WO2003034666A2 - Verfahren und vorrichtung zur optimierung der informationsübertragung in multiprotokollnetzwerken durch verwendung unterschiedlicher übertragungslayer - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur optimierung der informationsübertragung in multiprotokollnetzwerken durch verwendung unterschiedlicher übertragungslayer Download PDF

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WO2003034666A2
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    • H04L49/60—Software-defined switches
    • H04L49/602—Multilayer or multiprotocol switching, e.g. IP switching

Definitions

  • Information transfers in networks are i. d. Usually made at different levels. A corresponding OSI model describes the different levels and their protocols. So z. B. IP arranged in level three and TCP in a higher level. MPLS, on the other hand, can be found on a level below IP. The higher the protocol level, the more complex are the procedures that routers in particular have to carry out in order to be able to decide where the packet should be sent to. With MPLS, which is known from a large number of RFCs, on the other hand, only the MPLS label is used to decide which router exit the information packet must be routed to. With IP, on the other hand, a routing table must be used to decide which route to choose. Due to the size of the routing table, this can lead to complex processing. It is known to speed up the transmission by using special paths, i. d. Usually marked by a label, used for the transmission of information packages. The label is in the header of the
  • Information package arranged.
  • information streams are transmitted via physical paths, such as optical colors or fibers. It is also conceivable to reserve certain frequency ranges for paths.
  • Network allows you to modify the network so that the optimal protocol is selected at all times.
  • any participant decides whether it is better to switch to a different transmission layer for a certain type of information package. Should z. B. a large number of packets are sent to the same address, the router always has to make the same decision. If this information exchange takes place over a longer period of time, it is advantageous to switch to another layer.
  • the router can tell its predecessor, usually also a router, to send in the future all packets that correspond to a certain pattern, via a certain path that either already exists or that is still to be set up.
  • a certain label is given to the Transfer predecessor, which then decides whether another predecessor should be switched on in the path. This will make the choice of the transfer layer or
  • the routers usually send a request to change the transmission. However, this request does not have to be complied with. So it can e.g. For example, it may make sense to refuse the request if the previous router is already overloaded or the bandwidth of the previous connection is exhausted.
  • it is extremely easy to set up a new additional path by transmitting a new MPLS label to the previous router. The previous router then in turn notifies another previous router of another new label. This creates the equivalence classes known for MPLS, through which the routing takes place.
  • the request to set up a new path is preferably triggered by an event.
  • this event is a certain number of information packets that have the same destination address and that were sent over a certain period of time.
  • the described method can also be used in modern radio networks in which mobile subscribers move from one base station to another. If a subscriber moves from one base station to another, the information packets have to be redirected. In this case, the event could be the registration of the mobile subscriber at a new base station. The home router is then informed that it will send all packets in the future to forward to the new router via a certain path.
  • MPLS is the MPLS label.
  • other path-oriented transmission methods can be used as an alternative to MPLS. So z. B. ATM can be used in a corresponding embodiment. Used on optical transmission media
  • an attempt is made to use existing paths that have already been initialized. If such a path does not exist, this path is built from the destination to the source.
  • the paths are usually used. d. Usually by the sender tunneling the parcels. This means that it provides the IP information packets with a further header, generally an MPLS header with the corresponding MPLS label, and sends the information packets modified in this way via the path. Due to the fact that the MPLS header is much smaller and shorter, switching can be done very easily. The tunneling of the packets always takes place at the beginning of the path.
  • IP headers are replaced by MPLS headers. This is always an advantage if a reverse transformation is possible or if the destination of the path is clear.
  • a path can be implemented using multi-protocol lambda switching.
  • a path is through a color characterized, the previous participant being informed of the color of the path.
  • Another part of the invention is a device which is set up so that the method according to the invention is carried out.
  • it is a multi-protocol router that enables communication at different protocol levels.
  • Known routers in this area are i. d.
  • routing is used at a higher level and switching at a lower level.
  • Corresponding routers belong to the state of the art. They have switching fabrics that are special
  • Contain analysis units that make decisions about forwarding after determining the type of the package. These devices also have means to trigger the event that results in the sending of a message to the previous router. So it can be z. B. act as a counter or a timer and a management unit that set the counter high and start the timer to trigger an event when certain thresholds are exceeded or when a certain period of time is exceeded by certain information packets. There is also an analysis unit that examines the number of packets on a corresponding protocol layer. Here, the investigation is based on target and source addresses as well as other properties, such as. B. priorities or other routers that are explicitly intended for forwarding. A number of existing paths are stored in a memory area, from which statements about the source and the individual hops (routers) can be found. After the analysis unit has communicated information about the packages to the administrative unit, the
  • the message which is transmitted to the previous router, contains a request as to whether in the future further information packets which correspond to a specific scheme, e.g. B. have the same source and destination address, can be transmitted over a lower protocol level. An identification of the path is also given in this message.
  • a specific scheme e.g. B. have the same source and destination address
  • the subscribers In order to be able to process this request, the subscribers must have a network interface and include administrative units which are able to use the path for certain packets.
  • the packages are often tunneled.
  • the router To do this, the router must have the ability to pack packets of one type into packets of another type. This is done in the form already described above. To ensure high performance, special chipsets are provided that take on this task. Furthermore, a particularly fast memory is required for this, which permits copying operations at a high speed.
  • the headers of the information packets are exchanged by copying operations.
  • the analysis units and administrative units are also able to decide whether the path should be propagated to other predecessors or whether the path should start at the current router. This depends on where the end device is and how the bandwidth and the technical requirements of the previous participants.
  • it is a router for mobile networks, such as those used in the field of mobile phones. These routers have special properties in that they have to be able to register the mobile behavior of the subscribers and to carry out corresponding diversion operations. The packets are routed regularly. Should be a mobile
  • the router connected to the base station can ask the previous router 'in the form of a message about a new path to send further packets via the path communicated.
  • FIG. 1 shows the flow of information at different levels, the highest level IP, the MPLS below and is carried out in the lowest layer wavelength division multiplex;
  • FIG. 2 shows in detail on which layers the individual protocols are used;
  • FIG. 3 shows two alternatives for an optical switch based on MPLS, a lambda converter being provided in the preferred embodiment which implements MPLS on the optical color level;
  • FIGS. 4a-c show the sequence of the method according to the invention, IP packets first being sent via the network and the routers, in order to subsequently send a request from a router to a previous router, and then to switch the data traffic to tunneled MPLS packets.
  • Figures 1 and 2 show different layers on which protocols are built and with the help of which
  • FIG. 3 shows the structure of an optimal router which enables both MPLS on the electrical level and using a lambda converter 14 on the optical level.
  • E / O and O / E converters and an MPLS router 13 are required for electrical use.
  • the device has external ports 17, via which a connection to the outside world is established.
  • An optical crosspoint 12 serves to connect the individual outputs to one another.
  • Lambda splitter 15 and lambda combiner 16 serve to separate the individual colors or to bring them together.
  • the lambda converter 14 now has the task of deciding which output a particular color is to be switched to.
  • the optical crosspoint is controlled via control connections 18.
  • FIGS 4a to 4b show the sequence of the method in individual steps.
  • the last router makes a request 24 to the previous router, whether another transmission layer should not be selected in the future.
  • the last and penultimate router now transmit the information in tunneled MPLS packets 25. This step can be seen in FIG. 4c.

Abstract

Die Erfindung betriff ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austausch von paketorientierten Informationen in einem Netzwerk mit Teilnehmern, insbesondere Endgeräten und Routern, wobei die Kommunikation auf unterschiedlichen Protokollebenen erfolgt, insbesondere mit IP und MPLS, wobei die Teilnehmer, insbesondere die Router, die Entscheidungen über die Weiterverarbeitung der Informationspakete auf einer höheren Protokollebene, insbesondere einer IP-Ebene, treffen, in Abhängigkeit eines Ereignisse den Teilnehmer, von dem die Informationspakete stammen, durch eine Anfrage bitten, weitere Informationspakete, deren Typ das Ereignis ausgelöst haben, auf einer niedrigeren Protokollebene, insbesondere MPLS-Ebene, zu senden, wobei nach erfolgreicher Umstellung die Entscheidungen über die Weiterverarbeitung auf der niedrigeren Protokollebene erfolgen.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Optimierung der Informationsübertragung in Multiprotokollnetzwerken durch Verwendung unterschiedlicher Übertragungslayer
Informationsübertragungen in Netzwerken werden i. d. R. auf unterschiedlichen Ebenen vorgenommen. Ein entsprechendes OSI- Modell beschreibt die unterschiedlichen Ebenen und ihre Protokolle. So ist z. B. IP in Ebene drei angeordnet und TCP in einer darüberliegenden Ebene. MPLS ist hingegen in einer Ebene unterhalb von IP zu finden. Je höher die Protokollebene, desto komplexer sind die Verfahren, die insbesondere Router durchzuführen haben, um entscheiden zu können, wohin das Paket gesandt werden soll. Bei MPLS, das aus einer Vielzahl von RFCs bekannt ist, wird hingegen lediglich anhand des MPLS-Labels entschieden, zu welchem Ausgang des Routers das Informationspaket geleitet werden muss. Bei IP muss hingegen mit Hilfe einer Routingtabelle entschieden werden, welcher Weg auszuwählen ist. Aufgrund der Größe der Routingtabelle kann dies zu einer aufwändigen Verarbeitung führen. Es ist bekannt, die Übertragung zu beschleunigen, indem spezielle Pfade, i. d. R. durch Label gekennzeichnet, für die Übertragung von Informationspaketen verwendet werden. Hierbei wird das Label im Header des
Informationspaketes angeordnet. In besonderen Anordnungen werden Informationsströme über physische Pfade, wie optische Farben oder Fasern übertragen. Es ist ebenfalls denkbar, bestimmte Frequenzbereiche für Pfade zu reservieren.
Der Aufbau solcher Pfade erfolgte bis jetzt immer ausgehend vom Ursprung, d. h. von der Quelle der Informationen. Hierbei wurde von der Quelle ein Pfad aufgebaut, um dann über diesen Pfad die Informationspakete an das Ziel zu übertragen. Hierbei steht jedoch bereits beim Erzeugen des Pfades fest, welches Protokoll, d. h. welche Ebene, zu wählen ist. Hieraus kann entnommen werden, dass sowohl das Aufbauen des Pfades als auch das Senden der Informationspakete immer vom selben Teilnehmer, d. h. von der Quelle ausgehen. Dieser Ansatz verhindert das selbstständige Aufbauen von Pfaden, um das Netz zu beschleunigen, wodurch sich das Netzwerk nicht selbstständig modifizieren kann. Dies ist maßgeblich darauf zurückzuführen, dass der Quell-Teilnehmer die vollständigen Informationen über den Pfad verwaltet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, dass es den einzelnen Teilnehmern eines
Netzwerkes erlaubt, das Netzwerk so zu modifizieren, dass zu jedem Zeitpunkt das optimale Protokoll gewählt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch Verfahren und Vorrichtungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere
Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Grundsätzlich werden bekannte Verfahren so erweitert, dass das Ziel bzw. der Empfänger der Informationen entscheiden kann, ob ein anderes Protokoll gewählt werden soll, um dann nach einer positiven Entscheidungsfindung den Vorgängerteilnehmern mitzuteilen, dass ein anderes Protokoll zu wählen ist.
So entscheidet ein beliebiger Teilnehmer anhand der Wahl der Routen, ob für eine bestimmte Art von Informationspaketen besser auf einen anderen Übertragungslayer zu wechseln ist. Sollten z. B. eine Vielzahl von Paketen an die gleiche Adresse gesandt werden, so hat der Router immer die gleiche Entscheidung zu treffen. Wird über einen längeren Zeitraum dieser Informationsaustausch vorgenommen, so ist es von Vorteil, auf einen anderen Layer zu wechseln. Betrachtet man z. B. MPLS, so kann der Router seinem Vorgänger, i. d. R. auch einem Router, mitteilen, in Zukunft alle Pakete, die einem bestimmten Muster entsprechen, über einen bestimmten Pfad, der entweder schon besteht oder der noch einzurichten ist, zu senden. Hierbei wird ein bestimmtes Label an den Vorgänger übertragen, der dann entscheidet, ob ein weiterer Vorgänger in den Pfad eingeschaltet werden soll. Hierdurch wird die Wahl des Übertragungslayers bzw. der
Übertragungsebene dezentral im Netzwerk durchgeführt, wodurch eine dynamische Anpassung sichergestellt werden kann.
I. d. R. senden die Router eine Anfrage mit der Bitte, die Übertragung umzustellen. Dieser Bitte muss jedoch nicht entsprochen werden. So kann es z. B. sinnvoll sein, die Bitte abzulehnen, wenn bereits der vorhergehende Router überlastet ist oder die Bandbreite der vorhergehenden Verbindung ausgereizt ist. Im Bereich von MPLS ist es ausgesprochen einfach, einen neuen weiteren Pfad aufzubauen, indem dem vorhergehenden Router ein neues MPLS-Label übermittelt wird. Der vorhergehende Router teilt dann wiederum einem weiteren vorhergehenden Router ein weiteres neues Label mit. So entstehen die für MPLS bekannten Äquivalenzklassen, über die das Routen erfolgt.
Die Anfrage zum Einrichten eines neuen Pfades wird vorzugsweise durch ein Ereignis ausgelöst . In einer bevorzugten A sführungsform handelt es sich bei diesem Ereignis um eine bestimmte Anzahl von Informationspaketen, die die gleiche Zieladresse aufweisen und die über einen bestimmten Zeitraum gesandt wurden. Andere- Formen von
Ereignissen sind jedoch denkbar. So kann z. B. das Bedürfnis einer besonders hohen Quality of Service (QoS)zum Auslösen dieses Ereignisses führen.
In modernen Funknetzen, bei denen sich mobile Teilnehmer von einer Basisstation zu einer anderen bewegen, kann das beschriebene Verfahren ebenfalls eingesetzt werden. Sollte sich ein Teilnehmer von einer Basisstation zu einer anderen bewegen, so bedarf es eines Umlenkens der Informationspakete. In diesem Falle könnte das Ereignis das Anmelden des mobilen Teilnehmers an einer neuen Basisstation sein. Dem Heimat- Router wird dann mitgeteilt, dass er in Zukunft alle Pakete über einen bestimmten Pfad an den neuen Router weiterzuleiten hat.
Bei der Anfrage, die sich unter Umständen über mehrere Router erstrecken kann, wird i. d. R. die Identifikation des Pfades sofort mitgeteilt. Bei MPLS handelt es sich hierbei um das MPLS-Label. Andere pfadorientierte Übertragungsverfahren können jedoch alternativ zu MPLS eingesetzt werden. So kann z. B. ATM in einer entsprechenden Ausgestaltung verwendet werden. Auf optischen Übertragungsmedien eingesetzte
Verfahren, z. B. Lambda-MPLS (MPλS) , sind auch vorstellbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird versucht, bereits bestehende Pfade, die bereits initialisiert wurden, zu verwenden. Sollte ein solcher Pfad nicht existieren, so wird dieser Pfad vom Ziel zur Quelle aufgebaut.
Die Verwendung der Pfade erfolgt i. d. R. dadurch, dass der Versender die Pakete tunnelt. Das heißt, er versieht die IP- Informationspakete mit einem weiteren Header, im Allgemeinen einem MPLS-Header mit dem entsprechenden MPLS-Label, und schickt die so modifizierten Informationspakete über den Pfad. Aufgrund des Umstandes, dass der MPLS-Header weitaus kleiner und kürzer ist, kann ein Switching sehr leicht vorgenommen werden. Das Tunneln der Pakete findet immer am Anfang des Pfades statt.
In einer alternativen Ausführungsform kann jedoch vorgesehen werden, dass die IP-Header durch MPLS-Header ersetzt werden. Dies ist immer dann von Vorteil, wenn eine Rücktransformation möglich ist, oder das Ziel des Pfades eindeutig ist.
Sollten optische Übertragungsmedien, insbesondere Glasfasern, eingesetzt werden, so kann ein Pfad durch Multi-Protocol- Lambda-Switching realisiert werden. In einer besonders effektiven Aus ührungsform ist ein Pfad durch eine Farbe gekennzeichnet, wobei dem vorhergehenden Teilnehmer die Farbe des Pfades mitgeteilt wird.
Ein weiterer Teil der Erfindung ist eine Vorrichtung, die so eingerichtet ist, dass das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird. Insbesondere handelt es sich um einen Multiprotokoll-Router, der eine Kommunikation auf unterschiedlichen Protokollebenen ermöglicht. Bekannte Router in diesem Bereich sind i. d. R. so eingerichtet, dass sie IP- Pakete und MPLS- Pakete über entsprechende Ports weiterleiten können. Man spricht auch davon, dass auf höherer Ebene Routing eingesetzt wird und auf niedriger Ebene Switching. Diese Begriffe werden hier jedoch nicht so fein unterschieden. Entsprechende Router gehören zum Stand der Technik. Sie weisen Switching-Fabrics auf, die besondere
Analyseeinheiten enthalten, die nach Feststellung der Art des Paketes Entscheidungen über das Weiterleiten treffen. Diese Vorrichtungen weisen weiterhin Mittel auf, um das Ereignis auszulösen, das zum Senden einer Nachricht an den vorherigen Router führt. So kann es sich z. B. um einen Zähler oder einen Timer und eine Verwaltungseinheit handeln, die den Zähler hoch setzen und den Timer starten, um beim Übertreten eines bestimmten Schwellenwertes oder beim Übertreten einer bestimmten Zeitdauer durch bestimmte Informationspakete ein Ereignis auszulösen. Weiterhin ist eine Analyseeinheit vorhanden, die die Anzahl von Paketen auf einem entsprechenden Protokoll-Layer untersucht. Hierbei erfolgt die Untersuchung auf der Basis von Ziel- und Quelladressen sowie weiteren Eigenschaften, wie z. B. Prioritäten oder weiteren Routern, die für die Weiterleitung explizit bestimmt sind. In einem Speicherbereich sind eine Reihe von bestehenden Pfaden abgelegt, denen man Aussagen über die Quelle sowie die einzelnen Hops (Router) entnehmen kann. Nachdem die Analyseeinheit der Verwaltungseinheit Informationen über die Pakete mitgeteilt hat, wird beim
Auslösen eines Ereignisses auf den Speicherbereich mit den Pfaden zugegriffen, um dem vorherigen Router oder ggf. der weiter entfernt liegenden Quelle mitzuteilen, dass in Zukunft ein anderer Pfad zu wählen ist. Diese Mitteilung wird über eine Netzwerkschnittstelle versandt. So können der vorhergehende Router beziehungsweise die Quelle durch eine entsprechende IP-Adresse angesprochen werden oder durch
Verwendung eines bestimmten Pfades, der nur dazu eingesetzt wird, Kontrollnachrichten zwischen den Netzwerkkomponenten auszutauschen. Andere Modelle zum Austausch von Informationen zwischen den Routern sind ebenfalls denkbar. Die Nachricht, die an den vorhergehenden Router übermittelt wird, enthält eine Anfrage, ob in Zukunft weitere Informationspakete, die einem bestimmten Schema entsprechen, die z. B. die gleiche Quell- und Zieladresse aufweisen, über eine niedrigere Protokollebene übermittelt werden können. Weiterhin wird in dieser Nachricht eine Identifikation des Pfades mitgeteilt.
Um diese Anfrage verarbeiten zu können, müssen die Teilnehmer eine Netzwerkschnittstelle aufweisen und Verwaltungseinheiten umfassen, die in der Lage sind, den Pfad für bestimmte Pakete zu verwenden. Oftmals werden die Pakete getunnelt. Hierzu muss der Router die Fähigkeit aufweisen, Pakete eines bestimmten Typs in Pakete eines anderen Typs einzupacken. Dies erfolgt in der bereits oben geschilderten Form. Um entsprechende, hohe Leistungen sicherzustellen, sind spezielle Chipsätze vorgesehen, die diese Aufgabe übernehmen. Weiterhin benötigt man hierfür einen besonders schnellen Speicher, der Kopieroperationen mit einer hohen Geschwindigkeit zulässt. In einer alternativen Ausführungsform werden durch Kopieroperationen die Header der Informationspakete ausgetauscht.
Die Analyseeinheiten und Verwaltungseinheiten sind ebenfalls in der Lage zu entscheiden, ob der Pfad noch zu weiteren Vorgängern propagiert werden soll, oder ob der Pfad am aktuellen Router beginnen soll. Dies hängt davon ab, wo sich das Endgerät befindet und wie die Bandbreite und die technischen Voraussetzungen der vorhergehenden Teilnehmer sind.
In einer speziellen Ausführungsform handelt es sich um einen Router für mobile Netzwerke, wie sie im Handybereich eingesetzt werden. Diese Router weisen insoweit besondere Eigenschaften auf, als dass sie in der Lage sein müssen, das mobile Verhalten der Teilnehmer zu registrieren und entsprechende Umleitungsoperationen vorzunehmen. Hierbei werden regelmäßig die Pakete geroutet. Sollte ein mobiler
Teilnehmer an einer neuen Basisstation in Verbindung stehen, so kann der mit der Basisstation verbundene Router dem vorhergehenden Router 'in Form einer Mitteilung über einen neuen Pfad bitten, weitere Pakete über den mitgeteilten Pfad zu senden.
Die folgenden Figuren zeigen mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es zeigen:
Figur 1 den Informationsfluss auf unterschiedlichen Ebenen, wobei die höchste Ebene IP, die darunter liegende MPLS ist und in der untersten Schicht Wavelength- Division-Multiplex vorgenommen wird; Figur 2 zeigt im Detail, auf welchen Schichten die einzelnen Protokolle eingesetzt werden;
Figur 3 zeigt zwei Alternativen für einen optischen Switch, der auf MPLS basiert, wobei in der bevorzugten Ausführungsform ein Lambda-Konverter vorgesehen ist, der MPLS auf der optischen Farbebene realisiert; Figuren 4a-c den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei zuerst IP-Pakete über das Netzwerk und die Router gesandt werden, um im Folgenden eine Anfrage von einem Router an einen vorherigen Router zu senden, um dann den Datenverkehr auf getunnelte MPLS- Pakete umzustellen. Die Figuren 1 und 2 zeigen unterschiedliche Layer, auf denen Protokolle aufbauen und mit Hilfe derer ein
Informationsaustausch erfolgt. Im optimalen Fall erfolgt die Entscheidung, wohin Pakete zu senden sind, auf dem niedrigsten Layer, da auf diesem sehr einfache Paketeinformationen vorliegen und eine schnelle Entscheidungsfindung möglich ist. Je höher der Layer des Protokolls, desto komplexer sind die Entscheidungen und desto mehr Informationen benötigt man, die in separaten Speicherbereichen abgelegt sind. Bei der Verwendung eines optischen Übertragungsmediums, z. B. von Glasfasern, ist es von Vorteil, wenn die Entscheidungen bereits auf der Ebene des Lichtes oder der verwendeten Faser getroffen werden können .
Die Figur 3 zeigt den Aufbau eines optimalen Routers, der sowohl MPLS auf der elektrischen Ebene ermöglicht als auch unter Verwendung eines Lambda-Konverters 14 auf der optischen Ebene. Für den elektrischen Einsatz sind E/O- und O/E- Konverter und ein MPLS-Router 13 notwendig. Die Vorrichtung weist externe Ports 17 auf, über die eine Verbindung mit der Außenwelt hergestellt wird. Ein optischer Crosspoint 12 dient dazu, die einzelnen Ausgänge miteinander zu verbinden. Lambda-Splitter 15 und Lambda-Combiner 16 dienen dazu, die einzelnen Farben auseinander zu führen beziehungsweise um sie zusammen zu führen. Der Lambda-Konverter 14 hat nun die Aufgabe zu entscheiden, auf welchen Ausgang eine bestimmte Farbe zu schalten ist. Über Kontrollverbindungen 18 wird der optische Crosspoint gesteuert.
Die Figuren 4a bis 4b zeigen in einzelnen Schritten den Ablauf des Verfahrens .
Ein Netzwerk 20, das aus mehreren Routern 21 und Endgeräten 22 besteht, übermittelt über eine Netzwerkverbindung IP-
Pakete 23 vom Endgerät A zum Endgerät B. Der letzte Router stellt, wie in Figur 4b zu sehen ist, eine Anfrage 24 an den vorhergehenden Router, ob nicht in Zukunft ein anderer Übertragungslayer zu wählen sei. Nach einer Zustimmung übertragen nun der letzte und vorletzte Router die Informationen in getunnelten MPLS-Paketen 25. Dieser Schritt ist Figur 4c zu entnehmen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Austausch von paketorientierten Informationen in einem Netzwerk mit Teilnehmern, insbesondere Endgeräten und Routern, wobei die Kommunikation auf unterschiedlichen Protokollebenen erfolgt, insbesondere mit
IP und MPLS, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilnehmer, insbesondere die Router, die Entscheidungen über die Weiterverarbeitung der Informationspakete auf einer höheren Protokollebene, insbesondere der IP-Ebene, treffen, in Abhängigkeit eines Ereignisse dem Teilnehmer, von dem die Informationspakete stammen, durch eine Anfrage bitten, weitere Informationspakete, deren Typ das Ereignis ausgelöst haben, auf einer niedrigeren Protokollebene, insbesondere MPLS-Ebene, zu senden, wobei nach erfolgreicher Umstellung die Entscheidungen über die Weiterverarbeitung auf der niedrigeren Protokollebene erfolgen.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Ereignis für die Anfrage zur Änderung der Protokollebene aufgrund einer Analyse der Informationspakete erzeugt wird, wobei nach Überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes für identische Entscheidungen das Ereignis ausgelöst wird.
3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ereignis für die Anfrage zur Änderung der Protokollebene in einem Funknetz dann ausgelöst wird, wenn ein mobiler Teilnehmer eine
Basisstation wechselt und dadurch die Informationspakete über einen anderen Router laufen.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der das Ereignis auslösende Teilnehmer den vorhergehenden Teilnehmern eine Identifikation für einen bestehenden Pfad, insbesondere einen MPLS-Pfad, mitteilt.
5. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pfad erzeugt wird, falls ein solcher nicht besteht, in dem ausgehend vom Teilnehmer, der das Ziel darstellt, bis zum Teilnehmer, der die Quelle darstellt, Reservierungen für den Pfad vorgenommen werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der das Ereignis ι auslösende Teilnehmer ein MPLS-Label, das den Pfad repräsentiert, zum vorhergehenden Teilnehmer übermittelt.
7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das veränderte MPLS-Label weitergereicht wird bis zum Teilnehmer, der die Quelle repräsentiert.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilnehmer bekannte Router sind, die IP-Informationspakete routen, wobei die Teilnehmer um Switching-Fähigkeiten erweitert wurden, die es ihnen erlauben, MPLS-Pakete weiterzuleiten.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilnehmer, der den Anfang des Pfades ausmacht, i. d. R. der Quell- Teilnehmer, die IP-Informationspakete in MPLS-Pakete tunnelt.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilnehmer, der den Anfang des Pfades ausmacht, i. d. R. der Quell- Teilnehmer, die IP-Header durch einen MPLS-Header ersetzt.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei optischen Übertragungsmedien ein Pfad durch Multi-Protocol-Lambda- Switching realisiert wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei optischen
Übertragungsmedien ein Pfad durch eine Farbe gekennzeichnet ist, wobei dem vorhergehenden Teilnehmer die Farbe des Pfades mitgeteilt wird.
13. Vorrichtung, insbesondere Router, zum Austausch von paketorientierten Informationen in einem Netzwerk mit Teilnehmern, mit Mitteln, die eine Kommunikation auf unterschiedlichen Protokollebenen ermöglichen, insbesondere auf IP-Ebene und MPLS-Ebene, gekennzeichnet durch
Mittel zum Ausführen des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche .
14. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Vorrichtungsanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Analyseeinrichtung vorhanden ist, die den Informationsfluss auf der höheren Protokollebene untersucht, um beim Übertreten eines bestimmten Schwellenwertes und/oder dem Übertreten einer bestimmten Zeitdauer durch bestimmte Informationspakete ein Ereignis auszulösen, um danach einen Pfad, insbesondere einen MPLS-Pfad, zu bestimmen, der über eine Netzwerkschnittstelle einem vorhergehenden Teilnehmer übermittelt wird, mit der Anfrage, den Typ von Informationspaketen, die das Ereignis ausgelöst haben, in Zukunft über diesen Pfad zusenden, der in einer niedrigeren Übertragungsebene angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Routing- Mittel vorhanden sind, insbesondere zum Routen von IP- Paketen, und Switching-Mittel, insbesondere zum Switchen von MPLS-Paketen, wobei die Switching-Mittel vorzugsweise als Switching-Fabrics ausgebildet sind, wobei die Pakete nach einer Analyse den richtigen Mitteln zugewiesen werden.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Empfangseinheit vorhanden ist, die die Anfrage einer nachfolgenden Vorrichtung empfängt und interpretiert, um dann ggf. eine Anfrage an eine weitere vorhergehende Vorrichtung zu erzeugen, wodurch der Pfad weiterpropagiert wird, oder um eine Einstellung zu veranlassen, in der bestimmte
Informationspakete der höheren Protokollebene über den Pfad weitergeschickt werden.
17. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Vorrichtungsanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die
Informationspakete, bevor sie über den Pfad weiter geschickt werden, in Informationspaketen der niedrigeren Ebene getunnelt werden, oder ihr Header ausgetauscht wird.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Router oder Komponenten in einem Netzwerk für mobile Teilnehmer handelt.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die Multi-Protokoll-Lambda-Switching ermöglichen, wobei vorzugsweise ein Pfad über eine entsprechende Farbe, die durch ein Glasfaserkabel übertragen wird, gekennzeichnet ist.
PCT/DE2002/003827 2001-10-11 2002-10-10 Verfahren und vorrichtung zur optimierung der informationsübertragung in multiprotokollnetzwerken durch verwendung unterschiedlicher übertragungslayer WO2003034666A2 (de)

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