ES2258740T3 - Procedimiento para establecer una ruta sustitutoria en una red. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la gestión de recursos al establecer una ruta sustitutoria en una red conmutable transparente para la transmisión de señales a partir de un nudo-fuente (X) hasta un nudo final (Y), que están unidos con múltiples nudos de red (Ni) con tramos de enlace (Li) (i = 1, 2, ¿) intercalados, en el que mediante dispositivos de conmutación en los nudos de red (Ni) y en los nudos fuente y final (X, Y) pueden conmutarse varias rutas para la transmisión de señales entre los nudos fuente y final (X, Y), en el que para la conexión de los tramos de enlace (Li) dentro de una ruta se utiliza un primer recurso controlado desde el nudo-fuente (X) de la red para la transmisión de señales, en el que la transmisión de señales se interrumpe al presentarse al menos un punto de perturbación (UL) en esta ruta y se transmite un aviso de falta a partir de un nudo de red preconectado al punto de perturbación (UL) hasta el nudo-fuente (X), y en el que, cuando se mantiene el aviso de falta en el nudo- fuente (X), se elige una ruta sustitutoria para desviar las señales alrededor del punto de perturbación (UL) entre los nudos fuente y final (X, Y) mediante una señal de control emitida por el nudo-fuente (X), caracterizado porque mediante la señal de control emitida desde el nudo-fuente (X), utilizando a la vez el primer recurso, se genera un segundo recurso para la conexión de los tramos de enlace de la ruta sustitutoria de tal manera que solamente se conectan como nuevos los tramos de enlace (L1UL, L2UL) dispuestos en la desviación que necesitan nueva conexión mediante los nudos de red (NiUL, N2UL), asociados a la desviación y porque se mantiene la conexión de los tramos de enlace comunes a ambas rutas.

Description

Procedimiento para establecer una ruta sustitutoria en una red.

La invención se refiere a un procedimiento para la gestión de recursos al establecer una ruta sustitutoria en una red según el concepto general de la reivindicación 1.

Por el documento alemán DE 101 05 675 A1 se conoce un procedimiento para establecer un enlace en un sistema óptico de transmisión WDM con varios nudos de red ópticos conmutables, de los cuales al menos uno dispone de un convertidor de longitud de onda en el que, para establecer un enlace desde un primer nudo de red óptico a través de al menos un tramo de ruta de enlace con un nudo de red óptico número N, se forma un primer vector de enlace para caracterizar canales de transmisión WDM disponibles sobre el siguiente tramo de ruta de enlace y a través del que se transmite al menos un sistema de transmisión WDM óptico. De esta manera queda descrito un método para crear una ruta para una transmisión transparente de señales desde un nudo-fuente, a través de nudos conmutables, hasta un nudo final.

En la publicación de G. Ahn y otros "Simulador para el restablecimiento de la ruta MPLS y evaluación del resultado", actas de "Joint 4th IEEE Internacional conference on ATM and high speed intelligent Internet symposium"(Junta de la 4. Conferencia internacional IEEE en el simposio sobre ATM e Internet inteligente de alta velocidad), 22 abril 2001, páginas 32-36, se describen procedimientos para establecer una ruta sustitutoria en redes MPLS (= Multiprotocol label switching, conmutación de asignación multiprotocolo). En particular, se presenta en el capítulo 2 un procedimiento de "Simple-Dynamic Scheme" (esquema dinámico simple), que pone a disposición una ruta sustitutoria lo más corta posible para rodear el punto de la perturbación en una red. Cuando se detecta un error en un nudo de la red, se conecta mediante el procedimiento "Simple-Dynamic scheme" (esquema dinámico simple) una nueva ruta alternativa hacia un PML (= protection merging label switching router, enrutador de conmutación de asignación de combinación de protección) a través de la vía de transmisión más corta, no utilizándose ninguna ruta en servicio.

Por el folleto C. Baworntummaratarat y otros "On the comparison of optical WDM mesh network protection strategies" (``En la comparación de estrategias de protección de red de enlace WDM óptico), actas de la Conferencia Milcom 2000, Conferencia de comunicaciones militares del siglo 21, 22-25 octubre 2000, vol. 2, páginas 886-891, se conoce igualmente un procedimiento para establecer una ruta sustitutoria en redes WDM. Se diferencia entre el restablecimiento de un enlace ("link restauration") y una ruta ("path restauration"). En el caso del procedimiento de "link restauration", se desvía el tráfico de datos interrumpido alrededor del punto de perturbación, mientras que en el caso del procedimiento de la "path restauration" se conduce el tráfico de datos interrumpido por una ruta completamente nueva desde un nudo-fuente hasta un nudo de destino. Aún cuando el procedimiento de "link restauration" es rápido, porque tiene la ventaja de eliminar local y transparentemente una avería, no es adecuado para redes con muchas longitudes de onda, ya que la disponibilidad de canales libres de longitud de onda es aún limitada. Para el procedimiento de la "path restauration" se presentan tres posibilidades en la publicación. Se trata del procedimiento "coste mínimo", el procedimiento "ruta disjunta" y el procedimiento "base de enlace único". Todos los procedimientos son los llamados procedimientos previamente planificados ("pre-planned" o "pre-negotiated") de restablecimiento/protección, en los que la ruta sustitutoria se calcula y memoriza ya antes de aparecer una falta.

En una red de transporte conmutable automáticamente (ASTN = Automatic Switched Transport Network, red de transporte conmutada automáticamente) como por ejemplo en una red óptica transparente, cuando hay un punto de perturbación de la transmisión, por ejemplo debido al fallo de un enlace en una ruta conmutada con un primer recurso de la red entre dos nudos terminales, se establece una ruta sustitutoria rodeando el punto de la perturbación. Para ello se necesita otro recurso de la red para establecer y conectar la ruta sustitutoria. La conmutación entre una ruta y una ruta sustitutoria se realiza mediante nuevas conexiones en el nudo final y según los dos recursos para las demás conexiones de los nudos de red intercalados.

Para preparar el desvío se dispone básicamente de dos métodos de restablecimiento, mediante ajuste local o global de la ruta sustitutoria (Local Repair, Global Repair). Una introducción a estos dos métodos se describe en "Framework for MPLS-based Recovery" ("Estructura para el restablecimiento basado en MPLS) <http://search.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mpls-recovery-frmwrk-03.txt>", Vishal Sharma y otros, Julio 2001.

Cuando el ajuste es local, se establece un rodeo lo más estrecho posible del punto de la falta. El establecimiento de este rodeo es iniciado por el nudo de la red antepuesto en el circuito al tramo de enlace defectuoso. El establecimiento se realiza con relativa rapidez, pero no obstante los recursos relativos a las nuevas conexiones permanecen sin optimizar en cuanto al grado de carga, ya que se desconectan todos los circuitos en la ruta inicial y además se generan mediante un nuevo recurso nuevos circuitos para la ruta sustitutoria. Cuando el ajuste es global se calcula la ruta sustitutoria por completo desde el nudo-fuente X hasta el nudo final Y y se establece mediante nuevos circuitos en los nudos de red iniciales intercalados y aún utilizados, así como en los nudos de red introducidos como nuevo. Este segundo método posibilita un mejor grado de carga de los recursos de la red para la ruta sustitutoria, pero tiene el inconveniente de ser lento.

Es tarea de la invención indicar un procedimiento para establecer una ruta sustitutoria en una red que permita una utilización óptima de los recursos de la red.

Una solución a la tarea tiene lugar en cuanto al aspecto del procedimiento mediante un procedimiento con las particularidades de la reivindicación 1.

En el marco de la invención, se utilizan para el ajuste de los nuevos recursos para la conexión de tramos de enlace de una ruta sustitutoria solamente los nuevos circuitos modificados y necesarios de los tramos de enlace nuevos necesarios y de los utilizados en la ruta utilizada hasta ahora. Esto tiene la ventaja de que se simplifica considerablemente la gestión de los recursos para todas las rutas de la red en su conjunto, porque se generan recursos para los correspondientes nuevos circuitos de un enlace transparente entre dos lugares de la red a partir de rutas recién generadas no de forma completamente nueva, sino a partir de recursos ya generados de las rutas existentes.

Cuando se realiza una desviación de señales, por ejemplo debido a una interrupción de un tramo de enlace o de un nudo de red defectuoso o bien cuando se detecta en una ruta que la capacidad de transmisión está totalmente ocupada, se realiza el procedimiento correspondiente a la invención automáticamente por tramos.

En particular también al conectar nuevos tramos de enlace para desviar las señales, debe realizarse en el nudo de red en el que las señales se acoplan y desacoplan de la ruta inicial una conexión adaptada al nuevo desvío del enlace. Puede realizarse igualmente en los nuevos tramos de enlace y nudos de red en la desviación una cantidad mínima de conexiones nuevas cuando se conoce la configuración inicial de los ajustes de conexión en el desvío.

La invención no se limita a una granularidad (conexión espacial, conexión en grupos o de longitudes de onda individuales, conexión de polarización, etc.) de los canales de la red en los cuales se transmiten las señales. Pueden utilizarse distintas técnicas de multiplexado para la transmisión de las señales. Los tramos de enlace pueden estar compuestos por múltiples conductores como fibras ópticas.

Ventajosos perfeccionamientos de la invención se indican en las reivindicaciones secundarias.

Un ejemplo de ejecución de la invención se describirá a continuación más en detalle en base al dibujo.

Al respecto muestra:

Fig.1: una representación esquemática de una red con una interrupción en un tramo de enlace.

En la figura 1 se representa esquemáticamente una red, por ejemplo como red óptica transparente con una interrupción como punto de perturbación UL en un tramo de enlace L4. Por razones de claridad de la representación, se han representado solamente tramos de enlace L1, L2, L3, L4, L5, L6 y nudos de red intercalados N1, N2, N3, N4, N5 para una ruta para la transmisión de señales desde un nudo-fuente X hasta el nudo final Y, en el que tiene lugar la interrupción en el tramo de enlace L4. En el nudo de red N3 se detecta la interrupción en el tramo de enlace UL y se transmite un aviso de falta con identidad de ruta y de tramo de enlace (path and link-ID) a través de los nudos de red N2, N1 hasta el nudo-fuente X. Esto es posible porque el enlace entre el nudo-fuente X y el nudo de red N3 puede funcionar todavía.

En el caso de un defecto en el propio nudo de red N3 en lugar de en el tramo de enlace L4, asume el nudo de red N2 la conmutación del aviso de falta en el nudo-fuente X. La conmutación del aviso de falta en el nudo-fuente X se realiza siempre a partir del nudo de red intacto preconectado al punto de la perturbación X.

Pueden detectarse igualmente varios puntos de perturbación, actualizándose para por ejemplo dos puntos de perturbación primeramente el primero según el procedimiento correspondiente a la invención según un segundo del primer recurso y a continuación el tercero del segundo recurso. En otras palabras, se compara el recurso de la ruta con los recursos de las sucesivas rutas sustitutorias hacia delante de tal manera que se actualizan los recursos uno tras otro en el marco de la invención, siempre que se lleve un aviso de falta al nudo-fuente X. El punto de perturbación siguiente más próximo al nudo-fuente X es rodeado primeramente y los otros puntos de perturbación a continuación hacia delante hasta el punto de perturbación siguiente más próximo al nudo final Y por la ruta sustitutoria. Los circuitos de los tramos de enlace idénticos de utilización idéntica entre la ruta de origen y todas las rutas sustitutorias se mantienen, es decir, no son conectados de
nuevo.

Para la conexión de los tramos de enlace en los nudos de red de la ruta inicial, se utilizó un primer recurso de la red para la transmisión.

Al recibir el aviso de falta en el nudo fuente X, se elige una ruta sustitutoria para rodear el tramo de enlace interrumpido L4 entre los nudos fuente y final X, Y según un segundo recurso aún por crear. La elección de la ruta sustitutoria puede realizarse según distintos métodos conocidos por el estado de la técnica. Como ejemplo, al igual que en un párrafo anterior de la descripción, se basan dos métodos en ajuste local o global de una ruta sustitutoria (del inglés "Local Repair" o "Global Repair"). En el procedimiento correspondiente a la invención se utiliza como método de restablecimiento un ajuste global de una ruta sustitutoria, pero no obstante no se desconecta aún la ruta inicial en el reestablecimiento.

La vía óptima desde el nudo-fuente X hasta el nudo final Y se averigua por protocolo de rutas (Routingprotocol), utilizándose adicionalmente a la vez el recurso de la ruta utilizada hasta ahora. Para el ajuste de un segundo recurso de la red para la conexión de los tramos de enlace de la ruta sustitutoria, se conectan como nuevos, mediante una señal de control emitida desde el nudo-fuente X, solamente los tramos de enlace dispuestos en la desviación L1_{UL}, L2_{UL}, ..., L5_{UL} con los nudos de red asociados N1_{UL}, N2_{UL}, ..., N6_{UL}. Aquí son los nudos de red N1_{UL} y N6_{UL} en la ruta sustitutoria los nudos de red N2, N5 de la ruta utilizada hasta ahora.

El nudo-fuente X inicia el establecimiento de la ruta sustitutoria en la cual se comprueba en cada nudo de red individual de esta ruta si el nuevo enlace de conexión es idéntico al enlace de conexión de la ruta inicial. Existen dos casos:

1.

Caso 1 (idéntico): No debe realizarse nueva conexión (físicamente), el recurso de la ruta antigua ha de asignarse simplemente a la ruta sustitutoria (path-ID de la ruta antigua se sustituye por el nuevo path-ID). Aquí se mantienen los circuitos en los componentes X, L1, N1, L2 y L6, Y.

2.

Caso 2 (no idéntico): Los recursos reservados en el nudo de red considerado para el circuito antiguo -L3, N3, L4, N4, L5- se liberan y el nuevo enlace -N2 = N1_{UL}, L1_{UL}, N2_{UL}, ..., L5_{UL}, N5 = N6_{UL}- se conecta.

A continuación han de liberarse los recursos en el nudo de red a lo largo de la parte que ya no se necesita del circuito antiguo.

Claims (6)

1. Procedimiento para la gestión de recursos al establecer una ruta sustitutoria en una red conmutable transparente para la transmisión de señales a partir de un nudo-fuente (X) hasta un nudo final (Y), que están unidos con múltiples nudos de red (Ni) con tramos de enlace (Li) (i = 1, 2, ...) intercalados,

en el que mediante dispositivos de conmutación en los nudos de red (Ni) y en los nudos fuente y final (X, Y) pueden conmutarse varias rutas para la transmisión de señales entre los nudos fuente y final (X, Y),

en el que para la conexión de los tramos de enlace (Li) dentro de una ruta se utiliza un primer recurso controlado desde el nudo-fuente (X) de la red para la transmisión de señales, en el que la transmisión de señales se interrumpe al presentarse al menos un punto de perturbación (UL) en esta ruta y se transmite un aviso de falta a partir de un nudo de red preconectado al punto de perturbación (UL) hasta el nudo-fuente (X),

y en el que, cuando se mantiene el aviso de falta en el nudo-fuente (X), se elige una ruta sustitutoria para desviar las señales alrededor del punto de perturbación (UL) entre los nudos fuente y final (X, Y) mediante una señal de control emitida por el nudo-fuente (X),

caracterizado porque

mediante la señal de control emitida desde el nudo-fuente (X), utilizando a la vez el primer recurso, se genera un segundo recurso para la conexión de los tramos de enlace de la ruta sustitutoria de tal manera que solamente se conectan como nuevos los tramos de enlace (L1_{UL}, L2_{UL}, ....) dispuestos en la desviación que necesitan nueva conexión mediante los nudos de red (Ni_{UL}, N2_{UL}, ....), asociados a la desviación y

porque se mantiene la conexión de los tramos de enlace comunes a ambas rutas.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

caracterizado porque

el nudo-fuente (X) inicia el establecimiento de la ruta sustitutoria, comprobando en cada nudo individual de la ruta sustitutoria si el nuevo enlace de conexión es idéntico al enlace de conexión de la ruta inicial, con lo que se liberan los recursos que ya no se necesitan en los nudos de red a lo largo de la ruta sustitutoria.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2,

caracterizado porque

los tramos de enlace (L1_{UL}, L2_{UL}, ....) dispuestos en la desviación se conectan con una cantidad mínima de conexiones nuevas mediante los nudos de la red (N1_{UL}, N2_{UL}, ....).

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque

en varios puntos de perturbación detectados en la ruta primeramente se rodea el punto de perturbación que se encuentra más próximo al nudo-fuente (X) con una primera ruta sustitutoria y a continuación los otros puntos de perturbación uno tras otro hacia delante con otras rutas sustitutorias,

porque los recursos de la ruta inicial son comparados con los recursos de las sucesivas rutas sustitutorias y actualizados uno tras otro y

porque se mantienen los circuitos de tramos de enlace utilizados idénticos entre la ruta inicial y la correspondiente ruta sustitutoria.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,

caracterizado porque

en cada nudo de red se realiza la conexión entre canales para la transmisión de las señales distintas granularidades.

6. Procedimiento según la reivindicación 5,

caracterizado porque

para la transmisión de las señales se utiliza al menos una técnica de multiplexado.