DE4441356A1 - Routing connections in communication network - Google Patents

Routing connections in communication network

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Abstract

The method provides routing of connections in a connecting communication network which has connection nodes (K1,K2,K3,K4). The nodes are connected to each other by transmission paths (U1,U2,U3,U4,U5,U6). When there is a blockade of a direct transmission path (U1,U2,U3,U4,U5,U6) between two nodes (K1,K2,K3,K4) of the communication network, a detour route is determined on the basis of the occupied state of the possible transmission paths. Each blockade is detected and the occupied state of the transmission path is derived from its frequency. The system uses at least one routing processor (RP1,RP2) which is connected to the nodes (K1,K2,K3,K4) via a signalling network.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Routen von Verbindun gen in einem vermittelnden Kommunikationsnetz, welches Ver mittlungsknoten enthält die durch Übertragungswege miteinander verbunden sind, bei dem bei einer Blockade des direkten Übertra gungsweges zwischen zwei Vermittlungsknoten des Kommunikations netzes aufgrund des Belegungszustandes der möglichen Übertra gungswege eine Ausweichroute bestimmt wird, und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for routing Verbindun gene in a switched communication network, comprising switching nodes which Ver which are interconnected by transmission paths, wherein the supply path at a blockade of the direct Übertra between two switching nodes of the communication network supply paths due to the occupancy status of the possible Übertra an alternate route is determined, and an arrangement for implementing the method.

Der Aufbau und die Verwaltung von Kommunikationsnetzen erfor dert hohe Investitionen und Aufwände. The construction and management of communication networks requires that it large investments and expenses. Es ist daher notwendig, diese hohen Aufwände durch eine möglichst hohe Auslastung des Kommunikationsnetzes zu rechtfertigen. It is therefore necessary to justify these high expenses through the maximum utilization of the communication network. Eine derartige hohe Auslastung bringt es allerdings mit sich, daß übliche Kommuni kationsnetze wie beispielsweise Fernsprechnetze zeitweise überlastet sind und Verbindungen nicht zustande kommen. Such a high capacity utilization, however, entails that conventional communications networks such as telephone networks are temporarily overloaded and connections do not come about. Diese Überlastungen können durch "intelligenten" Verbindungsaufbau vermieden werden, dh daß die zu einem bestimmten Zeitpunkt vorzunehmenden Verbindungen möglichst gleichmäßig über das ganze Netz verteilt werden. This congestion can be avoided by "intelligent" connection, that is to be conducted at a certain time connections are distributed as evenly as possible over the entire network.

Diese Aufteilung geschieht mit sogenannten dynamischen Routing- Verfahren. This allocation is done with so-called dynamic routing process. Bei einem bekannten derartigen Verfahren werden in Intervallen von etwa 10 Sekunden Zustandsinformationen über das Netz an einen zentralen Rechner gesendet. In a known such methods are sent in intervals of about 10 seconds, state information over the network to a central computer. In Abhängigkeit von der Auslastung des Netzes wird dann ein einzelner Anruf, dessen direkte Verbindung zwischen einem Ursprungsvermittlungsknoten, an den der rufende Teilnehmer angeschlossen ist und einem Ziel vermittlungsknoten an den der gerufene Teilnehmer angeschlossen ist, aufgrund einer Überlastung des Übertragungsweges zwischen den beiden Vermittlungsknoten nicht möglich ist, durch diesen zentralen Rechner über zumindest einen weiteren Vermittlungs knoten optimal geroutet. is then a function of the utilization of the network, a single call, the direct connection between a source switching node to which the calling subscriber is connected, and a destination switching node to which the called subscriber is connected, not due to an overload of the transmission path between the two switching nodes possible is, knot through this central computer via at least one further switching optimally routed. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig und daher nur für kleinere Netze geeignet. This process is very expensive and therefore only suitable for smaller networks.

Ein weiteres bekanntes Verfahren richtet für jeden nicht direkt vermittelbaren Anruf eine Abfrage über ein Signalisierungsnetz an den Zielvermittlungsknoten, welche Übertragungsstrecken aus dessen Sicht niedrig belegt und daher für den Anruf günstig sind. Another known method makes inquiry via a signaling network to the destination switching nodes transmission links are low is from the point of view and therefore favorable for the call for each call does not directly communicable. Der Ursprungsvermittlungsknoten erhält diese Information und wählt dann einen Zwischenvermittlungsknoten aus, der sowohl zum Ursprungsvermittlungsknoten als auch zum Zielvermittlungs knoten eine Übertragungsstrecke mit niedriger Belegung aufweist. The originating switching node receives this information, and then selects an intermediate switching node which has both the originating switching node and the destination switching node, a transmission path with low occupancy.

Bei diesem Verfahren ist bei jedem Routingversuch eine Verbin dungsaufnahme zwischen dem Routing-Rechner und dem Zielver mittlungsknoten sowie dem Ursprungsvermittlungsknoten des Netzes notwendig, das Verfahren ist daher ebenfalls sehr aufwendig. In this method, in each experiment, a routing Verbin is dung collecting switching nodes between the routing processor and the necessary Zielver and the originating switching node of the network, so the method is also very expensive.

Weitere bekannte Verfahren aktualisieren die Netzzustände in größeren Zeitabständen, beispielsweise stündlich, sie sind da her weniger aufwendig, liefern aber aufgrund der großen Aktua lisierungsintervalle weniger gute Ergebnisse. update other known methods, the network conditions at longer intervals, such as every hour they are there fro less expensive, but deliver due to the large Aktua lisierungsintervalle less good results.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Routingverfahren anzugeben, bei dem mit geringem Aufwand gute Ergebnisse auch bei großen Kommunikationsnetzen erzielt werden. The invention has for its object to provide a routing method, good results are obtained even with large communication networks in which with little effort.

Dies geschieht erfindungsgemäß mit einem Verfahren nach An spruch 1. This is done according to the invention by a method according to demanding. 1

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Aktualisierung der Information über die Netzzustände in besonders geringen Zeitabständen z. The inventive method enables the updating of the information about the network conditions in a particularly short time intervals eg. B. 10 Sekunden, bei nur geringem Aufwand. , 10 seconds, with only little effort. Damit ist es möglich, auch größere Netze bis zu etwa 1000 Vermittlungs knoten mit dynamischem Routing auszustatten, mehr als mit an deren bekannten Verfahren. This makes it possible, even larger networks knots up to about 1000 switching with dynamic routing equip more than with known their methods. Darüber hinaus kann das erfindungsge mäße Verfahren mit nur geringem Aufwand an bestehende Kommunika tionsnetze angepaßt werden. In addition, the erfindungsge Permitted process with only a small expenditure of existing communication networks can be adapted to communications networks.

Mit der Anordnung nach Anspruch 2 kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders günstig realisiert werden. With the arrangement according to claim 2, the inventive method can be realized particularly favorable.

Bei größeren Netzen ist eine Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4 vorteilhaft, da durch mehrere Routing Prozessoren die Ausfallsicherheit erhöht wird und der Einsatz eines Satelliten, wie er an sich aus der EP-A2-0563572 bekannt ist, die Aufwendungen für die Verbindung zwischen den Routing- Prozessoren und dem Kommunikationsnetz verringert. For larger networks, a configuration of the invention according to claim 3 or claim 4 is advantageous in that the reliability is increased by a plurality of routing processors and the use of a satellite, such as is known per se from EP-A2-0563572, the expenses for the compound reduced between the routing processors and the communications network.

Vorteilhaft ist auch eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 5, welche die Optimierung des Routing vorganges hinsichtlich der Kosten-Nutzen-Relation von Anrufen ermöglicht. Also advantageous is an embodiment of the inventive method according to claim 5, which allows to optimize the routing operation in terms of cost-benefit ratio of calls. So wird beispielsweise ein Anruf nicht durchgestellt wenn die Wahrscheinlichkeit sehr hoch ist, daß durch diese Routingentscheidung ein oder mehrere andere Anrufe blockiert werden würden, und der dadurch verursachte Ausfall höhere Kosten verursacht, als dies durch die Blockade des gegenständ lichen Anrufes der Fall ist. So a call, for example, not put through if the probability is very high that one or more other calls would be blocked by this routing decision and the loss caused thereby causes higher costs than is the case by blocking the opposite comprehensible call.

Günstige Realisierungsvarianten des Verfahrens nach Anspruch 5 sind durch die Ansprüche 6 und 7 beschrieben. Cheap realization variants of the method according to claim 5 are described by claims 6 and 7. FIG.

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert, die bei spielhaft ein Kommunikationsnetz zeigt. The invention will be explained in more detail with reference to a figure showing a communication network in way of example.

Die Fig. zeigt ein Kommunikationsnetz, welches Vermittlungs knoten K1, K2, K3, K4 enthält, die durch Übertragungswege U1, U2, U3, U4, U5, U6 miteinander verbunden sind. Fig. Shows a communication network comprising switching nodes K1, K2, K3, K4 contains, which are interconnected by transmission paths U1, U2, U3, U4, U5, U6. Zusätzlich sind zwei Routing-Prozessoren RP1, RP2 und ein Routing-Management- Prozessor RMP vorgesehen. In addition, two routing processors RP1, RP2 and a routing management processor RMP are provided. Die Verbindung zwischen den Ver mittlungsknoten K1, K2, K3, K4, den Routing-Prozessoren RP1, RP2 und dem Routing-Management-Prozessor RMP wird über einen Satellit S1 hergestellt. The connection between the Ver switching nodes K1, K2, K3, K4, the routing processors RP1, RP2 and the routing management processor RMP is produced via a satellite S1. An das Kommunikationsnetz sind Teil nehmer TN1, TN2 angeschlossen. are to the communications network part participants TN1, TN2 connected.

Ein Verbindungsaufbau zwischen einem Ursprungsteilnehmer TN1 und einem Zielteilnehmer TN2 verläuft wie folgt: A connection between a source user and a destination user TN1 TN2 is as follows:
Zuerst wird geprüft ob der direkte Weg zwischen den beiden Teilnehmern TN1, TN2 über den ersten Vermittlungsknoten K1, den fünften Übertragungsweg U5 und den zweiten Vermittlungs knoten K2 verfügbar ist. First, it is checked whether the direct route between the two subscribers TN1, TN2 on the first switching node K1, the fifth U5 transmission path and the second switching node K2 is available. Ist dies der Fall, wird die Verbin dung aufgebaut. If this is the case, the Verbin is built-making. Die beiden Routing-Prozessoren sind davon nicht betroffen. The two routing processors are not affected.

Wenn die angegebene direkte Verbindung jedoch nicht verfügbar ist, weil der fünfte Übertragungsweg U5 überlastet ist, oder aber auch durch einen technischen Effekt funktionsunfähig ist, dann wird vom ersten Vermittlungsknoten K1 eine Routingauf forderung an den in diesem Fall zuständigen ersten Routing- Prozessor RP1 gesendet. If the specified direct connection is not available, however, since the fifth transmission path is overloaded U5, or becomes disabled by a technical effect, then a Routingauf requirement to the responsible in this case the first routing processor is sent RP1 from the first switching node K1. Die Verbindung zwischen den Routing- Prozessoren RP1, RP2, und den Vermittlungsknoten K1, K2, K3, K4 erfolgt über ein, in der Fig. nicht eingezeichnetes Signali sierungsnetz. The connection between the routing processors RP1, RP2, and the switching nodes K1, K2, K3, K4 via a, in Fig. Sierungsnetz not be recorded signaled. Die Organisation des Signalisierungsnetzes ent spricht dem sogenannten "Common Channel Signalling"-Protokoll Nr. 7 von CCITT. The organization of the signaling network ent speaks the so-called "common-channel signaling" protocol no. 7 of CCITT.

Aufgrund der Anforderung und der verfügbaren Daten über die Auslastung des gesamten Kommunikationsnetzes entscheidet der zuständige Routing-Prozessor RP1 welche Alternativrouten für die Verbindung in Frage kommen. Because of the requirement and the available data on the utilization of the entire communication network of competent routing processor decides RP1 which alternative routes for the connection are possible. Im vorliegenden Fall kann dies über den dritten Vermittlungsknoten K3 und den ersten Über tragungsweg U1 sowie den dritten Übertragungsweg U3 geschehen, oder alternativ über den vierten Vermittlungsknoten K4 und den zweiten und vierten Übertragungsweg U1, U2. In the present case, this may tragungsweg via the third switching node K3 and the first transfer done U1 and the third transmission U3, or alternatively via the fourth switching node K4 and the second and fourth transmission path U1, U2. Die Auswahl zwischen diesen beiden möglichen Routen erfolgt nun aufgrund der Be lastung der Übertragungswege dieser Routen. The choice between these two possible routes is now due to the loading utilization of the transmission paths of these routes. Wenn beispielswei se feststeht, daß der erste Übertragungsweg U1 bereits völlig ausgelastet ist, dann wird die Verbindungsvariante über den vierten Vermittlungsknoten K4 ausgewählt. If beispielswei fixed se, that the first transmission path U1 is already fully utilized, then the compound variant via the fourth switching node K4 is selected.

Die Verbindungen werden also so gelegt, daß sie das Netz mög lichst gleich belasten, und keine Belastungsspitzen bei ein zelnen Übertragungswegen auftreten. The compounds are therefore placed so that they AS POSSIBLE stress the network the same, and no load peaks at an individual transmission paths occur.

Die Information über die aktuelle Auslastung der einzelnen Übertragungswege U1, U2, U3, U4, U5, U6 generieren nun die Routing-Prozessoren RP1, RP2 selbst im Rahmen ihrer Routing- Aufgaben. The information about the current utilization of the individual transmission paths U1, U2, U3, U4, U5, U6 now generate the routing processors RP1, RP2 itself as part of its routing tasks. Jede Routinganforderung wird mit den dazugehörigen Daten über den betroffenen, dh blockierten Übertragungsweg im vorliegenden Fall der fünfte Übertragungsweg U5 gespeichert und aus der Häufigkeit dieser Routinganforderungen bzw. damit ver bundenen Blockierungsanzeigen berechnet der Rechner die aktu elle Auslastung des jeweiligen Übertragungsweges. Each routing request is stored with the corresponding data on the affected, ie blocked transmission in this case, the fifth transmission U5 and from the frequency of these routing requirements or that ensued blocking ads, the computer calculates the aktu elle utilization of the respective transmission path. Dazu ist kein eigenes Vermittlungsverfahren zwischen den Vermittlungsknoten K1, K2, K3, K4 und den Routing-Prozessoren RP1 und RP2 notwen dig, sondern dies geschieht im Rahmen der anfallenden Routing aufgaben. To not have a conciliation procedure between the switching nodes K1, K2, K3, K4 and the routing processors RP1 and RP2 notwen dig, but this happens tasks as part of the resulting routing.

Mit dem beschriebenen Routingverfahren wird bereits eine deut liche Verbesserung der möglichen Auslastung eines Kommunika tionsnetzes erzielt. With the described routing method, interpreting Liche improve the possible utilization of a communica tion network is already achieved. Eine weitere Optimierung kann durch den Einsatz eines Routing-Management-Prozessors RMP geschehen. Further optimization can be done by using a routing management processor RMP. Die ser berechnet aus den sogenannten Zielverkehrsdaten des Kommu nikationsnetzes beispielsweise stündlich Prognosen für die künftige Auslastung des Netzes und der einzelnen Übertragungs wege U1, U2, U3, U4, U5, U6. The ser calculated from the so-called target traffic data of the commu nikationsnetzes example, hourly forecasts for the future utilization of the network and of the individual transmission paths U1, U2, U3, U4, U5, U6.

Die Zielverkehrsdaten betreffen die Information, welche Teil nehmer im betrachteten Zeitraum miteinander wie oft kommuni zierten. The target traffic data relating to the information which part of participants to each other as often adorned communi over the period. Aufgrund dieser Daten wird im Routing-Management- Prozessor die Wahrscheinlichkeit der Belegung der Übertra gungswege berechnet. Based on these data, the probability of occupancy of Übertra is calculated supply routes in the routing management processor. Dies geschieht im vorliegenden Beispiel mit Hilfe eines sogenannten "Forward-Looking-Routing" Algorith mus wie er in KR Krishnan, TJ Ott: Forward-Looking Routing: A New State-Dependent Routing Scheme, Teletraffic Science for New Cost-Effective Systems, Networks and Services, ITC-12 (1989). This is done in this example by means of a so-called "forward-looking routing" algorithmic mechanism as in KR Krishnan, TJ Ott: Forward-Looking Routing: A New State-Dependent Routing Scheme, TeleTraffic Science for New Cost-Effective Systems, Networks and Services, ITC-12 (1989).

Nach diesem Algorithmus werden im Routing-Management-Prozessor Bewertungstabellen für die einzelnen Übertragungswege U1, U2, U3, U4, U5, U6 festgelegt, anhand derer die Routing-Prozessoren RP1, RP2 die vorgesehenen Übertragungswege überprüfen können, ob sie hinsichtlich der prognostizierten Auslastung für den gültigen Zeitraum als günstig anzusehen sind. According to this algorithm in routing management processor evaluation tables for the individual transmission paths U1, U2, set U3, U4, U5, U6, based on which the routing processors RP1, RP2 the proposed transmission paths can check if they associated with the projected workload for the valid period are considered to be favorable. So kann es z. So it can for. B. geschehen, daß nach der prognostizierten Auslastung der Über tragungswege U1, U2, U3, U4, U5, U6 die Durchstellung einer Verbindung nachteilig wäre, da dadurch zwei andere Verbindungen blockiert würden. B. happen that, after the projected utilization About mission paths U1, U2, U3, U4, U5, U6 by the position of a compound would be disadvantageous, as this would be blocked two other compounds. Daher wird diese Verbindung nicht aufgebaut, das Netz ist mit den zwei dadurch möglichen und statistisch auch erfolgenden anderen Verbindungen besser ausgelastet und arbeitet kostengünstiger. Therefore, this connection is not established, the network is better utilized with the two characterized possible and also taking place statistically other compounds and operates more cost effective.

Die Verbindung zwischen Routing-Management-Prozessor RMP den Routing-Prozessoren RP1, RP2 und den Vermittlungsknoten K1, K2, K3, K4 erfolgt über ein Datenübertragungsnetz, welches im Bild nicht dargestellt ist und mittels Satellit S1 verwirklicht ist. The connection between the routing management processor RMP the routing processors RP1, RP2 and switching nodes K1, K2, K3, K4 via a data transmission network, which is not shown in the image and is realized by means of satellite S1.

Der Einsatz eines oder mehrerer Satelliten ist besonders vorteilhaft bei Kommunikationsnetzen, die geografisch große Gebiete betreffen, dies ist insbesondere bei Fernsprechnetzen in dünn besiedelten Gebieten oder beispielsweise bei Fernsprech netzen für Inselgruppen der Fall, oder aber bei sehr großen Kommunikationsnetzen mit vielen Vermittlungsknoten. The use of one or more satellites is particularly advantageous in communications networks, related to the geographically large areas, this is particularly important in telephone networks in sparsely populated areas or for example in telephone networks for islands of the case, or with very large communications networks with many switching nodes.

In diesem Fall können durch einen oder mehrere Satelliten die hohen Kosten für ein großflächiges Datenübertragungsnetz ver mieden werden. In this case, the high cost of a large-scale data transmission network can be avoided ver by one or more satellites.

Die gegenständliche Erfindung eignet sich insbesondere zum Einsatz in Fernsprechnetzen. The subject invention is particularly suited for use in telephone networks. Sie kann aber vorteilhaft auch bei ähnlich strukturierten Kommunikationsnetzen und beispiels weise auch bei Verkehrsleitsystemen angewendet werden. but it can be applied to advantage in similarly structured communication networks and example cases also traffic management systems.

Claims (7)

  1. 1. Verfahren zum Routen von Verbindungen in einem vermittelnden Kommunikationsnetz, welches Vermittlungsknoten (K1, K2, K3, K4) enthält, die durch Übertragungswege (U1, U2, U3, U4, U5, U6) mit einander verbunden sind, bei dem bei einer Blockade eines direkten Übertragungsweges (U1, U2, U3, U4, U5, U6) zwischen zwei Vermittlungsknoten (K1, K2, K3, K4) des Kommunikationsnetzes aufgrund des Belegungszustandes der möglichen Übertragungswege (U1, U2, U3, U4, U5, U6) eine Ausweichroute bestimmt wird, da durch gekennzeichnet, daß jede Blockade erfaßt und aus deren Häufigkeit der Belegungszustand der Über tragungswege (U1, U2, U3, U4, U5, U6) des Kommunikationsnetzes er mittelt wird. 1. A method for routing calls in a switched communication network, which switching node (K1, K2, K3, K4) which by transmission paths (U1, U2, U3, U4, U5, U6) are connected to each other, wherein in a blockade of a direct transmission path (U1, U2, U3, U4, U5, U6) between two switching nodes (K1, K2, K3, K4) of the communication network on the basis of the occupancy status of the possible transmission paths (U1, U2, U3, U4, U5, U6) an alternative route is determined, as characterized by, that any blockage is detected and from the frequency with which the occupancy state of over mission paths (U1, U2, U3, U4, U5, U6) of the communication network it is averages.
  2. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Routing-Prozessor (RP1, RP2) vorgesehen ist, der über ein Signalisierungsnetz mit den Vermittlungsknoten (K1, K2, K3, K4) verbunden ist. 2. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that at least one routing processor (RP1, RP2) is provided, which is connected via a signaling network with the switching node (K1, K2, K3, K4).
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Routing-Prozessoren (RP1, RP2) vorgesehen sind, die durch ein Datenübertragungsnetz miteinan der verbunden sind. 3. Arrangement according to claim 2, characterized in that a plurality of routing processors (RP2 RP1) are provided, which are connected by a data transmission network of the miteinan.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Datenübertragungsnetz in an sich bekannter Weise mittels Satellit (S1) verwirklicht ist. 4. An arrangement according to claim 3, characterized in that the data transmission network in a known manner by means of satellite (S1) is realized.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zusätzlich Messungen des Zielverkehrs durchgeführt werden und im Hinblick auf die daraus ermittelten Wahrscheinlichkeit der Blockade künftiger Verbindungsanforde rungen die Bestimmung der Ausweichroute optimiert wird. 5. The method according to claim 1, characterized in that in addition measurements of the target traffic are performed and in view of the determined therefrom probability of blocking future connection Sanforde stanchions determining the alternative route is optimized.
  6. 6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu Kommunikationsnetz und mindestens einem Routing-Prozessor (RP1, RP2) ein Routing-Management-Prozessor (RMP) vorgesehen ist, der über ein weiteres Datenübertragungsnetz mit dem zu mindest einen Routing-Prozessor (RP1, RP2) und den Vermitt lungsknoten (K1, K2, K3, K4) des Kommunikationsnetzes verbunden ist. 6. An arrangement for performing the method according to claim 5, characterized in that in addition to communication network and at least one routing processor (RP1, RP2), a routing management processor (RMP) is provided, which via a further data transmission network with at least a routing processor (RP1, RP2) and the Vermitt switching nodes (K1, K2, K3, K4) of the communication network is connected.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das weitere Datenübertragungsnetz in an sich bekannter Weise mittels Satellit (S1) verwirklicht ist. 7. An arrangement according to claim 6, characterized in that the further data transmission network in a known manner by means of satellite (S1) is realized.
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