CN1843005A - 路由算法中的概率链路选择 - Google Patents

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Abstract

本发明包括用于找到用于通过通信网将呼叫从源节点(SN)路由到目的地节点(DN)的方法和设备。根据本发明，源节点(SN)产生一随机数，并且根据所产生的随机数，源节点(SN)和目的地节点(DN)之间的至少一条路径将从源节点(SN)中被选择。

Description

路由算法中的概率链路选择
本发明涉及一种用于优选地利用服务质量路由算法通过通信网来路由呼叫的方法和网络节点。
用于通过网络来路由连接的通用的和重要的技术被公知为源节点路由(SNR)。在这种技术中，新连接的源基于其自身的网络拓扑知识和链路在其中的状态和利用来计算出路由。路由器周期性地(或者在超过阈值的事件之后)洪泛(flood)链路状态，所述路由器在整个网络中连接到这些链路。这样，源节点不时地查出网络的当前状态。然而，信息(被称为链路状态数据库)很快过期，并且每个源节点也具有相同的网络视图，以致这些源节点都趋于选择相同的链路集，这些链路不久被充满，从而引起呼叫被阻塞，而一些链路仍具有支持新连接的空闲容量。解决该问题的一种可能性可以是，增加链路状态洪泛的频率，但是这引起增加的信令业务量。
R.Ghosh、G.Varghese的《Symmetrical Routes and Reverse PathCongestion Control(对称路由和逆向路径拥塞控制)》([在线]1997年9月11日(1997-09-11)，第0-17页，XP002301045)描述了用于处理在路由协议中所出现的不对称的新机制。说明如何通过添加随机整数链路成本来避免路由不对称(由于非唯一的最短路径)。该文献详细地说明，如何修改RIP，以避免具有高概率的路由不对称，而不会影响其效率或者诸如收敛时间的性能指标。对称的域内路由也能够实现拥塞控制的新形式，其也被称为逆向路径拥塞控制(RPCC)。通过使用仿真，该文献说明，RPCC能够增大现有的TCP拥塞控制机制，以改善起动特性，并且避免域和主干之间的边界处的损失。
K.A.Berman的“Cost-Constrained Matchings and DisjointPaths(成本约束的匹配和不相交路径)”(网络文章，[在线]2003年12月31日(2003-12-31)，第1-15页，XP002301046)描述了一曲线图(假设G＝(V，E))，其中边缘用来自有限交换半群(S，+)的元素来加权，并且考虑找到匹配值M的问题，所述匹配值M涵盖给定的顶点集U，其成本c(M)(其中c(M)是M的边缘上的权重之和)满足给定的约束条件，也即对于将S映射到{0，1}的给定的约束函数Φ来说，满足Φ(c(M))＝1。该问题是指数大小半群的NP完全问题。在该文献中，对于小半群S(也即S的大小通过唯一的元素x/2∈S来限制，以致2(x/2)＝x)，提出(EREW PRAM上的)NC2算法用于计算这种匹配的数目的奇偶性并提出RNC2算法用于找到一个。在这种情况下，其中成本约束条件是单调、也即对于每个元素对x，y∈S，x+y满足该约束条件，意味着x也满足该约束条件，这得出多约束的路径选择问题的解决方案，并且更通常地得出成本约束的不相交路径问题的解决方案。最后，提出二元相似矩阵结果的概括。
WO 00/69210在由交换节点和传输路径所组成的通信网中评估路由R。为此，优选地利用随机数从被分配给传输路径的链路成本中建立被修改的链路成本，并且根据被修改的链路成本来评估路由。如果所修改的链路成本随着每次呼叫请求而被确定，则可以沿具有相同最小路由成本的多个路由所建立的连接被平均地分配在这些路由上，而同时保留现有的路由算法。
为了通过网络找到一从源节点到目的地节点的路由，一种公知的算法是Dijkstra算法，该算法计算最短路径。这个算法的一个变型有时被称为OSPF(开放最短路径优先)算法，因为它被用在具有相同名称的因特网路由协议中，该因特网路由协议通过RFC 2328和其他相关文献(J.Moy，“OSPF版本2”，RFC 2328，1998年4月)来说明。QoS路由在移动核心网中的使用已成为必要的，以便满足多媒体应用的需求，并改善网络的效率。对于QoS路由，路由算法必须被设计来满足QOS约束条件。一种这样的算法被称为CSPF，其代表受约束的最短路径优先。它是一种通过服从诸如最小带宽、最大延迟的某些约束条件的网络来寻找最短路径的算法。该算法是以用来计算最短路径的Dijkstra算法为基础的。CSPF可以被用在运行OSPF协议的节点内。
已经对QoS路由的优点进行了许多研究，但是在不考虑不断增长的用户人数的机动性影响的情况下，这些研究集中于QoS路由的优点。移动用户引起网络元件和路由器上的变化的负载。对于非QoS路由算法(例如OSPF)来说，在一天的某些时段存在无法接受的呼叫阻塞率。与非QoS算法相比，QoS路由算法被表明能更有效地处理变化的人数分布。
本发明旨在解决呼叫阻塞问题。
所述问题通过独立权利要求中所述的特征来解决。本发明的优选实施方案在从属权利要求中被描述。
用于找到用于通过通信网将呼叫从源节点路由到目的地节点的路径的一个主要方面是一种方法和一种设备，该方法和该设备利用诸如Dijkstra或者Bellman-Ford的最短路径算法来解决该问题，但是该距离是取决于链路的容量和空闲带宽的随机变量。这样，路由器将不趋于选择相同的链路，并且跨越网络的连接的负载共用将被实现，同时减小拥塞和增加呼叫接收概率。链路(路径)或者网络的任何功能都能够被用作包括历史信息和路径参数的随机变量。
本发明的主要优点是，在不要求手动修改有关链路成本的情况下解决呼叫阻塞问题，以致本发明可以改善网络的整体效率。
本发明的优选实施方案参照附图来描述。其中：
图1示出用于针对链路选择随机距离的实例方法，
图2说明源节点SN和目的地节点DN之间的至少一条路径的选择。
图1示出用于针对链路选择随机距离的实例方法。假设，已经通过配置或者其他技术设置了链路的基线距离D。0和链路的容量之间的随机数被产生，并且距离从该曲线图中来确定。因此，该距离是所得到的随机数。可以看出，如果链路具有大量空闲带宽，则其距离比在范围D-2D中更可能位于范围0-D中。距离越小，链路就越可能被选择。这种类型的函数具有附加的优点，即将存在连接(tie)是极不可能的，从而增加负载共用的有效性。
图2说明在源节点SN和目的地节点DN之间选择至少一条路径。源节点SN维持链路状态数据库。把状态信息传播/发信号通知给一个相邻节点的一种可能性是采用OSPF协议。OSPF的链路状态通告(LSA)消息主要用于该目的。通常，链路状态数据库将由于改变通过网络的连接配置和OSPF传播延迟而过时。当源节点SN想要计算出从其自身到目的地节点DN的路由/路径时，该源节点(SN)计算出针对通过网络的呼叫的数据的路由/路径。为了找到通过网络从源节点SN到目的地节点DN(也即移动终端设备、移动计算机、计算机、PDA等)的路由/路径，源节点SN使用诸如Dijkstra算法、Bellman-Ford或者任何类似的服务质量路由算法的算法，以选择/计算出通过网络的最短路径。当考虑一路由/路径时，从源节点SN到目的地节点DN的最短路径被使用。这是具有其所包括的链路的最小总累积距离或者成本的路径。在本发明中，总距离或者成本是随机数，其是有关链路的距离/成本之和，某些有关链路是随机的。对于这样一种链路，其距离/成本的随机数利用诸如在图1中所示的方法来产生。特殊情况是对所有有关链路的距离/成本进行随机化。通常为被考虑的每条路径的每个随机化链路产生一个独立的随机数。利用本发明，网络的每个源节点SN独立于其他节点来产生其自身的随机数，并且选择最佳路径，用于路由呼叫的数据。另外，每次路由请求使用独立于以前的请求的那些随机数的不同的随机数。

Claims (10)

1.用于找到用于通过通信网将呼叫从源节点(SN)路由到目的地节点(DN)的路径的方法，
其特征在于，
所述源节点(SN)产生取决于链路的容量和空闲带宽的随机数，
根据所产生的随机数，所述源节点(SN)和所述目的地节点(DN)之间的至少一条路径将从所述源节点(SN)中被选择，和
所述源节点(SN)针对每条所选择的路径产生一独立的随机数。
2.按照权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述随机数是链路距离的方差。
3.按照上述权利要求中的任何一个所述的方法，
其特征在于，
在整个网络中发信号通知其他节点是通过OSPF-LSA消息来执行的。
4.按照上述权利要求中的任何一个所述的方法，
其特征在于，
所述随机数是在所考虑的路径的每个链路处所计算出的随机变量之和。
5.按照上述权利要求中的任何一个所述的方法，
其特征在于，
所述方法使用服务质量路由算法，用于选择一路径。
6.按照权利要求5所述的方法，
其特征在于，
Dijkstra算法和/或Bellman-Ford算法将被用作服务质量路由算法。
7.按照上述权利要求中的任何一个所述的方法，
其特征在于，
目的地节点(DN)是终端设备、移动网络的终端设备、计算机、移动机算计和/或PDA。
8.按照上述权利要求中的任何一个所述的方法，
其特征在于，
通信网是移动通信网和/或数据网。
9.用于找到用于通过通信网将呼叫从源节点(SN)路由到目的地节点(DN)的路径的设备，
-具有源节点(SN)，用于产生取决于链路的容量和空闲带宽的随机数，
-具有源节点(SN)，用于根据所产生的随机数在所述源节点(SN)和所述目的地节点(DN)之间选择至少一条路径，
-具有源节点(SN)，用于针对每条所选择的路径产生独立的随机数。
10.按照权利要求9所述的设备，
其特征在于，
用于发信号通知的所述设备使用OSPF LSA消息。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105515989B (zh) * 2016-02-04 2019-05-24 广东易凌信息科技有限公司 随机最短路径路由方法
WO2020147081A1 (zh) * 2019-01-17 2020-07-23 深圳市柔宇科技有限公司 一种数据传输方法、相关设备及计算机存储介质

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20042091A1 (it) * 2004-11-02 2005-02-02 Marconi Comm Spa Instradamento di percorsi ottici in una rete con limitate capacita' di rigenerazione-conversione
KR101210334B1 (ko) 2006-09-04 2012-12-10 서강대학교산학협력단 멀티-홉 시스템에서 라우팅 테이블 관리를 위한 장치 및방법
US8005016B2 (en) * 2008-10-28 2011-08-23 Nortel Networks Limited Provider link state bridging (PLSB) computation method
RU2734021C1 (ru) * 2020-06-11 2020-10-12 Юрий Иванович Стародубцев Способ передачи данных с заданным качеством в системе связи, не обеспечивающей сквозной составной информационный канал в любой момент времени

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1058426A1 (de) * 1999-05-05 2000-12-06 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bewertung von Routen in einem Kommunikationsnetz
US6850524B1 (en) * 2000-07-31 2005-02-01 Gregory Donald Troxel Systems and methods for predictive routing
US7308198B1 (en) * 2001-05-16 2007-12-11 Tellabs Operations, Inc. Method for allocating protection bandwidth in a telecommunications mesh network
US7330435B2 (en) * 2001-11-29 2008-02-12 Iptivia, Inc. Method and system for topology construction and path identification in a routing domain operated according to a link state routing protocol
US7561526B2 (en) * 2002-12-17 2009-07-14 Nortel Networks Limited Communication network route determination

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105515989B (zh) * 2016-02-04 2019-05-24 广东易凌信息科技有限公司 随机最短路径路由方法
WO2020147081A1 (zh) * 2019-01-17 2020-07-23 深圳市柔宇科技有限公司 一种数据传输方法、相关设备及计算机存储介质
CN113261249A (zh) * 2019-01-17 2021-08-13 深圳市柔宇科技股份有限公司 一种数据传输方法、相关设备及计算机存储介质

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