專利名稱：系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)分組交換路由器路由選擇方法和載體類型的選擇的制作方法
背景技術(shù)：
在通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中近來的一些進(jìn)展涉及采用支持應(yīng)用多種路由選擇方法和由多個(gè)可供使用的載體類型互連的通用分組交換路由器。這些網(wǎng)絡(luò)，通過合理選擇路由選擇方法和載體或載體組合，能高效率有效地支持許多不同類型業(yè)務(wù)的通信。然而，選擇路由選擇方法和載體類型對于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營方來說呈現(xiàn)為一個(gè)相當(dāng)大的難題。實(shí)際上，在需要支持多種業(yè)務(wù)類型的情況下，網(wǎng)絡(luò)的配置涉及按適當(dāng)比例選擇多種路由選擇方法和多個(gè)載體類型以最佳承載所要求的業(yè)務(wù)，從而使網(wǎng)絡(luò)更為適應(yīng)業(yè)務(wù)需求，作出這樣的選擇甚至還要困難。如果不僅業(yè)務(wù)密度而且業(yè)務(wù)類型隨時(shí)間出現(xiàn)改變，那末合理選擇就更成問題。因此有必要開發(fā)一種系統(tǒng)和方法，可以自動選擇最佳分配用于這樣的通信網(wǎng)絡(luò)的路由選擇方法和載體類型(也就是說，使路由選擇方法和載體類型適應(yīng)所承載的業(yè)務(wù))。
發(fā)明概要一些分組交換路由選擇節(jié)點(diǎn)互連在一起形成一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)。這些分組交換路由器之間的互連利用多個(gè)不同類型的載體實(shí)現(xiàn)。此外，每個(gè)分組交換路由器支持對可用的載體類型應(yīng)用多種路由選擇方法。有一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器監(jiān)測與處理所承載的業(yè)務(wù)有關(guān)的內(nèi)部網(wǎng)性能指示和表征系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)健康的當(dāng)前狀態(tài)。根據(jù)對系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)健康的估計(jì)，系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器選擇在每個(gè)分組交換路由器處得到支持的需對接的具體載體類型，以及選擇每個(gè)分組交換路由器需應(yīng)用的具體路由選擇方法，以最佳地與業(yè)務(wù)需求匹配。
附圖簡要說明從以下結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明中可以更完整地理解本發(fā)明的方法和裝置。在這些附圖中

圖1為可采用本發(fā)明的客戶機(jī)/服務(wù)器環(huán)境的無線通信網(wǎng)的方框圖；以及圖2為本發(fā)明的使路由選擇方法/載體適應(yīng)業(yè)務(wù)的選擇過程的流程圖。
詳細(xì)說明下面對示出可以采用本發(fā)明的客戶機(jī)/服務(wù)器環(huán)境的無線通信網(wǎng)的方框圖的圖1和示出本發(fā)明的使路由選擇方法/載體適應(yīng)業(yè)務(wù)的選擇過程的圖2進(jìn)行說明。在提供無線通信服務(wù)中，客戶機(jī)10包括多個(gè)支持通過無線接口14與多個(gè)移動臺(MS)16進(jìn)行用戶通信的基站(BS)12。服務(wù)器18包括一個(gè)移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)20，它具有一些功能塊，用來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信令傳送和控制22，使網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)部網(wǎng)對接的網(wǎng)關(guān)操作24，以及支持用戶接入諸如語音郵件、智能聯(lián)網(wǎng)(IN)之類的服務(wù)措施26。
使這些客戶機(jī)10與服務(wù)器18互連的是一個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)30，它包括多個(gè)支持基站12與移動業(yè)務(wù)交換中心20連接的邊緣路由器(ER)32和多個(gè)以至少一個(gè)幾乎完全結(jié)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)配置互連(36)成一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)38的分組交換路由器(PSR)34。在這個(gè)內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)有一些分組交換路由器34支持與邊緣路由器32的連接。系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)38內(nèi)分組交換路由器在物理層(OSI層1)上的互連36通過對多個(gè)可用的載體類型中所選的一個(gè)或一些載體類型的接口40實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明的語境中，“載體(bearer)”或者“載體類型(bearer type)”指的是利用信道連接(無論是虛擬的還是物質(zhì)的)建立雙向?qū)ΨQ、雙向非對稱或單向性的基于分組的通信措施。例如，系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)分組交換路由器34之間一部分(或許全部)可以通過它們的接口40利用諸如T1/T3鏈路之類的第一載體類型互連，而另一部分可以通過它們的接口利用諸如光纖鏈路之類的第二載體類型互連，也可能有些既可以利用第一載體類型也可以利用第二載體類型互連。當(dāng)然，可以理解，這第一和第二類型的載體可以是任何適當(dāng)?shù)姆纸M交換路由器互連載體(例如非屏蔽雙絞線、SONET之類)。每個(gè)分組交換路由器34還能實(shí)現(xiàn)一種或多種不同的路由選擇方法(在OSI層3)，例如開放式最短路徑優(yōu)先(OSPF)、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)、專用的網(wǎng)絡(luò)對網(wǎng)絡(luò)接口(PNNI)、內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議(IGRP)、路由選擇信息協(xié)議(RIP)之類(包括它們的變型)，以便通過所選的可用載體傳送分組。
這個(gè)網(wǎng)絡(luò)還包括一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器50(可以是以一個(gè)專家系統(tǒng)的形式實(shí)現(xiàn)的)，它不僅根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務(wù)需求而且還根據(jù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營方的優(yōu)先選擇對路由選擇方法和載體進(jìn)行選擇。為此，傳送控制器50包括一個(gè)性能控制功能塊52，不斷地監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)(具體地說是系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng))的表示業(yè)務(wù)需求的性能指示，諸如吞吐量、利用率、端到端延遲、分組延遲變化、插入延遲、標(biāo)簽空間的使用情況之類。概括地說，這些指示由功能塊52根據(jù)分組交換路由器34在它們的正常運(yùn)行中提供的與特性有關(guān)的數(shù)據(jù)得出(步驟100)。然后，功能塊52根據(jù)所得出的性能指示表征系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的當(dāng)前(和所預(yù)測的將來)“健康”狀態(tài)(步驟102)，這可以用一個(gè)評估算法來實(shí)現(xiàn)。所產(chǎn)生的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)健康表征可以呈現(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的一個(gè)總性能指數(shù)。作為一個(gè)例子，這個(gè)指數(shù)可以如下那樣得出。
網(wǎng)絡(luò)的邊緣路由器周期性地發(fā)送一些消息，例如在每個(gè)標(biāo)簽交換通路的基礎(chǔ)上更新它們的標(biāo)簽空間使用率(以百分比計(jì))、插入延遲(以秒計(jì))和總吞吐量(以比特/秒計(jì))。通常，這信息用一些“脈搏”消息(背景信令)提供。性能控制功能塊對這些指示周期性取樣(例如每30秒一次)，再用以下示范性的算法確定指數(shù)IndexIndex=(log(aTP×bID×1LSU)×10)]]>其中a＝155,000,000，根據(jù)連接的類型(在這種情況下為OC-3連接)為所測吞吐量選擇的比例常數(shù)；b＝0.01，為所測插入延遲選擇的比例常數(shù)；TP＝吞吐量(比特/秒)；ID＝插入延遲(秒)；以及LSU＝標(biāo)簽空間使用率(百分比)。給定了這個(gè)示范性的指數(shù)的表達(dá)式，在吞吐量為100Mbps、插入延遲為50msec和標(biāo)簽空間使用率為80％的情況下，所測得和計(jì)算出的對于這個(gè)系統(tǒng)的性能指數(shù)為-20(從-24舍入)(性能指數(shù)從最差的-20到最好的+20)。但是，如果吞吐量為1Mbps、插入延遲為1msec和標(biāo)簽空間使用率為90％，性能指數(shù)就為+12。
當(dāng)然，也可以用其他評估算法(如由系統(tǒng)運(yùn)營方選擇的)來處理這些性能指示和得出系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的這個(gè)總性能指數(shù)。
概括地說，性能控制功能塊52實(shí)現(xiàn)的過程首先是從分組交換路由器收集一定的涉及例如吞吐量、端到端延遲和使用率的采樣統(tǒng)計(jì)量。然后，通過分析程序處理這些采樣統(tǒng)計(jì)量，再由評估算法確定系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)運(yùn)行是否良好。最后，根據(jù)標(biāo)識運(yùn)行情況的指數(shù)(或者其他適當(dāng)?shù)臏y度)得出一個(gè)結(jié)果，反映這個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)。這個(gè)指數(shù)定期產(chǎn)生，加以處理(如在下面詳細(xì)說明的那樣)，不斷校正系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的物理組織(即路由選擇方法和載體類型)，使之更好地適應(yīng)業(yè)務(wù)需求。
傳送控制器50還包括一個(gè)控制信號路由選擇功能塊54，用來為系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，具體地說是為各個(gè)分組交換路由器34，從受到支持的多種路由選擇方法中選擇需用的路由選擇方法(步驟104)。這個(gè)選擇是由功能塊54根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的健康表征(例如，所得到的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的總性能指數(shù))和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營方對路由選擇方法的優(yōu)先選擇作出的。例如，在指數(shù)為+12(如上面所確定的那樣)、運(yùn)營方的優(yōu)先選擇為RIP而可用的有IGRP和RIP的情況下，一個(gè)示范性的法則體系可以優(yōu)先考慮運(yùn)營方的對RIP的優(yōu)先選擇，因?yàn)闉?12的指數(shù)是優(yōu)惠的指數(shù)。相反，在指數(shù)為-20(如上面所確定的那樣)、運(yùn)營方的優(yōu)先選擇為RIP、可用的有IGRP和RIP的情況下，這個(gè)示范性的法則體系會選擇IGRP，因?yàn)樗鼘β酚蛇x擇更新的影響小于RIP引起的影響。
響應(yīng)功能塊54所作出的選擇，系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器50向分組交換路由器34發(fā)布必要的控制信號和消息，這些路由器通過作出適當(dāng)?shù)倪x擇進(jìn)行響應(yīng)。
體系內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器50還包括一個(gè)內(nèi)容傳送功能塊56，用來為每個(gè)分組交換路由器34選擇從接口40支持的多個(gè)載體中選出的最好的載體或者載體組合(步驟106)，在物理互連每對要通信的分組交換路由器中使用。這個(gè)選擇由功能塊56按照一定的配置法則根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的健康表征(例如，如上面所提出的那樣得到的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的總性能指數(shù))、所選的路由選擇方法和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營方對載體的優(yōu)先選擇作出。例如，與路由協(xié)議IGRP、OSPF和RIP配合可用的載體有UTP、SONET、T1和光纖。如果指數(shù)為0，當(dāng)前的路由選擇定為RIP，而當(dāng)前的載體定為T1，那末配置法則就會命令作出改變，因?yàn)镽IP/T1特性是不穩(wěn)定的(從指數(shù)為0可知)。很可能這是由于在RIP要執(zhí)行許多路由選擇更新，而T1的靜態(tài)比特率迫使重發(fā)那些路由選擇更新。在這種情況下配置法則可以長期選擇OSPF路由協(xié)議和光纖載體，以便恢復(fù)穩(wěn)定。
響應(yīng)功能塊56作出的選擇，系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器50向分組交換路由器34發(fā)出必要的控制信號和消息，路由器就使適當(dāng)?shù)腛SI層1接口40利用所規(guī)定的載體或載體組合建立系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)的互連。
雖然系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器50示為一個(gè)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的分立節(jié)點(diǎn)，但當(dāng)然可以理解沒有必要一定這樣。事實(shí)上，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例用一個(gè)配置在網(wǎng)絡(luò)(或者系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng))各個(gè)物理節(jié)點(diǎn)內(nèi)的軟件/硬件模塊來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器50。例如，傳送控制器可以配置在邊緣和分組交換兩種類型的路由器內(nèi)。
實(shí)現(xiàn)進(jìn)行路由選擇方法/載體選擇的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器50(具體地說是所包括的功能塊52、54和56)的專家系統(tǒng)有賴于人工智能，以便模仿專家所表現(xiàn)的這種智能行為。專家系統(tǒng)含有一個(gè)知識庫和一個(gè)推理機(jī)。知識庫存有專門領(lǐng)域的知識(或者事實(shí))，而推理機(jī)控制推理處理和用戶接口。在本發(fā)明的情況下，專家系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)步驟104和106的操作，選擇路由選擇方法和載體，對一定的分組交換路由器34進(jìn)行配置。設(shè)計(jì)這樣一個(gè)作出優(yōu)化判決的專家系統(tǒng)是從事人工智能和專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)人員眾所周知的。因此，可以看到，如果給出了一定的與知識庫有關(guān)的數(shù)據(jù)，推理機(jī)就能為網(wǎng)絡(luò)選擇路由選擇方法和載體類型，以便提供一個(gè)對當(dāng)前業(yè)務(wù)需求優(yōu)化了的配置。
雖然在附圖中例示和在詳細(xì)說明中說明了本發(fā)明的方法和裝置的一些優(yōu)選實(shí)施例，但是很清楚，本發(fā)明并不局限于所揭示的這些實(shí)施例，在不背離以下權(quán)利要求書所明確的本發(fā)明的精神的情況下可以進(jìn)行種種調(diào)整、修改和替換。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)包括多個(gè)在一個(gè)核心網(wǎng)內(nèi)以至少部分結(jié)網(wǎng)的配置利用多個(gè)可用載體類型互連的分組交換路由器，每個(gè)分組交換路由器還支持多種路由選擇方法；以及一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器，用來監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務(wù)狀態(tài)，根據(jù)所監(jiān)測的業(yè)務(wù)需求選擇這些路由選擇方法中的某個(gè)路由選擇方法為分組業(yè)務(wù)選擇路由和選擇某個(gè)載體類型承載每對互連的分組交換路由器之間的分組業(yè)務(wù)。
2.如在權(quán)利要求1中所述的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，其中所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器包括一個(gè)性能控制功能塊，用來處理與業(yè)務(wù)有關(guān)的涉及業(yè)務(wù)狀態(tài)的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能指示，表征系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的健康情況。
3.如在權(quán)利要求2中所述的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，其中所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器還包括一個(gè)控制信號路由選擇功能塊，用來根據(jù)所確定的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)健康表征為系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的分組交換路由器選擇這些路由選擇方法中的某個(gè)路由選擇方法。
4.如在權(quán)利要求2中所述的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，其中所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器還包括一個(gè)內(nèi)容傳送功能塊，用來根據(jù)所確定的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)健康表征和所選的路由選擇方法選擇這些載體類型中的某個(gè)載體類型互連每對信元交換路由器。
5.如在權(quán)利要求4中所述的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，其中所述分組交換路由器對于這些載體類型中每個(gè)得到支持的載體類型各包括一個(gè)接口，所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器的內(nèi)容傳送功能塊還命令分組交換路由器根據(jù)對這些載體類型中某個(gè)得到支持的載體類型的選擇啟用適當(dāng)?shù)慕涌凇?br> 6.一種系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)包括多個(gè)在一個(gè)核心網(wǎng)內(nèi)以至少部分結(jié)網(wǎng)的配置利用多個(gè)可用載體類型互連的分組交換路由器，每個(gè)分組交換路由器支持多種路由選擇方法；以及一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器，用來監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務(wù)狀態(tài)，根據(jù)所監(jiān)測的業(yè)務(wù)需求選擇這些路由選擇方法中的某個(gè)路由選擇方法為分組業(yè)務(wù)選擇路由和選擇某個(gè)載體類型組合承載互連的各對分組交換路由器之間的分組業(yè)務(wù)。
7.如在權(quán)利要求6中所述的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，其中所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器包括一個(gè)性能控制功能塊，用來處理與業(yè)務(wù)有關(guān)的涉及業(yè)務(wù)狀態(tài)的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能指示，表征系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的健康情況。
8.如在權(quán)利要求7中所述的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，其中所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器還包括一個(gè)控制信號路由選擇功能塊，用來根據(jù)所確定的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)健康表征為系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的分組交換路由器選擇這些路由選擇方法中的某個(gè)路由選擇方法。
9.如在權(quán)利要求7中所述的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，其中所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器還包括一個(gè)內(nèi)容傳送功能塊，用來根據(jù)所確定的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)健康表征和所選的路由選擇方法選擇這些載體類型中的某個(gè)載體類型組合互連這些信元交換路由器。
10.如在權(quán)利要求9中所述的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，其中所述分組交換路由器包括一個(gè)支持對這些載體類型的連接的接口，所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器的內(nèi)容傳送功能塊還命令分組交換路由器根據(jù)選擇使這個(gè)接口可以用這些載體類型中所選的載體類型組合進(jìn)行連接。
11.如在權(quán)利要求9中所述的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)，其中所述系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)傳送控制器的內(nèi)容傳送功能塊還選擇分配選來互連信元交換路由器的載體類型組合的比例。
12.一種為一個(gè)由多個(gè)以至少部分結(jié)網(wǎng)的配置利用多個(gè)載體類型互連的、各支持多種路由選擇方法的分組交換路由器組成的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)對路由選擇方法和載體類型進(jìn)行選擇的方法，所述方法包括下列步驟監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務(wù)狀態(tài)，表征系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的健康情況；根據(jù)所確定的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的健康表征為系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的分組交換路由器選擇這些路由選擇方法中的某個(gè)路由選擇方法；以及根據(jù)所確定的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的健康表征和所選的路由選擇方法選擇某個(gè)載體類型或者某個(gè)載體類型組合互連各對信元交換路由器。
13.如在權(quán)利要求11中所述的方法，其中所述監(jiān)測步驟包括處理與業(yè)務(wù)有關(guān)的涉及業(yè)務(wù)狀態(tài)的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)性能、表征系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的健康情況的步驟。
全文摘要
一些各支持多種路由選擇方法的分組交換路由選擇節(jié)點(diǎn)(54)利用多個(gè)不同類型的載體互連(36)，形成一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)。響應(yīng)內(nèi)部網(wǎng)性能數(shù)據(jù)的輸入(100)和專家系統(tǒng)(58)的操作，這些分組交換路由器可以配置(104，106)成實(shí)現(xiàn)某個(gè)路由選擇方法和與某個(gè)載體類型或者載體類型組合對接，從而使系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)的一些部分更適合處理一定類型的業(yè)務(wù)。
文檔編號H04L12/56GK1391749SQ0081592
公開日2003年1月15日 申請日期2000年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月18日
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