CN1649315A - 网络控制设备及其路径控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种网络控制设备，随着每一时间周期中请求的区段和带宽的变化，每小时适当安排一已生成的路径，以便根据请求出现的状态灵活地生成一路径。所述网络设备包括：一存储单元(40，50，60，70)，存储用于管理所述网络的信息；以及一控制单元(20，30，80，90)，当收到质量保障请求时，通过访问所述存储单元中存储的信息，使用一已经设置或者预设的路径或者一新近生成的路径，所述控制单元控制有关网络中两个边缘点的网络装置的连接的网络装置的设置，以获得满足所述质量保障请求的路径设置。

Description

网络控制设备及其路径控制方法
技术领域
本发明涉及一种提供通信业务的设备，通过在一网络中尤其在一标记交换网络中预约，保障任一时间区域中的通信质量。特别是，本发明涉及在采用MPLS(多协议标记交换)的网络中提供通过预约保障任一时间区域中通信质量的通信业务时，适于使用的一种网络控制设备和所述网络控制设备中的路径控制方法。
背景技术
近些年来，为提供一项通过预约来保障任一时间区域中通信质量的宽带保障业务，开展了研究。宽带保障业务是当用户请求网络提供保障带宽的通信时，网络通过预约保证带宽的一项业务。因此，用户可以在保证带宽中得到通信质量的保障并接受通信业务。特别是，当MPLS网络供应商提供所述带宽保障业务时，便存在有效使用网络资源的需求。
在MPLS网络中，连接两个边缘节点的路由被设置为一被标识为LSP(标记交换路径)的路径，所述边缘节点是与外部网络的边界节点，不同于诸如IP分组的分组中报头信息的标记信息被附加到一分组上，所述分组经由所述路径与标记一同传输，因此可高速传输所述分组。所述路径能够使分组经由一显式路由传输。同时，就MPLS网络中的标记交换而言，有如以下专利文件1中所述的技术。
为了特别保证MPLS网络中的带宽并且沿一安全路由进行通信，必需由网络(网络供应商)而不是由用户来管理配置网络的链路的使用状态，设置沿其可以保证必要带宽的路由上的路径，以及接纳在所述路径上将得到保障的数据流(flow)。为了在这样的MPLS网络中保障通信质量同时有效使用网络资源的目的，必需在整个MPLS网络上管理每条设置路径中的通信质量。
作为进行已知带宽预约的设备，存在一例如在ATM(异步传输模式)交换机(参考专利文件2)中进行带宽预约的系统。在所述系统中，响应一请求仅保留连接到ATM交换机的链路的带宽，因此不可能沿整个网络中的路由进行预约。即，所述系统不能管理每一作为单元的路径的通信质量。
下面的专利文件3显示了一种技术，其中通过会议预约服务器接受电视会议预约，在IP(互联网协议)网络上确定满足用于电视会议的网络资源预约请求的通信路由，以进行资源预约，从而接受电视会议预约。
关于一种为了响应每次请求接受预约并保证带宽的技术，专利文件4记载了有关线路预约设备和预约接受设备的技术。在专利文件4记载的技术中，根据预约出现的状态、网络资源的使用状态以及与网络时间有关的预约的接受可能性来确定是否接受预约。
专利文件3和4记载的技术不采用网络中两个网络设备之间设置用于通信的路径的网络。因此所述技术没有为网络资源的有效使用的目的，考虑根据预约内容沿着什么路由设置路径、是否在相同路径中接纳多个预约、以及是否为多个预约设置不同路径。
关于MPLS网络中响应一质量保障请求保证一带宽的方法：(1)第一种方法是，在可被请求质量保障的所有边缘节点中预先设置路径，在接受一请求时在所述设置路径中接纳所述请求，并且管理链路的剩余带宽；(2)第二种方法是，在每次出现请求时进行路由计算并且设置保证带宽的路径；(3)第三种方法是，进行路由计算以便在请求出现时设置路径，保证一带宽大于被请求的带宽，以及生成可以接纳以后也许出现于相同区段中的请求的加强路径。
专利文件1：已公开日本专利公开号：2002-300194；
专利文件2：已公开日本专利公开号：特开平6-30021；
专利文件3：已公开日本专利公开号：2003-309832；
专利文件4：已公开日本专利公开号：特开平8-125654。
在提供任意时间周期中接受带宽保障业务的预约并且保障带宽的业务的网络中，因为被请求的带宽、区段、时间长度和出现请求量随时间改变，所以希望有一种根据请求的出现状态有效分配网络资源的方法，从而在响应上述MPLS网络中质量保障请求而保证带宽时，满足所述请求。
就这一点而言，上述第一种方法[1]造成仅仅使用预定路径的问题，因而，即使链路使用状态随时间变化，也不能改变路由，当打算有效使用网络资源时造成麻烦。这种方法也没有改善损耗概率。
第二种方法[2]可以适当地分配网络资源(例如，带宽)，是因为每次请求都执行路由计算和设置，但是，因为程序开销增加而缺少可扩缩性。
第三种方法[3]可以降低程序开销，是因为可以保证大于被请求带宽的一带宽，但是，因为也保证了不被使用的带宽而不经济地保证了资源。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种网络控制设备及其路径控制设备，其可以随着区段变化和每一时间周期所请求的带宽，每小时适当安排一已生成的路径，从而根据请求的出现状态灵活地生成路径。
因此，本发明提供了一种在通过多个网络装置相互连接而配置的网络中使用的网络控制设备，所述网络控制设备用于控制执行网络中两个网络装置间通信的路径的设置，所述网络控制设备包括：一存储单元，存储用于管理网络的信息；一控制单元，当收到质量保障请求时，通过访问存储单元中存储的信息，利用已经设置或者预定设置的路径或者新近生成的路径，控制网络中有关两个边缘点的连接的网络装置的设置，以获得满足用于连接的预约型质量保障请求的路径设置。
最好是，所述存储单元包括：一路径管理存储单元，用于存储已经设置或者预定设置的路径的管理信息；一链路信息存储单元，用于存储关于配置网络的网络装置中连接的信息，以作为链路信息。控制单元包括一现存路径接纳能力确定单元，用于根据质量保障请求内容和路径管理存储单元以及链路信息存储单元中存储的内容，确定是否可以在已经设置或者预定设置的路径中接纳质量保障请求的连接。
存储单元还可以包括一请求内容存储单元，用于存储已接受质量保障请求的内容。控制单元还可以包括：一更新单元，当现存路径接纳能力确定单元确定可以在已经设置或者预定设置的路径中接纳质量保障请求的连接时，根据质量保障请求的内容，所述更新单元更新路径管理存储单元中存储的内容；一请求注册单元，用于将质量保障请求的内容作为已接受内容录入到请求内容存储单元中。
在控制单元中，当现存路径接纳能力确定单元通过改变已经设置或预定设置路径的设置的起始时间和结束时间的属性，确定可以在已经设置或预定设置的路径中接纳质量保障请求的连接时，更新单元可以更新已经设置或预定设置路径的设置的起始时间和结束时间的属性。
存储单元还可以包括网络装置管理信息存储单元，用于存储配置网络的每个网络装置的管理信息；控制单元还可以包括一新路由检索单元，当现存路径接纳能力确定单元确定不能在已经设置和预定设置的路径中接纳质量保障请求的连接时，根据链路信息存储单元和网络装置管理信息存储单元中存储的内容，所述新路由检索单元重新检索用于连接的路由。
在此情况下，现存路径接纳能力确定单元可以确定是否可以在已经设置或预定设置的路径接纳由新路由检索单元检索的路由，使现存路径接纳能力确定单元确定是否可以沿着检索到的路由在已经设置或者预定设置的路径中接纳质量保障请求的连接。
当现存路径接纳能力确定单元将不能沿着检索到的路由在已经设置或预定设置的路径中接纳质量保障请求的连接，作为检索到的路由的辅助确定的结果时，请求注册单元可以将用于沿着检索到的路由重新生成路径的请求录入到请求内容存储单元中。
当现存路径接纳能力确定单元将可以沿着检索到的路由在已经设置或预定设置的路径中接纳质量保障请求的连接，作为检索到的路由的确定结果时，沿着新路由检索单元检索的路由可以不重新生成一路径，但是更新单元根据质量保障请求的内容更新存储在路径管理存储单元中的内容，并且请求注册单元将质量保障请求的内容录入到请求内容存储单元中。
控制单元可以包括一装置设置控制单元，用于在访问存储单元中存储的内容的同时，控制有关连接的网络装置的设置。
控制单元可以接收质量保障请求，所述请求包含网络中两个边缘点之间的质量保障请求区段的标识信息、质量保障请求带宽的信息以及从质量保障的起始时间到结束时间的起始/结束时间信息。当路径管理存储单元管理一设置在与请求质量保障的网络中两个边缘点之间区段相同的区段中的、并设置在含有质量保障请求中从起始时间到结束时间的时间区域的时间周期中的、以及具有充分满足质量保障请求的剩余带宽的路径时，现存路径接纳能力确定单元可以确定在所述路径中可以接纳所述质量保障请求的连接。
在此情况下，最好是当路径管理存储单元管理一设置在与网络中两个边缘点之间的质量保障请求区段相同的区段中的、并设置在部分含有质量保障请求中从起始时间到结束时间的时间区域的时间周期中的、以及具有充分满足质量保障请求的剩余带宽的路径时，现存路径接纳能力确定单元同样确定可以在所述路径中接纳辅助质量保障请求的连接，并且更新单元更新路径设置的起始时间到结束时间的属性，使路径的从起始时间到结束时间的时间周期包含质量保障请求中从起始到结束时间的时间区域。
控制单元可以接收质量保障请求，所述请求包含网络中两个边缘点之间的质量保障请求区段的标识信息，质量保障请求带宽的信息，以及从质量保障的起始时间到结束时间的起始/结束时间信息。当在与网络中两个边缘点之间的请求质量保障区段相同的区段中，在含有质量保障请求中从起始时间到结束时间的时间区域的全部或一部分的时间周期中，设置一具有充分满足质量保障请求的剩余带宽的路径时，现存路径接纳能力确定单元可以确定可以在所述路径中接纳质量保障请求的连接，并且如果在所述路径中接纳质量保障请求的连接，那么所述路径的带宽不超过为质量保障分配的带宽，所述分配的带宽将在质量保障请求中从起始时间到结束时间的时间区域中供所述路径使用。
网络控制设备还可以包括一请求接受单元，用于接收质量保障请求并且将已接收的质量保障请求传送到控制单元，其中请求接受单元收集多个质量保障请求，并且将质量保障请求传送到控制单元。
链路信息存储单元可以存储作为链路信息的在网络装置间每条连接的每个时间区域中可分配用于质量保障的剩余带宽的信息，并且新路由检索单元可以使用一连接执行路由检索，其中，可分配用于质量保障的剩余带宽总是满足质量保障请求中请求的质量保障的从起始时间到结束时间的时间区域中的质量保障请求。
链路信息存储单元可以存储作为链路信息的在网络装置间每条连接的每个时间区域中可分配用于质量保障的剩余带宽的信息，并且新路由检索单元可以根据质量保障请求中请求的从起始时间到结束时间的时间区域中可分配用于质量保障的剩余带宽的信息来计算成本，并且根据计算的结果检索最佳路由。
在此情况下，当新路由检索单元检索多条路由作为候选者时，检索单元可以利用配置路由的网络装置之间的每条连接中使用的路径的数量值计算多条路由的每一的路由估算值，其在包含质量保障请求中起始时间到结束时间的时间区域内变化，并且计算可分配给网络装置之间连接的带宽，新路径检索单元可以根据路由估算值将一条最佳路由确为检索结果。
本发明还提供了一种网络控制设备中的路径控制方法，用于控制通过将多个网络装置相互连接而配置的网络，路径控制方法用于控制所述网络中连接两个网络装置的路径的设置，所述方法包括以下步骤：存储步骤，存储管理网络的信息；质量保障请求接收步骤，接收用于网络中两个边缘点的网络装置间连接的预约型质量保障请求；控制步骤，通过访问管理网络的已存储信息，利用已经设置或者预定设置或者重新生成的路径，控制有关连接的网络装置的设置，以设置满足质量保障请求的路径。
根据本发明，控制单元在访问存储单元内容的同时，随着每个时间周期请求的区段和带宽的改变，每小时适当安排一已生成的路径，从而根据请求的出现状态灵活地生成路径。因此，能够提高路径设置程序的效率并最佳化网络资源的使用率。当希望响应预约型质量保障请求沿着最佳路由分配资源时，在确定适于使用所述路径时，使用为质量保障请求已经分配的路径，因此可以降低路径设置程序的开销。当确定不适于使用所述路径时，检索一新路径。此时，根据情况变化的新情况重新安排(重新设置)路径，以最佳化资源使用效率。
此外，利用现存路径接纳能力确定单元，更新单元和请求注册单元，能够在已经设置或者预定设置的可以满足质量保障请求内容的路径中接纳重新接收的质量保障请求，所以可以降低路径设置程序的开销。
附图说明
图1是显示本发明一实施例的网络控制设备的方框图；
图2是显示应用实施例的网络控制设备的MPLS网络系统的示意图；
图3是显示作为请求内容存储单元的请求管理数据库的结构示意图；
图4是显示作为路径管理单元的路径管理数据库的结构示意图；
图5是显示作为链路信息存储单元的链路带宽管理数据库的结构示意图；
图6是显示作为网络装置管理信息存储单元的网络信息数据库的结构示意图；
图7是显示用于路由计算的网络信息的示意图；
图8和图9是显示根据本发明实施例应用于MPLS网络的网络控制设备的路径设置操作的流程图；
图10和图11是显示可在链路中预约的带宽与可在现存路径中分配的最大带宽之间关系的示意图；
图12(a)和图12(b)是显示根据可接纳请求R的路径的已确定路由估算值确定接纳请求R的一条路径的方法的实施例示意图；
图13是显示本发明实施例的操作的示意图；
图14(a)和图14(b)是显示本发明实施例存储单元的更新模式的示意图；
图15是显示本发明实施例的操作的示意图；
图16(a)和图16(b)是显示本发明实施例存储单元的更新模式的示意图；
图17是显示本发明实施例的操作的示意图；以及
图18(a)和图18(b)是显示本发明实施例存储单元的更新模式的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的实施例进行说明。
图2是显示应用本发明实施例的网络控制设备的MPLS网络系统的示意图。网络控制设备100控制MPLS网络200的设置。MPLS网络200是通过将路由器201至206相互连接配置的，这些路由器是多个(图2中为6个)网络装置。
在MPLS网络200中，路由器201至205是直接连接外部网络的边缘路由器，而路由器206是不连接到外部网络的核心路由器。
核心路由器206经由相应的链路201至205连接到边缘路由器201至205的每一，相邻的边缘路由器201至215经由链路216至220彼此连接。
在普通的IP网络中，每次节点接收到分组时，所述节点根据附加到分组上的报头中IP地址确定下一次传输IP分组至哪一节点。在MPLS网络200中，沿特定路由的路径(LSP)被设置在边缘节点之间，根据标识路径的LSP号一标记被附加到经由路径上的路由器201至206传输的分组上，因而通过基于标记的交换经由已设置的路径可以传输所述分组。
特别是，例如LSP标记被预先分配到作为一单元的源地址与目标地址的组合上，当从外部接收到分组时，具有相同组合的分组通过标记交换经由相同的LSP传输。
网络控制设备100通过控制线路230连接到配置上述MPLS网络200的路由器201至206的每一，以设置和控制路由器201至206的每一的通信设置等，由此执行LSP的设置控制。特别是，网络控制设备100管理MPLS网络200中的LSP的可用带宽和剩余可用带宽，并且在打算有效使用网络资源的同时，根据质量保障请求执行对LSP的设置控制。
图1是显示本实施例的网络控制设备100的方框图。如图1所示，网络控制设备100包括：接受控制单元10，QOS控制单元20，路由计算单元30，请求管理数据库(DB)40，路径管理数据库50，链路带宽管理数据库60，网络信息数据库70，装置设置信息形成单元80，装置设置单元90。
请求管理数据库(DB)40、路径管理数据库50、链路带宽管理数据库60和网络信息数据库70共同构成存储用于管理网络200的信息的存储单元1。QOS控制单元20、路由计算单元30、装置设置信息形成单元80和装置设置单元90共同构成一控制单元。当收到网络200中两个边缘点处的网络装置(即，5个边缘路由器201至205中的两个)之间连接的预约型质量保障请求时，控制单元访问存储单元1中存储的内容，并且控制有关配置路径的链路的网络装置的设置，从而使用已经设置的路径或者预定设置的路径或者重新生成的路径设置处理所述质量保障请求的路径。
图3是显示作为请求内容存储单元的请求管理数据库40的结构示意图。请求管理数据库40存储已接受的质量保障请求的内容。特别是，如图3所示，请求管理数据库40存储路径标识号(LSP号)，被请求的带宽，以及指示被接纳的每个请求的起始时间和结束时间的时隙号(#1，#2，#3，…)，作为正被接受的质量保障请求。
例如，请求管理数据库40存储接纳请求的路径#1的LSP号，作为被请求带宽的5Mbps，以及指示起始时间的时隙号“3”，指示结束时间的时隙号“4”，这些是作为请求#1的质量保障请求的内容。
在网络控制设备100中，时隙被定义为设置路径的时间单元。然而，任意时间周期可以被设置为单元。例如，10分钟可以是一个时隙，或者一个小时可以是一个时隙。
图4是显示作为路径管理存储单元的路径管理数据库50的结构示意图。路径管理数据库50存储关于已经设置或者预定设置的路径的管理信息。特别是，如图4所示，路径管理数据库50存储关于中继段数(hop count)、配置链路、路径的入口路由器和出口路由器、已设置路径的起始时间和结束时间，以及可以在路径的每个时隙中保证的带宽的信息，以用于已经设置或者预定设置的每个路径(#1，#2，…)。
例如，相应于请求#1的内容，作为路径#1的管理信息，入口路由器是路由器204，出口路由器是路由器202，中继段数是2，即，两条链路214和212，起始时间是时隙“3”，结束时间是时隙“7”，时隙“3”至时隙“7”中的保证带宽分别是5Mbps、6Mbps、1Mbps、1Mbps、1Mbps(参见图3)。所述管理信息被存储在路径管理数据库50中。
图5是显示作为链路信息存储单元的链路带宽管理数据库60的结构示意图。链路带宽信息数据库60存储作为配置MPLS网络200的网络设置路由器201至206中连接的信息，所述信息作为链路信息。特别是，如图5所示，链路带宽管理数据库60存储每条链路(211至220)中每个时隙(“1”、“2”、“3”、…)中的可分配剩余带宽(WLAvail)和路径数量(NPath)。
图6是显示作为网络装置管理信息存储单元的网络信息数据库70的结构示意图。网络信息数据库70存储配置MPLS网络200的路由器201至206的管理信息。特别是，网络信息数据库70存储每个路由器201至206的每条链路自己的IP地址、转发IP地址、物理带宽WL和可用带宽WLMAX作为管理信息。顺便指出，可用带宽WLMAX可以是根据网络200的策略确定的固定值，或者是可以改变的值。
接受控制单元10接受来自网络管理员或者发出请求的用户的质量保障业务请求，并将已接受的质量保障业务请求通知给QOS控制单元20。接受控制单元10每次接受质量保障业务请求时，接受控制单元10将所述请求通知给QOS控制单元20。作为选择，接受控制单元10可以在某次将多个质量保障业务请求通知给QOS控制单元20。
形成控制单元的QOS控制单元20接收来自接受控制单元10通知的质量保障请求，QOS控制单元20使用存储在上述路径管理数据库50中的现存路径(已经设置或者预定设置的路径)或者使用处理所述请求的新路径，并且在作为存储单元的数据库40、50、60和70(在下文中有时简称为40至70)中录入处理所述请求的网络装置、路径设置等。QOS控制单元20包括下面将要说明的现存路径有效性确定单元21，新路径生成单元22，现存路径属性改变单元23和请求接纳单元24。
路由计算单元30根据来自QOS控制单元20的指令计算新路径的路由，以确定将要分配给质量保障业务请求的资源。
当接受控制单元10通知质量保障业务请求时，QOS控制单元20的现存路径有效性确定单元21访问路径管理数据库50和链路带宽管理数据库60，并确定在目前设置的或者预定设置的现存路径中是否存在执行质量保障请求的适当路径。
也就是说，现存路径有效性确定单元21充当一现存路径接纳能力确定单元，根据质量保障业务请求的内容和路径管理数据库50以及路径带宽管理数据库60中存储的内容，确定在已经设置或预定设置的路径中是否可以接纳上述质量保障请求的连接。
当已请求时间周期中存在质量保障业务请求中已请求区段中的一路径并且沿所述路径的链路中留有足够的可分配资源(带宽)时，现存路径有效性确定单元21确定利用所述路径执行请求是否适当。相反地，当质量保障业务请求中已请求时间周期中没有路径，即使存在路径，但是沿所述路径的链路中没有留下足够的可分配资源(带宽)时，现存路径有效性确定单元21输出一计算新路径路由的请求。
当从现存路径有效性确定单元21接收到计算新路径路由的请求时，新路径生成单元22访问链路带宽管理数据库60和网络信息数据库70，准备用图7所示的路由计算110的网络信息，并且请求路由计算单元30计算新路径路由。作为上述的用于路由计算110的网络信息，能够将连接到相应路由器的每条链路的有效剩余带宽WLAvail添加到网络信息数据库70中存储的管理信息上以形成数据库，如图7所示。
所以，新路径生成单元22和路由计算单元30共同充当一新路由检索单元，当现存路径有效性确定单元21确定在已经设置或者预定设置的路径中不能接纳质量保障请求的连接时，所述新路由检索单元根据链路带宽管理数据库60和网络信息数据库70中存储的内容，重新检索处理质量保障请求的边缘路由器之间连接的路由。
此时，当可被生成当作新路径的路由作为路由计算的路由计算结果时，新路径生成单元22可以请求现存路径有效性确定单元21再次确定可以接纳路由的任何现存路径是否存在。当现存路径有效性确定单元21确定现存路径不能接纳来自新路径生成单元22的路由时，新路径生成单元22在所述时间点确定应当生成一新路由。
换句话说，如果使用了已经设置或者预定设置的路径，则现存路径有效性确定单元21确定新路由检索单元22和30检索的路由是否可以接纳质量保障请求的连接。当确定上述确定结果为已经设置或者预定设置的路径不能接纳上述路由时，下面将要说明的请求接纳单元24在请求管理数据库40中录入沿检索到的路由重新生成一路径的请求。
当上述现存路径有效性确定单元21确定利用现存路径执行质量保障请求适当时，现存路径属性改变单元23改变路径管理数据库50中存储的路径属性，以便在现存路径中接纳质量保障请求。
换句话说，现存路径属性改变单元23充当一更新单元，当现存路径有效性确定单元21确定在已经设置或者预定设置的路径中可以接纳质量保障请求的连接时，所述更新单元根据上述质量保障请求的内容更新路径管理数据库50中存储的内容。
也就是说，当现存路径有效性确定单元21确定，如果改变路径的起始时间和结束时间的属性，则在已经设置或预定设置的现存路径中可以接纳上述质量保障请求的连接时，现存路径属性改变单元23作为更新单元，来更新路径管理数据库50中现存路径的起始时间和结束时间的属性。
当现存路径有效性确定单元21确定的确定结果为现存路径或新路径用于接受控制单元10所接受的质量保障请求时，请求接纳单元24将已确定内容和质量保障请求反映在数据库40至70中。
特别是，请求接纳单元24将对应于质量保障请求的请求管理信息录入数据库40中。当路由计算单元30不能检索到可被生成为一新路径的路由时，就将质量保障请求视为呼损。请求接纳单元24不接纳视为呼损的质量保障请求。所以请求接纳单元充当请求注册单元，在请求管理数据库40中录入作为已接受内容的质量保障请求的内容。
当按上述方式确定质量保障请求的处理时，请求接纳单元24将显示关于是否接受质量保障请求的确定结果的信息(可接受性信息)通知给接受控制单元10。因此，接受控制单元10可以根据来自请求接纳单元24的可接受性信息响应请求的始发者。
装置设置信息形成单元80访问作为存储单元的数据库40至70的内容，并且准备设置信息用于路由器201至206的设置。特别是，装置设置信息形成单元80根据设备100的一控制周期从请求管理数据库40和路径管理数据库50中读出信息，取出关于路由器201至206的设置的预重新设置的内容或者预改变设置的内容，形成装置设置所需的设置信息，并将它通知给装置设置单元90。
装置设置单元90接收装置设置信息形成单元80准备的设置信息，并且向每个路由器201至206输出用于上述装置设置的控制信号。
换句话说，装置设置信息形成单元80和装置设置单元90共同充当一装置设置控制单元，在访问存储单元40至70中存储的内容的同时，所述装置设置控制单元控制关于相应质量保障请求的边缘路由器之间连接的路由器201至206的设置。
下面参考图8和图9所示的流程图说明本发明实施例的应用于MPLS网络200如上构造的网络控制设备100的路径设置操作。
如图8所示，接受控制单元10接收来自请求发出者的质量保障请求(请求R)(步骤S1)。质量保障请求R至少可以包含：请求质量保障的网络200中两个边缘点之间区段的标识信息，其质量应当得到保障的一带宽(被请求的带宽RB)的带宽信息，以及从质量保障的开始到结束的时间周期的起始/结束信息。顺便指出，关于边缘点之间区段的上述标识信息，可以使用通过执行请求质量保障的通信的两个路由器定义的指定区段信息。
当接收来自接受控制单元10的质量请求(质量保障请求接收步骤)时，QOS控制单元20的现存路径有效性确定单元21访问路径管理数据库50和链路带宽管理数据库60，并确定在目前设置或者预定设置的现存路径中是否存在适于执行来自接受控制单元10的质量保障请求R的路径(步骤S2至步骤S8)。
也就是说，现存路径有效性确定单元21确定是否存在一连接包含在质量保障请求R中的指定区段的路径，并且所述路径至少在指定时间周期被预定设置(步骤S2)。
当不存在满足这些条件的现存路径时，则确定现存路径中不存在适于执行质量保障请求R的路径(步骤S2的“否”路径)。相反，当存在满足条件的现存路径Ai(存在多条路径时，下标i标识每条路径)(步骤S2的“是”路径)，则进一步确定满足条件的所有现存路径的每一是否可以接纳请求R(步骤S3到步骤S7)。
也就是说，当路径管理存储单元管理一设置在与网络200中两个边缘点之间质量保障请求的区段相同的区段中的、并设置在至少部分包含质量保障请求中起始时间和结束时间之间的时间区域的时间周期中的、以及具有充分满足质量保障请求R的剩余带宽的路径时，现存路径有效性确定单元21确定所述路径可以接纳所述质量保障请求R的连接。
实际上，现存路径有效性确定单元21对每条有关现存路径Ai作出确定，关于在指定时间区域中，配置满足上述条件的有关现存路径Ai的链路中剩余可预约带宽WLAvail的最小值是否等于或大于被请求带宽RB(步骤S3上的“否”路径至步骤S4)。
当请求R指定时隙“4”到时隙“6”为指定时间区域，并且所述请求R是用于2Mbps的带宽中图2所示的路由器204与202之间的连接的质量保障请求时，现存路径有效性确定单元21访问路径管理数据库50，并取出路径#1作为满足条件的路径。然后，现存路径有效性确定单元21从链路带宽管理数据库60中取出配置有关路径#1的链路214和212中的可预约带宽WLAvail，并且确定这些可预约带宽WLAvail的最小值是否小于被请求带宽RB。
当配置路径#1的链路的可预约带宽WLAvail的最小值例如是4Mbps，并且被请求带宽RB例如是2Mbps时，现存路径有效性确定单元21确定配置路径#1的链路的可预约带宽WLAvail的最小值不小于被请求带宽RB。
当配置现存路径Ai的某条现存路径Ak的链路的剩余可预约带宽WLAvail的最小值小于被请求带宽RB时，确定所述路径Ak不适于执行请求R(步骤S4的“否”路径)。当存在不同于路径#1的满足条件的另一现存路径时，将以相似方式确定所述现存路径(步骤S3的“否”路径)。
当现存路径Ai中配置某条现存路径Ak的链路的剩余可预约带宽WLAvail的最小值大于被请求带宽RB(步骤S4的“是”路径)时，当向质量保障业务提供指定时间区域中现存路径Ks时，现存路径有效性确定单元21进一步确定每次从预先设置的最大可分配带宽RPMAX中减去已用带宽而获得的未占用带宽的最小值是否小于请求R的带宽RB(步骤S5)。
当每次从RPMAX中减去已用带宽而获得的带宽的最小值不小于被请求带宽RB时，路径Ak被确定为可以接纳请求R的路径(步骤S6)。当每次从RPMAX中减去已用带宽而获得的带宽的最小值小于被请求带宽RB时，将随后说明的一比较标志设置为ON(步骤S7)，并且确定下一现存路径是否可以接纳请求R(步骤S3至S7)。
换句话说，当一设置在与请求质量保障的网络200中两个边缘点之间区段相同的区段中的、并设置在含有质量保障请求R中指定的起始时间到结束时间之间时间区域的全部或一部分的时间周期中的、以及具有满足质量保障请求R所需的剩余带宽的现存路径，并且如果所述路径接纳所述质量保障请求R，在质量保障请求中指定的从起始时间到结束时间的时间区域中，所述剩余带宽不超出为用于所述路径的质量保障而分配的带宽时，现存路径有效性确定单元21确定所述现存路径可以接纳质量保障请求R的连接。
图10和图11是显示一链路中现存路径Ak的可预约带宽WLAvail与可分配最大带宽RPMAX之间关系的示意图，其与被请求带宽RB在上述步骤S4和S5中比较。如图10所示，节点I与J之间的链路IX由边缘节点K和M之间的路径PA、边缘节点K与N之间的路径PB、边缘节点L与M之间的路径PC和边缘节点L与N之间的路径PD共用。
图11是显示当通过如图10所示的链路IX设置路径AP至PD时，链路IX中路径PA至PD占用的带宽之间关系的示意图。在图11中，圆柱体的厚度代表一带宽的宽度，链路IX的圆柱体的厚度代表链路IX的物理带宽WL的宽度，路径PA至PD的圆柱体的厚度之和代表分配给各个路径中接纳的各个请求的带宽之和的量值。
如图11所示，网络信息数据库(参见图6)中存储的链路IX的可用带宽WLMAX与上述路径PA至PD保证的总带宽之差相当于链路带宽管理数据库60(参见图5)中存储的链路IX的有效剩余带宽WLAvail。
当设置每条路径PA至PD时，RPMAX限制路径PA至PD每一的宽度，使路径PA至PD每一的带宽不超过RPMAX，换句话说，分配给路径PA至PD每一的带宽不大于RPMAX。即，所述链路中路径PA至PD每一的已用带宽与上述RPMAX之差是每条路径的未占用带宽。当未占用带宽小于请求R的带宽RD时，确定不可接纳请求R。
已经设置的路径的使用可以避免程序的开销。然而，当在同一路由上将资源分配给过多请求时，则增加了特定链路的使用率，引起瓶颈。为此，确定了分配给每条路径的资源的上限RPMAX。当已分配带宽超过RPMAX时，则检索另一最佳路由，从而避免了链路被特定路径占用。这产生分散链路使用负荷的效果。
如上所述，对于连接包含在质量保障请求R中的指定区段并且在至少一部分指定时间周期中预定设置的所有路径(现存路径)中的每一条，确定所述路径是否可以接纳请求R。当存在适合接纳并执行请求R的现存路径AK时，作为确定结果(步骤S3上的“是”路径，步骤S8的“是”路径)，现存路径Ak被确定为接纳请求R的路径。
当获得一条现存路径作为可以接纳请求R的路径时，作为每条上述现存路径是否可以执行请求R的确定结果，所述现存路径被确定为接纳请求R的路径(从步骤S9的“否”路径到步骤S11)。当获得多条现存路径作为可以接纳请求R的路径时，则确定可以接纳请求R的每条路径的路由估算值，并且将这些路径中的一条路径确定为接纳请求R的路径(从步骤S9的“是”路径到步骤S10和S11)。
图12(a)和图12(b)是显示一方法的实例的示意图，所述方法用于根据可接纳请求的路径的路由估算值确定一条接纳请求R的路径。当多条路径被获得为可以接纳请求R的现存路径时，现存路径有效性确定单元21访问链路带宽管理数据库60，获得在请求时间区域中配置现存路径的链路的有用带宽WLMAX与已用路径(Npath)数量的比值，计算已获得的比值的平均值(比值平均值)作为上述路由估算值，并且确定具有最小平均值的现存路径作为接纳请求R的路径。
当获得图12(a)所示的两个中继段的路径P1和图12(b)所示的两个中继段的路径P2作为可接纳请求R的路径时，路径P1的比值平均值是“25.2”，而路径P2的比值平均值是“7.9”。所以，规定具有较大比值平均值的路径P1为接纳请求R的现存路径。
也就是说，按以下方式确定路径P1的比值平均值。当路径P1的第一链路L11中被请求时间区域内的平均被接纳路径的数量是3并且可用带宽WLMAX是70Mbps时，上述比值的数值为“23.3”。当路径P1的第二链路L12中被请求时间区域内的平均被接纳路径的数量是4并且可用带宽WLMAX是108Mbps时，上述比值的数值为“27”。所以，路径P1的比值平均值是“25.2”，其是“23.3”和“27”的平均值。
另一方面，按以下方式确定路径P2的比值平均值。当路径P2的第一链路L21中被请求时间区域内的平均被接纳路径的数量是10以及可用带宽WLMAX是70Mbps时，上述比值的数值为“7”。当路径P2的第二链路L22中被请求时间区域内的平均被接纳路径的数量是8并且可用带宽WLMAX是70Mbps时，上述比值的数值为“8.8”。所以，路径P2的比值平均值是“7.9”，其是“7”和“8.8”的平均值。
通过使用这种比值平均值进行确定，在利用拥有较少数量的已设置路径配置的现存路径中接纳请求成为可能。因此，能够增加一条路径的有效带宽，并且在一现存路径中有效接纳更多请求。即，能够增加路径中接纳的数据流(flows)的密集度，从而可以降低不经济的路径设置。
当配置网络的链路的有效带宽WLMAX都相等时，可以采用使用被请求时间区域内的链路的路径数量平均值作为上述路由估算值，以及可以规定具有较小平均值的路径作为接纳请求R的路径。
当按上述方式确定接纳请求R的现存路径时，然后关于现存路径的设置周期，确定请求R中请求的请求周期是否包含在接纳请求R的现存路径Ak的设置周期中(步骤S12)。
当请求R中请求的请求周期包含在接纳请求R的现存路径Ak的设置周期中时(步骤S12的“是”路径)，预约所述现存路由接纳请求R。即，现存路径有效性确定单元21请求现存路径属性改变单元23和请求接纳单元24更新数据库40至70的内容，以便在现存路径Ak中接纳请求R(步骤S14)。
当请求R中请求的请求周期未包含在接纳请求R的现存路径Ak的设置周期中时，改变接纳请求R的路径的起始时间和结束时间，使它们可以包含请求R(可包含请求R中的指定时间周期)(从步骤S12的“否”路径到步骤S13)，因此，按照与上述类似的方式预约所述现存路径接纳请求R(步骤S14)。此时，现存路径属性改变单元23和请求接纳单元24可以共同地在步骤S13执行接纳路径的起始时间和结束时间的设置并且在步骤S14更新数据库40至70。
因此，装置信息形成单元80访问请求管理数据库40的内容，准备用于在现存路径中接纳请求R的装置设备信息，并通过装置设置单元90设置和控制路由器201至206。换句话说，通过QOS控制单元20、装置设置信息形成单元80和装置设置单元90中的程序，能够设置路由器201至206，以便设置处理质量保障请求的路径(控制步骤)。
图13、图14(a)和图14(b)是显示通过上述步骤S1至步骤S14在现存路径Ak中接纳请求R的一实施例的示意图。
在图13、图14(a)和图14(b)所示的实施例中，时隙的单元时间是一个小时，每条链路的物理带宽是100Mbps，可用带宽WLMAX是70Mbps。在本发明实施例的网络控制设备100中，网络200的路径(路由)和带宽分配的状态在数据库40至70中管理。当接受控制单元10接收质量保障请求R时，现存路径有效性确定单元21确定是用数据库40至70中管理的一现存路径接受质量保障请求R还是生成一新路径，并且装置设置单元90设置作为物理网络装置的路由器201至206。
如图13所示，从10点钟到12点钟将带宽保障路径P1(在节点201与节点203之间连接其路由)预定设置在节点201与节点203之间的区段中，并且已经接受了从10点钟到12点钟30Mbps的带宽请求。此外，从11点钟到14点钟将带宽保障路径P2(在节点202与节点204之间连接其路由)预定设置在节点202与节点204之间的区段中，并且已经接受了11点钟到14点钟15Mbps的带宽请求。图14(a)是显示在完成上述网络设置的情况下，在链路带宽管理数据库60和路径管理数据库50中用于所述实施例的一部分信息的示意图。在链路带宽管理数据库60的部分中，保证带宽(有效剩余带宽)和每条链路的路径数量按每个时隙显示。在路径管理数据库50的部分中，每条路径保证的带宽按每个时隙显示。
在所述情况下，当用户U1作出在从11点到12点钟的时间区域用于节点202与节点204之间区段的20Mbps带宽的质量保障请求R1时，路径P2存在于所述区段和所述时间区域，并且已经将45Mbps和15Mbps带宽分配给从11点到12点配置路径P2的链路217和218。即，由于这些链路的有效剩余带宽分别是25Mbps和55Mbps，因此如果链路接纳请求R1的20Mbps带宽则不会出现障碍。所以，网络控制设备100确定路径P2可接受请求R1，并且不生成新路径就可以接受请求R1(参见步骤S12的“是”路径至S14)。
进一步说，当用户U2作出在从13点到15点钟的时间区域用于节点202与节点204之间区段的5Mbps带宽的质量保障请求R2时，网络控制设备100确定利用路径P2可以接受来自用户U2的请求，并且不生成新路径就可以接受请求R2，因为通过将路径P2的结束时间延长到15点钟，路径P2就可以接纳请求R2，并且在链路217和218中存在充足的未占用带宽(从步骤S12的“否”路径到步骤S13和S14)。
当接受来自用户U1和U2的请求R1和R2时，现存路径属性改变单元23可以根据来自现存路径有效性确定单元21的指令，将如图14(a)所示的链路带宽管理数据库60和路径管理数据库50的内容更新到如图14(b)所示的内容。
当在图8所示的步骤S2确定没有连接质量保障请求R中含有的被指定区段的路径(现存路径)，并且所述路径没有预定设置在至少一部分指定时间内时，或者当在步骤S8确定即使存在这种现存路径，也没有可以接纳所述质量保障请求R的路径时，现存路径有效性确定单元21指令新路径生成单元22检索一新路径，如图9所示(步骤S15)。
即，新路径生成单元22生成用于路由计算110(参见图7)的网络信息，将所述信息传递到路由计算单元30，由此来请求路由计算单元30计算满足被请求的指定区段、指定时间区域和请求R中的带宽的最佳新路由。实际上，新路径生成单元22和路由计算单元30根据以下过程中的路由计算(路由检索的拓扑图)110的网络信息检索一路由。
新路径生成单元22排除从用于路由检索110的网络信息中配置网络的链路中不能分配满足被请求质量所需的带宽的链路。新路径生成单元22利用已获得的用于路由检索的网络信息通过路由计算单元30的路由计算检索路由。换句话说，新路由检索单元22和30检索具有连接的路由，在从质量保障请求R的起始时间到结束时间的时间区域中，所述连接的用于质量保障的可分配剩余带宽总是满足质量保障请求R。
例如，利用被请求的时间区域(从质量保障请求中的起始时间到结束时间的时间区域)中转接的可分配剩余带宽WLAvail的值计算链路的费用，并且可以利用计算的结果检索最佳路由。实际上，能够利用被请求时间区域内路由上可分配剩余带宽WLAvail的最小值的倒数，或者利用被请求时间区域内可分配带宽WLAvail的平均值(平均有效剩余带宽)进行路由检索。
借助使用被请求时间区域内可分配剩余带宽的最小值的倒数路由检索，就能够检索到一路由，使每条链路中可分配剩余带宽的最小值被保持为最大。因此，由于部分链路中的WLAvail是小的，所以能够分散链路使用率的负荷，并且能够避免此后出现的新请求成为呼损。
作为选择，能够利用使用链路的路径(Npath)数量的值计算路由检索中链路的成本，并利用所述成本检索最佳路由。实际上，被请求时间区域内使用链路的路径最大值(路径的最大数)或者使用链路的路径数量的平均值(路径平均数)被用来检索路由。
当新路由检索单元22和30将多个路由检索为候选者以作为新路由的检索结果时，现存路径有效性确定单元21以类似于步骤S10上执行的方法计算路由估算值，并且根据计算结果规定一条路由作为检索的结果。
当新路径生成单元22和路由计算单元30获得处理请求R的新路由的检索结果时，现存路径有效性确定单元21根据所述检索结果再次确定现存路径是否可用。当现存路径不可用时，生成新路径。
实际上，当不存在其比较标志为上述步骤S7上“NO”的现存路径(步骤S16上的“否”路径)并且在与检索到的路由相同路由上不存在被请求时间区域前后的预定时间周期内设置的现存路径时，此时沿着作为路由检索结果获得的路由设置一新路径，并且确定所述路径为接纳路径(步骤S22)。
即使存在其比较标志为ON的现存路径(步骤S16上的“是”路径)，当作为检索结果获得的路由与比较标志为ON的现存路径的路由不相同(步骤S17上的“否”路径)，并且在与检索到的路由相同的路由上不存在被请求时间区域前后的预定时间周期中设置的现存路径B(步骤S18上的“否”路径)时，沿着作为所述时间点路由检索的结果而获得的路由设置一新路径，并确定所述新路径为接纳路径(步骤S22)。
现存路径有效性确定单元21向请求接纳单元24输出指令，以便沿检索到的路由生成一新路径。请求接纳单元24更新数据库40至70的内容，以便沿着检索到的路由重新生成一路径。于是，请求接纳单元24将检索到的路由上重新设置路径的起始时间和结束时间调整并设置为请求R中的起始时间和结束时间(步骤S23和S24)。
装置设置信息形成单元80访问请求管理数据库40的内容，形成装置设置信息以用于检索到的路由上重新生成路径，并且经由装置设置单元90设置和控制路由器201至206。换句话说，经由QOS控制单元20、路由计算单元30、装置设置信息形成单元80和装置设置单元90的程序控制路由器201至206的设置，使路径的设置满足质量保障请求是可能的(控制步骤)。
图15、图16(a)和图16(b)是显示沿着上述步骤S15检索的新路由生成新路径以及所述新路径接纳请求R的一实施例的示意图(步骤S22到步骤S24)。
类似于图13所示的例子，从节点201到节点203的带宽保障路径P1(其路由从节点201经由节点202到节点203)被预定设置为从10点到12点钟，并且已经接受了从10点到12点钟的30Mbps的请求。
此外，从11点到14点钟节点202与节点204间的区段中的带宽保障路径P2(其路由从节点202经由节点203到节点204)被预定设置，并且已经接受了自11点到14点钟的15Mbps的带宽请求。此外，在此情况下，将在步骤S5中比较的RPMAX(可以分配给每条路径的带宽的上限)是30Mbps。
在这种情况下，当用户U1作出在11点到12点钟的时间区域，在从节点202到节点204的区段中，带宽为20Mbps的质量请求R1时，路径P2存在于所述区段和所述时间区域，并且已经将45Mbps和15Mbps的带宽分配给从11点到12点钟配置路径P2的链路217和218。即，链路的可用剩余带宽分别是25Mbps和55Mbps。因此，如果在其中接纳20Mbps的请求，则不会出现妨碍。
当路径P2接纳请求R1时，分配给路径P2的带宽的最大值是35Mbps，其超过RPMAX。为此，新路径生成单元22和路由计算单元30试着检索更多适合路由，以便接纳来自用户U1的请求。因此可以从节点202经由节点206到节点204的新最佳路由，以作为检索结果。
当如果如上述图9所示流程图中步骤S15新路径生成单元22和路由计算单元30获得满足请求R的新路由的检索结果，存在其比较标志为步骤S7上的ON的现存路径时(步骤S16的“是”路径)，则现存路径有效性确定单元21确定作为检索结果而获得的路由是否与其比较标志为ON(步骤S17)的现存路径的路由相同。
当作为检索结果而获得的路由被确定为与比较标志为ON的现存路径A的路由相同，其标志为ON的现存路径被确定为接纳请求R的路径(从步骤S17的“是”路径到步骤S19)。此时，现存路径的保证带宽超过RPMAX。然而，检索到的最佳新路径的路由与现存路径的路由相同表示，即使保证带宽超过RPMAX，新路径的路由也是最佳的。为此，仅在所述情况下允许超出RPMAX的保证带宽。
当在与检索到的路由相同的路由上存在被请求时间区域前后的预定时间周期内设置的现存路径B，即使确定作为检索结果而获得的路由与比较标志为ON的现存路径的路由不相同(步骤S17的“否”路径)时，确定现存路径B为接纳请求R的路径(从步骤S18上的“是”路径到步骤S19)。
当确定接纳请求R的现存路径时，然后确定作为请求R请求的请求时间周期不是包含在接纳现存路径的设置周期内(步骤S20)。
当作为请求R请求的请求周期包含在接纳路径的设置周期中时(步骤S20的“是”路径)，预约现存路径以接纳所述请求R。现存路径有效性确定单元21请求现存路径属性改变单元23和请求接纳单元24更新数据库40至70的内容，以便在现存路径A接纳请求R(步骤S24)。
当请求R请求的请求周期不包含在接纳现存路径的设置周期中时，改变接纳路径的起始时间和结束时间，以便它们可以包含请求R(从步骤S20的“否”路径到步骤S21)。此后，预约所述现存路径，以在所述现存路径中接纳请求R，类似上述例子(步骤S24)。此时，现存路径属性改变单元23和请求接纳单元24可以共同在步骤S21执行接纳路径的起始时间和结束时间的设置以及在步骤S24数据库40至70的更新。
如上所述，确定在与检索到的路由相同的路由上设置并且在请求时间区域前后的预定时间周期中设置的现存路径接纳请求R。这是因为考虑到程序开销，用短时间间隔设置相同路由上的路径是一种不经济程序。为此，上述处理应当避免不经济的程序。同时，短时间间隔，即请求时间区域前后的预定时间周期有多长，可以根据网络策略或者类似物任意设置。
装置设置信息形成单元80访问请求管理数据库40的内容，形成装置设置信息以用于沿检索到的路由重新生成路径，并且经由装置设置单元90设置和控制路由器201至206。换句话说，通过QOS控制单元20、路由计算单元30、装置设置信息形成单元80和装置设置单元90的程序，能够控制路由器201至206的设置，以便设置处理质量保障请求的路径(控制步骤)。
在新路由检索单元22和30的新路由检索中，当现存路径有效性确定单元21检索到其被请求时间部分重叠于相同区段的现存路径时，现存路径属性改变单元23改变其中接纳请求的现存路径的设置时间周期。因此，能够根据请求出现的状态动态地确定现存路径的适当保持时间。此外，能够避免路径设置程序的频繁执行。
图17、图18(a)和18(b)是显示，当确定上述步骤S15上检索的新路径位于与比较标志为ON的现存路径相同的路由上时，或者当确定在与检索到的路由相同路由上存在请求时间区域前后的预定时间周期中设置的现存路径时，现存路径被确定为接纳请求R的路径(参见步骤S19至步骤S21和步骤S24)。
在图15的例子中，当新路径生成单元和路由计算单元30检索路由时，假定这里存在另一路径P4，所述路径作为一现存路径设置在与检索到的路由(从路由器202经由路由器206到路由器204的路由)相同路由上的请求时间区域前后的预定时间周期中。
如图17所示，在从13点到15点钟在与上述检索到的路由相同路由上预定设置现存路径P4的情况下，造成从11点钟设置同一路由上的路径的网络控制开销的增加，设置将在12点钟结束的路径P3，然后再次从13点钟设置路径P4。
为此，通过将现存路径P4的起始时间提前到11点钟，而不是生成路径P3，能够在路径P4中接纳请求R1。换句话说，如果存在(多条)将要在同一路由上接近生成时间点生成的路径，则合并诸多路径，从而省去了不经济的路径设置。所以，生成一冗余路径变得无必要，并且能够抑制网络控制开销的增加。
图18(a)显示了当预定生成上述路径P4时，为了生成满足请求R的新路径而更新的路径管理数据库50和链路带宽管理数据库60。图18(b)显示了当预定生成上述路径P4时，为了在路径P4中接纳请求R1而更新的路径管理数据库50和链路带宽管理数据库60的部分。
当生成一新路径时，路径P3的内容被写入如图18(a)所示的路径管理数据库50。当在现存路径P4中接纳请求R1时，仅仅需要改变图18(b)所示的路径管理数据库50中P4的属性。
根据本发明的实施例，通过作为控制单元的QOS控制单元20、路由计算单元30、装置设置信息形成单元80和装置设置单元90，可以根据每个时间周期中请求的区段和带宽，在每个时间周期中适当安排已生成的路径。因此能够根据请求出现状态灵活地生成路径，改善路径设置程序的效率，并且最佳化网络资源的使用效率。
当希望响应一预约型质量保障请求沿最适合路由分配资源时，如果确定路径使用适当，则使用响应质量保障请求已经分配的路径，从而减少分配程序的开销。当确定路径使用不适当时，检索一新路径，根据状况改变时的新状况重新安排(重新设置)路径，从而最佳化资源使用的效率。
现存路径有效性确定单元21、现存路径属性改变单元23和请求接纳单元24可以在已经设置或者预定设置的现存路径中接纳新近接受的质量保障请求，因而降低了资源分配程序的开销。
本发明不限于上述实施例，而是可以不背离本发明的范围采用各种方式进行修饰。
例如，在上述实施例中，本发明应用于用6个路由器201至206配置的MPLS网络200中。但是，本发明不限于此，而是可应用于具有其它拓扑配置的MPLS网络，这是毫无疑问的。
可以根据上述实施例制造本发明的设备。

Claims (17)

1、一种网络控制设备，在通过将多个网络装置相互连接配置的网络中，用于控制执行所述网络中两个网络装置间通信的路径设置，包括：
一存储单元(40，50，60，70)，用于存储管理所述网络的信息；
一控制单元(20，30，80，90)，当收到质量保障请求时，通过访问所述存储单元(40，50，60，70)中存储的所述信息，使用一已经设置或者预定设置的路径或者一新近生成的路径，所述控制单元控制有关所述网络中两个边缘点的连接的所述网络装置的设置，以获得满足用于所述连接的预约型质量保障请求的路径设置。
2、根据权利要求1所述的网络控制设备，其中所述存储单元(40，50，60，70)包括：
一路径管理存储单元(50)，用于存储所述已经设置或者预定设置的路径的管理信息；
一链路信息存储单元(60)，用于存储作为链路信息的配置所述网络的所述网络装置中连接的信息；以及
所述控制单元(20，30，80，90)包括：
一现存路径接纳能力确定单元(21)，用于根据所述质量保障请求的内容和所述路径管理存储单元(50)以及所述链路信息存储单元(60)中存储的内容，确定在所述已经设置或者预定设置的路径中是否能接纳所述质量保障请求的连接。
3、根据权利要求2所述的网络控制设备装置，其中所述存储单元(40，50，60，70)还包括：
一请求内容存储单元(40)，用于存储一已接受质量保障请求的内容；
所述控制单元(20，30，80，90)还包括：
一更新单元(23)，当所述现存路径接纳能力确定单元(21)确定可以在所述已经设置或者预定设置的路径中接纳所述质量保障请求的连接时，根据所述质量保障请求的内容，所述更新单元更新所述路径管理存储单元(50)中存储的内容；
一请求注册单元(24)，用于将已接受内容的所述质量保障请求的内容作为录入到所述请求内容存储单元(40)中。
4、根据权利要求3所述的网络控制设备，其中，在所述控制单元(20，30，80，90)中，当所述现存路径接纳能力确定单元(21)确定通过改变所述已经设置或预定设置的路径的设置中起始时间和结束时间的属性，能在所述已经设置或预定设置的路径中接纳所述质量保障请求的连接时，所述更新单元(23)更新所述已经设置或预定设置的路径的设置中起始时间和结束时间的属性。
5、根据权利要求2所述的网络控制设备，其中所述存储单元(40，50，60，70)还包括：
一网络装置管理信息存储单元(70)，用于存储配置所述网络的每个所述网络装置的管理信息；
所述控制单元(20，30，80，90)还包括：
一新路由检索单元(22，30)，当所述现存路径接纳能力确定单元(21)确定不能在所述已经设置或预定设置的路径中接纳所述质量保障请求的连接时，根据所述链路信息存储单元(60)和所述网络装置管理信息存储单元(70)中存储的内容，所述新路由检索单元重新检索一用于所述连接的路由。
6、根据权利要求5所述的网络控制设备，其中所述现存路径接纳能力确定单元(21)确定所述已经设置或预定设置的路径中是否能接纳由所述新路径检索单元(22，30)检索的所述路由，使所述现存路径接纳能力确定单元(21)确定是否能在沿着检索到的所述路由在所述已经设置或者预定设置的路径中接纳所述质量保障请求的连接。
7、根据权利要求6所述的网络控制设备，其中，当所述现存路径接纳能力确定单元(21)将沿着检索到的所述路由在所述已经设置或预定设置的路径中不能接纳所述质量保障请求的连接，作为检索到的所述路由的所述确定结果时，所述请求注册单元(24)将一沿着检索到的所述路由用于重新生成一路径的请求录入到所述请求内容存储单元(40)中。
8、根据权利要求6所述的网络控制设备，当所述现存路径接纳能力确定单元(21)将沿着检索到的所述路由在所述已经设置或预定设置的路径中能接纳所述质量保障请求的连接，作为检索到的所述路由的所述确定结果时，沿着通过所述新路由检索单元检索(22，30)检索的所述路由不重新生成一路径，但是所述更新单元(23)根据所述质量保障请求的内容更新存储在所述路径管理存储单元(50)中的内容，并且所述请求注册单元(24)将所述质量保障请求的内容录入到所述请求内容存储单元(40)中。
9、根据权利要求1所述的网络控制设备，其中所述控制单元(20，30，80，90)包括：
一装置设置控制单元(80，90)，在访问所述存储单元(40，50，60，70)中存储的内容的同时，所述装置设置控制单元控制有关所述连接的网络装置的设置。
10、根据权利要求2所述的网络控制设备，其中所述控制单元(20，30，80，90)接收所述质量保障请求，所述质量保障请求包括所述网络中两个边缘点之间一质量保障请求区段的标识信息，一质量保障请求带宽的信息，以及从所述质量保障的起始时间到结束时间的起始/结束时间信息；
当所述路径管理存储单元(50)管理一设置在与所述质量保障请求的所述网络中两个边缘点之间的所述区段相同的区段中的、并设置在含有所述质量保障请求中从起始时间到结束时间的时间区域的时间周期中的、以及具有充分满足所述质量保障请求的剩余带宽的路径时，所述现存路径接纳能力确定单元(21)确定能在所述路径中能接纳所述质量保障请求的连接。
11、根据权利要求10所述的网络控制设备，其中，当所述路径管理存储单元(50)管理一条设置在与所述网络中两个边缘点之间的所述质量保障请求区段相同的区段中的、并设置在部分含有所述质量保障请求中从起始时间到结束时间的时间区域的时间周期中的、以及具有充分满足所述质量保障请求的剩余带宽的路径时，所述现存路径接纳能力确定单元(21)同样确定所述路径中能接纳所述质量保障请求的连接；
所述更新单元(23)更新所述路径设置的起始时间到结束时间的属性，使从所述路径的起始时间到结束时间的时间周期包含所述质量保障请求中从起始时间到结束时间的时间区域。
12、根据权利要求2所述的网络控制设备，其中所述控制单元(20，30，80，90)接收所述质量保障请求，所述质量保障请求包含所述网络中两个边缘点之间一质量保障请求区段的标识信息，一质量保障请求带宽的信息，以及从所述质量保障的起始时间到结束时间的起始/结束时间信息；
当一路径设置在与所述网络中两个边缘点之间的所述请求质量保障请求区段相同的区段中，且设置在包含所述质量保障请求中从起始时间到结束时间的时间区域的全部或一部分的时间周期中，并且所述路径具有充分满足所述质量保障请求的剩余带宽时，现存路径接纳能力确定单元(21)确定能在所述路径中接纳所述质量保障请求的连接，如果在所述路径中接纳所述质量保障请求的连接，则能确定所述路径的带宽不超过将在所述质量保障请求中从起始时间到结束时间的时间区域中供所述路径使用的为质量保障分配的带宽。
13、根据权利要求1所述的网络控制设备，还包括：
一请求接受单元(10)，用于接收所述质量保障请求，并且将所述已接收质量保障请求传送到所述控制单元(20，30，80，90)；
其中所述请求接受单元(10)收集多个质量保障请求，并且将所述质量保障请求传送到所述控制单元(20，30，80，90)。
14、根据权利要求5所述的网络控制设备，其中所述链路信息存储单元(60)存储作为所述链路信息的在所述网络装置之间每条连接的每个时间区域中可分配用于质量保障的剩余带宽的信息；以及
所述新路由检索单元(22，30)使用一连接执行所述路由检索，在所述连接中，所述可分配用于质量保障的剩余带宽总是满足所述质量保障请求中请求的质量保障的从起始时间到结束时间的时间区域中的所述质量保障请求。
15、根据权利要求5所述的网络控制设备，其中所述链路信息存储单元(60)存储作为所述链路信息的在所述网络装置之间每条连接的每个时间区域中可分配用于质量保障的剩余带宽的信息；以及
所述新路由检索单元(22，30)根据所述质量保障请求中请求的从起始时间到结束时间的时间区域中可分配用于质量保障的剩余带宽的信息来计算成本，并且根据计算的结果检索一最佳路由。
16、根据权利要求14或15所述的网络控制设备，其中，当所述新路由检索单元(22，30)检索多条路由作为候选者时，所述新路由检索单元(22，30)利用配置路由的网络装置之间每条连接中使用的路径的数量值计算每一所述多条路由的路由估算值，其在包含所述质量保障请求中起始时间到结束时间的一时间区域内变化，并且计算可分配给网络装置之间连接的带宽，所述新路由检索单元(22，30)根据所述路由估算值确定一条最佳路由作为检索结果。
17、一种路径控制方法，在用于控制通过多个网络装置相互连接而配置的网络的网络控制设备中，所述路径控制方法用于控制所述网络中连接两个网络装置的路径的设置，包括以下步骤：
一存储步骤，存储管理所述网络的信息；
一质量保障请求接收步骤，接收用于所述网络中两个边缘点的网络装置间连接的预约型质量保障请求；以及
一控制步骤，通过访问用于管理所述网络的已存储信息，使用一已经设定或者预定设置或者一重新生成的路径，控制有关所述连接的所述网络装置的设置，以设置满足所述质量保障请求的路径。
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