專利名稱：控制光網(wǎng)絡的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)視和控制光網(wǎng)絡操作的技術。
背景技術：
借助于計算監(jiān)視并控制光網(wǎng)絡，并進一步測試網(wǎng)絡操作是現(xiàn)有技術中通常認為的概念。
US2003/0058494A(WO03/003636 A2)描述了一種具有全局控制器的光網(wǎng)絡系統(tǒng)，該全局控制器能夠監(jiān)視和控制網(wǎng)絡的所有元件。該控制器從每個光網(wǎng)絡元件接收性能數(shù)據(jù)，并為通過該系統(tǒng)傳輸?shù)拿總€信道計算性能值。該控制器然后隔離具有最小性能值的信道，并測試網(wǎng)絡元件參數(shù)中可能的改變，從而確定可提高該性能值的量度。一旦發(fā)現(xiàn)了這樣的改變，其被執(zhí)行并重新優(yōu)化該系統(tǒng)。
US2003/0058494A的控制器稱為全局控制器，它能夠控制所有網(wǎng)絡元件。該控制器從每個光網(wǎng)絡元件接收性能數(shù)據(jù)，并為通過該系統(tǒng)傳輸?shù)拿總€信道計算性能值。該控制器然后隔離具有最小性能值的信道，并測試網(wǎng)絡元件參數(shù)中可能的改變以發(fā)現(xiàn)可提高該性能值的改變。一旦發(fā)現(xiàn)了這樣的改變，其被執(zhí)行并重新優(yōu)化該系統(tǒng)。應當注意，為了測試上述系統(tǒng)中可能的改變并做出決定，這些元件及光信道將物理地經(jīng)受可能的改變。不必說實際測試的操作總是影響通過網(wǎng)絡的業(yè)務量傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種控制光網(wǎng)絡的方法(及適用系統(tǒng))，其可便于在網(wǎng)絡控制器中做出判定，并允許以不影響業(yè)務量的方式執(zhí)行控制功能。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出了一種對包括網(wǎng)絡元件(NE)的光網(wǎng)絡進行控制的方法，借助于網(wǎng)絡控制器(NC)與所述網(wǎng)絡元件通信，該方法包括—網(wǎng)絡控制器NC從所述NE收集有關網(wǎng)絡元件的信息，—只要請求網(wǎng)絡中的任何改變，在網(wǎng)絡控制器內(nèi)基于所收集的有關網(wǎng)絡元件的信息來模擬具有所請求改變的網(wǎng)絡操作，—在網(wǎng)絡控制器內(nèi)判定所請求改變的可接受性，以及—如果判定是肯定的，則在網(wǎng)絡中引發(fā)執(zhí)行所請求的改變。
優(yōu)選地，該方法包括由所述網(wǎng)絡控制器通知網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(NMS)有關所請求改變的判定，并且如果判定是肯定的，借助于NMS執(zhí)行所請求的改變。
如果判定是否定的，該方法優(yōu)選地包括一個步驟，即由所述NC產(chǎn)生可替換所請求的改變的建議。
該方法優(yōu)選地包括預先為每個特定的網(wǎng)絡元件(NE)提供單獨的ID標簽，該ID標簽包括存儲器，其存儲有關所述特定NE的單獨參數(shù)的信息，提供給所述ID標簽與所述NC通信，并向所述NC通知有關NE的單獨參數(shù)的能力；提供給所述NC與所述NE的ID標簽通信的能力。
可以多種方式組織ID標簽和網(wǎng)絡控制器NC間的通信，例如通過使用光監(jiān)控信道或用于管理的其它信令裝置，通過使用無線技術等等。
有關特定網(wǎng)絡元件NE的信息包括單獨的參數(shù)，其中包括靜態(tài)參數(shù)和動態(tài)參數(shù)；靜態(tài)參數(shù)包括所述特定網(wǎng)絡元件的單獨物理參數(shù)，還可包括用于所述特定NE類型的恒定物理參數(shù)特征；特定NE的動態(tài)參數(shù)至少包括該特定NE的可改變的工作條件。
動態(tài)參數(shù)(變量)優(yōu)選地被計算，也可選擇性地、或除計算值之外被測量。例如，該動態(tài)參數(shù)作為特定元件上各種光信道的能量輸出值可被計算，并進一步存儲在ID標簽中，而這些能量值也可由網(wǎng)絡元件的監(jiān)控電路測量。也可使用測量值替換計算值，或者以便將該計算值與測量值比較。比較的結(jié)果可能啟動向網(wǎng)絡控制器NC警告。
根據(jù)該方法的優(yōu)選版本，模擬網(wǎng)絡操作的步驟包括模擬形成該網(wǎng)絡的一個或多個網(wǎng)絡鏈路的操作。典型地，該鏈路是WDM(波分復用)光鏈路。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種用于管理光網(wǎng)絡的網(wǎng)絡控制器(NC)，該光網(wǎng)絡包括多個網(wǎng)絡元件(NE)，該控制器能夠與網(wǎng)絡元件通信以從那里收集信息；
所述網(wǎng)絡控制器NC關聯(lián)于并適于啟動一個網(wǎng)絡模擬器(NS)，而該NS能夠基于收集的與網(wǎng)絡中任何期望的改變有關的信息和數(shù)據(jù)來模擬所述網(wǎng)絡的操作，所述網(wǎng)絡控制器NC還適于基于模擬結(jié)果來判定期望的改變是否可接受，如果判定是肯定的，引發(fā)執(zhí)行所述改變。
優(yōu)選地，NC能夠響應于該判定與網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(NMS)通信。
進一步優(yōu)選地，網(wǎng)絡控制器NC能夠如果所述判定是肯定的，則引發(fā)所述NMS執(zhí)行期望的改變；以及如果所述判定是否定的，則產(chǎn)生并向所述NMS轉(zhuǎn)發(fā)替換該期望改變的建議。
有關網(wǎng)絡元件的信息優(yōu)選地包括各個NE的單獨參數(shù)，其包括靜態(tài)參數(shù)和動態(tài)參數(shù)。特定NE的靜態(tài)參數(shù)可包括用于所述特定NE類型的恒定物理參數(shù)特征，并且優(yōu)選地是所述特定網(wǎng)絡元件的恒定的單獨物理參數(shù)。特定NE的動態(tài)參數(shù)至少包括特定NE的可改變的工作條件，其可基于其它測量和所述靜態(tài)參數(shù)被測量和/或計算。
優(yōu)選地，網(wǎng)絡模擬器NS可以是軟件/硬件單元，其被設計為依靠數(shù)學模擬來反映光網(wǎng)絡特性，其中考慮了網(wǎng)絡元件NE的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)，以及連接所述NE的光纖區(qū)間的參數(shù)。NS塊期望用于預測網(wǎng)絡中任何期望改變的結(jié)果；有關該結(jié)果的信息是所述判定的基礎。
該網(wǎng)絡控制器在檢查模擬改變的結(jié)果之后，可判定是否在網(wǎng)絡中引入已經(jīng)被模擬的實際改變。通常，預定的光網(wǎng)絡穩(wěn)定性/可操作性的標準被用于這樣的判定。
然而(并且優(yōu)選地)，該模擬塊NS可將其自身適合于基于預測的結(jié)果和預定的光網(wǎng)絡穩(wěn)定性/可操作性標準，來判定期望改變的可接受性。
應當注意，網(wǎng)絡模擬器NS還可包括并優(yōu)選地包括存儲器塊，用于存儲執(zhí)行模擬所需要的數(shù)據(jù)庫。例如，模擬器塊應該知道的信息，包括每個特定網(wǎng)絡區(qū)段上當前工作的光信道數(shù)目(NOC)。該信息可從網(wǎng)絡管理系統(tǒng)被接收，并被存儲在模擬塊的存儲器中，或者從位于網(wǎng)絡區(qū)段末端的至少一個網(wǎng)絡元件中被接收。通常，NS的存儲器塊存儲跨越網(wǎng)絡的網(wǎng)絡元件NE的光纖的參數(shù)?？蛇x地，它還可以具有網(wǎng)絡元件NE的恒定參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。
優(yōu)選地，網(wǎng)絡控制器(NC)是網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(NMS)的一個完整部分。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，其包括上述具有網(wǎng)絡模擬器(NS)的網(wǎng)絡控制器(NC)。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種裝備有單獨ID標簽的網(wǎng)絡元件NE，包括—存儲器塊，用于存儲網(wǎng)絡元件的單獨參數(shù)，—接口塊，其能夠與網(wǎng)絡控制器(NC)通信并向其發(fā)送存儲器塊中存儲的單獨參數(shù)中的至少一個。
該單獨參數(shù)優(yōu)選地由人工輸入到ID標簽中。但是，它們可以在網(wǎng)絡中安裝NE之前被確定并由用戶輸入。
存儲在存儲器塊中的單獨參數(shù)優(yōu)選地包括所述NE的一個或多個靜態(tài)參數(shù)和一個或多個動態(tài)參數(shù)。
優(yōu)選地，ID標簽還包括處理器，用于處理這些參數(shù)(所述測量的動態(tài)參數(shù)和/或所述靜態(tài)參數(shù))以進一步將其存儲在存儲器塊中。
可選地，網(wǎng)絡元件還包括一個或多個測量(監(jiān)控)電路，用于測量所述動態(tài)參數(shù)的至少一個。該測量(監(jiān)控)電路原則上可基于動態(tài)參數(shù)的測量執(zhí)行特定的計算。然而，優(yōu)選地在ID標簽的內(nèi)部處理器中執(zhí)行該計算。
進一步優(yōu)選地，ID標簽的存儲器包括工業(yè)上制造的只讀存儲器ROM，用于存儲網(wǎng)絡元件的所有靜態(tài)參數(shù)，和隨機存取存儲器RAM，用于存儲網(wǎng)絡元件的動態(tài)參數(shù)。
除了特定NE的單獨恒定參數(shù)之外，該靜態(tài)參數(shù)還可包括對于所述NE類型的恒定參數(shù)特征，以及可根據(jù)任何預定函數(shù)被處理和更新的準靜態(tài)參數(shù)。
該靜態(tài)參數(shù)可包括如下參數(shù)用于特定類型以及NE所屬模型的物理參數(shù)特征(通常，這些參數(shù)是已知的，并可由廠商提供)，NE的單獨物理參數(shù)(可被單獨闡明并且也由廠商提供)。它們通常存儲在ROM中。可更新的靜態(tài)參數(shù)，其可隨溫度、經(jīng)歷老化、環(huán)境條件等而改變(也稱為準靜態(tài)參數(shù))，也可與允許處理并更新這些參數(shù)的函數(shù)一起被存儲在ROM中。
該RAM優(yōu)選地存儲NE的動態(tài)參數(shù)，其通常隨時間改變，因此其有時或者甚至實時被更新。這些參數(shù)的實例是NE的實時工作條件(輸入和輸出功率值，它們的比率，例如在特定波長上的輸入功率/輸出功率，OSNR，溫度，散射等)。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種光網(wǎng)絡，包括借助于網(wǎng)絡控制器NC可控制的多個網(wǎng)絡元件NE，每個NE被提供有單獨的ID標簽，其能夠與所述NC通信并包括用于存儲網(wǎng)絡元件NE的單獨參數(shù)的存儲器塊；所述NC能夠與所述NE通信以從那里收集存儲在它們的各個ID標簽中的信息，并且該NC被提供有網(wǎng)絡模擬器，其能夠使用所述信息模擬網(wǎng)絡操作。
根據(jù)本發(fā)明進一步的方面，提供了一種軟件產(chǎn)品，其包括適合于執(zhí)行上述方法的軟件可執(zhí)行指令和數(shù)據(jù)。
從而，提供了一種承載媒體，其包括軟件產(chǎn)品并適合于合并在其中，并與光網(wǎng)絡的網(wǎng)絡控制器NC(等)結(jié)合使用。


將參考下列非限制性的附圖進一步描述本發(fā)明，其中圖1是一個結(jié)構(gòu)圖，其示意性示出了所提出的管理光網(wǎng)絡的技術的原理。
圖2示出了所謂網(wǎng)絡元件ID標簽的結(jié)構(gòu)圖，包括用于存儲網(wǎng)絡元件的靜態(tài)參數(shù)和動態(tài)參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。
圖3示出了借助于新提出的網(wǎng)絡控制器在光網(wǎng)絡中引入某些期望改變的示例性流程圖。
圖4示出了根據(jù)所提出的技術將被模擬和控制的示例性光鏈路。
圖5a、5b示出了圖4中所示的提出的光鏈路模擬的結(jié)果，一種情況承載單個數(shù)據(jù)信道，一種情況是全負載(例如40個數(shù)據(jù)信道)。
圖6示出了包括將被替換的光增強器的另一個光鏈路。
圖7示出了圖6所示的提出的光鏈路模擬的結(jié)果，以及同樣光鏈路的模擬結(jié)果，其中光增強器被設想由同一類型但具有不同單獨參數(shù)的另一增強器替換。
圖8示出了如何在所提出的技術中模擬并執(zhí)行網(wǎng)絡元件的替換的示例性流程圖。
優(yōu)選實施例的詳細說明圖1例示了光鏈路形式的光網(wǎng)絡10的簡化結(jié)構(gòu)圖，包括下列光網(wǎng)絡元件復用器(MUX)12，放大器14，光分插復用器(OADM)16，解復用器(DMUX)18。每個網(wǎng)絡元件被提供有身份標簽(ID標簽)，該身份標簽具有存儲網(wǎng)絡元件的單獨參數(shù)的內(nèi)部存儲器，并具有能夠與網(wǎng)絡控制器(NC)24通信的接口。該ID標簽優(yōu)選地被提供有內(nèi)部處理器(在該附圖中沒有示出)。
應當注意，本發(fā)明涉及多種類型的光網(wǎng)絡，其可表現(xiàn)為光鏈路的多種組合。這些元件由光纖區(qū)段連接，其中的一些光纖區(qū)段在附圖13、15、17中示出。進入網(wǎng)絡10的光信道通常標為11，并從發(fā)射機Tx1到Txi開始。出口信道通常標為19，終止于接收機Rx1到Rxi。輸入信道的行為和參數(shù)可被監(jiān)控，并可利用各種光衰減器被改變，這些光衰減器位于每個信道上并可由NMS 28控制。
入口信道11的監(jiān)控由監(jiān)控(測量)電路20執(zhí)行。出口信道也可由監(jiān)控電路22監(jiān)控，但這種操作是可選的，并可例如用于在基于初步模擬改變的執(zhí)行將模擬結(jié)果與實際結(jié)果進行比較。盡管附圖中未示出，監(jiān)控電路也可選地存在于其它網(wǎng)絡元件上。例如，放大器14的監(jiān)控電路可適合于監(jiān)控光纖區(qū)段13、15，那里所有的信道被組合。MUX 12和DMUX 18的監(jiān)控電路可測量工作條件，例如每個信道上的輸入或輸出功率，OSNR，然后并可向各個ID標簽112和118轉(zhuǎn)發(fā)有關所測量的工作條件的信息，以存儲在它們的內(nèi)部存儲器中。然而，可通過模擬鏈路獲得這些參數(shù)，如下面將解釋的。如附圖中所示，網(wǎng)絡元件112和118的ID標簽能將它們的存儲器內(nèi)存儲的信息轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡控制器NC 24?？刂破?4適合于維護與網(wǎng)絡10的所有網(wǎng)絡元件的ID標簽的通信。ID標簽和NC 24間的通信技術可以是有線/光或無線的。典型地，每個ID標簽是一個芯片，包括用于存儲其所包含在內(nèi)的網(wǎng)絡元件的靜態(tài)(幾乎恒定)單獨參數(shù)的ROM，和用于存儲并更新元件的動態(tài)參數(shù)的RAM。除了用于與NC通信的通信接口之外，每個ID標簽還可包括用于與網(wǎng)絡元件的適用監(jiān)控電路交互的接口。可選并優(yōu)選地，基于該元件的靜態(tài)參數(shù)和其它動態(tài)參數(shù)計算該網(wǎng)絡元件的動態(tài)工作參數(shù)?？稍贗D標簽內(nèi)利用其內(nèi)部處理器，或者在NC內(nèi)執(zhí)行這些計算。
靜態(tài)參數(shù)典型地由廠商輸入到ID標簽的存儲器中。優(yōu)選地，該靜態(tài)參數(shù)不僅包括對于這組類型設備已知的通常參數(shù)，還包括在廠商設備上闡明的用于特定網(wǎng)絡元件的精確的單獨恒定參數(shù)。單獨靜態(tài)參數(shù)的典型例子是增益G和噪聲系數(shù)NF，它們針對不同的特定波長被測量并被寫入到ID標簽中。通常，靜態(tài)參數(shù)還包括物理恒定，對于這種網(wǎng)絡元件類型公知的恒定參數(shù)，及準靜態(tài)參數(shù)，其可根據(jù)溫度、時間等使用預定的函數(shù)被更新。這些函數(shù)可以各種形式，例如以表的形式存儲在ID標簽中。
動態(tài)參數(shù)包括可更新的物理參數(shù)，其隨時間或環(huán)境狀態(tài)而改變，通常動態(tài)參數(shù)是NE的工作條件。某些工作條件(輸入功率)可由包含在同一網(wǎng)絡元件集合中的監(jiān)控電路確定，或在鏈中被計算。其它動態(tài)參數(shù)，例如OSNR，可通過物理測量獲得。再進一步，動態(tài)參數(shù)(例如BER，輸出功率)可從其它動態(tài)參數(shù)被計算出(比方說，可基于OSNR計算BER；可基于放大器輸入功率和增益計算放大器的輸出功率)。如已經(jīng)提到的，ID標簽優(yōu)選地包括其內(nèi)部本地處理器，用于更新某些靜態(tài)參數(shù)并從靜態(tài)參數(shù)獲取某些動態(tài)參數(shù)和/或其它動態(tài)參數(shù)。
如以上提到的，ID標簽114與網(wǎng)絡控制器24通信，因此有關放大器14的所有信息對于網(wǎng)絡控制器24是已知的，并可被存儲在其數(shù)據(jù)庫(未示)中。類似地，在NC上收集有關網(wǎng)絡的任何其它NE的信息。至少，有關網(wǎng)絡元件的靜態(tài)參數(shù)的信息，以及有關光纖參數(shù)的信息可一次存儲在NC 24的數(shù)據(jù)庫中以便于進一步的通信和處理。
只要在網(wǎng)絡中設計了任何改變(例如增加或刪除光信道以提高/降低網(wǎng)絡負載，波長分配的處理等)，并在網(wǎng)絡控制器24上，優(yōu)選地從網(wǎng)絡管理系統(tǒng)28作為對期望改變的請求接收所述任何改變，網(wǎng)絡控制器NC 24激活其相關的網(wǎng)絡模擬器(NS)26以便模擬新的狀態(tài)并估計期望改變的結(jié)果。網(wǎng)絡模擬器(NS)是從數(shù)學上反映網(wǎng)絡10的軟件程序。應當注意，NC 24的數(shù)據(jù)庫實際上構(gòu)成了NS 26的數(shù)據(jù)庫。
可在作為NC 24一部分的NS 26中，通過使用同樣存儲在數(shù)據(jù)庫中的預定網(wǎng)絡穩(wěn)定性標準來分析特定執(zhí)行模擬的結(jié)果。
基于該分析，NC 24判定是否可執(zhí)行計劃的改變，并將其通知給網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(NMS)28，這樣NMS可通過管理信道(未示)將可接受的改變應用到網(wǎng)絡10，或者提出可選的建議以修改先前對于改變的請求。
圖2示出了特定網(wǎng)絡元件NE的ID標簽的示例性結(jié)構(gòu)圖30。在該實施例中，ID標簽包括存儲器數(shù)據(jù)庫32、處理器34和接口塊38。ID標簽通過接口塊38與網(wǎng)絡控制器(未示)通信?？蛇x地，ID標簽還可與網(wǎng)絡元件的監(jiān)控電路40通信。存儲器數(shù)據(jù)庫32被示意性地分成了保存NE的靜態(tài)或恒定參數(shù)的第一存儲器塊33(ROM)，和保存由監(jiān)控電路塊測量的和/或由處理器34計算的動態(tài)參數(shù)的第二存儲器塊(RAM)35。NE的靜態(tài)單獨參數(shù)可由廠商預先確定并輸入，或者在由用戶確定/由處理器36基于該NE所屬類型的靜態(tài)參數(shù)計算之后被存儲。我們假設ID標簽30所屬的網(wǎng)絡元件是光放大器。在該圖中，數(shù)據(jù)庫存儲這些靜態(tài)參數(shù)，例如放大器的增益G和噪聲系數(shù)NF(對于每個光信道)，并存儲動態(tài)參數(shù)，例如用于每個光信道的輸入功率(Pin)、輸出功率(Pout)、光信噪比(OSNR)及其它。
圖3示出了當一個光信道被添加到網(wǎng)絡時，通過使用網(wǎng)絡模擬器管理光網(wǎng)絡的一個基本算法。
假設，光信道將被添加到網(wǎng)絡，由NMS向網(wǎng)絡控制器NC引入請求(框40)。
下面的大量步驟是網(wǎng)絡模擬器NS根據(jù)該請求修改的網(wǎng)絡的模擬操作(框42)。
接下來的大量步驟是由NS分析模擬結(jié)果(框44)。為了檢測該結(jié)果，模擬應檢查多個標準，例如—檢查信道(在該情況中，在出口信道19中、或者在從OADM 16落下的信道中的新信道上，任何一個都適用)的目的地點上的功率平衡(即它是否在最大和最小允許功率之間)；—檢查其它信道上的功率平衡(至少在鄰近信道上)；—從預定的可接受最大值的點檢查添加信道和鄰近信道(在目的地點上)上的OSNR和BER；如果沒有超出可接受的范圍(框46)，通知NMS并執(zhí)行該請求(框48)。在相反的情況下，NMS通過使用可由NS提供的建議丟掉或修改該請求(框50)。該建議例如可涉及在至少一些最新檢測的信道中改變傳輸比特率，在至少一些最新檢測的信道中執(zhí)行預加重等。
圖4示出了光鏈路60，其包括適合于復用來自合適發(fā)射機的40個光信道的光復用器(MUX)62，不同類型的5個光放大器64、66、68、70和72，散射補償模塊(無源模塊DCF)74和連接到接收機模塊的光解復用器(DMUX)76。這些元件全部通過規(guī)則的光纖區(qū)段65、67、69和71連接成鏈。每個網(wǎng)絡元件被提供了其存儲有單獨元件參數(shù)的ID標簽，至少有其靜態(tài)單獨參數(shù)。例如，MUX62的內(nèi)部衰減為18dB，放大器64、70、73具有23dB的相等增益，放大器66具有29dB的增益，DMUX的內(nèi)部衰減為6dB。散射補償模塊74能補償80km規(guī)則光纖的散射。有關光纖區(qū)段65、67、69、71的數(shù)據(jù)(光纖長度、光纖類型、每km光纖的衰減值)被存儲在網(wǎng)絡控制器NC數(shù)據(jù)庫中。例如，光纖區(qū)段65是一段規(guī)則光纖，其長度為94km，其衰減為20dB。
我們假設當前，光鏈路60僅傳輸一個光信道并且其特征滿足所需的標準，例如信道的特定波長上的主要輸出功率(Pout)標準及相同特定波長上輸出的光信噪比(OSNR輸出)。我們進一步假設根據(jù)新的用戶請求，需要鏈路覆蓋所有可能的40個光信道上的數(shù)據(jù)。
理論上，應使用有關典型參數(shù)的數(shù)據(jù)模擬光鏈路60，這些典型參數(shù)通常由廠商為特定類型的網(wǎng)絡元件提供。特定元件的任何典型參數(shù)經(jīng)常表現(xiàn)為一個取值范圍，在該范圍內(nèi)必須能找到參數(shù)的實際值。
使用典型參數(shù)的有規(guī)則模擬或計算的缺點因此是清楚的規(guī)則的模擬不能考慮特定安裝元件及系統(tǒng)的特性，而僅考慮了典型元件及典型系統(tǒng)的特性。這種模擬的結(jié)果如下1.實際系統(tǒng)性能與所計算的特性差別很大2.不能滿意地提供系統(tǒng)3.任何網(wǎng)絡元件的替換會引發(fā)系統(tǒng)平衡中不可預測的改變。
4.使用所提出的向每個網(wǎng)絡元件提供單獨ID標簽的技術，并利用模擬中單獨的網(wǎng)絡元件參數(shù)模擬圖4中所示的光鏈路60。
5.如以上所提到的，估計光鏈路平衡的主要標準是如下的兩個參數(shù)給定波長上的輸出功率(Pout)和給定波長上的OSNR。
6.可在將任何改變應用到鏈路之前計算(模擬)OSNR和Pout。可使用下列已知的等式通過鏈執(zhí)行。對于每個放大器，每個信道的功率和OSNR如下pout(λ)＝10log[pin(λ)·Gain(λ)]OSNRout(λ)=10log[Pin(λ)Pin(λ)/OSNRin(λ)+hvΔvNF(λ)]]]>其中λ是波長，P是功率，h是普朗克常量，v是頻率，Δv是噪聲帶寬，
NF是放大器噪聲系數(shù)。在該等式中P和OSNR是可被測量或計算的變量(動態(tài)參數(shù))。在該例子中，它們在網(wǎng)絡模擬器的鏈中被計算。
NF和G是單獨的恒定寫入?yún)?shù)(靜態(tài)參數(shù))，其被輸入到在鏈路60中使用的放大器的ID標簽的存儲器中。
圖5a和5c示出了對于具有一個信道(圖5a)和40個信道總?cè)萘?圖5b)的鏈路60輸出的模擬OSNR。這些信道通過在它們的特定波長上它們的模擬OSNR值來說明，每個值處于最小閾值之上或之下，在這種情況下最小閾值是17.5dB。
如所見的，當系統(tǒng)被理論上從一個工作信道升級到40個時，模擬確定了一個強降級。所提出的方法使得操作者為每個特定安裝網(wǎng)絡預測類似的情況，并從管理系統(tǒng)(或從模擬器)獲取建議以避免由于所請求的升級處理而導致的業(yè)務降級。存在多種可能的建議，模擬器(和NMS)可以類似的情況發(fā)布1.在升級前執(zhí)行某些現(xiàn)有信道或某些添加信道的預加重(功率平衡)。
2.限制新加入信道的數(shù)目。
3.改變信道的頻譜分配。
4.新的/現(xiàn)有信道(被預測具有可在較低比特率上使用的問題的信道)的比特率管理。
圖6示出了光鏈路80，其中通過MUX和DMUX間的光纖傳輸多個信道的光信號(40個信道)，通過增強器(模塊82)和放大器模塊84在其通路上放大該光信號。網(wǎng)絡元件的靜態(tài)參數(shù)被存儲在它們的ID標簽中，光纖區(qū)段的參數(shù)被存儲在網(wǎng)絡控制器的數(shù)據(jù)庫中。對于增強器和放大器，它們的參數(shù)至少是它們的準確增益和噪聲系數(shù)的值。
例如，增強器82和放大器84間的光纖區(qū)段83是140km，其衰減是30dB；放大器的增益是29dB。假設由于某些原因，增強器82將由同一類型的另一個增強器替換。如以上所提到的，規(guī)則的模擬不能用于預測系統(tǒng)中的任何改變，因為它們僅處理對于所需類型元件(在這種情況中，是對于特定類型的增強器)已知的典型參數(shù)。
實際上，當一個模塊在光網(wǎng)絡中被替換時，由于不同模塊的性能改變可預期到主要參數(shù)的改變。所提出的網(wǎng)絡模擬和控制的技術允許預測和避免其主要參數(shù)中系統(tǒng)的降級。
圖7示出了用同一類型的特定不同增強器替換增強器模塊的模擬影響，如已經(jīng)由網(wǎng)絡模擬器根據(jù)所提出的概念并使用特定的鏈路參數(shù)獲得的。在特定波長的垂直軸上，通過位于OSNR的特定級別上的圓圈說明鏈路80的多個信道。線B1說明了假設替換之前的狀態(tài)，B2線一假設替換之后的狀態(tài)。
使最小OSNR閾值為15.5dB。假設該系統(tǒng)實際僅使用波長大于1540nm的信道。因此可注意到，假設的替換將消極地影響1540nm和1547nm間的所有信道。
網(wǎng)絡模擬器(及因此的網(wǎng)絡管理系統(tǒng))將最可能通過發(fā)布某些建議來拒絕所請求的改變。
管理給出的建議可如下改變臨界信道中的預加重配置，使用以低比特率發(fā)送數(shù)據(jù)的臨界信道等。
為了建議特定的功率值，該功率值對于預加重光信道是有用的，模擬器可使用特定的已知算法。可使用已知的軟件裝置執(zhí)行網(wǎng)絡操作的模擬。但是，應當注意，任何網(wǎng)絡模擬器先前僅對于離線網(wǎng)絡模擬被利用，并具有平均的典型網(wǎng)絡元件參數(shù)。
圖8說明了當需要替換網(wǎng)絡元件(*)時用于控制網(wǎng)絡的所提出技術的可能流程圖。該流程圖包括掃描特定數(shù)據(jù)庫(存儲在網(wǎng)絡模擬器或網(wǎng)絡控制器中)的步驟，其包括有關單獨的網(wǎng)絡元件參數(shù)的信息，該網(wǎng)絡元件可用于替換網(wǎng)絡中安裝的類似網(wǎng)絡元件。(可選地，該算法可包括掃描特定元件的ID標簽，該特定元件被計劃來替換舊的網(wǎng)絡元件)。掃描數(shù)據(jù)庫(或特定元件)的步驟使得網(wǎng)絡控制器(NC)收集有關一個(或多個)替換元件的單獨參數(shù)的信息，并嘗試在模擬中使用這些參數(shù)來代替該元件(*)的那些參數(shù)。
圖8中所示的流程圖最終從數(shù)據(jù)庫確定這樣一個替換元件，其具有滿足網(wǎng)絡穩(wěn)定性標準的單獨參數(shù)，然后提供(也就是說NMS)替換確認和特定替換元件的指示。如果沒有發(fā)現(xiàn)合適的替換元件，模擬器可發(fā)布指令拒絕替換或建議特定的措施以改善該仍需執(zhí)行的替換的結(jié)果。
應當理解，已借助于非限制性的例子描述和說明了該創(chuàng)造性概念，并且所公開專利保護主題的其它版本和實現(xiàn)被提出，并應被認為是通過所附權利要求限定的本發(fā)明的一部分。
權利要求
1.一種對包括網(wǎng)絡元件(NE)的光網(wǎng)絡進行控制的方法，借助于網(wǎng)絡控制器(NC)與所述網(wǎng)絡元件進行通信，該方法包括—由網(wǎng)絡控制器NC從所述NE收集有關網(wǎng)絡元件的信息，—只要請求網(wǎng)絡中的一個改變，在網(wǎng)絡控制器內(nèi)基于所收集的有關網(wǎng)絡元件的信息來模擬具有所請求改變的網(wǎng)絡操作，—在網(wǎng)絡控制器內(nèi)判定所請求改變的可接受性，以及—如果判定是肯定的，則在網(wǎng)絡中引發(fā)執(zhí)行所請求的改變。
2.根據(jù)權利要求1的方法，進一步包括預先提供給每個特定網(wǎng)絡元件(NE)一個單獨的ID標簽，該ID標簽包括存儲有關所述特定NE的單獨參數(shù)的信息的存儲器，提供給所述ID標簽與所述NC通信，并向所述NC通知有關NE的單獨參數(shù)的能力；提供給所述NC與所述NE的ID標簽通信的能力。
3.根據(jù)權利要求1或2的方法，其中模擬網(wǎng)絡操作的步驟包括模擬形成網(wǎng)絡的一個或多個網(wǎng)絡鏈路的操作。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一權利要求的方法，包括由所述NC通知網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(NMS)有關所請求改變的判定，如果判定是肯定的，則借助于NMS執(zhí)行所請求的改變。
5.根據(jù)權利要求1的方法，進一步包括如果判定是否定的，則產(chǎn)生替換所請求改變的建議。
6.根據(jù)權利要求1至4中任一權利要求的方法，其中所述有關特定網(wǎng)絡元件NE的信息包括所述NE的單獨參數(shù)，其中包括靜態(tài)參數(shù)和動態(tài)參數(shù)；靜態(tài)參數(shù)包括所述特定網(wǎng)絡元件的單獨物理參數(shù)；動態(tài)參數(shù)至少包括特定NE的可改變的工作條件。
7.一種用于管理包括多個網(wǎng)絡元件(NE)的光網(wǎng)絡的網(wǎng)絡控制器(NC)，該控制器能夠與NE通信以從那里收集信息；所述網(wǎng)絡控制器NC關聯(lián)于并適于啟動一個網(wǎng)絡模擬器(NS)，該NS能夠基于所收集的與網(wǎng)絡中期望的改變有關的信息和數(shù)據(jù)來模擬所述網(wǎng)絡的操作，基于模擬結(jié)果，所述網(wǎng)絡控制器NC也可適合于判定所期望的改變是否可接受，如果判定是肯定的，則引發(fā)執(zhí)行所述改變。
8.根據(jù)權利要求7的網(wǎng)絡控制器，響應于所述判定，可操作地通知網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。
9.根據(jù)權利要求8的網(wǎng)絡控制器NC，如果所述判定是肯定的，則能夠引發(fā)所述NMS執(zhí)行期望的改變，以及如果所述判定是否定的，則向所述NMS產(chǎn)生并發(fā)送替換該期望改變的建議。
10.根據(jù)權利要求7的網(wǎng)絡控制器NC，其中網(wǎng)絡模擬器NS是軟件單元，其被設計為依靠數(shù)學模擬來反映光網(wǎng)絡特性，其中考慮了包括網(wǎng)絡元件NE的靜態(tài)和動態(tài)參數(shù)，以及連接所述NE的光纖區(qū)間的參數(shù)的所述信息；NS塊能夠預測網(wǎng)絡中期望改變的結(jié)果，有關該結(jié)果的信息是用作所述判定的基礎的模擬結(jié)果。
11.根據(jù)權利要求7或8的網(wǎng)絡控制器，其是網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(NMS)的一個完整部分。
12.根據(jù)權利要求7至11中任一權利要求的包括具有網(wǎng)絡模擬器(NS)的網(wǎng)絡控制器(NC)的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。
13.一種裝備有單獨ID標簽的網(wǎng)絡元件NE，包括存儲器塊，用于存儲網(wǎng)絡元件的單獨參數(shù)，接口塊，其能夠與網(wǎng)絡控制器(NC)通信并向其發(fā)送存儲器塊中存儲的至少一個參數(shù)。
14.根據(jù)權利要求13的網(wǎng)絡元件，其中由廠商輸入所述單獨參數(shù)。
15.根據(jù)權利要求13的網(wǎng)絡元件NE，其中存儲在存儲器塊中的所述單獨參數(shù)包括一個或多個靜態(tài)參數(shù)和一個或多個動態(tài)參數(shù)。
16.根據(jù)權利要求15的網(wǎng)絡元件，進一步包括一個或多個測量電路，其能夠測量NE的所述動態(tài)參數(shù)中的至少一個。
17.根據(jù)權利要求13的網(wǎng)絡元件，進一步包括處理器，其能夠處理并更新存儲在存儲器塊中的參數(shù)。
18.根據(jù)權利要求13或15的網(wǎng)絡元件，其中所述靜態(tài)參數(shù)包括ID標簽所屬NE的恒定參數(shù)。
19.根據(jù)權利要求15至18中任一權利要求的網(wǎng)絡元件，其中ID標簽的存儲器包括工業(yè)上制造的只讀存儲器ROM，用于存儲網(wǎng)絡元件的所述靜態(tài)參數(shù)，和隨機存取存儲器RAM，用于存儲網(wǎng)絡元件的所述動態(tài)參數(shù)。
20.一種光網(wǎng)絡，包括借助于網(wǎng)絡控制器NC可控制的多個網(wǎng)絡元件NE，每個NE被提供有單獨的ID標簽，該ID標簽能夠與所述NC通信，并包括用于存儲網(wǎng)絡元件NE的單獨參數(shù)的存儲器塊；該NC能夠與所述NE通信以收集存儲在它們的各個ID標簽中的信息，并被提供有網(wǎng)絡模擬器NS，該NS能夠使用所述信息模擬網(wǎng)絡操作。
21.一種軟件產(chǎn)品，其包括用于執(zhí)行根據(jù)權利要求1的方法的軟件可執(zhí)行指令和/或數(shù)據(jù)。
22.一種包括根據(jù)權利要求21的軟件產(chǎn)品的承載媒體。
全文摘要
一種對包括網(wǎng)絡元件(NE)的光網(wǎng)絡進行控制的技術，借助于網(wǎng)絡控制器(NC)與所述網(wǎng)絡元件通信。該技術包括由網(wǎng)絡控制器NC從NE那里收集有關NE的信息，并且只要請求網(wǎng)絡中的一個改變，在NC內(nèi)基于所收集的信息模擬具有所請求改變的網(wǎng)絡操作。該NC判定所請求改變的可接受性，然后在網(wǎng)絡中可引發(fā)執(zhí)行所請求的改變。
文檔編號H04L12/24GK101044707SQ200580030941
公開日2007年9月26日 申請日期2005年9月8日 優(yōu)先權日2004年9月15日
發(fā)明者M·R·扎克克斯, U·馬拉布, M·古丁, T·穆茲坎特 申請人:Eci電信公司