CN103888357B - 动态传送网络的移动源路由方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种动态传送网络的移动源路由方法，包括以下步骤：当一个动态源路由请求到达时，路由请求的源节点根据业务服务等级要求选取移动路径上的一个节点作为中间节点，并建立从移动终端起始节点到中间节点及中间节点到固定终端节点的正向、反向或双向连接；当移动终端到达中间节点或其前的一个节点时，将业务切换至该节点的本地上下路端口；当移动终端到达中间节点后的一个节点时，建立该节点到其前一个节点的一跳正向、反向或双向连接，并与原连接接合为新连接，以及将业务从所述前一个节点的上下路端口切换至该节点的上下路端口；判断移动终端是否到达移动终端终止节点，若是，则结束连接过程。本发明的方法，缩短了越区切换的时间，提高了越区切换的成功率和资源的利用率。

Description

动态传送网络的移动源路由方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种动态传送网络的移动源路由方法。

背景技术

现有动态传送网络路由的源节点和目的节点都是固定的，不存在类似移动通信网络中的“越区切换”问题。然而，这种情况将随着移动通信技术容量的增加以及交通工具速度的提高而改变。例如，为高速铁路提供大容量通信便可能给底层传送网络业务带来“越区切换”的问题。

按照现有动态传送网络的路由机制，当大容量移动终端的业务每切换到一个新的网络节点时，需要实时为其重新计算路由并重新进行建路过程。由于路由计算及连接建立需要耗费一定时间，采用这种机制至少会导致业务的“越区”短时中断。甚至若此时网络中没有足够的资源进行建路，该业务将永久中断。

另一类机制是将上述在整个业务持续过程中所涉及到的全部路由在业务请求到达时就进行集中计算，并立即对其资源进行提前预留，以节省越区切换时路由计算和连接建立的时间，同时降低“越区”永久中断率。然而，这类机制的提前资源预留极大，占用了网络的资源，会导致网络整体业务接纳容量的显著降低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种切换时间短、切换率高的动态传送网络的移动源路由方法。

为了实现上述目的，本发明实施例的动态传送网络的移动源路由方法，包括以下步骤：当一个动态源路由请求到达时，路由请求的源节点根据业务服务等级要求选取移动路径上的一个节点作为中间节点，并建立从移动终端起始节点到所述中间节点及所述中间节点到固定终端节点的正向、反向或双向连接；当移动终端到达所述中间节点或其前的一个节点时，将业务切换至该节点的本地上下路端口；当移动终端到达所述中间节点后的一个节点时，建立该节点到其前一个节点的一跳正向、反向或双向连接，并与原连接接合为新连接，以及将业务从所述前一个节点的上下路端口切换至该节点的上下路端口；判断所述移动终端是否到达移动终端终止节点，若是，则结束连接过程。

根据本发明实施例的动态传送网络的移动源路由方法，在越区切换中采用“包含中间节点选择”的路由方法，在整个建路、拆路和路由切换过程中降低了的越区切换时间，同时增加了网络资源利用率。

在一些示例中，所述中间节点按照以下步骤选取：当动态源路由请求到达时，计算所述固定终端节点和所述移动路径上每个节点间的最短路由；对于所有所述最短路由所对应的所述移动路径上的节点，若其在移动路径上和移动终端起始节点间路由的所有链路资源均未被占用，则将其加入备选中间节点集合；在备选中间节点集合中选取一个作为中间节点。

在一些示例中，所述中间节点按照以下步骤选取：在备选中间节点集合中，选取和固定终端节点间路由最短的一个节点作为中间节点。

在一些示例中，还包括：当所述中间节点不是移动终端终止节点时，在动态源路由请求到达时，所述从移动终端起始节点到中间节点及中间节点到固定终端节点的正向、反向或双向连接建立成功后，对移动路径上从移动终端终止节点到中间节点的全部或部分正向、反向或双向链路资源进行提前预留。

在一些示例中，还包括：当所述中间节点不是移动终端终止节点时，在移动终端到达移动终端终止节点前的任意时刻，对移动路径上从移动终端终止节点到中间节点路由的全部链路中尚未进行资源预留的全部或部分正向、反向或双向链路资源进行提前预留。

在一些示例中，还包括：若任何一个步骤中连接建立失败，则当所述移动终端每到达一个新节点时，实时重新计算该节点和所述固定终端节点间的路由，并根据该路由建立正向、反向或双向连接。

在一些示例中，还包括：当所述移动终端到达所述中间节点或其前的一个节点且完成业务切换后，将该节点和其前一个节点间的连接拆除，并释放其链路资源。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的动态传送网络的移动源路由方法的流程图；

图2是本发明一个实施例的移动终端在起始节点处的连接建立过程示意图；

图3是本发明一个实施例的移动终端业务切换至中间节点及其前的某个新节点时的业务切换过程示意图；

图4是本发明一个实施例的移动终端业务切换至中间节点后的某个新节点时的连接建立和业务切换过程示意图；

图5是本发明一个实施例的“T”型路径示意图；

图6是本发明实施例的方法和现有自适应路由方法的连接中断率比较结果图；和

图7是本发明实施例的方法和现有自适应路由方法的越区切换时间比较结果图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的实施例中提出一种动态传送网络的移动源路由方法，包括以下步骤：当一个动态源路由请求到达时，路由请求的源节点根据业务服务等级要求选取移动路径上的一个节点作为中间节点，并建立从移动终端起始节点到中间节点及中间节点到固定终端节点的正向、反向或双向连接；当移动终端到达中间节点或其前的一个节点时，将业务切换至该节点的本地上下路端口；当移动终端到达中间节点后的一个节点时，建立该节点到其前一个节点的一跳正向、反向或双向连接，并与原连接接合为新连接，以及将业务从前一个节点的上下路端口切换至该节点的上下路端口；判断移动终端是否到达移动终端终止节点，若是，则结束连接过程。

图1是是根据本发明一个实施例的动态传送网络的移动源路由方法的流程图。结合图1具体描述本发明实施例的动态传送网络的移动源路由方法。

步骤A，当一个动态源路由请求到达时，路由请求的源节点根据业务服务等级要求选取移动路径上的一个节点作为中间节点，并建立从移动终端起始节点到中间节点及中间节点到固定终端节点的正向、反向或双向连接。

其中，中间节点的选取步骤如下：

（1）当动态源路由请求到达时，计算固定终端节点和移动路径上每个节点间的最短路由。其中，计算是基于排除所有移动路径上链路的网络可用链路资源数据库进行的。

（2）对于所有上述（1）中计算得到的最短路由所对应的移动路径上的节点，若其在移动路径上和移动终端起始节点间路由的所有链路资源均未被占用，则将其加入备选中间节点集合。

（3）在备选中间节点集合中选取一个作为中间节点。

其中，在备选中间节点集合中选取一个作为中间节点的步骤，即中间节点按照以下步骤选取：

在备选中间节点集合中，选取和固定终端节点间路由最短的一个节点作为“优节点”。

在实际的运行过程中，中间节点可在备选中间节点集合中任意选择，选取的中间节点距离移动终端终止节点越近，越区切换成功率越高，越区切换时间越低，业务服务等级越高。选取“优节点”作为中间节点，可获得更高的网络资源利用效率。

实际上，在动态传送网络中，当一个动态源路由请求（即路由请求的源节点和目的节点中的一个沿着网络中的某一确定路径移动，而另一个固定时）到达时，路由请求的源节点（若源节点为移动终端节点，此处路由请求的源节点指移动终端起始节点，也就是说，如果路由请求的源节点移动（此时目的节点固定），那么进行路由计算（包括中间节点选择）、建立初始连接的操作在移动终端起始节点（路由请求源节点的初始位置）进行。）根据业务服务等级要求选取移动路径上的一个节点作为“中间节点”，并建立从移动终端起始节点到中间节点及中间节点到固定终端节点的正向、反向或双向连接。

在本发明的一个实施例中，如图2，示出了移动终端在起始节点（节点A）处的连接建立过程。此示例中源节点沿节点A-节点B-节点C的路径移动，目的节点固定，为节点D，中间节点为节点B。由节点A完成节点A-节点B-节点D连接的建立。连接建立成功后，提前预留节点B-节点C的链路资源，以提高移动终端到达到节点B时的越区切换成功率并降低越区切换时间。

步骤B，当移动终端到达中间节点或其前的一个节点时，将业务切换至该节点的本地上下路端口。

具体地，当移动终端到达中间节点或其前的一个节点且完成业务切换后，将该节点和其前一个节点间的连接拆除，并释放其链路资源。这样不仅提高了切换的效率，而且提高了整个网络资源的利用率。

在本发明的一个实施例中，如图3，示出了移动终端业务切换至某个新节点（中间节点或其前的节点）时的业务切换过程。当移动终端移动到节点B（中间节点）覆盖的范围后，将业务直接切换至节点B的上路端口，并在切换成功后拆除节点A-节点B的连接，释放其资源。

步骤C，当移动终端到达中间节点后的一个节点时，建立该节点到其前一个节点的一跳正向、反向或双向连接，并与原连接接合为新连接，以及将业务从前一个节点的上下路端口切换至该节点的上下路端口。

特别地，当中间节点不是移动终端终止节点时，在动态源路由请求到达时，从移动终端起始节点到中间节点及中间节点到固定终端节点的正向、反向或双向连接建立成功后，对移动路径上从移动终端终止节点到中间节点路由的全部或部分正向、反向或双向链路资源进行提前预留。同时，在移动终端到达移动终端终止节点前的任意时刻，对移动路径上从移动终端终止节点到中间节点路由的全部链路中尚未进行资源预留的全部或部分正向、反向或双向链路资源进行提前预留。此项操作缩短了越区切换的时间，且提高了越区切换的成功率。

另外，若以上任何一个步骤中连接建立失败，则从此刻往后采用现有动态路由方法（如固定路由FR、固定选择路由FAR、自适应路由AR等）建路，即当移动终端每到达一个新节点时，实时重新计算其和固定终端节点间的路由，并根据该路由建立正向、反向或双向连接。

在本发明的一个实施例中，如图4，示出了移动终端业务切换至某个中间节点后的新节点时的连接建立和业务切换过程。当移动终端移动到节点C覆盖的范围后，建立节点C-节点B的一跳连接，并将其和原连接（节点B-节点D）接合为新连接（节点C-节点B-节点D）。

步骤D，判断移动终端是否到达移动终端终止节点，若是，则结束连接过程。若否，则重复执行步骤A至步骤C直至移动终端到达移动终端终止节点结束。

下面以具体的示例来说明本发明的方法。图5中示出了根据本发明的动态传送网络的移动源路由方法计算的“T”型路径。在此示例中一个移动源请求到达“北京”节点，路由请求的源节点沿“北京”到“广州”的路径移动，目的节点固定为“兰州”节点。路由请求的连接持续时间从路由请求到达时刻起，至移动终端到达“广州”节点止。此时由“北京”节点进行路由计算，首先计算兰州节点和移动路径上所有节点间的最短路由，并选取其中的最短路由，即图中“兰州”节点和“郑州”节点间的路由。确定“郑州”节点为中间节点。图5中的虚线代表移动终端从“北京”到“广州”移动整个业务持续过程中所占用的网络链路资源。

此外，将本发明的动态传送网络的移动源路由方法与自适应路由方法做了仿真比较，其连接中断率和越区切换时间比较结果分别如图6和图7所示。

根据本发明实施例的动态传送网络的移动源路由方法，在越区切换中采用“包含中间节点选择”的路由方法，在整个建路、拆路和路由切换过程中降低了的越区切换时间，同时增加了网络资源利用率。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种动态传送网络的移动源路由方法，其特征在于，包括以下步骤：

当一个动态源路由请求到达时，路由请求的源节点根据业务服务等级要求选取移动路径上的一个节点作为中间节点，并建立从移动终端起始节点到所述中间节点及所述中间节点到固定终端节点的正向、反向或双向连接，其中，所述中间节点按照以下步骤选取：当动态源路由请求到达时，计算所述固定终端节点和所述移动路径上每个节点间的最短路由，对于所有所述最短路由所对应的所述移动路径上的节点，若其在移动路径上和移动终端起始节点间路由的所有链路资源均未被占用，则将其加入备选中间节点集合，在备选中间节点集合中选取一个作为中间节点；

当移动终端到达所述中间节点或其前的一个节点时，将业务切换至该节点的本地上下路端口；

当移动终端到达所述中间节点后的一个节点时，建立该节点到其前一个节点的一跳正向、反向或双向连接，并与原连接接合为新连接，以及将业务从所述前一个节点的上下路端口切换至该节点的上下路端口；

判断所述移动终端是否到达移动终端终止节点，若是，则结束连接过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中间节点按照以下步骤选取：

在备选中间节点集合中，选取和固定终端节点间路由最短的一个节点作为中间节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述中间节点不是移动终端终止节点时，在动态源路由请求到达时，所述从移动终端起始节点到中间节点及中间节点到固定终端节点的正向、反向或双向连接建立成功后，对移动路径上从移动终端终止节点到所述中间节点路由的全部或部分正向、反向或双向链路资源进行提前预留。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述中间节点不是移动终端终止节点时，在移动终端到达移动终端终止节点前的任意时刻，对移动路径上从移动终端终止节点到所述中间节点路由的全部链路中尚未进行资源预留的全部或部分正向、反向或双向链路资源进行提前预留。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

若任何一个步骤中连接建立失败，则当所述移动终端每到达一个新节点时，实时重新计算该节点和所述固定终端节点间的路由，并根据该路由建立正向、反向或双向连接。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述移动终端到达所述中间节点或其前的一个节点且完成业务切换后，将该节点和其前一个节点间的连接拆除，并释放其链路资源。