專利名稱：一種自動交換光網絡的隧道建立方法
技術領域：
本發明屬于自動交換光網絡領域，主要涉及在由不同交換能力的網元構成的光網絡中，控制平面在建立連接的過程中自動建立隧道的方法。
背景技術：
自動交換光網絡為光網絡增加了一個控制平面，用于控制傳送平面內的連接，一般采用分布式信令方法實現，例如GMPLS RSVP-TE(使用基于廣義多協議標記交換的具有流量工程擴展的資源預留協議)或GMPLS CR-LDP(基于廣義多協議標記交換的約束路由標記分發協議)。控制平面接收到客戶的連接建立請求后，根據客戶指定的約束條件計算連接經過的路由，然后使用信令過程在傳送平面內建立連接。傳送平面內的網元設備可能具有不同的交換能力，GMPLS的LSP分級技術(即隧道技術)就是為了解決光網絡帶寬分配的離散性和粗粒度問題，實現網絡資源的有效利用。LSP分級就是指大量具有相同入口節點的低等級LSP在GMPLS域的節點處匯集，再透明地穿過更高一級的LSP隧道，最后再在遠端節點分離，這樣就可將較小粒度的業務聚合成較大粒度的業務，減少高粒度LSP的數量，有助于提高資源利用率。
因為控制平面使用信令過程控制傳送平面內的連接，所以可以在信令過程中對隧道進行控制。IETF草案“LSP Hierarchy with Generlized MPLS TE”(使用基于廣義多協議標記交換流量工程的標記交換路徑分級)(draft-ietf-mpls-lsp-hierarchy-08.txt)提出了一種在信令建立連接過程中建立隧道的方法，這種方法的要點是當一個網元接收到信令消息時，根據信令消息中的顯示路由對象和本地路由信息庫中的網元交換能力判斷本網元是否是隧道的入口，如果是隧道入口，則推斷出需要建立的隧道的路徑及其出口，然后啟動一個單獨的信令過程建立一條從隧道入口到隧道出口的連接，這樣原先的連接就把這個隧道連接作為一個轉發鄰接使用。這種方法要求控制平面在使用信令建立連接之前必須知道連接路由經過的所有網元的交換能力，這可以通過路由協議擴散網元交換能力信息獲得，這樣網元在隧道入口處才能推斷出需要建立隧道以及隧道經過的路由和出口。
在某些情況下，網元或接口交換能力信息無法預先確定或獲得。傳送平面網元的交換能力可以是動態改變的，例如如果SDH網元的空分模塊實現高階通道的全交換，時分模塊實現低階通道的部分交換，當時分模塊的交換資源耗盡以后，就只能使用空分模塊進行高階通道的交換。此外，因為網元內部的交叉關系可以動態地優化調整，所以SDH網元的每個端口的交換能力也可能動態改變，這時只能在請求建立交換連接時獲得端口的交換能力信息。在上述情況下，IETF草案提供的方法增加了連接建立的失敗率，并且可能降低資源利用率。
發明內容
本發明描述一種自動交換光網絡在連接建立過程中建立隧道的方法，這種方法能在動態獲得網元或端口交換能力的情況下建立隧道。
本發明提出的隧道建立方法包括以下步驟第一步在信令建立連接的過程中建立和推斷隧道，并由隧道終點向隧道起點發送隧道消息；1)客戶向控制平面發起連接建立請求；2)控制平面啟動信令發起連接建立過程，在信令經過的每個網元上為連接分配資源，并在信令中攜帶這些信息；3)每個網元根據信令攜帶的這些信息進行推斷，如果本網元是隧道中間點，則需要記錄隧道相關信息，如果本網元是隧道終點，則需要推斷出隧道起點，然后向隧道起點發送隧道消息，其中包含隧道相關信息。
第二步隧道起點接收到隧道消息后，如果本網元沒有所述隧道的相關信息，則記錄下這個隧道的相關信息；否則拋棄這個隧道消息，隧道建立完畢。
上面描述的是建立隧道的一般過程，特殊情況包括連接路由的首網元或尾網元的交換粒度大于信號粒度，這時在推斷過程中需要對首網元和尾網元做如下特殊處理，如果首網元的交換粒度大于信號粒度，則首網元的入鏈路是隧道起點，如果尾網元的交換粒度大于信號粒度，在尾網元的出鏈路是隧道終點。
本發明所述的方法與現有技術相比，主要區別是現有技術是在預先獲得網元或端口交換能力信息的情況下建立隧道，即在隧道入口出即可推斷出隧道出口，從而發起隧道建立過程。而本發明提出的技術是在連接建立過程動態獲得網元或端口交換能力的情況下建立隧道，即在隧道出口出推斷出已經建立的隧道，然后向隧道入口發送隧道消息，從而完成隧道建立過程。相比之下，可以應用在由SDH等交換能力動態改變的網元組成的自動交換光網絡中，提高了網絡資源利用率和連接建立的成功率。
圖1 隧道相關概念說明示意圖。
圖2 隧道推斷過程流程圖。
圖3 隧道起點推斷過程流程圖。
圖4 連接建立過程中的隧道消息示意圖。
具體實施例方式
首先用圖1說明一些隧道相關概念。A、B、C、D、E和F表示連接經過的傳送網元，其后的數字表示該網元支持的最低交換粒度，數字越大表示交換粒度越大，如果網元支持低粒度交換，則它也支持更高粒度的交換，且高粒度連接能夠為低粒度連接提供透明傳送服務。A是連接經過的首網元，F是連接經過的尾網元，其它網元是連接經過的中間網元，m、a、b、c、d、e和n表示網元間的傳送鏈路，m是連接的入鏈路，n是連接的出鏈路。從圖中可以看出，如果要求建立一條路由為A-B-C-D-E-F的粒度為1的連接(即信號粒度為1)，則需要在C和D上建立一個粒度為2的隧道(即隧道粒度為2)，則B的出鏈路b是隧道入口，E的入鏈路d是隧道出口，B為隧道起點，E為隧道終點，C和D是隧道中間點。
本發明的實現步驟中包含一個隧道推斷過程，設本網元的編號為n，前一網元的編號為n-1，依次類推，編號為x的網元的交換粒度為f(x)，客戶請求的信號粒度為f(s)，則隧道推斷過程見圖2所示的流程，其中的隧道起點推斷過程見圖3所示的流程。
圖2所示的隧道推斷過程如下，如果本網元的交換粒度f(n)大于信號粒度f(s)，則本網元是隧道中間點，本網元需要記錄隧道相關信息，否則不需要記錄中間點隧道相關信息；如果本網元的交換粒度f(n)小于前一網元的交換粒度f(n-1)，則本網元至少是一個隧道的終點，啟動隧道起點推斷過程(見圖3)，否則本網元不是隧道的終點，不需要執行隧道推斷過程。圖3所示的隧道起點推斷過程是依次向前判斷每個網元是否是終點為網元n的隧道的起點，直到某個網元的交換粒度小于或等于網元n的交換粒度為止。
下面根據圖4說明本發明的實施例。客戶請求建立一條從網元A到網元F的信號粒度為1的連接，客戶指定了網元A的入鏈路m和入標簽，以及網元F的出鏈路n和出標簽。控制平面根據客戶的連接建立請求計算連接路由為“m-A-a-B-b-C-c-D-d-E-e-F-n”。信令在連接建立過程中需要攜帶上述信息。
本實施例以正向預留標簽的方法進行說明，即信令沿著與數據流相同的方向請求標簽，信令在每個網元根據入鏈路和入標簽在出鏈路中選擇出標簽，因為每個網元的交換能力可能不同，所以前一網元選擇的出標簽和后一網元的入標簽可能不同，這樣實際上每個網元需要確定入標簽和出標簽，信令把經過的每個網元選擇的標簽都記錄下來，并在信令傳遞過程中攜帶，當到達網元x時包括下列信息“(出標簽-網元1及其交換粒度-入標簽)-(出標簽-網元2及其交換粒度-入標簽)-...-(出標簽-網元x及其交換粒度-入標簽)”。每個網元都根據這些信息和信號粒度推斷隧道，如果發現本網元為隧道的終點，則信令向隧道起點發送一個隧道消息通告隧道信息，在圖4中用帶箭頭的弧線表示隧道終點向隧道起點發送隧道消息。隧道信息包括隧道起點的標簽和鏈路、隧道經過的網元和鏈路。
下面說明信令在經過每個網元時的處理，其中交叉數據表示本網元選擇的入標簽和出標簽，中間隧道表示網元中間點為連接提供隧道。
網元A交叉數據為“入標簽-A1-出標簽”；A是連接的首網元，且交換粒度與信號粒度相同，所以入標簽不是隧道起點。
網元B交叉數據為“入標簽-B2-出標簽”；B是中間網元，且交換粒度大于前一網元(A)，所以它一定有中間隧道；B記錄中間隧道信息“入標簽-隧道粒度2-出標簽”。
網元C交叉數據為“入標簽-C3-出標簽”；C是中間網元，且交換粒度大于前一網元(B)，所以它一定有中間隧道；C記錄中間隧道信息“入標簽-隧道粒度3-出標簽”。
網元D交叉數據為“入標簽-D2-出標簽”；D是中間網元，其交換粒度小于前一網元(C)，所以開始推斷隧道起點。D推斷出B是隧道起點，所以它向B發送隧道消息，隧道消息包含的信息為“入標簽-C-c，隧道粒度2”，B接到隧道消息后，在本地記錄隧道信息“出標簽(出鏈路b)-C-c，隧道粒度2”。因為D的交換粒度大于信號粒度，所以它也有一個中間隧道“入標簽-隧道粒度2-出標簽”。
網元E交叉數據為“入標簽-E3-出標簽”；E是中間網元，其交換粒度大于前一網元(D)，且不是尾網元，所以它一定有中間隧道；E記錄中間隧道信息“入標簽-隧道粒度3-出標簽”。
網元F交叉數據為“入標簽-F1-出標簽”；F是尾網元，其交換粒度小于前一網元(E)，且等于信號粒度，所以它是隧道的終點，開始推斷隧道的起點；它推斷出D和A分別是隧道的起點，所以它向D發送隧道消息“入標簽-E-e，隧道粒度3”，它向A發送隧道消息“入標簽-B-b-C-c-D-d-E-e，隧道粒度2”。
至此，隧道建立完畢。網元A有一個隧道起點信息，網元B有一個中間隧道信息和一個隧道起點信息，網元C有一個中間隧道信息，網元D有一個隧道終點信息、一個中間隧道信息和一個隧道起點信息，網元E有一個中間隧道信息，網元F有兩個隧道終點信息。
權利要求
1.一種自動交換光網絡的隧道建立方法，其特征在于，所述方法包括以下處理步驟第一步在信令建立連接的過程中建立和推斷隧道，并由隧道終點向隧道起點發送隧道消息；第二步隧道起點接收到隧道消息后，如果本網元沒有所述隧道的相關信息，則記錄下這個隧道的相關信息；否則拋棄這個隧道消息，隧道建立完畢。
2.根據權利要求1所述的自動交換光網絡的隧道建立方法，其特征在于，所述第一步中具體包括以下處理過程1)客戶向控制平面發起連接建立請求；2)控制平面啟動信令發起連接建立過程，在信令經過的每個網元上為連接分配資源，并在信令中攜帶這些信息；3)每個網元根據信令攜帶的這些信息進行推斷，如果本網元是隧道中間點，則需要記錄隧道相關信息，如果本網元是隧道終點，則需要推斷出隧道起點，然后向隧道起點發送隧道消息，其中包含隧道相關信息。
3.根據權利要求1或2所述的自動交換光網絡的隧道建立方法，其特征在于，所述步驟3)具體包括以下處理過程如果本網元的交換粒度大于信號粒度，則本網元是隧道中間點，本網元需要記錄隧道相關信息，否則不需要記錄中間點隧道相關信息；如果本網元的交換粒度小于前一網元的交換粒度，則本網元至少是一個隧道的終點，啟動隧道起點推斷過程，否則本網元不是隧道的終點，不需要執行隧道推斷過程；隧道終點的網元依次向前判斷每個網元是否是本網元的隧道的起點，直到某個網元的交換粒度小于或等于本網元的交換粒度，則這個網元就是隧道起點，然后隧道終點的網元向隧道起點發送隧道消息，其中包含隧道相關信息。
4.根據權利要求3所述的自動交換光網絡的隧道建立方法，其特征在于，所述的隧道終點的網元向隧道起點發送隧道消息包括隧道路徑和隧道粒度。
5.根據權利要求4所述的自動交換光網絡的隧道建立方法，其特征在于，所述的隧道路徑包括以下信息入標簽及其隧道經過的網元和鏈路。
6.根據權利要求1或2所述的自動交換光網絡的隧道建立方法，其特征在于，如果首網元的交換粒度大于信號粒度，則首網元的入鏈路是隧道起點，如果尾網元的交換粒度大于信號粒度，在尾網元的出鏈路是隧道終點。
全文摘要
本發明公開了一種自動交換光網絡的隧道建立方法，在信令建立連接的過程中建立和推斷隧道，并由隧道終點向隧道起點發送隧道消息；隧道起點接收到隧道消息后，如果本網元沒有所述隧道的相關信息，則記錄下這個隧道的相關信息；否則拋棄這個隧道消息，隧道建立完畢。本發明可以應用在由SDH等交換能力動態改變的網元組成的自動交換光網絡中，提高了網絡資源利用率和連接建立的成功率。
文檔編號H04B10/20GK1492603SQ0312645
公開日2004年4月28日 申請日期2003年9月28日 優先權日2003年9月28日
發明者狄東克, 劉建國, 馬恒 申請人:中興通訊股份有限公司