專利名稱：路由收斂時(shí)間的動(dòng)態(tài)減少的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及無(wú)線通信單元和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，更具體地涉及動(dòng)態(tài)確定在通信網(wǎng)絡(luò)中使用的路由收斂。
背景技術(shù)：
通信網(wǎng)絡(luò)中的路由器在接收到分組之后，可以讀取該分組的路由信息，選擇路由，然后將該分組轉(zhuǎn)送到在路由中的下一個(gè)路由器。該路由器可以收集關(guān)于網(wǎng)絡(luò)上的路由的信息，這些信息可以用于當(dāng)轉(zhuǎn)送分組時(shí)執(zhí)行路由選擇。當(dāng)該路由器檢測(cè)到在當(dāng)前路由拓?fù)渲械泥従勇酚善鞯墓收蠒r(shí)，路由拓?fù)涞氖諗堪凑绽珂溄訝顟B(tài)路由協(xié)議發(fā)生，該協(xié)議例如首選開型最短路徑(OSPF)和中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)(IS-IS)。
收斂包括這樣的過(guò)程，其中路由器選擇到達(dá)被故障影響的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的替換路徑。收斂傳統(tǒng)地是由路由器執(zhí)行的三步過(guò)程，其包括(1)實(shí)際故障的檢測(cè)；(2)使用拓?fù)湫畔⒌穆酚赏負(fù)涞脑儆?jì)算，以獲取到路由信息中的目標(biāo)的替換路由；以及(3)更新在路由器中的路由表。傳統(tǒng)地，這三個(gè)步驟以順序方式發(fā)生。因此，收斂的總時(shí)間是這些步驟的每個(gè)所用時(shí)間的總和。


附圖中相同參考數(shù)字表示相同或功能類似的元件，這些附圖連同以下的詳細(xì)說(shuō)明被包括在說(shuō)明書中并形成其的部分，起到進(jìn)一步說(shuō)明優(yōu)選實(shí)施例以及解釋根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)原理和優(yōu)點(diǎn)的作用。
圖1是說(shuō)明根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例的示例性通信網(wǎng)絡(luò)中用于傳輸和接收分組的簡(jiǎn)化和代表裝置；
圖2是描述根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例的通信網(wǎng)絡(luò)的示例性路由器的部分的框圖；圖3是說(shuō)明根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例的通信網(wǎng)絡(luò)的路由器的故障的檢測(cè)的時(shí)序圖；圖4是說(shuō)明根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例在通信網(wǎng)絡(luò)上檢測(cè)到的準(zhǔn)確通信的示例性圖案的時(shí)序圖；圖5是根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例的在通信網(wǎng)絡(luò)上檢測(cè)到的不準(zhǔn)確通信的示例性圖案的時(shí)序圖；圖6是描述根據(jù)多個(gè)示例性和替換示例性實(shí)施例的用于預(yù)測(cè)在通信網(wǎng)絡(luò)中的鄰居的行為的示例性過(guò)程的流程圖；圖7是描述根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例的在路由器處的分組處理的示例性部分的流程圖。
具體實(shí)施例方式
總的來(lái)說(shuō)，本公開涉及通信系統(tǒng)，例如企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩式無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)等，其經(jīng)常與例如無(wú)線通信裝置或單元相關(guān)聯(lián)，所述無(wú)線通信裝置或單元經(jīng)常被稱為通信單元，例如與通信系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的具有發(fā)送和/或接收通信的能力的蜂窩式電話或雙向無(wú)線電設(shè)備等。這些通信系統(tǒng)可以進(jìn)一步提供例如聲音和數(shù)據(jù)通信服務(wù)這樣的服務(wù)。更具體地，多個(gè)創(chuàng)造性概念和原理實(shí)施在通信系統(tǒng)、其部分以及其中用于在通信網(wǎng)絡(luò)上為與到通信單元的呼叫相關(guān)聯(lián)的分組確定路由的方法中。
要注意術(shù)語(yǔ)通信單元在這里可與用戶單元、無(wú)線用戶單元、無(wú)線用戶裝置等互換地使用。這些術(shù)語(yǔ)的每個(gè)表示普通地與用戶相關(guān)聯(lián)的裝置以及典型地可以例如根據(jù)服務(wù)協(xié)議與公用網(wǎng)絡(luò)一起使用或可以在例如企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的專用網(wǎng)絡(luò)中使用的無(wú)線移動(dòng)裝置。這種單元的例子包括個(gè)人數(shù)字助理、個(gè)人設(shè)置鍵盤以及設(shè)置用于無(wú)線操作的個(gè)人計(jì)算器、蜂窩手持機(jī)或裝置或它們的等效物，只要這些單元被布置和構(gòu)造用于在通信網(wǎng)絡(luò)中的操作。
特別引起人的興趣的通信系統(tǒng)和通信單元是那些提供或便利在蜂窩廣域網(wǎng)(WAN)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)無(wú)線廣域網(wǎng)和集成數(shù)字增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)以及它們的變體或改進(jìn)上的聲音、其他音頻、視頻和/或其他圖像通信服務(wù)或數(shù)據(jù)或消息發(fā)送服務(wù)的通信系統(tǒng)和通信單元。提供在蜂窩廣域網(wǎng)(WAN)上的服務(wù)的通信系統(tǒng)和通信單元例如傳統(tǒng)雙向系統(tǒng)和裝置，多種蜂窩電話系統(tǒng)，其包括模擬和數(shù)字蜂窩、CDMA(碼分多址)及其變體、GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))、GPRS(通用分組無(wú)線系統(tǒng))、2.5G和3G系統(tǒng)例如UMTS(全球移動(dòng)電信服務(wù))系統(tǒng)?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)無(wú)線廣域網(wǎng)比如802.16、802.20或Flarion。
進(jìn)一步地或者作為替代地，感興趣的無(wú)線通信單元或裝置可以具有短范圍無(wú)線通信性能，通常表示為WLAN(無(wú)線局域網(wǎng))性能，例如IEEE 802.11、藍(lán)牙或優(yōu)選使用CDMA、跳頻、OFDM(正交頻分復(fù)用)或TDMA(時(shí)分多址)接入技術(shù)以及多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的一個(gè)或多個(gè)的等等，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議例如TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)、UDP/UP(通用數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議/通用協(xié)議)、IPX/SPX(分組間交換/順序分組交換)、Net BIOS(網(wǎng)絡(luò)基本輸入輸出系統(tǒng))或其他協(xié)議結(jié)構(gòu)?？蛇x擇地，感興趣的無(wú)線通信單元或裝置可以經(jīng)由硬布線接口例如電纜和/或連接器使用例如TCP/IP、UDP/IP、IPX/SPX或Net BIOS的協(xié)議來(lái)連接到LAN。
下面的公開用來(lái)進(jìn)一步以生效方式來(lái)解釋執(zhí)行本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的最佳模式。本公開進(jìn)一步被提供以增強(qiáng)對(duì)于本發(fā)明的創(chuàng)造性原理和優(yōu)點(diǎn)的理解和評(píng)估，而不是用來(lái)以任何方式限制本發(fā)明。本發(fā)明單獨(dú)由附加的權(quán)利要求來(lái)限定，該權(quán)利要求包括在此申請(qǐng)的未決期間進(jìn)行的任何修改以及如提出的那些權(quán)利要求的所有等效物。
進(jìn)一步知道，相關(guān)術(shù)語(yǔ)例如第一和第二的任何使用，是單單用來(lái)將一個(gè)從另一實(shí)體、項(xiàng)或行為區(qū)分開，而不是必須要求或暗示在這些實(shí)體、項(xiàng)或行為之間的任何實(shí)際的這些關(guān)系或順序。注意到一些實(shí)施例可以包括多個(gè)過(guò)程和/或步驟，其可以以任何順序執(zhí)行，除非清楚地或者必要地限制為特定順序；也就是沒(méi)有這樣限制的過(guò)程或者步驟可以以任何順序執(zhí)行。
在執(zhí)行時(shí)，很多創(chuàng)造性的功能和很多創(chuàng)造性原理可以利用或者在軟件或集成電路(IC)中來(lái)支持，例如數(shù)字信號(hào)處理器和用于此的軟件或應(yīng)用特殊的IC。盡管可能顯著效果和很多設(shè)計(jì)選擇由例如可用時(shí)間、現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)考慮來(lái)促成，預(yù)期本領(lǐng)域技術(shù)人員在這里公開的概念和原理的引導(dǎo)下，將容易地能夠利用最少的實(shí)驗(yàn)來(lái)產(chǎn)生這樣的軟件指令或IC。因此，為了簡(jiǎn)潔以及最小化混淆根據(jù)本發(fā)明的原理和概念的任何風(fēng)險(xiǎn)，即使有任何對(duì)于這些軟件和IC的進(jìn)一步討論，也將限制于關(guān)于優(yōu)選實(shí)施例使用的原理和概念的本質(zhì)。
如以下進(jìn)一步討論的，多個(gè)創(chuàng)造性原理及其組合被有利地應(yīng)用，以減少網(wǎng)絡(luò)收斂所用的時(shí)間。一個(gè)或更多實(shí)施例使用來(lái)自鄰居路由器的反饋。在通信網(wǎng)絡(luò)上的路由器監(jiān)控在該通信網(wǎng)絡(luò)中的鄰居路由器的行為，以確認(rèn)該鄰居路由器是否在通信中。例如，傳統(tǒng)的“你好(hello)”消息可以從鄰居路由器周期性地預(yù)期，或可以確認(rèn)物理連接?？紤]包括與確認(rèn)通信連接相關(guān)的路由器的行為的圖案的過(guò)去歷史記錄的信息，可以預(yù)測(cè)用于確認(rèn)通信連接的鄰居路由器的行為，并且可以減少在路由收斂中使用的時(shí)間。
根據(jù)示例性的實(shí)施例和替換示例性實(shí)施例，從鄰居路由器周期性地接收到傳統(tǒng)“你好”消息，并連同任何其他相關(guān)信息存儲(chǔ)在例如歷史記錄中，該相關(guān)信息例如關(guān)于到達(dá)的時(shí)間的信息。根據(jù)該歷史記錄，可以確定反映鄰居路由器的精確性的信息，例如在兩個(gè)“你好”消息之間的平均時(shí)間、抖動(dòng)(也就是在兩個(gè)“你好”消息之間的周期的變化和/或相對(duì)于平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。利用該信息，路由器可以預(yù)測(cè)合理的預(yù)期最大等待時(shí)間，在該時(shí)間之后可以確定鄰居路由器(或其路徑)已經(jīng)發(fā)生故障或至少可能發(fā)生了故障。最大等待時(shí)間指示這樣的時(shí)期，其充分長(zhǎng)以讓路由器從特定鄰居路由器接收例如下一個(gè)“你好”消息。
路由器可以為連接到其的每個(gè)鄰居維持此信息。不同的鄰居路由器等待時(shí)間不同，和/或可以隨著時(shí)間波動(dòng)。例如，如果一個(gè)鄰居路由器具有從平均時(shí)期偏差很小的“你好”消息的很準(zhǔn)確傳送的過(guò)去歷史記錄，在超出平均時(shí)期的很長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有接收到一個(gè)“你好”消息之后，該路由器依然激活的機(jī)會(huì)相當(dāng)?shù)?。另一方面，如果另一路由器具有很不精確且波動(dòng)的“你好”消息傳輸?shù)倪^(guò)去歷史記錄，該路由器在相同時(shí)期沒(méi)有接收到一個(gè)“你好”消息之后依然激活的機(jī)會(huì)可能高些。
根據(jù)示例性實(shí)施例和替換示例性實(shí)施例，鄰居路由器故障檢測(cè)和后來(lái)的路由收斂可以基于在過(guò)去歷史例如在采樣周期上的“你好”消息的時(shí)序上觀測(cè)到的路由器的行為來(lái)執(zhí)行。傳統(tǒng)故障檢測(cè)技術(shù)要求在路由器上配置固定計(jì)時(shí)周期，例如OSPF(首選開型最短路徑)協(xié)議中的router_dead_timer；在固定計(jì)時(shí)周期期滿之后還沒(méi)有得到連接確認(rèn)例如“你好”消息，則鄰居路由器被認(rèn)為發(fā)生故障或已經(jīng)發(fā)生了故障，以及收斂發(fā)生以除去故障的路由器(或具有故障的路由器的路徑)?；谟^測(cè)到的行為來(lái)檢測(cè)路由器故障允許對(duì)于故障的開始(onset)的更精確檢測(cè)。更短的網(wǎng)絡(luò)收斂可以允許分組的更快再路由?？梢詳y帶對(duì)于適時(shí)連續(xù)性(timely continuity)敏感的數(shù)據(jù)的分組通信量需要快速收斂，該分組通信量例如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議語(yǔ)音(VoIP)、其他音頻通信、視頻通信和/或其他圖像通信。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，當(dāng)路由器檢測(cè)到基于觀測(cè)到的行為的計(jì)時(shí)器對(duì)于鄰居路由器已經(jīng)過(guò)期時(shí)，路由器可以被認(rèn)為可能已經(jīng)故障。路由器可以在傳統(tǒng)路由器靜止間隔期滿之前開始新路由的拓?fù)湓儆?jì)算。有利地，路由器可以預(yù)備在靜止間隔期滿之后立即安裝已經(jīng)計(jì)算的新路由。以這種方法，可以交迭拓?fù)湫畔⒌墓收蠙z測(cè)及再確定和新路由的選擇。
根據(jù)用于鏈接狀態(tài)路由協(xié)議的傳統(tǒng)技術(shù)，鄰居路由器靜止間隔利用預(yù)配置的靜時(shí)周期(static time period)來(lái)確定。例如，可以由操作員來(lái)指定在OSPF協(xié)議中的router_dead_timer。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，例如使用OSPF協(xié)議，在路由器靜止間隔期滿之后，路由器將傳統(tǒng)鏈接狀態(tài)更新(LSU)信息發(fā)送到其鄰居以通知它們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械淖兓?，從而?dǎo)致進(jìn)一步的傳統(tǒng)最短路徑首選(SPF)計(jì)算。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，在其上保持歷史記錄的時(shí)期是可以配置的。行為的歷史可以以例如傳統(tǒng)初始鄰居發(fā)現(xiàn)來(lái)開始。
當(dāng)為鄰居路由器確定行為集合和等待時(shí)間時(shí)，可以考慮以下的觀察(1)樣本數(shù)量越大，則取到值的置信度越高；(2)標(biāo)準(zhǔn)偏差值越低，取得值的置信度越高；以及(3)取得時(shí)間周期有利地短于路由器靜止間隔，以獲得期望的時(shí)間節(jié)約。
提供以下公式作為例子，可以協(xié)助表示以上提到的性質(zhì)的特征，以及可以結(jié)合一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例來(lái)使用MaxWaitTime(x)＝(Avg(x)*(1+Dev(x)/Avg(x)))*((N(x)+1)/N(x))其中X＝路由器X，N(x)＝從測(cè)量周期的開始起，從路由器X接收到的過(guò)去“你好”消息的數(shù)量，Avg(x)＝在取樣周期上來(lái)自路由器X的兩個(gè)“你好”消息之間的平均時(shí)間周期，Dev(x)＝在取樣周期上從路由器X接收到的“你好”消息的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
進(jìn)一步根據(jù)示例性實(shí)施例，提供路由器及其方法以減少在通信網(wǎng)絡(luò)中的收斂時(shí)間。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，再確定路徑拓?fù)涞倪^(guò)程可以與關(guān)于在路徑中的鄰居路由器的等待故障確定的過(guò)程交迭。此外，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，結(jié)合確定在路由器上的預(yù)定路徑發(fā)生故障(或可能已經(jīng)發(fā)生故障)所使用的時(shí)間可以動(dòng)態(tài)地確定。在示例性和替換實(shí)施例中，時(shí)間的交迭和動(dòng)態(tài)確定可以一起使用。
現(xiàn)在參考圖1，將討論和描述路由器故障時(shí)間的動(dòng)態(tài)確定。圖1是描述用于在根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例的示例性通信網(wǎng)絡(luò)109中傳輸和接收分組的簡(jiǎn)化和代表裝置。為了描述而簡(jiǎn)化的示例性通信網(wǎng)絡(luò)109包括第一路由器A 101、第二路由器B 103和第三路由器C 105。通信分組107a-f可以在鄰居路由器之間傳輸。在通信網(wǎng)絡(luò)109上的第一路由器101可以監(jiān)控在通信網(wǎng)絡(luò)路由109中的鄰居第二路由器B 103和第三路由器C 105的行為，以例如確認(rèn)鄰居路由器103、105是否在通信或可用于通信。可以期望傳統(tǒng)的“你好”消息107a、107f被周期性地由第一路由器A 101從第二路由器B 103和第三路由器C 105接收到。類似地，可以期望“你好”消息107b、107d被周期性地從第一路由器A 101傳輸?shù)洁従勇酚善鰽 103和B 105，以確認(rèn)連接或連接的可用性。在該簡(jiǎn)化的描述中，第二路由器B 103和第三路由器C 105還交換“你好”消息107c、107e?？梢愿鶕?jù)已知技術(shù)例如使用在路由器上的通信接口以及根據(jù)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來(lái)交換分組，例如“你好”消息。
現(xiàn)在考慮第一路由器A 101，例如，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，新路由和等待靜止間隔計(jì)時(shí)器的時(shí)間的計(jì)算如果不完全交迭也可以部分交迭。因此，第一路由器A 101可以用于計(jì)算在通信網(wǎng)絡(luò)109中用于路由使用通信接口接收到的分組的替換路徑，同時(shí)等待確定分組的預(yù)定路徑已經(jīng)故障。在通信網(wǎng)絡(luò)109中的替換路徑的計(jì)算可以根據(jù)已知技術(shù)，使用例如已知的刪去故障路徑的再收斂技術(shù)來(lái)執(zhí)行。可以根據(jù)已知技術(shù)來(lái)做出這樣的確定，即確定分組的預(yù)定路徑是故障的或者被認(rèn)為已經(jīng)發(fā)生故障。例如，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，可以使用傳統(tǒng)靜止間隔計(jì)時(shí)器；在過(guò)去了靜止間隔定時(shí)器之后還沒(méi)有來(lái)自鄰居第二路由器B 103或第三路由器C 105(在路由中的任何一個(gè))的“你好”消息，該鄰居路由器被認(rèn)為是故障的。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，路由器自身可以被配置為確定根據(jù)路由拓?fù)漕A(yù)定的鄰居路由器和/或路徑已經(jīng)故障。根據(jù)示例性以及替換的示例性實(shí)施例，路由器可以例如通過(guò)觀測(cè)、檢測(cè)或接收傳統(tǒng)靜止間隔計(jì)時(shí)器的期滿來(lái)確定路徑已經(jīng)故障。
一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例規(guī)定，在延遲和/或在一定情況發(fā)生之后例如在確定路徑可能發(fā)生故障之后，計(jì)算替換路徑。在下文中詳細(xì)討論路徑的可能故障的確定。
根據(jù)示例性實(shí)施例和替換的示例性實(shí)施例，包括網(wǎng)絡(luò)元件例如鄰居路由器的預(yù)定路徑可以被至少部分基于網(wǎng)絡(luò)元件的之前行為來(lái)確定為可能故障。例如，傳統(tǒng)的“你好”消息連同關(guān)于到達(dá)時(shí)間的信息，由第一路由器A 101從例如鄰居第二路由器B 103接收到。該信息反映之前行為的歷史記錄。從第二路由器B 103的行為，可以確定反應(yīng)消息的周期性傳輸?shù)木_度的信息，例如在消息之間的平均時(shí)間、抖動(dòng)(也就是在兩個(gè)“你好”消息之間的周期的變化)和/或距離平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。反應(yīng)精確度的信息可以根據(jù)已知技術(shù)例如已知的標(biāo)準(zhǔn)偏差和/或其他統(tǒng)計(jì)技術(shù)來(lái)計(jì)算。利用該信息，第一路由器A 101可以預(yù)測(cè)相對(duì)于第二路由器B 103的合理期望最大等待時(shí)間，其指示通常足夠長(zhǎng)的周期以讓第一路由器A 101接收來(lái)自第二路由器B 103的下一個(gè)消息，例如“你好”。在合理期望最大等待時(shí)間期滿還沒(méi)有“你好”消息之后，第二路由器B 103可以被確定為可能故障。
有利地，可以從一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件收集行為，這些網(wǎng)絡(luò)元件例如正在被第一路由器A 101使用的根據(jù)路由拓?fù)渑c第一路由器A 101相鄰的路由器。路由拓?fù)淇梢愿淖儯缏酚善骺梢员惶砑雍?或移除。因此，包括行為被監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)元件可以被添加到過(guò)去行為的歷史記錄和/或從過(guò)去行為的歷史紀(jì)錄移除。路由器可以根據(jù)傳統(tǒng)程序來(lái)添加到路由拓?fù)浜?或從路由拓?fù)湟瞥?，因此這樣的程序在這里不詳細(xì)說(shuō)明。
可選擇地，關(guān)于之前行為的信息可以在一段時(shí)間上收集，該一段時(shí)間例如預(yù)定時(shí)間窗或預(yù)定數(shù)量的行動(dòng)。之前行為可以作為信息存儲(chǔ)在歷史記錄例如表格中。可選擇地，之前行為可以被積累(accumulate)和/或聚合(aggregate)。
由第一路由器A 101觀測(cè)到的特定行為可以包括例如由網(wǎng)絡(luò)元件采取的行動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)元件在路由上的影響以及網(wǎng)絡(luò)元件的精確度。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性和替換示例性實(shí)施例，行為可以包括例如關(guān)于鄰居路由器的觀測(cè)到的性能(例如消息到達(dá)時(shí)間)、關(guān)于鄰居路由器的觀測(cè)到的行動(dòng)(例如“你好”消息)和/或關(guān)于鄰居路由器的精確度(例如消息的定時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。精確度可以從包括例如之前消息的歷史紀(jì)錄中的信息來(lái)獲得?；谠谠摎v史記錄中的信息，可以確定在其之后鄰居路由器可能故障的時(shí)間。例如，用于響應(yīng)特定鄰居路由器的最大時(shí)間可以包括平均響應(yīng)時(shí)間加上一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差。在這樣的用于響應(yīng)的最大時(shí)間期滿后，鄰居路由器可能已經(jīng)發(fā)生故障。
用于路由分組的替換路徑的計(jì)算可以包括計(jì)算路由拓?fù)?，其中該路由拓?fù)鋭h除了被確定為可能已經(jīng)發(fā)生故障的預(yù)定路徑中的鄰居。替換路徑的計(jì)算可以根據(jù)已知技術(shù)來(lái)執(zhí)行。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，第一路由器A 101可以計(jì)算用于路由使用通信接口接收到的分組的替換路徑，同時(shí)等待第一確定也就是用于分組的預(yù)定路徑已經(jīng)故障和/或第二確定也就是預(yù)定路徑可能故障。路徑可以例如對(duì)應(yīng)于目標(biāo)，并且因此在路由中的一個(gè)或多個(gè)路由和路徑可以是合適的。路徑已經(jīng)故障的確定已經(jīng)在前面詳細(xì)地討論過(guò)了。路徑可能已經(jīng)故障的確定也已經(jīng)在上面類似地討論過(guò)了。
交迭確定和計(jì)算的過(guò)程(即上面提到的)在一些情況下是有利的，這些情況包括例如其中需要分組的適時(shí)到達(dá)的通信(經(jīng)常注釋為時(shí)間敏感或時(shí)間關(guān)鍵)；例如其中包括分組的通信可以在預(yù)定路徑和替換路徑上被支持的聲音、其他音頻、視頻和/或其他圖像通信。再路由分組的時(shí)間的減少可以通過(guò)例如避免或消除在這樣的通信中的不適當(dāng)空白或空閑來(lái)增加聲音、其他音頻和視頻通信的質(zhì)量。
根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，路由器可以動(dòng)態(tài)地確定路由器故障時(shí)間。第一路由器A 101可以預(yù)測(cè)在路由拓?fù)渲械囊粋€(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件例如路由器如第二路由器B 103的行為，其中該網(wǎng)絡(luò)元件例如第二路由器B103可以被包括在預(yù)定路徑中，用于路由例如使用通信接口由第一路由器A 101接收到的分組。預(yù)測(cè)該行為的示例性說(shuō)明已經(jīng)在前面詳細(xì)討論過(guò)了。根據(jù)示例性實(shí)施例，第一路由器A 101自身，例如其中的處理器，可以用于確定預(yù)定路徑是否已經(jīng)故障。
有利地，預(yù)測(cè)的行為可以是網(wǎng)絡(luò)元件的故障。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，路由拓?fù)淇梢皂憫?yīng)可能故障的預(yù)測(cè)來(lái)再確定。再確定路由拓?fù)淇梢岳珥憫?yīng)于預(yù)測(cè)故障來(lái)去除可能已經(jīng)故障的網(wǎng)絡(luò)元件。
現(xiàn)在參考圖2，將討論和描述通信網(wǎng)絡(luò)的示例性路由器。圖2是說(shuō)明根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例的通信網(wǎng)絡(luò)的示例性路由器的部分的框圖。
圖2是用于用在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的操作中的示例性路由器201的框圖。通信裝置路由器201可以包括一個(gè)或多個(gè)控制器205、用于在通信網(wǎng)絡(luò)上與其他網(wǎng)絡(luò)元件、路由器或裝置203通信的一個(gè)或多個(gè)通信接口或端口207、一個(gè)或多個(gè)處理器209和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器211。
處理器209可以包括一個(gè)或多個(gè)微處理器和/或一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器和/或一個(gè)或多個(gè)ASIC(特定用途集成電路)。存儲(chǔ)器211耦合到處理器209以及可以包括只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、可編成ROM(PROM)、電氣可擦除只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)和/或磁性存儲(chǔ)器等等。存儲(chǔ)器211可以包括多個(gè)用于存儲(chǔ)和處理其其他事務(wù)用于由處理器209執(zhí)行的操作系統(tǒng)、程序的數(shù)據(jù)和變量213的多個(gè)存儲(chǔ)單元；用于導(dǎo)致處理器結(jié)合多個(gè)功能例如分組處理215、故障檢測(cè)217、故障預(yù)測(cè)219、路由再確定221和/或其他處理(未示出)操作的計(jì)算機(jī)程序；例如關(guān)于路由的信息和/或歷史信息的數(shù)據(jù)庫(kù)223；以及用于由處理器209使用的其他信息的數(shù)據(jù)庫(kù)225。計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)在例如ROM、PROM等中，以及可以引導(dǎo)處理器209來(lái)控制路由器201的操作。
處理器209可以被編程來(lái)例如使用在通信端口207上的通信而將分組存儲(chǔ)和/或轉(zhuǎn)發(fā)到通信網(wǎng)絡(luò)上的其他路由器。已知傳統(tǒng)技術(shù)結(jié)合在通信網(wǎng)絡(luò)上接收和傳輸分組來(lái)使用。響應(yīng)于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器211中的指令，或自動(dòng)地在接收到特定信息例如分組之后，使用通信端口207，處理器209可以將通信分組引導(dǎo)到例如通信網(wǎng)絡(luò)上的其他路由器。
圖3、圖4和圖5呈現(xiàn)了時(shí)序圖來(lái)說(shuō)明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的路由器故障以及由此的路徑故障的示例性檢測(cè)(圖3)，以及路由器故障的預(yù)測(cè)(圖4、圖5)。
現(xiàn)在參考圖3，將討論和說(shuō)明路由器故障的檢測(cè)。圖3是說(shuō)明根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例，通信網(wǎng)絡(luò)的路由器的故障的實(shí)例檢測(cè)。路由器可以監(jiān)控在時(shí)間例如T(秒)處從特定鄰居路由器引入的“你好”消息。在說(shuō)明中，示例性路由器在0秒處和1秒處接收示例性的“你好“消息。鄰居路由器實(shí)際上在該實(shí)例中在1和2秒之間發(fā)生故障，以及因此該路由器不再接收到另外的“你好”消息。在當(dāng)前的例子中，靜止間隔計(jì)時(shí)器例如由配置路由器的操作員來(lái)設(shè)置為3秒，并且要用于反映在“你好”消息之間允許的所有情況下的最大時(shí)間。在靜止間隔計(jì)時(shí)器的期滿處檢測(cè)到路徑的故障，在本例子中，在第一個(gè)“你好”消息過(guò)后4秒處。路由器檢測(cè)故障在前面已經(jīng)結(jié)合多個(gè)示例性實(shí)施例進(jìn)行了討論。路由器檢測(cè)故障可以有利地結(jié)合例如結(jié)合圖2討論的路由器來(lái)執(zhí)行。
現(xiàn)在參考圖4，將討論和描述路由器故障的第一預(yù)測(cè)的一個(gè)或多個(gè)例子。圖4是根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例的在通信網(wǎng)絡(luò)上檢測(cè)到精確通信的示例性圖案。在當(dāng)前的例子中，圖4示出了比如結(jié)合圖5(以下)討論的路由器更大的精確度。路由器監(jiān)控在時(shí)間例如T(秒)處從特定鄰居路由器引入的“你好”消息。在說(shuō)明中，示例性路由器以大約1秒的間隔接收示例性“你好”消息。路由器的可能行為的預(yù)測(cè)已經(jīng)在前面結(jié)合多個(gè)示例性實(shí)施例來(lái)討論過(guò)了。認(rèn)為例如在“你好”消息的到達(dá)之間的平均間隔為1.05秒，以及具有0.05秒的標(biāo)準(zhǔn)偏差。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，用于確定路由器可能發(fā)生了故障的間隔是1.1秒，這(在此示例性實(shí)施例中)是通過(guò)對(duì)于歷史信息中的行為將間隔之間的平均間隔與標(biāo)準(zhǔn)偏差相加得到的。路由器行為預(yù)測(cè)可以有利地結(jié)合例如結(jié)合圖2討論的路由器來(lái)執(zhí)行。
現(xiàn)在參考圖5，將討論和描述路由器故障的第二預(yù)測(cè)的一個(gè)或多個(gè)例子。圖5是說(shuō)明根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例的在通信網(wǎng)絡(luò)上檢測(cè)到的不精確通信的示例性圖案。如在之前的例子中的，路由器監(jiān)控在時(shí)間例如T(秒)處從特定鄰居路由器引入的“你好”消息。在說(shuō)明中，示例性路由器有時(shí)以小于1秒的間隔、有時(shí)以達(dá)到2秒的間隔來(lái)接收示例性“你好”消息。與圖4(說(shuō)明了精確圖案)的例子相比，圖5示出了具有更低精確度的圖案。路由器的可能行為的預(yù)測(cè)已經(jīng)在之前結(jié)合多個(gè)示例性實(shí)施例進(jìn)行了討論。在該例子中，認(rèn)為在“你好”消息的到達(dá)之間的平均間隔為1.30秒，其具有0.50秒的標(biāo)準(zhǔn)偏差。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，用于確定路由器可能已經(jīng)故障的間隔為1.8秒，這(在此示例性實(shí)施例中)是通過(guò)對(duì)于歷史信息中的行為將平均間隔和標(biāo)準(zhǔn)偏差相加得到的。路由器行為預(yù)測(cè)可以有利地結(jié)合例如結(jié)合圖2討論的路由器來(lái)執(zhí)行。
在圖4的例子中的路由器的歷史行為的圖案更精確，以及在圖5的例子中的路由器的歷史行為的圖案更不精確。在圖4的例子中的路由器的預(yù)測(cè)行為比起圖5更精確和確定，以及導(dǎo)致用于預(yù)測(cè)可能故障的更短時(shí)間。另一方面，在圖5中的例子中的路由器的預(yù)測(cè)行為比圖4更不精確，并具有用于預(yù)測(cè)可能故障的更長(zhǎng)時(shí)間。在任何事件中，根據(jù)圖4和圖5的例子的用于確定可能故障的時(shí)間可以小于根據(jù)圖3的例子的用于確定實(shí)際故障的時(shí)間，例如3秒或平均2.5秒。
現(xiàn)在參考圖6，將討論和描述用于鄰居行為的預(yù)測(cè)的實(shí)例過(guò)程，該鄰居例如是在通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械南乱粋€(gè)路由器。圖6是說(shuō)明根據(jù)多個(gè)示例性和替換示例性實(shí)施例，在通信網(wǎng)絡(luò)中預(yù)測(cè)鄰居行為的示例性過(guò)程601。有利地，在圖6中說(shuō)明的過(guò)程可以例如在圖2中說(shuō)明的處理器上或其他適合布置的裝置上執(zhí)行。
該過(guò)程提供了例如根據(jù)路由拓?fù)涞玫?03網(wǎng)絡(luò)元件(例如鄰居路由器)的行為的歷史。行為的歷史已經(jīng)在之前詳細(xì)討論過(guò)了。歷史可以保持在任何合適的裝置例如存儲(chǔ)器、列表存儲(chǔ)器、表格存儲(chǔ)器等。
已經(jīng)獲得了該歷史，該過(guò)程提供了從該歷史確定605鄰居路由器的下一個(gè)可能的行為，例如哪個(gè)可能時(shí)間處網(wǎng)絡(luò)元件(例如鄰居路由器)將采取下一個(gè)行動(dòng)(例如發(fā)送“你好”消息)。多個(gè)示例性實(shí)施例和替換示例性實(shí)施例可以執(zhí)行多種已知技術(shù)和方法學(xué)來(lái)完成對(duì)于下一個(gè)可能行動(dòng)的時(shí)間的確定。用于確定下一個(gè)可能行為例如“你好”消息的時(shí)間的示例性過(guò)程已經(jīng)在以上更詳細(xì)地討論過(guò)了。
示例性過(guò)程提供了基于例如行為的歷史來(lái)確定607出錯(cuò)，并且由此調(diào)節(jié)下一個(gè)行為的時(shí)間。例如，當(dāng)下一個(gè)可能行為時(shí)間反映了平均時(shí)間時(shí)，則時(shí)間可以被調(diào)節(jié)來(lái)適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)偏差。多個(gè)示例性實(shí)施例和替換示例性實(shí)施例可以執(zhí)行多種已知技術(shù)和方法學(xué)來(lái)確定對(duì)于時(shí)間的適當(dāng)調(diào)節(jié)。
過(guò)程可以結(jié)束609，以及根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，可以返回用于進(jìn)一步使用的值，例如鄰居的預(yù)測(cè)行為。鄰居的預(yù)測(cè)行為可以如之前詳細(xì)討論的那樣來(lái)使用。
參考圖7，將討論和描述在通信網(wǎng)絡(luò)上由路由器進(jìn)行的分組的處理的示例性和簡(jiǎn)化相關(guān)部分。圖7是說(shuō)明根據(jù)多個(gè)示例性實(shí)施例，在路由器處的分組處理的示例性部分。有利地，在圖7中說(shuō)明的過(guò)程可以例如在圖2中說(shuō)明的處理器上執(zhí)行。在當(dāng)前的示例性說(shuō)明中，第一和第二過(guò)程處理分組(例如“你好”分組)701、703以及用于路由的分組(例如通信分組)705、707、709、711。兩個(gè)過(guò)程可以邏輯并行地運(yùn)行，雖然其他的執(zhí)行也是可以的。
第一過(guò)程701、703處理接收到的分組。相關(guān)行動(dòng)從特定網(wǎng)絡(luò)元件(例如鄰居路由器)接收到701例如“你好”消息。由特定網(wǎng)絡(luò)元件將該行動(dòng)存儲(chǔ)703在行動(dòng)的歷史中，如之前更詳細(xì)地描述的。第一過(guò)程循環(huán)以繼續(xù)處理接收到的分組701。
第二過(guò)程705、707、709和711處理分組路由。第二過(guò)程使用在路由上的網(wǎng)絡(luò)元件(例如鄰居路由器)來(lái)接收705將進(jìn)一步沿著通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐ㄐ欧纸M。
第二過(guò)程可以確定707在路由上的鄰居是否已經(jīng)故障和/或可能已經(jīng)故障。用于確定故障或可能故障的過(guò)程和裝置及其例子，之前已經(jīng)詳細(xì)討論過(guò)了。
如果鄰居709已經(jīng)故障或可能已經(jīng)故障，第二過(guò)程可以為該分組確定替換路由。確定替換路由已經(jīng)描述過(guò)了。第二過(guò)程711可以將該分組傳輸?shù)铰酚缮系泥従?。鄰居可以是根?jù)原始路由拓?fù)涞穆酚芍械南乱粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)元件，或如果路由是再確定的，可以是在再確定路由拓?fù)渲械南乱粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)元件。
第二過(guò)程可以循環(huán)以繼續(xù)處理接收到的分組705。
雖然此公開的很多對(duì)比描述例如“你好”消息的多個(gè)使用，本領(lǐng)域技術(shù)人員將知道，除了在以上使用來(lái)描述多個(gè)原理的例子和替換例子中描述的傳統(tǒng)“你好”消息之外，例如對(duì)于消息、通信和其他傳輸鄰居的信息和/或狀態(tài)的其他裝置，可以獲得相同的好處以及應(yīng)用相同的原理。
本公開意圖解釋如何形成和使用根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，而不是限制本發(fā)明的真實(shí)的、預(yù)期的以及清楚的范圍和精神。本發(fā)明僅由附加權(quán)利要求及其等效物來(lái)限定，因?yàn)樗鼈兛梢栽诒景l(fā)明專利未決的期間進(jìn)行修改。前述描述不意圖是窮盡的或不意圖將本發(fā)明限制為公開的精確形式。根據(jù)以上指導(dǎo)可以進(jìn)行修改或變化。實(shí)施例被選擇和描述以提供對(duì)于本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用的最佳描述，以及使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在多個(gè)實(shí)施例中使用本發(fā)明以及進(jìn)行適用于預(yù)期的特定使用的多個(gè)修改。所有這樣的修改和變化是在如附加權(quán)利要求確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)以及根據(jù)公平、合法以及公正地授權(quán)地外延來(lái)解釋的權(quán)利要求的等效物內(nèi)的，權(quán)利要求可以在本申請(qǐng)的專利未決期間進(jìn)行修改。
權(quán)利要求
1.一種路由器，包括通信接口，當(dāng)操作地連接到通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，用于接收分組；以及處理器，在等待確定用于從所述通信接口接收到的分組的預(yù)定路徑已經(jīng)故障的同時(shí)，用于計(jì)算用于路由所述分組的替換路徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路由器，其中所述處理器進(jìn)一步用于確定所述預(yù)定路徑已經(jīng)故障。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路由器，其中所述處理器進(jìn)一步用于確定所述預(yù)定路徑是否可能故障。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的路由器，其中所述預(yù)定路徑包括網(wǎng)絡(luò)元件，基于該網(wǎng)絡(luò)元件的至少多個(gè)之前行為而將該預(yù)定路徑確定為可能故障。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的路由器，其中所述計(jì)算進(jìn)一步包括計(jì)算除去所述預(yù)定路徑中鄰居的路由拓?fù)洹?br> 6.一種路由器，包括通信接口，當(dāng)操作地連接到通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)，用于接收分組；以及處理器，用于預(yù)測(cè)路由拓?fù)渲兄辽僖粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)元件的行為，其中該至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件包括在預(yù)定路徑中，該預(yù)定路徑用于路由從所述通信接口接收到的分組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的路由器，其中所述處理器進(jìn)一步用于確定所述預(yù)定路徑是否已經(jīng)故障。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的路由器，其中所述行為是至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件的故障。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的路由器，其中所述行為是根據(jù)至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件的至少多個(gè)之前行為來(lái)預(yù)測(cè)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的路由器，其中所述分組便利音頻通信和圖像通信至少之一。
全文摘要
路由器(101，103，105)包括通信接口，其用于當(dāng)連接到通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)接收分組(107a－107f)。路由器(101，103，105)例如具有處理器，用于在等待確定用于從所述通信接口接收到的分組(107a－107f)的預(yù)定路徑已經(jīng)故障的同時(shí)，計(jì)算用于路由該分組的替換路徑。根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，路由器(101，103，105)可以用于在等待用于從所述通信接口接收到的分組(107a－107f)的預(yù)定路徑已經(jīng)故障的第一確定和/或該預(yù)定路徑可能故障的第二確定的同時(shí)計(jì)算用于路由該分組的替換路徑。進(jìn)一步根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，路由器(101，103，105)可以預(yù)測(cè)在路由拓?fù)渲械木W(wǎng)絡(luò)元件的行為，其中該網(wǎng)絡(luò)元件包括在用于路由從所述通信接口接收到的分組的預(yù)定路徑中。
文檔編號(hào)G06F11/00GK101027645SQ200580032067
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月23日
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