JPH03253147A - Distributed setting method for plural routes - Google Patents

Distributed setting method for plural routes

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JPH03253147A
JPH03253147A JP2049203A JP4920390A JPH03253147A JP H03253147 A JPH03253147 A JP H03253147A JP 2049203 A JP2049203 A JP 2049203A JP 4920390 A JP4920390 A JP 4920390A JP H03253147 A JPH03253147 A JP H03253147A
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JP
Japan
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node
route
cost
nodes
adjacent
Prior art date
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Pending
Application number
JP2049203A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Murashige
村重 彰
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve resistance against the increment of failure/traffic by constituting routes while guaranteeing the prevention of generation of closed routes in the net routes by using all branches in the network. CONSTITUTION:This distributed setting method consists of a 1st step for successively selecting the route of adjacent nodes along a certain purpose to select a normal route and a 2nd step for finally setting up the route from the 1st node up to the 2nd node as a by-pass other than the normal route. Whether all unselected branches can be selected as a part of the routes or not is decided so that no closed route is generated and executes processing for entering branches to be combined as a part of a route. For instance the route b c a of a node (b) and the rote d b a, d b c a of a node (d) can be used as new routes. Since a substitutive route can be immediately utilized even at the time of increment of failure/traffic in the branches, the resistance can be improved.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パケット通信端末を中に接続したパケット交
換型サブネットワークをノードCm点)として、各ノー
ド間を通信回線(枝)で接続することにより構成した通
信網(例えばルータで相互接続されたLAN)において
、任意に選択された成る第1のノードから、任意に選択
された成る第2のノードに至る経路を、コスト最小の経
路を選択するという如き、成る目的に沿って、選択して
正規経路とした後、その他にも、負荷分散などの目的の
ために、第1のノードから第2のノードに至る別の経路
を、該経路に沿う各ノード毎における選択で分散的に設
定して行くやり方で決定する複数経路の分散的設定方法
に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides a network in which a packet-switched subnetwork in which packet communication terminals are connected is used as a node Cm point), and each node is connected by a communication line (branch). In a communications network (for example, a LAN interconnected by routers) configured by After selecting a normal route for a purpose such as selecting a normal route, another route from a first node to a second node may be selected for other purposes such as load balancing. The present invention relates to a distributed setting method for a plurality of routes in which the settings are determined in a distributed manner through selection at each node along the route.

勿論、実際に通信を行うのは、前記第1のノードの中に
接続された成るパケット通信端末と、前記第2のノード
の中に接続された成るパケット通信端末と、の間におい
て、であるが、ここでは、第1のノード(或いは第2の
ノード)内におけるパケット通信端末の接続経路を問題
としているのではなく、それ以後の、ノード間の接続経
路の決定(設定)を問題にしているわけである。
Of course, communication actually takes place between the packet communication terminal connected to the first node and the packet communication terminal connected to the second node. However, here, we are not concerned with the connection route of the packet communication terminal within the first node (or the second node), but with the subsequent determination (setting) of the connection route between the nodes. That's why there is.

なお、本発明は、上記の、コスト最小の経路を選択する
という如き、成る目的に沿って、先ず正規経路を選択す
るという技術は、従来技術として存在するという立場で
、それ以後の、負荷分散などの目的のために、別の経路
を選択、決定する技術を対象としたものである。
In addition, in accordance with the above-mentioned purpose of selecting the route with the minimum cost, the present invention is based on the standpoint that the technology of first selecting the normal route exists as a prior art, and the subsequent load distribution This technology is aimed at selecting and determining alternative routes for purposes such as:

〔従来の技術〕 以下、パケット交換形ネットワークを、交換機を表す節
点(ノード)と、通信回線を表す技の集合として論理的
に取り扱う。パケット端末間で送受されるパケットは疑
似的に節点間で送受されるものとする。
[Prior Art] Hereinafter, a packet-switched network will be logically treated as a collection of nodes representing exchanges and technologies representing communication lines. Packets sent and received between packet terminals are assumed to be sent and received between nodes in a pseudo manner.

以下に経路の計算に用いる情報とその記法を定義する。The information used for route calculation and its notation are defined below.

全ての節点には識別子が与えられる。Every node is given an identifier.

識別子は大小比較が可能である如きもの(例えばアルフ
ァベット順で、その順番により大小が決まるもの)とす
る。節点iと節点jの間の技を(i、j)と記す。枝(
i、j)のコストをWij(=W j= )と表す。ま
た、節点iから着節点りへ至る線路上の枝コストの和を
δ、とし、節点iから着節点りへの経路コストとする。
The identifier should be one that can be compared in size (for example, in alphabetical order, and the size is determined by the order). The technique between node i and node j is written as (i, j). branch(
The cost of i, j) is expressed as Wij (=W j= ). Also, let δ be the sum of the branch costs on the line from node i to destination node, and let it be the route cost from node i to destination node.

ここでコストとは、対応する回線や経路を経由してパケ
ットを送信するために要する時間を表わす場合と、経費
を表わす場合があり、以下の説明では、その両者を表わ
すものとする。
Here, cost may represent the time required to transmit a packet via a corresponding line or route, or may represent expenses, and in the following description, it represents both.

さて、従来の技術は、発節点から着節点までの経路上の
枝のコストの総和に基づいて、この値が最小になるよう
に(またはなるべく小さくなるように)経路を構成する
。このとき構成される経路が、その中に閉路を含まない
ように構成することが要求される。
Now, in the conventional technology, based on the total cost of branches on the route from the originating node to the destination node, a route is configured so that this value is minimized (or minimized). The route constructed at this time is required to be constructed so that it does not include a closed circuit.

経路が構成された場合、各節点が経路上の全ての節点を
記憶することが必要であるとすると、そのために大きな
記憶容量を要するため、節点りへ至るための次に中継す
べき節点を、当該節点では1個だけ記憶し、これを順次
たどって経路が構成されるようにする。
When a route is constructed, it is necessary for each node to memorize all nodes on the route, which requires a large storage capacity. Only one node is memorized and a route is constructed by sequentially tracing this node.

このことから、網上の特定の節点りに着目したとき、網
上の発信節点として複数節点を想定すると、複数の発側
節点から節点りへ至る全ての経路は、節点りを根とする
木となる。以降、この木の枝に沿って、各節点iが記憶
する次に中継すべき節点がpである時、pをiの親節点
、iをpの子節点と呼ぶ。
From this, when focusing on a specific node on the network and assuming multiple nodes as the originating nodes on the network, all routes from multiple originating nodes to the node are trees with the node as the root. becomes. Hereinafter, when the next node stored by each node i to be relayed to is p along the branches of this tree, p will be called i's parent node and i will be called p's child node.

このような経路を構成するための代表的な従来技術とし
ては、Merlin らの方法(JEEE  TRAN
SACTIONS  ON  COMMUNICATI
ONS、VOL、C0M−27,NO19゜SEPTE
MBER1979“A   FailsafeDist
ributed  RoutingProtocol”
)や\S 1os+an らの方法などがある。
A typical conventional technique for configuring such a route is the method of Merlin et al. (JEEE TRAN
SACTIONS ON COMMUNICATI
ONS, VOL, C0M-27, NO19゜SEPTE
MBER1979 “A FailsafeDist
“ributed RoutingProtocol”
) and the method of \S 1os+an et al.

以下、Merlinらの方法について説明する。後述す
るように、初めて経路を生成する方法は経路の更新の特
殊な場合として処理することができるため、既存の経路
からコストのより小さい経路を求める更新方法を述べる
The method of Merlin et al. will be described below. As will be described later, since the method of generating a route for the first time can be treated as a special case of updating a route, an updating method of finding a route with a lower cost from an existing route will be described.

各節点は、隣接する節点と制御メツセージを交換しつつ
、経路設定のための処理を進める。一般に節点iが送る
制御メツセージMSG、は、節点iから節点りへの経路
コスト値を情報として含む。
Each node exchanges control messages with adjacent nodes while proceeding with the process for setting a route. Generally, the control message MSG sent by node i includes the route cost value from node i to node i as information.

節点iの隣接節点は、この制御メツセージから、節点i
を経由して節点りへ至る経路のコストを計算することが
できる。
From this control message, the adjacent nodes of node i
We can calculate the cost of the route to the node via .

第1図は、本発明による処理フローも示すが、それと併
せて従来の、経路構成のための処理フローも示している
ので、以下、第1図を参照して従来技術を説明する。
Although FIG. 1 shows a processing flow according to the present invention, it also shows a conventional processing flow for configuring a route, so the conventional technology will be explained below with reference to FIG.

従来の方法は、第1図に見られるように、2つのフェー
ズからなる。フェーズAは、節点りに至る経路の重さを
再計算するフェーズで、節点りが本土の金子節点に対し
制御メツセージを送ることにより開始される。フェーズ
Aの処理は既存の木に沿って、端点(子節点の無い節点
)へと伝播する。
The conventional method consists of two phases, as seen in FIG. Phase A is a phase in which the weight of the route to the node is recalculated, and is started by the node sending a control message to the Kaneko node on the mainland. The processing in phase A is propagated along the existing tree to the end points (nodes with no child nodes).

フェーズBでは、各節点がDに至る経路の候補のうち、
最も小さいコストを与える隣接節点を、経路上の次の節
点として選択し、処理の終了を親節点に伝える。フェー
ズBの処理は端点から始まり、より節点りへ近い節点へ
と処理が伝播する。
In phase B, among the route candidates from each node to D,
The adjacent node that gives the lowest cost is selected as the next node on the route, and the end of the process is notified to the parent node. Phase B processing starts from the endpoint and propagates to nodes closer to the node.

節点りでフェーズBが終了することにより、木の更新が
終了する。すなわち経路設定が行なわれたことになる。
When phase B ends at the node, the tree update ends. In other words, the route has been set.

この更新処理により経路のコストが改善される(最小コ
ストの経路設定がなされたことになる)。
This updating process improves the cost of the route (this means that the route with the minimum cost has been set).

また、各節点iは、計算途中で隣接節点kを経由して節
点りへ至る経路コストδ1(k)を保持する。
Furthermore, each node i holds the route cost δ1(k) leading to the node via an adjacent node k during calculation.

第1図を参照して、各フェーズの詳細を以下に示す。Details of each phase are shown below with reference to FIG.

ユ玉二工嘉 節点りにおいて: (1)δ。←Oとし、つまり経路コストδDを0とし、
この経路コストδゎを、制御メツセージとして、全隣接
節点に送り、処理を開始する。
At the Yu-Tama-Ni Engineering Node: (1) δ. ← Set O, that is, route cost δD is set to 0,
This route cost δゎ is sent as a control message to all adjacent nodes to start processing.

節点i (≠D)において: (1)隣接節点jから制御メツセージを受信した場合、
隣接節点jを経由して節点りへ至る経路のコストを計算
し、保持する。つまり次式の処理を行う。
At node i (≠D): (1) If a control message is received from adjacent node j,
The cost of the route to node j via adjacent node j is calculated and retained. In other words, the following equation is processed.

δ1(j)←δj +Wij (2)jがiの親節点p(木の上で節点りに1ホップ近
い節点)である場合: (2,1)上記処理の終了後、これまでに計算した経路
コストδ1(k)の内(kはiの隣接節点)の最小値を
選択し、δ工とする。
δ1(j)←δj +Wij (2) If j is the parent node p of i (a node that is one hop closer to the node on the tree): (2, 1) After the above processing is completed, the calculated The minimum value of the route costs δ1(k) (k is an adjacent node of i) is selected and set as δ-factor.

(2,2)経路コストδ五を制御メツセージとしてp以
外の全ての隣接する節点に送る。
(2,2) Send the route cost δ5 as a control message to all adjacent nodes except p.

(2,3)フェーズBに遷移する。(2, 3) Transition to phase B.

フェーズB 節点りにおいて: (1)隣接節点jから制御メツセージを受信した場合、
該節点から制御メツセージを受信したことを記憶する。
Phase B At node: (1) When a control message is received from adjacent node j,
It remembers that a control message has been received from the node.

(2)全隣接節点から制御メツセージを受は取った場合
には処理を終了する。
(2) If control messages are received from all adjacent nodes, the process ends.

節点iにおいて: (1)隣接節点jから制御メツセージを受信した場合に
は、隣接節点jを経由して節点りへ至る経路のコストを
計算し、保持する。つまり次式の処理を行う。
At node i: (1) When a control message is received from adjacent node j, calculate and hold the cost of the route to node i via adjacent node j. In other words, the following equation is processed.

δ+(j)←δj +Wij (2)全隣接節点から制御メツセージを受は取った場合
: (2,1)経路コストδ、を制御メツセージとして(旧
)親節点Pへ送る。
δ+(j)←δj +Wij (2) When control messages are received from all adjacent nodes: (2, 1) Send route cost δ to the (old) parent node P as a control message.

(2,2)極小経路コストδ、を与える隣接節点を新た
な親節点p′とする。
(2, 2) Let the adjacent node that gives the minimum path cost δ be the new parent node p'.

処理(1)の計算式から、経路を進むごとに経路コスト
値が小さくなる。これがら、経路上の閉路が存在しない
ことが分かる。更に、各節点は節点りへ至る道をただ1
つもつ(親節点pとして1節点を選択する)ことから、
網上の節点りへ至る道は木を構成する。
From the calculation formula of process (1), the route cost value decreases each time the route is advanced. From this, it can be seen that there is no closed path on the path. Furthermore, each node has only one path to the node.
(selecting one node as the parent node p),
The paths leading to nodes on the network constitute a tree.

節点iのフェーズAにおける処理(2)で、新たな経路
のコスト計算は親節点からの制御メツセージ受信を期に
行っており、全ての隣接節点を経由する場合を考慮して
いない。従って、経路コストδiは一般に最小とはなら
ない。
In the process (2) in phase A of node i, the cost calculation of the new route is performed based on the reception of the control message from the parent node, and does not take into account the case of passing through all adjacent nodes. Therefore, the route cost δi is generally not the minimum.

また、経路を初めて構成する(即ち節点iが親節点pを
定めていない)場合は、初めて隣接節点kから制御メツ
セージを受は取った場合にkを親節点pとみなし、直ち
にフェーズBへ移行すればよい。
In addition, when a route is configured for the first time (that is, node i has not determined a parent node p), when a control message is received from an adjacent node k for the first time, k is regarded as the parent node p, and the process immediately shifts to phase B. do it.

以下、第2図に示す網を対象として、従来技術による経
路設定の具体例を説明する。
A specific example of route setting according to the prior art will be described below, targeting the network shown in FIG.

第2図において、節点(ノード)は、a、b。In FIG. 2, the nodes are a and b.

c、dの四つがあり、節点aとbの間は、この間をメツ
セージが伝わるに要する時間が3であり、またこの間の
枝コストも3である。同様に、節点aとCの間は2、節
点すとCの間は4、節点すとdの間は1、節点dとCの
間は1、であるとしている。ここで節点aへ至る経路を
生成していく過程を、第2−1図〜第2−12図に示す
There are four nodes c and d, and the time required for a message to travel between nodes a and b is 3, and the branch cost between them is also 3. Similarly, the number between nodes a and C is 2, the number between nodes and C is 4, the number between nodes and d is 1, and the number between nodes d and C is 1. The process of generating a route to node a is shown in FIGS. 2-1 to 2-12.

なお、第2−1図〜第2−12図において、tとあるの
は時刻を示し、Nは事象の発生した節点を示し、fro
mはメツセージを送った節点を示し、細く短い矢印(→
)はメツセージを示し、太い点線の矢印は、フェーズA
完了時点で最小経路コストを与える枝を示し、太い実線
の矢印は生成された経路を示す。また○印を施された節
点はフェーズBにある節点であることを示し、Δ印を施
された節点は処理を完了した節点であることを示す。
In Figures 2-1 to 2-12, t indicates time, N indicates the node where the event occurred, and fro
m indicates the node that sent the message, and is indicated by a thin, short arrow (→
) indicates the message, and the thick dotted arrow indicates the phase A
The branch that gives the minimum route cost at the time of completion is shown, and the thick solid arrow indicates the generated route. Further, nodes marked with a circle indicate nodes in phase B, and nodes marked with a delta mark indicate nodes that have completed processing.

またこの時の各節点への制御メツセージの到着。Also, the arrival of control messages to each node at this time.

コスト計算2フエーズ遷移の詳細を第3図の説明図に示
す。
The details of the cost calculation 2 phase transition are shown in the explanatory diagram of FIG.

先ず、第2−1図において、時刻1=0に節点D(=a
)からす、cに制御メツセージM S G、=0が送ら
れる。時刻t=2には節点Cへこの制御メツセージが到
着する。節点Cはaを親節点とし、経路コスト(=2)
を計算した後、制御メツセージMSGcをa以外のす、
dに送る(第2−2図)。
First, in Fig. 2-1, node D (=a
) A control message M S G,=0 is sent to crow, c. This control message arrives at node C at time t=2. Node C has a as its parent node, and has a path cost (=2)
After calculating the control message MSGc other than a,
d (Figure 2-2).

以下、同様にして、処理が節点aに近い節点から、遠い
節点へと伝播する(第2−3図、第2−4図)。時刻t
=4において、節点dは節点すから制御メツセージを受
信する(第2−5図)。節点dはδd(b) =4を計
算し、全隣接節点から、制御メツセージを受信したこと
にともない、最もコストの小さい経路を与える隣接節点
Cを新たな隣接節点として(この場合は古い親節点と同
じ)選択し、親節点に対して制御メツセージをMSG。
Thereafter, the process is similarly propagated from nodes close to node a to nodes far away (FIGS. 2-3 and 2-4). Time t
At =4, node d receives a control message from node S (Fig. 2-5). Node d calculates δd(b) = 4, receives control messages from all neighboring nodes, and selects neighboring node C, which provides the path with the lowest cost, as a new neighboring node (in this case, the old parent node ) and send a control message to the parent node.

=3を返し、節点dでの処理を終了する(第2−6図、
第2−7図)。
=3 is returned and the processing at node d is terminated (Figure 2-6,
Figures 2-7).

他の節点でも同様に全ての隣接節点から制御メツセージ
を受信することにより、同様の処理を行い、終了する(
第2−8図〜第2−IO図)。最後にt=7において節
点りが前隣接節点から制御メツセージを受信し、網全体
として処理が終了する(第2−11図)。
Similar processing is performed on other nodes by receiving control messages from all adjacent nodes, and the process ends (
Figures 2-8 to 2-IO). Finally, at t=7, the node receives a control message from the previous adjacent node, and the processing for the entire network ends (Figure 2-11).

第2−12図は得られた経路を示しており、この経路に
おいて、枝(c、d)が故障した場合に、経路が更新さ
れていく過程を第4−1図〜第4−11図に示す。
Figure 2-12 shows the obtained route, and Figures 4-1 to 4-11 show the process by which the route is updated when branches (c, d) fail. Shown below.

第4−1図において、枝(c、d)の故障を両端の節点
Cおよびdが発見し、節点りに通知を試みる。この時、
節点dは節点りへの経路が絶たれているため、Cからの
通知のみがDへ届く(第4−2図)、1!fj点りは節
点Cからの技故障通知を受けて、経路更新を開始する。
In FIG. 4-1, nodes C and d at both ends discover a failure in branches (c, d) and attempt to notify the nodes. At this time,
Since the route to node d is cut off, only notifications from C reach D (Figure 4-2), 1! The fj point receives the technique failure notification from the node C and starts updating the route.

この一連の処理の各節点への制御メツセージの到着、コ
スト計算、フェーズ遷移の詳細を第5図に説明図として
示す。
The details of the arrival of the control message at each node in this series of processing, cost calculation, and phase transition are shown as an explanatory diagram in FIG.

処理の結果、第4−11図に示すように、節点dの経路
として新たに経路(d、b)が選択される。
As a result of the processing, a new route (d, b) is selected as the route for the node d, as shown in FIG. 4-11.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

以上、詳しく説明した従来技術では、発着節点間の通信
経路をただ1つに設定している。このため、枝故障時に
は直ちに経路の再構成を行わなければならない。また、
負荷の輻較時、複数経路によるパケットフローの迂回や
負荷分散を図ることができない。
In the conventional technology described in detail above, only one communication path is set between the originating and terminating nodes. Therefore, when a branch failure occurs, the route must be reconfigured immediately. Also,
When comparing loads, it is not possible to detour the packet flow or distribute the load using multiple routes.

本発明の目的は、網内の全ての技を使用して、網内経路
中に閉路が生じないことを保証しつつ、経路を構成する
ことにより、発着節点間に従来技術により構成される経
路のほかに、別の経路を設けることのできる複数経路の
分散的設定方法を提供することにある。
An object of the present invention is to construct a route between originating and destination nodes using all the techniques in the network while ensuring that no closed circuits occur in the route in the network. Another object of the present invention is to provide a distributed setting method for a plurality of routes that can provide other routes in addition to the above.

(課題を解決するための手段) 上記目的達成のため、本発明では、パケット通信端末を
中に接続されたパケット交換型サブネットワークを節点
(ノード)として、各節点間を通信回線で接続すること
により構成した通信網において、任意に選択された成る
第1の節点から、任意に選択された成る第2の節点に至
る経路を、コスト最小の経路を選択するという如き、成
る目的に沿って、隣接節点から隣接節点へというルート
で順次選択して正規経路として選択するという従来技術
による第1の段階を経た後に、 次に前記第1の節点は、先ずその隣接節点の中で、前記
正規経路として選択されなかった残りの隣接節点のそれ
ぞれについて、該第1の節点から当該隣接節点を介して
前記第2の節点に至る迂回経路のコストと、当該隣接節
点から前記第1の節点を介して前記第2の節点に至る迂
回経路のコストと、を求めて比較し、その結果に基づい
て前記第1の節点と当該隣接節点との間の通信回線の経
路としての進行方向を決定し、 以下、決定された進行方向に沿った次の隣接節点につい
て、同様の手順を繰り返すことにより、各節点毎に分散
的に経路を決定して行き、最終的に前記第2の節点へ第
1の節点から至る経路を、前記正規経路以外の迂回経路
として設定する第2の段階を、新技術として実行するこ
とにした。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the present invention, packet communication terminals are connected to packet-switched subnetworks as nodes, and each node is connected by a communication line. In line with the purpose of selecting a route with the minimum cost from an arbitrarily selected first node to an arbitrarily selected second node in a communication network configured by After going through the first step according to the prior art of sequentially selecting a route from adjacent node to adjacent node and selecting it as a normal path, the first node first selects the normal path among its adjacent nodes. For each of the remaining adjacent nodes that were not selected as and the cost of the detour route leading to the second node, and based on the results, determine the traveling direction of the communication line route between the first node and the adjacent node, and the following: , by repeating the same procedure for the next adjacent node along the determined traveling direction, the route is determined in a distributed manner for each node, and finally the first node is connected to the second node. We have decided to implement the second step of setting a route from 1 to 3 as a detour route other than the regular route as a new technology.

本発明では技の双方向で等しい値となるコストを対象と
する。また、本発明ではこのコストは固定値を仮定して
いるが、本発明を適用する時間に比べて十分ゆるやかに
変化するコスト(一定時間ごとに伝送遅延時間を測定し
てコストとするなど)は固定値とみなして取扱いが可能
である。
The present invention targets costs that are equal in both directions of a technique. In addition, in the present invention, this cost is assumed to be a fixed value, but a cost that changes sufficiently slowly compared to the time to which the present invention is applied (such as measuring the transmission delay time at regular intervals and using it as a cost) is It can be treated as a fixed value.

〔作用〕[Effect]

本発明では、従来技術による経路の設定/更新(フェー
ズA、フェーズB)が終了した後、フェーズCとして、
各節点において、木枝に選ばれなかった全ての枝に対し
、経路が閉路を生じないように経路の一部として選択で
きるかどうかを判定し、組み込み可能な技を経路の一部
として取り込んで行く処理を行う。
In the present invention, after the route setting/updating (phase A, phase B) according to the conventional technology is completed, as phase C,
At each node, for all branches that were not selected as tree branches, it is determined whether they can be selected as part of the route so that the route does not become a closed path, and techniques that can be incorporated are incorporated as part of the route. Do the processing to go.

第1図に、すでに述べたように、従来技術と本発明での
処理の流れを示す。
As already mentioned, FIG. 1 shows the process flow in the prior art and the present invention.

以下に示すように、フェーズAおよびフェーズBにおい
ては、その処理が隣接する節点間で伝播してゆくのに対
し、フェーズCでは、各節点は特段の通信を行うことな
く独立に処理を行う。
As shown below, in Phase A and Phase B, the processing is propagated between adjacent nodes, whereas in Phase C, each node performs processing independently without any special communication.

処理の詳細は次の如くである。The details of the processing are as follows.

各節点はフェーズA、Bの実行の結果以下の情報を保持
していることを前提に説明する。
The explanation will be given on the assumption that each node holds the following information as a result of executing phases A and B.

(a)木上の節点iの親節点p。(a) Parent node p of node i on the tree.

(b)木上の節点iの子節点CI +  CZ r ・
・・c7(C)節点iから節点りに至る経路のコストδ
、(=δp + W 1 p ) +全ての隣接節点k
についての (d)枝(i、k)のコストW ij+および(e)節
点kを経由してDへ至る経路コストδ1(k)(=δp
 + Wik) 本発明は既存のアルゴリズムの適用により新しい木が構
成された後に、各節点において処理が行われる。節点i
は木上にない技(i、 j)に対し、(i、j)をiの
新たな経路として採択した場合のコストが、jの新たな
経路として採択した場合のコストより大きい(等しいと
きは、アルファベット類に従うものと決めておいて、i
<jとする)を条件に、技(i、j)をDへ至る経路の
一部として選択する。
(b) Child node CI + CZ r of node i on the tree
... c7 (C) Cost δ of the route from node i to node ri
, (=δp + W 1 p ) + all adjacent nodes k
(d) Cost W ij+ of edge (i, k) and (e) Path cost δ1(k) (=δp
+ Wik) In the present invention, processing is performed at each node after a new tree is constructed by applying an existing algorithm. Node i
For a technique (i, j) that is not on the tree, the cost of adopting (i, j) as a new path for i is greater than the cost of adopting it as a new path for j (if they are equal, then , following the alphabetical order, i
<j), select technique (i, j) as part of the route to D.

すなわち、節点iはiの親節点および子節点以外の全て
の隣接節点jに対し、次の条件式が成立するなら、枝(
i、j)をiからDへ至る経路として選択する。
In other words, a node i has an edge (
i, j) as the path from i to D.

δj(i)(=δi + W = j) 〉δt(j)
   ・・・・・・(イ)または δJ(i)=δ、(i) かつ i>j   ・・・・
・・(ロ)以降、この処理を節点iが技(i、j)を付
加技として採択すると呼ぶ。
δj(i) (=δi + W = j) 〉δt(j)
......(a) or δJ(i)=δ, (i) and i>j...
(b) Hereafter, this process will be referred to as node i adopting technique (i, j) as an additional technique.

処理の分散性を本発明は特徴としているので、この点を
説明する。つまり各節点の処理は他の節点での処理とは
独立に行える。また、本発明は網形前に何等の前提をお
いていないため、任意の接続形態の網上で動作可能であ
る。
Since the present invention is characterized by the dispersibility of processing, this point will be explained. In other words, processing at each node can be performed independently of processing at other nodes. Further, since the present invention does not make any assumptions before the network configuration, it can operate on a network with any connection type.

また本発明は、経路の非閉路性をも特徴としているので
、この点も説明する。本発明の通用により構成された経
路は閉路を含まない。以下、簡単な証明を示す。
Furthermore, since the present invention is characterized by the non-circular nature of the path, this point will also be explained. The path constructed according to the present invention does not include a closed circuit. A simple proof is shown below.

木上の経路は、その定義から任意の節点iとその親節点
Pについて次式が威り立っ。
From the definition of a path on a tree, the following formula holds true for any node i and its parent node P.

δ1〉 δ。δ1〉 δ.

また、上記条件式(イ)、(ロ)から、一般に節点iと
節点jが共に枝(i、j)を選択することはない、また
、技(i、j)がiからjへの方向に経路として選択さ
れているとき、 δ1≧ δj   (等号はi > jのとき)が成立
する。従って経路上に閉路は存在しない。
Furthermore, from the above conditional expressions (a) and (b), it is generally understood that nodes i and j do not both select the branch (i, j), and that the technique (i, j) is in the direction from i to j. is selected as the route, δ1≧δj (the equal sign is when i > j) holds true. Therefore, there are no closed circuits on the route.

背理法による簡単な証明は次の如くである。A simple proof using the contrarian method is as follows.

仮に閉路11 +  tz + ・・・jl’l+11
が存在したとすると、上記条件式(イ)、(ロ)よりδ
、≧δえ2≧・・・≧δil  +即ちδ1=δ1□=
・・・=δ□1 となり、等号成立の条件から 1+>1g>・・・>ill>i、  となり。
If the cycle 11 + tz + ...jl'l+11
If δ exists, then from the above conditional expressions (a) and (b), δ
, ≧δe2≧...≧δil + that is, δ1=δ1□=
...=δ□1, and from the condition of equality, 1+>1g>...>ill>i, and so on.

il >i、となって矛盾である。il>i, which is a contradiction.

以上により証明を終える。This completes the proof.

〔実施例〕〔Example〕

従来技術(フェーズA、B)を適用して得られる、節点
D(図ではa)を根とする木構造の経路及び経路コスト
を第6図に示す。これに本発明(フェーズC)を適用し
た結果を、第7図に示す。
FIG. 6 shows the route and route cost of a tree structure whose root is node D (a in the figure) obtained by applying the conventional technique (phases A and B). The result of applying the present invention (phase C) to this is shown in FIG.

また、各節点での条件判定を第8図に説明図として示す
Further, condition determination at each node is illustrated in FIG. 8 as an explanatory diagram.

処理の特徴を表すいくつかの場合について詳しく説明す
る。例えば節点すは親節点a以外の隣接節点c、  d
に接続する枝(b、c)、 (b、d)にたいし、これ
らを付加技として選択するかどうかを判定する。枝(b
、c)については δ、(b)=δb + W bc = 3 + 4 >
δb(c)=6となるため、節点すは枝(b、 c)を
付加技として採択する。一方、枝(b、d)については
δa(b)=δb+ Wbd= 3 + 1 =δd(
b)=4゜bad。
Several cases representing the characteristics of the processing will be explained in detail. For example, node S is adjacent nodes c and d other than parent node a.
For the branches (b, c) and (b, d) connected to , it is determined whether these should be selected as additional techniques. Branch (b
, c), δ, (b) = δb + W bc = 3 + 4 >
Since δb(c)=6, the node Suha branch (b, c) is adopted as an additional technique. On the other hand, for branches (b, d), δa(b) = δb+ Wbd = 3 + 1 = δd(
b)=4°bad.

となるため、節点すは技(b、d)を付加技として採択
しない。
Therefore, the node suma techniques (b, d) are not adopted as additional techniques.

また、第9図に示した、より大規模な網において、本発
明実施の第1の段階となる従来技術を適用した結果を第
10図に、続いて本発明実施の第2段階を適用した結果
を第11図にそれぞれ示し、本発明での条件判定の過程
を第12図に説明図として示したので参照されたい。
Furthermore, in the larger network shown in Figure 9, Figure 10 shows the results of applying the prior art, which is the first stage of implementing the present invention, and then applying the second stage of implementing the present invention. The results are shown in FIG. 11, and the process of condition determination in the present invention is shown as an explanatory diagram in FIG. 12, so please refer to it.

次に本発明の特徴を改めて整理して説明する。Next, the features of the present invention will be summarized and explained.

枝採択の網羅性について説明する。前述の条件式(イ)
、(ロ)から、全ての木枝でない枝(1+j)は節点i
、jのいずれか一方に経路上の道として必ず選択される
。従って、編上の全ての枝が経路として使用される。
Explain the comprehensiveness of branch selection. The above conditional expression (a)
, (b), all non-tree branches (1+j) are nodes i
, j is always selected as the path on the route. Therefore, all branches on the train are used as routes.

更にコスト計算式の融通性について述べる。Furthermore, we will discuss the flexibility of cost calculation formulas.

木上のコストの条件式は節点iと親節点p間で61= 
62+W。
The conditional expression for the cost on the tree is 61= between node i and parent node p.
62+W.

でなくとも、次の条件を満たせばよい。Even if not, the following conditions should be met.

δ1≧ δ、+W。δ1≧δ, +W.

を満たしていれば、経路の非閉路性は保存される。If , the acyclic nature of the path is preserved.

このことから、経路コストは必ずしも最小コストである
必要はない。このことから、 δ□ ≧  δ、+wi、  +  x。
From this, the route cost does not necessarily have to be the minimum cost. From this, δ□ ≧ δ, +wi, +x.

となるような新たなコストXを反映させることが可能で
ある。
It is possible to reflect a new cost X such that

次に、使用する情報の削減について説明する。Next, reduction of the information to be used will be explained.

節点iとその親節点Cの間ではδ、〉 δ。が戒り立つ
。従って節点iは子節点情報を持たなくとも閉路を含ま
ない経路を構成することができる。
Between node i and its parent node C, δ, 〉 δ. stands firm. Therefore, node i can construct a path that does not include a cycle even if it does not have child node information.

なぜなら上式から節点iが技(i、c)を(木と逆向き
に)選択することはないからである。但し、節点iは親
節点以外の全ての節点に付いて計算を行う必要があるの
で、処理が網全体で増加する。
This is because, from the above equation, node i will never select technique (i, c) (in the opposite direction to the tree). However, since node i needs to perform calculations on all nodes other than the parent node, processing increases for the entire network.

次に、他の従来技術との組合せについて説明する。Next, combinations with other conventional techniques will be explained.

フェーズCは、フェーズAおよびフェーズBに代わる他
の従来アルゴリズムと組合せ可能である。
Phase C can be combined with other conventional algorithms to replace Phase A and Phase B.

フェーズA、及びフェーズBの処理方法自身はフェーズ
Cに必須ではない。
The processing methods of Phase A and Phase B themselves are not essential to Phase C.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、通信網において、故障/トラヒック増
大に対する耐力の向上を図ることができる。第7図の場
合、木上の3本の枝のほかに、他の2本の枝全てが閉路
とならないよう選択される。
According to the present invention, it is possible to improve resistance to failures/increased traffic in a communication network. In the case of FIG. 7, in addition to the three branches on the tree, the other two branches are all selected so that they are not closed paths.

ここで、例えば節点すは経路b−+C−+aが、節点d
−+b→a、d→b→C→aが新たに経路として使用可
能となる。これにより、枝の故障/トラヒックの増大に
対しても代替経路が直ちに利用できるため、耐力が向上
する。
Here, for example, the node S is the path b-+C-+a, and the node d
-+b→a and d→b→C→a become available as new routes. As a result, an alternative route can be immediately used even in the event of a branch failure/increase in traffic, thereby improving durability.

また、大規模な網では、一般に技数の節点数に対する割
合が増加するため、耐力向上の効果が増大すると期待さ
れる。例えば、第7図では、経路上の枝が3本から5本
となったのに対し、第11図では9本から15本へと増
加している。
Furthermore, in large-scale nets, the ratio of the number of techniques to the number of nodes generally increases, so it is expected that the effect of improving strength will increase. For example, in FIG. 7, the number of branches on the route increases from three to five, while in FIG. 11, the number increases from nine to 15.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による処理フローと従来技術による処理
フローを併せ示すフローチャート、第2図は従来技術に
よる経路設定の具体例を説明するのに用いる網の例を示
す説明図、第2−1図乃至第2−12図は第2図に示す
網を対象として従来技術による経路設定の過程を示す説
明図、第3図はかかる経路設定の過程をまとめテーブル
化して示した説明図、第4−1図乃至第4−11図は経
路内の枝に故障が発生したときにその経路が更新されて
いく過程を示す説明図、第5図はかかる経路更新の過程
をまとめテーブル化して示した説明図、第6図は従来技
術である第1段階を実行して得られた木構造の経路及び
経路コストを示す説明図、第7図はこれに本発明にかか
る第2段階(Cフェーズ)を適用した結果を示す説明図
、第8図はこのときの各節点での条件判定をまとめテー
ブル化して示した説明図、第9図は大規模な網の例を示
す説明図、第10図はこれに本発明実施の第1段階とな
る従来技術を適用した結果を示す説明図、第11図はこ
れに本発明実施の第2段階を適用した結果を示す説明図
、第12図はそのときの各節点での条件判定をまとめテ
ーブル化して示した説明図、である。 符号の説明 t・・・時刻、N・・・事象の発生した節点、from
・・・メツセージを送った節点
FIG. 1 is a flowchart showing both the processing flow according to the present invention and the processing flow according to the prior art, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a network used to explain a specific example of route setting according to the prior art, and FIG. 2-1 2-12 are explanatory diagrams showing the route setting process according to the prior art for the network shown in FIG. 2, FIG. Figures 1 to 4-11 are explanatory diagrams showing the process by which a route is updated when a failure occurs in a branch within the route, and Figure 5 summarizes the route update process in a table. An explanatory diagram, FIG. 6 is an explanatory diagram showing the path and route cost of a tree structure obtained by executing the first stage according to the prior art, and FIG. 7 is an explanatory diagram showing the second stage (C phase) according to the present invention. Fig. 8 is an explanatory diagram showing the results of applying the method, Fig. 8 is an explanatory diagram summarizing the condition judgments at each node at this time and shown in a table, Fig. 9 is an explanatory diagram showing an example of a large-scale network, and Fig. 10 is an explanatory diagram showing the result of applying the prior art which is the first stage of implementing the present invention to this, Fig. 11 is an explanatory diagram showing the result of applying the second stage of implementing the present invention to this, and Fig. 12 is an explanatory diagram of the result. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating condition determinations at each node at a time in a table. Explanation of symbols t...Time, N...Node where the event occurred, from
...Node that sent the message

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)パケット通信端末を中に接続したパケット交換型サ
ブネットワークをノードとして、各ノード間を通信回線
で接続することにより構成した通信網において、任意に
選択された或る第1のノードから、任意に選択された或
る第2のノードに至る経路を、コスト最小の経路を選択
するという如き、或る目的に沿って、隣接ノードから隣
接ノードへというルートで順次選択して正規経路として
選択する第1の段階と、 次に前記第1のノードは、先ずその隣接ノードの中で、
前記正規経路として選択されなかった残りの隣接ノード
のそれぞれについて、該第1のノードから当該隣接ノー
ドを介して前記第2のノードに至る迂回経路のコストと
、当該隣接ノードから前記第1のノードを介して前記第
2のノードに至る迂回経路のコストと、を求めて比較し
、その結果に基づいて前記第1のノードと当該隣接ノー
ドとの間の通信回線の経路としての進行方向を決定し、
以下、決定された進行方向に沿った次の隣接ノードにつ
いて、同様の手順を繰り返すことにより、各ノード毎に
分散的に経路を決定して行き、最終的に前記第2のノー
ドへ第1のノードから至る経路を、前記正規経路以外の
迂回経路として設定する第2の段階と、から成ることを
特徴とする複数経路の分散的設定方法。
[Scope of Claims] 1) In a communication network configured by connecting packet-switched sub-networks with packet communication terminals connected therein as nodes, and connecting each node with a communication line, A route from one node to an arbitrarily selected second node is sequentially selected from adjacent node to adjacent node for a certain purpose, such as selecting the route with the minimum cost. and then the first node first selects among its neighboring nodes as a normal route.
For each of the remaining adjacent nodes that were not selected as the normal route, the cost of a detour route from the first node to the second node via the adjacent node, and the cost of the detour route from the adjacent node to the first node. and the cost of a detour route leading to the second node via the node, and based on the result, determine the traveling direction of the communication line route between the first node and the adjacent node. death,
Thereafter, by repeating the same procedure for the next adjacent node along the determined traveling direction, the route is determined in a distributed manner for each node, and finally the route is determined from the first node to the second node. A method for dispersively setting multiple routes, comprising: a second step of setting a route from a node as a detour route other than the regular route.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07154420A (en) * 1993-11-30 1995-06-16 Nec Corp Routing control method
JP2003536123A (en) * 1999-07-19 2003-12-02 グルーブ・ネットワークス・インコーポレイテッド Method and apparatus for activity-based collaboration by a computer system with a communication manager

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