CN101132642A - 基于mpls-te的ngn中lsp隧道的建立方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于多协议标签交换流量工程的下一代网络中标签交换路径隧道的建立方法，包括：步骤S202，资源接纳控制功能中的策略决策功能单元向传送资源控制功能单元发送会话的资源请求；步骤S204，传送资源控制功能单元接收到会话的资源请求后，进行路径计算以及网络资源分配，并通知头节点的传送资源执行功能单元发起标签交换路径隧道的建立信令；步骤S206，传送资源执行功能单元将建立信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点，在头节点、一个或多个中间节点、和尾节点之间建立标签交换路径隧道；以及步骤S208，在标签交换路径隧道建立成功后，尾节点将成功响应经由一个或多个中间节点发送至头节点。

Description

基于MPLS-TE的NGN中LSP隧道的建立方法
技术领域
本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种基于多协议标签交换流量工程(MPLS-TE)的下一代网络(NGN)中标签交换路径(LSP)隧道的建立方法。
背景技术
目前，已经存在对于ITU-NGN资源分配与控制功能子系统(即，资源接纳控制功能，RACF)的定义(YRACF(Y.2111)标准)和基于多协议标签路径流量工程(MPLS-TE)的RACF的定义(Y.MPLS-RACF标准)。
图1示出了根据相关技术的RACF的结构。
在图1所示的结构中，包括以下功能单元：传送资源执行功能单元(Transport Resource Enforcement Function Entity，TRE-FE)、策略执行功能单元(Policy Enforcement Function Entity，PE-FE)、传送资源控制功能单元(Transport Resource Control Function Entity，TRC-FE)、策略决策功能单元(Policy Decision Function Entity，PD-FE)、以及资源接纳控制功能(Resource Admission ControlFunction，RACF)。
在上述功能单元之间的各个接口的功能如下：Rc接口负责传送网络(Transport Functions)的网络拓扑和资源信息的收集以及网络运行过程中的资源使用情况收集反馈；
Rs接口负责业务控制层(SCF)与传送网控制层(RACF)的策略决策功能单元(PD-FE)进行业务会话抽象资源请求的相关交互；
Rt接口负责策略决策功能单元PD-FE与传送网资源控制功能单元(TRC-FE)进行会话网络资源的请求与分配的相关交互；
Ri接口负责PD-FE之间的跨域通信；
Rp接口负责TRC-FE之间的域内通信。
然而，在RACF的定义和基于MPLS-TE的RACF的定义中，都没有具体定义详细的多协议标签路径标签交换路径(MPLS LSP)隧道建立的流程和资源分配的方式，只是指出了RACF中的传送资源控制功能单元(TRC-FE)维护网络拓扑和资源信息，而没有描述MPLS LSP隧道静态建立和网络资源分配的具体方式，这显然会阻碍网络运营商对用户提供更加丰富的业务，并且不利于宽带业务的提供。
至今，尚未针对上述缺陷提出有效的解决方案。
发明内容
考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种基于多协议标签交换流量工程的下一代网络中标签交换路径隧道的建立方案，以弥补现有标准中该方面的空白。
根据本发明的实施例，提供了一种基于多协议标签交换流量工程的下一代网络中标签交换路径隧道的建立方法。
该方法包括：步骤S202，资源接纳控制功能中的策略决策功能单元向传送资源控制功能单元发送会话的资源请求；步骤S204，传送资源控制功能单元接收到会话的资源请求后，进行路径计算以及网络资源分配，并通知头节点的传送资源执行功能单元发起标签交换路径隧道的建立信令；步骤S206，传送资源执行功能单元将建立信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点，在头节点、一个或多个中间节点、和尾节点之间建立标签交换路径隧道；以及步骤S208，在标签交换路径隧道建立成功后，尾节点将成功响应经由一个或多个中间节点发送至头节点。
其中，在步骤S202中，建立标签交换路径隧道的命令包括服务质量要求。
此外，在步骤S204中，传送资源控制功能单元接收到会话的资源请求后，检查是否存在已有的标签交换路径，并在不存在已有的标签交换路径的情况下通知头节点的传送资源执行功能单元发起建立信令。
此外，在步骤S208之后，进一步包括以下处理：头节点向传送资源控制功能单元反馈标签交换路径隧道建立成功；传送资源控制功能单元为会话分配标签交换路径隧道的标签交换路径资源，并指示传送资源执行功能单元将会话的业务流映射到标签交换路径；
以及在映射成功完成后，传送资源执行功能单元向传送资源控制功能单元反馈映射成功完成，并且传送资源控制功能单元向策略决策功能单元反馈映射成功完成。
另外，在已经建立标签交换路径隧道的情况下，如果策略决策功能单元向传送资源控制功能单元发送新的会话资源请求，并且已经建立的标签交换路径隧道的标签交换路径没有足够资源或标签交换路径的资源低于预定值的情况下，对标签交换路径隧道进行扩充。
此时，扩充标签交换路径隧道的处理包括以下处理：传送资源控制功能单元重新进行路径计算和网络资源分配，并指示头节点的传送资源执行功能单元发起标签交换路径隧道的扩充信令；传送资源执行功能单元将扩充信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点；以及当完成对标签交换路径隧道的扩充后向传送资源控制功能单元反馈扩充成功消息，传送资源控制功能单元对新的会话分配资源。
并且，在已经建立标签交换路径隧道的情况下，如果策略决策功能单元向传送资源控制功能单元发送会话的结束消息，则进一步包括以下处理：传送资源控制功能单元查找与会话对应的标签交换路径，并向头节点的传送资源执行功能单元发送将与会话的业务流从查找到的标签交换路径中删除的缩减信令；头节点将缩减信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点，删除会话的业务流；以及在删除成功后，传送资源控制功能单元回收会话的资源。
具体的，在标签交换路径隧道的标签交换路径中所有会话均结束的情况下，包括以下处理：传送资源控制功能单元通知头节点发起标签交换路径隧道的拆除信令；头节点将拆除信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点，拆除标签交换路径隧道；在标签交换路径隧道拆除成功后，尾节点将拆除成功响应经由一个或多个中间节点发送至头节点；头节点向传送资源控制功能单元反馈拆除成功；以及传送资源控制功能单元向策略决策功能单元反馈拆除成功。
通过本发明的上述技术方案，填补了现有标准对于基于MPLS-TE的NGN网络中如何进行LSP隧道建立机制的定义的空白，并且便于在NGN网络中网络运营商向用户提供具有较强扩展性和实时性会话服务。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的RACF的框图；
图2是根据本发明实施例的基于MPLS-TE的NGN中LSP的建立方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的方法的信令流程图；
图4是根据本发明实施例的方法中动态扩充LSP隧道的信令流程图；
图5是根据本发明实施例的方法中动态缩减LSP隧道的信令流程图；以及
图6是根据本发明实施例的方法中动态拆除LSP隧道的信令流程图。
具体实施方式
在本实施例中，提供了一种基于多协议标签交换流量工程的下一代网络中标签交换路径隧道的建立方法。其中，利用资源接纳控制子系统RACF中PD-FE、TRC-FE和TRE-FE等网络功能单元实现动态MPLS LSP隧道的建立、拆除、和调整，并且动态分配网络资源。
该方法通过基于会话的PD-FE向TRC-FE发起相关资源请求，TRC-FE再根据自身具备的网络拓扑和资源信息对相关命令进行响应，并进一步指令传送网中的TRE-FE完成相关LSP的建立、拆除和调整。下面将参照附图详细描述该方法。
如图2所示，根据本实施例的基于MPLS-TE的NGN中LSP的建立方法包括：步骤S202，资源接纳控制功能中的PD-FE向TRC-FE发送会话的资源请求，其中，包括服务质量(QoS)要求(例如，带宽等)；步骤S204，TRC-FE接收到会话的资源请求后，进行路径计算以及网络资源分配，并通知头节点的TRE-FE发起LSP隧道的建立信令，其中，通过路径计算可以获得头节点、一个或多个中间节点、以及尾节点；步骤S206，TRE-FE将建立信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点(的TRE-FE)，在头节点、一个或多个中间节点、和尾节点之间建立LSP隧道；以及步骤S208，在LSP隧道建立成功后，尾节点将成功响应经由一个或多个中间节点发送至头节点。
此外，在步骤S204中，TRC-FE接收到会话的资源请求后，检查是否存在已有的LSP，并在不存在已有的LSP的情况下通知头节点的TRE-FE发起建立信令。
此外，在步骤S208之后，可以进一步包括以下处理：头节点向TRC-FE反馈LSP隧道建立成功；TRC-FE为会话分配LSP隧道的LSP资源，并指示TRE-FE将会话的业务流映射到LSP；以及在映射成功完成后，TRE-FE向TRC-FE反馈映射成功完成，并且TRC-FE向PD-FE反馈映射成功完成。
图3示出了上述LSP隧道动态建立处理的信令流程。如图3所示，包括以下处理：
步骤31，RACF中的PD-FE向TRC-FE下发会话资源请求，告知相应的QoS要求，例如，带宽等；
步骤32，TRC-FE收到该请求后检查是否有现成的LSP，如果没有，则进行路径计算和网络资源分配，可选地，可以根据相关策略预先分配比本次会话请求更多的网络资源；路径计算完成后，TRC-FE向LSP隧道头节点的TRE-FE发送命令，指示(显示或松散地指示)其发起传送网的LSP隧道建立信令；
步骤33，头节点的TRE-FE收到该命令后向后续节点发起LSP建立信令，并等待回应；
步骤34，当完成整个LSP隧道建立，头节点收到后续节点的成功响应后，向TRC-FE反馈成功信息；
步骤35，TRC-FE为该会话分配相应的LSP资源，并指示头节点TRE-FE将该业务流映射到该LSP；
步骤36，TRE-FE收到映射指令后完成FTN映射表(FEC toNext-hop table，FTN table，转发等同类和下一跳对应表)的更新，并反馈成功消息；以及
步骤37，TRC-FE收到映射表更新成功消息后向PD-FE反馈资源分配成功信息。
另外，在已经建立LSP隧道的情况下，如果PD-FE向TRC-FE发送新的会话资源请求，并且已经建立的LSP隧道的LSP没有足够资源或LSP的资源低于预定值的情况下，对LSP隧道进行扩充。
此时，扩充LSP隧道的处理包括以下处理：TRC-FE重新进行路径计算和网络资源分配，并指示头节点的TRE-FE发起LSP隧道的扩充信令；TRE-FE将扩充信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点；以及当完成对LSP隧道的扩充后向TRC-FE反馈扩充成功消息，TRC-FE对新的会话分配资源。
图4示出了动态扩充LSP隧道的信令流程。如图4所示，具体包括以下处理：
步骤41，RACF中的PD-FE向TRC-FE下发新会话资源请求，告知相应的QoS要求，例如，带宽等；
步骤42，TRC-FE收到该请求后查找到相应的LSP，如果该LSP已无足够资源或者现有资源已使用到一定程度，则开始进行LSP扩充，进行路径计算和网络资源分配，注意此时可以根据相关策略预先分配比本次会话请求更多的网络资源。计算完成后，TRC-FE向LSP隧道头节点的TRE-FE发送命令，指示其发起传送网的LSP隧道扩充信令；
步骤43，头节点的TRE-FE收到该命令后向后续节点发起LSP扩充信令，并等待回应；
步骤44，当完成整个LSP隧道的扩充，头节点收到后续节点的成功响应后，向TRC-FE反馈成功信息；
步骤45，TRC-FE为该会话分配相应的LSP资源，并指示头节点TRE-FE将该业务流映射到该LSP；
步骤46，TRE-FE收到映射指令后完成FTN映射表的更新，并反馈成功消息；以及
步骤47，TRC-FE收到映射表更新成功消息后向PD-FE反馈资源分配成功信息。
在已经建立LSP隧道的情况下，如果PD-FE向TRC-FE发送会话的结束消息，则进一步包括以下处理：TRC-FE查找与会话对应的LSP，并向头节点的TRE-FE发送将与会话的业务流从查找到的LSP中删除的缩减信令；头节点将缩减信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点，删除会话的业务流；以及在删除成功后，TRC-FE回收会话的资源。
图5示出了动态缩减LSP隧道的信令流程。如图5所示，具体包括以下处理：
步骤51，RACF中的PD-FE向TRC-FE下发会话结束消息；
步骤52，TRC-FE收到该消息后查找到相应的LSP，指示头节点TRE-FE将该业务流从该LSP映射中删除；
步骤53，TRE-FE收到映射删除指令后完成FTN映射表的更新，并向TRC-FE反馈成功消息；
步骤54，TRC-FE收到映射表更新成功消息后回收该会话的LSP资源，并立即或者当该LSP空闲资源已达到一定程度后，开始进行LSP缩减，向该LSP隧道的头节点的TRE-FE发送命令，指示其发起传送网的LSP隧道缩减信令；
步骤55，头节点的TRE-FE收到该命令后向后续节点发起LSP缩减信令，并等待回应；
步骤56，当完成整个LSP隧道的缩减，头节点收到后续节点的成功响应后，向TRC-FE反馈成功信息；以及
步骤57，TRC-FE于是向PD-FE反馈资源收回成功信息。
具体的，在LSP隧道的LSP中所有会话均结束的情况下，包括以下处理：TRC-FE通知头节点发起LSP隧道的拆除信令；头节点将拆除信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点，拆除LSP隧道；
在LSP隧道拆除成功后，尾节点将拆除成功响应经由一个或多个中间节点发送至头节点；头节点向TRC-FE反馈拆除成功；以及TRC-FE向PD-FE反馈拆除成功。
图6示出了动态拆除LSP隧道的信令流程。如图6所示，具体包括以下处理：
步骤61，RACF中的PD-FE向TRC-FE下发会话结束消息；
步骤62，TRC-FE收到该消息后查找到相应的LSP，指示头节点TRE-FE将该业务流从该LSP映射中删除；
步骤63，TRE-FE收到映射删除指令后完成FTN映射表的更新，并反馈成功消息；
步骤64，TRC-FE收到映射表更新成功消息后回收该会话的LSP资源，当该LSP的所有会话都已结束或者所有空闲资源都已空闲，则开始进行LSP拆除，并向该LSP隧道的头节点的TRE-FE发送命令，指示其发起传送网的LSP隧道拆除信令；
步骤65，头节点的TRE-FE收到该命令后向后续节点发起LSP拆除信令，并等待回应；
步骤66，当完成整个LSP隧道的拆除，头节点收到后续节点的成功响应后，向TRC-FE反馈成功信息；以及
步骤67，TRC-FE于是PD-FE反馈资源收回成功信息。
综上所述，借助于本发明的技术方案，补充了现有标准对于基于MPLS-TE的NGN网络中如何进行LSP隧道建立机制的定义的空白；本发明适用于在NGN网络中网络运营商向用户提供基于会话的具有较强扩展性和实时性的服务的场景。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于多协议标签交换流量工程的下一代网络中标签交换路径隧道的建立方法，其特征在于，包括：
步骤S202，资源接纳控制功能中的策略决策功能单元向传送资源控制功能单元发送会话的资源请求；
步骤S204，所述传送资源控制功能单元接收到所述会话的资源请求后，进行路径计算以及网络资源分配，并通知头节点的传送资源执行功能单元发起标签交换路径隧道的建立信令；
步骤S206，所述传送资源执行功能单元将所述建立信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点，在所述头节点、所述一个或多个中间节点、和所述尾节点之间建立所述标签交换路径隧道；以及
步骤S208，在所述标签交换路径隧道建立成功后，所述尾节点将成功响应经由所述一个或多个中间节点发送至所述头节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S202中，建立所述标签交换路径隧道的命令包括服务质量要求。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S204中，传送资源控制功能单元接收到所述会话的资源请求后，检查是否存在已有的标签交换路径，并在不存在所述已有的标签交换路径的情况下通知所述头节点的传送资源执行功能单元发起所述建立信令。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S208之后，进一步包括以下处理：
所述头节点向所述传送资源控制功能单元反馈所述标签交换路径隧道建立成功；
所述传送资源控制功能单元为所述会话分配所述标签交换路径隧道的标签交换路径资源，并指示所述传送资源执行功能单元将所述会话的业务流映射到所述标签交换路径；以及在映射成功完成后，所述传送资源执行功能单元向所述传送资源控制功能单元反馈映射成功完成，并且所述传送资源控制功能单元向所述策略决策功能单元反馈映射成功完成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在已经建立所述标签交换路径隧道的情况下，如果所述策略决策功能单元向所述传送资源控制功能单元发送新的会话资源请求，并且已经建立的所述标签交换路径隧道的标签交换路径没有足够资源或所述标签交换路径的资源低于预定值的情况下，对所述标签交换路径隧道进行扩充。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，扩充所述标签交换路径隧道的处理包括以下处理：
所述传送资源控制功能单元重新进行路径计算和网络资源分配，并指示所述头节点的传送资源执行功能单元发起所述标签交换路径隧道的扩充信令；
所述传送资源执行功能单元将所述扩充信令经由一个或多个中间节点发送至尾节点；以及
当完成对所述标签交换路径隧道的扩充后向所述传送资源控制功能单元反馈扩充成功消息，所述传送资源控制功能单元对所述新的会话分配资源。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在已经建立所述标签交换路径隧道的情况下，如果所述策略决策功能单元向所述传送资源控制功能单元发送所述会话的结束消息，则进一步包括以下处理：
所述传送资源控制功能单元查找与所述会话对应的标签交换路径，并向所述头节点的传送资源执行功能单元发送将与所述会话的业务流从查找到的所述标签交换路径中删除的缩减信令；
所述头节点将所述缩减信令经由所述一个或多个中间节点发送至所述尾节点，删除所述会话的业务流；以及在删除成功后，所述传送资源控制功能单元回收所述会话的资源。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述标签交换路径隧道的标签交换路径中所有会话均结束的情况下，包括以下处理：
所述传送资源控制功能单元通知所述头节点发起所述标签交换路径隧道的拆除信令；
所述头节点将所述拆除信令经由所述一个或多个中间节点发送至所述尾节点，拆除所述标签交换路径隧道；
在所述标签交换路径隧道拆除成功后，所述尾节点将拆除成功响应经由所述一个或多个中间节点发送至所述头节点；
所述头节点向所述传送资源控制功能单元反馈拆除成功；以及
所述传送资源控制功能单元向所述策略决策功能单元反馈拆除成功。
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