CN100359884C

CN100359884C - 一种网络路由控制方法

Info

Publication number: CN100359884C
Application number: CNB2004100309416A
Authority: CN
Inventors: 黄建忠; 庆武
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-04-01
Filing date: 2004-04-01
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2024-04-01
Also published as: CN1677948A

Abstract

本发明公开了一种网络路由控制方法，该方法包括：划分网络为多个不同的管理区；按照E.164方式设定管理区区号；建立管理区内路由信息表；当有不同管理区内的用户业务时，在不同的管理区之间按照设定的管理区区号选择路由；在管理区内按照建立的管理区内路由信息表选择路由；当有相同管理区内的用户业务时，在管理区内按照所述建立的管理区内路由信息表选择路由。利用本发明，可以使大型网络中路由的选择简单、快捷，同时益于提高网络的扩展能力。

Description

一种网络路由控制方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种网络路由控制方法。

背景技术

随着互联网的发展，以IP技术为基础的互联网将越来越多地承载语音、视频等多媒体业务，由于实时业务对网络传输时延、延时抖动等特性较为敏感，当网络上有突发性高的FTP(文件传输协议)或者含有图像文件的HTTP(超文本传输协议)等业务时，实时业务就会受到很大影响；另外，多媒体业务占用了大量的带宽，使得现有网络难以保证关键业务的可靠传输。于是，各种QoS(服务质量)技术应运而生。

目前，业界开始引入一个独立的承载控制层，通过建立有承载控制层的网络模型及一套专门的QoS信令机制来保证网络的服务质量，如ITU-T(国际电信联盟)和一些运营商厂商提出了资源管理器(RM)/QoS服务器技术来管理网络资源和协调网络各个区域的QoS能力。这些方法通过为网络专门建立一个资源管理层，实现对网络资源的管理。

图1是有独立承载控制层的网络模型，在这种网络架构中，为了使网络具有良好的扩展能力，会把IP物理网络分成多个管理区，每个管理区由一个承载网控制服务器统一管理网络资源，负责为经过本管理区的会话选择通路和分配资源，跨区的选路需要两个区的承载网控制服务器相互交互才能完成。在实际应用中，一个管理区可以是一个城域网，可以是一个省骨干网，也可以是国家骨干网或按照实际需要进行划分。

在承载网控制服务器中配置了路由规则和网络拓扑，通过路由和寻址寻找合适的路径，为客户的业务申请分配资源。每个管理域的承载网控制服务器相互之间通过信令传递客户业务的QoS申请请求和结果，以及承载网络资源管理器为业务申请分配的选路信息等。当承载控制层处理用户的业务申请时，将通过选路确定用户业务流的路径。目前的承载网承载路径的选路方式主要有两种，一种是IP路由方式，主要用于目前的Internet网的寻址。另一种方式是用E.164地址来选路，主要用于目前的PSTN(公用电话交换网)的寻址。

IP地址路由方式是通过IP包中所包含的目的IP地址来进行寻址的一种方式。IP地址就是给每一个连接在Internet上的主机分配一个唯一的地址。图2是IP数据报的格式，由该图可以看出，一个IP数据报由首部和数据两部分组成。首部中有4个字节(IPV4方式)指示了目的站IP地址，IP路由正是利用这个目的站IP地址来寻址，先按目的站IP地址中的网络号码(net-id)把网络找到，再按主机号码(host-id)把主机找到。

在有承载控制层的网络中使用IP地址方式为承载网承载路径进行寻址的方法，就是在承载控制服务器中根据IP地址来寻址的方法。图3是一个承载控制服务器(QoS服务器)的内部结构。QoS服务器中的路由信息，就是存放以IP地址为寻址目的的IP路由表信息，QoS服务器根据这个路由表信息来选择承载网承载路径。

虽然IP地址的结构使得在Internet上可以很方便地进行寻址，但IP地址不能反映任何有关主机位置的地理信息。而目前的网络都是按照地理位置来建立的，所以目前网络的IP路由表数目，依赖于分配的IP地址的聚合程度，所谓的IP地址的聚合程度是指可按照网络段合并IP地址的能力。随着IP网络的日益发展，IP新网段的增加，IP地址聚合能力会越来越差，IP路由表数目的增多会使IP路由的稳定性变差，同时会增加IP路由寻址的时间和难度。

E.164是目前电信网络的一种编号和寻址方式，在PSTN(公用电话交换网)、ISDN(综合业务数字网)网络中使用普遍。E.164是一种用户号码，包含了用户位置的地理信息，但目前还未应用在IP网络中。虽然在以IP网为承载基础的网络中，软交换也使用了E.164方式进行寻址，但软交换使用E. 164是为了寻址到下一个软交换，而不是为了选择承载网中的承载路径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种网络路由控制方法，将E.164的编码方式应用于IP网络，融合E.164寻址方式和IP寻址方式各自的优点，简化路由表，提网络寻址能力，使大型IP网络在运营中简单、快捷地选择路由，同时提高网络路由的稳定性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种网络路由控制方法，其特征在于，包括：

A、划分所述网络为多个不同的管理区；

B、按照E.164方式设定所述管理区区号；

C、建立对应的管理区区号和其他管理区间的拓扑关系表；

D、建立所述管理区内路由信息表；

E、在不同的管理区之间按照所述设定的管理区区号选择路由；在所述管理区内按照所述建立的管理区内路由信息表选择路由。

所述方法还包括：为所述管理区设置对应的承载控制服务器，用于控制所述管理区的路由信息。

所述拓扑关系表包括：目的区号、下一跳区号、路径，用于存储不同管理区间的路由信息。

所述路由信息表包括：目的IP地址、下一跳路径，用于存储管理区内的路由信息。

所述路由信息表存放在所述承载控制服务器中。

所述步骤E包括：

E1、主叫用户发送呼叫请求到主叫所在管理区的业务服务器；

E2、所述业务服务器根据收到的呼叫请求向所在管理区对应的承载控制服务器发送路由请求消息；

E3、所述承载控制服务器根据接收的路由请求消息获取被叫用户所在管理区的区号；

E4、所述承载控制服务器根据所述区号判断所述被叫用户是否为本管理区内用户，若是，执行步骤E5，否则执行步骤E6；

E5、所述承载控制服务器按照建立的管理区内路由信息表选择路由，按照所选择的路由转发用户业务到被叫用户；

E6、所述承载控制服务器根据接收的路由请求消息及所存储的拓扑关系表为主叫用户分配路由，转发用户业务流，同时通知下一跳区号对应的承载控制服务器被叫用户的信息，之后执行步骤E4。

所述主叫用户发送的呼叫请求包括：被叫用户所在的管理区区号、被叫用户号码；所述路由请求消息包括：主叫用户所在的管理区区号、主叫用户号码、被叫用户所在的管理区区号、被叫用户号码。

所述主叫用户号码和所述被叫用户号码包括：主叫IP地址和被叫IP地址、主叫所在网络内部编号和被叫所在网络内部编号。

所述管理区包括：城域网、省骨干网、国家骨干网。

所述承载控制服务器位于所述网络的独立承载控制层。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过将E.164寻址方式融合于IP网络，在承载网承载路径的选路过程中，结合E.164寻址和IP路由寻址方式的优势，由承载控制服务器同时使用E.164号码和IP地址，先用E.164号码寻址路由到所在的管理域，屏蔽了大量IP地址，使到目的域的路由方式简单而快捷，然后再使用IP地址在管理域内定位具体的用户位置，保留了现有IP网络中使用IP地址的各种优势。这样，使得在大型网络架构中，寻址更简单、快捷，克服了单纯使用IP地址寻址在大型网络中的复杂性及不稳定性，为承载网络提供了可靠的路由保证。同时，提高了网络的扩展能力。

附图说明

图1是现有技术中具有独立承载控制层的网络模型；

图2是IP数据报的格式；

图3是现有技术中承载控制服务器的内部结构示意图；

图4是本发明网络路由控制方法的流程图；

图5是本发明方法中不同管理区内用户的呼叫流程图；

图6是本发明方法的一个应用实例中网络路由的控制过程。

具体实施方式

本发明的核心在于将网络划分为多个不同的管理区，结合E.164寻址和IP路由寻址方式，在路由的选择上采用不同的控制方式：在不同的管理区之间按照E.164寻址方式选择路由，在管理区内按照IP路由寻址方式选择路由。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参照图4，图4是本发明网络路由控制方法的流程图。包括以下步骤：

步骤401：划分网络为多个不同的管理区，所述管理区可以是城域网、省骨干网、国家骨干网。

步骤402：为每个管理区设置一个对应的承载控制服务器。

步骤403：按照E.164方式设定每个管理区区号。

本技术领域人员知道，E.164是从标准电话编号系统演变而来，由ITU-T为国际电信编号，尤其是在ISDN(综合业务数字网)、SMDS(交换多兆比特数据业务)和BISDN(宽带综合业务数字网)中编号建议的标准。E.164号码中包含了地理位置信息，而电信网络也正是依据地理位置而构成，这就使得使用E.164方式寻址的网络路由很简单、快捷。

一个E.164号码由以下几个部分组成：

国家码(1～3位数字)

地区码(n位数字)

电话号码(15～n位数字)。

如果其它国家也使用相同的网络架构来相互连成跨国的网络，则可以规划国家码以便于国家间进行寻址。

因为一个管理区对应一个承载管理服务器，因而，承载管理服务器也得到相应的编号，所以也可以通过对承载管理服务器设定编号，使对应的管理区得到相应的区号。

步骤404：在每个承载控制服务器中建立对应的管理区区号和其他管理区间的拓扑关系表。该表包括：目的区号、下一跳区号、路径等信息，用于存储配置的该管理区与本网内其他管理区之间的路由信息。

步骤405：在每个承载控制服务器中建立对应的管理区内路由信息表。该表包括：目的IP地址、下一跳路径等信息，用于存储配置的该管理区内的路由信息。

步骤406：当有不同管理区内的用户业务时，在不同的管理区之间按照所述设定的管理区区号选择路由，在所述管理区内按照所述建立的管理区内路由信息表选择路由。

步骤407：当有相同管理区内的用户业务时，在所述管理区内按照所述建立的管理区内路由信息表选择路由。

下面通过不同管理区内用户的呼叫过程详细说明上述步骤406中路由的控制方式。

参照图5所示的不同管理区内用户的呼叫流程：

首先，在步骤501由主叫用户发送呼叫请求到主叫所在管理区的业务服务器；该呼叫请求包括：被叫用户所在的管理区区号、被叫用户号码。

步骤502：所述业务服务器收到呼叫请求后，根据该呼叫请求向所在管理区对应的承载控制服务器发送路由请求消息；该路由请求消息包括：主叫用户所在的管理区区号、主叫用户号码、被叫用户所在的管理区区号、被叫用户号码。所述主叫用户号码和被叫用户号码可以是其他任何运营商或网络现行的方式对用户分配的号码，比如可以是主叫IP地址和被叫IP地址，也可以是其他内部编号。如果主、被叫在同一个管理区，则被叫用户所在的管理区区号可以省略。

步骤503：承载控制服务器根据接收的路由请求消息获取被叫用户所在的管理区区号。

步骤504：承载控制服务器判断被叫用户是否为本管理区内用户。

如果是，则进到步骤505：按照建立的管理区内路由信息表选择路由，并通知相关路由器，按照选择的路由转发用户业务到被叫用户。

如果不是，则进到步骤506：承载控制服务器根据接收的路由请求消息及所存储的拓扑关系表为主叫用户分配路由；同时通知下一跳区号对应的承载控制服务器被叫用户的信息。

然后，返回步骤504，由下一跳区号对应的承载控制服务器判断被叫用户是否为本管理区内用户。

然后，重复上述步骤506，直到路由到被叫用户所在的管理区后，再按照步骤505所述的方式将业务转发到被叫用户。

本技术领域人员知道，使用独立的承载控制层可以避免承载网核心设备大面积地升级改造，也使承载控制处理能力更强大、安全和稳定。因此，为了提供更好的承载控制能力，可以将本发明中的承载控制服务器独立于承载层，即承载控制服务器组成独立的承载控制层，完成对承载网络选路的控制。

为了使本技术领域人员更好地理解本发明，下面再通过本发明的一个具体应用实例说明本发明方法中的选路过程。

参照图6，假设该网络中有4个管理区，分别为：A、B、C、D。

首先对这4个管理区作一个E.164方式的编号规划，给每个管理区规定一个区号。假设这4个区A、B、C、D分别编号为01、02、03、04。一个管理区对应一个承载管理服务器，因而，承载管理服务器也得到相应的编号，故也可以认为是对承载管理控制器作的区号划分。管理区的编号和拓扑关系(该拓扑关系描述了各管理区间的相互关系，如下面承载控制器A的具体配置中表达了可以通过区号02和03到目的区号04这种关联关系)保存在承载控制服务器中，以区号寻址到各管理区域的路由也配置在各个承载控制服务器中，这种路由就像PSTN网络中的交换机使用长途区号进行长途中继选路的路由。例如，本例中，可能的管理区的编号和拓扑关系，也即路由配置情况如下：

承载控制服务器A：

目的区号下一跳区号路径。。。

04 02 第二路径。。。

04 03 第一路径。。。

承载控制服务器B：

目的区号下一跳区号路径。。。

04 04 第一路径。。。

承载控制服务器C：

目的区号下一跳区号路径。。。

04 04 第一路径。。。

承载控制服务器D：

目的区号下一跳区号路径。。。

04 无无。。。

假设用户S1需要呼叫用户S2：

1、用户S1拨打被叫用户S2的号码，拨打的号码中需要包含用户S2所在管理区的区号，拨打格式可以为“被叫用户区号+被叫用户号码”。这里“被叫用户号码”是运营商或网络用现有的方式对用户分配的号码，可以是IP地址或其它内部编号，例如，定义的号码：“234544”，自定义的域名：“liyiming”等。如果被叫在同一个管理域，则被叫的管理区的区号可以省略。

2、业务服务器在分析用户请求，协商两端能力，如终端可接受的速率、压缩编码等，协商成功后向承载控制服务器A发出申请，需要包含主叫、被叫的IP地址，以及主叫、被叫所在的管理区的区号。

3、承载控制服务器A先根据被叫管理区的区号来寻址。本例中是从管理区域01到管理区域04的寻址，这种寻址就像PSTN的长途区号寻址一样，区号01的承载控制服务器A根据自己记录的到区号04的路由寻址到区号03；区域03的承载控制服务器又根据目的区号寻址到区域04，这样就从源区号寻址到了目的区号，相应的源到目的区域的路径也选择好，假设本次选择的路径是“LSPa1/LSPac/LSPcd/”。

4、承载控制服务器D再根据被叫的IP地址，在自己的管理区域内寻址。这样寻址到E2。

这样本次选择的路径就是“LSPa1/LSPac/LSPcd/LSPd1″。

5、承载控制层为这次业务选择好路径后，通过信令发送给边缘路由器E(如果是一个双向业务流，也需要将路径发送给边缘路由器E2)，边缘路由器将路径信息封装在数据包头中，边缘路由器和中间路由器按照指定路径转发业务流。

这样就完成了一个业务的选路和转发。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims

1、一种网络路由控制方法，其特征在于，所述方法包括：

A、划分所述网络为多个不同的管理区；

B、按照E.164方式设定所述管理区区号；

C、建立对应的管理区区号和其他管理区间的拓扑关系表；

D、建立所述管理区内路由信息表；

2、如权利要求1所述的网络路由控制方法，其特征在于，所述方法还包括：为所述管理区设置对应的承载控制服务器，用于控制所述管理区的路由信息。

3、如权利要求2所述的网络路由控制方法，其特征在于，所述拓扑关系表包括：目的区号、下一跳区号、路径，用于存储不同管理区间的路由信息。

4、如权利要求1或2所述的网络路由控制方法，其特征在于，所述路由信息表包括：目的IP地址、下一跳路径，用于存储管理区内的路由信息。

5、如权利要求4所述的网络路由控制方法，其特征在于，所述路由信息表存放在所述承载控制服务器中。

6、如权利要求2所述的网络路由控制方法，其特征在于，所述步骤E包括：

7、如权利要求6所述的网络路由控制方法，其特征在于，所述主叫用户发送的呼叫请求包括：被叫用户所在的管理区区号、被叫用户号码；所述路由请求消息包括：主叫用户所在的管理区区号、主叫用户号码、被叫用户所在的管理区区号、被叫用户号码。

8、如权利要求6所述的网络路由控制方法，其特征在于，所述主叫用户号码和所述被叫用户号码包括：主叫IP地址和被叫IP地址、主叫所在网络内部编号和被叫所在网络内部编号。

9、如权利要求1或2所述的网络路由控制方法，其特征在于，所述管理区包括：城域网、省骨干网、国家骨干网。

10、如权利要求2所述的网络路由控制方法，其特征在于，所述承载控制服务器位于所述网络的独立承载控制层。