно добавленной службы в сети в соответствии с информацией о физическом искажении, собранной в сети.
[0020] В этом варианте осуществления, если маршрут выбирается для недавно добавленной службы, то учитывается взаимное влияние рабочих характеристик между различными службами, что реализуется посредством сбора информации о физическом искажении, которая находится в сети и влияет на рабочие характеристики. В данном случае, оптический усилитель, в частности, может являться волоконным усилителем, легированным эрбием (Волоконный Усилитель, Легированный Эрбием, далее в настоящем документе называется EDFA). В частности, информация о физическом искажении в этом варианте осуществления может включать в себя эталонный спектр усиления каждого оптического усилителя, оптическую мощность каждого канала, тип оптического волокна и состояние использования длины волны каждого канала. Следует отметить, что в этом варианте осуществления, одна служба соответствует одному сквозному маршруту, и соответственно для одного маршрута выделяется одна длина волны, и, таким образом, служба соответствует длине волны, и рабочие характеристики службы также соответствуют рабочим характеристикам длины волны. В частности, причины взаимного влияния рабочих характеристик между различными службами в настоящее время включают в себя: неравномерные усиления EDFA для различных служб, и конкуренцию между усилениями различных служб, то есть после добавления новой службы, усиление другой службы в том же самом канале передачи данных может изменяться, и в дальнейшем рабочие характеристики службы могут изменяться. В частности, этот вариант осуществления может заключаться в том, что элемент вычисления маршрута собирает информацию о физическом искажении в сети или что каждый узел выполняет активную отправку информации о физическом искажении в элемент вычисления маршрута.
[0021] В частности, способ, обеспеченный в варианте осуществления, может дополнительно включать в себя следующий этап: повторно получить обновленную оптическую мощность каждого канала, в случае изменения оптической мощности каждого канала в информации о физических искажениях, или принять обновленную оптическую мощность каждого канала, которая активно отправляется посредством каждого узла в сети. В предыдущей информации о физическом искажении, эталонный спектр усиления каждого оптического усилителя является статическим параметром, в то время как оптическая мощность каждого канала является динамическим параметром. В случае динамического параметра, когда параметр изменяется, элемент вычисления маршрута должен повторно получить обновленные данные, или каждый узел активно отправляет обновленные данные в элемент вычисления маршрута.
[0022] В частности, этот этап может заключаться в том, что элемент вычисления маршрута вычисляет рабочие характеристики каждой существующей службы и рабочие характеристики недавно добавленной службы в сети в соответствии с каждой частью информации о физическом искажении, собранной в сети. В варианте осуществления, если маршрут выбран для недавно добавленной службы, то каждая часть информации о физическом искажении, которая влияет на рабочие характеристики между различными службами, учитывается для вычисления рабочих характеристик каждой существующей службы и рабочих характеристик недавно добавленной службы в соответствии с информацией о физическом искажении после добавления новой службы в сеть для того, чтобы получить влияние на рабочие характеристики другой существующей службы после добавления в сеть недавно добавленной службы на предыдущих этапах.
[0023] Этап 103: Выполнить проверку на искажение рабочих характеристик каждой службы и выполнить выбор маршрута в соответствии с результатом проверки на искажение.
[0024] После получения посредством вычисления рабочих характеристик каждой существующей службы и рабочих характеристик недавно добавленной службы, для рабочих характеристик каждой службы выполняется проверка на искажение, которая, в частности, может состоять из следующих этапов, на которых: определяют, могут ли соответствовать вычисленные рабочие характеристики каждой службы предварительно установленным эксплуатационным требованиям, и генерируют результат проверки на искажение. Если сгенерированный результат проверки на искажение состоит в том, что рабочие характеристики каждой службы могут соответствовать предварительно установленным эксплуатационным требованиям, то маршрут, полученный посредством вычисления на этапе 101, используется в качестве маршрута, выбранного для недавно добавленной службы; иначе, предыдущие этапы 101-103 повторяются до момента соответствия рабочих характеристик каждой службы, полученных в соответствии с маршрутом, полученным посредством вычисления, предварительно установленным эксплуатационным требованиям.
[0025] В соответствии со способом выбора маршрута, обеспеченным в этом варианте осуществления, сквозной маршрут вычисляется для недавно добавленной службы, сначала без учета информации о физическом искажении; на основании добавления маршрута в сеть, рабочие характеристики каждой существующей службы и рабочие характеристики недавно добавленной службы вычисляются в соответствии с информацией о физическом искажении, которая влияет на рабочие характеристики каждой службы и собирается в сети; и проверка на искажение выполняется для рабочих характеристик каждой службы, и маршрут выбирается для недавно добавленной службы в соответствии с результатом проверки на искажение. В этом варианте осуществления, взаимное влияние рабочих характеристик службы между различными длинами волн учитывается в полном объеме, и не допускаются неудобства предшествующего уровня техники, такие, как негативное воздействие на рабочие характеристики существующих служб, вызванное вследствие отсутствия учета физических искажений; при этом заранее учитывается возможное воздействие, вызванное посредством существующих служб, на недавно добавленную службу, эффективность сетевого обновления или изменения маршрута улучшается, и не допускается повторное вычисление маршрута, вызванное посредством неуспешного завершения активации службы.
[0026] Фиг.2A и фиг.2B иллюстрируют блок-схему алгоритма второго варианта осуществления способа выбора маршрута согласно настоящему изобретению. Как изображено на фиг.2A и фиг.2B, этот вариант осуществления обеспечивает способ выбора маршрута, который, в частности, может включать в себя следующие этапы:
[0027] Этап 201: Вычислить сквозной маршрут для недавно добавленной службы в соответствии с топологией сети и ограничением длины волны и выделить длину волны для маршрута.
1
2
4
5
[0028] Фиг.3 иллюстрирует принципиальную схему маршрута, соответствующего каждой службе во втором варианте осуществления способа выбора маршрута согласно настоящему изобретению. Как изображено на фиг.3, сеть включает в себя восемь узлов: А, В, C, D, E, F, G и H. Предполагая, что существует четыре службы, активированные в сети, длинами волн, соответствующими существующим службам, являются λ, λ, λ, λ, соответственно; и их соответствующими маршрутами являются EABF, ABGH, FGCD и BCD, соответственно. В этом варианте осуществления, узел, через который проходит каждая служба, используется для указания маршрута, соответствующего службе. В этом варианте осуществления, при условии, что пользователь намеревается добавить, на основе существующей сети, новую службу, исходным узлом которой является A и принимающим узлом которой является D. На этом этапе, информация о физическом искажении сначала не учитывается и вычисляется сквозной маршрут для недавно добавленной службы в соответствии с текущей топологией сети и ограничением длины волны. В частности, принимается существующий способ централизованного вычисления маршрута, который, в частности, может заключаться в том, что централизованный элемент вычисления маршрута (Элемент Вычисления Маршрута, далее в настоящем документе называемый PCE) отвечает за вычисление маршрута. Способ вычисления маршрута PCE, в частности, может конкретно принимать существующий способ вычисления, например, посредством использования существующего алгоритма выделения маршрута для длины волны, PCE выбирает маршрут для службы и выделяет длину волны, и, в настоящем документе, детали повторяться не будут. При условии, что маршрутом, вычисленным для недавно добавленной службы, является ABGCD, а длиной волны, выделенной для него, является A, например, длина волны может быть выделена в соответствии с существующим алгоритмом RWA.
[0029] Этап 202: В соответствии с измеренным эталонным спектром усиления каждого оптического усилителя, через который проходит маршрут, соответствующий каждой существующей службе, получить коэффициент усиления и шума каждого оптического усилителя каждой существующей службы при каждой входной оптической мощности после добавления в сеть новой службы.
[0030] В этом варианте осуществления, после вычисления PCE сквозного маршрута для недавно добавленной службы, прежде всего при условии, что маршрут добавлен в сеть, собирается информация о физическом искажении в текущей сети, такая как эталонный спектр усиления каждого оптического усилителя, информация об оптической мощности каждого канала и состояние использования длины волны каждого канала. Оптический усилитель в этом варианте осуществления, в частности, может являться EDFA. На этом этапе, эталонный спектр усиления EDFA, через который проходит маршрут, соответствующий каждой существующей службе, в частности, может быть получен посредством измерения коэффициентов усиления и шума нескольких каналов посредством использования такого инструмента, как анализатор оптического спектра, в котором, в частности, может быть 40 каналов в 40-волновой системе. В данном случае полученный эталонный спектр усиления каждого EDFA относится к коэффициенту усиления и шума каждого канала при типичной входной оптической мощности и типичном среднем усилении, например, типичное среднее усиление конкретного типа EDFA составляет 20 дБ, а типичная входная оптическая мощность составляет -20 дБм. Специалисты в данной области техники могут получать новый коэффициент усиления и шума при любой другой входной оптической мощности и любом распределении длины волны (например, комбинации нескольких длин волн в 40 длинах волн) на основе эталонного спектра усиления и математического моделирования печатной платы EDFA или инженерного опыта для того, чтобы получить уровень оптической мощности, выводимой посредством EDFA, при любом уровне входной оптической мощности при любом распределении длин волн во входном условии заданного среднего усиления. Картина распределения длины волны, в частности, может быть получена через состояние использования длины волны каждого канала. Входная оптическая мощность оптического усилителя первой секции, соответствующая каждой существующей службе, является входной оптической мощностью оптического усилителя первой секции каждой существующей службы перед добавлением новой службы в сеть, то есть после добавления новой службы в сеть, входная оптическая мощность оптического усилителя первой секции, соответствующая каждой существующей службе, не изменяется, причем входная оптическая мощность является мощностью одиночного канала каждой существующей службы, за исключением общей входной оптической мощности оптических усилителей. Входная оптическая мощность оптического усилителя каждой секции получается в соответствии с выходной оптической мощностью оптического усилителя предыдущей секции, затуханием между оптическими усилителями двух секций и эффектом Рамана оптического волокна между оптическими усилителями двух секций.
[0031] Этап 203: В соответствии с коэффициентом усиления и шума каждого оптического усилителя каждой существующей службы при каждой входной оптической мощности вычислить значение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, после добавления в сеть новой службы.
[0032] После получения коэффициента усиления и шума каждой EDFA каждой существующей службы при каждой входной оптической мощности в соответствии с предыдущим этапом, посредством вычисления может быть получено значение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута (Оптического Отношения Сигнал-Шум, далее в настоящем документе называемого OSNR), соответствующего каждой существующей службе. Для каждого EDFA, если известен уровень входной оптической мощности каждого канала и коэффициент усиления и шума EDFA при входной оптической мощности, то посредством вычисления может быть получено значение OSNR, проходящее через EDFA. Однако входная оптическая мощность EDFA каждой секции получается в соответствии с выходной оптической мощностью EDFA из предыдущей секции, затуханием между EDFA двух секций и эффектом Рамана оптического волокна между EDFA двух секций. Следовательно, выходная оптическая мощность EDFA каждой секции, в которой проходит маршрут, соответствующий службе, вычисляется последовательно согласно предыдущему способу и, наконец, получается значение OSNR канала, достигающего принимающего узла после прохождения нескольких секций EDFA, посредством вычисления, то есть значение OSNR сквозного маршрута, соответствующее службе.
[0033] Этап 204: В соответствии с одним или несколькими параметрами устройства, через которое проходит маршрут, соответствующий каждой существующей службе, типом оптического волокна, типом модуляции каждого канала, оптической мощностью каждого канала, и остаточной накопленной дисперсией, вычислить ухудшение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующее каждой службе.
[0034] На этом этапе, PCE собирает один или несколько параметров устройства из другого устройства, через которое проходит маршрут, соответствующий каждой существующей службе, тип оптического волокна, тип модуляции каждого канала, оптическую мощность каждого канала, остаточную дисперсию и так далее, и на основе этого вычисляет ухудшение OSNR сквозного маршрута, соответствующее каждой существующей службе. Специалисты в данной области техники могут, в частности, получить соответствующее ухудшение OSNR посредством вычисления в соответствии с их инженерным расчетом или моделированием другого устройства и волоконно-оптического канала, через который проходит каждый маршрут. В ухудшении оптического отношения сигнал-шум может учитываться следующее: один или более из множества линейных коэффициентов искажения, таких как хроматическая дисперсия (Хроматическая Дисперсия далее в настоящем документе называемая CD), дисперсия методом поляризации (Дисперсия Методом Поляризации, далее в настоящем документе называемая PMD), перекрестные помехи (Перекрестные Помехи, далее в настоящем документе называемые Xtalk), и каскад фильтра, и один или более из множества нелинейных коэффициентов искажения, таких как фазовая самомодуляция (Фазовая Самомодуляция, далее в настоящем документе называемая SPM), перекрестная фазовая модуляция (Перекрестная Фазовая Модуляция, далее в настоящем документе называемая XPM), четырехволновое взаимодействие (Четырехволновое Взаимодействие, далее в настоящем документе называемое FWM), вынужденное рассеяние Мандельштама - Бриллюэна (Вынужденное Рассеяние Мандельштама - Бриллюэна, далее в настоящем документе называемое SBS), и вынужденное рамановское рассеяние (Вынужденное Рамановское Рассеяние, далее в настоящем документе называемое SRS), где множество линейных коэффициентов искажения соответствуют ухудшению оптического отношения сигнал-шум CD, ухудшению оптического отношения сигнал-шум PMD, ухудшению оптического отношения сигнал-шум Xtalk, и так далее, и множество нелинейных коэффициентов искажений соответствуют ухудшению оптического отношения сигнал-шум SPM, ухудшению оптического отношения сигнал-шум XPM, ухудшению оптического отношения сигнал-шум FWM и так далее. В данном случае, ухудшение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующее службе, является суммой этих ухудшений. Следовательно, в этом варианте осуществления, нелинейные коэффициенты учитываются для рабочих характеристик службы, которые могут преодолевать такие неблагоприятные условия, как ухудшение рабочих характеристик канала, вызванное посредством нелинейного эффекта в существующей оптической сети.
[0035] Этап 205: В соответствии с предварительно установленным значением оптического отношения сигнал-шум, требуемым для сквозного маршрута посредством маршрута, соответствующего каждой существующей службе, значением оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, и ухудшением оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, вычислить запас оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе.
1
2
4
5
1
2
4
5
[0036] После получения значения OSNR сквозного маршрута и ухудшения OSNR, которое соответствует каждой существующей службе, посредством вычисления на предыдущем этапе, вычисляется запас OSNR сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, в соответствии с предварительно установленным значением OSNR, требуемым для сквозного маршрута. В частности, для вычисления может быть принята следующая формула: запас OSNR сквозного маршрута = значение OSNR, необходимое для сквозного маршрута - значение OSNR сквозного маршрута - ухудшение OSNR сквозного маршрута. Значение OSNR, требуемое для сквозного маршрута, может являться определенным значением, полученным посредством предварительного измерения, или может быть предварительно установлено посредством пользователя в соответствии с практическим опытом. В этом варианте осуществления, запас OSNR сквозного маршрута, соответствующий каждой службе, используется в качестве параметра, предназначенного для оценки рабочих характеристик каждой службы. Чем больше запас OSNR, тем лучше рабочие характеристики службы. Соответствующие запасы OSNR сквозного маршрута, соответствующие службам λ, λ, λ и λ могут быть получены посредством вычисления в соответствии с предыдущими этапами 202-205, то есть получаются рабочие характеристики служб λ, λ, λ и λ. В этом варианте осуществления, этот запас OSNR используется в качестве параметра, предназначенного для оценки рабочих характеристик каждой службы, принимается в качестве примера для иллюстрирования. Специалисты в данной области техники могут понять, что значение OSNR, значение ухудшения OSNR или значение другого параметра также может быть принято в качестве стандартного для оценки рабочих характеристик службы. Например, если значение OSNR принято, то, соответствующим образом, может быть предварительно установлено допустимое отклонение OSNR, и в этом случае, этапы 204 и 205 не должны выполняться. В дальнейшем, значение OSNR и допустимое отклонение OSNR, которые вычислены выше, сравниваются, и в соответствии с результатом сравнения выполняется проверка на искажение для рабочих характеристик службы. Это значение аналогично значению другого параметра, и, в данном случае, детали не повторяются.
[0037] Этап 206: В соответствии с эталонным спектром усиления, полученным посредством измерения каждого оптического усилителя, через которые проходит маршрут, соответствующий недавно добавленным службам, получить коэффициент усиления и шума каждого оптического усилителя недавно добавленной службы при каждой входной оптической мощности.
1
2
4
5
3
3
3
3
3
[0038] Несмотря на рабочие характеристики вычислений существующих служб λ, λ λ и λ, РСЕ также вычисляет рабочие характеристики недавно добавленной службы λ, то есть вычисляет запас OSNR сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе λ, этап которого является процессом вычисления рабочих характеристик недавно добавленной службы λ. Нет никаких ограничений по взаимному расположению последовательности в абсолютном времени между этапами 206-209 и этапами 202-205. Этапы 206-209 также могут быть выполнены в первую очередь, и оба они могут выполняться одновременно. На этом этапе, если вычислено значение OSNR сквозного маршрута недавно добавленной службы λ, в связи с тем, что λ недавно добавленной службы еще не активировано, то коэффициент усиления и шума каждого EDFA, через которые может проходить маршрут, соответствующий недавно добавленной службе, может, в частности, быть получен в соответствии с эталонным спектром усиления. Входная оптическая мощность оптического усилителя первой секции, которая соответствует недавно добавленной службе, является предварительно установленным значением оптической мощности или средним значением входной оптической мощности оптических усилителей первой секции существующих служб, и входная оптическая мощность оптического усилителя каждой секции получается в соответствии с выходной оптической мощностью оптического усилителя предыдущей секции, затуханием между оптическими усилителями двух секций и эффектом Рамана оптического волокна между оптическими усилителями двух секций. Таким образом, в связи с тем, что недавно добавленная служба фактически не добавляется в сеть, ее входная оптическая мощность может являться предварительно установленным типичным уровнем оптической мощности. Типичный уровень оптической мощности может быть установлен в соответствии с практическим инженерным опытом или может являться средним уровнем оптической мощности из других служб, которые активированы на узле.
[0039] Этап 207: В соответствии с коэффициентом усиления и шума каждого оптического усилителя недавно добавленной службы при каждой входной оптической мощности вычислить значение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующее недавно добавленной службе.
[0040] Значение OSNR сквозного маршрута, соответствующее недавно добавленной службе, вычисляется в соответствии с полученным на предыдущем этапе коэффициентом усиления и шума каждого EDFA, через который проходит маршрут, соответствующий недавно добавленной службе. Может быть выполнена ссылка на предыдущий процесс вычисления значения OSNR сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, на предмет конкретного способа вычисления, и в настоящем документе детали повторяться не будут.
[0041] Этап 208: В соответствии с одним или несколькими параметрами устройства, через которое проходит маршрут, соответствующий недавно добавленной службе, типом оптического волокна, типом модуляции каждого канала, оптической мощностью каждого канала и собранной остаточной дисперсией, вычислить ухудшение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе. Этот этап может быть аналогичен предыдущему этапу 204, и, в данном случае, детали повторяться не будут.
[0042] Этап 209: В соответствии с предварительно установленным значением оптического отношения сигнал-шум, необходимым для сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе, значением оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе, и ухудшением оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе, вычислить запас оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе. Этот этап может быть аналогичен предыдущему этапу 205, и, в данном случае, детали повторяться не будут.
[0043] Этап 210: Определить, превышает ли запас оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой службе, предварительно установленный допустимый запас. Если да, то выполнить этап 211; иначе, повторять этап 201 до момента, пока маршрут, полученный посредством повторного вычисления, не будет удовлетворять предварительно установленному допустимому запасу.
[0044] После получения рабочих характеристик каждой существующей службы и рабочих характеристик недавно добавленной службы посредством вычисления на предыдущих этапах, то есть после получения запаса OSNR сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, и запаса OSNR сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе, посредством вычисления, для рабочих характеристик каждой службы выполняется проверка на искажение. В частности, определяется, превышает ли запас OSNR сквозного маршрута, соответствующего каждой службе, предварительно установленный допустимый запас. Если да, то выполнить этап 211; иначе, если запас оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего по меньшей мере одной службе, меньше предварительно установленного допустимого запаса, то повторить этап 201, то есть выполнить повторное вычисление маршрута для недавно добавленной службы, и повторять этапы 202-210 до момента, пока маршрут, полученный посредством повторного вычисления, не будет удовлетворять предварительно установленному допустимому запасу.
3
1
2
4
5
3
2
3
1
2
4
5
3
[0045] На основе сквозного маршрута ABGCD, вычисленного на предыдущем этапе для недавно добавленной службы λ, если запасы OSNR сквозного маршрута, которые соответствуют существующим службам λ, λ, λ и λ, и недавно добавленной службе λ и получены посредством вычисления посредством РСЕ в соответствии с собранной информацией о физическом искажении, составляют 1, -1, 1, 0,5 и 1, соответственно, а предварительно установленный допустимый запас равен 0, тогда в связи с тем, что запас OSNR сквозного маршрута, соответствующего службе λ, меньше 0, маршрут ABGCD не может удовлетворять эксплуатационным требованиям. Возвратиться к выполнению этапа 201. Если на этапе 201 сквозной маршрут ABCD для недавно добавленной службы λ вычисляется повторно и запасы OSNR сквозного маршрута, которые соответствуют существующим службам λ, λ, λ и λ и недавно добавленной службе λ и получены посредством вычисления посредством РСЕ в соответствии с собранной информацией о физическом искажении, составляют 1, 1,2, 2, 0,5 и 2, соответственно, каждый из которых больше 0, то маршрут ABCD может удовлетворять эксплуатационным требованиям. Затем, выполнить этап 211.
[0046] Этап 211: Использовать маршрут, полученный посредством вычисления, в качестве маршрута, соответствующего недавно добавленной службе.
3
[0047] При помощи проверки на искажение, выполненной для рабочих характеристик каждой службы на предыдущем этапе, когда запас оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой службе, превышает предварительно установленный допустимый запас, указывается, что маршрут, полученный посредством вычисления на этапе 201, может удовлетворять предварительно установленным эксплуатационным требованиям, и тогда маршрут используется в качестве маршрута, соответствующего недавно добавленной службе λ.
[0048] Согласно способу выбора маршрута, обеспеченному в этом варианте осуществления, сквозной маршрут вычисляется для недавно добавленной службы сначала без учета информации о физическом искажении; на основании добавления маршрута в сеть, рабочие характеристики каждой существующей службы и рабочие характеристики недавно добавленной службы вычисляются в соответствии с информацией о физическом искажении, которая влияет на рабочие характеристики каждой службы и собрана в сети; и для рабочих характеристик каждой службы выполняется проверка на искажение, и маршрут выбирается для недавно добавленной службы в соответствии с результатом проверки на искажение. В этом варианте осуществления, взаимное влияние рабочих характеристик службы между различными длинами волн рассматривается в полном объеме, и во время выбора маршрута вэтом варианте осуществления определяется, удовлетворяют ли рабочие характеристики новой службы эксплуатационным требованиям, и в то же время определяется, влияет ли недавно добавленный маршрут на существующие службы, для предотвращения возможного негативного воздействия на существующие службы, и при этом заранее учитывается возможное воздействие, вызванное посредством существующих служб на недавно добавленную службу. Эффективность сетевого обновления или изменения маршрута улучшается, посредством чего не допускается повторное вычисление маршрута, вызванное посредством неуспешного завершения активации службы.
[0049] Специалист в данной области техники может понять, что все или часть этапов в предыдущих вариантах осуществления способа могут быть выполнены посредством программы, подающей команды на соответствующие аппаратные средства. Программа может быть сохранена в машиночитаемом носителе данных или считываемом носителе данных, встроенном в устройство с оптическим слоем. При выполнении программы выполняются этапы из предыдущих вариантов осуществления способа. Носитель данных включает в себя любой носитель, который способен к хранению программных кодов, такой как ROM, RAM, магнитный диск или компакт-диск.
[0050] Фиг.4 иллюстрирует структурную схему первого варианта осуществления устройства выбора маршрута согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.4, этот вариант осуществления обеспечивает устройство выбора маршрута, которое может выполнять каждый этап в предыдущем первом варианте осуществления способа, и, в данном случае, детали повторяться не будут. Устройство выбора маршрута, обеспеченное в этом варианте осуществления, в частности, может включать в себя модуль 401 вычисления маршрута, модуль 402 вычисления рабочих характеристик и модуль 403 проверки на искажение. Модуль 401 вычисления маршрута выполнен с возможностью вычисления сквозного маршрута для недавно добавленной службы в соответствии с топологией сети и ограничением длины волны и выделения длины волны для маршрута. Модуль 402 вычисления рабочих характеристик выполнен с возможностью вычисления рабочих характеристик каждой существующей службы и рабочих характеристик недавно добавленной службы в сети в соответствии с информацией о физическом искажении, собранной в сети, причем информация о физическом искажении включает в себя эталонный спектр усиления каждого оптического усилителя в сети. Модуль 403 проверки на искажение выполнен с возможностью выполнения проверки на искажение рабочих характеристик каждой службы и выполнения выбора маршрута для недавно добавленной службы в соответствии с результатом проверки на искажение.
[0051] Фиг.5 иллюстрирует структурную схему второго варианта осуществления устройства выбора маршрута согласно настоящему изобретению. Как изображено на фиг.5, этот вариант осуществления обеспечивает устройство выбора маршрута, которое может выполнять каждый этап из предыдущего второго варианта осуществления способа, и, в данном случае, детали повторяться не будут. На основе того, что изображено на фиг.4, в устройстве выбора маршрута, обеспеченном в этом варианте осуществления, модуль 402 вычисления рабочих характеристик, в частности, может включать в себя первый блок 412 вычисления. Первый блок 412 вычисления выполнен с возможностью: в соответствии с измеренным эталонным спектром усиления и собранной оптической мощностью каждого оптического усилителя, через которые проходит маршрут, соответствующий каждой существующей службе и недавно добавленной службе, вычислять значение отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, и значение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе, после добавления новой службы в сеть.
[0052] Кроме того, модуль 402 вычисления рабочих характеристик в устройстве выбора маршрута, обеспеченном в этом варианте осуществления, может дополнительно включать в себя второй блок 422 вычисления. Второй блок 422 вычисления выполнен с возможностью: в соответствии с параметром устройства, через которое проходит маршрут, соответствующий каждой существующей службе и недавно добавленной службе, типом оптического волокна, типом модуляции каждого канала, оптической мощностью каждого канала и собранной остаточной дисперсией вычислять ухудшение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, и ухудшение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе.
[0053] Кроме того, модуль 402 вычисления рабочих характеристик в устройстве выбора маршрута, обеспеченном в этом варианте осуществления, может дополнительно включать в себя третий блок 432 вычисления. Третий блок 432 вычисления выполнен с возможностью: в соответствии с предварительно установленным значением оптического отношения сигнал-шум, требуемым для сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе и недавно добавленной службе, значением оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, и значением оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе, и ухудшением оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, и ухудшением оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе, вычислять запас оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, и запас оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе, и использовать запас оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой службе, в качестве параметра для оценки рабочих характеристик каждой службы.
[0054] Кроме того, первый блок 412 вычисления, в частности, может включать в себя подблок 4121 получения и подблок 4122 вычисления. Подблок 4121 получения выполнен с возможностью: в соответствии с эталонным спектром усиления, полученным посредством измерения, каждого оптического усилителя, через которые проходит маршрут, соответствующий каждой существующей службе и недавно добавленной службе, получать соответствующие коэффициенты усиления и шума оптических усилителей каждой существующей службы и недавно добавленной службы при каждой входной оптической мощности. Подблок 4122 вычисления выполнен с возможностью: в соответствии с соответствующими коэффициентами усиления и шума оптических усилителей каждой существующей службы и недавно добавленной службы при каждой входной оптической мощности, вычислять значение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой существующей службе, и значение оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего недавно добавленной службе, после добавления новой службы в сеть, причем входная оптическая мощность оптического усилителя первой секции, соответствующая каждой существующей службе, является входной оптической мощностью оптического усилителя первой секции каждой существующей службы перед добавлением новой службы в сеть, входная оптическая мощность оптического усилителя первой секции, соответствующая недавно добавленной службе, является предварительно установленным значением оптической мощности или средним значением входной оптической мощности оптических усилителей первого блока существующих служб, и входная оптическая мощность оптического усилителя каждой секции получается в соответствии с выходной оптической мощностью оптического усилителя предыдущей секции, затуханием между оптическими усилителями двух секций и эффектом Рамана в оптическом волокне между оптическими усилителями двух секций.
[0055] Кроме того, модуль 403 проверки на искажение, в частности, может включать в себя блок 413 определения, первый блок 423 выбора и второй блок 433 выбора. Блок 413 определения выполнен с возможностью определения того, превышает ли запас отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой службе, предварительно установленный допустимый запас. Первый блок 423 выбора выполнен с возможностью: использования маршрута, полученного посредством вычисления, в качестве маршрута, соответствующего недавно добавленной службе, если запас оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего каждой службе, превышает предварительно установленный допустимый запас. Второй блок выбора 433 выполнен с возможностью: если запас оптического отношения сигнал-шум сквозного маршрута, соответствующего, по меньшей мере, одной службе, меньше предварительно установленного допустимого запаса, повторять этап вычисления сквозного маршрута для недавно добавленной службы в соответствии с топологией сети и ограничением длины волны до момента, пока маршрут, полученный посредством повторного вычисления, не будет удовлетворять предварительно установленному допустимому запасу.
[0056] Согласно устройству выбора маршрута, обеспеченному в этом варианте осуществления, сквозной маршрут сначала вычисляется для недавно добавленной службы без учета информации о физическом искажении; на основании добавления маршрута в сеть, рабочие характеристики каждой существующей службы и рабочие характеристики недавно добавленной службы вычисляются в соответствии с информацией о физическом искажении, которая влияет на рабочие характеристики каждой службы и собрана в сети; и проверка на искажение выполняется для рабочих характеристик каждой службы, и маршрут выбирается для недавно добавленнойслужбы в соответствии с результатом проверки на искажение. В этом варианте осуществления, взаимное влияние рабочих характеристик службы между различными длинами волн рассматривается в полном объеме, и во время выбора маршрута в этом варианте осуществления определяется, удовлетворяют ли рабочие характеристики новой службы эксплуатационным требованиям, и в то же время влияет ли недавно добавленный маршрут на существующие службы, для того чтобы не допускать возможного негативного воздействия на существующие службы, и, при этом, заранее учитывается возможное воздействие, вызванное посредством существующих служб, на недавно добавленную службу. Эффективность сетевого обновления или изменения маршрута улучшается, посредством чего не допускается повторное вычисление маршрута, вызванное посредством неуспешного завершения активации службы.
[0057] В итоге, следует отметить, что предыдущие варианты осуществления предназначены лишь для описания технических решений настоящего изобретения вместо ограничения настоящего изобретения. Несмотря на то что настоящее изобретение подробно описано со ссылкой на предыдущие варианты осуществления, специалисты в данной области техники должны понять, что они все еще могут выполнять модификации технических решений, описанных в предшествующих вариантах осуществления, или выполнять эквивалентные замены части технических признаков; однако эти модификации или замены не создают отступления сущности соответствующих технических решений от идеи и объема технических решений, описанных в вариантах осуществления настоящего изобретения.