JP7250871B2 - 伝送パスを決定する方法およびノード - Google Patents

Description

本出願は通信分野に関し、より詳細には伝送パスを決定する方法およびノードに関する。

モバイルバックホール転送ネットワークは、基地局と基地局コントローラとの間のネットワークである。例えば、2Gでは、モバイルバックホール転送ネットワークは、基地局（Base Transceiver Station、BTS）と基地局コントローラ（Base Station Controller、BSC）との間のネットワークであり、3Gでは、モバイルバックホール転送ネットワークは、NodeB（NodeB）と無線ネットワークコントローラ（Radio Network Controller、RNC）との間のネットワークであり、4Gでは、モバイルバックホール転送ネットワークは、進化型NodeB（eNodeB）とコアネットワークとの間のネットワークである。モバイルバックホール転送ネットワークは、セグメントルータ（Segment Router、SR）を含む。セグメントルータは、非常に重要な顧客用の専用回線アクセスゲートウェイ、MPLS仮想私設網エッジルータ（Multi－Protocol Label Switching Virtual Private Network edge router、MPLS VPN PE）、およびマルチキャストサービスゲートウェイとして主に機能する。セグメントルータは、トポロジ情報を形成するために、パスラベルの仕組みを使用して、パケットが通過するネットワークパスを特定する。具体的には、各セグメントルータは、固定の32ビットラベルを割り振り、これは層3 MPLS VPNと同様である。次に、セグメントルータは、セグメントルーティング（Segment Routing、SR）トンネルを生成するために、ルーティングプロトコル（例えば、IS－IS（Intermediate System－to－Intermediate System、IS－IS）プロトコル、OSPF（Open Shortest Path First、OSPF）プロトコル、またはBGP（Border Gateway Protocol、BGP））などの内部ゲートウェイプロトコル（InteriorGatewayProtocol、IGP）に従って、最短パスアルゴリズムに基づいて、ラベルおよびトポロジ情報をネットワーク全体に拡張し伝播する。しかしながら、IGPを使用してラベルを拡散することによって生成されたSR BEトンネルは、2つの相反する方向のパスが厳密に同じパスになることを保証できない。例えば、図1に示すように、ソースノードAは、最短パスアルゴリズムに基づく計算によって取得され、ソースノードAから宛先ノードBまでのトンネルは、ソースノードA→中間ノードC→宛先ノードBとなり、宛先ノードBは、最短パスアルゴリズムに基づく計算によって取得され、宛先ノードBからソースノードAまでのトンネルは、宛先ノードB→中間ノードD→中間ノードE→ソースノードAとなり得る。しかしながら、2つのノード間の双方向伝送の一貫性を保証するには、2つのノード間の2つの相反する方向のパスを同じパスにしておく必要がある。したがって、2つのノード間の2つの相反する方向のパスが同じパスであることを保証する方法が、解決されるべき緊急課題である。

本発明の実施形態は、ノード間の伝送パスが異なるという問題を解決するために、伝送パスを決定する方法およびノードを提供する。したがって、SRトンネル内の2つの相反する方向のパスが同じパスになることが効果的に保証され、これによって双方向伝送の一貫性を確保し、システムの伝送特性を向上させる。

前述の目的を達成するために、本発明の実施形態では以下の技術的解決策が使用される。

第1の態様によれば、本発明の実施形態は、伝送パス決定方法を提供する。第1のノードは、伝送パスに沿って第2のノードにパケットを伝送する。本方法は、最初に、第1のノードによって第1の候補パスグループを決定するステップであって、第1の候補パスグループは少なくとも1つの第1の候補パスを含み、第1の候補パスのソースノードは第1のノードまたは第2のノードであり、第1の候補パスのソースノードが第1のノードのときは第1の候補パスの宛先ノードは第2のノードであり、あるいは第1の候補パスのソースノードが第2のノードのときは第1の候補パスの宛先ノードは第1のノードである、ステップと、次に、第1のノードによって、第1の候補パスグループに含まれているすべての第1の候補パスのノード情報に基づいて予め設定した第1のルールに従って、少なくとも1つの第1の候補パスから第1のパスを選択するステップであって、ノード情報は、ノード識別子（Identification、ID）と、第1の候補パスに接続されたノードの入口ポート番号（Link）および／または出口ポート番号とを含む、ステップとを含み、最後に、第1のパスのソースノードが第1のノードのときは、第1のノードによって、第1のパスを伝送パスと決定する、または、第1のパスのソースノードが第2のノードのときは、第1のノードによって、第2のパスを伝送パスと決定し、第2のパスは第1のパスの反転パスである。本発明のこの実施形態で提供される伝送パス決定方法によれば、第1のノードは、第1のノードと第2のノードとの間の少なくとも1つの第1の候補パスから第1のパスを選択し、第1のパスのソースノードが第1のノードのときは、第1のパスを伝送パスと決定し、または第1のパスのソースノードが第2のノードのときは、第1のパスの反転パスを伝送パスと決定し、このようにして第1のノードは、第1のノードと第2のノードとの間の伝送パスを決定する。したがって、分散プロトコルに従ってノードがノード間の伝送パスを決定するシナリオでは、本発明のこの実施形態で提供される伝送パス決定方法に従って第2のノードによって決定される伝送パスは、第1のノードによって決定される伝送パスと同じであり、これによって、ソースノードから宛先ノードまでの伝送パスが宛先ノードからソースノードまでの伝送パスと異なるという問題を効果的に解決する。したがって、SRトンネル内の2つの相反する方向のパスが同じパスになることが効果的に保証され、これによって双方向伝送の一貫性を確保し、システムの伝送特性を向上させる。このようにして、ソースノードから宛先ノードまでの伝送の待ち時間が、宛先ノードからソースノードまでの伝送の待ち時間と同じになることが保証され、その結果、ネットワーク運用およびメンテナンス効率が改善される。

本発明のこの実施形態で説明する伝送パスは、SRトンネル、例えば、SRベストエフォート（Best－Effort、BE）トンネルであってもよく、伝送パス決定方法は、SRネットワークに使用されることに留意されたい。

本発明のこの実施形態は、第1のノードが第1の候補パスグループを決定する2つの可能な実施を提供する。したがって、SRトンネル内の2つの相反する方向のパスが同じパスになることが効果的に保証され、これによって双方向伝送の一貫性を確保してシステムの伝送特性を向上させ、その結果、第2のノードによって決定される伝送パスは、第1のノードによって決定される伝送パスと同じになる。このようにして、ソースノードから宛先ノードまでの伝送の待ち時間が、宛先ノードからソースノードまでの伝送の待ち時間と同じになることが保証され、これによってネットワーク運用およびメンテナンス効率が改善される。第1の態様を参照すると、可能な実施において、第1のノードによって、第1の候補パスグループを決定するステップは、具体的には、第1の候補パスグループを決定するために、第1のノードによって、第1のノードのノードIDの値、および第2のノードのノードIDの値に基づいて、第1のノードまたは第2のノードをソースノードとして使用してパス計算を行うことを決定するステップを特に含む。したがって、第1のノードは、第1の候補パスグループを決定するために、第1のノードまたは第2のノードのみをソースノードとして使用してパス計算を行えばよく、その結果、第1のノードの計算量が削減され、アルゴリズムが簡素化され、第1の候補パスグループの決定に消費される時間が比較的短くなる。あるいは、第1のノードは、第1の候補パスグループ、および第2の候補パスグループを取得するために、第1のノードおよび第2のノードをソースノードとして別々に使用してパス計算を行い、第1のノードのノードIDの値、および第2のノードのノードIDの値に基づいて、第1の候補パスグループを決定し、第2の候補パスグループは、少なくとも1つの第2の候補パスを含み、第1の候補パスが第1のノードをソースノードとして使用し、かつ第2のノードを宛先ノードとして使用するときは、第2の候補パスは第2のノードをソースノードとして使用し、かつ第1のノードを宛先ノードとして使用し、または第1の候補パスが第2のノードをソースノードとして使用し、かつ第1のノードを宛先ノードとして使用するときは、第2の候補パスは第1のノードをソースノードとして使用し、かつ第2のノードを宛先ノードとして使用する。したがって、第1のノードは、第1のノードと第2のノードとの間のすべてのパスから第1の候補パスグループを決定することができる。

前述した可能な実施を参照すると、別の可能な実施では、予め設定した第1のルールは、第1の候補パスのソースノードからノード毎に、第1の候補パスグループの任意の2つの第1の候補パスのノードIDの値、および／または出口／入口ポート番号の値を比較することである。したがって、SRトンネル内の2つの相反する方向のパスが同じパスになることが効果的に保証され、これによって双方向伝送の一貫性を確保してシステムの伝送特性を向上させ、その結果、第2のノードによって決定される伝送パスは、第1のノードによって決定される伝送パスと同じになる。このようにして、ソースノードから宛先ノードまでの伝送の待ち時間が、宛先ノードからソースノードまでの伝送の待ち時間と同じになることが保証され、これによってネットワーク運用およびメンテナンス効率が改善される。

前述した可能な実施を参照すると、別の可能な実施では、第1のノードによって第2のパスを伝送パスと決定するステップの前に、本方法は、第2のパスを取得するために、第1のノードによって第1のパスを反転するステップをさらに含む。したがって、SRトンネル内の2つの相反する方向のパスが同じパスになることが効果的に保証され、これによって双方向伝送の一貫性を確保してシステムの伝送特性を向上させ、その結果、第2のノードによって決定される伝送パスは、第1のノードによって決定される伝送パスと同じになる。このようにして、ソースノードから宛先ノードまでの伝送の待ち時間が、宛先ノードからソースノードまでの伝送の待ち時間と同じになることが保証され、これによってネットワーク運用およびメンテナンス効率が改善される。

第1の態様を参照すると、別の可能な実施において、第1の候補パスグループの第1の候補パスのパスコスト（cost）はすべて同じである。したがって、SRトンネル内の2つの相反する方向のパスが同じパスになることが効果的に保証され、これによって双方向伝送の一貫性を確保してシステムの伝送特性を向上させ、その結果、第2のノードによって決定される伝送パスは、第1のノードによって決定される伝送パスと同じになる。このようにして、ソースノードから宛先ノードまでの伝送の待ち時間が、宛先ノードからソースノードまでの伝送の待ち時間と同じになることが保証され、これによってネットワーク運用およびメンテナンス効率が改善される。任意で、第1の候補パスは、第1のノードと第2のノードとの間のパスコストが最も低いパスである。具体的には、第1のノードがソースノードのときは、第1の候補パスは、第1のノードから第2のノードまでのすべてのパスの中でパスコストが最も低いパスであり、あるいは第2のノードがソースノードのときは、第1の候補パスは、第2のノードから第1のノードまでのすべてのパスの中でパスコストが最も低いパスである。

第2の態様によれば、本発明の実施形態は、伝送パス決定ノードを提供する。ノードは、第1のノードとして機能する。第1のノードは、伝送パスに沿って第2のノードにパケットを伝送する。第1のノードは、第1の候補パスグループを決定するように構成された第1の処理ユニットであって、第1の候補パスグループは少なくとも1つの第1の候補パスを含み、第1の候補パスのソースノードは第1のノードまたは第2のノードであり、第1の候補パスのソースノードが第1のノードのときは第1の候補パスの宛先ノードは第2のノードであり、あるいは第1の候補パスのソースノードが第2のノードのときは第1の候補パスの宛先ノードは第1のノードである、第1の処理ユニットと、第1の候補パスグループに含まれているすべての第1の候補パスのノード情報に基づいて予め設定した第1のルールに従って、少なくとも1つの第1の候補パスから第1のパスを選択する第2の処理ユニットであって、ノード情報は、ノードIDと、第1の候補パスに接続されたノードの入口ポート番号および／または出口ポート番号とを含む、第2の処理ユニットと、第1のパスのソースノードが第1のノードのときは、第1のパスに基づいて伝送パスを決定する、第3の処理ユニットとを備える。第1のパスのソースノードが第1のノードのときは、第3の処理ユニットは、第1のパスを伝送パスと決定するように特に構成される。第1のパスのソースノードが第2のノードのときは、第3の処理ユニットは、第2のパスを伝送パスと決定するように特に構成され、第2のパスは第1のパスの反転パスである。

第2の態様における機能モジュールは、ハードウェアによって実装されてもよく、あるいは対応するソフトウェアを実行することでハードウェアによって実装されてもよいことに留意されたい。ハードウェアまたはソフトウェアは、前述した機能に対応する1つ以上のモジュールを含む。例えば、送受信機は、受信ユニットおよび送信ユニットの機能を実施するように構成され、プロセッサは、処理ユニットの機能を実施するように構成され、メモリは、本願の実施形態における方法を指示するプログラム命令を処理するために、プロセッサによって使用されるように構成される。プロセッサと、送受信機と、メモリとは接続されて、バスを使用して相互通信を実施する。詳しくは、第1の態様および第1の態様の可能な実施による、伝送パス決定方法における第1のノードの挙動の機能を参照されたい。

第3の態様によれば、本発明の実施形態は、伝送パス決定ノードを提供する。ノードは、第1のノードとして機能する。第1のノードは、少なくとも1つのプロセッサと、メモリと、通信インターフェースと、通信バスとを備えてもよい。

少なくとも1つのプロセッサは、通信バスを使用して、メモリおよび通信インターフェースに接続される。メモリは、コンピュータで実行可能な命令を記憶するように構成される。第1のノードが実行されると、プロセッサは、メモリに記憶されているコンピュータで実行可能な命令を実行し、その結果、第1のノードは、第1の態様、または第1の態様の可能な実施のいずれか1つに従って、伝送パス決定方法を実行する。

第4の態様によれば、本発明の実施形態は、前述した第1のノードによって使用されるコンピュータソフトウェア命令を記憶するように構成されたコンピュータ記憶媒体を提供し、コンピュータソフトウェア命令は、前述した伝送パス決定方法を行うように設計されたプログラムを含む。

また、第2の態様から第4の態様までの任意の設計方法によってもたらされる技術的効果については、第1の態様における別の設計方法によってもたらされる技術的効果を参照されたい。ここで再度詳細に説明はされない。

本願の実施形態では、第1のノードおよび第2のノードの名前は、装置に制限を与えるものではない。実際の実施では、各装置の機能が本願の実施形態のものと同様であって、本願の特許請求の範囲およびその等価の技術に該当するならば、これらの装置は他の名前を有してもよい。

本願の実施形態におけるこれらの態様、または他の態様について、以下の実施形態の説明でより明確にわかりやすく説明する。

従来技術のネットワークトポロジの概略図である。 従来技術のIS－IS／OSPFアルゴリズム原理の概略図である。 本発明の実施形態による、ネットワークトポロジの概略図である。 本発明の実施形態による、ノードの概略組成図である。 本発明の実施形態による、伝送パス決定方法のフローチャートである。 本発明の実施形態による、ノードの概略構造図である。 本発明の実施形態による、別のノードの概略構造図である。

以降の実施形態の説明を明確かつ簡潔にするために、まず関連技術について以下で簡単に説明する。

IS－IS／OSPFアルゴリズム原理については、以下の通りである。

1．ネットワークトポロジ抽象化：管理者は、ネットワーク内の各ノードに対し、固有のノードIDと、互いに接続された2つのノード間のポート番号およびパスコストとを割り振る。例えば、OSPFアルゴリズムでは、ノード識別子はルータ識別子（Router ID）であってもよく、ポート番号は隣接ルータ識別子（Neighbour RID）であってもよい。IS－ISアルゴリズムでは、識別子はシステム（System）IDであってもよく、ポート番号はラベルスイッチドパス（Label Switching Path、LSP）IDであってもよい。

図2は、従来技術のIS－IS／OSPFアルゴリズム原理の概略図である。ここで、図2の（a）はネットワークのトポロジ構造を示す。ノードがルータである例において、ルータAはルータBおよびルータCに別々に接続され、ルータBはルータCに接続され、ルータCはルータDに接続される。ルータAとルータBとの間のパスコストは1で、ルータAとルータCとの間のパスコストは2で、ルータBとルータCとの間のパスコストは5で、ルータCとルータDとの間のパスコストは3である。

2．リンクステート拡散：各ノードは、リンクステート広告（Link State Advertisement、LSA）、またはリンクステートプロトコル（Link state Protocol、LSP）データユニット（Data Unit）に基づいて、ノードID、リンクステート、および隣接ノードに対するノードのコストを拡散および広告する。ネットワーク内の各ノードは、別のノードによって広告されたリンクステートを受信し、リンクステートデータベース（Link State DataBase、LSDB）を生成するためにリンクステートを収集する。したがって、ネットワーク内のすべてのノードのリンクステートデータベースが一致する。ここで、図2の（b）は、各ルータによって生成されたリンクステートデータベースを示している。

3．重み付き有向グラフの抽出：各ノードは、リンクステートデータベースを重み付き有向グラフに変換する。したがって、すべてのノードの有向グラフがまったく同じになる。ここで、図2の（c）は、リンクステートデータベースに基づいて取得した重み付き有向グラフを示す。ルータAは、ルータBまたはルータCにパケットを直接伝送してもよく、またはルータAは、ルータCによる転送を介してルータBにパケットを伝送してもよい。ルータAは、ルータCによる転送を介してルータDにパケットをさらに伝送してもよい。ルータBは、ルータAまたはルータCにパケットを直接伝送してもよく、またはルータBは、ルータCによる転送を介してルータAにパケットを伝送してもよい。ルータBは、ルータCによる転送を介してルータDにパケットをさらに伝送してもよい。ルータCは、ルータAまたはルータBにパケットを直接伝送してもよく、またはルータCは、ルータBによる転送を介してルータAにパケットを伝送してもよく、ルータCは、ルータAによる転送を介してルータBにパケットを伝送してもよい。ルータCは、ルータDにパケットをさらに直接伝送してもよい。ルータDは、パケットをルータCに直接伝送してもよい。ルータDはまた、ルータCによる転送を介してルータBにパケットを伝送してもよく、ルータDは、ルータCによる転送を介してルータAにパケットをさらに伝送してもよい。あるいは、ルータDは、ルータCおよびルータAによる転送を介してルータBにパケットを伝送してもよく、ルータDは、ルータCおよびルータBによる転送を介してルータAにパケットをさらに伝送してもよい。

4．最小全域木の計算：図の各ノードは、ルートノードとして機能し、かつサーバポート機能（Service port function、SPF）アルゴリズム、または最短パスアルゴリズムを使用することによって最短パス木を計算し、最短パス木を使用してネットワーク内のノードから別のノードまでの経路表を取得し、経路表を記憶する。ここで、図2の（d）は、ルートノードとして機能することによって各ルータによって生成された、最短パス木を示している。ルータAはルートとして機能し、ルータBまでのパスと、ルータCまでのパスと、ルータCを通ってルータDに至るパスとを取得する。ルータBはルートとして機能し、ルータAまでのパスと、ルータAを通ってルータCに至るパスと、ルータAおよびルータCを通ってルータDに至るパスとを取得する。ルータCはルートとして機能し、ルータAまでのパスと、ルータAを通ってルータBに至るパスと、直接ルータDにつながるパスとを取得する。ルータDはルートとして機能し、ルータCまでのパスと、ルータCを通ってルータAに至るパスと、ルータCおよびルータAを通ってルータBに至るパスとを取得する。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態の実施について詳しく説明する。

図3は、本発明の実施形態を適用できるシステムアーキテクチャの簡素化した概略図である。図3に示すように、システムアーキテクチャは、ノード1と、ノード2と、ノード3と、ノード4と、ノード5と、ノード6と、基地局11と、コアネットワーク12とを含み得る。

基地局11は、ノード1に接続される。ノード1は、ノード2、ノード3、およびノード4に別々に接続される。ノード4は、ノード5に接続される。ノード2、ノード3、およびノード5は、すべてノード6に接続される。ノード6は、コアネットワーク12に接続される。

例えば、ノード1、ノード2、ノード3、ノード4、ノード5、およびノード6は、ルータまたはスイッチであってもよい。本発明のこの実施形態で説明するすべてのノードがセグメントルータであってもよい。本発明のこの実施形態のネットワークは、SRネットワークであってもよい。

図4は、本発明の実施形態による、ノードの概略組成図である。図4に示すように、ノードは、少なくとも1つのプロセッサ21と、メモリ22と、通信インターフェース23と、通信バス24とを備えてもよい。

以下、図4を参照しながらノードの各構成要素について詳しく説明する。

プロセッサ21は、ノードの制御センターであり、プロセッサであってもよく、あるいは複数の処理素子の総称であってもよい。例えば、プロセッサ21は、中央処理ユニット（Central Processing Unit、CPU）、または特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit、ASIC）であり、あるいは本発明の実施形態を実施する1つ以上のマイクロプロセッサ（Digital Signal Processor、DSP）、または1つ以上のFPGA（Field Programmable Gate Array、FPGA）などの、1つ以上の集積回路として構成されてもよい。

プロセッサ21は、メモリ22に記憶されたソフトウェアプログラムを実行または実施することによって、かつメモリ22に記憶されたデータを呼び出すことによって、ノードのさまざまな機能を実行し得る。

特定の実施において、実施形態では、プロセッサ21は、図4に示すCPU 0およびCPU 1などの1つ以上のCPUを含んでもよい。

特定の実施において、実施形態では、ノードは、図4に示すプロセッサ21およびプロセッサ25などの複数のプロセッサを含んでもよい。このような各プロセッサは、シングルコアプロセッサ（single－CPU）であってもよく、またはマルチコア（multi－CPU）プロセッサであってもよい。本明細書のプロセッサは、データ（コンピュータプログラム命令など）を処理するように構成された1つ以上の装置、回路、および／または処理コアであってもよい。

メモリ22は、読み出し専用メモリ（Read－Only Memory、ROM）、または静的な情報および命令を記憶可能な他の種類の静的記憶装置、あるいはランダムアクセスメモリ（Random Access Memory、RAM）、または情報および命令を記憶可能な他の種類の動的記憶装置であってもよく、あるいは電気的に消去可能なプログラム可能読み出し専用メモリ（Electrically Erasable Programmable Read－Only Memory、EEPROM）、コンパクトディスク読み出し専用メモリ（Compact Disc Read－Only Memory、CD－ROM）その他のコンパクトディスク記憶装置、光学ディスク記憶装置（圧縮光学ディスク、レーザーディスク（登録商標）、光学ディスク、デジタル多用途ディスク、ブルーレイ光学ディスクなど）、磁気ディスク記憶媒体その他の磁気記憶装置、その他予想されるプログラムコードを命令もしくはデータ構造の形式で保持または記憶でき、コンピュータにアクセス可能な任意の媒体であってもよい。上記はこれに限定されるものではない。メモリ22は独立して存在してもよく、通信バス24を使用してプロセッサ21に接続される。あるいは、メモリ22はプロセッサ21と一体化されてもよい。

メモリ22は、本発明の解決策を実行するためのソフトウェアプログラムを記憶するように構成され、プロセッサ21は、ソフトウェアプログラムの実行を制御する。

通信インターフェース23は、送受信機などの任意の装置であり、別の装置、あるいはイーサネット（登録商標）、無線アクセスネットワーク（Radio Access Network、RAN）、または無線ローカルエリアネットワーク（Wireless Local Area Networks、WLAN）などの通信ネットワークと通信するように構成される。通信インターフェース23は、受信機能を実施するための受信ユニットと、送信機能を実施するための送信ユニットとを備えてもよい。

通信バス24は、業界標準アーキテクチャ（Industry Standard Architecture、ISA）バス、周辺機器相互接続（Peripheral Component、PCI）バス、拡張業界標準アーキテクチャ（Extended Industry Standard Architecture、EISA）バスなどであってもよい。バスは、アドレスバス、データバス、制御バスなどに分類され得る。図示を容易にするために、図4ではバスを表すのに1本の太線のみが使用されているが、これは、1つのバスしかないことや1種類のバスしかないことを意味しているわけではない。

図4に示す装置の構造は、ノードに対して制限を課すものでとはない。ノードは、図に示されているものよりも多い、もしくは少ない構成要素を含む、またはいくつかの構成要素を組み合わせる、または別の構成要素の配置を有してもよい。

図5は、本発明の実施形態による、伝送パス決定方法のフローチャートである。第1のノードは、伝送パスに沿って第2のノードにパケットを伝送すると仮定する。図5に示すように、本方法は以下のステップを含み得る。

ステップ301において、第1のノードは第1の候補パスグループを決定する。

第1の候補パスグループは、少なくとも1つの第1の候補パスを含み、第1の候補パスのソースノードは、第1のノードまたは第2のノードであり、第1の候補パスのソースノードが第1のノードのときは、第1の候補パスの宛先ノードは第2のノードであり、あるいは第1の候補パスのソースノードが第2のノードのときは、第1の候補パスの宛先ノードは第1のノードである。

例えば、第1のノードは、以下の2つの決定方法を使用して第1の候補パスグループを決定してもよい。

第1の決定方法では、第1のノードは、第1の候補パスグループを決定するために、第1のノードのノードIDの値、および第2のノードのノードIDの値に基づいて、第1のノードまたは第2のノードをソースノードとして使用してパス計算を行うことを決定する。したがって、第1のノードは、第1の候補パスグループを決定するために、第1のノードまたは第2のノードのみをソースノードとして使用してパス計算を行えばよく、その結果、第1のノードの計算量が削減され、アルゴリズムが簡素化され、第1の候補パスグループの決定に消費される時間が比較的短くなる。

第1の決定方法は、図3に示すシステムに適用される。第1のノードはノード1で、第2のノードはノード6と仮定する。ノード1は、第1の候補パスグループを決定するために、ノード1のノードIDの値、およびノード6のノードIDの値に基づいて、ノード1またはノード6をソースノードとして使用してパス計算を行うことを決定する。例えば、ノード1のノードIDは1であり、ノード6のノードIDは6であり、1は6よりも小さい。ノード1は、第1の候補パスグループを決定するために、ノード1をソースノードとして使用して、ノード1からノード6までのパスを計算する。この場合、第1の候補パスグループに含まれる第1の候補パスはすべて、ノード1からノード6までのパスである。あるいは、ノード1のノードIDは1であり、ノード6のノードIDは6であり、6は1よりも大きい。ノード1は、第1の候補パスグループを決定するために、ノード6をソースノードとして使用して、ノード6からノード1までのパスを計算する。この場合、第1の候補パスグループに含まれる第1の候補パスはすべて、ノード6からノード1までのパスである。

第2の決定方法では、第1のノードは、第1の候補パスグループおよび第2の候補パスグループを取得するために、第1のノードおよび第2のノードをソースノードとして別々に使用してパス計算を行い、第1のノードのノードIDの値、および第2のノードのノードIDの値に基づいて第1の候補パスグループを決定する。第2の候補パスグループは、少なくとも1つの第2の候補パスを含み、第1の候補パスが第1のノードをソースノードとして使用し、かつ第2のノードを宛先ノードとして使用するときは、第2の候補パスは第2のノードをソースノードとして使用し、かつ第1のノードを宛先ノードとして使用する、あるいは第1の候補パスが第2のノードをソースノードとして使用し、かつ第1のノードを宛先ノードとして使用するときは、第2の候補パスは、第1のノードをソースノードとして使用し、かつ第2のノードを宛先ノードとして使用する。したがって、第1のノードは、第1のノードと第2のノードとの間のすべてのパスから第1の候補パスグループを決定することができる。

第2の決定方法は、図3に示すシステムに適用される。第1のノードはノード1で、第2のノードはノード6と仮定する。ノード1は、第1の候補パスグループおよび第2の候補パスグループを取得するために、まずノード1およびノード6をソースノードとして別々に使用してパス計算を行い、次に、ノード1のノードIDの値、およびノード6のノードIDの値に基づいて第1の候補パスグループを決定する。第2の候補パスグループは、少なくとも1つの第2の候補パスを含み、第1の候補パスがノード1をソースノードとして使用し、かつノード6を宛先ノードとして使用するときは、第2の候補パスはノード6をソースノードとして使用し、かつノード1を宛先ノードとして使用する、あるいは第1の候補パスがノード6をソースノードとして使用し、かつノード1を宛先ノードとして使用するときは、第2の候補パスは、ノード1をソースノードとして使用し、かつノード6を宛先ノードとして使用する。

第1の候補パスは、ノード1をソースノードとして使用し、かつノード6を宛先ノードとして使用し、第2の候補パスは、ノード6をソースノードとして使用し、かつノード1を宛先ノードとして使用すると仮定する。この場合、表1は第1の候補パス、表2は第2の候補パスである。

第1の候補パスグループを決定するために第1のノードによって使用される第1の決定方法は、第1のノードと第2のノードとの間の2つの相反する方向の両方でパスが有効な場合に適用可能であることに留意されたい。第1のノードと第2のノードとの間に一方向でのみ有効なパスがある場合は、第1のノードは、第2の決定方法を使用して第1の候補パスグループを決定する必要がある。第1の候補パスグループおよび第2の候補パスグループを取得するために、第1のノードおよび第2のノードをソースノードとして別々に使用してパス計算を行った後、第1のノードは、第1の候補パスグループの第1の候補パスのそれぞれを反転し、反転したそれぞれの第1の候補パスのノードID、および出口／入口ポート番号を、第2の候補パスグループの、それぞれの第2の候補パスのノードID、および出口／入口ポート番号と比較し、第1のノードと第2のノードとの間の一方向でのみ有効なパスを排除する。同様に、第1のノードは、第2の候補パスグループの第2の候補パスのそれぞれを反転し、反転したそれぞれの第2の候補パスのノードID、および出口／入口ポート番号を、第1の候補パスグループの、それぞれの第1の候補パスのノードID、および出口／入口ポート番号と比較し、第2のノードと第1のノードとの間の一方向にのみ有効なパスを排除する。次に、第1のノードは、第1のノードのノードIDの値、および第2のノードのノードIDの値に基づいて、第1の候補パスグループを決定する。例えば、表2でパス番号が1の第1の候補パスは反転され、反転された第1の候補パスは、ノード1→ポート番号12→ポート番号21→ノード2→ポート番号26→ポート番号62→ノード6、すなわち表1でパス番号が1の第1の候補パスである。この場合、表1でパス番号が1のパス、および表2でパス番号が1のパスは、第1のノードと第2のノードとの間の2つの相反する方向の両方で有効なパスである。同様に、表1でパス番号が2のパス、および表2でパス番号が2のパスは、第1のノードと第2のノードとの間の2つの相反する方向の両方で有効なパスである。表1において、パス番号が1および2の2つのパスしかなく、パス番号が3のパスはないものと仮定する。この場合、表2でパス番号が3の第1の候補パスは反転されるが、反転された第1の候補パスは、表1にはない。したがって、表2でパス番号が3の第2の候補パスは排除される。

第1の決定方法および第2の決定方法に従って第1のノードによって決定された、第1の候補パスグループに含まれるすべての第1の候補パスは、コストが同じパスであり、任意でコストが最も低いパスであることに留意されたい。パス計算方法は、最短パスアルゴリズムであってもよい。

また、第1の候補パスグループを決定した後に、第1のノードは、第1の候補パスグループに含まれる第1の候補パスの量をさらに決定してもよく、第1の候補パスグループが1つの第1の候補パスを含むときはステップ302を行う、または第1の候補パスグループが少なくとも2つの第1の候補パスを含むときはステップ303を行う。

ステップ302において、第1のノードは、第1の候補パスグループに含まれる第1の候補パスを第1のパスとして決定し、ステップ304またはステップ305を行う。

ステップ303において、第1のノードは、第1の候補パスグループに含まれるすべての第1の候補パスのノード情報に基づいて予め設定した第1のルールに従って、少なくとも1つの第1の候補パスから第1のパスを選択し、ステップ304またはステップ305を行う。

ノード情報は、ノード識別子IDと、第1の候補パスに接続されたノードの入口ポート番号および／または出口ポート番号とを含む。予め設定した第1のルールとは、第1の候補パスのソースノードからノード毎に、第1の候補パスグループの任意の2つの第1の候補パスのノードIDの値、および／または出口／入口ポート番号の値を比較することである。

表1の3つのパスは、例として使用されている。3つのパスのノードIDの値、および出口／入口ポート番号の値は、3つのパスのノード情報に基づいて、3つのパスのソースノードからノード毎に比較され、3つのパスから第1のパスが選択される。3つのパスのソースノードのノードIDの値が最初に比較される。これは、3つのパスのソースノードがすべてノード1であり、ノードIDがすべて同じ1だからである。次に、3つのパスにおけるノード1の出口ポート番号が、ノード毎の比較ルールに従って比較される。より小さいポート番号が選択されると仮定する。Link13はLink14よりも小さく、Link12はLink13よりも小さいので、ノード1は、パス番号が1のパス、すなわちノード1からノード2を通ってノード6に至るパスを第1のパスとして選択する。より大きいポート番号が選択される場合は、ノード1は、パス番号が3のパス、すなわちノード1からノード4およびノード5を通って、ノード6に至るパスを第1のパスとして選択する。

ステップ304において、第1のパスのソースノードが第1のノードのときは、第1のノードは、第1のパスを伝送パスと決定する。

ステップ305において、第1のパスのソースノードが第2のノードのときは、第1のノードは、第2のパスを伝送パスと決定する。

第2のパスは、第1のパスの反転パスである。第1のノードは、第2のパスを決定するために、第1のパスを反転する。表1でパス番号が1のパス、および表2でパス番号が1のパスは、説明するための例として使用されている。第1のパスは、表2でパス番号が1のパス、すなわちノード6→ポート番号62→ポート番号26→ノード2→ポート番号21→ポート番号12→ノード1であり、第2のパスは、表1でパス番号が1のパスであり、すなわちノード1→ポート番号12→ポート番号21→ノード2→ポート番号26→ポート番号62→ノード6であると仮定する。ノード1は、表1でパス番号が1のパスを取得するために、表2でパス番号が1のパスを反転する。

本発明のこの実施形態で提供される伝送パス決定方法によれば、第1のノードは、第1のノードと第2のノードとの間の少なくとも1つの第1の候補パスから第1のパスを選択し、第1のパスのソースノードが第1のノードのときは、第1のパスを伝送パスと決定し、または第1のパスのソースノードが第2のノードのときは、第1のパスの反転パスを伝送パスと決定し、このようにして第1のノードは、第1のノードと第2のノードとの間の伝送パスを決定する。したがって、分散プロトコルに従ってノードがノード間の伝送パスを決定するシナリオでは、本発明のこの実施形態で提供される伝送パス決定方法に従って第2のノードによって決定される伝送パスは、第1のノードによって決定される伝送パスと同じであり、これによって、ソースノードから宛先ノードまでの伝送パスが宛先ノードからソースノードまでの伝送パスと異なるという問題を効果的に解決する。したがって、SRトンネル内の2つの相反する方向のパスが同じパスになることが効果的に保証され、これによって双方向伝送の一貫性を確保し、システムの伝送特性を向上させる。このようにして、ソースノードから宛先ノードまでの伝送の待ち時間が、宛先ノードからソースノードまでの伝送の待ち時間と同じになることが保証され、その結果、ネットワーク運用およびメンテナンス効率が改善される。

前述においては、本発明の実施形態で提供する解決策について、ネットワーク要素間の相互作用の観点から主に説明した。前述の機能を実現するために、ノードなどの各ネットワーク要素は、各機能を実施するための対応するハードウェア構造、および／またはソフトウェアモジュールを備えていることが理解されよう。本明細書で開示した実施形態で説明した例におけるアルゴリズム手順を組み合わせて、本発明は、ハードウェア、またはハードウェアとコンピュータソフトウェアとの組み合わせによって実施され得ることは、当業者には容易に認識されるはずである。機能がハードウェアで実行されるか、それともコンピュータソフトウェアによって駆動されるハードウェアで実行されるかは、技術的解決策の特定の用途および設計の制約に依存する。当業者であれば、各特定用途に対して、説明した機能を実施するために異なる方法を用いることができるが、この実施が本発明の範囲を逸脱すると考えられるべきではない。

本発明の実施形態では、前述した方法の例に従って、ノードで機能モジュール分割が行われてもよい。例えば、各機能モジュールがそれぞれの対応する機能に従った分割によって取得されてもよく、または2つ以上の機能が1つの処理モジュールに統合されてもよい。一体化されたモジュールは、ハードウェアの形態で実装されてもよく、またはソフトウェアの機能モジュールの形態で実装されてもよい。本発明の実施形態では、モジュール分割は例であって、単なる論理的機能分割であることに留意されたい。実際の実施では、別の分割方法がある場合がある。

各機能モジュールが、それぞれの対応する機能に従った分割によって取得されるとき、図6は、前述の実施形態に関連するノードの可能な概略組成図である。図6に示すように、ノードは、第1の処理ユニット41と、第2の処理ユニット42と、第3の処理ユニット43とを備える。

第1の処理ユニット41は、図5に示す伝送パス決定方法のステップ301を行っているノードを支援するように構成される。

第2の処理ユニット42は、図5に示す伝送パス決定方法のステップ303を行っているノードを支援するように構成される。

第3の処理ユニット43は、図5に示す伝送パス決定方法のステップ304およびステップ305を行っているノードを支援するように構成される。

本願のこの実施形態では、ノードは、第4の処理ユニット44をさらに含んでもよい。

第4の処理ユニット44は、図5に示す伝送パス決定方法のステップ302を行っているノードを支援するように構成される。

本方法の実施形態に関する、ステップのすべての関連する内容は、参照することにより、対応する機能モジュールの機能の説明に組み込まれ得ることに留意されたい。ここで再度詳細に説明はされない。

本発明のこの実施形態で提供されるノードは、前述した伝送パス決定方法を行うように構成され、したがって前述した伝送パス決定方法と同じ効果を実現することができる。

一体化されたユニットが使用されるとき、図7は、前述の実施形態に関連するノードの別の可能な概略組成図である。図7に示すように、ノードは、処理モジュール51と、通信モジュール52とを含む。

処理モジュール51は、ノードの動作を制御および管理するように構成される。例えば、処理モジュール51は、図5のステップ301からステップ305までを行っているノードを支援するように構成される。通信モジュール52は、ノードと別のネットワークエンティティとの通信を支援するように構成される。ノードは、プログラムコードおよびノードのデータを記憶するように構成された記憶モジュール53をさらに含んでもよい。

処理モジュール51は、プロセッサまたはコントローラであってもよい。コントローラ／プロセッサは、本発明で開示されている内容を参照して説明したさまざまな例示的な論理ブロック、モジュール、および回路を実装または実行し得る。あるいは、プロセッサは、計算機能を実施する組み合わせ、例えば、1つ以上のマイクロプロセッサの組み合わせ、またはDSPとマイクロプロセッサとの組み合わせであってもよい。通信モジュール52は、送受信機、送受信機回路、通信インターフェースなどであってもよい。記憶モジュール53は、メモリであってもよい。

処理モジュール51がプロセッサのとき、通信モジュール52は通信インターフェースであり、記憶モジュール53はメモリであり、本発明のこの実施形態に関連するノードは、図4に示すノードであってもよい。

実施についての前述の説明によって、当業者は、前述した機能モジュールの分割は、説明をわかりやすくかつ簡潔にする目的で、図示のための例として使用されていることを明確に理解することができる。実際の用途では、前述の機能は、要件に基づいて実施するための異なる機能モジュールに割り当てることができ、つまり装置の内部構造は、前述した機能の全部または一部を実施するために、異なる機能モジュールに分割される。

この用途で提供されるいくつかの実施形態において、開示された装置および方法は、他の方法で実施されてもよいことが理解されるべきである。例えば、説明した装置の実施形態は、単なる一例である。例えば、モジュール分割またはユニット分割は、単なる論理的機能分割である。実際の実施では、別の分割方法がある場合がある。例えば、複数のユニットまたは構成要素が、別の装置と組み合わせられるか、またはこれと一体化されてもよく、あるいはいくつかの特徴は、無視するかまたは実行しなくてもよい。また、示されるかあるいは論じられた、相互結合または直接結合、もしくは通信接続は、いくつかのインターフェースを用いて実装されてもよい。装置間またはユニット間の間接的結合もしくは通信接続は、電子的形態、機械的形態、または他の形態で実装されてもよい。

個別の部分として説明されたユニットは、物理的に分離していても分離していなくてもよく、また、ユニットとして示された部分は、1つ以上の物理的ユニットであってもよく、1つの位置に配置されていても、複数の異なる位置に分散されていてもよい。実施形態の解決策の目的を達成するための実際の要件に基づいて、ユニットの一部または全体を選択してもよい。

また、本発明の実施形態における機能ユニットは、1つの処理ユニットに一体化されてもよく、またはユニットのそれぞれが単独で物理的に存在してもよく、または2つ以上のユニットが1つのユニットに一体化されてもよい。一体化されたユニットは、ハードウェアの形態で実装されてもよく、またはソフトウェアの機能ユニットの形態で実装されてもよい。

一体型ユニットが、ソフトウェアの機能ユニットの形態で実装され、独立した製品として販売または使用されるとき、この一体型ユニットは、可読記憶媒体の中に記憶されてもよい。このような理解に基づいて、本質的に、または部分的に従来技術に寄与する本発明の実施形態における技術的解決策、あるいは技術的解決策の全部または一部は、ソフトウェア製品の形態で実装されてもよい。ソフトウェア製品は記憶媒体に記憶され、本願の実施形態で説明した方法の全部または一部のステップを実行するように装置（例えば、単一チップマイクロコンピュータやチップなど）、またはプロセッサ（processor）に命令するためのいくつかの命令を含んでいる。前述の記憶媒体には、USBフラッシュドライブ、着脱式ハードディスク、読み出し専用メモリ（Read－Only Memory、ROM）、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory、RAM）、磁気ディスク、または光ディスク等、プログラムコードを記憶できる任意の媒体が含まれる。

前述した説明は、単に本発明の具体的な実施であって、本発明の保護の範囲を限定することを意図するものではない。本発明で開示されている技術的範囲内で、当業者が容易に思いつく任意の変形または置き換えは、本発明の保護の範囲内に入るものとする。したがって、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に属するものとする。

11 基地局
12 コアネットワーク
21 プロセッサ
22 メモリ
23 通信インターフェース
24 通信バス
25 プロセッサ
41 第1の処理ユニット
42 第2の処理ユニット
43 第3の処理ユニット
44 第4の処理ユニット
51 処理モジュール
52 通信モジュール
53 記憶モジュール

Claims (13)

1. 伝送パス決定方法であって、前記方法は、
   第1のノードと第2のノードとの間の第1の候補パスグループを決定するステップであって、前記第1の候補パスグループは少なくとも1つの第1の候補パスを含み、前記第1の候補パスの少なくとも1つのそれぞれは同じパスコストを有し、前記第1のノードは各第1の候補パスのソースノードであり、前記第2のノードは各第1の候補パスの宛先ノードである、ステップと、
   前記第1のノードから前記第2のノードに送信されるパケットの伝送パスとして、前記少なくとも1つの第1の候補パスから第1のパスを選択するステップと、
   前記第2のノードから前記第1のノードに送信されるパケットの伝送パスとして第2のパスを決定するステップであって、前記第2のパスは前記第1のパスの反転パスである、ステップと
   を含み、
   第1の候補パスグループを決定する前記ステップが、
   前記第1の候補パスグループを決定するために、前記第1のノードのノードIDの値、および前記第2のノードのノードIDの値に基づいて、前記第1のノードをソースノードとして使用してパス計算を行うことを決定するステップ、または
   前記第1の候補パスグループ、および第2の候補パスグループを取得するために、前記第1のノードおよび前記第2のノードをソースノードとして別々に使用してパス計算を行い、かつ前記第1のノードのノードIDの値、および前記第2のノードのノードIDの値に基づいて、前記第1の候補パスグループを決定するステップであって、前記第2の候補パスグループは、少なくとも1つの第2の候補パスを含み、前記第2のノードは、各第2の候補パスの前記ソースノードであり、前記第1のノードは、各第2の候補パスの前記宛先ノードである、ステップ
   を特に含む
   方法。
2. 前記第1のパスを選択する前記ステップは、
   予め設定した第1のルールに基づいて前記第1のパスを選択するステップを含む、請求項1に記載の方法。
3. 前記予め設定した第1のルールが、
   前記第1の候補パスのソースノードからノード毎に、前記第1の候補パスグループの任意の2つの第1の候補パスのノードIDの値、および／または出口／入口ポート番号の値を比較すること
   である、請求項2に記載の方法。
4. 前記第2のパスを決定する前記ステップの前に、前記方法は、
   前記第2のパスを取得するために、前記第1のパスを反転するステップ
   をさらに含む、請求項1～3のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記第1の候補パスが、前記第1のノードと前記第2のノードとの間のパスコストが最も低いパスである、請求項1～4のいずれか一項に記載の方法。
6. 装置であって、
   第1のノードと第2のノードとの間の第1の候補パスグループを決定し、前記第1の候補パスグループは少なくとも1つの第1の候補パスを含み、前記第1の候補パスの少なくとも1つのそれぞれは同じパスコストを有し、前記第1のノードは各第1の候補パスのソースノードであり、前記第2のノードは各第1の候補パスの宛先ノードであり、
   前記第1のノードから前記第2のノードに送信されるパケットの伝送パスとして、前記少なくとも1つの第1の候補パスから第1のパスを選択し、
   前記第2のノードから前記第1のノードに送信されるパケットの伝送パスとして第2のパスを決定し、前記第2のパスは前記第1のパスの反転パスである
   ように構成され、
   前記第1の候補パスグループを決定するために、前記第1のノードのノードIDの値、および前記第2のノードのノードIDの値に基づいて、前記第1のノードをソースノードとして使用してパス計算を行うことを決定し、または
   前記第1の候補パスグループ、および第2の候補パスグループを取得するために、前記第1のノードおよび前記第2のノードをソースノードとして別々に使用してパス計算を行い、かつ前記第1のノードのノードIDの値、および前記第2のノードのノードIDの値に基づいて、前記第1の候補パスグループを決定し、前記第2の候補パスグループは、少なくとも1つの第2の候補パスを含み、前記第2のノードは、各第2の候補パスの前記ソースノードであり、前記第1のノードは、各第2の候補パスの前記宛先ノードである
   ようにさらに構成される
   装置。
7. 前記装置は、予め設定した第1のルールに基づいて前記第1のパスを選択するようにさらに構成される、請求項6に記載の装置。
8. 前記予め設定した第1のルールが、
   前記第1の候補パスのソースノードからノード毎に、前記第1の候補パスグループの任意の2つの第1の候補パスのノードIDの値、および／または出口／入口ポート番号の値を比較すること
   である、請求項7に記載の装置。
9. 前記第2のパスを決定する前に、前記装置は、
   前記第2のパスを取得するために、前記第1のパスを反転する
   ようにさらに構成される、請求項6～8のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記第1の候補パスが、前記第1のノードと前記第2のノードとの間のパスコストが最も低いパスである、請求項6～9のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記第1のパスが、セグメントルーティング(SR)トンネルであり、前記第2のパスが、SRトンネルである、請求項6～10のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記第1のパスが、SRベストエフォート(SR-BE)トンネルであり、前記第2のパスが、SR-BEトンネルである、請求項11に記載の装置。
13. 命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記命令がプロセッサによって実行されたとき、請求項1～5のいずれか一項に記載の方法を実行する、コンピュータ可読記憶媒体。

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