APARATO Y PROCEDIMIENTO DE ENCAMINAMIENTO DE SEÑALIZACIÓN EN UNA RED ÓPTICA.

Aparato y procedimiento de encaminamiento de señalización en una red óptica Campo técnico de la invención La presente invención se refiere al campo de la comunicación óptica y, en particular, al aparato y procedimiento de transmisión de información de señalización en una red óptica, usando tecnología de conmutación por paquetes. Antecedentes de la invención En la red óptica moderna (p. ej., el estándar G.8080), la red de transporte se divide en tres planos independientes, esto es, el plano de transporte, el plano de control y el plano de gestión. Además, hay una red de señalización relativamente independiente en la red, para proporcionar soporte de comunicación de señalización; la red de señalización define un protocolo de transmisión de señalización para la interacción, y es responsable de pasar información de señalización entre los planos de control de respectivos dispositivos de nodo en la red óptica. Habitualmente, en la Red de Transporte Óptico (OTN) y la Jerarquía Digital Síncrona / Red Óptica Síncrona (SDH / SONET), se usa un canal de ECC (Comprobación y Corrección de Errores) para transportar la información de señalización entre planos de control y la información de gestión de red entre planos de gestión de red. En un sistema de Multiplexado por División de Longitud Densa de Onda (DWDM), en general, se usa un Canal Supervisor Óptico (OSC) para transferir la señalización de control de comunicación. Cada canal OSC usa un grupo primario, y cada grupo primario se divide en 32 ranuras temporales. Dentro de las 32 ranuras temporales del grupo primario, varias ranuras temporales fijas están asignadas como el Canal de Comunicación de Datos (DCC), la señalización de control de comunicación se multiplexa al Canal de Comunicación de Datos (DCC) a través del multiplexado por división del tiempo, y los dispositivos de DWDM de otros nodos en la red de DWDM demultiplexan la información de señalización de control de comunicación proveniente del DCC. Según la estructura de la red y la estructura de los elementos de red de la red óptica se tornan crecientemente complejas y el tráfico transportado en la red aumenta rápidamente, la capacidad del grupo primario es insuficiente para satisfacer el requisito; actualmente, se proporciona la solución de que el canal OSC use señal SDH / SONET (por ejemplo, señal STM-1). En el sistema de DWDM, la solución de transferir la señalización del control de comunicación a través del canal OSC usando la señal SDH / SONET también tiene un inconveniente obvio, que es el siguiente: una red de señalización compuesta de señales SDH / SONET pertenece a una red síncrona, mientras que la red de DWDM en sí no requiere la transmisión de señalización para ser síncrona, lo que obviamente aumentará la complejidad de la tecnología de red y la probabilidad de fallar; además, mientras una red de señalización compuesta de señales SDH / SONET tiene en sí misma un mecanismo de protección relativamente perfecto, necesita ser dotada de una gran cantidad de recursos adicionales, lo que aumenta la complejidad y el coste de la conexión en red. Por otra parte, hay una gran variedad de entornos de hardware que pueden ser usados por una red de señalización; si la tecnología de red subyacente se define muy estrictamente, es una desventaja para la interconexión y la interacción de la red de señalización. Por lo tanto, la ITU-T (Unión Internacional de Telecomunicaciones Telecomunicación) ha sugerido en el estándar G.7712 que el enlace de la red de señalización dé soporte a diversas implementaciones de interfaz, incluso la interfaz de red WAN, la interfaz de red LAN y la interfaz de ECC, y dé soporte a la interacción del protocolo de la capa de red IP / OSI en la capa de red. Esta red orientada a la inconexión tiene las siguientes características: un anfitrión puede enviar un paquete en cualquier momento, y un nodo intermedio (o encaminador) puede remitir el paquete inmediatamente. Al enviar el paquete, el anfitrión no sabe si la red puede remitir ese paquete o si el anfitrión de destino puede recibir ese paquete. Cada paquete es independiente de otros paquetes, incluso si los destinos de estos paquetes son el mismo. Cuando ocurre un fallo en el nodo o enlace intermedio, es posible hallar un trayecto alternativo en el punto de fallo y actualizar de forma correspondiente la tabla de remisión. El proceso para remitir un paquete de datos es el siguiente: el paquete de datos se envía desde un anfitrión de origen a un anfitrión de destino y puede pasar por varios encaminadores por el camino. Cualquier nodo, ya sea un anfitrión o un encaminador, verifica primero si está dentro de una misma red física con el anfitrión de destino. Habitualmente, la parte de red de la dirección de destino se compara con la de cada interfaz local; si coinciden, el paquete de datos se transmite directamente. En caso contrario, se selecciona un encaminador, que sea el mejor o que se considere como el más cercano al destino, luego el encaminador seleccionado del siguiente salto consulta la tabla de remisión con respecto a y realiza la remisión salto a salto. En general, también puede establecerse un encaminador por omisión, que puede usarse cuando no coincide ninguno de los registros en la tabla de remisión. Esta clase de remisión por ruta de IP es un mecanismo de remisión basado en una tabla de rutas locales, la remisión salto a salto sólo puede formar una ruta entre un terminal de origen y un terminal de destino, y esta clase de forma de transmisión de señalización orientada a la inconexión no es tan fiable. 2 E03782047 05-01-2012   Durante la remisión de paquetes descrita anteriormente, cualquiera de los nodos intermedios puede hacer que se pierda el paquete de datos, debido a un fallo subyacente de la red o al desborde del almacén temporal del proceso, etc.; mientras esta clase de suceso perdido sólo pueda hallarse cuando se añade un mecanismo de detección en una capa de red superior, esto llevará un tiempo relativamente largo. En general, un nodo confía en el mecanismo hola de saludo mutuo del protocolo de encaminamiento para hallar el fallo de la ruta; si se añade el tiempo de confirmación, llevará tiempo en un segundo nivel, o incluso más tiempo. El documento US 2002/018269 A1 (DHAUDHURI SID ET AL, 14 de febrero de 2002), revela un procedimiento y sistema para dotar de trayectos lumínicos a una red óptica reconfigurable. El procedimiento comprende las etapas de nombrar cada elemento direccionable de red en una red óptica reconfigurable, determinar los recursos actuales en la misma, determinar la topología actual en la misma, solicitar el establecimiento de un trayecto lumínico y adjudicar el trayecto lumínico. Por lo tanto, aunque es tecnología de ruta / conmutación orientada a la inconexión, es flexible y fácil de implementar, es difícil satisfacer el requisito de fiabilidad de la red de transporte para la transmisión de señalización, especialmente bajo condición de fallo, y el requisito de transportar la señalización rápida y establemente. Resumen de la invención El problema técnico a resolver por parte de la presente invención es proporcionar un aparato y procedimiento para encaminar la señalización en una red óptica, que pueda formar una plataforma uniforme de control de señalización de red óptica en la red óptica, transmitir la señalización más fiablemente e implementar la recepción prioritaria concurrente de la señalización, y mejorar la invulnerabilidad de la comunicación entre dispositivos de elementos de red de la red. La idea principal de la presente invención es: construir una plataforma uniforme de control de señalización de red óptica basada en la tecnología de conmutación de paquetes; generar una tabla de rutas explícitas en nodos de control cualesquiera, transportándose la señalización entre los respectivos nodos de control en la red en forma de paquetes de datos conmutados en la capa de red, según la tabla de rutas explícitas; producir un paquete concurrente de datos de señalización en el nodo de control de origen; y seleccionar un paquete de datos de señalización en el nodo de control de destino. Según un aspecto de la invención, un aparato para encaminar información de señalización en una red óptica de la invención comprende una unidad de mantenimiento de rutas de señalización, una unidad de conmutación de paquetes de señalización y una interfaz de nodo de control; dicha unidad de mantenimiento de rutas de señalización es operable - para mantener información de estado de enlace de la red, - para monitorizar un enlace, - para difundir información de topología de red, - para actualizar la información de topología de red, - para calcular rutas explícitas para formar una tabla de rutas explícitas,... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para encaminar información de señalización entre nodos de control en una red óptica, que comprende: - una unidad de mantenimiento de rutas de señalización, - una unidad de conmutación de paquetes de señalización y - una interfaz de nodos de control; dicha unidad de mantenimiento de rutas de señalización es operable - para mantener información de estado de enlace de la red, - para monitorizar un enlace, - para difundir información de topología de red, - para actualizar la información de topología de red, - para calcular rutas explícitas para formar una tabla de rutas explícitas, en donde la tabla de rutas explícitas registra al menos dos rutas explícitas con mínima dependencia de enlace entre dos nodos de control cualesquiera, y - para formar paquetes de datos de información de señalización según cada ruta explícita; dicha unidad de conmutación de paquetes de señalización es operable - para resolver cada ruta explícita de un paquete de datos de información de señalización, - para buscar una relación de asociación de un puerto de ruta según la ruta explícita, y - para remitir el paquete de datos de información de señalización al puerto de ruta en base a la ruta explícita; dicha interfaz de nodos de control es operable - para enviar información de señalización concurrente generada en un nodo de control de origen a dicha unidad de mantenimiento de rutas de señalización, para formar paquetes de datos de información concurrente de señalización, - para recibir paquetes de datos de información de señalización desde una unidad de conmutación de paquetes de señalización de otro aparato para encaminar información de señalización, - para seleccionar un paquete de datos de información de señalización según una condición de recepción, y - para enviar el paquete seleccionado de datos de información de señalización a un nodo de control de destino, para su procesamiento. 2. El aparato para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 1, en el cual dicha unidad de mantenimiento de rutas de señalización incluye un módulo de monitorización y difusión de estado de enlace, un repositorio de topología de red, un módulo de cálculo de rutas explícitas y una tabla de rutas explícitas; en el cual dicho módulo de monitorización y difusión de estado de enlace es operable para mantener el estado de enlace de la red, monitorizar el enlace de red, difundir información de topología de red, actualizar la topología de red y grabar la topología de red en dicho repositorio de topología de red; dicho módulo de cálculo de rutas explícitas está configurado para calcular rutas explícitas y grabar el resultado de la ruta calculada en dicha tabla de rutas explícitas. 3. El aparato para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 2, en el cual dicho módulo de monitorización y difusión de estado de enlace utiliza el protocolo OSPF de estado de enlace. 4. El aparato para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 1 o 2, en el cual dicha unidad de mantenimiento de rutas de señalización calcula la ruta explícita usando un algoritmo de rutas de diversidad o un algoritmo de encaminamiento restringido, genera la tabla de rutas explícitas en cualquier nodo de control, registra al menos dos rutas con mínima dependencia de enlace entre ese nodo de control y los otros nodos de control en la red; y el formato de dicha tabla de rutas explícitas es una ruta explícita estándar, es decir, , y se registra en el nodo de control de origen. E03782047 05-01-2012   5. El aparato para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 4, en el cual las etapas de calcular la ruta explícita por parte de dicha unidad de mantenimiento de rutas de señalización son: realizar un algoritmo de Dijkstra de búsqueda hacia delante sobre cada nodo de control de origen que tenga información de señalización para enviar, calcular una ruta explícita a partir de la imagen de red de señalización recogida del Paquete de Estado de Enlace reunido por ese nodo de control de origen, mantener dos tablas: una tabla de trayectos de prueba y una tabla de verificación, donde cada tabla tiene una pluralidad de registros en la misma, cuyo formato es , y obtener dos rutas explícitas realizando dos veces la búsqueda y el cálculo; cuando el nodo local es un nodo de control de origen, la tabla de rutas de verificación final sólo registra en la misma direcciones de encaminamiento de todos los nodos de control que se han recorrido entre el origen y el nodo potencial de control de destino. 6. El aparato para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 1, en el cual dicha unidad de conmutación de paquetes de señalización comprende un módulo de remisión de rutas explícitas y una tabla de asociación de puertos de ruta, en el que dicho módulo de remisión de rutas explícitas es operable para resolver la ruta de un paquete de datos de información de señalización, buscar dicha tabla de asociación de puertos de ruta y remitir el paquete de datos de información de señalización. 7. El aparato para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 1, en el cual el campo de dirección de cabecera de dicho paquete de datos de información de señalización lleva consigo la ruta explícita calculada por el nodo de control de origen; a partir del nodo de control de origen, la interfaz de nodos de control realiza concurrentemente el envío de paquetes de datos de información de señalización, y cada nodo que recibe el paquete de datos de información de señalización consulta la ruta explícita de la cabecera; si lo que indica la dirección actual no es una dirección de destino, entonces se asocia a un correspondiente puerto de dispositivo, en base a la dirección del siguiente punto de salto indicado en el paquete de datos de información de señalización, para realizar la transmisión, y la dirección del próximo punto de salto que indica el nodo de control actual se avanza en una posición de puntero; si la dirección actual es una dirección de destino, entonces el paquete de datos de información de señalización se entrega a una interfaz local de nodo de control para realizar la recepción prioritaria. 8. Una red óptica, que comprende un plano de transporte, un plano de control y un plano de gestión; en la cual dicho plano de transporte comprende una pluralidad de dispositivos de elementos de red y está configurada para proporcionar transporte unidireccional o bidireccional de información de usuario de extremo a extremo; dicho plano de control comprende una pluralidad de nodos de control, y dichos nodos de control están configurados para controlar información de señalización y encaminar el correspondiente plano de transporte, y realizar operaciones de establecimiento y borrado de conexiones; en la que dicho nodo de control comprende adicionalmente en el mismo un aparato para encaminar información de señalización según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el aparato para encaminar información de señalización proporciona un canal de transporte de la información de señalización para el nodo de control, y está configurado para calcular rutas explícitas y realizar la remisión de paquetes para la información de señalización de comunicación; y el aparato para encaminar información de señalización dentro de dichos nodos de control forma una plataforma de control de señalización, y la información de señalización entre dichos nodos de control se transporta en forma de paquetes de datos de información de señalización. 9. Un procedimiento para encaminar información de señalización entre nodos de control en una red óptica, en el que cada nodo de control de dicha red óptica está dotado de un aparato para encaminar información de señalización, que forma una red independiente de señalización, y dicho procedimiento comprende las etapas de: etapa 1: obtener información de estado de enlace entre los nodos de control y difundir la información de estado de enlace a cada nodo de control; etapa 2: calcular en un nodo de control de origen al menos dos rutas explícitas con mínima dependencia de enlaces entre dos cualesquiera de los nodos de control; etapa 3: empaquetar, por parte del nodo de control de origen, la información de señalización a transportar simultáneamente en al menos dos paquetes de datos de información de señalización, en base a las rutas explícitas, y despachar los paquetes de datos de información de señalización según distintas rutas; 11 E03782047 05-01-2012   etapa 4: después de recibir los paquetes de datos de información de señalización, buscar, con un código de control intermedio, el correspondiente puerto de salida, en base a las rutas explícitas llevadas por los paquetes de datos de información de señalización, y remitir los paquetes de datos de información de señalización al puerto de salida; etapa 5: seleccionar, por parte de un nodo de control de destino, uno de los paquetes de datos de información de señalización, en base a la condición de recepción de los paquetes de datos de información de señalización, descartar paquetes duplicados de datos de información de señalización y resolver la información de señalización dentro del paquete de datos de información de señalización. 10. El procedimiento para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 9, en el cual dicha etapa 1 de obtener información de estado de enlace entre nodos de control comprende adicionalmente: configurar el aparato para encaminar información de señalización en cada nodo de control con una única dirección de comunicación de la red de señalización; configurar una lista de los respectivos nodos de control y los nodos de control adyacentes, mediante una interfaz, incluyendo el sobregasto de enlace entre nodos. 11. El procedimiento para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 10, en el cual dicha lista de nodos de control también puede configurarse con una característica de autodescubrimiento. 12. El procedimiento para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 9, en el cual dicha etapa 2 de calcular rutas explícitas comprende adicionalmente: usar un algoritmo de Dijkstra de búsqueda hacia delante u otros algoritmos de encaminamiento restringido, por parte de cada nodo de control de origen que tenga información de señalización para enviar, para calcular la ruta explícita a partir de la topología de red recogida del Paquete de Estado de Enlace reunido por ese nodo de control de origen; una tabla de trayectos de prueba y una tabla de verificación están implicadas en el cálculo; obtener dos rutas explícitas realizando dos veces la búsqueda y el cálculo; cuando el nodo local es un nodo de control de origen, la tabla de verificación final sólo registra en la misma las direcciones de encaminamiento de todos los nodos de control que han sido recorridos entre el origen y el nodo potencial de control de destino; y registrar la tabla de rutas explícitas en el nodo de control de origen. 13. El procedimiento para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 12, en el cual dicha etapa de calcular rutas explícitas es: 1) inicializar la tabla de verificación por parte del nodo de control de origen, en el que el sobregasto de enlace es 0; 2) examinar el Paquete de Estado de Enlace del nodo de control de origen, y el nodo que ha sido añadido recientemente a la tabla de verificación se llama un nodo Próximo; 3) calcular el sobregasto total desde el nodo de control de origen hasta el nodo Próximo y desde el nodo Próximo hasta los nodos adyacentes; 4) determinar si los nodos adyacentes están en la tabla de trayectos en prueba; si es así, entonces ir a la etapa 5); si los nodos adyacentes no están en la tabla de trayectos en prueba, entonces añadir el registro a la tabla de trayectos en prueba; ir a la etapa 6); 5) determinar si el anterior sobregasto es menor que el registro actual en la tabla de trayectos en prueba; si es así, entonces el registro actual se reemplaza por el registro ; si el sobregasto no es menor que el registro actual, entonces se preserva el registro actual; 6) determinar si la tabla de trayectos en prueba está vacía; si no está vacía, entonces se selecciona el registro con el menor sobregasto en la tabla de trayectos en prueba y se lleva a la tabla de verificación; luego, ir a la etapa 2); si la tabla de trayectos en prueba está vacía, entonces se emite la ruta completa desde el nodo de control de origen hasta el nodo de control de destino; 7) determinar si se han calculado todas las rutas; si es así, se acaba el proceso para calcular rutas explícitas; si no es así, se aumenta el sobregasto del enlace entre los nodos de control que han sido seleccionados, y el proceso vuelve a la etapa 1). 14. El procedimiento para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 9, en el cual, en dicha etapa 3, el contenido de cabecera de los dos paquetes de datos de información de señalización es distinto, incluyendo las rutas explícitas llevadas por el campo de dirección de cabecera, y los identificadores (ID) en el campo de datos son distintos, en donde el identificador (ID) puede indicarse como (X, Y1) e (X, Y2), donde X representa el número de secuencia del paquete de datos de información de señalización, y puede ser un número de serie; Y1, Y2 representan la parte primera y segunda de un mismo paquete X de datos de información de señalización. 15. El procedimiento para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 9, en el cual dicha etapa 4 de remitir paquetes de datos de información de señalización comprende adicionalmente: el nodo de control que ha recibido un paquete de datos de información de señalización consulta la ruta explícita llevada por el 12 E03782047 05-01-2012   campo de dirección de cabecera del paquete; si lo que indica la dirección actual no es una dirección de destino, es decir, el nodo de control actual no es un nodo de control de destino, entonces se asocia a un correspondiente puerto de salida, en base a la dirección del próximo punto de salto indicado en la ruta explícita, y se despacha el paquete de datos de información de señalización; a la vez, la dirección del próximo punto de salto que indica el nodo de control actual se avanza en una posición de puntero. 16. El procedimiento para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 15, en el cual, después de que dicho nodo de control ha hallado el correspondiente puerto de salida en base a la ruta explícita, desplaza la indicación de puntero de la ruta explícita y transmite la ruta explícita desplazada, junto con el paquete de datos de información de señalización, a un próximo nodo. 17. El procedimiento para encaminar información de señalización en una red óptica según la reivindicación 9, en el cual, en dicha etapa 5, la política para que un nodo de control de destino seleccione un paquete de datos de información de señalización es seleccionar un paquete de datos de información de señalización de buena calidad, o bien seleccionar el paquete de datos de información de señalización que llegue primero en base a la secuencia de llegada. 13 E03782047 05-01-2012   14 E03782047 05-01-2012   E03782047 05-01-2012   16 E03782047 05-01-2012   17 E03782047 05-01-2012