CN100539545C - 用于在分组交换通信网中确定多径传输路径的方法和网络节点 - Google Patents

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Abstract

在本发明方法中，在具有多个网络节点的分组交换通信网中，在输入网络节点和目标网络节点之间分别经由连接网络节点的不同连接路径传送数据分组。通过下列方式确定多径传输路径，即首先确定输入网络节点和目标网络节点之间的至少两条不相交的传输路径。然后，在被包含在所述不相交的传输路径中的网络节点之间这样至少部分地建立朝向目标网络节点方向的直接的传输路径，使得从不相交的传输路径的网络节点分别得到至少两条朝向目标网络节点的路径。再后，在该不相交的传输路径的剩余网络节点之间至少部分地建立经由其他网络节点的、朝向目标网络节点方向的其他传输路径。

Description

用于在分组交换通信网中确定多径传输路径的方法和网络节点
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的方法以及根据权利要求8所述的网络节点。
为了在例如按照因特网协议(缩写IP)运行的诸如分组交换数据网之类的分组交换通信网中将数据分组从输入网络节点传送到目标网络节点，已知各种不同的中继传输方法、或者路由方法。一组中继传输或者路由方法是多径(Multipath)路由方法。在多径路由时，不是通过一条路径或者传输路径或者路由路径、而是通过不同的传输路径传输数据分组。
在多径路由时，针对每个输入网络节点与目标网络节点对得出也被称作Hammock的大量传输路径或者路由路径。
在此，将从所有输入网络节点到一个输出网络节点的传输路径的总和称为Hammock集。因此，对于每个输出网络节点来说都存在一个Hammock集。
从输入网络节点到目标网络节点的一个传输路径或者传输路径集必须本身不构成环路，以便避免循环的数据分组。也就是说，Hammock必须是无环路的。
因为多径路由完全基于目标工作，即借助于数据分组的目标标识或者目标地址来实现数据分组的中继传输，所以对于每个输出网络节点来说相应的Hammock集也必须是无环路的。
通过多径路由，在传输数据分组时获得更高的可靠性。从输入网络节点到目标网络节点可供使用的路径越多，传输安全性也就越高。如果传输路径受到干扰，则有足够的用于传输的替代路径可供使用。当然，这仅适用于该替代路径不经过所述受到干扰的网络节点或者路径。
迄今的按照无环路准则的路径集或者Hammock的计算已经表明，在很多情况下不能实现不相交性，其中所述准则在根据目标识别或者目标地址进行分组交换时是必需的。
本发明的任务是，改善在分组交换通信网中多径传输路径的确定和选择。
该任务通过按照权利要求1所述的方法的特征来解决。
该方法的优点在于，确定不相交的、无环路的多径传输路径。
本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出。
在本发明的一个改进方案中，重复方法步骤，并且将其应用于位于中间的网络节点。这具有以下优点，即产生紧密联网(Vermaschung)的、不相交的、尽可能无环路的Hammock。
根据本发明建议，首先借助于已知的最短路径或者多径算法、例如借助于在开放最短路径优先方法(缩写OSPF)中应用的Dijkstra算法、借助于Bellmann-Ford算法以及借助于不相交路径算法或者其他算法或图论方法，确定在输入网络节点和目标网络节点之间的至少两条不相交的传输路径。
然后，使所述两条不相交的路径中所包含的网络节点部分地、理想地尽可能完全地在朝向目标网络节点的方向上直接相互连接，或者建立相应的传输路径，使得就不相交的传输路径的某一个网络节点而言，在朝向目标网络节点的方向上分别得出至少两条路径。为了避免路由环路，朝向目标网络节点的传输路径或者连接的方向是必需的。在此，例如利用根据较早的专利申请所述的“Joker-Link”方法，某些交叉路径的特殊处理也可能是必不可少的。
在第三步骤中，在不相交的传输路径或者路径的剩余网络节点之间、即为在朝向目标网络节点的方向上还没有第二路径的网络节点建立在朝向目标网络节点的方向上的经由其他网络节点的其他传输路径。也就是说，不相交的传输路径的网络节点通过经由一个或者多个其他网络节点的传输路径与其他或者同一不相交的路径的网络节点相连接。
在此，类似地在必要时也应考虑无环路性。
如果通过第三步骤产生只具有一条朝向目标网络节点方向的路径的其他网络节点，那么根据第二和/或第三步骤及其连续的重复可以将所述其他网络节点跨接到具有至少两条朝向目标网络节点的传输路径的网络节点。
替代地，在应用第二和第三步骤之后，可以这样补充网络拓扑，使得为例如只有一条朝向目标网络节点方向的传输路径的剩余网络节点尽可能广泛地建立朝向目标网络节点方向的其他传输路径。
如果在考虑数据分组的发送者标识或者发送者地址的情况下或者在考虑数据分组接收连接路径的情况下进行基于目标的路由，那么所提及的在路由环路情况下的特殊处理是不必要的。可以通过考虑数据分组的发送者标识或者接收连接路径来实现无环路。在此，如果允许一条确定的连接路径附加地用于一个或者多个发送者标识，或者由在一条或者多条所确定的连接路径上的网络节点接收了数据分组，那么网络节点只经由该确定的连接路径将数据分组发送给目标网络节点。也就是说，针对相同目标网络节点的数据分组根据其发送者地址或者网络节点的接收连接路径经由不同的连接路径被转送。
可以按具体情况这样使用该方法，使得确定在输入网络节点和目标网络节点之间的最多两条、三条、四条或者更多条不相交的传输路径。
在第二步骤中，不相交的传输路径的网络节点可以确定两条、三条、四条或者更多条朝向目标网络节点的路径，使得分别得出两条、三条、四条或者更多条朝向目标网络节点的路径。这也可以类似地针对第三步骤进行。
本发明的实施例在附图中示出并且将在下面进行描述。
图1示出用于说明本发明方法的第一方法步骤中的示意性通信网。
图2示出第二方法步骤中按照图1所述的结构。
图3示出第三方法步骤中按照图2所述的结构。
图1示出由多个网络节点构成的示意性通信网，其中所述网络节点作为圆示出，并且通过没有示出的连接路径或者链路至少部分地相互连接。
在第一方法步骤中，确定从输入网络节点Q到输出网络节点Z的两条或者更多条不相交的或者独立的传输路径。这些不相交的或者独立的传输路径分别通过网络节点之间的从输入网络节点Q出发朝向目标网络节点Z方向的箭头来表示。
在第二方法步骤中，在两条不相交的传输路径的网络节点之间建立朝向目标网络节点Z的其他直接的传输路径，如在图2中通过不相交的传输路径的网络节点之间的其他箭头示出。
在第三方法步骤中，不相交的传输路径的网络节点通过经由其他网络节点的传输路径相互连接。这在图3中例如通过网络节点之间的其他箭头来表示。例如，不相交的传输路径的网络节点A具有到目标网络节点Z的直接的传输路径、和经由不包含在该不相交的传输路径中的网络节点B到目标网络节点Z的第二传输路径。
该方法可以有利地用于数据网中的语音传输，例如用于IP承载语音(Voice over IP，缩写为VoIP)或者用于其他语音传输方法或者协议。该方法能够在通信网或者数据网中传输语音数据或者语音数据分组时实现更高的可靠性或者故障安全性。
通过紧密的联网和不相交的传输路径，准实时地实现语音传输的高故障安全性。

Claims (5)

1.用于在具有多个网络节点的分组交换通信网中确定输入网络节点和目标网络节点之间的多个传输路径的方法，在所述分组交换通信网中分别经由连接网络节点的不同连接路径来传送数据分组，
其特征在于，
a)确定输入网络节点和目标网络节点之间的至少两条不相交的传输路径，
b)在被包含在所述不相交的传输路径中的网络节点之间，在朝向目标网络节点方向建立另外的、尽可能完全地直接连接这些网络节点的传输路径，使得从不相交的传输路径的网络节点分别得到至少两条朝向目标网络节点方向的路径，
c)在所述不相交的传输路径的、根据b)没有两条朝向目标网络节点方向的路径的网络节点之间建立附加的经由其他网络节点的、朝向目标网络节点方向的传输路径。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，
确定输入网络节点和目标网络节点之间的正好两条不相交的传输路径，并且
至少从不相交的传输路径的部分网络节点分别得到两条朝向目标网络节点方向的路径。
3.按照权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，按照b)和c)的方法步骤一直周期性地被重复并且被应用于只具有一条朝向目标网络节点方向的路径的所有网络节点，直到尽可能完全地所有网络节点都具有至少两条朝向目标网络节点方向的路径为止。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，按照因特网协议工作的网络被用作分组交换通信网。
5.用于在具有多个网络节点的分组交换通信网中确定输入网络节点和目标网络节点之间的多个传输路径的装置，在所述分组交换通信网中分别经由连接网络节点的不同连接路径来传送数据分组，该装置具有：
用于确定输入网络节点和目标网络节点之间的至少两条不相交的传输路径的第一装置，
用于在被包含在所述不相交的传输路径中的网络节点之间，在朝向目标网络节点方向建立另外的、尽可能完全地直接连接这些网络节点的传输路径的第二装置，使得从不相交的传输路径的网络节点分别得到至少两条朝向目标网络节点方向的路径，以及
用于在所述不相交的传输路径的、根据第二装置没有两条朝向目标网络节点方向的路径的网络节点之间建立附加的经由其他网络节点的、朝向目标网络节点方向的传输路径的第三装置。
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