专利名称：电信网络控制方法及具有所述系统的网络的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及用于面向连接的光通信网络的控制方案的控制方法或协议。
为建立诸如PNNI或MPLS等面向连接电路，已经提出各种控制协议。这些协议基于一种Link State Packet(链路状态包)，其中路由选择协议给所有节点分配一个完整或分级聚集的整个网络的描述并保持其被更新。
尽管这种方案为具有无限制设备例如ATM交换机的IP路由器的网络提供有效的操作模式，但是在网络单元连接限制处于适当的位置或在为了计算最佳路径而必须同时允许许多不同的度量(metric)时，必须在网络单元路由表中管理和存储的信息量就会增多。以这样的方式，路由选择协议变得过于复杂，并且按更高的频率传输增多的信息量，而用于传输的带宽也会增加，并且链路状态协议原有的优势趋于消失。
历史上，传输网络并不具备共享控制方案，并且所有操作都是由一个集中的网络管理系统来执行的。当今，随着新式传输网络结构(ASON，ASTN，GMPLS)的出现，产生了在网络中扩展路由选择能力的需求。
由于传输网络的大量安装，能够尽可能少地影响现场设备的一种解决方案被认为是最具有市场前景的最佳解决方案。
另外，在出现故障的情况下，常规路由选择协议需要将有关资源不可使用的情况通知网络中或其区域内的所有设备，而这刚好发生在网络正在尝试恢复业务和必须执行其他急迫活动的紧急时刻。
本发明的主要目的是为了弥补上述缺陷而提供一种有效的创新方法或协议，用于控制面向连接的光网络。还提供根据所述方法工作的网络。
鉴于此目的，寻求根据本发明提供一种电信网络控制方法，用于在网络内在源和目的节点之间寻找最佳路径并且通过所述路径建立连接，并且该方法包括请求步骤、响应步骤和证实步骤。在请求步骤中，通过网络传播消息，以收集有关累计成本和可能路径的其他度量的信息，并且这些消息所到达的每个节点用结果的度量存储最佳部分结果和识别该路径的前一中继段(hop)，因而节点不需要了解网络。按照这种方法的另一方面，在接收到表示更好路径的新消息时，对部分结果进行更新。对节点的更新被传播给除一些例外的所有可能的近邻节点，并在请求步骤中选择最佳路径，并且将此最佳路径存储在网络中，在其所跨越(traverse)的节点中逐段共享信息。
按照本发明的另一方面，从目的节点开始，朝向在可变在先中继段中指示的节点选择空闲信道。然后，具有一个响应步骤，其中如果发现空闲信道，则建立矩阵连接，并且进程利用响应消息传播到中继段的前一节点。
按照本发明的再一方面，当相信响应消息是最后到达源节点并且已产生所有的矩阵连接，则建立电路，并从源节点向目的节点传播证实(Confirm)消息，以完成证实步骤。
最后，如果没有找到空闲信道，就向源节点发送一个错误消息，以告知进程故障，并且朝向目的节点启动一个取消程序，以取消已经建立的矩阵连接。
而且，按照本发明的原理，还寻求按照所要求保护的方法实现一种电信网络。
为了便于阐明本发明的创新原理及其与现有技术相比的优点，下面借助于附图通过采用所述原理的非限制性例子来描述本发明的可能实施例。在附图中
图1表示利用本发明原理的一种网络的示意图，图2表示根据本发明的网络中消息的第一流程，图3表示根据本发明的网络中消息的第二流程，和图4表示根据本发明的网络中用于建立连接的信令的一个示例。
参照附图，图1表示统一用标号10表示的一种网络的示意图，该网络一般由一定数量的IP路由器11和网络单元(NE)12组成。组成网络的所有单元可以利用跨越节点到节点接口(NNI)和用户网络接口(UNI)的网络连接来互连。本领域的技术人员当然明白，此网络的具体结构对本发明的使用并没有约束。
在此所述的方法或协议被称为“光路控制协议(Light Path Control Protocol)”，并且为了简化在下面用字头LPCP来表示。
如下所述，LPCP协议是一种低成本和低资源使用的简单可选择协议，替代目前被用于光传输网络的用于路由选择和RSVP-TE或CR-LDP信令的公知的PNNI或OSPF-TE/ISIS-TE型的复杂路由选择和信令协议。
LPCP对于根据源自用户网络接口(UNI)、网络网络接口(NNI)和来自网络管理系统的请求灵活分配SDH/SONET/光路是非常有用的。
不同于基于诸如ATM PNNL或MPLS的链路状态包的协议，LCPC协议基于完全共享的网络数据库，其中每个节点仅保持它自己的信息。这大大减少对各别节点施加的计算要求。
在从源节点接收到连接请求之后，LPCP协议查找满足该请求的最低成本路径。该请求规定源和目的节点以及诸如通带、保护等等路径的特征。
该协议基于一种共享方案，其中每个节点仅仅知道它自己的资源、将其连接到其近邻的链路以及协议的部分结果。它不知道有关该网络的其余部分的拓扑结构和参数。最佳路径的计算是在共享模式下完成的，其中所有节点利用其网络的本地知识执行计算步骤。
假定能够根据有序的度量来表示资源分配成本，这种协议能被用于任何类型的网络或业务工程策略。
节点资源信息包括有关端口和端口特征(多路复用能力)、信道及其状态(运行和/或管理)以及连接和成本的可能内部限制的信息。
有关近邻和链路的信息包括有关近邻节点的身份的信息(IP地址或光网络内的单个标识符)。另外，对于每个近邻节点，该信息包括将这一节点连接到近邻节点的链路或SRLG(不同或单独地处理)的列表。对于每个链路，该信息包括(本地节点一侧)链路的基本能力(链路群上可分配的最小带宽)、链路的操作状态(可用，不可用)、链路的管理状态(从GMPLS观点来看锁定或解锁)、链路的成本(基于剩余能力和任何其他参数)、允许/禁止用户群使用这一链路的列表(如果必要的话)、用于为链路群发信令的端口/信道的索引以及路径产生算法的参数(例如用于传播建立请求的成本限制)。
有关部分协议结果的信息包括关于请求标识符、累计成本和其他度量以及在前中继段的信息。
该协议包括用于建立连接的不同步骤。特别地，具有请求步骤、响应步骤和证实步骤。
在请求步骤中，消息被整个网络所共享，以收集有关可能路径的累计成本及其他度量的信息。每个节点存储具有结果度量的最佳部分结果和识别该路径的在前中继段。在接收到指示更好路径的消息时，更新这些部分结果。对一个节点的更新被传播给除一些例外的所有近邻节点。以下所述的一种适当的消息过滤策略允许减少网络中的消息数量，同时保持寻找最佳路径所需的所有信息。
如将明白的，在请求步骤中在目的节点上激活一个定时器，而目的节点上这一定时器的期满确定请求步骤的结束。
然后，具有响应步骤，最佳路径已在前一步骤中被选定并且被存储在网络中，在其所跨越的节点中逐段共享信息。从目的节点开始，朝向‘前一中继段’变量中指示的节点选择空闲信道。
如果找到空闲信道，就建立一个矩阵连接，并且进序利用响应消息传播到中继段的前一节点。除了目的节点之外，还向发出响应消息的那一下游节点传送一个确认消息。
反之，如果没有找到空闲信道，就向源节点发送一个错误消息，以通知进程出现故障。另外，朝着目的节点启动一个取消程序，以取消已经建立的矩阵连接。
在最后的响应消息到达源节点并且所有矩阵连接已被产生时，就建立电路，并且从源节点到目的节点传播一个证实消息来执行证实步骤。
为了通过网络传播消息，需要建立每个节点在请求步骤中要求确定消息的地址时必须遵循的传播规则。在下面给出按照本发明以及当前公认为有益的基本规则。这些规则可以被更新，而不会扰乱按照本发明的协议的基本性能。
传播规则的主要目的是加速消息。如果没有这种加速，LPCP的可缩放性就会因为网络中的大量消息而打折扣。
下面所述的传播规则假定节点可以编组在1级1区域中，1级区域又可以在2级区域中编组，等等依此类推，直到N级区域内的N-1级区域。
最适当的数N可以按照具体要求而改变，但是对于大多数实践情况它能够是2或3。
另外，用于定义区域的最佳标准也可以按照具体要求而改变。一种建议可以是在一个区域内保持合理低的单元数量(小于100)，并最小化区域间/区域内业务关系。在特定情况中，也可以执行能够得到更佳指标的经验测试。
更严格来说，可以如下递归定义N级区域-节点是0级区域，和-N级区域是一组N-1级区域。
因此也给节点和邻接(adjacency)分配级。节点级是按照在域内显示最佳结果的标准被分配的，例如以最小化区域内业务为目标。
另一方面，邻接的级是由节点级引起的。如果是一个物理链路的邻接并且k是最小的链路端节点级，则邻接的级就是k级。如果是一个过渡(transit)邻接，则该邻接就是0级。
按照本发明的一方面，传播规则被定义如下1.在消息源的方向上没有传播。
2.对过渡邻接的过渡请求没有传播。
3.如果邻接的尾节点在尾节点级上不是在目的节点的相同区域上，则对过渡邻接没有传播。
4.如果当前和尾节点不是在与当前节点相同的区域内，没有传播。
5.如果当前节点级比邻接级高，并且当前和目的节点在邻接级上不在相同区域内，没有传播。
6.如果尾和目的节点在其中当前和目的节点处在同一区域内的最低级上不在同一区域内，没有传播。
尽管这种分级划分概念在总体上并不是全新的(在诸如OSPF，ISIS，PNNI等的所有主要路由选择协议中都被使用)，但是另一方面上面讨论的这组传播规则不同于所有的其他公知方案。
另一个问题是确定请求步骤的结束。事实上，如果已经通过网络收集到足够的信息来确保所有有意义的路径均已被比较，就应该允许结束请求步骤。
由于没有一种简单和有效的途径来确定请求消息访问过多少网络，按照本发明的一方面提出了如下四种可供选择的折衷方案。
第一折衷方案要求在目的节点上使用定时器。这是最简单的一种折衷方案；在第一请求消息到达目的节点时，定时器装备在目的节点上。定时器必须被设置在这样的时间上，该时间至少等于并且有益地长于从源到目的地的最长路径和最短路径的估算传播时间之差，并且在定时器期满时结束请求步骤。事实上，如果将时间设置在至少等于或长于从源到目的地的最长路径和最短路径的估算传播时间之差，则在定时器期满之前极有可能所有的请求消息都到达目的节点。
第二折衷方案是前一方案的完成版本。在第一请求信息到达时，定时器装备在目的节点上，并且在定时器期满时结束请求步骤。但是此定时器被设置在这样的时间上，该时间至少等于从源到目的地的两条路径的估算传播时间之差，并且每当新的请求消息到达目的节点时被归零并被重新启动。
如果时间被设置在至少等于并且有益地大于从源到目的地的两条路径的估算传播时间之差，则在定时器期满之前极有可能下一个请求消息将到达目的节点。
第三种折衷方案要求目的节点上的第一请求消息被立即接受为最佳解决方案并且启动响应步骤。如果其他的后续请求消息在完成证实步骤之前到达目的节点，考虑这些其它后续请求消息。如果找到更好的解决方案，就实施该方案并取消前面或第一次尝试。
第四种折衷方案被认为是对前一方案的改进。消息在每个链路上按照该链路成本被人为延迟，以致于消息到达的延迟取决于其途经的链路的成本。按照这种方式，到达目的节点的第一请求消息假定已代表最佳路径，并且在响应步骤中不接受新的请求消息。
按照本发明的一方面，LPCP协议能自动建立过渡(虚拟邻接)。LPCP协议原先设想用于控制分层传输网络。分层网络的常规操作在客户层配置之前假定服务器层的配置。如果在客户层上需要一个电路并且没有连接，必须中止电路的产生，直至在服务器层上以电路的形式产生附加链路。
LPCP还允许更加智能化和集成的操作方式，其中对路由的搜索考虑所有的层。选择较高级层内的链路自然具有较高成本，因为它要占用较大的带宽。
这样，在需要时LPCP自动产生过渡，并且这些过渡因而可用于其它电路。取消自动产生的过渡也是自动的，并且在所有使用的客户层电路被取消时发生。
按照本发明的自动产生过渡的性能如下所述。
在响应步骤中，使消息流过整个网络，而不管节点有没有能力利用要求的粒度被连接。如果节点具有粗粒度矩阵连接能力，就仅在与链路有关的成本中表示出这一事实。
在响应步骤中，实现选定的矩阵连接。如果一些连接具有比所要求电路更粗的粒度，则说明它们是过渡的一部分，并且该过渡利用不同于该电路的它自己的标识符来表明和产生。
每个过渡产生它自己的证实步骤。证实消息在过渡的两端之间传播，这一般不同于所需电路的目的地和源节点。
将两个节点之间的过渡的存在作为新的邻接通知这些节点。这将被后续的LPCP活动所使用。
为了阐明本发明的创新原理，图2和3表示连接过程中的消息流程。
首先，如上所述，定义各种消息类型，每个具有它自己的传播方向。
在下表中总结这些消息和传播方向。
在方向的定义中，‘源/目的地’表示对于那个特殊的连接请求，消息在源/目的地方向上经过所有相关的过渡网络单元(Transit Network Element)TNE。
图2表示在成功产生的情况下在一个LPCP使能网络中消息的流程。
图3表示产生出现故障的情况，假设TNE C异常中断程序并因此向目的节点发送一个删除请求，而且向源节点发送一个产生错误消息。
在图2和3中表示了网络单元之间的物理路径和终端节点(在成功的情况下是源节点和目的节点，或在故障情况下产生消息中所牵涉的节点)之间相应的逻辑路径。
图4表示产生电路的一个例子，代表产生信令序列。
特别地，在本例中有以下步骤。
1.UNI-C请求连接到边界TNE。
2.TNE发送Create_Request(产生请求)。
3.中间TNE按照上述规则传播Create_Request。
4.目的地TNE向目的地客户发送UNI请求。
5.目的地客户接受输入请求。在相反的情况下，信令进程到此结束，并通过源客户发送一个连接请求拒绝消息。
6.如果所有有用的Create_Request消息已到达(如何确定所有消息已到达的方式已经论述过了)，目的地TNE就生成Create_Response(产生响应)消息并通过选定的路径进行传播。
7.中间TNE传播Create_Response消息，并向前一节点传播一个证实消息(Ack)。此证实消息(Ack)也可以携带错误消息。
8.源TNE通知源客户，并且通过目的地TNE发送证实消息。
9.源客户开始发送业务。
10.证实消息到达目的地TNE。
现在明白，预定的目的已经实现。
LPCP的独特特性在于它能够找到最佳路径而不分布给拓扑结构上的所有网络设备和限制数据。每个网络单元仅需要保持它自己的数据和某些周围信息，并因而大大减少必须被拷贝并存储在网络单元中的数据量。
利用LPCP拷贝到网络上仅仅发生在UNI请求的时刻，而采用OSPF和其他LSP路由选择协议，则拷贝发生在任何事件上，这明显改变网络拓扑结构，并且在周期性基础上执行。可以看出，建立或取消一条路径的每个请求‘明显’改变实时传输网络中的网络拓扑结构，因此与OSPF和基于链路状态信息拷贝的其他路由选择协议相比，LPCP具有优点。
另外，LPCP不需要提醒网络中或其区域内的所有设备所涉及资源的不可利用性，这是因为所涉及的设备马上会意识到这一问题。仅仅在需要新电路时才要使用这种知识。
以上利用在此要求保护的排它权利范围内的本发明创新原理的非限制性例子给出了采用所述原理的一个实施例的说明。例如，如本领域的那些技术人员容易想象到的，为了得到诸如传播连接、采用SNCP的受保护连接和采用预先计划的软件修复(端对端或本地修复)的受保护连接的功能性，还可以扩展LPCP协议。当然，在本文中所建议的协议能够推广不同类型的连接能力，例如单向和双向点对点连接。
权利要求
1.一种电信网络控制方法，用于在网络内在源和目的节点之间寻找最佳路径并且通过所述路径建立连接，而且包括请求步骤、响应步骤和证实步骤，以及在请求步骤中通过网络传播消息，以收集有关可能路径的累计成本和其他度量的信息，并且消息所到达的每个节点存储具有结果度量的最佳部分结果和识别那条路径的前一中继段，以致于节点不需要了解网络。
2.按照权利要求1的方法，其中在接收到表示更好路径的新消息时，对所述部分结果进行更新，并且节点上的更新被传播给除一些例外的所有可能的近邻节点，并且最佳路径在请求步骤中被选择和被存储在网络中，在所跨越的节点中逐段共享信息。
3.按照权利要求1的方法，其中从目的节点开始，朝向在可变在前中继段中指示的节点选择空闲信道，而且随后具有一个响应步骤，在该响应步骤中，如果发现空闲信道，就建立矩阵连接，并且进程利用响应消息被传播到中继段的前一节点。
4.按照权利要求1的方法，其中除了目的节点之外，确认消息也被发送到发送该响应消息的下游节点。
5.按照权利要求1的方法，其中在相信该响应消息最后到达源节点并且产生所有矩阵连接时，建立电路并从源节点向目的节点传播一个证实消息，以结束证实步骤。
6.按照权利要求1的方法，其中如果没有找到空闲信道，就向源节点发送一个错误消息，以告知进程出现故障，并且向目的节点启动一个取消程序，以取消已经建立的矩阵连接。
7.按照权利要求1的方法，其中在请求步骤中在目的节点上激活一个定时器，并且目的节点上这一定时器的流逝确定结束请求步骤。
8.按照权利要求7的方法，其中在第一请求消息到达目的节点时，在目的节点上装备定时器，并且该定时器被设置在这样的时间上，该时间至少等于并且有益地长于从源到目的地的最长路径和最短路径的估算传播时间之差。
9.按照权利要求7的方法，其中在第一请求信息到达目的节点时，装备定时器，并且该定时器被设置在这样的时间上，该时间至少等于或大于从源到目的地的两条路径的估算传播时间之差，并且每当新的请求消息到达目的节点时，该定时器被复位并被重新启动。
10.按照权利要求1的方法，其中到达目的节点的第一请求消息作为最佳方案被接受，并且启动响应步骤，但如果其它后续请求消息在证实步骤完成之前到达目的节点，考虑这些其他后续请求消息，并且如果发现更好的方案，就加以实施，并且取消前面的或第一尝试。
11.按照权利要求1的方法，其中请求步骤消息在途经的网络中的每个链路上按照该链路的成本被人为延迟，并且到达目的节点的第一请求消息被接受为代表最佳路径。
12.按照权利要求1的方法，其中消息传播规则被设置，假定网络节点可以在1级区域中被编组，1级区域又在2级区域中被编组，依此类推，直到在N级区域内的N-1级区域。
13.按照权利要求12的方法，其中数N是2或3。
14.按照权利要求12的方法，其中定义这些区域，以便在一个区域内保持合理低的单元数量，并且有益地低于100，而且最小化区域间/区域内业务关系。
15.按照权利要求12的方法，其中N级区域被递归定义，注意规则，即一个节点是0级区域，而一个N级区域是一组N-1级区域。
16.按照权利要求12的方法，其特征在于，除了节点外，也把一个级分配给邻接，并且邻接的级是由于节点级引起的，注意规则，即如果是物理链路邻接，则该邻接处于k级，而k是该链路的端节点级之间的最小级，如果是过渡邻接，则该邻接处于0级。
17.按照权利要求1的方法，其特征在于，为节点和邻接定义级和区域，并且还定义如下的消息传播规则-在消息源的方向上没有传播，-对过渡邻接上过渡的请求没有传播，-如果在尾节点级上邻接的尾节点不是在目的节点的相同的区域上，对过渡邻接没有传播，-如果当前和尾节点在当前节点级上不是在同一区域内，没有传播，-如果当前节点级比邻接级高，并且当前和目的节点在邻接级上不是在同一区域内，没有传播，以及-如果尾和目的节点在其中当前和目的节点处在同一区域内的最低级上不是在同一区域内，没有传播。
18.按照权利要求7的方法，其中至少以下消息被实施，并具有下面列出的相关传播方向
19.按照权利要求18的方法，其中当从一个边界TNE节点请求连接的产生时，在用于产生连接的信令序列期间具有以下一系列事件-TNE发送Create_Request，-中间TNE节点传播Create_Request，-目的地TNE向目的地客户发送UNI请求，-如果目的地客户接受输入请求，进程继续，或在拒绝的情况中，信令过序结束，并通过源客户发送一个连接请求拒绝消息，-如果进序继续，当所有有用的Create_Request消息已到达时，目的地TNE就生成Create_Request消息并通过选定的路径进行传播，-中间节点传播Create_Response消息，并向前一节点发送证实消息(Ack)，-源TNE通知源客户，并且通过目的地TNE发送证实消息，，-源客户开始发送业务，以及-证实消息到达目的地TNE。
20.按照权利要求1的方法，其中在请求步骤中，使消息流过网络，而无论节点有没有能力利用所要求的粒度连接，并且如果节点具有粗粒度矩阵连接能力，就仅在与相应链路有关的成本中表示出这一事实。
21.按照权利要求19的方法，其中在响应步骤实现选定的矩阵连接，而如果一些连接具有比请求电路更粗的粒度，则表明它们是过渡的一部分。
22.按照权利要求21的方法，其中过渡利用不同于该电路的它自己的标识符来表明和产生。
23.按照权利要求21的方法，其中每个过渡实现它自己的证实步骤，并且相关的证实消息在过渡的两端之间进行传播。
24.按照权利要求21的方法，其中将两个节点之间过渡的存在作为新的邻接通知这些节点。
25.按照权利要求1的方法，其中来自源节点的连接请求消息指定源和目的节点以及诸如通带、保护等等的路径特性。
26.按照权利要求1的方法，其中这些节点拥有有关节点资源的信息，包括有关端口和端口特征(多路复用能力)、信道及其状态(运行和/或管理)以及连接和成本的可能的内部限制的信息。
27.按照权利要求1的方法，其中这些节点拥有有关近邻和链路的信息，包括涉及邻近节点的身份的信息(IP地址或光网络内的单一标识符)。
28.按照权利要求27的方法，其中对于每个邻近节点，该信息还包括将这一节点连接到邻近节点的链路或SRLG的列表，并且对于每个链路，该信息包括该链路的基本能力、该链路的操作状态、该链路的管理状态以及该链路的成本。
29.按照权利要求1的方法，其中有关协议的部分结果的信息包括有关请求的标识符、累计成本及其他度量和前一中继段的信息。
30.一种电信网络，实施按照上述权利要求之一的方法。
全文摘要
公开了一种用于面向连接网络的控制方案的控制方法或协议。示例是自动切换传输网络(ASTN G.807)。这种协议提供一组控制功能，目的是设置和释放通过传输网络的连接。与基于诸如ATM、PNNI或MPLS的链路状态包的协议不同，这种协议基于完全共享的网络数据库，其中每个节点仅保持它自己的信息。这大大减少在单个节点上施加的所要求的计算。
文档编号H04L12/56GK1618213SQ02823648
公开日2005年5月18日 申请日期2002年11月21日 优先权日2001年11月30日
发明者F·拉泽里, D·卡维利亚, G·费亚施, M·莫利纳里 申请人:马科尼通讯有限公司