DE60312610T2

DE60312610T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Weglenkung in einem Kommunikationsnetzwerk, mit Auswahl von Attributen

Info

Publication number: DE60312610T2
Application number: DE60312610T
Authority: DE
Inventors: Claire-Sabine Randriamasy; Jose Rui Figueira; Xavier Gandibleux; Philippe Thomin
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: FR2843263A1; ATE357791T1; DE60312610D1; EP1387538B1; EP1387538A1; US20040233850A1; FR2843263B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Verkehrswege zwischen Endgeräten in einem Netzwerk, und insbesondere auf den Bereich der Weglenkung (oder Streckenlenkung) von Daten zwischen Quell- und Empfängergerät(en).
Auf Grund des exponentiellen Anstiegs des Verkehrs in den öffentlichen Kommunikationsnetzen, wie z.B. Internet, sehen sich die Netzbetreiber immer häufiger Problemen dahingehend gegenüber, dass das Netz verstopft ist. Dieses resultiert vor allem aus den Verfahren, die eingesetzt werden, um die Weglenkung der Daten zwischen den Netzknoten zu bestimmen. Da die herkömmlichen Verfahren zur Leitweglenkung nicht Bedingungen sind, und die meisten von ihnen auf der Bestimmung des kürzesten Wegs zwischen Quell- und Empfängergerät(en) beruhen, wird der Verkehr zum größten Teil gemäß ein und demselben Weg gelenkt, der aus diesem Grund verstopft, wohingegen zahlreiche andere Wege, die sich unter Berücksichtigung anderer Kriterien als der Länge als besser geeignet erweisen könnten, unter ihren Nutzungsmöglichkeiten bleiben.
Außerdem ist die Länge des Routingwegs nicht unbedingt das wichtigste Kriterium. Andere Kriterien können sich bei manchen Anwendungen als viel sachdienlicher erweisen, wie beispielsweise der erforderliche Durchlassbereich.
Bei dem Versuch, diesem Nachteil abzuhelfen, wurden mehrere Lösungen ins Auge gefasst. So wurde vorgeschlagen, die Weglenkung mit Hilfe von linearen Kombinationen aus additiven Kriterien zu bestimmen. Aber zum einen hat die Zusammenballung von heterogenen Komponenten mit Hilfe von linearen Kombinationen keine wirkliche Bedeutung und zum anderen liefert das einen Satz von Wegen, der nicht zwangsläufig den besten enthält.
Vor kurzem wurden zwei andere Lösungen vorgeschlagen, um zu versuchen, die Situation zu verbessern, entweder für die Standard-Leitweglenkung (oder „best effort routing"), die gekennzeichnet ist durch die Berücksichtigung von Kriterien bei Nichtvorhandensein von Bedingungen, oder für die Leitweglenkung, die die Dienstqualität einschließt (oder QoS routing für „Quality of Service routing"), gekennzeichnet durch die Berücksichtigung von Kriterien bei Vorhandensein von Bedingungen.
Eine erste Lösung betrifft die Multikriterienleitweglenkung vom Typ best effort. Sie besteht darin, Wege sequentiell unter Verwendung von additiven Kriterien zu berechnen, sie dann unter Verwendung von additiven und nicht additiven Kriterien zu vergleichen. Auf Grund der sequentiellen Verarbeitung erfordert diese Lösung viel Zeit zum Berechnen. Außerdem zwingt diese Lösung dazu, einen Weg aus einem Satz Wege auszuwählen, der nicht unbedingt den besten Weg enthält.
Eine zweite Lösung bezieht sich auf die Multikriterienleitweglenkung vom Typ QoS. Diese Lösung, die unter dem englischen Akronym TAMCRA (für „Tunable Accuracy Multiple Constraints Routing Algorithm") bekannt ist, besteht darin, auf der Ebene jedes Zwischenknotens des Netzwerks die k kleinsten Wegen aus einem Satz so genannter „nicht dominierter" Wege auszuwählen. Die bei der Berechnung verwendeten Kriterien sind alle vom additiven Typ, und werden jeweils durch eine obere Grenze bedingt. Die Kriterien des nicht additiven Typs, wie z.B. der Durchlassbereich werden vor Beginn der Berechnung in Form von Bedingungen eingeführt, mit dem Zweck die Verknüpfungen zwischen den Knoten zu unterdrücken, die nicht mindestens einer dieser Bedingungen genügen. Diese Lösung wird hauptsächlich beschrieben in dem Dokument von H. De Neve und P. Van Mieghem „A Tunable Accuracy Multiple Constraints Routing Algorithm", Computer Communication, Band 23, Seite 667-670, 2000.
Eine verbesserte Version des Algorithmus mit der Bezeichnung SAMCRA (Self-Adaptive Multiple Constraints Routing Algorithm) wurde im Artikel „Hop-by-hop quality of service routing" von Piet Van Mieghem, Hans De Neve und Fernando Kuipers vorgestellt, der in der Zeitschrift „Computer Networks", Band 37, 2001, erschienen ist.
Wie bei der ersten Lösung kann es sein, dass diese zweite Lösung (sowohl TAMCRA als auch die verbesserte Version SAMCRA) nicht den besten Weg liefert, da sie nicht alle Zwischenwege berücksichtigt. Außerdem kann diese Lösung nur auf die Leitweglenkung vom Typ QoS angewandt werden, da die Bestimmung der Wege auf einem Vergleich mit Schwellenwerten beruht, die Bedingungen bilden, und auf Kriterien angewandt werden.
Keine der bekannten Lösungen ist also vollständig zufrieden stellend, insbesondere was die Berücksichtigung des Kriteriums Durchlassbereich während der Phase der Bestimmung der Weglenkung und/oder die Verwendungseignung sowohl für die Leitweglenkung vom Typ best effort als auch für die Leitweglenkung vom Typ QoS betrifft.
Zweck der Erfindung ist es also, den vorgenannten Nachteilen ganz oder teilweise abzuhelfen.
Hierfür schlägt sie ein Verfahren zur Bestimmung der Weglenkung von Daten in einem Kommunikationsnetzwerk vor, das eine Vielzahl von Netzknoten enthält und die folgenden Schritte einschließt:

a) sich von der Konnexität zumindest eines Teils der Vielzahl von Netzknoten vergewissern,
b) aus den Netzknoten dieses Teils mögliche Wege zwischen einem Ausgangsknoten und einem Zielknoten berechnen, unter Berücksichtigung von mindestens zwei gewählten Kriterien, dann ausgehend von Leistungen der möglichen Wege hinsichtlich der Kriterien eine ideale Lösung herleiten,
c) unter Berücksichtigung der idealen Lösung jedem möglichen Weg einen Bedeutungswert zuweisen, dann die möglichen Wege unter Berücksichtigung ihres jeweiligen Bedeutungswertes klassifizieren, und
d) aus den klassifizierten möglichen Wegen die k am besten klassifizierten Wege auswählen, so dass Daten über einen dieser k Wege gelenkt werden.

Definitionsgemäß werden zwei Knoten als „zusammenhängend" bezeichnet, wenn sie untereinander direkt oder indirekt Daten über einen oder mehrere andere Knoten austauschen können. Mit anderen Worten: wenn man einen Graph aus Knoten betrachtet, wird dieser Graph als zusammenhängend bezeichnet, wenn jedes Knotenpaar durch einen Weg verbunden werden kann.
Das Verfahren gemäß der Erfindung, das beim oben stehenden Basismodus der Leitweglenkung vom Typ best effort dienen kann, kann ebenfalls der Leitweglenkung vom Typ QoS dienen. Hierfür kann man zu Beginn des Schritts a) damit beginnen, unter der Vielzahl von Netzknoten alle Paare von Netzknoten zu ermitteln, die untereinander eine gerichtete Verbindung aufbauen können, die alle gewählten lokalen Bedingungen unterstützt, sich dann von der Konnexität sämtlicher Knoten dieser Paare überzeugen. Als Variante oder Ergänzung kann man am Ende von Schritt b) unter den möglichen Wegen diejenigen festhalten, die allen gewählten globalen Bedingungen genügen, so dass man bei Schritt c) den festgehaltenen möglichen Wegen Bedeutungswerte zuweist.
Unter „lokaler Bedingung" versteht man hier eine Bedingung, die auf gerichtete Verknüpfungen (oder Verbindungen) angewandt wird, beispielsweise auf Bögen. Außerdem verstehen wir hier unter „globaler Bedingung" eine Bedingung, die auf einen Weg angewandt wird, wie beispielsweise die Anzahl der Sprünge des Wegs oder die maximale Dauer des Wegs.
Bei einer Leitweglenkung vom Typ best effort ist es besser, sich von der Konnexität sämtlicher Knoten aus der Vielzahl zu überzeugen, da diese Knoten nicht Gegenstand einer Vorauswahl, beispielsweise anhand von lokalen Bedingungen, sind.
Vorzugsweise ist mindestens eines der verwendeten Kriterien vom nicht additiven Typ. In diesem Fall ist es vorteilhaft bei Schritt b) eine Spur zu integrieren, die eine Strecke speichert, die einem Teilweg entspricht, so dass das Auftreten von Zyklen (oder Schleifen) in den im Aufbau befindlichen Wegen erfasst und ihm vorgebeugt wird. Und es ist noch günstiger, bei dem Verfahren zur Elimination der Teilwege manche so genannte „schwach nicht dominierte" Lösungen hinsichtlich des nicht additiven Kriteriums zu behalten.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann zahlreiche ergänzende Kennzeichen enthalten, die getrennt und/oder kombiniert genommen werden können, und insbesondere:

– wird die Konnexität (die eine Bedingung ist) vorzugsweise durch einen Ausbreitungsmechanismus vom Ausgangsknoten hin zu allen anderen Knoten der Vielzahl von Knoten überprüft, damit jeder Knoten besucht wird. Hierfür kann man beispielsweise den Tarjan-Algorithmus verwenden;
– kann man bei Schritt b) für jeden Weg Werte ermitteln, die für dessen „Leistung" bezogen jeweils auf die gewählten Kriterien stehen, dann jeden Weg, dessen Leistungswerte „nicht dominiert" sind, als möglichen Weg qualifizieren. In diesem Fall kann man immer noch bei Schritt b) und für jedes Kriterium den besten Leistungswert, der auf den möglichen Wegen festgestellt wurde, den so genannten optimalen Wert ermitteln, dann die ideale Lösung in Form eines Multipletts aus Komponenten konstruieren, die aus den verschiedenen ermittelten optimalen Werten gebildet werden. In der Tat stellen die Verbindungen, auf denen die optimalen Werte beobachtet werden, selten eine zusammenhängende Folge dar. Anders ausgedrückt: nur ausnahmsweise existiert ein idealer Weg, der einer idealen Lösung entspricht;
– kennzeichnet bei Schritt c) der jedem möglichen Weg zugewiesene Bedeutungswert vorzugsweise den größten Wert der Komponenten, verknüpft mit den verschiedenen gewählten Kriterien einer gewogenen Tchebychev-Funktion, die eine Funktion der Differenzen zwischen dem Leistungswert des betreffenden Wegs und der entsprechenden Komponente der idealen Lösung ist. In diesem Fall stellen die festgehaltenen k möglichen Wege die k kleinsten Bedeutungswerte dar.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine Vorrichtung zur Bestimmung der Weglenkung von Daten in einem Kommunikationsnetzwerk, das eine Vielzahl von Netzknoten enthält. Diese Vorrichtung wird dadurch gekennzeichnet, dass sie Verarbeitungsmittel einschließt, die imstande sind:

a) sich von der Konnexität zumindest eines Teils der Vielzahl von Netzknoten zu vergewissern,
b) aus den Netzknoten dieses Teils mögliche Wege zwischen einem Ausgangsknoten und einem Zielknoten zu berechnen, unter Berücksichtigung von mindestens zwei gewählten Kriterien, dann ausgehend von Leistungen der möglichen Wege hinsichtlich der Kriterien eine ideale Lösung herzuleiten,
c) unter Berücksichtigung der idealen Lösung jedem möglichen Weg einen Bedeutungswert zuzuweisen, dann die möglichen Wege unter Berücksichtigung ihres jeweiligen Bedeutungswertes zu klassifizieren, und
d) aus den klassifizierten möglichen Wegen die k am besten klassifizierten Wege auszuwählen, so dass Daten über einen dieser k Wege gelenkt werden.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung, die beim oben stehenden Basismodus der Leitweglenkung vom Typ best effort dienen kann, kann ebenfalls der Leitweglenkung vom Typ QoS dienen. Hierfür können die Verarbeitungsmittel so aufgebaut sein, dass damit begonnen wird unter der Vielzahl von Netzknoten alle Paare von Netzknoten zu ermitteln, die untereinander eine gerichtete Verbindung aufbauen können, die alle gewählten lokalen Bedingungen unterstützt, sich dann von der Konnexität sämtlicher Knoten dieser Paare überzeugen. Als Variante oder Ergänzung können die Verarbeitungsmittel so aufgebaut sein, dass sie unter den möglichen Wegen nur diejenigen festhalten, die allen gewählten globalen Bedingungen genügen, so dass nur den festgehaltenen möglichen Wegen Bedeutungswerte zugewiesen werden.
Wenn mindestens eines der verwendeten Kriterien vom nicht additiven Typ ist, ist es vorteilhaft, dass die Verarbeitungsmittel so aufgebaut sind, dass in die Berechnung der möglichen Wege eine Spur integriert wird, die eine Strecke speichert, die einem Teilweg entspricht, so dass das Auftreten von Zyklen in den im Ausbau befindlichen Wegen erfasst und ihm vorgebeugt wird. Und es ist noch günstiger, dass die Verarbeitungsmittel imstande sind, bei dem Verfahren zur Elimination der Teilwege manche so genannte „schwach nicht dominierte" Lösungen hinsichtlich des nicht additiven Kriteriums zu behalten.
Die Verarbeitungsmittel der Vorrichtung gemäß der Erfindung können zahlreiche ergänzende Kennzeichen enthalten, die getrennt und/oder kombiniert genommen werden können, und insbesondere können sie:

– sich überzeugen von der Konnexität auf der Grundlage eines Ausbreitungsmechanismus vom Ausgangsknoten hin zu allen anderen Knoten der Vielzahl von Knoten, damit jeder Knoten besucht (oder getestet) wird.
– bei der Berechnung der möglichen Wege für jeden Weg Werte ermitteln, die für dessen „Leistung" bezogen jeweils auf die gewählten Kriterien stehen, dann jeden Weg, dessen Leistungswerte „nicht dominiert" sind, als möglichen Weg qualifizieren. In diesem Fall können die Verarbeitungsmittel so aufgebaut sein, dass für jedes Kriterium der beste Leistungswert ermittelt wird, der auf den möglichen Wegen festgestellt wurde, der so genannte „optimale Wert", dann die ideale Lösung in Form eines Multipletts aus Komponenten konstruieren, die aus den verschiedenen ermittelten optimalen Werten gebildet werden.
– jedem möglichen Weg einen Bedeutungswert zuweisen, der vorzugsweise den größten Wert der Komponenten kennzeichnet, verknüpft mit den verschiedenen gewählten Kriterien einer gewogenen Tchebychev-Funktion, die eine Funktion der Differenzen zwischen dem Leistungswert des betreffenden Wegs und der entsprechenden Komponente der idealen Lösung ist. In diesem Fall stellen die festgehaltenen k möglichen Wege die k kleinsten Bedeutungswerte dar.

Unabhängig davon, ob es sich um das Verfahren oder die Vorrichtung gemäß der Erfindung handelt, ist es besser, wenn:

– die etwaigen lokalen und/oder globalen Bedingungen aus einer Gruppe ausgewählt werden, die mindestens den erforderlichen Mindestdurchlassbereich, die maximale Länge des Wegs, die maximale Dauer des Wegs, mindestens eine verbotene Verbindung, die Anzahl der Sprünge des Wegs und eine Farbbeschränkung des Wegs beinhaltet;
– die Kriterien aus einer Gruppe ausgewählt werden, die mindestens den verfügbaren Durchlassbereich, die Anzahl der Sprünge des Wegs und die Dauer des Wegs einschließt. In diesem Fall ist es noch besser, wenn die zwei gewählten Kriterien der verfügbare Durchlassbereich und die Dauer des Wegs sind. Während des Schritts b) (oder mit Hilfe der Verarbeitungsmittel) kann man dann günstig das Kriterium, das sich auf die Dauer des Wegs bezieht, durch eine Strafe, beispielsweise betreffend die Verwaltungskosten des Wegs beeinflussen. (oder gewichten);
– die Kriterien in Abhängigkeit von der erforderlichen Dienstart gewählt werden;
– die gewählten Kriterien in Abhängigkeit von ihrer Bedeutung unter Berücksichtigung von Verwaltungsinformationen gewichtet werden;
– die etwaigen Bedingungen und die damit verknüpften Werte in Abhängigkeit von der erforderlichen Dienstqualität gewählt werden.

Außerdem kann die Erfindung vor allem in IP-Kommunikationsnetzen eingesetzt werden.
Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung treten bei der Analyse der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen zutage, wobei:
1 schematisch einen Teil eines Kommunikationsnetzwerks veranschaulicht, das eine Vielzahl von Knoten enthält, die mit einer Vorrichtung zur Berechnung der Weglenkung gemäß der Erfindung ausgestattet sind, und
2 ein Graph ist, der schematisch die Art der Bestimmung von Lösungen mit der Bezeichnung „nicht dominiert" veranschaulicht.
Die beigefügten Zeichnungen sind im Wesentlichen von gesicherter Beschaffenheit. Folglich können sie nicht nur zur Ergänzung der Erfindung, sondern gegebenenfalls auch zu ihrer Definition beitragen.
Wie auf 1 veranschaulicht enthält ein IP-Kommunikationsnetzwerk im Allgemeinen eine Vielzahl von Vermittlungs- oder Leitweglenkungs-Terminals Nn (hier n = 1 bis 7, die auch als Knoten bezeichnet werden, wobei an einige davon Nutzer- oder Unternehmensgeräte Tm (hier m = 1 bis 4) angeschlossen sind. Wenn ein Nutzer- oder Unternehmensendgerät, das so genannte Quellgerät, Daten zu einem oder mehreren anderen Nutzer- oder Unternehmensendgeräten übertragen möchte, die als Empfängergeräte bezeichnet werden, gewinnt er die IP-Adresse oder -Adressen des oder der Empfängergeräte zurück, anschließend ermittelt der Knoten Nn, an den er angeschlossen ist, mit Hilfe eines Wegeberechnungsmoduls und gemäß dem verteilten Weglenkungsprotokoll des Netzwerks, wie beispielsweise OSPF (für „Open Shortest Path First") den Weg (oder die Strecke), der/die es ermöglichen soll, die Daten vom Quellgerät am besten zu den Empfängergeräten weiter zu leiten. Jeder Knoten eines IP-Netzwerks enthält ein Wegeberechnungsmodul, das den nächsten benachbarten Knoten („next hop") ermittelt, an den er die Datenpakete übertragen soll, die somit Schritt für Schritt weiter geleitet werden.
Unter „Weg" versteht man hier eine geordnete Folge von Knoten oder Verbindungen (zwischen zwei Knoten i und j). Natürlich kann ein Weg im Verlauf des Datentransfers abgeändert werden, beispielsweise um einem Hardware-Problem Rechnung zu tragen. Folglich sind alle Knoten Nn eines Netzwerks im Allgemeinen fähig, eine Weglenkung gemäß dem verteilten Weglenkungsprotokoll des Netzwerks zu berechnen.
Im Nachfolgenden betrachtet man das Kommunikationsnetzwerk als ein IP-Netzwerk.
Die Vorrichtung aus der Erfindung ist ein Modul zur Berechnung von Weglenkungen. Es soll also in jedem Knoten Nn eines Kommunikationsnetzwerks installiert werden, so dass der Weg berechnet wird, der am besten geeignet ist für die Datenübertragung zwischen einem Quellgerät und einem (oder mehreren) Empfängergeräten. Es kann außerdem an ein Leitweglenkungsprotokoll gekoppelt werden, wie beispielsweise das Verbindungsstatus-Routingprotokoll OSPF, sobald dieses Protokoll eine Verkehrsverwaltung vom Typ TE-LSA (für „Trafic Engineering – Link State Advertisement") unterstützt.
Die Vorrichtung D gemäß der Erfindung ist für die Berechnung von Multikriterien-Weglenkungen mit oder ohne Bedingungen bestimmt. Sie ist also für die Leitweglenkung vom Typ best effort ebenso wie für die Leitweglenkung vom Typ QoS geeignet.
Die Vorrichtung D enthält ein Verarbeitungsmodul M, das in Form von elektronischen Schaltungen, Software-(oder EDV-)Modulen oder von einer Kombination aus Schaltungen und Software ausgeführt sein kann. Dieses Verarbeitungsmodul M kann auf die Informationen über den Nutzungsstatus des Netzwerks via die TE-LSAs zugreifen, sowie auf die Netzwerktopologie, und folglich auf die Liste seiner Knoten Nn, die im Allgemeinen in einem Speicher des Knotens gespeichert ist, in dem es angesiedelt ist, der regelmäßig aktualisiert wird.
Nachstehend werden wir eine Ausführungsart der Vorrichtung gemäß der Erfindung beschreiben, die für die Leitweglenkung vom Typ QoS geeignet ist, und gekennzeichnet wird durch die Berücksichtigung von Kriterien bei Vorhandensein von lokalen und/oder globalen Bedingungen. Aber wie vorstehend erwähnt ist die Vorrichtung ebenfalls geeignet für Basis-Leitweglenkung vom Typ best effort, die gekennzeichnet ist durch die Berücksichtigung von Kriterien bei Nichtvorhandensein von Bedingungen.
Wenn das Verarbeitungsmodul M eine Anforderung Wegeberechnung empfängt, beginnt es zunächst damit, sich die Topologie und den Nutzungsstatus des Netzwerks zu beschaffen, um alle Knotenpaare zu ermitteln, die untereinander eine Verbindung (oder eine Verknüpfung, die durch ein Paar (i, j) definiert wird, welches zwei Knoten bezeichnet) aufbauen können, die jede gewählte lokale Bedingung unterstützt.
Unter „lokaler Bedingung" verstehen wir hier jedwede Bedingung, die auf eine gerichtete Verbindung eines Netzwerks, beispielsweise einen Bogen, anwendbar ist, und vor allem den erforderlichen Mindestdurchlassbereich, die maximale Länge einer Verbindung, die maximale Dauer einer Verbindung, eine oder mehrere verbotene Verbindungen.
Im Falle einer Leitweglenkung vom Typ best effort wird dieser Anfang der Verarbeitung natürlich weggelassen, denn man verwendet keine Bedingungen.
Vorzugsweise erfolgt diese Ermittlung von Paaren auf der Grundlage der Erstellung eines Filterungsgraphen G(X,U), wo X für den Satz Knoten Nn des Netzwerks und U für den Satz gerichtete Verknüpfungen (oder Verbindungen) (i,j) steht. Alle Verbindungen des Graphen G(X,U), die mindestens eine der gewählten lokalen Bedingungen verletzen, werden aus diesem Graphen eliminiert, was einen „gefilterten" Graphen erzeugt.
Das Verarbeitungsmodul M vergewissert sich anschließend, dass der gefilterte Graph G(X,U) (im mathematischen Sinn des Begriffs) zusammenhängend ist. Hierfür verwendet es vorzugsweise eine Technik zur Informationsausbreitung vom Quellknoten Ns zu sämtlichen Knoten Nn des gefilterten Graphen, so dass alle Knoten überprüft (oder getestet) werden. Diese Überprüfung der Konnexität des Graphen kann beispielsweise mit dem Tarjan-Algorithmus erfolgen.
Im Falle einer Leitweglenkung vom Typ best effort stellt die Überprüfung der Konnexität betreffend zumindest einen Teil der Knoten des Graphen, aber vorzugsweise bezogen auf alle Knoten des Graphen, den Anfang der Verarbeitung dar.
Fehlt die Konnexität des gefilterten Graphen (oder nicht gefilterten Graphen, im Fall des best effort) kann der Rest der Verarbeitung nicht durchgeführt werden.
Wenn der gefilterte (oder nicht gefilterte) Graph zusammenhängend ist, berechnet das Verarbeitungsmodul M aus den Knoten der festgehaltenen Paare (oder Verbindungen (i,j)) alle möglichen Wege (oder „efficient paths") r* zwischen einem Ausgangsknoten, beispielsweise N3, an den das Quellgerät angeschlossen ist, z.B. T1, und einem Zielknoten, beispielsweise N6, an den das Empfängergerät, z.B. T3, angeschlossen ist, wobei mindestens zwei gewählte Kriterien berücksichtigt werden.
Unter „möglicher Weg" verstehen wir hier einen als „effektiv" oder „pareto-optimal" bezeichneten Weg, dessen Leistungswerte, auf die wir später zurückkommen werden, „nicht dominiert" sind. Außerdem versteht man hier unter „Kriterium" jegliche Art von Kriterium (oder Metrik), die in einem Netzwerk berücksichtigt werden kann, unabhängig davon, ob es vom additiven Typ ist, wie zum Beispiel die Dauer des Wegs C1 oder die Anzahl der Sprünge des Wegs C3, oder vom nicht additiven Typ, wie zum Beispiel der verfügbare Durchlassbereich C2 (der außerdem vom Typ „Minimum-Maximum" ist). C1 und C2 sind so genannte Hochpegelkriterien, während C3 ein so genanntes Niedrigpegelkriterium ist. Folglich werden die Kriterien C1 und C2 vorzugsweise immer berücksichtigt, während das Kriterium C3 optional ist.
Außerdem kann es von Bedeutung sein, das Kriterium C1 (Dauer des Wegs) mit einer Strafe zu beeinflussen (oder zu gewichten), die sich beispielsweise auf die Verwaltungskosten des Wegs CA bezieht. Dieses ermöglicht eine Verringerung der Rechenvektoren, auf die wir später zurückkommen werden, um eine Dimension und folglich die Begrenzung der Berechnungszeit und des Speichers, der für diese Berechnung erforderlich ist.
Vorzugsweise wird ein möglicher Weg r* wie nachstehend angegeben berechnet. Zunächst wird ein Weg durch eine Variable r(s,t) bezeichnet, wobei s den Quellknoten bezeichnet und t den Empfängerknoten, sowie durch einen Leistungsvektor Z(r), der durch ein Multiplett von Komponenten (Z1(r), Z2(r), ..., Zp(r)) definiert wird, die jeweils mit einem der p verwendeten Kriterien verknüpft sind. Die Komponente Z1(r) stellt beispielsweise die Leistung des Wegs r bezogen auf das Kriterium Cl dar und die Komponente Z2(r) steht für die Leistung des Wegs r bezogen auf das Kriterium C2.
Für ein Kriterium des additiven Typs, wie z.B. C1, wird die Komponente Z1(r) der Leistung Z(r) definiert durch die Relation Z1(r) = Σ_(i,j)∊rC1(i,j).
Wenn das Kriterium C2 durch die Strafe CA beeinflusst (oder gewichtet) wird, wird die vorstehende Relation geschrieben als Z1(r) = Σ(i,j)∊rC1(i,j)·CA(i,j).
Bei einem Kriterium des nicht additiven Typs wie z.B. C2, wird die Komponente Z2(r) der Leistung Z(r) definiert durch die Relation Z2(r) = MIN(i,j)∊rC2(i,j).
Hier bezeichnet Cp(i,j) den Wert des Kriteriums Cp für einen Bogen (i,j).
Unter Berücksichtigung dieser Definitionen wird ein Weg als möglicher Weg r·(s,t), das heißt als „effektiv" qualifiziert, wenn es keinen denkbaren Weg zwischen den Knoten s und t gibt, der die Relation Zp(r) ≤ Zp(r*), ∀ p = 1 bis P (wobei P die Gesamtzahl der verwendeten Kriterien ist) bestätigt, und Zp'(r) < Zp'(r*) für eine beliebige dieser Komponenten p, die zu dem Komplex {1, ...,P} gehört.
Der Leistungsvektor Z(r*) des Wegs r* wird dann als „nicht dominierte" Lösung (oder NDS für „Non-Dominated Solution") bezeichnet, wenn jedweder andere Weg r' einen Leistungsvektor Z(r') besitzt, von dem mindestens eine der Komponenten Zp(r') „weniger gut" (oder „weniger leistungsfähig") ist als die entsprechende Komponente Zp(r*) des Wegs r*. Ein solcher Weg r* verknüpft mit einem nicht dominierten Leistungsvektor wird dann als möglicher Weg (oder „efficient path") oder „pareto-optimal" bezeichnet.
Ein Beispiel für die Ermittlung einer nicht dominierten Lösung (oder NDS) wird auf 2 für den Fall von zwei Kriterien C1 und C2 des kommensurablen Typs veranschaulicht, d.h. deren metrische Abmessungen addiert und multipliziert werden können. Das gilt ebenfalls für inkommensurable Größen, wie z.B. den Durchlassbereich C2. Das gilt ebenfalls für Komplexe inkommensurabler Größen untereinander wie z.B. die Dauer des Wegs C1 und den Durchlassbereich C2.
In diesem Beispiel ist Z(r*) eine nicht dominierte Lösung (oder NDS), denn es gibt keinen anderen Punkt, dessen sämtliche Koordinaten streng kleiner sind als diejenigen von Z(r*). Jeder andere Punkt Z(r) besitzt mindestens eine Komponente, die weniger gut ist als die entsprechende Komponente von Z(r*). Mit anderen Worten, der Kegel, welcher materialisiert wird durch Trennstriche und unterhalb und links von Z(r*) angeordnet ist, ist leer. Bei diesem Beispiel wird Z(r') von vier Punkten dominiert, darunter Z(r*), die sich in dem Kegel befinden, welcher durch Trennstriche materialisiert wird und unter ihm liegt, aber nicht durch die Endpunkte Z1(r)_min/C1, verknüpft mit C1, und Z2(r)_min/C2, verknüpft mit C2, die also ebenfalls nicht dominiert sind. Lediglich Z(r') ist hier eine dominierte Lösung. Außerdem ist Z(r') eine Lösung, die als von Z(r°) „schwach nicht dominierte" Lösung bezeichnet wird, da mindestens eine der Komponenten von Z(r°) gleich (und nicht strikt kleiner) seinem Homolog in Z(r'') ist.
Um die verschiedenen möglichen Wege r* zu berechnen, die durch die vorstehende Methode erzielt werden, kann man eine Anpassung eines Labelzuweisungsalgorithmus verwenden, von der Art, die im Dokument von E. Martins „On a multi-criteria shortest path problem", European Journal Of Operational Research, Band 16, Seite 236-245, 1984 beschrieben wird.
Die Anpassung besteht vor allem darin, in die additiven Kriterien, die durch den Martins-Algorithmus verarbeitet werden, ein Kriterium des nicht additiven Typs zu integrieren, wie zum Beispiel ein Kriterium des Typs „Minimum-Maximum". Die Integration eines solchen Kriteriums erfordert Abänderungen des Algorithmus, wie beispielsweise die unten genannten.
Eine erste Abänderung kann darin bestehen, in den Algorithmus zur Wegeberechnung (entspricht dem Schritt b) des Verfahrens) eine Spur zu integrieren, die die Strecke speichert, welche einem Teilweg entspricht, um bei der Progression des Algorithmus das Auftreten von Zyklen (oder Schleifen) in den in der Errichtung befindlichen Wegen zu erfassen und ihm vorzubeugen.
Eine zweite Abänderung vorzugsweise mit der ersten kombiniert kann darin bestehen, bei dem Verfahren zur Eliminierung der Teilwege Lösungen beizubehalten, die bezogen auf das Kriterium „Minimum-Maximum" schwach nicht dominiert sind. Wenn man zum Beispiel drei Kriterien C1, C2, C3 betrachtet, von denen die ersten beiden additiv sind und das dritte vom Typ „Minimum-Maximum", wird der Punkt z = (3, 2, 4) durch den Punkt z° = (1, 1, 4) für die Kriterien C1 und C2 dominiert, aber schwach nicht dominiert für das Kriterium C3. z und der entsprechende Teilweg werden also beibehalten. Dieses ermöglicht es, alle möglichen effektiven Wege zu betrachten. Jedoch sind die Lösungen, die den effektiven Endwegen (in Schritt b) des Verfahrens erzeugt) entsprechen, alle nicht dominiert und nicht schwach nicht dominiert.
Alle ermittelten möglichen Wege r* werden dann in einem Speicher der Vorrichtung D (nicht dargestellt) gespeichert, was gewährleistet, dass der beste davon, unter Berücksichtigung der verwendeten Kriterien und Bedingungen, nicht ausgelassen wurde.
Das Verarbeitungsmodul M bildet dann eine ideale Lösung
Genauer gesagt ist die ideale Lösung
ein Vektor, der sich in Form eines Komponentenmultipletts darstellt.
Diese Komponenten werden folgendermaßen berechnet. Für jedes Kriterium Cp ruft man den besten Leistungswert Z*p ab, der auf den möglichen Wegen festgestellt wurde. Jeder beobachtete beste Leistungswert Z*p wird bezeichnet als optimaler Wert verknüpft mit dem entsprechenden Kriterium. Die verschiedenen optimalen Werte bilden also die Komponenten der idealen Lösung
= (Z*1, Z*2, ..., Z*p), die für einen idealen Weg
steht.
Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass der ideale Weg
der durch die ideale Lösung
dargestellt wird, nicht unbedingt einem der möglichen Wege r* des Satzes von ermittelten möglichen Wegen entspricht. Das ist sogar selten der Fall, insofern als die Verbindungen, an denen die optimalen Werte beobachtet werden, selten eine zusammenhängende Folge bilden. Wenn es jedoch der Fall ist, so bildet er den einzigen möglichen Weg r*, denn er dominiert alle anderen.
Das Verarbeitungsmodul M unterwirft anschließend die verschiedenen möglichen Wege mindestens einer gewählten globalen Bedingung.
Unter „globalen Bedingungen" versteht man hier Bedingungen, die auf Wege angewandt werden können, im Gegensatz zu den lokalen Bedingungen, die für Verbindungen (oder Verknüpfungen) zwischen Knoten angewandt werden. Es kann sich beispielsweise um den erforderlichen Mindestdurchlassbereich, die maximale Länge des Wegs, die maximale Anzahl der Sprünge des Wegs und die maximale Dauer des Wegs handeln.
Das Verarbeitungsmodul M hält diejenigen möglichen Wege r* fest, die die verwendete globale Bedingung oder die verwendeten globalen Bedingungen nicht verletzt. Im Falle einer Leitweglenkung vom Typ best effort wird diese Verarbeitung natürlich ausgelassen.
Anschließend weist das Verarbeitungsmodul M jedem möglichen Weg r* einen Bedeutungswert (oder „path value") U(r) zu, unter Berücksichtigung der idealen Lösung
.
Zu diesem Zweck kann man eine klassische Skalarisierungsfunktion, wie zum Beispiel eine gewichtete Tchebychev-Funktion verwenden, die abhängig ist von den Differenzen zwischen den Komponenten Zp(r) des Leistungswertes Z(r) des betreffenden Wegs r und den entsprechenden Komponenten
die für einen idealen Weg
stehen. Eine solche Funktion kann sich darstellen in der Form
wobei Wp ein Koeffizient zur Gewichtung des Kriteriums Cp ist, das bei der Konfiguration der Vorrichtung gewählt wird und es erlaubt den Kriterien eventuell verschiedene relative Gewichte zu geben. Dieser Bedeutungswert quantifiziert den Leistungsabstand, der einen möglichen Weg r* vom idealen Weg
trennt, unter Berücksichtigung der jeweiligen Gewichte, die den verschiedenen verwendeten Kriterien zugewiesen werden.
Das Verarbeitungsmodul M klassifiziert anschließend die möglichen Wege r* unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Bedeutungswerte U(r). Mit der oben angegebenen Definition des Bedeutungswertes U(r) werden die möglichen Wege entsprechend der ansteigenden Reihenfolge des Bedeutungswerts klassifiziert, wobei der kleinste Bedeutungswert U(r) dem möglichen Weg r* entspricht, der am besten für die Datenübertragung unter Berücksichtigung der verwendeten Kriterien und Bedingungen geeignet ist. Die Klassifizierung erfolgt also bezogen auf einen idealen Punkt, der von den Daten abgeleitet wird, und nicht auf der Grundlage eines Vergleichs, der auf willkürlichen Wegen beruht.
Dann wählt es aus den klassifizierten möglichen Wegen die k Wege, die am besten klassifiziert sind, so dass Daten via einen dieser k Wege weitergeleitet werden, und vorzugsweise denjenigen, der am besten klassifiziert ist (bei dem beschriebenen Beispiel der kleinste Bedeutungswert U(r). K ist eine ganze Zahl, die beispielsweise zwischen 1 und 5 liegen kann. Es ist wichtig festzuhalten, dass die Anzahl der Wege, die durch die vorstehend beschriebene Verarbeitung gefunden werden, kleiner als k sein kann.
Vorstehend ging es um Kriterien und Bedingungen (lokale und globale), die in manchen Fällen etwa identisch scheinen können. In der Tat können sie als Auswahlattribute betrachtet werden, die sich bisweilen in Form von Kriterien, bisweilen in Form von Bedingungen materialisieren, wobei bekannt ist, dass ein Kriterium im Allgemeinen Gegenstand einer Maximierung oder Minimierung ist, wohingegen eine Bedingung im Allgemeinen definiert wird durch einen oder zwei Werte, die festgelegt oder einschränkend sind.
Diese Auswahlattribute werden vom Netzbetreiber bei der Konfiguration des Netzes festgelegt, und hängen von der erforderlichen Dienstart ab, zum Beispiel Senden einer E-Mail oder Anforderung betreffend den Aufbau einer Videokonferenz, und/oder von der erforderlichen Dienstqualität (oder QoS) bei der ursprünglichen Reservierung von Mitteln. Noch genauer gesagt wählt man die Kriterien in Abhängigkeit von der erforderlichen Dienstart, während man die Bedingungen und ihre Werte in Abhängigkeit von der erforderlichen Dienstqualität wählt.
Die Erfindung bietet ebenfalls ein Verfahren zur Bestimmung der Weglenkung von Daten in einem Kommunikationsnetzwerk an, das eine Vielzahl von Knoten enthält.
Dieses kann mit Hilfe der vorstehend vorgestellten Vorrichtung D ausgeführt werden. Da die hauptsächlichen und optionalen Funktionen und Unterfunktionen, die von den Schritten dieses Verfahrens gewährleistet werden, etwa identisch sind mit denjenigen, die von den verschiedenen die Vorrichtung D bildenden Mitteln gewährleistet werden, werden nachstehend nur diejenigen Schritte zusammengefasst, die die Hauptfunktionen des Verfahrens gemäß der Erfindung ausführen.
Dieses Verfahren wird gekennzeichnet durch die folgende Kombination der Schritte:

a) sich von der Konnexität zumindest eines Teils der Vielzahl von Netzknoten vergewissern,
b) aus den Netzknoten dieses Teils mögliche Wege r* zwischen einem Ausgangsknoten Ns und einem Zielknoten Nt berechnen, unter Berücksichtigung von mindestens zwei gewählten Kriterien (wovon eines vorzugsweise vom nicht additiven Typ ist, wie der Durchlassbereich), dann ausgehend von Leistungen Z(r*) der möglichen Wege r* hinsichtlich dieser Kriterien eine ideale Lösung
herleiten,
c) unter Berücksichtigung der idealen Lösung
jedem möglichen Weg r* einen Bedeutungswert U(r*) zuweisen, dann die möglichen Wege r* unter Berücksichtigung ihres jeweiligen Bedeutungswertes klassifizieren, und
d) aus den klassifizierten möglichen Wegen die k am besten klassifizierten Wege auswählen, so dass Daten über einen dieser k Wege gelenkt werden.

Um eine Leitweglenkung vom Typ QoS zu ermöglichen kann man zu Beginn von Schritt a) damit beginnen, unter der Vielzahl von Netzknoten alle Paare von Netzknoten zu ermitteln, die untereinander eine gerichtete Verbindung aufbauen können, die alle gewählten lokalen Bedingungen unterstützt, sich dann von der Konnexität sämtlicher Knoten dieser Paare überzeugen. Als Variante oder Ergänzung kann man am Ende von Schritt b) unter den möglichen Wegen diejenigen festhalten, die allen gewählten globalen Bedingungen genügen, so dass man in Schritt c) den festgehaltenen möglichen Wegen Bedeutungswerte zuweist.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend lediglich beispielhaft beschriebenen Ausführungsarten von Verfahren und Vorrichtungen, sondern schließt alle Varianten ein, die für den Fachmann im Rahmen der nachstehenden Ansprüche denkbar sind.
So wurde vorstehend eine Betriebsart vom Typ QoS beschrieben, bei der man Kriterien (mindestens zwei), mindestens eine lokale Bedingung und mindestens eine globale Bedingung berücksichtigte. Aber es können andere Betriebsarten ins Auge gefasst werden. So kann man einen vereinfachten Betriebsmodus vom Typ QoS ins Auge fassen, bei dem man Kriterien (mindestens zwei) und mindestens eine lokale Bedingung berücksichtigt, ohne globale Bedingung. Man kann auch einen anderen vereinfachten Betriebsmodus vom Typ QoS ins Auge fassen, bei dem man Kriterien (mindestens zwei) und mindestens eine globale Bedingung berücksichtigt, ohne lokale Bedingung. Schließlich kann man wie zuvor angesprochen auch einen Betriebsmodus vom Typ best effort ins Auge fassen, bei dem man nur Kriterien (mindestens zwei) berücksichtigt.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Weglenkung von Daten in einem Kommunikationsnetzwerk, das eine Vielzahl von Netzknoten (Nn) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte einschließt: a) sich von der Konnexität zumindest eines Teils dieser Vielzahl von Netzknoten (Nn) vergewissern, b) aus diesen Netzknoten dieses Teils mögliche Wege (r*) zwischen einem Ausgangsknoten (Ns) und einem Zielknoten (Nt) berechnen, unter Berücksichtigung von mindestens zwei gewählten Kriterien, dann ausgehend von Leistungen (Z(r*)) dieser möglichen Wege (r*) hinsichtlich dieser Kriterien eine ideale Lösung
herleiten, c) unter Berücksichtigung dieser idealen Lösung
jedem möglichen Weg (r*) einen Bedeutungswert (U(r)) zuweisen, dann diese möglichen Wege unter Berücksichtigung ihres jeweiligen Bedeutungswertes klassifizieren, und d) aus diesen klassifizierten möglichen Wegen die k am besten klassifizierten Wege auswählen, so dass Daten über einen dieser k Wege gelenkt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zu Beginn des Schritts a) zunächst unter dieser Vielzahl von Netzknoten (Nn) alle Paare von Netzknoten ermittelt, die untereinander eine gerichtete Verbindung aufbauen können und jede der mindestens einen gewählten lokalen Bedingungen unterstützen, dann überzeugt man sich von der Konnexität sämtlicher Knoten dieser Paare.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man am Ende von Schritt b) unter diesen möglichen Wegen (r*) diejenigen festhält, die jeder der mindestens einen gewählten globalen Bedingungen genügen, so dass man bei Schritt c) diesen festgehaltenen möglichen Wegen (r*) Bedeutungswerte (U(r)) zuweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines dieser Kriterien vom nicht additiven Typ ist.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Schritt b) eine Spur integriert, die eine Strecke speichert, die einem Teilweg entspricht, so dass das Auftreten von Zyklen in den im Aufbau befindlichen Wegen erfasst und ihm vorgebeugt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Schritt b) bei dem Verfahren zur Elimination dieser Teilwege so genannte „schwach nicht dominierte" Lösungen hinsichtlich des nicht additiven Kriteriums behält.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Konnexität durch einen Ausbreitungsmechanismus vom Ausgangsknoten (Ns) hin zu allen anderen Knoten (Nn) dieser Vielzahl von Knoten überprüft wird, so dass jeder Knoten (Nn) besucht wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Schritt b) für jeden Weg Werte ermittelt, die für dessen „Leistung" (Z(r)) bezogen jeweils auf diese gewählten Kriterien stehen, und dass man einen Weg (r), bei dem diese Leistungswerte (Z(r)) als „nicht dominiert" bezeichnet werden, als möglichen Weg (r*) qualifiziert.
Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Schritt b) für jedes Kriterium den besten Leistungswert (Z*(r)) ermittelt, der auf diesen möglichen Wegen festgestellt wurde, den so genannten „optimalen Wert", man dann diese ideale Lösung
in Form eines Multipletts aus Komponenten konstruiert, die aus den verschiedenen ermittelten optimalen Werten gebildet werden.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt c) dieser Bedeutungswert (U(r)), der jedem möglichen Weg (r) zugewiesen ist, den größten Wert der Komponenten kennzeichnet, verknüpft mit den verschiedenen gewählten Kriterien einer gewogenen Tchebychev-Funktion, die eine Funktion der Differenzen zwischen der Leistung dieses möglichen Wegs (r*) und dem entsprechenden optimalen Wert dieser idealen Lösung
ist.
Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass diese festgehaltenen k möglichen Wege die k kleinsten Bedeutungswerte (U(r)) darstellen.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass diese lokalen und/oder globalen Bedingungen aus einer Gruppe ausgewählt werden, die den erforderlichen Mindestdurchlassbereich, die maximale Länge des Wegs, die maximale Dauer des Wegs, mindestens eine verbotene Verbindung, die maximale Anzahl der Sprünge des Wegs und eine Farbbeschränkung des Wegs beinhaltet.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kriterien aus einer Gruppe ausgewählt werden, die den verfügbaren Durchlassbereich (C2), die Anzahl der Sprünge des Wegs (C3) und die Dauer des Wegs (C1) einschließt.
Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass diese gewählten Kriterien, die in Schritt b) verwendet werden, den verfügbaren Durchlassbereich (C2) und die Dauer des Wegs (C1) enthalten.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Schritt b) dieses Kriterium, das sich auf die Dauer des Wegs (C1) bezieht, durch eine Strafe beeinflusst.
Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass diese Strafe sich auf die Verwaltungskosten des Wegs (CA) bezieht.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kriterien in Abhängigkeit von der erforderlichen Dienstart gewählt werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass diese gewählten Kriterien in Abhängigkeit von ihrer Bedeutung unter Berücksichtigung von Verwaltungsinformationen gewichtet werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Schritt b) dieses Kriterium, das sich auf die Dauer des Wegs (C1) bezieht, durch eine Strafe beeinflusst.
Vorrichtung zur Bestimmung der Weglenkung von Daten (D) in einem Kommunikationsnetzwerk, das eine Vielzahl von Netzknoten (Nn) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass es Verarbeitungsmittel (M) einschließt, die so aufgebaut sind, dass: a) sie sich von der Konnexität zumindest eines Teils dieser Vielzahl von Netzknoten (Nn) vergewissern, b) sie aus diesen Netzknoten dieses Teils mögliche Wege (r*) zwischen einem Ausgangsknoten (Ns) und einem Zielknoten (Nt) berechnen, unter Berücksichtigung von mindestens zwei gewählten Kriterien, dann ausgehend von Leistungen (Z(r*)) dieser möglichen Wege (r*) hinsichtlich dieser Kriterien eine ideale Lösung
herleiten, c) unter Berücksichtigung dieser idealen Lösung
jedem möglichen Weg (r*) einen Bedeutungswert (U(r)) zuweisen, dann diese möglichen Wege unter Berücksichtigung ihres jeweiligen Bedeutungswertes klassifizieren, und d) aus diesen klassifizierten möglichen Wegen die k am besten klassifizierten Wege auswählen, so dass Daten über einen dieser k Wege gelenkt werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verarbeitungsmittel so aufgebaut sind, dass sie damit beginnen, unter dieser Vielzahl von Netzknoten (Nn) alle Paare von Netzknoten zu ermitteln, die untereinander eine gerichtete Verbindung aufbauen können, die jede der mindestens einen gewählten lokalen Bedingungen unterstützt, und sich dann von der Konnexität sämtlicher Knoten dieser Paare zu überzeugen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verarbeitungsmittel so aufgebaut sind, dass sie unter diesen möglichen Wegen (r*) diejenigen festhalten, die jeder der mindestens einen gewählten globalen Bedingungen genügen, so dass diesen festgehaltenen möglichen Wegen (r*) Bedeutungswerte (U(r)) zugewiesen werden.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines dieser Kriterien vom nicht additiven Typ ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verarbeitungsmittel (M) so aufgebaut sind, dass sie in die Berechnung dieser möglichen Wege (r*) eine Spur integrieren, die eine Strecke speichert, die einem Teilweg entspricht, so dass das Auftreten von Zyklen in den im Aufbau befindlichen Wegen erfasst und ihm vorgebeugt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verarbeitungsmittel (M) so aufgebaut sind, dass sie bei dem Verfahren zur Elimination dieser Teilwege so genannte „schwach nicht dominierte" Lösungen hinsichtlich des nicht additiven Kriteriums behalten.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verarbeitungsmittel (M) so aufgebaut sind, dass sie sich von dieser Konnexität überzeugen durch einen Ausbreitungsmechanismus vom Ausgangsknoten (Ns) hin zu allen anderen Knoten (Nn) dieser Vielzahl von Knoten, so dass jeder Knoten (Nn) besucht wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verarbeitungsmittel (M) so aufgebaut sind, dass sie für jeden Weg Werte ermitteln, die für dessen „Leistung" (Z(r)) bezogen jeweils auf diese gewählten Kriterien stehen, und dass sie einen Weg (r), bei dem diese Leistungswerte (Z(r)) als „nicht dominiert" bezeichnet werden, als möglichen Weg (r*) qualifizieren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verarbeitungsmittel (M) so aufgebaut sind, dass sie für jedes Kriterium den besten Leistungswert (Z*(r)) ermitteln, der auf diesen möglichen Wegen festgestellt wird, den so genannten „optimalen Wert", dann diese ideale Lösung
in Form eines Multipletts aus Komponenten bilden, die aus den verschiedenen ermittelten optimalen Werten bestehen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verarbeitungsmittel (M) so aufgebaut sind, dass sie jedem möglichen Weg (r*) einen Bedeutungswert (U(r)) zuweisen, der den größten Wert der Komponenten kennzeichnet, verknüpft mit den verschiedenen gewählten Kriterien, einer gewichteten Tchebychev-Funktion, die abhängig ist von den Differenzen zwischen dem Leistungswert dieses möglichen Wegs (r*) und dem entsprechenden optimalen Wert dieser optimalen Lösung
Vorrichtung gemäß Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass diese festgehaltenen k möglichen Wege (r*) die k kleinsten Bedeutungswerte (U(r)) aufweisen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass diese lokalen und/oder globalen Bedingungen aus einer Gruppe ausgewählt werden, die mindestens den erforderlichen Mindestdurchlassbereich, die maximale Länge des Wegs, die Anzahl der Sprünge des Wegs, die maximale Dauer des Wegs, mindestens eine verbotene Verbindung und eine Farbbeschränkung des Wegs beinhaltet.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kriterien aus einer Gruppe ausgewählt werden, die mindestens den verfügbaren Durchlassbereich (C2), die Anzahl der Sprünge des Wegs (C3) und die Dauer des Wegs (C1) einschließt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass diese gewählten Kriterien den verfügbaren Durchlassbereich (C2) und die Dauer des Wegs (C1) enthalten.
Vorrichtung gemäß Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass diese Verarbeitungsmittel (M) so aufgebaut sind, dass sie dieses Kriterium, das sich auf die Dauer des Wegs (C1) bezieht, durch eine Strafe beeinflussen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass diese Strafe sich auf die Verwaltungskosten des Wegs (CA) bezieht.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass diese Kriterien in Abhängigkeit von der erforderlichen Dienstart gewählt werden.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 20 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass diese gewählten Kriterien in Abhängigkeit von ihrer Bedeutung unter Berücksichtigung von Verwaltungsinformationen gewichtet werden.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 21 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass diese Bedingungen und die damit verknüpften Werte in Abhängigkeit von der erforderlichen Dienstqualität gewählt werden.
Nutzung des Verfahrens und der Vorrichtung (D) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche in IP-Kommunikationsnetzen.
Nutzung des Verfahrens und der Vorrichtung (D) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 38 mit Verbindungsstatus-Routingprotokollen, die eine Verkehrsverwaltung vom Typ TE-LSA, Trafic Engineering – Link State Advertisement, unterstützen.