劃分物理網絡資源的一種方法及設備的製作方法
2023-05-26 14:50:41
專利名稱：劃分物理網絡資源的一種方法及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及電信網絡，特別是物理網絡資源的劃分。
背景技術：
現代電信網絡的一個主要特點就是它能提供不同的業務。而提供上述業務的一種有效方法則是邏輯劃分一個物理網絡的資源-資源劃分(見
圖1)。在一個物理網絡PN上建立若干邏輯網絡LN，也可稱為邏輯或虛擬子網，每個LN包含節點N和互連節點的邏輯鏈路LL。每一個邏輯網絡形成部分或全部物理網絡的一個邏輯視圖。特別地是，第一個邏輯網絡LN1包含部分物理網絡的一個視圖，而第二個邏輯網絡LN2包含另一個視圖，與第一個邏輯網絡的不同。各種邏輯網絡的邏輯鏈路分享上述物理網絡中的物理鏈路容量。
一個物理網絡包括交換機S(物理節點)或等同物，物理鏈路互連上述交換機和各種附屬設備。物理鏈路採用諸如光纖、同軸電纜或無線鏈路作為傳輸設備。通常，物理鏈路被組成中繼組TG，TG在上述交換機間擴展。物理網絡上有接入點，這些接入點上連接著諸如電話機、計算機數據機等訪問單元。每條物理鏈路的傳輸容量都是有限的。
圖2是解釋物理鏈路、邏輯鏈路以及路由間關係的示意圖。圖中示出一個簡單的基本物理網絡，它包括物理交換機S和連接交換機的中繼組TG，即物理鏈路。在該物理網絡上建立了若干邏輯網絡，圖中只畫出了其中之一。邏輯網絡可由網絡管理員、網絡操作員或其它組織建立。作為參考，在我們的瑞典專利申請9403035-0中，描述了一種創建並配置邏輯網絡的方法。圖中所示單一的邏輯網絡包括分別對應於物理交換機S1、S2和S3的邏輯節點N1，N2，N3，它還包括互連邏輯節點N1-N3的邏輯鏈路LL。一條物理鏈路邏輯地分成一條或幾條邏輯鏈路，每條邏輯鏈路都有其業務容量，亦可稱為邏輯鏈路容量。必須注意，每條邏輯鏈路都可能使用多於一條的物理鏈路或中繼組。通常，每個邏輯網絡中每個節點都與一張路由表相聯繫，路由表可用來選擇指定邏輯網絡中節點到節點的連接路由，該連接路由起於與連接源點終端相應的節點，止於與終止所述連接的終端相應的節點。上述節點共同組成了一個源點-目標對。圖中還示出了具有兩條路由的節點對。兩條路由中，一條是直接路由DR，而另一條是間接路由AR。一般地，鏈路和路由均被看作是雙向的。
為避免概念錯誤，採用下述定義路由是屬於同一邏輯網絡的邏輯鏈路的子集，即，路由只存在於單一的邏輯網絡中。注意，在圖論意義上，可以是任意子集而不必是通路。然而，從實際目的出發，路由通常被認為是簡單通路。路由的概念被用於定義邏輯網絡中節點間的連接途徑。邏輯網絡中，與訪問點相聯的節點對被稱為源-目的(O-D)對。一般說來，邏輯網絡中所有的節點對都不是O-D對，相反，邏輯網絡中的一些節點是不與任何訪問點相聯的中間節點。邏輯鏈路是物理鏈路的子集。
信息，如話音、視頻和數據，在邏輯網絡中採用不同的承載業務方式傳輸。承載業務的例子有STM64(標準64kbit/s同步傳輸模式)、STM2Mb(2Mbt/s同步傳輸模式)以及ATM(異步轉移模式)。從一個服務網中，如PSTN(公共交換電話網)和B-ISDN(寬帶綜合業務數字網)，發送一個請求到邏輯網絡上，在這個相應的邏輯網絡中就會建立一個連接。
雖然物理網絡已給定，但是，確定如何在該物理網絡之上定義一組邏輯網絡，以及如何通過把物理鏈路容量細分成與上述邏輯網絡相關聯的邏輯鏈路容量來在邏輯網絡中分配或劃分所說物理網絡資源是十分必要的。由於邏輯網絡分享同一個給定的物理容量，在它們的質量中有一個折衷值GOS(服務級別)參數、呼叫阻塞率等，只有以降低其它邏輯網絡中的質量為代價才能在一個邏輯網絡中得到提高。當考慮一個龐大複雜的物理電信網時，存在著相當大數量的邏輯鏈路，這些邏輯鏈路分享該物理網絡的容量。如果不具備強大的計算能力，設計一種在邏輯網絡中劃分物理網絡資源的方法絕對不是一項容易的工作。本發明提出了一種出奇簡單的資源劃分方法，該方法的計算複雜度很小。
發明概述在一個物理網絡之上建立若干邏輯網絡，這些邏輯網絡中的邏輯鏈路為路由所用並分享相同的物理傳輸和交換資源。邏輯地劃分物理資源有許多理由。邏輯資源劃分用於提供不同等級的業務類型、有保證資源的虛擬租用網絡和分配給虛擬通路的峰值速率是在物理網絡的設計、確定和管理中人們感興趣的幾個特徵。然而，仍有必要確定如何在邏輯網絡中分配或劃分上述物理網絡資源。這一資源劃分的確定通常需要強大的計算能力。
根據本發明的一個主要方面，提出了一種計算量很小的在邏輯網絡中劃分物理網絡資源的方法。
根據本發明的第一方面提出了資源劃分的一種方法，該方法在一個包括物理傳輸和交換資源的物理網絡上建立起一組邏輯網絡，該邏輯網絡包括節點和為定義該邏輯網絡拓撲結構而擴展於節點間的邏輯鏈路。這些邏輯鏈路被邏輯網絡中連接節點對中節點的路由所利用。通過在被相應路由用到的邏輯鏈路中均勻分布路由阻塞可以確定邏輯鏈路容量，並使每一個邏輯網絡中每一條獨立路由上的路由阻塞率小於或可能等於給定的每一條獨立路由的最大允許阻塞率。最後，按照所確定的邏輯鏈路容量，在邏輯網絡的邏輯鏈路中分配物理傳輸資源。
根據本發明的另一個方面，提出了在邏輯網絡中劃分物理傳輸資源的一種設備。
附圖的簡要說明本發明勿庸置疑的新特徵在附加的權利要求中會提到。然而，如果結合附圖閱讀，並參考後面具體實施例的細節說明，發明本身將會與它的其它特徵和優勢一樣被更好地理解，其中圖1說明了一個物理網絡和一個操作支持系統(OSS)。物理網絡上建立了若干邏輯網絡，OSS控制全網的運行。
圖2是一張示意圖，解釋了物理鏈路和交換機、邏輯鏈路和節點、以及路由間的關係。
圖3是一張依據分層參考模型觀點的B-ISDN網絡示意圖。
圖4是一張簡要流程圖，闡明了依據本發明的全面創新的概念的一種方法。
圖5是一張流程圖，根據本發明主要介紹的一個實施例，更細節化地闡明了此法。
圖6是一張簡要流程圖，說明了依據本發明主要介紹的實施例得到的方法如何使整個網絡靈活地適應變化的通信量條件，適應設備故障以及新的邏輯網絡拓撲結構要求。
本發明的優選實施例在網絡管理中，尤其是大ATM網絡的管理和確定中，一個重要工具就是把物理網絡資源分配給分享該物理網絡容量的邏輯網絡。邏輯的資源劃分有幾個優點-近兩年來，人們逐漸認識到，把業務和諸如帶寬、業務級別和擁塞控制功能等完全不同的需求結合起來絕非易事。在某些情況下，通過提供分離的邏輯網絡和將結合度限制在物理傳輸和交換資源的部分而不是完全共享上，來支持不同的業務，效果更好。如果業務類別按照具相似性質的集中在一個邏輯網絡中處理的方法分成組，網絡管理就會得到簡化。例如，如果把延遲敏感和損耗敏感的兩組服務類別分別在不同的邏輯子網中處理，而不是把它們全混在一個完全共享的基礎上，那麼管理和交換可能都會容易些。此外，用這種方法可以在呼叫級上安全地處理它們而不用象優先隊列中那樣降到單元級。當然，在邏輯網絡統計多路復用中，已經具備相差不太多特徵的服務類別中仍可採用優先排隊和其它結構；-重要結構，如大商業用戶所需的虛擬租用網，以及虛擬LAN的，都更容易實現；-虛擬通路(VP)，是ATM網的標準元素，可被看作特殊的邏輯網絡；-物理網絡運行更安全。
考慮一個具物理資源的物理網絡，如一個龐大的電信網。圖1示出一個物理網絡PN，其上建立了一組邏輯網絡LN1，LN2，……LNX(假定有X個邏輯網絡)。每個邏輯網絡包含節點N和連接節點的邏輯鏈路LL。這些邏輯的或虛擬網絡的拓撲結構一般與底層的物理網絡拓撲結構不同。
網絡系統最好由一個操作和支持系統OSS來控制。一個操作和支持系統OSS通常包括一個處理機系統PS、終端T和具有若干控制程序CP的控制程序模塊以及其它輔助設備。處理機系統的結構一般是幾個處理機並行工作的多處理機系統結構。也可能採用若干區域處理機和一個中央處理機的分級處理機結構。此外，在一個不完全分配系統中，某些功能的控制被集中，交換機本身也可配備自己的處理機單元。或者，處理機系統僅由單一處理機組成，常常是一個大容量處理機。此外，一個資料庫DB，最好是一個交互資料庫，包括諸如物理網絡描述、業務量信息和其它關於電信系統的有用數據，連接到OSS上。專用數據鏈路把OSS和組成部分網絡系統的交換機連接起來，網絡管理員/操作員也是通過它來控制這些交換機的。OSS包含如監視和控制物理網絡及業務量的功能。
根據這個操作和支持系統OSS，網絡管理員通過把業務量的不同部分與物理網絡傳輸和交換資源的不同部分相連，在物理網絡上建立起若干邏輯網絡。這可通過控制物理網絡的交換機和交叉連接設備的埠分配，或通過調用確認控制過程來實現。建立邏輯網絡的過程意味著每一個邏輯網絡的拓撲結構都被確定。換句話說，每一個邏輯網絡中的節點和邏輯鏈路的結構都被確定了。
按照有相近帶寬要求的業務類型在一個獨立邏輯網絡中一起處理的方法，業務類別可以方便地分成組。例如，所有需要帶寬大於給定帶寬量的業務類型集中在一個邏輯網絡中，而那些需要帶寬小於該給定值的則集中在另一個邏輯網絡中。換句話說，這兩個業務組分別在不同的邏輯子網中處理。具體地，對於一個載有業務類型種類繁多的ATM網絡來說，這種分組尤其有優勢。然而，在本發明的一個實施例中，每一個單獨業務類型都在一個獨立的邏輯網絡中處理。
本發明最好用於B-ISDN(寬帶綜合業務數字網)網絡環境中。一個充分發展的B-ISDN網具有有著許多重疊網絡的非常複雜的結構。T.Hadoung、B.Stavenow，J.Dejeecn在斯德哥爾摩ISS′90「分層參考模型B-ISDN的一種開放結構」一文中所描述的分層參考模型是適於描述重疊網絡的一個概念模型。圖3是從分層參考模型觀點出發的B-ISDN網絡示意圖(左邊是協議觀點，右邊是網絡觀點)。因此，B-ISDN由下面幾層構成。最底層是基於SDH(同步數字體系)或等同物(SONET)的傳輸層，其上是基於SDH或ATM(異步轉移模式)的交叉連接層，交叉連接層又依靠交換連接擔當ATM VP/VC層的基礎。最後，巨大的可能應用集合以交叉連接層為基礎。本發明的一個具體實施例中，在B-ISDN重疊網絡中所考慮的是建立交叉連接層模型的基礎結構網絡。一般地，該基礎結構被稱為物理網絡。
當然，本發明可被應用於任何物理電信網是可以理解的。
物理傳輸資源，即物理鏈路的傳輸容量，必須以某種方式在所述邏輯網絡的邏輯鏈路中進行劃分或分配。由於ATM和分組交換、電路交換網絡都有相似點，那些性質對劃分或確定模型有巨大影響事先並不明顯。在數據傳輸階段，和分組交換網絡的相似性是最大的。然而，在連接建立階段更接近電路交換，尤其當具有小型ATM交換緩衝區的預防連接概念和等價帶寬概念一起被採用時。在一種呼叫標度現象的建模方法中，把ATM網看作一個多速率電路交換網是很自然的，網中最重要的服務質量參數就是連接阻塞率，即路由阻塞率。本文中，根據本發明提出了一種方法，該法可以設計出各種邏輯網絡中邏輯鏈路的容量值，從而使得任一邏輯網絡中任一路由上的路由阻塞率不超過預先給定的每一條路由上的最大允許阻塞值。
根據本發明的一個通用的具創新性的概念，圖4示出了一種方法的簡要流程圖。按照本發明，在一個包括物理傳輸和交換資源的物理網絡上建立一組邏輯網絡，該邏輯網絡包括節點和為定義該邏輯網絡拓撲結構而擴展於節點間的邏輯鏈路。邏輯網絡之間最好完全分離。邏輯鏈路被連接邏輯網絡中節點對的節點的路由所利用。邏輯鏈路容量可通過把實際路由阻塞均勻分布在相應路由利用的邏輯鏈路中來確定，並使得每一個邏輯網絡中每一條路由上的路由阻塞率小於或等於給定的每一路由的最大允許阻塞率。最後，根據確定的邏輯鏈路容量，把物理傳輸資源分配在邏輯網絡的邏輯鏈路中。
如圖3所示，交叉連接層可通過SDH或ATM來實現。如果交叉連接層以SDH為基礎而且基礎結構網絡通過資源劃分實現諸如業務類型的不同質量，那麼劃分只能在SDH結構的STM模塊的整數段中進行。另一方面，如果交叉連接通過ATM虛擬通路實現，那麼就不存在整數性限制，劃分可在任意實數段中進行。因此，交叉連接層是基於SDH還是基於ATM將對物理網絡資源劃分有重要的影響。SDH交叉連接方案得到一個對於邏輯鏈路容量離散的模型，而ATM交叉連接方案得到一個連續模型。連續模型要求ATM交換機支持單個輸入輸出埠上的劃分。例如，這是通過輸出埠上的多重邏輯緩衝器來實現的。在本發明的一個優選實施例中，考慮了採用ATM交叉連接層模型的一個基礎結構網絡，而在另一個實施例中則考慮了採用SDH交叉連接模型的基礎結構，如圖1所示。
初看起來，似乎劃分與完全共享相反，削減了ATM的徹底的靈活性。然而，如果在一個總體級別上考慮劃分的話，這並不是事實。在一個概念級別上，完全共享方案如優先級排隊、虛擬空間等，告訴我們如何在單元級上實現資源共享，而劃分方法則尋求呼叫標度(call Scale)特徵，例如如何給不同的邏輯鏈路分配速率，這樣在呼叫級上實現共享。在這種意義上，完全劃分法補充了，而不是排斥了完全共享法。數學構架和計算模型假定有一個固定物理網絡，具有N個結點和K條物理鏈路，其上建立了若干邏輯上分離的邏輯網絡。如果整個邏輯網絡中的邏輯鏈路總數用J表示，一條單獨的邏輯鏈路J的容量用Cj表示，那麼整個邏輯網絡中邏輯鏈路容量的矢量表示為C＝(C1，C2，…CJ)。這些邏輯鏈路容量預先並不知道。事實上，需要考慮邏輯網絡的邏輯鏈路的容量。
物理鏈路和邏輯鏈路的分布用一個K×J矩陣S表示，其中，當邏輯鏈路j需要第k條物理鏈路的容量時，第k行第j個輸入為1，否則為0。自然，同一條物理鏈路上的邏輯鏈路容量不能超過該物理鏈路的容量。這一物理限制條件可表示為SC≤CphysR，式中，C如上定義，Cphys是給定物理鏈路容量的矢量。此外還要求C≥0。
假定在整個網絡中載有I類業務類型。這些業務類型的角色主要是處理不同的帶寬要求，然而也可依據不同的保持時間甚或優先級(幹線保留)來區分業務類型。依慣例，每一條路由只載有一種類型的業務。也就是說，如果要承載幾種業務類型，它們可用並行路由來表示。
令R為全部邏輯網絡的路由全集，即R＝UvUpUiR(v，p，i)(1)其中R(v，p，i)是在節點對P間實現通信的，關於業務類型i在邏輯網絡v中的路由集合。理解一條路由只涉及一個邏輯網絡是很重要的。假設每個邏輯網絡都在固定的無選擇的路由下運行。
令Kr為路由r上的泊松型呼叫到達率，1/μr為路由r上的呼叫平均保持時間γr＝Kr/μr為路由r上提供的流入業務量。令γ(v，p，i)為邏輯網絡v中到結點對p上的i型集合流入業務量。在一個優選實施例中，給定了每一邏輯網絡中每一條路由上的流入業務量，而在本發明的另一個優選實施例中，則給定了所有邏輯網絡、節點對和業務量類型的上述集合流入業務量。在後者中，負載被分配在最短通路上可為一例。
令Bj為邏輯鏈路j的阻塞率。此外，令L(r)為路由r所用邏輯鏈路的集合，用L(r)，路由r的長度即路由r上的邏輯鏈路來表示。
此外，假定每一個邏輯網絡中每一條路由r上的最大允許路由阻塞率B(r)已給定。
計算任務就是對所有j設計邏輯鏈路容量Cj，以滿足路由阻塞要求，即使任一路由r上的路由阻塞不超過B(r)。
根據本發明的一個優選實施例，計算的進行是基於等效鏈路阻塞(ELB)。思路是對每一條路由來講，路由阻塞率均勻分配在該路由所用的邏輯鏈路中。當然，一條路由也可能只含有一條邏輯鏈路。在這種情況下，鏈路阻塞和路由阻塞相同。
採用等效鏈路阻塞假定，路由r上的一個呼叫非阻塞率可表示為(1-Bj)l(r)。考慮路由阻塞要求，路由r上一個呼叫的最小非阻塞率為1-B(r)。如果要滿足上面定義的路由阻塞要求或限制條件，那麼對每一條路由r和每一條邏輯鏈路j∈L(r)來講，必有下式1-B(r)≤(1-Bj)l(r)(1)如果Rj表示包含邏輯鏈路j的路由集合，且B(r)的值對這些路由均不相同，那麼可以考慮B(r)，r∈Rj的最小值。換句話說，考慮路由阻塞的最嚴格要求。現在，可得到下式Maxr∈Rj(1-B(r))≤(1-Bj)l(r)(2)也可表示為1-Bj≥Maxr∈Rj(1-B(r))1/l(r)(3)或為Bj≤1-Maxr∈Rj(1-B(r))1/l(r)(4)這說明，在均勻分配阻塞的假定下，邏輯鏈路j上的阻塞率的最大可能值可被表示如下Bjmax＝1-Maxr∈Rj(1-B(r))1/l(r)(5)一旦每一個邏輯網絡中，每一條邏輯鏈路的鏈路阻塞率的最大可能值被計算出，邏輯鏈路j的流入業務量可近似為j=rRjAjrVrij(1-Bimax)Air---(6)]]>其中，Ajr是路由r要求邏輯鏈路j上的帶寬總數。如果路由r不經過邏輯鏈路j那麼Ajr等於零。
由於對於所有j，Bjmax的值和對應的ρj的值已知，邏輯鏈路j的容量Ci可通過一個阻塞函數的數學求逆來計算。
Bjmax＝E(ρj，Cj)(7)最好用厄朗B式對任意非負實值的簡單解析展開作為阻塞函數。然而，為保持一般性，任何阻塞函數都可以，那就是在所有變量中聯合平滑。
從上述模型中得到邏輯鏈路容量Cj後，有必要對它們進行歸一化以使其滿足物理容量限制條件，SC≤Cphys。如果物理鏈路k的容量為Ckphys，需要第k條物理鏈路容量的邏輯鏈路容量為Ck1，… …Ckn，那麼關於物理鏈路k的歸一化邏輯鏈路容量為C^ki=Ckil=1nCklCkphys,i=1,,n----(8)]]>對所有k進行此歸一化過程。
歸一化邏輯鏈路容量滿足每一個邏輯網絡中每條路由的路由阻塞要求。換句話說，如果根據上述歸一化邏輯鏈路容量，把物理傳輸資源分配給邏輯網絡的邏輯鏈路，那麼任一路由r的阻塞率都不會超過B(r)。
處理許多不同帶寬要求(業務量類型)並存的一種有效方法是通過獨立單一帶寬呼叫序列建立一個非單一帶寬呼叫模型。Labourdette和Hart在IEEE通信學報40(1992/8)中第1355-1366頁的文章「多業務丟失系統中的阻塞率低靈敏度、漸近特性和近似化」中，證明了這種近似在漸近意義上是正確的。
為更好地理解本發明，參考圖5的流程圖，將描述根據本發明的一個推薦實施例的一種方法。首先，通過將業務量的不同部分與物理傳輸和交換資源的不同部分相聯，在物理網絡上建立一組邏輯網絡。接著，在每一個邏輯網絡中每一條路由上的最大允許阻塞率B(r)給定的條件下，通過把路由阻塞均勻分配在相應路由用到的邏輯鏈路中，計算出每一個邏輯網絡中每一條邏輯鏈路上的阻塞率的最大可能值(表達式(5))。然後，計算每條邏輯鏈路的對應上面計算出的最大鏈路阻塞率的流入業務量(表達式(6))。接下來，採用前面幾步的結果做為輸入變量，通過一個連續鏈路阻塞函數的數學求反，確定與各種邏輯網絡相關的邏輯鏈路容量的一個第一集合。(表達式(7))。該邏輯鏈路容量的第一集合經歸一化(表達式(8))以滿足物理容量限制條件。最後，根據該歸一化邏輯鏈路容量，將物理網絡的物理傳輸資源分配在邏輯網絡的邏輯鏈路中。
一般地，考慮路由阻塞要求，由本發明得到的方法和設備在確定每一個邏輯網絡的邏輯鏈路時很有用。本發明並不能優化網絡運行、運載的總業務量或網絡效益，它只是在考慮路由阻塞率的情況下確定邏輯網絡。如果網絡系統的總體阻塞小，那麼無疑地，總承載業信量就會高。因此，本發明以間接方式考慮了總承載業務量或網絡效益。
技術熟悉的人可以理解，只確定邏輯網絡中的一個同樣可能。例如，如果這一組建立在物理網絡上的邏輯網絡中只有一個邏輯網絡與邏輯網絡中路由上的路由阻塞率不得超過給定的每條路由的最大值的要求相關聯，那麼，在一個實施例中，只有屬於這一特殊邏輯網絡的那些邏輯鏈路的容量被確定。
如果交叉連接基於SDH，如前面所提及的，劃分只能在SDH結構的STM模塊的整數段進行。在這種特殊情況下，根據本發明的第一個優選實施例的方法得到的實數容量值最好捨入成整數值以滿足物理限制條件和服務質量限制條件。在本發明的一個實施例中，這是通過獨立地重複隨機捨入試驗來實現的。
根據本發明的第一個優選實施例得到的方法最好由操作支持系統OSS的控制程序模塊CPM的一個或多個控制程序CP來執行。這些控制程序，反過來，由前面描述的處理機系統PS中的一個或多個處理機執行。操作支持系統OSS從網絡系統中收集請求信息，並將這些信息連同資料庫DB和控制程序CP信息一起作為相應控制程序CP的輸入。此外，OSS通過數據鏈路控制網絡交換機，這樣就將物理鏈路容量劃分給了邏輯網絡的邏輯鏈路。
相應地，網絡管理員可以靈活地，非常迅速地使整個網絡系統不僅適應變化的業務量條件，如流入業務量的改變，而且適應設備故障和諸如來自商業用戶的對邏輯網絡拓撲結構的新要求，如圖6中簡要流程圖所示。一旦本發明的方法和設備被應用於一個物理網絡，那麼就建立了一組邏輯網絡而且確定了這些邏輯網絡的邏輯鏈路，使其滿足每一個邏輯網絡中每一條路由上的路由阻塞要求。然而，如果在後來，一個或多個邏輯網絡的拓撲結構因某種原因必須改變(設備故障或對新拓撲結構的要求)或需要另外的邏輯網絡，那麼必須執行本發明的第一個優選實施例的一整套步驟，以使整個網絡重構。如果關於邏輯網絡拓撲結構的變化不必要，只有如流入業務量的變化，那麼只需執行本發明中的確定和分配步驟。那就是，根據變化的業務量條件，重複確定步驟和分配步驟，改變各種邏輯網絡的邏輯鏈路容量，使得任一路由r上的路由阻塞最大為B(r)。這一邏輯鏈路容量的改變由物理網絡的交換機和交叉連接設備在極短的瞬間完成。因此，本發明的實現使整個物理網絡的運行既安全又靈活。
由於根據本發明的一個優選實施例得到的方法不包含重複計算，所以計算複雜度很小。當然，在結果的精確度和需要的計算能力之間有個折衷值。
根據本發明得到的方法為資源劃分問題提供了一個快速解決辦法，否則這將是很複雜的問題。這一解決辦法可以很容易地重新計算，動態地跟蹤變化的網絡條件。
注意附圖是解釋本發明的創新概念的簡單示例。實際中，物理網絡和邏輯網絡一般有很強的擴展，如不直接與訪問點相聯的中間邏輯節點和使用不止一條物理鏈路的邏輯鏈路。
上述實施例僅作範例，應當理解本發明不僅限於此。不脫離本發明實質，在其它具體形式中實施發明也當然可能。遵循在此所揭示和聲明的基本原理的進一步修改和發展也屬本發明的範圍和實質。實驗結果本發明已在多種網絡上測試過。特別是，本發明在一個6節點物理網絡上試驗過，其上建有5個不同的邏輯網絡，每個邏輯網絡有四種業務量類別。改變業務量類別中業務量的分布和帶寬要求的均勻性，並且測定總運載業務量或網絡效益。對於不是太不均勻的通信量條件，本方法令人滿意。此外，甚至對於通信量類別中通信量不平衡分布的情況，結果也不錯。
權利要求
1.在一個包括物理傳輸和交換資源的物理網絡中，在邏輯網絡中劃分上述物理傳輸資源的一種方法，其特徵在於在上述物理網絡上建立一組邏輯網絡，該邏輯網絡包括節點和為形成所述邏輯網絡而擴展於節點間的邏輯鏈路，這些邏輯鏈路為路由所用；通過對每一條路由，將路由阻塞均勻分配在這條路由所用的邏輯鏈路中，確定上述邏輯鏈路容量，使得每一個邏輯網絡中每一條路由上的路由阻塞率小於或等於給定的每條路由的最大允許阻塞率；根據上一步的確定，將上述物理傳輸資源分配給上述邏輯網絡的邏輯鏈路。
2.按照權利要求1的方法，其中所述確定步驟和分配步驟相應於變化的業務量條件重複，以使上述物理傳輸資源的劃分適應現行的業務量。
3.根據權利要求1的方法，其特徵在於，上述建立步驟包括邏輯地分離上述邏輯網絡的步驟。
4.根據權利要求1的方法，其特徵在於，上述建立步驟包括控制上述物理交換資源的埠分配的步驟。
5.根據權利要求1的方法，其特徵在於，上述分配步驟包括在上述物理交換資源的輸出埠利用邏輯緩衝器的步驟。
6.根據權利要求1的方法，其特徵在於，上述物理網絡是一個在B-ISDN重疊網絡中以ATM交叉連接層為模型的基礎結構網絡。
7.根據權利要求1的方法，其特徵在於，上述確定步驟更進一步地還包括，在給定每一條路由上的最大允許阻塞的條件下，計算每一條邏輯鏈路上的阻塞率最大可能值和每一條邏輯鏈路上的流入業務量對應值的步驟。
8.根據權利要求7的方法，其特徵在於，上述確定步驟進一步包括利用上述計算步驟得到的結果作為輸入變量對一個鏈路阻塞函數數學求反的步驟。
9.根據權利要求1，7和8的方法，其特徵在於，上述確定步驟進一步包括歸一化邏輯鏈路容量以使其滿足物理容量限制條件的步驟。
10.在一個包括物理傳輸資源的物理網絡中，在邏輯網絡中劃分上述物理傳輸資源的一種設備，其特徵在於，它包括在上述物理網絡之上建立一組邏輯網絡的裝置，上述邏輯網絡包括節點和為形成上述邏輯網絡而擴展於節點間的邏輯鏈路，所述邏輯鏈路為路由所用，通過為每一條路由在這條路由所用的邏輯鏈路中均勻分布路由阻塞，確定上述邏輯鏈路容量，以使每一個邏輯網絡中每一條路由上的路由阻塞率小於或等於給定的每一條路由上的最大允許阻塞率的裝置，以及根據上述的確定在上述邏輯網絡的上述邏輯鏈路中分配上述物理傳輸資源的裝置。
11.根據權利要求10的設備，其特徵在於，上述建立裝置包括控制上述物理交換資源的埠分配的裝置。
全文摘要
本文提出了一種劃分一個物理網絡的物理傳輸資源的方法。首先，在該物理網絡上建立一組邏輯網絡。該邏輯網絡包括節點和為形成該邏輯網絡而擴展於節點間的邏輯鏈路。這些邏輯鏈路為路由所用。接著，確定邏輯網絡的邏輯鏈路容量，使得每一個邏輯網絡中每一條獨立路由上的路由阻塞率小於或等於給定的每一條獨立路由上的最大允許阻塞率。這是通過把每一條獨立路由的路由阻塞均勻分布在被這條獨立路由所用的邏輯鏈路中來實現的。最後，根據確定，把物理傳輸資源分配在邏輯網絡的邏輯鏈路中。此外，還公開了劃分一個物理網絡的物理傳輸資源的一種設備。
文檔編號H04L12/24GK1154772SQ95194459
公開日1997年7月16日 申請日期1995年6月12日 優先權日1994年6月13日
發明者W·奧朗代, T·亨克, S·布拉傑, A·法拉戈, B·施塔韋諾 申請人:艾利森電話股份有限公司