[发明专利]WDM光网络中组播保护方法及装置

说明书

本申请要求于2006年11月21日提交中国专利局、申请号为200610145781.9、发明名称为“WDM光网络中组播保护方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及WDM光网络技术，尤其涉及WDM光网络中组播保护技术。

背景技术

随着WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)光网络应用的迅速普及，作为未来Internet(因特网)骨干支撑的WDM光网络组网技术和业务提供技术受到了越来越多的关注。另一方面，随着光学技术的日益成熟和功能越趋完善的各种光通信器件/设备的大批涌现，许多原来需要在业务交换层面完成的工作被更多地移植到了光层。一个典型的例子就是近年来广受关注的光网络组播技术，其中，组播是指由一个源节点向多个目的节点传输数据。

在WDM光网络中，组播的最终实现依赖于硬件设备的技术支撑。著名的SaD(Splitter and Delivery，分光传输)交换模块就可以支撑组播的实现，SaD交换模块可以将一个波长资源分成多路同一个波长资源，也可以将一个波长资源分成多个波长资源。利用SaD交换模块还可以构造任意规模的支持组播的OXC(光交叉连接)，OXC也可称为MC-OXC(Multicast Capable OXC，支持组播的光交叉连接)，主要用于实现光的交叉。另外，具有TaC(Tap and Continue，分路继续)能力的设备也可以支撑组播的实现，具有TaC能力的设备可以从光信号中取出一部分功率输出到本地电端口(如果本地是组播的目的节点之一)，而余下的功率沿光路(light path，跨越多个OXC设备的透明波长通路)继续传输，由于不需要分光器，所以组播路径不是树状结构，而是一条从源点出发、经过所有组播目的节点的光路。利用SaD和TaC硬件设备，可以将光路的概念扩展为光树(light tree)，其基本思想是，通过在OXC中配置分光器(light splitter或power splitter)，构造波长级别的全光透明的树状通路，从而实现点对多点的全光组播。

图1为一个组播数据传输示意图。如图1所示，源节点s分别向目的节点d1、d2及d3传输数据，u、v可以称为中间节点，每两个节点之间的边称为链路，每条链路至少有一个波长资源，源节点到任意一个目的节点的由至少一条链路组成的通道称为路径，例如，s-＞u-＞d1即为s到d1的路径。

在实际应用中，由于多种原因，链路可能会出现故障或者失效，如果源节点到目的节点只有一个路径，则链路失效时，路径也会失效，进而导致数据传输阻塞。为防止这种情况的出现，本领域技术人员采用源节点到目的节点的双路径方式的技术手段，即，源节点到目的节点存在一个正常工作的工作路径的同时，源节点到目的节点还存在一个备用的保护路径，保护路径中的链路与工作路径中的链路完全不同，当工作路径失效时，源节点可以通过保护路径将数据传输到目的节点。如图1所示，由实线组成的路径为工作路径，由虚线组成的路径为保护路径，正常情况下，s到d1的工作路径为s-＞u-＞d1，当工作路径失效时，由保护路径s-＞v-＞d1传输数据。

目前，存在多种技术方案可以实现为源节点到目的节点之间构建工作路径和保护路径，链路分离的双树保护方法即为其中的一种方案。这种方案的基本思想为，为每个组播请求先后构建一个工作树及一个保护树，工作树或保护树中的每个工作路径或保护路径均为源节点到对应目的节点的最短工作路径或保护路径，且工作树中的链路与保护树中的链路分离。如果工作树中任意一条链路失效，则数据可以转换到保护树中传输。

如图1所示，假设组播请求为s将要分别向d1、d2及d3传输数据，在链路已知的前提下，构建的工作树如图2A所示，工作树中分别包括s到d1、d2及d3的工作路径，构建的保护树如图2B所示，保护树中分别包括s到d1、d2及d3的保护路径，如果s到d1的工作路径失效，则s到d1的数据可以转换到保护树中的对应的保护路径传输。

链路分离的双树保护方法简单直观，算法复杂度比较低，但是一次性构建工作树会占用较多的网络资源，并且保护路径的链路不能与工作路径的链路重复，这种情况下，保护路径的选择余地非常小，以致构建保护树的成功几率较低，进而导致网络阻塞的概率较大。