CN1423876A

CN1423876A - 由于故障链路的检测而动态重新路由选择业务的路由交换机

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Publication number: CN1423876A
Application number: CN01808107.XA
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·F·卡尔曼; 杰森·C·范; 查尔斯·F·巴里; 普拉萨德·P·尤加雷卡尔
Original assignee: Luminous Networks Inc
Current assignee: Luminous Networks Inc
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2003-06-11
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: DK1262042T3; EP1262042A2; EP1262042B1; CA2401901A1; WO2001067685A2; ATE421205T1; AU2001247273A1; JP2003526278A; WO2001067685A3; ES2322691T3; CN100391191C; DE60137406D1

Abstract

公开的网络包括两个环路,其中第一环路沿顺时针方向传送数据,另一环路沿反时针方向传送数据。目的地节点从环路取回业务。在正常的操作中(即所有网络资源组工作着),节点之间的数据在向目的地节点提供最小数目的中继段的环路上流动。从而在正常操作中,两个环路被充分利用。节点定期测试链路的误码率(或者持续计算该误码率),以检测链路之一中的故障。这种故障的检测向所有节点发送广播信号,以便重构节点内的路由表,从而识别发生故障之后源通信到目的地节点的最佳路线。由于故障链路的缘故,可用链路现在经历更多的数据通信,因此指定为“不受保护的”业务被赋予较低的优先级,并且为了支持“受保护的”通信而被丢弃或者被延迟。描述了识别故障链路、把故障链路通知其它节点、区分受保护的和不受保护的通信,以及更新路由表格的具体技术。

Description

由于故障链路的检测而动态重新路由选择业务的路由交换机

技术领域

本发明涉及通信网络，更具体地说涉及采用环路的网络。

背景技术

随着数据服务对商业来说变得越来越重要，服务中断代价日益增大。一种很重要的服务中断是网络资源组(span)停歇期，它起因于设施或者设备故障。语音通信的载体传统上把它们的网络设计成在设施停歇期，例如光纤损坏情况下坚固耐用。如同关于电信基础结构中的光环网络的Telcordia GR-253和GR-499中所述，语音或其它受保护服务必须不能因单个设施停歇期而中继60毫秒以上。这包括最多10毫秒的设施停歇期检测，和最多50毫秒的通信的重新路由选择。

实现满足上述要求的适用网络的重要技术一直是SONET环。这种环的基本特征在于在环中存在一个(或多个)连接相邻节点的独立物理链路。每个链路可以是单向的，例如允许通信沿一个方向通过，也可以是双向的。节点被定义为通信可进入或退出该环的点。单个网络资源组连接两个相邻节点，这里网络资源组由直接连接节点的所有链路组成。网络资源组一般被实现为两个节点之间的一个两光纤或者四光纤连接。在两光纤情况下，各个链路是双向的，光纤中的一半通信沿“顺时针”方向(或者方向0)进行，另一半通信沿“反时针”方向(或者与方向0相反的方向1)进行。在四光纤的情况下，各个链路是单向的，两个光纤沿方向0传送通信，两个光纤沿方向1传送通信。这使得当任意一对节点之间的物理网络资源组失去时，能够在围绕该环的单一方向上保持任意一对节点之间的通信路径。在本文献的剩余部分中，只引用方向0和方向1。

存在2种主要的SONET环：单向路径交换环(UPSR)和双向线路交换环(BLSR)。就UPSR来说，对于环上所有的节点间业务来说，通过绕环沿两个方向发送数据，实现坚固的环操作。这表示于图1中。图1表示了由从节点0到节点N-1编号并且由网络资源组互连的节点(连网装置)构成的N-节点环。本文献中，为了表示方便，沿方向0按照从0开始的升序对节点编号。把业务从节点i传送给节点j的链路被表示为dij。网络资源组由sij表示，这等同于sji。本文献中，术语网络资源组(span)将用于一般说明。只有当为准确起见需要时，才使用术语链路。图1中，从节点0到节点5的业务被表示成同时采用沿方向0和方向1的物理路线(粗体箭头)。(本文献中，为了方便起见，将沿着方向0以递增的方式顺序对节点编号。例如将使用节点0)。在接收端，特殊的接收器实现“尾端交换”，其中接收器选择来自于绕环方向之一的数据。接收器可根据SONET支持的各种性能监视(PM)机制，做出这种选择。这种保护机制的优点在于它非常简单，因为把网络资源组暂停告知环上的节点不需要任意环级消息接发。相反，嵌入SONET中的PM设施确保“坏”网络资源组不会影响节点之间的物理连通性，因为无论如何不存在起因于单一网络资源组故障的数据丢失。

不利的是，实现这种保护需要高的代价。根据环上的通信模式，UPSR需要为保护留出100％的额外容量(单一“集线”模式)-300％的额外容量(统一的“网格”模式)-多达(N-1)*100％的额外容量(如图1中所示的具有最近邻居的N节点环)。

就两光纤BLSR来说，如图2A中所示，从任意指定节点到另一节点的数据一般绕环沿一个方向(实箭头)传送。数据通信表示在节点0和节点5之间。各个环的一半容量被保留，以免受其它环上的网络资源组故障的影响。虚箭头图解说明除了在网络资源组故障或者在异常通信拥塞情况下，一般不用于节点0和节点5之间的业务的环。

在图2B中，节点6和7之间的网络资源组存在故障。现在通过当来自节点0的信号遇到故障网络资源组时，反转来自节点0的信号的方向，并利用多余的环容量把信号发送给节点5，提供保护交换。在检测到故障的同一节点进行的这种交换非常迅速，并且被设计成满足50毫秒要求。

和不受保护的环所需的容量相比，BLSR保护需要100％的额外容量，因为除了在网络资源组发生故障的情况下之外，不使用一个整环的带宽的等同物。和UPSR不同，BLSR需要节点之间的环级信令，以便传达关于网络资源组中断和节点的正确配合的信息，从而起动环保护。

虽然这些SONET环保护技术已证明它们自身是坚固的，但是它们极其浪费容量。另外，UPSR和BLSR都密切依赖于SONET为它们的操作提供的容量，于是不易于变换到非SONET传送机制上。

所需要的是一种在“正常”操作(即当所有环网络资源组起作用时)不消耗额外的网络容量的保护技术，所述技术与特定的传送协议关系不太密切，并且所述技术被设计成满足Telcordia 50毫秒交换要求。

发明内容

描述了一种有效利用网络中的总带宽来克服上述网络的缺陷的网络保护和恢复技术，所述技术并不和特定的传送协议，例如SONET联接，并且被设计成满足Telcordia 50毫秒交换要求。所公开的网络包括两个环路，其中第一个环路沿“顺时针”方向(或者方向0)传送数据，另一个环路沿“反时针”方向(或者与方向0相反的方向1)传送数据。还可使用另外的环路。业务由目的地节点从环路中取出。

在正常操作(即所有网络资源组起作用并且未退化)中，节点之间的数据在提供到达目的地节点的最低成本路径的环路上流动。如果在整个网络中业务使用是均匀分布的，则最低成本路径一般是到目的地节点的中继段数目最少的路径。从而在正常操作中，两个环路都被充分利用。每个节点确定从其到环路上其它各个节点的最低成本路径。为此，每个节点必须知道网络拓扑结构。

节点监视各个链路(所述节点位于所述各个链路的接收端)，例如其各个入口链路的状态，以便检测故障。这种故障的检测导致向所有节点发送最高优先级链路状态广播消息。在各个节点处理包含在链路状态广播消息中的信息会导致各个节点内路由表的重构，以便识别发生故障之后，源业务到达目的地节点的最佳路由选择。从而，所有节点了解网络的状态，并且当任意链路中存在故障时，均独立识别到达各个目的地节点的最佳路由路径。处理被设计成极端高效，以使交换速度达到最大。

可选地，如果需要进一步提高交换速度，则可使用临时步骤。检测链路故障的节点通知其位于网络资源组另一侧的邻居链路已出故障。检测到链路故障或者接收这种通知的任意节点把向该网络资源组前进的入站业务回绕到另一环路上。在完成前面说明的通信的重新路由选择之前，业务只是被临时回绕。

由于故障链路的缘故，剩余链路将经历更多的数据通信，指定为“不受保护的”业务被赋予较低的优先级，并且为了支持“受保护的”业务而被丢弃或者被延迟。描述了识别故障链路、把故障链路通知其它节点、区分受保护的和不受保护的业务，以及更新路由表格的具体技术。虽然描述的实施例传送数据分组，但是本发明也可应用于传送帧、信元、或者使用其它任意协议的任意网络。帧和信元类似于数据分组，因为都包含数据和至少关于数据的源和目的地的控制信息。一帧可包括多个分组，取决于协议。信元可以是固定大小的，也取决于协议。

附图说明

图1图解说明利用SONET UPSR，从节点0到节点5的业务采取的节点间物理路线，其中任意一对节点之间的网络资源组的故障只破坏该业务的两条截然不同物理路线中的一条路线。

图2A图解说明利用SONET两光纤BLSR，从节点0到节点5的业务采取的节点间物理路线。各个环路的一半容量专供保护之用，另一半用于传送常规业务。虚线表示的环路是其中保护容量被用于由于所示网络资源组故障的缘故，对业务重新进行路由选择环路。

图2B图解说明当节点6和7之间的链路中存在一个故障时，利用图2A的SONET BLSR结构，从节点0到节点5的业务采取的双向路径。

图3图解说明根据本发明一个实施例的网络，更具体地说，图解说明从节点0到节点5的业务采取的节点间物理路线。

图4图解说明在节点6和7之间的网络资源组上发生故障之后的图3网络。当发生故障，影响初始路径(例如节点0和节点5之间的路径)上的链路或网络资源组时，业务在入口节点被重新路由选择成绕环路沿另一方向传播，以便到达目的地节点。

图5图解说明图3中所示及图4中所示之间的网络的可选临时状态(以从一个环路到另一环路的回绕通信为基础)。

图6图解说明单一节点中使用的相关硬件。

图7提供图6中的交换卡和环网接口卡的更多细节。

图8是图解说明识别网络状态的变化及使业务绕行通过网络的步骤的流程图。

具体实施方式

这里描述的本发明的目的是在提供高效的网络容量利用的同时，实现环形网络中的快速保护。优选实施例的某些方面是：

a.两个节点之间只沿一个绕环方向的指定数据分组的传输(而不是哪SONET UPSR中那样沿两个方向)。

b.“受保护”和“不受保护”业务类别之间的区别。

c.把关于网络资源组中断的信息快速传达给环中的所有节点的快速拓扑通信机制。

d.沿另一绕环方向对受网络资源组中断影响的路径重新进行路由选择的快速重新路由选择/路由选择表更新机制。

e.可用于进一步提高保护交换速度的可选临时回绕(wrap)机制。

下面更详细地说明这些方面。

单向传输

只沿围绕网络的单一方向(即使当存在网络资源组故障时)传输两个节点之间的指定数据分组/信息流，并由目的地节点从环中取出所述指定数据分组/信息流，如图3中所示，其中节点0只沿由粗箭头指示的方向把信息传输给节点5。从节点5到节点0的传输只沿相反方向经过节点6和7。这为优化的环路容量利用创造条件，因为没有为保护留出任何容量。

最低成本物理路线通常被用于受保护的业务。这通常是中继段最短的物理路线。例如，从节点0到节点2的传输一般通过节点1传送。当整个网络内的通信条件相当一致时，中继段最短的物理路线对应于最低成本路线。如果通信条件不一致，则从节点0到节点2的最低成本物理路线可改为是绕环的最长路径。

目的地节点从环路中取出数据分组确保业务节点不会使用比把数据分组传送给目的地节点所需容量更多的容量，从而使得能够通过容量的空间复用，增大环路容量。空间复用的一个例子如下。如果从节点0通过节点1流向节点2的通信消耗20％的网络资源组容量，则在节点2从环路中取出该通信意味着现在20％的网络资源组容量可用于在环路中其它任意网络资源组上流动的任意通信(节点2和3之间，节点3和4之间等等)。

受保护和不受保护的通信类别

在上述单向传输的情况下，环路中任意网络资源组的损失将导致网络容量的降低。这是从在指定网络资源组发生故障的情况下，在正常操作中沿着指定网络资源组流动的业务必须共用其它网络资源组的容量的事实得出的。例如，图4表示节点6和7之间的网络资源组中断。和图3相反，现在从节点0到节点5的传输必须在另一环路上沿顺时针方向(由粗箭头表示)传播，增加到该环路上的业务中。

由于在网络资源组停歇期的情况下，一些网络容量损失，由于这种停歇期的结果，没有为保护留出的容量的高负载网络必然受到一些性能退化。如果业务被分类为“受保护”类业务和“不受保护”类业务，则可实现网络保证和控制，以便受保护业务服务不受网络资源组停歇期的影响。这种情况下，通过减少分配给剩余的可用网络资源组上不受保护业务的平均、峰值和脉冲带宽，以致具有传送所有受保护业务的足够网络容量，所有的性能退化被不受保护的通信类别所“吸收”。不受保护类别内的业务还可被区分成各处子类，从而某些子类比其它子类受到更严重的性能退化。这种退化可由额外的延迟或者通信丢失组成。受保护和不受保护通信的业务规划和管理的机制不在本说明书的范围内。

快速拓扑通信机制

由于前面提及的Telcordia要求，必须快速环路中网络资源组的损失，并将之告知环路中的所有节点。

就网络资源组停歇期来说，网络资源组内的各个链路的接收端上的节点检测每个单独链路是否已发生故障。如果只有一个链路断开，则只报告该链路的损失。根据由所采用的特殊通信协议组支持的性能监视(PM)特征，该检测可以光(或电)信号的损失、误码率(BER)的降低、帧的丢失或者其它指标为基础。

随后必须把每个链路停歇期传送给其它节点。最有效的传达方式是通过广播(保存并转发)消息(数据分组)，不过也可借助从检测节点到网络中各个其它节点的单址通信消息来完成。至少必须在与通向断路网络资源组的方向相反的方向上发出该消息。该消息必须包含指出哪个链路发生故障的信息。

快速源节点重新路由选择机制

当指定节点收到链路停歇期消息时，该节点必须采取措施以便重新路由发送通常通过该链路的业务。可能的操作序列是：

a.接收链路停歇期消息；

b.评估所有可能的节点间物理路线(在N节点环路中存在2*(N-1)条物理路线)，以确定哪些物理路线受到该链路的中断的影响；

c.更新路由表，强制所有受影响的业务取道围绕该环路的其它途径；

d.考虑到与链路停歇期相关的网络容量减少，更新分配给不受保护业务类别的容量。如果完成这种容量分本的细节不在本说明书的范围内。

为了能够快速执行上述操作，需要正确地组织各种表格，以便能够快速识别受影响的路径。另外，更新必须以计算简单的算法或者预先计算的查找表格为基础。

可选的临时回绕机制

为了提高保护交换的速度，最好在检测该故障的节点采取直接动作，而不是等待在所有节点进行重新路由选择。可能的操作序列是：

a.当检测到入口链路故障时，节点必须向故障链路另一侧的节点传送近邻故障通知消息。只有当存在单一链路故障时才需要该通知，因为利用故障链路作为出口链路的节点不能检测到它已出故障。在整个网络资源组中断的情况下，无法接收这些通知不会影响后续步骤。

b.当检测到入口链路故障或者当收到近邻故障通知消息时，节点必须把该网络资源组上通向相应出口链路的业务回绕到另一环路上。这表示于图5中。从节点0通向节点5的业务被节点7回绕到相反的环路上，因为连接节点7和节点6的网络资源组被断开。

上述步骤是可选的，并且只有当需要使用这种途径来增大保护交换速度时，才应使用上述步骤。这里因为把业务从一个环路回绕到另一环路上会消耗比本文献中描述的标准方法多得多的环路容量。在回绕开始和在源节点完成重新路由选择的期间(虽然较短)，必须为保护预留的容量和两光纤BLSR中所需的容量一样多。

具体算法

快速拓扑通信机制

本节描述把拓扑变化传达给环形网络中的各个节点的一种特定快速机制。从某一节点向环路上的所有其它节点传送和网络资源组或链路中断或退化有关的信息的机制如下所述。

从检测到该节点的入口链路，例如该节点位于其接收端的链路上的任意链路中断或退化的各个节点发出链路状态消息。(于是，对于单一网络资源组中断来说，网络资源组两端的两个节点将分别发出报告不同入口链路的故障的链路状态消息)。可在与链路中断相反的环路方向上或者在两个环路方向上发送该消息。为了稳健起见，最好在两个环路方向上发送消息。在不把消息从一个环路方向回绕到另一环路方向上的网络中，为了应付如图4中所示的故障情况，要求在两个环路方向上发送消息。消息可以是发往环中上各个节点的广播或单址通信消息。为了稳健及节省容量起见，最好使用广播。特别地，广播确保关于各个链路中断的消息到达所有节点，即使是环路的新节点以及发送消息的节点不知其存在的那些节点。两种情况下，该机制都确保消息到达环路上所有节点所需的传播时间的上限为优先级最高的消息通过环路的整个周长所需的时间。各个机制最好还确保尽可能快地处理通过每个节点的消息。这使消息到达环路中所有节点所需的时间降至最小。

节点发出的链路状态消息至少应包括下述信息：源节点地址、该节点位于其接收端的中断或退化链路的链路标识，以及该链路的链路状态。为了实现的简单起见，链路状态消息可被扩展到包含该节点位于其接收端的所有链路的链路标识和状态。一般来说，每个链路的链路标识应至少包括位于来自于源节点的链路另一端的节点的节点地址，以及连接到目的地节点的链路的对应物理接口标识符。在与申请同时登记的Jason Fan等的同时待审申请“Dual-Mode VirtualNetwork Addressing”序列号No.＿＿中可找到源节点依据其包含该信息的机制，所述同时待审申请被转让给本申请的受让人，作为参考包含于此。在另一节点的地址不足以决定哪个链路实际中断或退化的两节点网络中，物理接口标识符很重要。链路状态应指出链路的退化程度，一般用该链路上测得的误码率来表示(或者在链路中断的情况下，用诸如1之类的特殊标识符表示)。

在保护交换不可逆的情况下，链路状态消息可以可选地包含各个链路的链路状态的两个值。不可逆交换的一个例子由因例如光能的临时损失而退化，随后复原的链路举例说明。光能的损失会导致网络中的其它节点进行保护交换。但是在得到外部管理系统的明确命令之前，光能的恢复不会导致其它节点转换回不可逆交换情况下的默认路线。于是，各个链路的链路状态的这两个值可由反映最后测量的链路状态(前面已描述)的状态和反映自该值最后一次被外部管理系统清除以来链路的最差测量状态(或者最高链路成本)的状态组成。

链路状态消息可随意地被其它节点确认。在该消息未被确认的情况下，必须多次发出该消息，以便确保该消息被所有其它节点接收。在消息需要接收确认时，必须在某一时间阈值内由所有预期接受节点确认。如果否，则源节点可选择向所有预期接受节点重发链路状态消息，或者专门向没有确定消息的接收的预期接收节点重发链路状态消息。

快速源节点重新路由选择机制

本节描述允许环形网络中的节点对越过中断链路的路径进行快速重新路由选择。这面描述当节点0为源节点时的快速源节点重新路由选择机制。

对于各个目的地节点j来说，为从环路上的节点0开始的各个输出方向(0和1)确定成本。根据成本最低的方向选择从节点0到i的通信的优选方向。为了简单起见，向到达从节点0开始的各个输出方向的各个目的地节点的路径重新分配成本的机制在操作次数不变的情况下工作，而不考虑环路的当前条件。(该机制可被进一步优化成总是使用可能的最少数目的操作，但是这会增大算法的复杂性，而不会显著提高总的保护交换速度)。根据路径成本向去往指定节点的通信数据分组重新分配输出方向的机制使完成这种重新分配所需的时间降至最小。

在各个节点保存具有以下各列：目的地节点、方向0成本和方向1成本的表格。一个例子被表示为表1。从节点0(假定节点0为源节点)到节点j的方向上的成本的计算可考虑到各种因素，包括在该方向上从源节点到目的地节点的中继段的数目、该方向上从源节点到目的地节点的累积归一化误码率，该方向上通信拥塞的程度。根据这些成本，可直接选择通信从源节点到任意目的地节点的优选输出方向。下面给出的例子假定成本只对应于各个方向上从源节点到目的地节点的归一化误码率。如果测得的误码率小于操作上的误码率阈值，则指定链路上的成本被设置为1。便利地，如果所有链路都完全可用，则从节点0到节点j的累积成本将等于从节点0到节点j的中断段的数目，如果不存在任何通信拥塞。本例中不考虑业务拥塞。

对于总共具有8个节点(顺时针顺序0、1、2、3、4、5、6、7)的典型环路，表格的节点0处的正常操作设置是：

表1节点0的优选方向表格

目的地节点	方向0成本	方向1成本	优选方向
目的地节点	方向0成本	方向1成本	优选方向	1	1	7	0
2	2	6	0	1	1	7	0
2	2	6	0	3	3	5	0
4	4	4	0	3	3	5	0
4	4	4	0	5	5	3	1
6	6	2	1	5	5	3	1
6	6	2	1	7	7	1	1

优选方向是到达目的地节点j的成本最低的方向。在沿方向0到达节点j和沿方向1到达节点j的成本相同的情况下，则可选择任一方向。(本例中选择方向0)。根据表2中所示的链路状态表格计算各个物理路线(源节点到目的地节点)的正常操作成本。

选择优选方向的伪代码为：

　　For j＝1 to N-1{N为环路中节点的总数}

　　为各个目的地节点j更新方向0成本(dir_0_cost(j))和方
向1成本(dir_1_cost(j))；{本节后面说明}

　　{HYST_FACT是防止起因于可逆网络中的BER变化的乒乓效应
的滞后因数。SONET中使用的默认值为10}
        <!-- SIPO <DP n="11"> -->
        <dp n="d11"/>
　　If(dir_0_cost(j)＜dir_1_cost(j)/HYST_FACT)，

　　        dir_preferred(j)＝0；

　　Else if(dir_1_cost(j)＜dir_0_cost(j)/HYST_FACT)，

　　        dir_preferred(j)＝1；

　　Else if dir_preferred(j)具有预定数值，

　　        {这指出dir_preferred(j)已被设置为优选方向，从而如
果前面两个条件不满足，则不应改变}

　　        dir_preferred(j)不改变；

　　Else if dir_preferred(j)不具有预定数值，

　　        if dir_0_cost(j)＜dir_1_cost(j)，

　　             dir_preferred(j)＝0；

　　        Else if(dir_1_cost(j)＜dir_0_cost(j)，

　　             dir_preferred(j)＝1；

　　        Else

　　             dir_preferred(j)＝0；

　　End{else if dir_preferred(j)不具有预定值}

　　End{for loop j}

链路状态表(由位于各个节点的CPU访问)用于计算上表中优选方向上的成本。该链路状态表格的标准操作设置为：

表2链路状态表格(在各个节点相同)

链路标识符，方向0	链路标识符，方向1	方向0成本	方向1成本
链路标识符，方向0	链路标识符，方向1	方向0成本	方向1成本	d₀₁	d₁₀	1	1
d₁₂	d₂₁	1	1	d₀₁	d₁₀	1	1
d₁₂	d₂₁	1	1	d₂₃	d₃₂	1	1
d₃₄	d₄₃	1	1	d₂₃	d₃₂	1	1
d₃₄	d₄₃	1	1	d₄₅	d₅₄	1	1
d₅₆	d₆₅	1	1	d₄₅	d₅₄	1	1
d₅₆	d₆₅	1	1	d₆₇	d₇₆	1	1

d₇₀

d₀₇

1

各个链路dij的成本是归一化的误码率，这里测得的各个链路上的误码率被默认的误码率(一般为10E-9或更低)所除。在链路的归一化误码率小于1的情况下，表格中关于该链路输入的值为1。

选择优选方向的伪代码中关于各个节点j的伪代码行“更新方向0成本和方向1成本”如下所述使用表2中所示的链路状态表格：

    {各个方向上Linkcostsum值的初始化。这些变量作用于下述循环
的内部，以产生dir_0_cost(j)和dir_l_cost(j)。}

　　Linkcostsumdir0＝0；

　　{Linkcostsumdir1是沿方向1围绕环路的所有起始于节点0并终止
于节点0的路线的链路成本之和。}

　　Linkcostsumdirl＝所有链路(Linkcostdir1)的和；

　　For j＝0 to N-1{N是环路中节点的总数}

　　    {MAX_COST是优选方向表格中许可的最大成本。
Linkcostdir0，linkr i，j是沿方向0从节点i到节点j的链路的成本。}

　　    If(Linkcostsumdir0＜MAX_COST)

　　      Linkcostsumdir0＝Linkcostsumdir0+Linkcostsumdir0，link j，
(j+1)modN；

　　    Else

　　      Linkcostsumdir0＝MAX COST；

　　   dir_0_cost(j)＝Linkcostsumdir0；

　　   If(Linkcostsumdir1＜MAX_COST)

　　      Linkcostsumdir1＝Linkcostsumdir1-Linkcostsumdir1，link(i+1)
modN，j；

　　   else

　　      Linkcostsumdir1＝MXA_COST；

　　   dir_1_cost(j)＝Linkcostsumdir1；

　　End{for loop j}

链路状态表格的更新以下述伪代码为基础：

{该版本的伪代码假定环路中有2个以上的节点}

If(linkstatusmessage.source＝节点i)且(linkstatusmessage.neighbor＝节点j)，(方向＝0)

Linkcost_{dir0，link i，j}＝linkstatusmessage.status；

else if(linkstatusmessage.source＝节点i)并且

(linkstatusmessage.neighbor＝节点j)，(方向＝1)

Linkcost_{air1，link j，i}＝linkstatusmessage.status；

在链路中断的情况下，该链路的linkstatusmessage.status是一个很大的值。在该链路退化的情况下，该链路的linkstatusmessage.status是被该链路的未退化误码率所除的该链路上的测量误码率。

可选地，链路状态表格可包含每个方向的两个成本列，以便应付不可逆交换情况。这些成本应是测量成本(等同于表2中当前所示的列)和不可逆成本。各个方向的不可逆成本列包含自该数值最后一次被外部管理系统清除以来报告的最高链路成本值。该成本列(而不是测量成本)可用于不可逆交换情况中的优选方向计算。优选方向表格还可可选地包含每个方向的两个成本列，如同链路状态表格一样。它还可包含两个优选方向列，一列以测量成本为基础，另一列以不可逆成本为基础。同样，该不可逆成本列可用于不可逆交换情况中的计算。

例如，假定节点2和节点3之间的顺时针链路的退化系数为a(a＞HYST_FACT)，节点4和节点5之间的顺时针链路被断开(系数MAX)，节点1和节点2之间的反时针链路的退化系数为b(b＞HYST_FACT)，节点5和节点6之间的反时针链路的退化系数为c(c＜a/HYST_FACT)。该例的链路状态表示于表格3中。

表3具有退化和断开链路的链路状态的例子

链路标识符，方向0	链路标识符，方向1	方向0成本(顺时针)	方向1成本(反时针)
链路标识符，方向0	链路标识符，方向1	方向0成本(顺时针)	方向1成本(反时针)	d₀₁	d₁₀	1	1
d₁₂	d₂₁	1	b	d₀₁	d₁₀	1	1
d₁₂	d₂₁	1	b	d₂₃	d₃₂	a	1
d₃₄	d₄₃	1	1	d₂₃	d₃₂	a	1
d₃₄	d₄₃	1	1	d₄₅	d₅₄	MAX	1
d₅₆	d₆₅	1	c	d₄₅	d₅₄	MAX	1
d₅₆	d₆₅	1	c	d₆₇	d₇₆	1	1
d₇₀	d₀₇	1	1	d₆₇	d₇₆	1	1

加入源节点和目的地节点之间所需链路的成本，以便确定总成本。

从而源节点0的优选方向表格为：

表4具有退化和断开链路的优选方向表格的例子

目的地节点	方向0成本(顺时针)	方向1成本(反时针)	优选方向
目的地节点	方向0成本(顺时针)	方向1成本(反时针)	优选方向	1	1	c+b+5	0
2	2	c+5	0	1	1	c+b+5	0
2	2	c+5	0	3	a+2	c+4	1
4	a+3	c+3	1	3	a+2	c+4	1
4	a+3	c+3	1	5	MAX	c+2	1
6	MAX	2	1	5	MAX	c+2	1
6	MAX	2	1	7	MAX	1	1

(在优选方向的选择中，假定HYST_FACT＝10)。

一旦优选方向被确定，则修改数据路径上分组处理器中相对于优选方向的目的地节点的对应映象表，以匹配上述表格。

可选临时回绕机制中的近邻故障通知

本节说明从位于故障网络资源组一端的节点向位于另一端的节点传送故障通知的特定快速机制。如前所述，所述机制只有在单一链路故障的情况下才是必需的，因为把该链路用作其出口链路的节点不能检测该链路是否有故障。

从检测关于其入口链路的任意链路中断或者退化的各个节点发送近邻故障通知消息。在和故障入口链路一样为相同网络资源组一部分的各个出口链路上发送该消息。为了确保该消息被接收，通过绕环路在两个方向上传输，可确认该通知消息。如果通知消息未被确认，则传送节点必须多次发送该通知以便确保该通知被接收。为了确保在目的地接收该消息所需的时间被降至最小，该消息具有最高优选权。

节点发送的近邻故障通知消息至少应包含下述信息：源节点地址、该节点位于其接收端的中断或退化链路的链路标识符、以及该链路的链路状态。为了简化实现，近邻故障通知消息可等同于前面说明的相对于所有节点的链路状态消息广播。

硬件的说明

图6图解说明各个节点中的有关功能块。以节点0为例。每个节点通过环网接口卡30和32与相邻节点相连。这些环网接口卡把光缆34和36上的输入光学信号转换成数字电信号，以便应用于交换卡38。

图7图解说明更详细表示光学收发器40的一个环网接口卡32。卡32中的一个辅助交换器可用于在两个交换卡之间交换，以便增大可靠性。光学收发器可以是可从市场上获得的使用1300nm激光的千兆位以太网光学收发器。

光学收发器40的串行输出被串行器/解串器(SERDES)42(图6)转换成一组并行的二进制位。在一个例子中，SERDES 42利用表格，把来自于光学收发器40的一串10个二进制位转换成并行的一组8个二进制位。选择的对应于8位代码的10位代码满足关于每个代码的1和0的数目及连续的1和连续的0的最大数目的均衡标准，以便改进性能。例如，大数目的连续逻辑1产生基线漂移，长期平均电平的漂移被接收器用作区分1和0的阈值。通过在底板上利用具有均衡数目的1和0的10位字，极大地降低基线漂移，从而能够实观卡和底板的更好的AC耦接。

当SERDES 42正在从环网接口卡32接收串行10位数据时，如果该10位字不和表格中的字之一相符时，SERDES 42能够检测该字中是否存在错误。随后SERDES 42产生错误信号。SERDES 42使用该表格把来自于交换卡38的8位代码转换成10位串行流，以便由环网接口卡32进一步处理。SERDES 42可以是Vitesse的VSC 7216型或者其它任意适当类型的串行器/解串器。

媒体存取控制器(MAC)44计数SERDES 42检测到的错误的数目，并且在中断期间或者依照轮询机制把这些错误传送给CPU 46。CPU 46可以是Motorola MPC860DT微处理器。稍后将说明当CPU 46确定链路已退化到足以采取行动，使节点对通信进行重新路由选择，以便避开故障链路程度时所发生的情况。MAC 44还删除由SERDES转发的任意控制字，并且通过构成MAC帧，为特定的协议提供OSI层2(数据-链路)格式化。MAC众所周知，并在“TelecommunicationsSystem Engineering”(Roger Freeman，第三版，John Wiley & Sons，Inc.1996)中进行了说明，该书籍作为参考整体包含于此。MAC 44可以是现场可编程门阵列。

分组处理器48使MAC 44传送的各个二进制位和分组字段，例如标题字段和数据字段联系起来。分数处理器48随后检测由MAC 44构成的分组的标题字段，并且可修改分组标题中不指定给该节点的信息。恰当的分组处理器48的例子包括依据MMC网络的XPIE-300千兆位位流处理器或者EPIF 4-L3C1以太网端口L3处理器，其数据表作为参考包含于此。

分组处理器48面接包含把数据发送到其预定目的地的路由信息的外部搜索器/存储器47(查寻表)。下面将详细说明存储器47中路由表的更新。

图6中的存储器49代表节点中的所有其它存储器，不过应明白为了提供系统的必需速度和功能要求，也可存在分布式SSRAM、SDRAM、快速存储器和EEPROM。

分组处理器48把分组提供给交换结构(fabric)50的一个端口，交换结构50随后根据分组标题，把该分组发送给交换结构50的恰当端口。如果分组标题中的目的地地址对应于节点0(图6中所示的节点)的地址，则交换结构50随后把该分组发送给交换结构50的恰当端口，以便被指定节点0从属接口卡52接收(后面详细说明)。如果分组标题指示除节点0之外的地址，则交换结构50通过恰当的环网接口卡30或32发送该分组(图5)。控制分组被发送给CPU 46。这种交换结构及用于确定分组经过交换结构所需的路径的路由技术众所周知，不需要详细说明。

一种适宜的分组交换机是MMC网络nP5400型分组交换模块，其数据表作为参考包含于此。在一个实施例中，在每个交换卡中连接四个这样的交换机，以便提高通信速率。交换器提供分组缓冲，多址通信和广播通信能力，四类服务优先级，以及基于严格优先级或加权合理排队的调度。

与一个或多个从属接口卡，例如从属接口卡52相关的分组处理器54从指定给与从属接口卡52相关的设备(例如LAN)的交换结构50接收分组。和分组处理器48一样，分组处理器54也是双向的。分组处理器54和48可以是相同型号的处理器。一般来说，分组处理器54检测数据通过分组处理器54的方向，以及访问路由表存储器55，以便确定某些所需的标题字段和分组行进到环路上的最佳路由路线，以及分组通过交换器行进到环路上或者离开环路的理想路线。这在后面详细说明。当分组处理器54从交换结构50接收分组时，它把该分组转发给执行和MAC 44类似功能的媒体存取控制器(MAC)56，媒体存取控制器56随后把该分给转发给SERDES 58对该数据进行串行处理。SERDES 58类似于SERDES 42。

随后把SERDES 58的输出提供给与底板相连的特定从属接口卡，例如图5中的从属接口卡52。从属接口卡可对数据排队，并把数据发送给从属接口卡52的特定输出端口。从属接口卡进行的这种路由及排队可以是常规的路由及排队，不需要详细说明。从属接口卡的输出可通过例如铜电缆与任意类型的设备，例如电话交换机、路由器、LAN或者其它设备电连接。在外部接口是光学接口的情况下，通过利用光学收发器，从属接口卡还可把电信号转换成光信号。

系统控制器62从节点获得状态信息，并且与网络管理系统面接。节点的这方面情况和本发明无关。系统控制器可被编程，以便报告网络的各种测试。

在一个实施例中，上述硬件以大于1Gbps的速率处理二进制位。

网络资源组故障/退化过程中硬件的功能

图8是总结在网络资源组故障或者退化过程中，由网络硬件执行的操作的流程图。由于常规的路由技术和硬件众所周知，因此说明将集中于优选实施例的新特性。

在图8的步骤1中，各个节点持续或者定期测试其与相邻节点的链路。图7中的MAC 44计数数据流中的错误(如前所述)并且把这些错误通知CPU 46。CPU比较误码率和预定的阈值，确定链路是否令人满意。光学链路故障也可被传递给CUP。CPU 46可根据由MAC44计数的错误，或者根据入口光纤36上光强度的损失的检测，监视来自于相邻装置的入口链路。这种检测由可从市场上获得的各种光学收发器，例如Lucent NetLight收发器系列完成。借助底板上的直接信令(例如通过I2C线路)，可把光强度损失情况报告给CPU 46，从而在CPU导致中断或者低级事件。

在步骤2中，CPU 46确定相邻链路的状态是否发生变化。这种状态变化可以是故障(超过阈值的误码率)或者已被修复的先前存在故障的链路。本例将假定节点6检测到将其和节点7相连的入口链路中的故障。

如果在步骤2中没有检测到故障，则不对网络做出任何变化。图8中假定相邻节点6和7都检测到连接节点6和7的入口链路上的故障。故障的检测导致通过交换结构50发送给CPU 46，以信号通知状态变化的中断或低级事件(由MAC 44产生)。

在可选的步骤3中，节点6和7试图把各自检测到的入口链路故障直接通知对方。例如，在节点6连接节点7的出口链路上发送由节点6发出的通知。如果整体网络资源组被中断，这些通知显然不能到达目的地。只有当网络资源组内的单个链路被中断时，这些通知才有用。这是因为节点没办法检测影响出口链路的光纤损坏。根据这种通知，各个节点随后可按照图5中所示的方式直接回绕通信。通过从CPU46到如图7中所示与环网接口卡32相连的分组处理器48的配置命令完成节点6中通信的回绕(假定链路从环网接口卡32连接节点7)。在接收该命令之后，分组处理器48通过交换结构并退出环网接口卡30回送正常情况下会直接发送给节点7的业务。

节点的各个链路状态通信与对话编号有关。只有当节点检测到相邻节点状态的变化时，该节点才产生新的对话编号。只要节点接收具有当前对话编号的分组，节点就可知道网络中不存在任何变化。当在每个节点检测到故障时，节点6和7都把在每个节点保存的对话编号加1。

在步骤4中，节点6和7随后广播包括新对话编号的链路状态消息，把故障的位置传送给所有节点。检测到新对话编号的每个节点把该广播转发给其相邻节点。

在Jason Fan等的同时待审申请“Dual-Mode Virtual NetworkAddressing”中可找到链路或网络资源组故障为1的通用拓扑学重构情况中对话编号的使用的进一步说明，所述申请被转让给本申请的受让人，并且作为参考包含于此。

在步骤5中，故障的身份随后由各个节点中的分组处理器54用于更新存储器55中的路由表格。一般来说，路由表格众所周知，使标题中的目的地地址和特定物理节点相联系，与标题相关的数据被发送给所述特定物理节点。随后配置每个路由表格，使从源节点到目的地节点的成本降至最小。通常，如果先前优化的到达目的地节点的路径不得不通过故障链路，则把该路线更新为通过绕环路的相反方向传送，以便避开故障路线。各个节点中的各个分组处理器54的路由表格根据需要被改变，这取决于节点相对于故障链路的位置。路由表格的细节前面已说明。

在一个实施例中，各个节点必须确认具有新对话编号的广播，发端节点必须跟踪肯定应答。在超过时限之后，同时没有收到所有肯定应答的情况下，重新广播故障的位置，而不递增序列号。

因此，所有节点保存环路的当前拓扑结构，并且所有节点可关于环路的当前结构，独立产生最佳路由表格项目。

在步骤6中，各个节点的路由表格已被更新，数据通信重新开始。因此，源于与从属接口卡52(图5)的LAN的数据已被通过交换结构50把数据发送给恰当的输出端口的分组处理器54附加了更新的路由标题，从而使数据能够到达其预定目的地。目的地可以是发出该数据的相同节点，从而，交换结构50可通过相同节点中的从属接口回绕所述数据。由于本发明适用于任意协议和路由技术，因此可使用任意路由技术。

由于为了避免故障链路而必须对绕环路的某些通信重新进行路由选择，以及链路的带宽固定，因此将绕正常链路传送的通信可能超过正常链路的带宽。于是，需要丢弃或者延迟某些优先级较低的通信，如步骤7中确定的那样。一般来说，由于带宽减小的缘故，根据需要丢弃或者延迟被分类为“不受保护”的通信，以便支持“受保护”的通信。

在一个实施例中，分组处理器54检测把数据识别为不受保护数据的标题，并在把分组提供给交换结构50之前，根据需要丢弃该分组。语音业务一般受保护。

在步骤8中，交换结构50把分组处理器54转发的任意分组发送给恰当的输出端口，以便回送到该节点中或者传送到相邻的节点。

对本领域的技术人员来说，用于实现本发明的一个实施例的硬件的上述说明足以实现本发明，因为分组交换和路由的普通硬件众所周知。本领域的技术人员可容易地对MAC、分组处理器、CPU 46及其它功能装置编程，以便执行这里描述的步骤。可使用固件或者软件来实现这里描述的步骤。

虽然已表示并说明了本发明的具体实施例，不过对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的范围的情况下，显然可做出各种变化和修改，于是，附加权利要求在其保护范围内包含落入本发明的精神和范围内的所有这种变化和修改。

Claims

1、一种供通信网络之用的路由交换机，所述网络包括通过通信链路在环路中互连的路由交换机，所述路由交换机包括：

与一个或多个其它路由交换机的相关链路相连的一个或多个收发器；

把信息发送给所述一个或多个收发器或者从所述一个或多个收发器接收信息的交换结构；

路由表；和

一个或多个处理器，所述一个或多个处理器控制所述路由交换机：

测试路由交换机之间的链路的质量，

当与所述路由交换机相连时，检测不满足质量阈值的一个或多个第一链路，

把信息从所述路由交换机传送给其它路由交换机，以便识别所述一个或多个第一链路，

由于所述一个或多个第一链路正在发生故障的缘故，如果需要，修改所述路由表，从而重新进行路由选择的业务不会横过所述一个或多个第一链路，和

根据修改的路由表，把业务路由发送给目的地节点，以便围绕所述环路沿着和如果所述一个或多个第一链路不发生故障，所述业务理应传播到所述目的地节点的方向不同的方向发送所述通信。

2、按照权利要求1所述的路由交换机，其中所述一个或多个处理器包括与所述交换结构相连的CPU。

3、按照权利要求1所述的路由交换机，其中控制所述路由交换机测试路由交换机之间的链路质量的所述一个或多个处理器控制所述路由交换机定期向所述环路中的相邻路由交换机传送，并接收来自所述相邻路由交换机的测试消息，并且检测传播所述测试消息的链路的质量。

4、按照权利要求3所述的路由交换机，其中所述一个或多个处理器控制所述路由交换机根据比较误码率和阈值，检测所述链路的质量。

5、按照权利要求3所述的路由交换机，其中所述一个或多个处理器控制所述路由交换机通过检测光信号的损失，检测所述链路的质量。

6、按照权利要求3所述的路由交换机，其中所述一个或多个处理器控制所述路由交换机通过检测电信号的损失，检测所述链路的质量。

7、按照权利要求3所述的路由交换机，其中所述一个或多个处理器控制所述路由交换机通过检测帧损失，检测所述链路的质量。

8、按照权利要求1所述的路由交换机，其中所述一个或多个处理器控制所述路由交换机从所述环路中的其它路由交换机接收识别故障链路的消息，并且修改所述路由表以便对业务重新进行路由选择。

9、按照权利要求1所述的路由交换机，其中所述一个或多个处理器控制所述路由交换机定期传送链路状态消息和对话编号，当其检测到所述一个或多个第一链路不满足所述质量阈值时，产生新的对话编号，并且把任意故障链路的身份和所述新对话编号一起传送给所述环路中的其它路由交换机。

10、按照权利要求9所述的路由交换机，其中所述一个或多个处理器控制所述路由交换机比较传送的对话编号和保存的对话编号，并且如果对话编号不同，则修改所述路由表，以便考虑到故障链路。

11、按照权利要求10所述的路由交换机，其中所述一个或多个处理器控制所述路由交换机修改所述路由表，以便识别相对于业务目的地的最佳路线。

12、按照权利要求11所述的路由交换机，其中所述最佳路线是到目的地的中继段数目最少的路线。

13、按照权利要求11所述的路由交换机，其中所述最佳路线是最低成本路线。

14、按照权利要求13所述的路由交换机，其中所述最低成本路线具有最低累积误码率。

15、按照权利要求13所述的路由交换机，其中所述最低成本路线以业务拥塞的程度为基础。

16、按照权利要求1所述的路由交换机，其中控制所述路由交换机把业务发送给目的地节点的所述一个或多个处理器控制所述路由交换机把路由标题附加到将发送给所述目的地节点的消息上。

17、按照权利要求1所述的路由交换机，其中所述通信包括数据分组。

18、按照权利要求1所述的路由交换机，其中所述通信包括信元。

19、按照权利要求1所述的路由交换机，其中当一个或多个第一链路发生故障时，由于所述环路中带宽的减小，控制所述路由交换机把业务发送给目的地节点的所述一个或多个处理器控制所述路由交换机丢弃某些类型的通信。

20、按照权利要求1所述的路由交换机，其中控制所述路由交换机修改所述路由表以便对业务重新进行路由选择的所述一个或多个处理器控制所述路由交换机绕所述环路中的一个不同方向，回绕向具有故障链路的路由交换机进行的入站通信。

21、按照权利要求1所述的路由交换机，其中控制所述路由交换机把信息从所述路由交换机传送给其它路由交换机，以便识别所述一个或多个第一链路的所述一个或多个处理器控制所述路由交换机要求所述其它路由交换机确认链路状态消息已被接收，并且如果没有收到所述确认，则重新传送所述状态消息。

22、按照权利要求1所述的路由交换机，其中所述路由交换机以大于1千兆位/秒的速率处理所述通信。

23、按照权利要求1所述的路由交换机，其中所述一个或多个处理器控制所述路由交换机检测当与所述路由交换机相连时，一个或多个第一链路是否满足质量阈值，在不满足所述质量阈值之后，向其它路由交换机传送信息，以便识别现在满足所述质量阈值的所述一个或多个第一链路。

24、一种通信网络执行的方法，所述网络包括通过通信链路互连的节点，所述方法包括：

自动测试节点之间的链路的质量；

第一节点检测不满足质量阈值的一个或多个第一链路；

从所述第一节点向其它节点传送识别所述一个或多个第一链路的信息；

由于所述一个或多个第一链路发生故障的缘故，如果需要，修改至少一些所述节点中的路由表，以便对业务重新进行路由选择，从而重新路由选择后的业务不会横过所述一个或多个第一链路；和

根据所述源节点的修改后的路由表，源节点把业务发送给目的地节点，从而围绕所述环路沿着和如果所述一个或多个第一链路不发生故障，所述业务理应传播到所述目的地节点的方向不同的方向发送所述通信。

25、按照权利要求24所述的方法，其中所述通信包括以与协议相符的格式的信息。

26、按照权利要求25所述的方法，其中所述信息为数据分组。

27、按照权利要求25所述的方法，其中所述信息为帧。

28、按照权利要求25所述的方法，其中所述信息为信元。

29、按照权利要求24所述的方法，其中链路的状态被赋予一个质量数值，所述传送步骤包括：

由于所述第一节点进行的不满足所述质量阈值的所述链路的所述检测的缘故，所述第一节点改变所述质量数值，以便指示所述链路的状态变化；和

传送所述信息，以便识别所述链路以及改变的质量数值。

30、按照权利要求29所述的方法，还包括：

所述网络中的节点接收从所述第一节点传出的信号，所述传送信号包括所述改变的质量数值；并且作为响应，

至少在一些所述节点中恰当地修改路由表，以便考虑到发生故障的所述一个或多个第一链路对业务重新进行路由选择。

31、按照权利要求30所述的方法，还包括如果所述质量数值和先前的质量数值相同，则所述节点不修改路由表。

32、按照权利要求24所述的方法，还包括：

指定优先级高于第二类业务的第一类业务；和

由于起因于所述路由表的所述修改的所述网络带宽的降低，根据需要，减少分配给所述第二类业务的容量。

33、按照权利要求24所述的方法，还包括：

当所述目的地节点接收所述业务时，从所述网络取出指定由目的地节点接收的业务。

34、按照权利要求24所述的方法，其中至少一些所述节点被配置成节点环，所述链路包括围绕所述环路沿着第一方向通信的第一链路环，和围绕所述环路沿着与所述第一方向相反的第二方向通信的第二链路环，所述方法还包括：

沿着顺时针方向把业务从所述第一环上的源节点发送给一个或多个目的地节点；和

所述第二环上的所述源节点沿着反时针方向把业务发送给一个或多个目的地节点，

其中根据所述源节点相对于单个目的地节点的相对位置，围绕所述节点环只沿着一个方向传送源节点产生的指定给所述单个目的地节点的业务。

35、按照权利要求34所述的方法，其中沿着最低成本方向发送指定给所述单个目的地节点的所述业务，根据各个方向的累积误码率和根据各个方向的业务拥塞程度，确定所述最低成本方向。

36、按照权利要求24所述的方法，其中自动测试节点之间链路的质量的所述方法包括：

把源节点的地址发送给沿着链路的相邻节点，并检测所述源节点和所述相邻节点之间的所述链路的质量。

37、按照权利要求36所述的方法，其中检测所述源节点和所述相邻节点之间的所述链路的质量包括检测误码率。

38、按照权利要求36所述的方法，其中检测所述源节点和所述相邻节点之间的所述链路的质量包括检测所述地址是否已被接收。

39、按照权利要求36所述的方法，其中检测所述源节点和所述相邻节点之间的所述链路的质量包括由所述节点中的光学接收器检测光强度的损失。

40、按照权利要求24所述的方法，其中所述路由表的所述修改包括：

确定节点之间的哪些路线受到所述一个或多个故障链路的影响；和

修改所述路由表，以便强制绕所述环路沿相反的方向发送所有受影响的业务。

41、按照权利要求40所述的方法，其中利用算法修改所述路由表。

42、按照权利要求40所述的方法，其中修改所述路由表包括利用预先计算的查寻表。

43、按照权利要求24所述的方法，其中所述第一节点进行的所述传送步骤还包括：

当确定一个或多个第一链路不满足所述质量阈值时，所述第一节点向所述环路中的其它节点传送所述第一节点的源节点地址和一个或多个故障链路的标识符。

44、按照权利要求43所述的方法，其中不满足所述质量阈值的所述一个或多个链路的所述标识符包括位于始于第一节点的故障链路另一端的节点的节点位置。

45、按照权利要求43所述的方法，其中所述一个或多个故障链路的标识符还包括识别相对于所述第一节点的故障链路的连接的物理接口。

46、按照权利要求43所述的方法，其中所述传送步骤还包括传递包括一个或多个故障链路的退化程度的链路状态。

47、按照权利要求46所述的方法，其中所述退化程度根据测量的误码率识别状态。

48、按照权利要求24所述的方法，其中不满足质量阈值的所述一个或多个第一链路由于节点故障的缘故而不满足所述质量阈值。

49、一种通信网络执行的方法，所述网络包括通过通信链路互连的节点，至少一些所述节点连接成环路，所述方法包括：

根据互连所述节点的链路的状态，沿着所述环路动态选择通信路线，如下确定将被业务采用的路线的选择：

对于各个目的地节点j，为环路上的第一节点的各个输出方向分配成本；

根据具有最低成本的所述方向，确定从所述第一节点到节点j的业务的优选方向；

随着链路条件随时间而变化，为所述第一节点的各个输出方向重新分配成本；和

根据绕所述环路沿第一方向所述第一节点和所述节点j之间链路的累积成本，和绕所述环路沿相反方向从所述第一节点到节点j之间链路的累积成本，重新选择从所述第一节点到所述节点j的业务。

50、按照权利要求49所述的方法，其中对业务重新进行路由选择的所述步骤包括选择累积成本最低的路线。

51、按照权利要求49所述的方法，其中所述成本以数据分组损失率为基础。

52、按照权利要求49所述的方法，其中所述成本以从链路接收分组的节点处的平均分组排队延迟为基础。

53、按照权利要求49所述的方法，其中所述成本以从链路接收分组的节点处的分组排队延迟的变化为基础。

54、按照权利要求49所述的方法，其中对于不同类别的业务来说，所述成本不同。