CN101536428B - 用于跟踪网络参数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于出于限制通信量负载的目的而利用接入控制来跟踪通信网络、尤其是基于分组的IP网络的网络参数的方法，所述通信网络利用节点和位于节点之间的链路来构成，其中所述网络参数包括带有针对链路的链路权重的链路成本度量，在该方法中：a)有规律地确定该网络的通信量矩阵，b)根据当前的通信量矩阵确定经受接入控制的通信量的阻塞概率，c)检验所确定的阻塞概率是否满足按照计划的网络运行的准则，d)如果所述阻塞概率不满足该准则和/或根据当前的通信量矩阵对在接入控制范围内使用的极限的重新确定没有引起满足该准则的阻塞概率，则根据当前的通信量矩阵确定用于优化通信量通过该网络的传输的新的链路成本度量，e)基于新的链路成本度量确定针对在接入控制范围内使用的极限的新值，并在确定所述极限的新值之后检验在将极限重新固定到所述值的情况下是否满足该准则，f)如果满足该准则，则利用网络中的新的链路成本度量来配置链路权重，并且所述极限被规定到所述新值，其特征在于，在步骤d)，首先针对通信量通过该网络的传输而在不考虑故障情况的情况下对链路成本度量进行优化，并且如果在紧接着的步骤e)确定在基于不考虑故障情况被优化的新链路成本度量来重新固定所述极限时不满足该准则，则返回到步骤d)，并在考虑故障情况的情况下优化针对通信量通过该网络的传输的链路成本度量。

Description

用于跟踪网络参数的方法

本发明涉及一种用于出于限制通信量负载(Verkehrslast)的目的而利用接入控制来跟踪通信网络的网络参数的方法，所述通信网络利用节点和位于节点之间的链路构成。

目前最重要的网络领域研发之一是针对所谓的实时通信量的传输来对常规的数据网络或者分组网络进行进一步研发，所述实时通信量即语音、音频信息和视频信号。保障实时通信量的前提条件是维持所谓的业务品质特征。为了得到业务品质，所传输的通信量不允许超过延迟的阈值或等待时间的阈值、放弃分组的阈值和抖动(Jitter)(也就是单个分组的传输时间的波动)的阈值。用于维持业务品质参数的重要措施是对通过其应传输实时通信量的分组网络进行通信量限制。这样的通信量限制通常利用所谓的接入控制来进行，也就是说，要新传输的通信量必须被登记，并且只有当对该通信量的许可不会导致超过最大要许可的通信量的极限(亦称为预算(Budget))时，该通信量才被许可。

在固定限制通信量的接入控制的极限时，要考虑以下内容：一方面，对该极限的固定应该保障期望的传输质量，另一方面，应该将通过该网络传输的通信量进行优化，即应该将不许可通信量的概率尽可能最小化。因此，在固定极限时，通常遵循所谓的通信量矩阵(Verkehrsmatrix)，即遵循应在该网络的(边缘)节点之间被传输的通信量容量。作为适当地固定极限的度量(Mass)，常常使用所谓的阻塞概率，也就是不许可要在两个节点之间传输的通信量流的概率的量度或拒绝这种通信量流的频率的量度。一种公平固定极限的可能性是：固定这些极限来使得针对在任意方向通过该网络传输的通信量流的阻塞概率都相等。一种较经济的固定方式优选加载有高通信量的通信方向，以便如此提高通过该网络传输的总通信量。

要通过该网络传输的通信量(Vehrkehrsaufkommen)的变化以及由此该通信量矩阵导致被改变的阻塞概率。所述阻塞概率的变化可导致比所能输送的通信量更少的通信量通过该网络被传输。因此，运营商对所述接入控制的极限的调节在需要时与被改变的通信量情况手动匹配。

文献DE 10 2004 045980B3公开了一种用于跟踪网络参数的方法，其中网络的通信量矩阵有规律地被确定并被检验：经受接入控制的通信量的阻塞概率根据当前的通信量矩阵是否满足用于按照计划的网络运行的准则。在这种情况下，按照计划的网络运行尤其是在当所确定的阻塞概率位于阈值之下时被给出。在该方法中，在不满足按照计划的网络运行的准则时，首先尝试根据当前的通信量矩阵确定在接入控制范围内使用的极限的新值。如果阻塞概率在重新固定所述极限之后会满足用于按照计划的网络运行的准则，则所述极限被置到所述新值。此外，从该文献可知：在重新确定所述极限没有导致满足按照计划的网络运行的准则的情况下，在第二步根据当前的通信量矩阵借助优化来计算用于进行路由选择(Routing)的链路成本度量(Link-Kostenmetrik)的链路权重的新值。紧接着，借助所述新的链路成本度量再次检验：所述新的链路权重是否导致根据其满足按照计划的网络运行的准则的极限的值。如果该准则会被满足，则该网络利用该新的链路权重来配置。刚才所讨论的文献的缺点在于：通过优化链路权重来重新固定极限非常耗费计算时间，并且因此可导致该网络中的数据传输的延迟。

因此，本发明的任务是提出一种用于跟踪通信网络的网络参数的方法，在该方法中可以在通信量矩阵或网络拓扑变化时简单且快速地匹配接入控制的极限。

该任务通过独立权利要求来解决。本发明的扩展方案在从属权利要求中被限定。

根据本发明的方法被用于以多个节点和位于这些节点之间的链路为特征的通信网络，其中该通信网络优选为基于分组的IP网络(IP＝网际协议(Internet Protocol))。在这种情况下，该通信网络经受通过其来限制通信量负载的接入控制。通过规定预算或极限来实现所述接入控制，所述预算或极限说明了在该网络中登记的通信量直至哪个通信量负载可以通过该网络来传输。如果超过这些极限，则不再能够保障按照计划的网络运行，并且所登记的通信量被拒绝并不在该网络中被传输。在根据本发明的方法中，通过具有针对链路的链路权重的所谓链路成本度量来实现通信量的转发(亦称为“路由”)。

在根据本发明的方法中，以有规律的间隔确定网络的通信量矩阵(步骤a))。紧接着根据当前的通信量矩阵确定经受接入控制的通信量的(上文已提到的)阻塞概率(步骤b))。最后，在步骤c)检验所确定的阻塞概率是否满足按照计划的网络运行的准则。在该阻塞概率不满足该准则的情况下或在根据当前的通信量矩阵重新确定在接入控制的范围内使用的极限没有引起满足该准则的阻塞概率的情况下，则在步骤d)根据当前的通信矩阵来确定用于优化通信量通过该网络的传输的新的链路成本度量。接着，在步骤e)基于该新的链路成本度量确定在接入控制范围内使用的极限的新值，并在确定所述极限的新值之后检验：在将所述极限重新固定到这些值时是否满足该准则。如果这是这种情况，则在步骤f)利用网络中的新的链路成本度量来配置链路权重，并且所述极限被规定到所述新值。

根据本发明的方法的特点在于步骤d)的特别的改进方案，根据该步骤d)确定了用于优化通信量的传输的新的链路成本度量。与现有技术不同，在步骤d)，首先针对通信量通过该网络的传输在不考虑故障情况的情况下对链路成本度量进行优化，这所要求的计算工作量比考虑故障情况的优化所要求的计算工作量明显更少。不考虑故障情况的优化可理解为未将网络中的链路故障或节点故障包括在内的优化。这样的优化常常已经导致：在接下来的步骤e)能够确定在基于所述新的链路成本度量来重新固定极限时满足该准则。只有在步骤e)确定该准则基于不考虑故障情况被优化的新链路成本度量而不被满足的情况下，才再次返回步骤d)，并在考虑故障情况的情况下来优化针对通信量通过该网络的传输的链路成本度量。考虑故障情况的优化可理解为将节点故障或者链路故障一起考虑进去的优化。在这种情况下，只有当计算时间密集度更低的第一优化不成功时，才采用优化的第二步。因此，根据本发明的方法在许多情况下根据所建议的两步优化在短得多的时间内引起根据当前的通信量矩阵合适的极限或预算，通过这些极限或预算调节网络中的接入控制。

在根据本发明的方法的优选实施形式中，在考虑故障情况的情况下在必要时执行的对链路成本度量的优化包括第一优化，根据该第一优化：

-在多个优化过程中，在不考虑故障情况的情况下确定不同的链路成本度量、尤其是用于多路径路由(Multi-Path-Routing)的链路成本度量，

-针对预先给定的故障情况，这些链路成本度量的负载分布被记录到故障样式的列表中，以及

-从所述链路成本度量中选出在故障情况下产生最小的最大链路满载的那个链路成本度量。

这种优化要求非常少的计算时间，因为这种优化首先在不考虑故障情况的情况下确定了链路成本度量。紧接着，基于所确定的链路成本度量对来自故障样式列表的故障场景进行观察，并选出具有所有链路中最小的最大链路满载、优选为相对的链路满载的那个链路成本度量。因此，故障情况不在真正的优化中被考虑，而是紧接着通过最小的最大链路满载的准则被考虑。

在另一优选实施形式中，在考虑故障情况的情况下对链路成本度量的优化可替换于上述第一优化或者除了上述第一优化以外还包含第二优化，根据该第二优化，预先给定的故障样式的列表被预先给定，并且针对预先给定的故障样式的列表在最大的、优选为相对的链路满载方面对链路成本度量、尤其是用于多路径路由的链路成本度量进行优化，其中该优化目标尤其是最小的最大链路满载。这种方法虽然是计算时间密集的，可是为每个可能的故障场景提供了最佳的链路成本度量。

在根据本发明的方法的另一实施形式中，既使用第一优化又使用第二优化，其中首先执行第一优化，并在接下来的步骤e)规定在基于根据第一优化被优化的链路成本度量来重新固定极限时不满足该准则的情况下返回到步骤d)并执行第二优化。通过这种方式，提供一种多级方法，在该多级方法中逐步改进该优化，以便使得阻塞概率满足按照计划的网络运行的准则。

在本发明的另一优选实施形式中，如果该准则不被满足，则对网络运营商发出警报。该网络运营商可能引入相对应的对策，以便匹配其网络来使得所登记的通信量负载可在网络中被承载。

根据特别优选的实施形式，按照计划的网络运行的准则通过维持阻塞概率的阈值被给出。

在本发明的另一改进方案中，在确定极限的新值时考虑该网络的拓扑，其中尤其是该网络拓扑的变化触发执行根据本发明的方法。通过这种方式保证了网络参数总是与当前的网络拓扑相匹配。

在另一实施形式中，借助中央网络控制服务器来执行根据本发明的方法，其中所述中央网络控制服务器在执行本方法期间优选地将一个或多个网络参数提供给网络运营商。在另一实施形式中，这些被提供的网络参数包括阻塞概率和/或节点之间的分组延迟和/或节点之间的分组丢失。优选地，该中央网络控制服务器对当前的和以前的网络参数加以考虑并将所述当前的和以前的网络参数存储在相对应的数据库中。

在根据本发明的方法的另一改进方案中，由中央网络控制服务器提供的网络参数被网络经营商调用和/或自动地被传送给网络运营商。

在一种实施形式中，中央网络控制服务器可根据网络参数为网络运营商确定费率表。在确定这种费率表时，中央网络控制服务器优选地根据所收集到的测量数据确定在相应的时间期望的通信量负载并由此估计：在不发生节点故障和/或链路故障的情况下，该网络在相应的时间还可承载多少附加的通信量负载。在优选的实施形式中，在确定所述费率表时考虑由网络运营商提供的函数，该函数根据时间说明费率变化如何改变通信量负载，其中中央网络控制服务器借助该函数计算哪种费率变化在相应的时间导致网络中的均匀的通信量负载。

除了上述方法以外，本发明还涉及一种通信网络，该通信网络被构造来使得在该通信网络中可执行根据本发明的方法。这种通信网络优选地包括：中央网络控制服务器、多个路由器以及多个网络接入控制计算机，其中在每个节点中设置路由器，其中给每个路由器分配网络接入控制计算机。

除了通信网络以外，本发明还涉及一种用于在上述通信网络中用作中央网络控制服务器的网络计算机，其中所述网络计算机被构造用于分布式地执行根据本发明的方法，并且所述网络计算机具有用于执行本方法的部分步骤的装置以及用于出于分布式地执行本方法的目的而与至少一个其它的设备进行通信的装置。

接下来在实施例的范围内借助附图对本发明主题进行进一步的阐述，其中：

图1示出根据本发明的本方法实施形式的流程图，

图2示出在改变网络拓扑时具有附加设置的输入的图1的流程图，

图3示出具有对于本发明必需的功能的网络控制服务器的示意图，以及

图4示出分组交换的通信网络的布局，在该通信网络中可执行根据本发明的方法。

在图1中示出根据本发明的方法的实施形式的各个周期性执行的步骤：

1：计算通信量矩阵。

2：计算阻塞概率。

3：检验所述阻塞概率是否超过阈值。如果未超过，则在周期持续时间之后再次重新计算通信量矩阵。如果超过阈值，则继续进行第4项。

4：重新计算接入控制的极限。对所计算的极限的匹配可以基于经验值附加地进行。根据经验，所计算的或者额定的极限可被超过，因为实际传输的通信量通常比针对该传输所登记的通信量要小。由此可以推导出超额订出(Ueberbuchung)的经验值(第5步)，并相对应地匹配极限(第6步)。

5：将超额订出的经验值包括在内。

6：按照超额订出来匹配极限。

7：计算阻塞概率。

8：检验计算出的阻塞概率是否低于阈值。如果阈值未被超过，则在周期持续时间之后再次进行通信量矩阵的重新计算。否则，进行第9步。

9：重新优化链路成本度量，其中示例性地说明ECMP优化。在第9步首先进行不考虑故障样式的优化，即针对没有节点故障或链路故障的正常情况来优化链路成本度量。

10：重新计算极限。类似于上面的第5步，基于不考虑故障情况被优化的新链路成本度量来确定极限，其中在必要时基于经验值再次进行匹配。优选地在不考虑故障情况的情况下进行新的极限或者预算的计算。

11：基于新的极限计算阻塞概率。

12：检验所述新计算出的阻塞概率是否低于阈值。如果未遵循该门限准则，则转到第9’步。

9’：可是在考虑故障情况的情况下，类似于在前的第9步，重新优化链路成本度量。在这种情况下，尤其是执行基于权利要求2的重新优化，该重新优化必需少量的计算时间。

10’：类似于第10步，重新计算具有新的链路成本度量的极限。在这种情况下，在确定极限时优选地对故障情况的出现一起加以考虑。

11’：基于在第10’步计算出的新极限来计算阻塞概率。

12’：类似于第12步，检验所述新计算出的阻塞概率是否低于阈值。如果未遵循该门限准则并且对链路成本度量进行优化之后的结果也没有比之前好得多(即该阻塞概率没有变得明显更小)，则在第15步通知网络运营商：这由带有标识“不，并且没有好很多(no，and noteven much better)”的箭头表明。如果在第12’步满足门限准则，则在第13步根据新的链路成本度量配置路由器。紧接着在第14步，接入控制的极限被规定到所述新计算出的值。如果会出现以下情况：门限准则虽然总是不被满足，可是阻塞概率明显更接近于阈值，则一方面在第15步通知网络运营商，而另一方面在第13步也基于新计算出的链路度量进行路由器配置。此外，在第14步，接入控制的极限被规定到所述新计算出的值。

图2示出根据图1的行为方式的扩展。在图2的方法中，第5步的对极限的重新计算不仅在第3步的超过阈值的情况下进行，而且还在网络中的拓扑变化时进行。在这种情况下，网络中的拓扑的变化在分析步骤16被检测到，其中在该步骤尤其是确定网络中的链路的故障。此外，在这种情况下使用定时器17，如果链路发生故障，则该定时器17开始运行。只有当预先给定的时间段在网络中的发生故障的链路没有再次恢复的情况下期满时，才触发根据第4步的计算。由此保证了只有在发生较长时间的永久性链路故障的情况下才执行对极限的重新计算。

还可以改变参照图1和图2所述的方法来使得：只要第12’步的阻塞概率不低于阈值，就在执行了第9’步的优化和紧接着执行了第10’步、第11’步和第12’步之后再次执行另一优化。在这种情况下，该另一优化是相对于在前的优化9’被改进过的优化，可是该改进过的优化必需更多的计算时间。尤其是可以采用根据权利要求3所述的优化。在执行该另一优化之后类似地进行以下其它步骤：重新计算极限、计算阻塞概率以及检验所述阻塞概率是否低于阈值。在进行了检验之后，根据该检验的输出来引入相同的、参照在前的第12’步所阐述的步骤。

根据本发明的方法可配备有多个选项和扩展。在一种变型方案中，网络控制服务器NCS可以执行与网络的所谓的GoS参数或者QoS参数(GoS＝服务等级(Grade of Service)，QoS＝服务质量(Quality ofService))有关联的计算。在这种情况下，对于网络用户有关的这种GoS参数或QoS参数被考虑。这种参数是阻塞概率、极限或者预算以及所选择的针对用于管理网络接入控制计算机NAC中的网络接入的算法的参数。网络控制服务器例如知道网络中的阻塞概率，更确切地说不仅根据本身的计算而且根据网络接入控制计算机上的测量知道网络中的阻塞概率。网络控制服务器然后在适当的接口上使得该量可供网络运营商使用，以致该网络运营商可以针对一定的、与终端用户达成协议的通信量供应也做出阻塞概率的承诺。

根据本发明，可以将任意的、在网络控制服务器中计算出的数据或参数在适当的接口上提供给网络运营商使用。在这种情况下，优选地提供对于SLA(SLA＝服务水平协议(Service Level Agreement))或者SLS(SLS＝服务水平规范(Service Level Specification)，SLA的部分)有关的这种数据。网络运营商接着可以在其与其用户订立的SLA中使用这些参数。在这种情况下，这些参数尤其是与阻塞概率、分组延迟和分组丢失有关。在分组延迟的情况下，网络控制服务器可以基于针对网络接入控制计算机所选出的用于计算有效带宽的算法、基于现有预算和基于从网络拓扑中已知的分组在网络线路上的传输时间来确定：要预期从输入端到输出端穿过网络的分组通过时间的哪种分布。相对应地，网络控制服务器根据要求使得每个输入端-输出端-节点对的相对应平均值或者整个网络上的相对应平均值可供网络运营商使用(可能用相应的通信量进行加权)。在分组丢失的情况下，网络控制服务器可以基于所使用的接入控制算法和简单的分析模型(例如M/D/1-s排队模型)来估计哪些分组丢失类型是要预期的，并且该网络控制服务器对每个输入端-输出端-节点对或在网络范围内取平均地使得这些分组丢失可供网络运营商使用。

在根据本发明的方法中，还可能进行下面的其它选项：

-针对阻塞、延迟和丢失的极限值或者可以基于网络中的调节过的参数来确定，或者可以承担相反的路径，据此网络运营商预先给定极限值，并且网络控制服务器选择网络接入计算机的相对应的运行参数。这对于延迟和丢失来说是可能的。阻塞概率分别根据网络接入算法、预算和通信量供应得出。如果网络运营商预先给定阻塞值，则当超过该预先给定的值时，网络控制服务器可发出警报。

-如上所述，网络参数可以通过网络运营商来调用。可替换地，所述参数也可以直接通过适当的方法(协议、数据接口)并入该运营商的合同管理中，所述合同管理为终端用户提供SLA。所述由网络运营商保证的参数可以例如在自动生成的网页上被提供。

-可以使目前的QoS参数(尤其是阻塞概率、延迟分布和丢失)在自动生成的网页上被调用，以致用户可以(在运营商的测量体系架构中取得一定信任的情况下)自己确信维持所述参数。

-网络控制服务器通过来自网络的、对于该网络控制服务器已知的SLA参数有关的测量值来记(fuehren)历史，或将这些值存储在数据库中。由此支持了运营商的质量管理，并且该运营商可以在用户抱怨的情况下对自己的测量值进行检验。

-根据网络运营商的愿望，所述参数可以在时间上取平均值，或者可以仅使用对于主通信时间(例如主通信小时)的通信量供应有效的参数。

-也可以将网络控制服务器的关于网络中的线路故障的频率和持续时间的经验包括在阻塞值中。

在根据本发明的方法的另一变型方案中存在以下可能性：只要网络运营商为其预定带有QoS保证的带宽的用户提供与负载相关的费率，则网络控制服务器可以制订或者至少验证该网络运营商所使用的费率。这可以由此来实现：网络控制服务器自动制订费率表(即关于针对哪些带宽在哪个时刻须支付多少费用的信息)，其中网络控制服务器为此使用从测量数据中收集的关于在哪个时间要预期哪些通信量供应的经验。网络控制服务器可以由此估计：在相应的时间还可承载多少附加的通信量供应。借助附加的、要由运营商提供的函数F1，网络控制服务器接着可以估计哪些费率变化分别针对哪些时间被提供。在这种情况下，函数F1将对(费率变化，时间)映射到相对应的、预期的对通信量的额外供应。可以预期，所述关于费率变化的函数具有负导数，即费率的下降将导致登记的通信量供应的上升。在这种情况下，网络控制服务器通过使函数F1逆转来确定在相应的时间合理的费率变化，其目的是，保证网络在这些时间的均匀满载和运营商尽可能高的收益。

在使用与负载相关的、由网络控制服务器计算出的费率时，下面的选项是可能的：

-分别由网络控制服务器计算的费率自动地通过适当的接口(例如自动产生的网页或者作为在业务用户与网络接入控制计算机之间的信令的组成部分)提供给终端用户使用。

-可替换地，网络控制服务器将所建议的费率仅提供给网络运营商，该网络运营商因此偶尔对其公布的费率进行检验。

-网络运营商可以固定地预先给定所期望的日间的费率极限，并使得网络控制服务器自己能确定费率。在后者情况下，运营商可以预先给定费率窗的最大数目和最小持续时间。

-通过网络控制服务器在通信量低的时段缓慢地并且以小步长降低费率以及观察通信量供应的变化，该网络控制服务器可以自己根据经验来确定通常由运营商提供的上述函数F1。

-网络运营商可以在自动运行的情况下明确地预先给定费率的下限。

-可以针对不同的网络输入和针对不同的边缘与边缘关系(Rand-zu-Rand-Beziehung)独立地选择函数F1或者函数F1可以对于整个网络被假设为同类的。

利用根据本发明的方法尤其是可以实现以下优点：在度量优化的情况下，网络控制服务器的反应通过使用节省计算时间的度量计算在没有故障情况的情况下被加速，以致与该网络控制服务器在受到故障情况影响的情况下立即执行耗费计算时间的优化相比，该网络控制服务器可以在紧要情况下(过高阻塞，必须优化度量)更快地找到好的解决方案。

根据本方明的变型方案在网络控制服务器与网络运营商之间传送网络参数为网络运营商减小了在规定针对SLA的参数时的花费。此外，减小了网络运营商因为未维持在SLA中所规定的参数而必须承担补偿费用的风险。

在本发明的其中网络控制服务器确定与负载相关的费率的变型方案中，这种费率可能通过网络运营商更简单地实现，而且该网络可以没有大风险地通过网络运营商更好地加满负载。

图3示出具有用于根据本发明的行为方式的功能的网络控制服务器的结构。该网络控制服务器得到三种不同类型的输入，更确切地说是该网络的路由器的输入或所谓的路由器控制代理(Router ControlAgent，RCA)1的输入，其将信息供给用于拓扑分析的模块2和用于控制链路负载的模块3。另一输入来自网络控制实体或网络接入控制计算机4，所述网络控制实体或网络接入控制计算机4将当前的、针对接入控制的极限的满载和其它信息传送给用于监控预算利用的模块5。最后，存在以下可能性：通过用户接口7输入所计划的通信量矩阵、业务、评价准则等。该网络控制服务器的中央组成部分是用于判断网络的运行状态并用于进行策略决定的模块8。可能以预处理过的或预加工过的形式、例如借助预处理模块6将该网络控制服务器的整个输入导入给该模块。该模块包含用于要作出的决策的组成部分9和用于判断不同场景的组成部分10。借助中央模块8产生如下信息或结果：优化过的链路度量11、新计算出的针对接入控制的极限12、可能通过经验值被匹配的13和利用解释对策略进行预加工14。该网络控制服务器具有如下输出模块：用于路由器的配置器15、针对用于接入控制的极限的配置器16和用于要转交给网络运营商或网络管理的信息的用户接口17。

可以使用该网络控制服务器，以便实施图1或图2中所示的方法。可替换地，这些方法也可以在其它设备元件中(可能以分布式的形式)被实现。

图4示出分组交换的通信网络的片段，在该片段中可以采用根据本发明的方法。该通信网络包括六个网络节点或路由器R1到R6。网络节点R1分别通过连接路径与网络节点R2和R3连接。网络节点R2再分别通过连接路径与网络节点R3和R4连接，网络节点R3再分别通过连接路径与网络节点R4和R5连接。网络节点R5和R6分别通过连接路径与网络节点R6连接。

接下来借助图4示例性地阐述：如何将数据分组在考虑链路成本度量的情况下借助哈希函数方法从(输入)网络节点R1转发或路由到(目标)网络节点R6，以及如何划分数据分组。方括号中的数字表示针对连接路径或者链路的在此种情况下要理解为双向的成本度量。这对于网络节点R1与R2之间的连接路径来说为1，对于网络节点R1与R3之间的连接路径来说为2，对于R2-R3为1，对于R2-R4为2，对于R3-R4为1，对于R3-R5为1，对于R4-R6为2以及对于R5-R6为2。大括号中的说明应表示：如果网络节点R1中的哈希函数H1提供自变量为地址组合A的H1值＝0，即H1(A)＝0，则网络节点R1将具有地址组合A的数据分组转交到网络节点R2，或者如果自变量为地址组合A的哈希函数H1等于1，即H1(A)＝1，则网络节点R1将具有地址组合A的数据分组转交到网络节点R3。相对应地，网络节点R2将具有自变量为A的哈希函数H2＝0的数据分组转交到网络节点R4，并且将具有自变量为A的哈希函数H2＝1的分组转交到网络节点R3。网络节点R3将具有自变量为A的哈希函数H3＝0的分组转交给网络节点R4，并且将具有自变量为A的哈希函数H3＝1的分组转交给网络节点R5。网络节点R4和R5在该例中不应继续划分数据分组或通信量并且应将所述数据分组或通信量转交到网络节点R6。

在考虑故障情况或故障样式的同时对链路成本度量进行优化时，可以应用以下选项：

-系统地将要考虑的故障样式例如预先给定为以下成份的组合：“无故障”、“所有单个链路故障”、“所有双重链路故障”、“所有节点故障”。

-将要考虑的故障样式预先给定为要观察的场景的列表。

-例如根据商业关系确定所述要观察的场景，以致特别好地保护最重要用户的通信关系。

-通过在相对应的位置有针对性地产生多路替换方案来特别保护重要的通信路径或者常发生故障的链路。

-在所述要考虑的场景的列表中只包括不是在物理层上(例如通过SONET/SDH)已经被捕获的这种链路故障。

-如果采用具有不同可支配性的路由器：

则在要考虑的节点故障的列表中仅包括那些可支配性更低的路由器(例如因为并不是所有的部件都被加倍)。

-根据长时间地观察网络运行时的故障频率来自动地确定要考虑的故障部件。

-根据来自物理层(传输网络，例如来自自动交换光网络ASON(Automatically Switched Optical Network)/自动交换传输网络ASTN(Automatically Switched Transport Network)的信令信息)的关于现有的备用路径的信息来自动确定要考虑的故障部件。

在进行其中首先在多个优化过程中不考虑故障情况地确定不同的链路成本度量(如在权利要求2中所限定的那样)的优化时，如下选项是可能的：

所述不考虑故障情况的优化过程(第一步)仅将那些分别在良好情况下已产生最小的最大链路负载的度量包括在接下来的选择中。这可以是绝对准则，或者可以是相对准则。例如，可以仅将最佳度量和这种其中最大链路负载不再比给出的因数(例如对于10％来说为1.1)更差的度量包括在选择回合(第二步)中。通过该预选(附加的选择步骤)，调节了在良好情况下的满载与故障情况下的满载之间的权衡。

Claims (21)

1.一种用于出于限制通信量负载的目的而利用接入控制来跟踪通信网络的网络参数的方法，所述通信网络利用节点和位于节点之间的链路构成，其中，所述网络参数包括带有针对链路的链路权重的链路成本度量，在该方法中：

a)有规律地确定该网络的通信量矩阵，

b)根据当前的通信量矩阵确定经受接入控制的通信量的阻塞概率，

c)检验所确定的阻塞概率是否满足按照计划的网络运行的准则，

d)如果所述阻塞概率不满足该准则和/或根据当前的通信量矩阵对在接入控制的范围内使用的极限的重新确定没有引起满足该准则的阻塞概率，则根据当前的通信量矩阵确定用于优化通信量通过该网络的传输的新的链路成本度量，

e)基于该新的链路成本度量确定用于在接入控制范围内使用的极限的新值，并在确定所述极限的新值之后检验：在将极限重新固定到所述新值的情况下是否满足该准则，

f)如果满足该准则，则利用网络中的新的链路成本度量来配置链路权重，并且所述极限被规定到所述新值，

其特征在于，

在步骤d)，首先针对通信量通过该网络的传输在不考虑故障情况的情况下对链路成本度量进行优化，并且如果在紧接着的步骤e)确定在基于不考虑故障情况被优化的新链路成本度量来重新固定极限时不满足该准则，则返回到步骤d)，并在考虑故障情况的情况下优化针对通信量通过该网络的传输的链路成本度量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在考虑故障情况的情况下对链路成本度量的优化包括第一优化，根据该第一优化，

-在多个优化过程中，在不考虑故障情况的情况下确定不同的链路成本度量，

-对于预先给定的故障情况，所述链路成本度量的负载分布被记录到故障样式的列表中，以及

-从所述链路成本度量选出在故障情况下产生最小的最大链路满载的那个链路成本度量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述链路成本度量是用于多路径路由的链路成本度量。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在考虑故障情况的情况下对链路成本度量进行的优化包括第二优化，根据该第二优化，

-给出预先给定的故障样式的列表，

-关于最大链路满载来优化针对预先给定的故障样式的列表的链路成本度量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

在考虑故障情况的情况下对链路成本度量进行优化时，首先执行第一优化，并且如果在紧接着的步骤e)确定在基于根据第一优化所优化的链路成本度量来重新固定极限时不满足所述准则，则返回到步骤d)并执行第二优化。

6.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，

如果不满足所述准则，则对网络管理发出警报。

7.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，

通过遵循阈值给出所述准则。

8.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，

在确定所述极限的新值时，考虑网络拓扑的变化。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，

通过网络拓扑的变化来触发执行用于跟踪网络参数的方法。

10.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，

借助中央网络控制服务器执行该方法。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

所述中央网络控制服务器在执行该方法期间将一个或多个网络参数提供给网络运营商。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，

被提供的所述网络参数包括阻塞概率和/或节点之间的分组延迟和/或节点之间的分组丢失。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，

所述中央网络控制服务器将当前的和以前的网络参数存储在数据库中。

14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，

由所述中央网络控制服务器所提供的网络参数被网络运营商调用和/或自动地被传送给网络运营商。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，

所述中央网络控制服务器根据所述网络参数为网络运营商确定费率表。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，

在确定所述费率表时，所述中央网络控制服务器根据所收集的测量数据确定在相应的时间预期的通信量负载，并由此估计：在相应的时间，在网络的节点和/或链路不发生故障的情况下还可以承载多少附加的通信量负载。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，

在确定所述费率表时，考虑由网络运营商提供的函数，所述函数根据时间说明费率变化如何改变通信量负载，其中所述中央网络控制服务器借助所述函数计算哪种费率变化在相应的时间导致该网络中的均匀的通信量负载。

18.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述通信网络是基于分组的IP网络。

19.一种用于出于限制通信量负载的目的而利用接入控制来跟踪通信网络的网络参数的系统，所述通信网络利用节点和位于节点之间的链路构成，其中，所述网络参数包括带有针对链路的链路权重的链路成本度量，其特征在于，

所述系统具有：

用于有规律地确定该网络的通信量矩阵的装置，

用于根据当前的通信量矩阵确定经受接入控制的通信量的阻塞概率的装置，

用于检验所确定的阻塞概率是否满足按照计划的网络运行的准则的装置，

用于如果所述阻塞概率不满足该准则和/或根据当前的通信量矩阵对在接入控制的范围内使用的极限的重新确定没有引起满足该准则的阻塞概率则根据当前的通信量矩阵确定用于优化通信量通过该网络的传输的新的链路成本度量的装置，

用于基于该新的链路成本度量确定用于在接入控制范围内使用的极限的新值并用于在确定所述极限的新值之后检验在将极限重新固定到所述新值的情况下是否满足该准则的装置，

用于在满足该准则的情况下利用网络中的新的链路成本度量来配置链路权重并且将所述极限规定到所述新值的装置，

其中，首先针对通信量通过该网络的传输在不考虑故障情况的情况下对链路成本度量进行优化，并且如果在紧接着的步骤确定在基于不考虑故障情况被优化的新链路成本度量来重新固定极限时不满足该准则，则根据当前的通信量矩阵确定用于优化通信量通过该网络的传输的新的链路成本度量，并在考虑故障情况的情况下优化针对通信量通过该网络的传输的链路成本度量。

20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述通信网络包括中央网络控制服务器、多个路由器以及多个网络接入控制计算机，其中在通信网络中的每个节点中设置路由器，其中给每个路由器分配网络接入控制计算机。

21.根据权利要求19或20所述的系统，其特征在于，

所述通信网络是基于分组的IP网络。

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