在通信網絡中動態通信管理的方法和路由選擇系統的製作方法

2023-12-11 16:06:17

專利名稱：在通信網絡中動態通信管理的方法和路由選擇系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在通信網絡中動態通信管理的方法和一種路由選擇系統。
在具有n個節點的、不分層的全迴路網絡中對每個起始-目標-對存在著(n-2)條只有兩段的備用路由。該範圍內總共有n×(n-1)×(n-2)條備用路由，在不平衡的負載網絡中，若干條通路負載不足，其他的通路則過載。
不分層結構的轉接線路的通信網絡需要一種與當時網絡內通信負載情況相匹配的動態路由選擇(dynamic routing)，以使網絡的通過量達到最優化。特別是各負載不平衡的情況，必須通過路由選擇予以緩和。
而在分層的網絡中，如象在常規路由選擇一樣也在動態通路選擇時試圖通過一條或多條單一通路(planweg)(其中多數是直達通路)建立通信連接。如果這是不可能的，因為，例如所有直達通路的中繼線束都被佔用，則過量話務被分配給備用路由。
在備用路由的選擇上、動態路由選擇和常規通路選擇有著原則的區別。常規路由選擇的管理是按照固定不變的順序去選擇未被佔用的通路，或者是一種對未佔用的信道的搜索「fixed alternate routing」。依此路由選擇對事先未做計劃的、超乎尋常的負載情況只能很不充分地作出反應。
動態路由選擇會把正在形成的過量話務分配給一條或多條工作的備用路由。這條或者這些條工作的備用路由不是固定的，而是根據當時的動態路由選擇方法選出的，或者甚至是根據每個呼叫重新確定的。動態路由選擇的優點在於針對網絡負載不平衡的情況表現出的可靠性和靈活性，該不平衡可能是由於例如暫時的不平衡負載(例如當災難發生時，有限空間內大通信量的出現)和網絡能力降低(中繼線束故障、中繼轉接單元故障)產生的。此外在網絡規劃時不安全因素也可以得到比較好的補償。
集中的狀態控制(動態)的路由選擇方法以一個網絡中央處理器為基礎，該處理器從各節點處得到關於當前的、局部負載情況的信息。適宜的、負載不足的通路就這樣被集中測定，並且相應地通知網絡節點。而不利的方面首先是對於網絡中心、數據傳輸以及在網絡節點上必需附加的計算容量所帶來的巨大耗費。
離散的狀態控制(動態)方法(例如見EP 0 449 480 A3,EP 0 376556A3)是以不分層(部分-)網絡的初始節點的中繼線群的負載狀態的回答信號為基礎。這些方法有其缺點，即節點之間的非標準化接口要求同質的網絡(例如網絡節點只出自同一個製造商)此外，在發送信號方面也需要較高的耗費。
離散的、事件控制(動態)的路由選擇方法(例如，見EP 0 229 494B1)能夠實現性能的提高，即通過佔據通道的事件的分析了解各自的負載情況。該方法利用佔據通道的信息(阻塞事件信息Blocking eventinformation)，以便通過一個其它通路取代該阻塞通路然而在這一過程中要分清偶發阻塞(提供的通信的統計起伏引起的)和幾乎完全阻塞(不平衡負載或部分網絡過載引起的)兩者之間的區別。
在歐洲專利申報EP 0 696 147 A1(SAG-intern 94P1542E)中公開了一種如權利要求1之前序部分中的所述的離散的事件控制方法。
在高負載情況下也會出現路徑扇形組(Wegfaecher)很快變小和很快被重新預置的情況。因為在這種情況下，隨著以前取消的備用路由的重新充填，會發生較短時間以前取消的備用路由被路徑扇形組重新接納的現象。由於這些備用路由的負載在短時間內幾乎不可能發生改變，所以路徑扇形組將又很快縮小，並很快重新恢復初始化。尤其在高負載時，上述過程將大大消減該方法的性能。
本發明的任務在於避免上述的缺點。
這項任務由權利要求1的特徵解決。
本發明防止已經從路徑扇形組中消除的、高負荷的備用路由過早地被重新賦予過量的通信任務並且重又參預通信，儘管長期消除的備用路由可能又有足夠的容量以供使用。
下面藉助附圖
對本發明方法的一個實施例進一步加以闡述。
附圖展現的是一個有六個網絡交換節點的、並且在各節點間的通路段(鏈路)具有相應的容量的小的全迴路網絡簡圖，其中，一條鏈路(Link)至少包括一組中繼線束。
現在假設交換節點1要呼叫節點2，但是兩交換節點之間的直接路由不能使用。
接著假設通路扇形組，就是說有效的備用路由的扇形組在最後一次的重新預置之後包括三條備用路由，即經過交換節點3、4、5的兩鏈路-備用路由。
此外，從這樣一點出發，即過量通信被路由選擇系統循環地、均勻地，也就是按照轉接節點3、4、5的順序分配給這些有效的備用路由。
在上面假設的前提下，該路由選擇系統在節點1首先去檢驗是否經過轉接節點3的有效備用路由的第一條鏈路可供使用，也就是說，交換節點3和交換節點1之間的鏈路是否具有可佔用的空間線路，或者是可供使用的信道(以下只稱「信道」)。
為了能夠進行這項檢驗，該路由選擇系統在交換節點1存儲著在交換節點1和交換節點3之間的鏈路的最大容量，即例如125條信道，以及該鏈路的幹線-預留-參數，這裡假如是10條，此外該路由選擇系統還存儲著瞬時可以使用的信道數量。在交換節點1和交換節點3之間的鏈路從路由選擇系統的角度來看，對於過量話務是可以利用的，如果已經使用的信道數量加上幹線預留參數之和小於125(幹線預留是為了保證在高負荷範圍內路由選擇方法的穩定性)。
如果第一條鏈路是可以使用的交換節點1首先建立起通向交換節點3的連接。交換節點3的路由選擇系統於是在繼續建立通向目標交換節點2連接之前，檢驗第2條鏈路的可利用性，即檢驗是否已佔用的信道數量加上幹線預留參數之和小於第2條鏈路的容量(對此，交換節點3的路由選擇系統知道交換節點2和3之間鏈路的最大容量，該鏈路的幹線預留參數和該鏈路瞬時的信道佔用數量)。
如果所述的有效備用路由的第二條鏈路也可使用的話，則從過渡節點3到目標節點2之間的連接就建立起來了。
在所提到的經過過渡節點3的呼叫的成功轉接的情況下。將在下一次呼叫無法直接到達交換節點2時再次試圖對過量的呼叫通過節點3進行控制。備用路由相互直接成功提供的呼叫數量將計數，在達到事先給出的成功呼叫次數的最大值後將循環地更迭，也就是說，下一個過量呼叫通過最近的有效備用路由，亦即通過過渡節點4，進行控制，這樣在第2條鏈路上通信提供以瞬時自相關被使用，以便提高這樣的概率，即在成功的建立連接之後能立即在同樣的通路上建立起另一個連接。
如果在所謂的最大數量即將達到或達到時，一條備用路由的不可利用性就被確定了(例如過渡節點3確定通向目標節點2的鏈路不可利用，並且節點3將用一個特別標識的反饋信號取消通向始點1的連接段)，那麼由路徑扇形組中將取消備用路由，其中由路徑扇形組中取消備用路由的時間順序將被記錄下來。
如果向備用路由成功提供的呼叫數小於一個確定值，那麼被取消的備用路由將被接收到備用路由的在第一群量(所謂的第一無源群量)中；如果成功提供的呼叫數達到或超過這個確定值，那麼將被接收到備用路由的第2(無源)群量中。由路徑扇形組取消的備用路由按照時間順序被記錄下來，並且路徑扇形組在重新預置時也是按照這個順序，先取消的先充填。
該路徑扇形組根據一個確定的事件出現(例如，網絡管理指令或時間周期運行)和/或根據一個確定條件(例如，低於路徑扇形組中事先給出的備用路由的數量)進入重新預置。路徑扇形組用先取消的備用路由先用來充填的時間順序來完成重新預置。在這個過程中首先只考慮來自第一無源群量的備用路由。可是，如果數量不足以充填通路扇形組的話，也要考慮第二無源群量的備用路由。
如果過渡節點3確定通往目標節點2的鏈路(第二條鏈路)不可利用，則節點3將用一個特殊標識的反饋信號(crankback-信號)取消通向初始節點1的連接段。
起始節點1的路由選擇系統因此而取消這條出自路徑扇形組、經過過渡節點3、通向目標節點2的備用路由。這些不可利用的、在第二條鏈路上由路徑扇形組中取消的備用路由將接以上說明的方式被再度處理。
權利要求
1．通信網絡中的動態通信管理方法，依此a)在一個起始交換節點和一個目標節點之間的呼叫首先提供給一個或多個優選路徑(單一路徑PlanWeg)，b)對於無單一路徑可供使用的情況，呼叫被按一個確定的選擇簡圖提供給包含在一個路徑扇形組中的備用路由，c)一條至今仍包括在路徑扇形組中的備用路由將從該扇形組取消，一旦在提供呼叫時確認它不再是可供使用的了，d)路徑扇形組在一個確定事件的出現和/或滿足一個確定條件之後被重新預置，即用先前被取消的備用路由重又用於充填該扇形組，其特徵在於，e)記錄下備用路由從路徑扇形組中取消的時間順序，f)用這樣的備用路由重新充填路徑扇形組，這些備用路由按時間順序已從路徑扇形組中被取消的時間最長。
2．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，a)被選出來承擔過量話務的路徑扇形組中的一條備用路由在按照所提到的選擇簡圖把呼叫轉入下一個備用路由以前提供給它的呼叫數會直至達到事先給定的最大值，b)記錄下提供給該備用路由的直至達到可能發生的阻塞時的呼叫數，c)如果該呼叫數低於一個給定值、該路徑就會在一個第一無源群量來臨時被備用路由組接收；如果達到或超過給定值，該路徑就會在一個第二無源群量來到時被備用路由組接收，d)路徑扇形組通過以下方法被重新預置d1)首先是那些來自第一無源群量的，並且在時間上已最長時間地從路徑扇形組中被取消的備用路由又重新被接收到路徑扇形組中，d2)如果這些備用路由不足以填滿路徑扇形組，那麼那些來自第二無源群量的，並且在時間上已最長時間地從路徑扇形組中被取消的備用路由也被接收到路徑扇形組中。
全文摘要
一個通信網絡的動態路由選擇應當與相應網絡現有的通信負載相匹配，以使網絡的通過量實現最優化。本發明的路由選擇是通過一個動態的通路的扇(星)形組—其各通路是考慮了被取消的時間順序來重新預置(賦予初值)的—來解決這一問題的。
文檔編號H04Q3/66GK1238891SQ97199992
公開日1999年12月15日 申請日期1997年11月3日 優先權日1996年11月22日
發明者R·斯塔德曼 申請人:西門子公司