CN102696203B - 带宽保证系统、无线节点设备和带宽保证方法 - Google Patents

Abstract

为了在通过自适应调制降低通信容量时不对无法再保证通信带宽的数据传输线路的信号连续性产生影响的情况下建立备选路径，包括：第一无线节点装置，用于在无线传输信道部分的通信质量恶化时，针对执行减小通信带宽的自适应调制的触发，对通信质量设置具有预定宽度的自适应调制转换余量；以及在执行自适应调制之前，在自适应调制转换余量中，命令在无线传输信道部分中建立了LSP(标签交换路径)的发起者节点针对需要转移到备选路径的恢复的LSP预留备选LSP的带宽，并转换到备选LSP；以及作为发起者节点的第二无线节点装置，根据来自第一无线节点装置的命令，预留备选LSP的带宽，执行到备选LSP的转换，并断开已转换到备选LSP的所述LSP。

Description

带宽保证系统、无线节点设备和带宽保证方法

技术领域

本申请涉及带宽保证系统、无线节点设备和带宽保证方法，更具体地，涉及包括采用自适应调制的无线节点设备的MPLS(多协议标签交换)网络中的带宽保证系统、无线节点设备和带宽保证方法。

背景技术

易于受到降雨衰减影响的使用微波(尤其是准毫米波波段)的无线系统采用自适应类型的编码/调制(以下称为自适应调制)，以改善无线链路的可用性。自适应调制是使用无线电波作为受外因影响的通信介质来实现宽频带和稳定的无线通信的技术。并且，自适应调制是根据无线电波的传播环境的变化(例如，误比特率的波动)来改变调制方法的技术。自适应调制可以通过在传播环境条件恶化时执行低比特率调制来抑制错误率的增加，从而避免出现通信质量恶化。自适应调制可以通过在传播环境条件良好时执行高比特率调制来实现高传输速率。

调制方法有BPSK(二进制相移键控)、QPSK(正交相移键控)和16QAM(16正交幅度调制)等。在每种调制方法中，可以在每个符号中传送的比特数在BPSK的情况下为1比特，在QPSK的情况下为2比特，以及在16QAM的情况下为4比特。每种调制方法中的误比特率特性按照BPSK、QPSK和16QAM的顺序恶化。

因而，当无线电波的传播环境不好时，使用BPSK和QPSK，它们是具有强错误容限的调制方法。此外，当无线电波的传播环境良好时，传输速率的优先级高于错误容限，例如，将指示了QPSK的双倍传输速率的16QAM用作调制方法。

另一方面，存在MPLS作为构成网络的技术。

MPLS是引入标签的概念以实现对与包括路由器的网络中层3框架无关的灵活的路径控制的技术。换言之，MPLS是将标签附在位于层2的数据链路报头和层3的IP(因特网协议)分组报头中间的位置、并基于标签中包括的信息以高速传输分组的技术。因此，MPLS可以实现不受IP地址约束的分组的路由。

使用被称为标签路径(以下称为LSP：标签交换路径，这是固定路径)的连接来传输MPLS的边缘节点之间的业务。因此可以说，MPLS将面向连接的机制引入了无连接的IP网络。并且，MPLS可以在LSP经过的每个链路中使用信令协议，显式地建立并控制具有大于所请求带宽的空闲带宽的路径。信令协议有CR-LDP(基于路由受限标签分发协议)和RSVP-TE(资源预留协议流量工程)等。换言之，在MPLS中，规定了有效使用整个网络的带宽资源并保证通信质量的技术。

MPLS使用考虑了可用带宽的约束等的路径计算算法来计算能够提供通信所需带宽的路径。在执行通信之前，在每个路由器中预留这样获得的路径。也就是说，在每个路由器中保证与路径相对应的带宽。结果，保证了通信质量并更有效地使用网络的带宽资源。

在专利文献1(日本专利公开No.2006-287549)中公开了一种带宽控制技术，用于控制通信带宽，同时抑制对通信系统中通信的影响，该通信系统通过将与自适应调制相对应的无线设备和MPLS路由器连接而构建。该技术解决了以下技术问题：如果不考虑在MPLS路由器上预留的通信带宽而执行无线设备的自适应调制，则由于通过自适应调制减小通信带宽而导致实际无法传输本应能够以预留带宽传输的数据。

专利文献1中公开的MPLS路由器在从无线设备接收调制方法改变为低级的通知时，搜索与减小量的通信带宽相对应的通信路径要转移到的备选路径。并且，当发现备选路径时，MPLS路由器改变原始无线电路中的调制方法，同时使用备选路径。即使未发现备选路径，在执行通信路径的断开之后改变调制方法。换言之，当执行将调制方法改变为低级时，且当发现了备选路径时，经由其它相邻MPLS路由器保持由于调制方法改变为低级而导致无法再被容纳的通信路径的通信。此外，即使未发现备选路径，MPLS控制器通过首先对由于将调制方法改变为低级而导致无法再被容纳的通信路径执行释放处理来控制通信带宽，同时抑制对通信的影响。

专利文献2(专利申请WO2006001308的PCT国际公开的国家再公开)公开了一种无线链路系统，可以依据与无线链路的传播环境的改变关联出现的带宽的波动来重新配置路径。在该系统中，多个无线节点设备中的任意无线节点设备检测与其相连的自身无线链路的传输状态，并基于所检测到的无线链路的传输状态来改变无线链路的调制方法。此外，该无线节点设备向路径控制设备发送指示改变后的调制方法和使用在其中调制方法改变的无线链路的路径数目的信息。路径控制设备基于从无线节点设备发送的、指示调制方法和使用在其中调制方法已经改变的无线链路的路径数目的信息，检测需要路径改变的路径，并根据整个无线链路的状态确定新的路径。

此外，MPLS网络具有恢复功能，针对在MPLS网络中出现的故障来计算故障减缓(relief)的备选路径，并执行建立新LSP的处理。在MPLS网络中，当在LSP使用的链路中出现故障时，向LSP的发起者节点通知与故障事件有关的信息。RSVP(资源预留协议)的通知消息用于该通知，借此，从故障部分的节点向执行故障减缓的发起者节点直接通知故障事件。接收到通知消息的发起者节点计算备选路径和新近建立的LSP。在专利文献3(日本专利申请公开No.2005-333383)中公开了像这样的MPLS网络的故障减缓处理方法。

专利文献3公开的技术减小了选择故障部分中包括的不同路径作为备选路径的可能性，并使得能够稳定地执行故障减缓处理。根据该技术，当在MPLS网络的任一路径出现故障时，从检测到故障的节点发送作为故障事件信息的通知消息。当接收到通知消息时，执行故障减缓的节点通过使用该接收作为触发器，开始测量保护时间。在该保护时间期间，收集OSPF(开放最短路径优先)的路由协议的LSA(链路状态广告)。当完成保护时间时，执行故障减缓的节点基于通知消息和OSPF的LSA来执行备选路径计算，并通过执行恢复处理来执行故障减缓。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利申请公开No.2006-287549

[专利文献2]专利申请WO2006001308的PCT国际公开的国家再公开

[专利文献3]日本专利申请公开No.2005-333383

发明内容

[技术问题]

在采用自适应调制的无线系统中，传输容量和通信质量是彼此相反的要素。当传输容量增加时，错误容限变低，通信质量恶化。另一方面，当传输容量降低时，错误容限变高，提高了通信质量。因此，当发生天气改变所引起的微波的衰减时，通过降低传输容量来执行控制，以确保所需通信质量，并提高错误容限。

将参照图12至14来具体描述。

图12是包括采用自适应调制的无线节点设备1101-1106的网络。从无线节点设备1101向无线节点设备1106建立经由无线节点设备1103的传输线路。作为传输线路，使用VLAN(虚拟局域网)和QoS(服务质量)等来建立高优先级数据传输线路L101和低优先级数据传输线路L102。用户通过这两种数据传输线路发送和接收通信数据。

当在无线节点设备1103与无线节点设备1105之间的部分(W104)中由于天气等的改变而导致出现了微波的衰减时，无线节点设备1103和1105中的每一个降低传输容量，以确保所需通信质量。

图13是示出了当由于自适应调制而降低传输容量时的问题的示意图。图13(a)指示在执行自适应调制之前无线节点设备1103与无线节点设备1105之间的数据传输线路的状态，以及图13(b)指示在执行自适应调制之后数据传输线路的状态。在图13(a)中，保证高优先级数据传输线路L101与低优先级数据传输线路L102二者的通信带宽。然而，当执行降低传输容量的自适应调制以确保与传输环境的恶化相关联的所需通信质量时，无法再确保高优先级数据传输线路L101与低优先级数据传输线路L102二者的通信带宽。因此，执行优先确保高优先级数据传输线路L101的通信带宽的QoS控制。因而，如图13(b)所示，无法再确保低优先级数据传输线路L102的通信带宽，断开数据传输线路L102，无法再执行通信。

在专利文献1公开的技术中，MPLS路由器在从无线设备接收到调制方法改变为低级的通知时，搜索与减小量的通信带宽相对应的通信路径要转移到的备选路径。并且，经由备选路径保持无法再容纳的通信路径的通信。

此外，在专利文献2公开的技术中，针对与无线链路的传播环境的改变关联出现的带宽的波动，向路径控制设备发送指示调制方法和使用在其中调制方法发生改变的无线链路的路径数目的信息。路径控制设备基于该信息检测需要路径改变的路径，并根据整个无线链路的姿态确定新路径。

然而，专利文献1中公开的技术在从无线设备接收到调制方法改变的通知之后搜索备选路径并执行到备选路径的转换。此外，类似于接收到与在其中改变了调制方法的无线链路有关的通知之后，专利文献2中公开的技术针对检测所要求的路径改变所需的路径执行控制。

因而，在专利文献1和专利文献2公开的技术中，在从通过实际执行自适应调制以降低传输容量到将业务转换到备选路径期间，会丢弃一些数据。

图14是示出了在这样建立备选路径的过程中出现数据传输线路断开的状态的说明图示。

这意味着，存在在低优先级数据传输线路中频繁出现数据丢弃的风险变高的问题，这是因为，在由于天气等改变的频繁出现而导致无线电波传播环境频繁改变的情况下，频繁地执行自适应调制操作。

本发明的目的是提供解决上述问题的带宽保证系统、无线节点设备和带宽保证方法，并且可以在不针对由于通过自适应调制降低传输容量而导致无法再保证通信带宽的数据传输线路的信号连续性产生影响的情况下建立备选路径。

[问题的解决方案]

为了实现上述目的，根据本发明的带宽保证系统的特征在于包括：配置MPLS(多协议标签交换)网络的第一无线节点装置，用于在无线传输信道部分的通信质量恶化时，针对执行减小通信带宽的自适应调制的触发，对通信质量设置具有预定宽度的自适应调制转换余量；以及在执行自适应调制之前，在自适应调制转换余量中，命令在无线传输信道部分中建立了LSP(标签交换路径)的发起者节点针对需要转移到备选路径的恢复的LSP预留备选LSP的带宽，并转换到备选LSP；以及作为所述发起者节点的、配置MPLS网络的第二无线节点装置，根据来自第一无线节点装置的命令，预留备选LSP的带宽，执行到备选LSP的转换，并断开已转换到备选LSP的LSP。

此外，根据本发明的无线节点设备的特征在于包括：无线部分状态监视装置，用于监视无线传输信道部分的通信质量，并输出通信质量状态信息；自适应调制控制装置，用于在无线部分状态监视装置输出的通信质量状态信息达到了提前设置并成为执行自适应调制的触发的自适应调制阈值时，执行减小无线传输信道部分的通信带宽的自适应调制；以及恢复控制装置，用于在无线部分状态监视装置输出的通信质量状态信息在达到自适应调制阈值之前达到了预定阈值时，命令在无线传输信道部分中建立了MPLS(多协议标签交换)的LSP(标签交换路径)的发起者节点针对需要转移到备选路径的恢复的LSP预留备选LSP的带宽，并转换到备选LSP。

此外，根据本发明的一种采用自适应调制的MPLS网络中的带宽保证方法的特征在于包括：对无线传输信道部分的通信质量设置具有预定宽度的自适应调制转换余量；在执行自适应调制之前，在自适应调制转换余量中，根据通信质量的恶化情况，针对在无线传输信道部分中建立的LSP，预留备选LSP的带宽以通过恢复建立备选路径；并通过使用备选LSP执行到备选路径的转换来继续通信。

[发明的有益效果]

本发明可以甚至在通过与无线传输信道部分的传播环境的恶化关联地执行自适应调制而降低传输容量时，在不对无法再保证通信带宽的数据传输线路的信号连续性产生影响的情况下建立备选路径。

附图说明

[图1]是示出了本发明的基本示例性实施例的系统配置图。

[图2]是示出了在本发明的示例性实施例中包括与自适应调制相对应的无线节点设备的MPLS网络的系统配置图。

[图3]是示出了通过MPLS的恢复功能建立备选LSP的状态的系统配置图。

[图4]是示出了根据本发明的示例性实施例的、与自适应调制相对应的无线节点设备的主要配置框图。

[图5]是示出了无线节点设备的恢复控制单元的配置框图。

[图6]是示出了在本发明的示例性实施例中使用的各阈值之间的关系的说明图示。

[图7]是示出了恢复控制单元的操作要点的流程图。

[图8]是示出了与恢复列表创建相关的操作的流程图。

[图9]是示出了根据本发明的示例性实施例的无线节点设备的操作的流程图。

[图10]是可视地指示本发明的示例性实施例的效果的说明图示。

[图11]是可视地指示本发明的示例性实施例的效果的另一说明图示。

[图12]是解释本发明要解决的问题的说明图示，其为示出了前提(premise)系统的系统配置图。

[图13]是解释本发明要解决的问题的说明图示，其为示出了在执行自适应调制和降低传输容量时的问题的示意图。

[图14]是解释本发明要解决的问题的说明图示，其为示出了在建立备选路径的过程中出现的数据传输线路的不连续的状态的图示。

具体实施方式

图1是示出了实现本发明的带宽保证系统的基本示例性实施例的系统配置图。

根据本发明的基本示例性实施例的带宽保证系统在无线传输信道部分的通信质量恶化时，针对执行减小通信带宽的自适应调制的触发，对通信质量设置具有预定宽度的自适应调制转换余量，其成为执行减小通信带宽的自适应调制的触发。第一无线节点设备11和第二无线节点设备12配置MPLS网络。第一无线节点装置11在执行自适应调制之前，在自适应调制转换余量中，命令在无线传输信道部分中建立了LSP的发起者节点针对需要转移到备选路径的恢复的LSP预留备选LSP的带宽，并转换到备选LSP。作为上述发起者节点的第二无线节点装置12根据来自第一无线节点装置的命令，预留备选LSP的带宽，执行到备选LSP的转换，并断开已转换到备选LSP的LSP。

该基本示例性实施例的带宽保证方法是在采用自适应调制的MPLS网络中的带宽保证方法，该方法对无线传输信道部分的通信质量设置具有预定宽度的自适应调制转换余量。以及在执行自适应调制之前，在自适应调制转换余量中，根据通信质量的恶化情况执行以下处理。首先，针对在无线传输信道部分中建立的LSP，预留备选LSP的带宽以通过恢复建立备选路径。然后，通过使用备选LSP执行到使用备选路径的转换来继续通信。

这里，恢复是配置MPLS网络的节点设备执行的处理或功能，针对在MPLS网络中出现的故障计算备选路径，并针对故障减缓新近建立LSP。

本发明的基本示例性实施例对通信质量设置成为执行自适应调制的触发的自适应调制转换余量。并且，通过在该转换余量期间的处理来执行恢复。因而，可以在不对信号连续性产生影响的情况下执行路径转换，因为在传输线路的带宽容量降低之前可以将路径转移到备选路径。

将参照附图对本发明的示例性实施例进行进一步描述。

图2是示出包括采用自适应调制的无线节点设备101-106的MPLS网络的、根据本发明的示例性实施例的系统配置图。从作为发起者节点(发起者)的无线节点设备101到作为终点节点(终点)的无线节点设备106建立LSP作为经由无线节点设备102、103和105的数据传输线路。在LSP中，使用VLAN和QoS等建立高优先级数据传输线路P101和低优先级数据传输线路P102。用户通过这两种数据传输线路发送和接收通信数据。

每个无线节点设备基于MPLS的规范来执行标签交换和业务管理。此外，每个无线节点设备监视各相邻无线节点设备之间相应无线链路W101-W106中的误比特率的波动等，并执行根据无线电波传播环境的改变而使调制多值数增加或减小的自适应调制。

图3是示出了通过MPLS的恢复功能建立备选LSP的状态的系统配置图。

指示由于在图2所示MPLS网络的无线链路W104中的降雨而导致出现无线电波传播环境的改变，且无线节点设备103和无线节点设备105执行自适应调制的情形。

当存在通过执行自适应调制也无法再确保通信带宽的LSP时，无线节点设备103向建立了LSP的发起者节点发送通知消息，并命令进行用于执行故障减缓的恢复。作为LSP的发起者节点的无线节点设备101针对故障减缓计算备选路径，并新近建立数据传输线路P105作为备选LSP。

此外，尽管与无线节点设备103相对的无线节点设备105沿未示出的相反方向对LSP执行与无线节点设备103相同的处理，为了解释简单，将仅对沿示出方向的LSP的处理进行描述。

在该示例性实施例中，本发明在通过无线节点设备103执行的控制操作中具有在实际执行自适应调制之前根据传播环境的改变来监视无线链路W104的状态的特征。之后将对该控制操作进行描述。

图4是示出了根据本发明的示例性实施例的、与自适应调制相对应的无线节点设备100的主要配置框图。此外，无线节点设备100是表示图1所示第一无线节点装置11和第二无线节点设备12、以及图2和图3中所示无线节点设备101-106的设备。

无线节点设备100被配置为包括无线部分状态监视单元110、自适应调制控制单元120和恢复控制单元130。

无线部分状态监视单元110监视无线传输信道部分的通信质量，并输出通信质量状态信息。换言之，无线部分状态监视110具有监视无线电波传播状态的功能，该无线电波传播状态是该无线节点设备100管理的无线传输信道部分中的传输线路状态。例如，使用误比特率来判断无线电波的传播状态。无线部分状态监视单元110检测误比特率，并可以仅输出该误比特率值。此外，基于检测到的误比特率值，无线部分状态监视单元110识别传输线路状态是否超过了各阈值(将在之后描述)，以及当超过了相应阈值时，可以输出指示超过了相应阈值的相应信息。

自适应调制控制单元120具有以下功能：基于无线部分状态监视单元110输出的信息，通过与无线传输信道部分的状态改变相对应的调制方法，来控制自适应调制。当无线部分状态监视单元110输出的通信质量状态信息达到预定自适应调制阈值(该阈值成为执行减小无线传输信道部分的通信带宽的自适应调制的触发)时，自适应调制控制单元120执行自适应调制。

恢复控制单元130具有以下功能：基于无线部分状态监视单元110输出的信息，根据无线传输信道部分中的传输线路状态来执行恢复控制。当无线部分状态监视单元110输出的通信质量状态信息达到了预定阈值(该阈值是达到自适应调制阈值之前的值)时，恢复控制单元130执行恢复控制。如之后将会提及的，对于在无线传输信道部分中建立的MPLS网络的LSP中需要恢复的LSP，恢复控制单元130命令该LSP的发起者节点预留备选LSP的带宽，并接着执行到备选LSP的转换。

图5是示出了无线节点设备100的恢复控制单元130的配置的框图。恢复控制单元130被配置为包括阈值判断控制单元131、恢复列表创建单元132和通知传输控制单元133。

阈值判断控制单元131具有如下功能：基于由无线部分状态监视单元110输出的信息，识别无线传输信道部分中的传输线路状态处于何种状态下。以及，阈值判断控制单元131识别成为各种控制的触发的传输线路状态，并输出与所识别的状态相对应的信息。

恢复列表创建单元132具有如下功能：基于通过阈值判断控制单元131输出的信息来创建恢复列表和保持(stay)列表，这将在之后描述。恢复列表创建单元132基于所创建的恢复列表，输出与作为故障减缓对象的LSP相关的信息。

进一步，恢复列表是登记在通过自适应调制减小无线传输信道部分的通信带宽时恢复的对象LSP的列表。此外，保持列表是登记即使通过自适应调制减小了无线传输信道部分的通信带宽也如常继续其通信的对象LSP的列表。

通知传输控制单元133具有以下功能：基于阈值判断控制单元131输出的信息和恢复列表创建单元132输出的信息执行控制，以向已建立故障减缓的对象LSP的发起者节点发送通知消息。

将参照图6至9，详细描述上述系统配置和设备配置的本发明示例性实施例的操作。

图6是示出了在本发明的示例性实施例中使用的、用于识别无线传输信道部分的状态的第一阈值到第四阈值的关系的说明图示。

第一阈值是通过针对在执行自适应调制时无法再确保通信带宽的LSP预留备选LSP的带宽来执行该LSP的撤离准备的阈值(预先恢复阈值)。

第二阈值是执行使路径转移到预留了带宽的备选LSP的实际恢复的阈值(恢复阈值)。

第三阈值是实际执行减小无线传输信道部分的通信带宽的自适应调制的阈值(自适应调制阈值)。

第四阈值是在通过预先恢复阈值的检测而执行带宽预留之后传输线路状态改善时取消预留了带宽的备选LSP的阈值(恢复取消阈值)。

预先恢复阈值与自适应调制阈值之间的余量被称为自适应调制转换余量。

参照图6，当检测到预先恢复阈值A时，无线节点设备100在通过执行自适应调制减小通信带宽之前，通过考虑当前建立的LSP所需带宽和优先级顺序，来计算是否需要LSP的恢复。当需要LSP的恢复时，向LSP的发起者节点发送通知消息，并命令针对备选LSP执行带宽预留。

接下来，检测到恢复阈值B的无线节点设备100命令已向其命令了针对备选LSP的带宽预留的发起者节点执行恢复，以使路径转移到备选LSP。结果，断开执行了到备选LSP的恢复的原始LSP。

进一步，检测到自适应调制阈值C的无线节点设备100执行自适应调制，并减小无线传输信道部分的通信带宽。

另一方面，参照图6，由于传输线路状态改善，在检测到预先恢复阈值A1之后检测到恢复取消阈值D1的无线节点设备100命令已向其命令了针对备选LSP的带宽预留的发起者节点取消预留。

此外，参照图6，检测到预先恢复阈值A2并进一步检测到恢复阈值B2的无线节点设备100命令LSP的发起者节点预留备选LSP的带宽，并执行恢复。因此，已经断开了作为对象的LSP，并通过将路径转移到备选LSP来执行数据通信。因而，即使传输线路状态改善并且在这种状态之后检测到恢复取消阈值D2，无线节点设备100也不执行任何操作。

此外，无线部分状态监视单元110可以通过在无线部分状态监视单元110中保持与误比特率值和每个阈值有关的相应信息来判断这些阈值。此外，仅在无线部分状态监视单元110输出检测到的误比特率值的情况下，恢复控制单元130和自适应调制控制单元120可以识别每个控制所需的阈值。在后一情况下，恢复控制单元130和自适应调制控制单元120保持与误比特率值和每个所需阈值有关的相应信息。

图7是示出了恢复控制单元130的操作要点的流程图。

恢复控制单元130的阈值判断控制单元131基于无线部分状态监视单元110输出的信息来识别无线传输信道部分中的传输线路状态，当检测到预先恢复阈值时，这触发控制操作的开始。

将描述步骤S701的操作。

阈值判断控制单元131在检测到预先恢复阈值时命令恢复列表创建单元132创建恢复列表。此外，阈值判断控制单元131向通知传输控制单元133通知检测到了预先恢复阈值的结果。

如将在之后详细描述的，恢复列表创建单元132通过考虑当前建立的LSP所需带宽和优先级顺序而确认成为恢复对象的LSP的存在，从而创建恢复列表。当恢复的对象LSP存在时，恢复列表创建单元132命令通知传输控制单元133发送通知消息。此时，恢复列表创建单元132向通知传输控制单元133通知包括在恢复列表中存在的对象LSP的LSP标识符的LSP信息。

通知传输控制单元133基于从阈值判断控制单元131通知的预先恢复阈值的检测信息和从恢复列表创建单元132通知的LSP信息，向LSP的发起者节点发送通知消息。此时发送的通知消息命令针对备选LSP的带宽预留。

接下来，将对步骤S702的操作进行描述。

步骤S702是在阈值判断控制单元131基于无线部分状态监视单元110连续输出的信息识别无线传输信道部分中的传输线路状态并检测到恢复阈值的情况下的操作。

阈值判断控制单元131分别向恢复列表创建单元132和通知传输控制单元133通知它检测到恢复阈值的结果。

恢复列表创建单元132向通知传输控制单元133通知在恢复列表中存在且成为恢复对象的LSP的LSP信息。

通知传输控制单元133基于从阈值判断控制单元131通知的恢复阈值和从恢复列表创建单元132通知的LSP信息，向LSP的发起者节点发送通知消息。此时发送的通知消息命令执行到备选LSP的恢复。

接下来，将对步骤S703的操作进行描述。

步骤S703是在阈值判断控制单元131通过检测预先恢复阈值而执行控制步骤S701之后检测到恢复取消阈值的情况下的操作。换言之，当在基于无线部分状态监视单元110输出的信息连续执行无线传输信道部分中的传输线路状态的识别操作中，识别无线传输信道部分的传输线路状态改善时，执行步骤S703的操作。

阈值判断控制单元131向恢复列表创建单元132和通知传输控制单元133通知它检测到恢复取消阈值的结果。

恢复列表创建单元132向通知传输控制单元133通知在恢复列表中存在且作为恢复对象的LSP的LSP信息。

通知传输控制单元133基于从阈值判断控制单元131通知的恢复取消阈值和从恢复列表创建单元132通知的LSP信息，向LSP的发起者节点发送通知消息。此时发送的通知消息命令在步骤S701中命令的针对备选LSP的带宽预留的取消。

步骤S704是在通过检测恢复阈值执行恢复之后识别无线传输信道部分中传输线路状态的改善的情况下的操作。

在步骤S702执行恢复，通过发起者节点，将作为对象的LSP转移到备选LSP，并且已经断开了原始LSP。因此，即使检测到恢复取消阈值，也不执行控制操作。

此外，在这种情况下，阈值判断控制单元131向恢复列表创建单元132和通知传输控制单元133通知它检测到恢复取消阈值的结果。

由于恢复列表创建单元132可以识别已经执行了恢复，它忽略恢复取消阈值的该检测通知。

进一步，当通知传输控制单元133从阈值判断控制单元131接收检测到恢复取消阈值的通知时，它忽略恢复取消阈值的该检测通知，因而它没有从恢复列表创建单元132接收到信息。

如上执行，恢复控制单元130基于无线部分状态监视单元110输出的信息，根据无线传输信道部分中的传输线路状态来控制恢复。

此外，尽管以上描述基于图5所示恢复控制单元130的配置，但是并不需要一定这样操作。例如，阈值判断控制单元131可以仅向恢复列表创建单元132通知与阈值有关的识别信息，恢复列表创建单元132可以向通知传输控制单元133通知命令要执行控制操作的信息。

在这种情况下，接收到预先恢复阈值的检测通知的恢复列表创建单元132首先创建恢复列表。然后，恢复列表创建单元132命令通知消息传输控制单元133发送通知消息以及存在的LSP信息，以命令针对备选LSP的带宽预留。

进一步，接收到恢复阈值的检测通知的恢复列表创建单元132命令通知消息传输控制单元133发送通知消息以及对象LSP信息，以命令执行到备选LSP的恢复。

进一步，接收到恢复取消阈值的检测通知的恢复列表创建单元132识别是否接收到恢复阈值的检测通知。当未接收到恢复阈值的检测通知时，恢复列表创建单元132命令通知消息传输控制单元133发送通知消息，以命令取消针对备选LSP的带宽预留。当接收到恢复阈值的检测通知时，恢复列表创建单元132忽略恢复取消阈值的该检测通知。

进一步，在上述步骤S701的操作中被命令针对备选LSP的带宽预留的发起者节点(图3的无线节点装置101)在接收到通知消息时，基于当前状态的网络来对终点节点(图3的无线节点设备106)执行备选路径计算。在该情况下，发起者节点(无线节点设备101)通过排除包括通过通知消息通知的无线传输信道部分的路径(图3的W104)来执行路径计算。通过上述过程，不可以再选择降低了带宽容量的部分。发起者节点(图3的无线节点设备101)基于路径计算的结果，执行针对备选LSP(图3的P105)的带宽预留。当针对备选LSP的带宽预留失败时，发起者节点再搜索另一备选路径，并执行不同备选LSP的重建。

图8是示出了与恢复列表创建单元132执行的恢复列表的创建相关的操作的流程图。

恢复列表创建单元132通过从阈值判断控制单元131接收预先恢复阈值的检测通知来开始该操作。

恢复列表创建单元132考虑当前建立的LSP所需带宽和优先级顺序来创建保持列表和恢复列表。保持列表是登记即使通过自适应调制减小了无线传输信道部分的通信带宽也如常继续其通信的对象LSP的列表。此外，恢复列表是登记在通过自适应调制减小无线传输信道部分的通信带宽时恢复的对象LSP的列表。恢复列表包括LSP信息，该LSP信息包括对象LSP的LSP标识符和示出基于预先恢复阈值的检测是否执行针对备选LSP的预留的是或否指示的标记。

步骤S801到S803的操作是根据优先级顺序和使用带宽顺序重新安排当前建立的LSP的顺序的排序处理。通过该处理，从具有高优先级和使用宽带宽的LSP连续地执行确认作为恢复目标的LSP的存在的处理。

将针对每个步骤描述步骤S804之后的操作。

作为上述排序处理的结果，步骤S804提取当前建立的LSP中与使用宽带宽及第一级高优先级的LSP有关的一条信息。

步骤S805检查剩余传输线路带宽容量与要由该LSP使用的带宽之间的大小相关性，其中剩余传输线路带宽容量是在执行自适应调制之后的减小的带宽容量。

当在该检查中剩余传输线路带宽容量较大或与该LSP使用的带宽相等，则即使通过执行自适应调制减小了无线部分的通信带宽，也可以保持LSP的传输容量(S805中的是)。因此，向保持列表登记该LSP。当向保持列表登记LSP时，从剩余传输线路带宽容量中减去要由该LSP使用的带宽容量，更新剩余传输线路带宽容量(S806)。

另一方面，作为步骤S805检查的结果，当剩余传输线路带宽容量较小时，在通过执行自适应调制减小无线传输信道部分的通信带宽时，无法再保持LSP的传输容量(S805中的否)。因此，该LSP作为恢复的对象，并登记到恢复列表(S807)。当向登记列表登记LSP时，不必更新剩余传输线路带宽容量。

步骤S808判断在步骤S806中更新的剩余传输线路带宽容量是否为零。当通过该判断，仍有剩余传输线路带宽容量(S808的否)时，在步骤S809判断针对当前建立的LSP是否完成上述到保持列表或恢复列表的分配处理。

当未完成对于当前建立的所有LSP的上述处理(S809的存在)时，则返回步骤S804，提取与使用宽带宽及下一级的高优先级的LSP有关的一条信息，重复上述步骤S805到S809。此外，当完成对于当前建立的所有LSP的上述处理(S809的不存在)时，结束该恢复列表创建处理。

另一方面，作为步骤S808的判断结果，当不再剩余在步骤S806更新的剩余传输线路带宽容量(S808的是)时，执行以下处理。

在步骤S810判断针对当前建立的LSP是否完成上述到保持列表或恢复列表的分配处理。

当未完成对于当前建立的所有LSP的上述处理(S810的存在)时，向恢复列表登记全部剩余LSP(S811)。换言之，这是因为没有剩余传输线路带宽容量而导致无法再保持针对全部剩余LSP的传输容量。

此外，当完成了对于当前建立的所有LSP的上述处理(S810的不存在)时，结束该恢复列表创建处理。

如上执行，恢复列表创建单元132考虑当前建立的LSP所需带宽和优先级顺序来创建保持列表和恢复列表。

将基于上述内容，参照图9来描述根据本发明示例性实施例的无线节点设备的操作。

图9是示出了根据本发明的示例性实施例的无线节点设备的操作的流程图。

如在图4中所描述，无线部分状态监视单元110监视无线节点设备100中无线传输信道部分中的传输线路状态(S901)。以及，恢复控制单元130基于无线部分状态监视单元110输出的信息来判断恢复执行的必要性。换言之，恢复控制单元130判断是否无线传输信道部分的状态恶化到差于图6中描述的预先恢复阈值(S902)。

在步骤S902的判断中，当识别无线部分的状态恶化到差于预先恢复阈值(S902的是)，则恢复控制单元130通过图8中描述的操作来创建保持列表和恢复列表(S903)。在恢复列表中，登记在通过自适应调制减小无线传输信道部分的通信带宽时无法再确保通信带宽、且成为恢复对象的LSP。

然而，作为步骤S903的恢复列表创建处理的结果，即使通过自适应调制减小无线传输信道部分的通信带宽，在可以确保针对当前建立的所有LSP的通信带宽的情况下，不向恢复列表登记LSP。换言之，在这种情况下，向保持列表登记所有LSP。

因此，在步骤S904的判断中，当在恢复列表中没有登记LSP(S904的不存在)时，恢复控制单元130结束该处理，不再执行任何处理。

另一方面，在步骤S904的判断中，当在恢复列表中存在登记的LSP(S904的存在)时，恢复控制单元130发送通知消息，以向每个登记的LSP的发起者节点命令针对备选LSP的带宽预留(S905)。

接收到命令针对备选LSP的带宽预留的通知消息的发起者节点向本网络中的终点节点执行备选路径的计算。在这种情况下，发起者节点通过排除包括通过通知消息通知的无线传输信道部分的路径来执行路径计算。结果，设置以使得不可以再选择减小了带宽容量的部分。发起者节点基于路径计算的结果来执行针对备选LSP的带宽预留。当针对备选LSP的带宽预留失败时，发起者节点再搜索另一备选路径，并执行不同备选LSP的重建。

之后，无线部分状态监视单元110继续监视无线传输信道部分的状态(S906)。以及，恢复控制单元130基于无线部分状态监视单元110输出的信息，识别是否无线传输信道部分状态恶化到差于图6中描述的恢复阈值(S907)。

在步骤S907的判断中，当无线传输信道部分状态恶化为不差于恢复阈值(S907的否)时，识别是否无线传输信道部分的状态改善到好于图6中描述的恢复取消阈值(S912)。当识别好于恢复取消阈值(S912的是)时，恢复控制单元130发送通知消息，以向在步骤S905被命令了预留备选LSP带宽的发起者节点命令备选LSP带宽的预留取消(S913)。接收到命令该备选LSP带宽的预留取消的通知消息的发起者节点取消为其预留了带宽的备选LSP。

另一方面，当识别无线部分的状态没有改善到好于恢复取消阈值(S912的否)时，处理返回步骤S906。

进一步，在步骤S907的判断中，当识别无线传输信道部分的状态恶化到差于恢复阈值(S907的是)时，向在步骤S905被命令了预留备选LSP带宽的发起者节点命令发送命令恢复到备选LSP的通知消息(S908)。接收到命令恢复到备选LSP的通知消息的发起者节点将路径转移到备选LSP。以及，执行恢复的原始LSP的删除。

在该阶段，还未执行无线传输信道部分中的自适应调制。然而，在该阶段，针对在通过自适应调制减小通信带宽时无法再确保带宽的LSP执行到备选LSP的路径转移。

连续地监视无线传输信道部分的状态(S909)，并且基于无线部分状态监视单元110输出的信息，识别是否无线传输信道部分的状态恶化到差于图6中描述的自适应调制阈值(S910)。通过自适应调制控制单元120执行该识别。进一步，无线部分状态监视单元120可以识别并通知自适应调制控制单元120。

步骤S914的判断处理是在步骤S910的判断中无线传输信道部分的状态没有恶化到差于自适应调制阈值(S910的否)的情况下的处理。

在无线传输信道部分的状态差于恢复阈值但没有恶化到差于自适应调制阈值的情况下，连续监视无线传输信道部分的状态是否恶化到差于自适应调制阈值(S914、S909、S910的否)。

进一步，在无线传输信道部分的状态改善而没有达到自适应调制阈值，并且至少改善到好于恢复阈值的情况下，不执行自适应调制地结束处理(S914的是)。换言之，在改善了无线传输信道部分的状态的情况下，该无线节点设备不需要执行任何操作，因为在步骤S908中执行了恢复，且恢复对象LSP已经执行了到备选LSP的路径转移。

在步骤S910的判断中，当识别无线部分的状态恶化到差于自适应调制阈值(S910的是)时，自适应调制控制单元120命令未示出的无线控制设备执行自适应调制(S911)。

通过上述操作，无线节点设备100结束其处理。

因此，该示例性实施例的无线节点设备100在无线传输信道部分的状态恶化并达到预先恢复阈值时准备恢复。换言之，考虑当前建立的LSP所需带宽容量和优先级顺序来对成为恢复对象的LSP进行排序。向恢复对象LSP的发起者节点命令备选LSP的预留。以及，在无线传输信道部分的状态进一步恶化并达到恢复阈值时，无线节点设备命令执行恢复。然而，由于无线节点设备还未执行自适应调制，无线传输信道部分的通信带宽没有发生改变。在无线传输信道部分的状态进一步恶化并达到自适应调制阈值时，执行自适应调制。

图10和图11是可视地指示该示例性实施例的效果的说明图示。

图10示出了如下每个状态：在无线部分的状态达到预先恢复阈值时针对LSP(P102)预留备选LSP(P105)的带宽，并在达到了恢复阈值时执行对备选LSP(P105)的路径转移，并断开原始LSP(P102)。因而，因为在由于无线部分的状态达到自适应调制阈值而导致通过执行自适应调制减小通信带宽时执行通过备选LSP(P105)的使用备选路径的通信，可以减小传输线路断开时间并实现端到端的带宽保证。

在图11中，图11(a)示出了通常状态的无线传输信道部分的状态，图11(b)示出了在执行自适应调制之后的无线传输信道部分的状态。

如上所述，本发明的带宽保证系统在无线传输信道部分的通信质量恶化时，对通信质量设置具有预定宽度的自适应调制转换余量，其成为执行减小通信带宽的自适应调制的触发。以及，在基于自适应调制转换余量中的通信质量状态执行自适应调制之前，通过识别要应用故障减缓的LSP来执行到备选LSP的路径转移。因此，本发明的带宽保证系统可以甚至在通过自适应调制减小了通信带宽的情况下，通过执行将路径转移到备选LSP的恢复，保证全部优先级级别的LSP的带宽。此外，甚至在执行到备选LSP的路径转移时，可以将路径转移到备选路径，而不对信号连续性产生影响。

尽管参照示例性实施例特别示出并描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域技术人员将会理解，在不偏离所附权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种变化。

本申请基于并要求2010年1月5日提交的日本专利申请No.2010-000352的优先权益，将其公开整体引入作为参考。

工业实用性

本发明可以用于被配置为连接无线设备和MPLS(多协议标签交换)路由器的通信系统。

标记描述

100 无线节点设备

101、102、103、104、105、106 无线节点设备

110 无线部分状态监视单元

120 自适应调制控制单元

130 恢复控制单元

131 阈值判断控制单元

132 恢复列表创建单元

133 通知传输控制单元

Claims (12)

1.一种带宽保证系统，包括：

配置多协议标签交换(MPLS)网络的第一无线节点单元，用于在无线传输信道部分的通信质量恶化时，针对执行减小通信带宽的自适应调制的触发，对通信质量设置具有预定宽度的自适应调制转换余量；以及在执行自适应调制之前，在自适应调制转换余量中，命令在无线传输信道部分中建立了标签交换路径(LSP)的发起者节点针对需要转移到备选路径的恢复的LSP预留备选LSP的带宽，并转换到备选LSP；以及

作为所述发起者节点的、配置MPLS网络的第二无线节点单元，根据来自第一无线节点单元的命令，预留备选LSP的带宽，执行到备选LSP的转换，并断开已转换到备选LSP的所述LSP，

其中所述自适应调制转换余量包括：第一阈值，用于识别在无线传输信道部分中建立的LSP中需要恢复的LSP，并成为命令第二无线节点单元预留备选LSP的带宽的触发；第二阈值，用于指示比第一阈值更恶化的通信质量状态，并命令第二无线节点单元执行到预留了带宽的备选LSP的转换；以及第三阈值，用于指示比第二阈值更恶化的通信质量状态，并成为执行自适应调制并减小无线传输信道部分的通信带宽的触发。

2.根据权利要求1所述的带宽保证系统，其中所述自适应调制转换余量还包括：第四阈值，用于指示比第一阈值改善的通信质量状态，其中第一无线节点单元在检测到第一阈值之后检测到第四阈值、而没有检测到第二阈值时，命令第二无线节点单元取消在检测到第一阈值时命令的针对备选LSP的带宽预留。

3.根据权利要求1所述的带宽保证系统，其中第一无线节点单元在检测到第一阈值时，基于在无线传输信道部分建立的相应LSP所需的通信带宽和设置给相应LSP的优先级，识别在通过自适应调制减小无线传输信道部分的通信带宽的情况下无法再确保通信带宽的LSP。

4.一种无线节点设备，包括：

无线部分状态监视单元，监视无线传输信道部分的通信质量，并输出通信质量状态信息；

自适应调制控制单元，针对提前设置的执行自适应调制的触发，在无线部分状态监视单元输出的通信质量状态信息达到自适应调制阈值时，执行减小无线传输信道部分的通信带宽的自适应调制；以及

恢复控制单元，在无线部分状态监视单元输出的通信质量状态信息在达到自适应调制阈值之前达到了预定阈值时，命令在无线传输信道部分中建立了多协议标签交换(MPLS)网络的标签交换路径(LSP)的发起者节点针对需要转移到备选路径的恢复的LSP预留备选LSP的带宽，并转换到备选LSP，

其中在识别通信质量状态信息达到预定第一阈值时，恢复控制单元识别在无线传输信道部分中建立的LSP中需要恢复的LSP，并命令发起者节点预留备选路径的带宽，以及在识别通信质量状态信息达到指示比第一阈值更恶化的状态的第二阈值时，命令发起者节点执行到预留了带宽的备选LSP的转换。

5.根据权利要求4所述的无线节点设备，其中在识别通信质量状态信息达到了预定第一阈值之后，在识别通信质量状态信息达到预定改善阈值，而没有达到第二阈值时，恢复控制单元命令发起者节点取消在识别达到第一阈值时命令的针对备选LSP的带宽预留，其中所述预定改善阈值指示比第一阈值改善的状态。

6.根据权利要求4所述的无线节点设备，其中在识别通信质量状态信息达到第一阈值时，恢复控制单元基于在无线传输信道部分建立的相应LSP所需的通信带宽和设置给相应LSP的优先级，识别在通过自适应调制减小无线传输信道部分的通信带宽的情况下无法再确保通信带宽的LSP。

7.根据权利要求5所述的无线节点设备，其中所述恢复控制单元包括：

阈值判断控制单元，基于无线部分状态监视单元输出的通信质量状态信息，识别第一阈值、第二阈值和改善阈值中的任何一个；

恢复列表创建单元，当阈值判断控制单元识别第一阈值时，识别在无线传输信道部分建立的LSP中需要恢复的LSP，并输出第一通知信息，以命令发起者节点预留备选LSP的带宽；以及当阈值判断控制单元识别第二阈值时，输出第二通知信息，以命令发起者节点执行到预留了带宽的备选LSP的转换；以及

通知信息传输控制单元，向发起者节点发送从恢复列表创建单元输出的第一通知信息或第二通知信息。

8.根据权利要求7所述的无线节点设备，其中在阈值判断控制单元在识别了第一阈值之后识别了改善阈值而没有识别第二阈值时，恢复列表创建单元输出第三通知信息，以命令发起者节点取消由第一通知信息命令的针对备选LSP的带宽预留；以及通知信息传输控制单元向发起者节点发送由恢复列表创建单元输出的第三通知信息。

9.根据权利要求8所述的无线节点设备，其中在阈值判断控制单元在识别了第一阈值时，恢复列表创建单元基于在无线传输信道部分建立的相应LSP所需的通信带宽和设置给相应LSP的优先级，识别在通过自适应调制减小无线传输信道部分的通信带宽的情况下无法再确保通信带宽的LSP，并创建登记作为需要恢复的LSP的恢复列表。

10.一种采用自适应调制的多协议标签交换(MPLS)网络中的带宽保证方法，包括以下步骤：

对无线传输信道部分的通信质量设置具有预定宽度的自适应调制转换余量；

在执行自适应调制之前，在自适应调制转换余量中，根据通信质量的恶化情况，

针对在无线传输信道部分中建立的LSP，预留备选LSP的带宽以通过恢复建立备选路径；以及

通过使用备选LSP执行到备选路径的转换来继续通信，

所述方法还包括以下步骤：

当通信质量达到自适应调制转换余量中的预定第一阈值时，识别在无线传输信道部分中建立的LSP中需要恢复的LSP，并命令发起者节点预留备选路径的带宽；以及

当通信质量达到指示比第一阈值更恶化的状态的第二阈值时，命令发起者节点执行到预留了带宽的备选LSP的转换。

11.根据权利要求10所述的带宽保证方法，还包括：

在通信质量达到预定第一阈值之后，在达到预定改善阈值，而没有达到第二阈值的情况下，命令发起者节点取消在达到第一阈值时命令的备选LSP的带宽预留，其中所述预定改善阈值指示比第一阈值改善的状态。

12.根据权利要求10所述的带宽保证方法，还包括：

在通信质量达到第一阈值时，基于在无线传输信道部分建立的相应LSP所需的通信带宽和设置给相应LSP的优先级，识别在通过自适应调制减小无线传输信道部分的通信带宽的情况下无法再确保通信带宽的LSP。