CN1214831A - 电信网络节点中的地址分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在电信网络节点中分配地址的方法。该电信网络包括若干节点(A…G),它们通过传送连接连接在一起,从而网络构成了树形结构,其中一个节点是根节点(A)。节点彼此发送包含节点所用地址数据的信号。为了提供一种易于使用的灵活方法,网络的根节点(A)分配唯一地址标识符给它使用的所有传送连接,并通过到其相邻节点的传送连接发送每个地址标识符,在接收到该地址标识符之后,网络的其它节点a)分配唯一标识符给它们所使用的所有传送连接(除了它们从中接收到地址标识符的连接之外),b)向每个所述传送连接发送一个地址标识符,它包括该节点所接收的地址标识符本身以及对应于所述连接的标识符,从而每个节点根据它所接收到的地址标识符分配它自身的地址。

Description

电信网络节点中的地址分配方法
本发明涉及一种按照后附权利要求1前序的树形拓扑电信网络的节点设备中的地址分配方法。
在本申请中，电信系统传送连接的交点被称为节点设备或节点。节点可以是能够影响时钟同步的任何设备或设施，例如一个分支或交叉连接设备。
电信网络的节点必须知道它们自己在网络中的地址(即位置)，因为网络中节点的作用(配置等)取决于地址。为了节点能够在网络中为消息进行路由寻址，也需要地址信息。
许多现代电信协议使用逻辑地址，这些逻辑地址并不明确指示设备的物理地址。在例如一个因特网地址中，主机部分说明讨论一个网络中的哪个设备，但是从中并不能得到该设备在所述网络中的物理地址。在网络的安装阶段，以及在节点设备移动到网络中另一位置时都需要给节点设备分配一个逻辑地址。一般通过为每个设备手工配置一个逻辑地址来分配地址。这例如可以通过网管系统从网络操作员的网管工作站进行，或者首先在投产时以集中方式为每个节点设备分配一个对应于网络中指定节点位置的地址，随后，将每个节点移动到它自己的位置。
这种方法的一个缺陷是需要大量的工作，尤其是在应当安装一个较大的网络时(这意味着大量的节点)。
另一缺陷是在改变网络时与这种方法相关的不灵活性，因为必须为网络中位置发生变化的所有这些节点都手工配置一个新地址。
本发明的目的是通过提供一种具有树形拓扑并包括点到点连接的电信网络的节点中新颖的地址分配方法，实现改进以克服上述缺陷。该目标通过按照本发明的方法实现，该方法的特征在后附权利要求1的特征说明部分中描述。
本发明的思想是在树形网络结构的节点中通过下述步骤来自动生成节点地址：分配唯一标识符给所有(点到点)传送连接(除了通往父节点的连接之外)，并向树形结构中位置较低的每个节点(子节点)发送一个地址标识符，该地址标识符既包括从父节点接收的地址标识符，又包括分配给所述连接的标识符。因为网络的根节点没有父节点，所以它发送的地址标识符或者仅包括分配给该连接的标识符，或者包括其自身固定的根节点地址标识符和分配给该连接的标识符。
如果使用按照本发明的方法，在所述节点设备的安装(或者某个其他阶段)仅需要分配一个地址给网络的根节点。此后，网络的其它节点(节点设备)将自动接收到它们相对于根节点的位置信息。相应地，基于节点的位置以预定方式自动分配该节点的地址。此外，在改变设备或者安装新设备时，不必重新配置地址。
按照本发明的方案在节点设备的物理位置很难接入的网络中尤其有利。
下面结合附图举例详细描述本发明及其优选实施例，在附图中：
图1说明了按照本发明的方法的一般原理；
图2a…2f说明了按照本发明的方法在网络发生改变时的操作；
图3的流程图描述了单个节点设备的操作；
图4是节点中对本发明重要的那些部件的高层框图，以及
图5说明了对本发明重要的节点设备的部件。
按照本发明的方法的开始点是，在安装所讨论的节点设备时仅(手工)分配了网络的根节点地址。另一方面，在开始时其它单个节点设备不需要知道它们自己在网络中的地址(即位置)。其它单个节点设备仅知道它们具有到其它节点的多个点到点连接。这些连接中的一个是到树形结构中所述节点设备的父节点的连接，但是在初始状况下(刚启动一个节点时)该节点不需要知道它的这些连接中哪一个是相关连接。
下面结合图1描述按照本发明的方法的原理。环形节点组成了一个树形层次结构，其根节点由参考标志R指示。节点间的连接(即传送连接)由箭头指示(传送连接自然是双向的，箭头方向表示地址标识符的传输)。对本发明重要的是网络形成一个树形层次结构。换句话说，网络的节点和节点间的连接形成了一个非循环图(在网络中没有创建任何节点)。
根节点R采用预定方法例如将连接从0开始向前编号，为每个连接确定标识符。此后，根节点通过每个连接发送所述连接的标识符。在图1的示例中，使用整数作为标识符，由参考数字0到N表示。
如果(除了根节点)启动了任何节点(即节点X)并建立了连接，节点X在某个连接上等待它的位置信息。可选地，节点可以向相邻节点发送询问。如果接收到位置信息，节点X将该连接登记成通往树形网络结构中其父节点的连接。接收的位置信息包括一组标识符，第一标识符说明了从网络的根节点到节点X的路径上通过哪个连接可以接入到下一个节点。下一节点说明了从所述下一节点通过哪个连接可以更加接近节点X，依此类推。在该图的例子中，标识符之间以点来分隔。
在接收到位置信息之后，节点X确定除了从中接收到该位置信息的连接之外的所有其它连接的标识符(按照某种预定方法)。此后，节点X通过每个连接发送位置信息，该位置信息由它自身位置(它与节点X较早接收的相同)加上该连接标识符构成。
相应地，接收的位置信息长度取决于树中接收节点的层次。例如在图1的例子中，标识符是以点彼此分隔的整数，节点A1从根节点接收位置信息0(零)，下一层的节点B1从节点A1接收位置信息0.0。发送的位置信息在该图中相应链接上指示。
当建立到节点X的新连接时，该节点提供给这些连接标识符(对其编号)并在这些连接上发送位置信息。如果从节点X的父节点接收到新位置信息，则进一步通过其它连接发送带有该连接标识符的新位置信息。
图2a…2f说明了在节点E、F和G连接到节点A…D已经在其中工作的网络情况下，按照本发明的方法如何工作的(图2a)。该图以虚线示出了未工作的节点。工作的节点以实线示出，如果节点中标记了一个地址标识符，则该节点还知道它的地址(即它在网络中的地址)。相应地，空节点不知道它们的地址。从该例中显然可以看出，即使节点以任意次序启动，本方法仍然可以工作。
在图2a的情况下，在需要加入的众多节点中仅有节点F已经启动，但是它从该网络中断开，因为其父节点(节点E)并未启动。在图2b的情况下，节点E已经启动，从而从节点B接收到地址0.1。节点E因而知道通往网络中其父节点所述连接。然后，节点E将所有其它已有链接从零开始编号，并通过这些链接发送其自身地址，在自身地址后追加所述链接的编号。在该示例情况下，仅有一个已有链接，它因而得到了编号0，其上发送地址0.1.0。这在图2c中说明。此后，节点F知道它的地址(图2d)。在图2e情况下，节点G启动，从而其父节点(E)观察到该链接的“启动”并按照某种预定编号方法向其提供一个编号(1)，更新活跃链接列表。然后，节点E向节点G发送一个标识符0.1.1(其自身地址加上所述链接标识符)。在最后的情况下(图2f)，所有节点都知道了它们的地址(在网络中的位置)。
链接标识符可以通过许多不同分配。没有必要以链接启动的顺序给出编号，因为编号并不给出任何有用的附加信息。例如指南针上的点可以用于编号，朝向北方的链接可以具有编号1，而朝向南方的链接可以具有编号0。另一种方案在实际中更为可能，是例如以下述方式确定标识符：如果从某个特定角度，例如从前面看待该设备，则标识符在选定方向上改变，例如从左到右或者从上到下。
图3的流程图说明了单个节点的操作。在启动之后，节点位于阶段31，它等待地址消息和链接事件。网络的节点可以不断发送它们的地址信息，从而该节点在启动之后立即接收到地址。链接事件表明在该连接中节点的某个链接的中断或启动。阶段31是开始阶段，其中没有发生正常的数据传输。如果节点发现一个地址消息(阶段32)，它存储接收到的地址和所述链接的标识符，分配标识符给运行中的其它链接，并发送地址给它的子节点(阶段34)。此后，该节点改变到它的正常状态(阶段35)，在该状态中它进行通常的数据传输。
如果该节点在阶段32观察到一个链接事件，它更新它所维护的链接列表(阶段33)并返回阶段31，在阶段31无法接入正常状态，直至接收到地址。
在正常状态(阶段35)，节点能够观察：
a)子节点的链接事件(通往子节点的链接中断或者通往新的子节点的链接建立)；
b)新的地址消息，如果在网络中该节点以上部分(更接近父节点)发生变化，或者
c)通往父节点的链接中断
在情况a)中如果建立了到新的子节点的链接，节点更新链接列表并发送新地址(阶段37)。在情况b)中，节点进入阶段34，它存储接收的地址和该链接的标识符，确定运行中的其它链接的标识符并向其子节点发送地址。在情况c)中，节点返回开始阶段(阶段31)，等待来自父节点的新地址。
使用前述方法的网络节点可以是例如数字交叉连接设备，它实际上可以通过许多不同方式实现。实现方式可以例如按照节点控制部分(控制节点设备操作的部分)位置的不同而有所变化。图4示出了节点设备中对本发明重要的那些部件的高层框图。该节点(由参考数字N指示)在该例中具有4个到相邻节点的双向连接(L1…L4)。在该示例情况中，节点的控制部分CTRL是一个独立单元，它是该节点的所有接口单元IF所共用的。该节点通过接口单元IF连接到网络，该接口可以例如是一个2Mbit/s PCM接口。节点间的传送模式对本发明并不重要；例如任何基于帧的方法可以用作传送模式。
对节点而言重要的是，地址处理部分(控制单元CTRL)从每个接口单元收到所述链接是否正在工作的信息(即接收的信号是否可服务)。在该图中以参考标记CR(载波)表示该消息。参考标记DATA表示每个接口单元IF和控制单元之间进行的双向数据传输。
图5详细说明了对本发明重要的控制部分CTRL的部件。控制部分的输入由解码单元51生成，解码单元51从接口单元接收例如该接口单元已经计算了校验和的一帧。解码单元从这些帧中解码其中包含的协议数据单元(PDU)，并将它们进一步发送给连接单元53。数据单元包含所接收的帧类型的信息、可能包括在帧中的地址以及包括在帧中的数据。如果类型是例如正常(正常帧)，连接单元进一步将数据单元或者直接连接到另一连接单元，或者连接到该节点设备的其它部件。在发送方向上，编码单元52根据数据单元PDU生成一帧。
如果接收的帧包含地址信息，连接单元将数据单元连接到地址处理单元54，后者将接收的地址存储在存储区M1中，该节点将它自身地址也存储在该存储区M1中。此外，处理单元将通往父节点的链接标识符存储在存储区M2中，将其它链接的标识符存储在存储区M3中，M3还可以包含每一特定时刻哪个链接活跃/抑制的信息。
以上以实施例的形式描述了本发明，在该实施例中根节点仅向其相邻节点发送所述传送链接的标识符。但是，根节点除了传送连接标识符之外，还可以发送它自身地址。因此，如果根节点地址例如在图1中是0，它向节点A1发送标识符0.0，后者进一步发送标识符0.0.0给节点B1。相应地，在这种情况下需要发送的地址标识符比以上描述的要长一层。
尽管以上参照附图的例子描述了本发明，显然本发明并不局限与此，在以上提出的以及后附权利要求书中描述的创新思想的范围内可以进行改进。例如可以不直接使用从父节点接收的地址标识符作为节点本得胜地址，而是节点按照从父节点接收的地址标识符分配其自身地址(通过以预定方式处理接收到的地址标识符，从而使最终结果是一个唯一的地址标识符)。

Claims (7)

1．一种在电信网络节点中分配地址的方法，该网络包括若干节点(A…G)，它们通过传送连接连接在一起，从而网络构成了树形结构，其中一个节点是根节点(A)，按照该方法节点彼此发送包含节点所用地址数据的信号，
该方法的特征在于，
-网络的根节点(A)为它使用的所有传送连接生成唯一地址标识符，并通过到其相邻节点的传送连接发送每个地址标识符，以及
-在接收到该地址标识符之后，网络的其它节点a)为它们使用的所有传送连接，除了它们从中接收到地址标识符的连接之外，生成唯一标识符，b)向每个所述传送连接发送一个地址标识符，它包括该节点所接收的地址标识符本身以及对应于所述连接的标识符，从而每个节点根据它所接收到的地址标识符分配它自身的地址。
2．根据权利要求1的方法，其特征在于，每个节点直接将它所接收到的地址标识符用作它自身的地址。
3．根据权利要求1的方法，其特征在于，网络的根节点除了该传送连接的地址标识符之外，还向其相邻节点发送它自身的地址。
4．根据权利要求1的方法，其特征在于，使用整数作为标识符。
5．根据权利要求1的方法，其特征在于，传送连接的标识符按照预定原则生成，而与传送连接启动次序无关。
6．根据权利要求5的方法，其特征在于，根据节点设备中传送连接的物理位置生成标识符。
7．根据权利要求1的方法，其特征在于，使用预定分隔符将节点所接收的地址标识符从传送连接标识符中分隔开，从而以串行形式生成节点所发送的地址标识符。
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