專利名稱：在ip電信網(wǎng)系統(tǒng)中確定分組傳輸路由的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在IP電信網(wǎng)系統(tǒng)中確定分組傳輸路由的方法，尤 其涉及一種在基于IP電信網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的IP承載網(wǎng)中、基于節(jié)點(diǎn)勢(shì)能 確定分組傳輸路由的方法，屬于電信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，傳統(tǒng)電信網(wǎng)所面對(duì)的基本現(xiàn)實(shí)是帶寬的消耗速度遠(yuǎn)快于流 量的增加速度和收入的增長(zhǎng)速度，IP業(yè)務(wù)對(duì)PSTN話音業(yè)務(wù)的沖擊十分 明顯。在此背景下，人們普遍認(rèn)為，電信網(wǎng)正面臨著重大的技術(shù)轉(zhuǎn)型， 需要有新的下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和技術(shù)來支撐。
經(jīng)過研究，本發(fā)明人認(rèn)為能夠有效滿足未來業(yè)務(wù)需求的下一代網(wǎng)絡(luò) (NGN)應(yīng)該是以數(shù)字分組技術(shù)為核心的公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)。該公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)的 基本特點(diǎn)是承載網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)相分離，用一個(gè)基于IP協(xié)議的承載網(wǎng)來承
載為數(shù)眾多的業(yè)務(wù)網(wǎng)，以此來大幅度地降低業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)成本。這樣的公 眾數(shù)據(jù)網(wǎng)可以以本發(fā)明人在先提出的IP電信網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)。
IP電信網(wǎng)是本發(fā)明人在專利號(hào)為ZL 200410037641.0的發(fā)明專利中 提出的新概念。它采用獨(dú)特的內(nèi)外雙層結(jié)構(gòu)和雙地址尋址方式，由位于 內(nèi)層的至少一個(gè)復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)(簡(jiǎn)稱為PTDN網(wǎng))和位于外層的多 個(gè)IP網(wǎng)組成，還包括多個(gè)邊緣關(guān)口設(shè)備。IP網(wǎng)通過邊緣關(guān)口設(shè)備與該復(fù) 址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)相連接。每個(gè)復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)中還包括至少一個(gè)地址 映射設(shè)備；邊緣關(guān)口設(shè)備通過地址映射設(shè)備完成雙地址間的映射。復(fù)址 無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)中的所有設(shè)備與邊緣關(guān)口設(shè)備都分配有一個(gè)復(fù)址無連接數(shù) 據(jù)網(wǎng)地址，IP網(wǎng)中的所有設(shè)備和上述邊緣關(guān)口設(shè)備都分配有IP地址，IP 地址和復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)地址之間的映射關(guān)系保存在地址映射設(shè)備內(nèi)的 地址映射表之中，邊緣關(guān)口設(shè)備經(jīng)認(rèn)證后與地址映射設(shè)備之間建立連接。 在復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)部還具有網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備同時(shí)管 理復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)的接入層設(shè)備、匯聚層設(shè)備和核心層設(shè)備。
在IP電信網(wǎng)系統(tǒng)中，從源端發(fā)向目的端的IP包通過如下方式進(jìn)行傳 送首先，位于源端的邊緣關(guān)口設(shè)備(簡(jiǎn)稱為ED設(shè)備)接收來自IP網(wǎng)的IP分組，并將IP分組中的IP目的地址送到地址映射設(shè)備(簡(jiǎn)稱為ADT 設(shè)備)；地址映射設(shè)備進(jìn)行IP網(wǎng)的IP目的地址與復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)地址 之間的地址解析和映射，將獲得的目的端ED設(shè)備的復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)地 址回送給源端ED設(shè)備；源端ED設(shè)備根據(jù)復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)地址發(fā)送報(bào) 文到目的端ED設(shè)備；目的端ED設(shè)備接收到報(bào)文，根據(jù)目的IP地址向 IP網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，從而使IP分組最終到達(dá)目的端。
在本發(fā)明人就IP電信網(wǎng)技術(shù)提出的一系列專利申請(qǐng)中，己經(jīng)就IP電
信網(wǎng)系統(tǒng)的基本架構(gòu)及其實(shí)現(xiàn)通信的方法、基于IP電信網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)虛擬 專網(wǎng)及組播功能的方法、IP電信網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行資源管理的方法、對(duì)其中 傳送的分組進(jìn)行報(bào)頭壓縮的方法，以及在IP電信網(wǎng)系統(tǒng)中傳送的特定分 組格式及其實(shí)現(xiàn)機(jī)制等一系列問題進(jìn)行了詳細(xì)的說明，在此就不詳細(xì)說 明了。
但是，上述現(xiàn)有技術(shù)中并沒有提供確定IP分組在復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng) 內(nèi)部傳輸路由的具體方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在IP電信網(wǎng)中確定IP分組傳輸路由 的具體方法。該方法為基于IP電信網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的新一代IP承載網(wǎng)奠
定了技術(shù)基礎(chǔ)。
為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案-一種在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法，所述IP電信網(wǎng)包 括作為內(nèi)網(wǎng)的復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)和作為外網(wǎng)的IP網(wǎng)，IP電信網(wǎng)中每一個(gè) 節(jié)點(diǎn)具有唯一確定的地址，且擁有所有與該節(jié)點(diǎn)直接相連的節(jié)點(diǎn)的地
址，其特征在于包括如下步驟
(1) 根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址，采用與源地址前綴字段匹配的方法找到
與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址相匹配的下一節(jié)點(diǎn)；
(2) 將步驟(l)找到的下一節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，再次進(jìn)行步驟(l),找 到下一節(jié)點(diǎn)；
(3) 重復(fù)步驟(1)和(2)直到下一節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)沒有源地址前綴字 段匹配項(xiàng)；
(4) 改用目的地址前綴字段匹配的方法，找到與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連 且與要傳送的分組頭中的目的地址字段相匹配的下一節(jié)點(diǎn)；
(5) 將步驟(4)找到的下一節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，再次進(jìn)行步驟(4)，找到下一節(jié)點(diǎn)；
(6)重復(fù)步驟(4)和(5)直到找到目的節(jié)點(diǎn)。
其中，步驟(1)中，如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情況相同的下一節(jié)點(diǎn)，則將與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相 連且勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)。
步驟(l)中，如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與當(dāng)前節(jié) 點(diǎn)的地址的匹配情況各不相同的下一節(jié)點(diǎn)，則按照最大前綴匹配的原 則，選擇下一節(jié)點(diǎn)。
步驟(4)中，如果有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與要傳送的分組頭 中的目的地址字段的匹配情況相同的下一節(jié)點(diǎn)，則將與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接 相連且勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)。
步驟(4)中，如果有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與要傳送的分組頭 中的目的地址字段的匹配情況各不相同的下一節(jié)點(diǎn)，則按照最大前綴 匹配的原則，選擇下一節(jié)點(diǎn)。
在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)直接相連的節(jié)點(diǎn)的情況下，根據(jù)要傳送的數(shù)據(jù)分 組頭中的目的地址字段與節(jié)點(diǎn)設(shè)備中的節(jié)點(diǎn)地址表進(jìn)行目的地址前綴匹 配，如果無目的地址前綴匹配項(xiàng)，則根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址按照源地址前 綴字段匹配的方法進(jìn)行判斷，確定下一節(jié)點(diǎn)，作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，再次進(jìn)行 目的地址前綴匹配；如果可以實(shí)現(xiàn)目的地址前綴匹配，在能完全匹配的 情況下，結(jié)束；在不能完全匹配的情況下，將該節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，再 次進(jìn)行目的地址前綴匹配。
在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)直接相連的節(jié)點(diǎn)的情況下，并且在無目的地址前 綴匹配項(xiàng)的情況下，
如果有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情況 相同的下一節(jié)點(diǎn)，則將與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為 下一節(jié)點(diǎn)；
如果有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連但是與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情 況各不相同的下一節(jié)點(diǎn)，按照最大前綴匹配原則，選擇與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接 相連且與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址相匹配的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)。
如果可以實(shí)現(xiàn)目的地址前綴匹配，并且有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連 且與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情況相同的下一節(jié)點(diǎn)，則將與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直 接相連且勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)；如果可以實(shí)現(xiàn)目的地址前綴匹配，并且有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連 但是與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情況各不相同的下一節(jié)點(diǎn)，則按照最大 前綴匹配原則，選擇與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與要傳送的數(shù)據(jù)分組頭中的 目的地址字段相匹配的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)。
在節(jié)點(diǎn)接入所述復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)后，通過該節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)相連 的端口，將自己的節(jié)點(diǎn)地址通告給所有與其直接相連的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)通過 這些連接端口接收與其直接相連的節(jié)點(diǎn)的地址，如果直連節(jié)點(diǎn)為同層節(jié) 點(diǎn)，則本節(jié)點(diǎn)需擁有經(jīng)過同層節(jié)點(diǎn)后連接的上行或下行的節(jié)點(diǎn)地址， 并紀(jì)錄其經(jīng)過的跳數(shù)。
在確定分組傳輸路由之后，將所述分組傳輸路由作為默認(rèn)路由；
由源端邊緣關(guān)口設(shè)備發(fā)送一個(gè)帶有目的端邊緣關(guān)口設(shè)備地址的備份 路由探測(cè)包給相連的接入層設(shè)備；
所述接入層設(shè)備通過檢査其數(shù)據(jù)庫(kù)中的表項(xiàng)，從與默認(rèn)路由不同的 端口將帶有目的端邊緣關(guān)口設(shè)備地址的備份路由探測(cè)包發(fā)送給直接相連 的節(jié)點(diǎn)，并將該路由紀(jì)錄在其數(shù)據(jù)庫(kù)的相應(yīng)數(shù)據(jù)表項(xiàng)中；
后續(xù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)同樣的原理，將帶有目的端邊緣關(guān)口設(shè)備地址的備份 路由探測(cè)包發(fā)送給直接相連的節(jié)點(diǎn)；
當(dāng)后續(xù)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)向前除了默認(rèn)路由己無路可通，則回發(fā)無備份路由 的響應(yīng)，節(jié)點(diǎn)收到無備份路由的響應(yīng)，則再找其它路由，直到目的端邊 緣關(guān)口設(shè)備回發(fā)備份路由已建立的確認(rèn)響應(yīng)；
源端邊緣關(guān)口設(shè)備收到備份路由已建立的確認(rèn)響應(yīng)，備份路由建立。
本發(fā)明所提供的方法利用各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的勢(shì)能特性，為分組在以 IP電信網(wǎng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)中進(jìn)行傳輸提供了確定性的路由方 案，可以有效滿足組建大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的要求，為IP電信網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng) 用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為用于實(shí)施本發(fā)明的PTDN網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖2為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)與其直接相連節(jié)點(diǎn)的情況下確定路由的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以IP電信網(wǎng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的IP承載網(wǎng)是一種廣義的IP承載網(wǎng)。它包括作為內(nèi)網(wǎng)的PTDN網(wǎng)和作為外網(wǎng)的IP網(wǎng)，內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)之間通過ED 設(shè)備進(jìn)行連接。由于IP承載網(wǎng)的用戶大多是IP網(wǎng)中的用戶，因此，ED 設(shè)備是實(shí)現(xiàn)用戶接入(包括接入網(wǎng)/駐地網(wǎng)接入)的關(guān)鍵性設(shè)備。IP分組 在進(jìn)入位于源端的ED設(shè)備之前，按照現(xiàn)有IP網(wǎng)的路由規(guī)則確定傳輸路 由；在進(jìn)入源端的ED設(shè)備之后，按照本發(fā)明所提供的節(jié)點(diǎn)勢(shì)能原則重 新確定傳輸路由，并根據(jù)該路由到達(dá)目的端ED設(shè)備，由該ED設(shè)備重 新按照現(xiàn)有IP網(wǎng)的路由規(guī)則所確定的傳輸路由轉(zhuǎn)發(fā)到目的端設(shè)備之中。
為了滿足組建大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的要求，在PTDN網(wǎng)中的路由不能依靠網(wǎng) 絡(luò)管理設(shè)備配置來產(chǎn)生，而是需要借助于本發(fā)明所提供的節(jié)點(diǎn)勢(shì)能原則 來實(shí)現(xiàn)。在PTDN網(wǎng)中的傳輸路由是確定性路由， 一旦生成將不會(huì)隨意 變動(dòng)。通過該方法確定的傳輸路由，對(duì)于工作于面向連接方式的IP電信 網(wǎng)系統(tǒng)而言，是其控制信令的前轉(zhuǎn)路由；對(duì)于工作于不面向連接方式的 IP電信網(wǎng)系統(tǒng)而言，是其數(shù)據(jù)包的前轉(zhuǎn)路由。
下面詳細(xì)說明本發(fā)明所提供的PTDN網(wǎng)路由生成算法的具體實(shí)現(xiàn)步驟。
首先，按照預(yù)定的編址規(guī)則對(duì)IP承載網(wǎng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備(本專利 申請(qǐng)中的節(jié)點(diǎn)設(shè)備也包括用戶設(shè)備在內(nèi)，以下簡(jiǎn)稱為節(jié)點(diǎn))賦予PTDN 網(wǎng)地址。這里的地址分配規(guī)則是經(jīng)過周密規(guī)劃的，其目的是使PTDN網(wǎng) 中的節(jié)點(diǎn)地址能充分反映節(jié)點(diǎn)的勢(shì)能。
圖1顯示了一個(gè)典型的PTDN網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在本發(fā)明人就IP 電信網(wǎng)技術(shù)提出的一系列專利申請(qǐng)中已經(jīng)提到，PTDN網(wǎng)是一個(gè)分層設(shè)計(jì) 的網(wǎng)絡(luò)，它可以設(shè)計(jì)為多層，如可以設(shè)計(jì)為3層，B卩核心層、匯聚層、 接入層。在這3層之外還可以設(shè)置邊緣關(guān)口設(shè)備層。在圖1所示的實(shí)施 例中，該P(yáng)TDN網(wǎng)分為兩個(gè)域(圖中用虛線分開)。其中在左側(cè)的域中， 包括3個(gè)核心層設(shè)備CR (編號(hào)分別為10、 11、 12)， 3個(gè)匯聚層設(shè)備MR
(編號(hào)分別為7、 8、 9)和3個(gè)接入層設(shè)備AR (編號(hào)分別為4、 5、 6)。 3個(gè)接入層設(shè)備AR分別對(duì)應(yīng)連接3個(gè)ED設(shè)備(編號(hào)分別為1、 2、 3) 其中3個(gè)核心層設(shè)備CR采用環(huán)狀方式連接，核心層設(shè)備CR與匯聚層設(shè) 備MR之間直接連接，匯聚層設(shè)備MR也直接連接位于其下層的接入層 設(shè)備AR。另外，編號(hào)為8的MR設(shè)備與編號(hào)為9的MR設(shè)備相互連接， 編號(hào)為4的AR設(shè)備也與編號(hào)為7的MR設(shè)備進(jìn)行連接。在圖1右側(cè)的域 比較簡(jiǎn)單，僅包括1個(gè)CR設(shè)備(編號(hào)為13)。該CR設(shè)備與左側(cè)域中編號(hào)為12的CR設(shè)備進(jìn)行連接。
參考圖1所示的各個(gè)節(jié)點(diǎn)的具體地址，在PTDN網(wǎng)中，為每一個(gè)節(jié) 點(diǎn)都賦予了獨(dú)一無二的PTDN網(wǎng)地址，如圖中編號(hào)為11的核心層設(shè)備CR 被賦予了 8600000001的地址。PTDN網(wǎng)地址的編址規(guī)則是這樣的首先 在地址中分出4個(gè)地址段，分別對(duì)應(yīng)PTDN網(wǎng)的4個(gè)設(shè)備層。每一個(gè)地 址段可以是定長(zhǎng)的，這些地址段稱為前綴字段，分別稱為核心層前綴 字段、匯聚層前綴字段、接入層前綴字段，ED層前綴字段，統(tǒng)稱為前綴 字段。在前綴字段的后續(xù)部分為設(shè)備的編號(hào)字段，編號(hào)字段中的部分?jǐn)?shù) 值(該數(shù)值采用10進(jìn)制數(shù))可用于確定節(jié)點(diǎn)的勢(shì)能。以上述的8600000001 為例，首先確定地址的長(zhǎng)度為10位IO進(jìn)制數(shù)，然后在這10位數(shù)中分別 為核心層前綴字段、匯聚層前綴字段、接入層前綴字段各自分配2位10 進(jìn)制數(shù)，剩下的4位IO進(jìn)制數(shù)為設(shè)備的編號(hào)字段。在編號(hào)字段中，最后 2位10進(jìn)制數(shù)用于表示節(jié)點(diǎn)的勢(shì)能，序號(hào)越小勢(shì)能越高，例如地址為 8610660000的節(jié)點(diǎn)勢(shì)能就高于地址為8610660001的節(jié)點(diǎn)勢(shì)能。另外，在 編址規(guī)則中規(guī)定設(shè)備所在層的前綴字段不得為00。通過這一編址規(guī)則 就可以根據(jù)地址直接判斷節(jié)點(diǎn)所在的位置(如核心層、匯聚層、接入層 等)。如8600000000是核心層節(jié)點(diǎn)，8610000000是匯聚層節(jié)點(diǎn)， 8610660000是接入層節(jié)點(diǎn)等。
需要說明的是，在分配同層節(jié)點(diǎn)的序號(hào)時(shí)并不是隨意的，而是根據(jù) 節(jié)點(diǎn)勢(shì)能原則(節(jié)點(diǎn)序號(hào)值大，節(jié)點(diǎn)勢(shì)能低，節(jié)點(diǎn)序號(hào)值小，節(jié)點(diǎn)勢(shì)能 高；在存在直連的情況下勢(shì)能高，無直連的情況下勢(shì)能低)，結(jié)合預(yù)先規(guī) 劃的具體路由來確定節(jié)點(diǎn)序號(hào)。
在節(jié)點(diǎn)接入PTDN網(wǎng)絡(luò)前，首先按照上述的編址規(guī)則給節(jié)點(diǎn)離線配 置節(jié)點(diǎn)地址。當(dāng)節(jié)點(diǎn)接入PTDN網(wǎng)絡(luò)后，節(jié)點(diǎn)通過它與其它節(jié)點(diǎn)相連的 端口，將自己的節(jié)點(diǎn)地址通告給所有與它直接相連的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)通過這 些連接端口接收與它直接相連的節(jié)點(diǎn)的地址。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)確定的 地址，本節(jié)點(diǎn)中擁有所有與本節(jié)點(diǎn)直接相連的節(jié)點(diǎn)的地址；如直連節(jié)點(diǎn) 為同層節(jié)點(diǎn)，則本節(jié)點(diǎn)需擁有經(jīng)過同層節(jié)點(diǎn)后連接的上行或下行的節(jié)點(diǎn) 地址，并紀(jì)錄其經(jīng)過的跳數(shù)，跳數(shù)越少，節(jié)點(diǎn)勢(shì)能越大。同層節(jié)點(diǎn)需 要將接收到的上層節(jié)點(diǎn)地址或下層節(jié)點(diǎn)地址在本層內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)，每經(jīng)過一 個(gè)節(jié)點(diǎn)，跳數(shù)加1。
在節(jié)點(diǎn)收到直接相連的節(jié)點(diǎn)的地址之后，對(duì)這些地址進(jìn)行解析，從而獲得相關(guān)節(jié)點(diǎn)的勢(shì)能，然后根據(jù)目的地址的前綴字段、源地址的前綴 字段和節(jié)點(diǎn)勢(shì)能來確定默認(rèn)路由和備份路由。其中，可以按照節(jié)點(diǎn)勢(shì)能 差盡可能大的原則直接確定網(wǎng)絡(luò)中的默認(rèn)路由。在網(wǎng)絡(luò)中采用默認(rèn)路由 優(yōu)先的原則，這樣可以方便地提供同層網(wǎng)絡(luò)間的直達(dá)路由。
參考圖2，確定默認(rèn)路由的方法是上行時(shí)用源地址前綴字段匹 配的原則，下行時(shí)用目的地址前綴字段匹配的原則。具體而言
(1) 根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址，采用源地址前綴字段匹配的原則找到與 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址相匹配的下一節(jié)點(diǎn)；
(2) 將步驟(l)找到的下一節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，再次進(jìn)行步驟(l)，找 到下一節(jié)點(diǎn)；
(3) 重復(fù)步驟(1)和(2)直到下一節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)沒有源地址前綴字 段匹配項(xiàng)；
(4) 改用目的地址前綴字段匹配的原則，找到與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連 且與要傳送的分組頭中的目的地址字段相匹配的下一節(jié)點(diǎn)；
(5) 將步驟(4)找到的下一節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，再次進(jìn)行步驟(4)，找
到下一節(jié)點(diǎn)；
(6) 重復(fù)步驟(4)和(5)直到找到目的節(jié)點(diǎn)。
上述的地址前綴字段匹配原則是指對(duì)于不同節(jié)點(diǎn)的地址，首先從 核心層前綴字段(如果節(jié)點(diǎn)分別位于不同的域，則首先從域編號(hào)開始判 斷)開始判斷兩個(gè)地址中的對(duì)應(yīng)字段是否相同，如果相同則認(rèn)為該字 段是匹配的。按照這種判斷方式逐級(jí)對(duì)匯聚層前綴字段、接入層前綴字 段等進(jìn)行判斷，以實(shí)現(xiàn)最大程度的匹配為原則。
其中，步驟(1)中，如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與 當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情況相同的下一節(jié)點(diǎn)，則將與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相 連且勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)。
步驟(1)中，如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與當(dāng)前節(jié) 點(diǎn)的地址的匹配情況各不相同的下一節(jié)點(diǎn)，則按照最大前綴匹配的原 則，選擇下一節(jié)點(diǎn)。
步驟(4)中，如果有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與要傳送的分組頭 中的目的地址字段的匹配情況相同的下一節(jié)點(diǎn)，則將與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接 相連且勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)。
步驟(4)中，如果有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與要傳送的分組頭中的目的地址字段的匹配情況各不相同的下一節(jié)點(diǎn)，則按照最大前綴 匹配的原則，選擇下一節(jié)點(diǎn)。
在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)直連的節(jié)點(diǎn)(即下一節(jié)點(diǎn))的情況下，直接 將要傳送的數(shù)據(jù)分組傳送到下一節(jié)點(diǎn)中，由該下一節(jié)點(diǎn)繼續(xù)按照上述 原則進(jìn)行傳送。
在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)直連的節(jié)點(diǎn)的情況下，根據(jù)要傳送的數(shù)據(jù)分組頭 中的目的地址字段與節(jié)點(diǎn)設(shè)備中的節(jié)點(diǎn)地址表進(jìn)行目的地址前綴匹配。
在同一個(gè)域中，如果無目的地址前綴匹配項(xiàng)，則根據(jù)所述要傳送的 數(shù)據(jù)分組頭中的目的地址字段與節(jié)點(diǎn)設(shè)備中的節(jié)點(diǎn)地址表進(jìn)行源地址前 綴匹配。在分組開始上行時(shí)，首先根據(jù)源節(jié)點(diǎn)的地址進(jìn)行判斷，與源地 址前綴能夠匹配的節(jié)點(diǎn)，選擇為默認(rèn)路由，與源地址前綴不能完全匹配 的節(jié)點(diǎn)，選擇為可選路由。以實(shí)現(xiàn)最大前綴匹配為原則確定分組到達(dá)的 下一個(gè)節(jié)點(diǎn)(上行節(jié)點(diǎn))；在進(jìn)行前綴匹配時(shí)，如果出現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的前綴 匹配情況相同，則判斷這些節(jié)點(diǎn)的勢(shì)能，選擇勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為分 組到達(dá)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)(同層節(jié)點(diǎn))；在到達(dá)分組開始下行的節(jié)點(diǎn)之前，依 次確定分組所經(jīng)過的各個(gè)上行節(jié)點(diǎn)。
如果要傳送的數(shù)據(jù)分組頭中的地址字段與節(jié)點(diǎn)設(shè)備中的節(jié)點(diǎn)地址表 可以實(shí)現(xiàn)目的地址前綴匹配，則將要傳送的數(shù)據(jù)分組頭中的地址字段與 節(jié)點(diǎn)設(shè)備中的節(jié)點(diǎn)地址表進(jìn)行目的地址前綴匹配，以實(shí)現(xiàn)最大前綴匹配 為原則確定分組到達(dá)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)(下行節(jié)點(diǎn))。在進(jìn)行前綴匹配時(shí)，如 果出現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的前綴匹配情況相同，則判斷這些節(jié)點(diǎn)的勢(shì)能，選擇勢(shì) 能差最大的節(jié)點(diǎn)作為分組到達(dá)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)(同層節(jié)點(diǎn))。在到達(dá)目的節(jié) 點(diǎn)之前，依次確定分組所經(jīng)過的各個(gè)下行節(jié)點(diǎn)；
反復(fù)前述步驟，逐個(gè)確定分組所經(jīng)過的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，直至到達(dá)目的節(jié) 點(diǎn)為止。
下面，以圖1所示的PTDN網(wǎng)為例，說明確定默認(rèn)路由的過程假 設(shè)要確定從源節(jié)點(diǎn)1: 8621662583到目的節(jié)點(diǎn)3: 8610664415的默認(rèn)路 由，在分組開始上行時(shí)，首先根據(jù)源節(jié)點(diǎn)的地址(8621662583)進(jìn)行判
斷，并以實(shí)現(xiàn)最大前綴匹配為原則來確定默認(rèn)路由。與源節(jié)點(diǎn)的地址的 前綴能夠匹配為默認(rèn)路由，源節(jié)點(diǎn)的地址的前綴不能完全匹配為后續(xù)可 選路由。由于節(jié)點(diǎn)1所直接連接的節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)4，因此默認(rèn)路由為 l一4。分組到達(dá)節(jié)點(diǎn)4之后，節(jié)點(diǎn)4上行直連的節(jié)點(diǎn)有節(jié)點(diǎn)7和節(jié)點(diǎn)8，由于對(duì)源節(jié)點(diǎn)地址而言2個(gè)直連節(jié)點(diǎn)的前綴匹配情況是相同的，因此需 要按照前述的節(jié)點(diǎn)勢(shì)能規(guī)則進(jìn)行判斷。由于節(jié)點(diǎn)8的勢(shì)能高，因此默認(rèn)
路由為4 一 8 。分組到達(dá)節(jié)點(diǎn)8之后，開始根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)的地址 (8610664415)進(jìn)行判斷。節(jié)點(diǎn)8上行直連的節(jié)點(diǎn)有節(jié)點(diǎn)7、 9和12，其 中節(jié)點(diǎn)9具有最大前綴匹配，故默認(rèn)路由為8 — 9。分組到達(dá)節(jié)點(diǎn)9之后， 己經(jīng)沒有源地址匹配項(xiàng)，于是路由開始下行。下行是以目的地址實(shí)現(xiàn)最 大前綴匹配為原則來確定默認(rèn)路由，節(jié)點(diǎn)9所直連的節(jié)點(diǎn)有節(jié)點(diǎn)6、 7、 8 和11，根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)的地址判斷節(jié)點(diǎn)6具有最大前綴匹配，故默認(rèn)路由 為9一6。節(jié)點(diǎn)6所直連的節(jié)點(diǎn)有節(jié)點(diǎn)3和9，其中根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)的地址 判斷節(jié)點(diǎn)3具有最大前綴匹配，故路由為6 — 3。綜上所述，從源節(jié)點(diǎn)1 到目的節(jié)點(diǎn)3的默認(rèn)路由為1 —4一8 —9一6 — 3。
根據(jù)圖論中的耳圖原理，對(duì)于具備完備的雙連接的網(wǎng)絡(luò)， 一定存在 兩條互不重疊的路由，用耳圖算法即可獲得這兩條路由，其中一條為默 認(rèn)路由，另外一條為備份路由?；谶@一理論，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的接入節(jié)點(diǎn)與另 一個(gè)接入節(jié)點(diǎn)之間有完備的雙連接時(shí)，這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間一定存在一條以 上述方式獲得的默認(rèn)路由，同時(shí)還存在一條與上述路由完全不重疊的路 由，該路由可以成為默認(rèn)路由的備份路由。
備份路由可以通過管理平面，由網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備采用圖論的耳圖原理 來計(jì)算生成。具體的說，備份路由的生成如下由源端邊緣關(guān)口設(shè)備發(fā) 送一個(gè)帶有目的端邊緣關(guān)口設(shè)備地址的備份路由探測(cè)包給相連的接入層 設(shè)備；所述接入層設(shè)備通過檢查其數(shù)據(jù)庫(kù)中的表項(xiàng)，從與默認(rèn)路由不同 的端口將帶有目的端邊緣關(guān)口設(shè)備地址的備份路由探測(cè)包發(fā)送給直接相 連的節(jié)點(diǎn)，并將該路由紀(jì)錄在其數(shù)據(jù)庫(kù)的相應(yīng)數(shù)據(jù)表項(xiàng)中；后續(xù)節(jié)點(diǎn)類 似地將帶有目的端邊緣關(guān)口設(shè)備地址的備份路由探測(cè)包發(fā)送給直接相連 的節(jié)點(diǎn)；當(dāng)后續(xù)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)向前除了默認(rèn)路由已無路可通，則回發(fā)無備份 路由的響應(yīng)，節(jié)點(diǎn)收到無備份路由的響應(yīng)，則再找其它路由，直到目的 端邊緣關(guān)口設(shè)備回發(fā)備份路由已建立的確認(rèn)響應(yīng)；源端邊緣關(guān)口設(shè)備收 到備份路由已建立的確認(rèn)響應(yīng)，備份路由建立。
上面對(duì)本發(fā)明所述的在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法進(jìn)行 了詳細(xì)的說明。對(duì)本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精 神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利權(quán) 的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.一種在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法，所述IP電信網(wǎng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有唯一確定的地址，且知道所有與該節(jié)點(diǎn)直接相連的節(jié)點(diǎn)的地址，其特征在于包括如下步驟(1)從源節(jié)點(diǎn)開始，根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址，采用與源地址前綴字段匹配的原則找到與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址相匹配的下一節(jié)點(diǎn)；(2)將步驟(1)找到的下一節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，再次進(jìn)行步驟(1)，找到下一節(jié)點(diǎn)；(3)重復(fù)步驟(1)和(2)直到下一節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)沒有源地址前綴字段匹配項(xiàng)；(4)改用目的地址前綴字段匹配的原則，找到與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與要傳送的分組頭中的目的地址字段相匹配的下一節(jié)點(diǎn)；(5)將步驟(4)找到的下一節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，再次進(jìn)行步驟(4)，找到下一節(jié)點(diǎn)；(6)重復(fù)步驟(4)和(5)直到到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法， 其特征在于所述步驟(l)中，如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與當(dāng) 前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情況相同的下一節(jié)點(diǎn)，則將與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連 且勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)。
3. 如權(quán)利要求2所述的在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法， 其特征在于-所述步驟(l)中，如果當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與當(dāng) 前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情況各不相同的下一節(jié)點(diǎn)，則按照最大前綴匹配 的原則，選擇下一節(jié)點(diǎn)。
4. 如權(quán)利要求1所述的在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法， 其特征在于所述步驟(4)中，如果有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與要傳送的分 組頭中的目的地址字段的匹配情況相同的下一節(jié)點(diǎn)，則將與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)。
5. 如權(quán)利要求4所述的在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法， 其特征在于所述步驟(4)中，如果有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與要傳送的分 組頭中的目的地址字段的匹配情況各不相同的下一節(jié)點(diǎn)，則按照最大 前綴匹配的原則，選擇下一節(jié)點(diǎn)。
6. 如權(quán)利要求1所述的在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法， 其特征在于-在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)直接相連的節(jié)點(diǎn)的情況下，根據(jù)要傳送的數(shù)據(jù)分 組頭中的目的地址字段與節(jié)點(diǎn)設(shè)備中的節(jié)點(diǎn)地址表進(jìn)行目的地址前綴匹 配；如果無目的地址前綴匹配項(xiàng)，則根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址按照源地址前 綴字段匹配的方法進(jìn)行判斷，將下一節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，再次進(jìn)行目的地址前綴匹配；如果可以實(shí)現(xiàn)目的地址前綴匹配，在能完全匹配的情況下，結(jié)束； 在不能完全匹配的情況下，將下一節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)，再次進(jìn)行目的地 址前綴匹配。
7. 如權(quán)利要求6所述的在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法， 其特征在于在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)有多個(gè)直接相連的節(jié)點(diǎn)，且無目的地址前綴匹配項(xiàng)的情 況下，如果有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情況 相同的下一節(jié)點(diǎn)，則將與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為 下一節(jié)點(diǎn)；如果有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連但是與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情 況各不相同的下一節(jié)點(diǎn)，按照最大前綴匹配原則，選擇與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接 相連且與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址相匹配的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)。
8. 如權(quán)利要求6所述的在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法， 其特征在于如果可以實(shí)現(xiàn)目的地址前綴匹配，并且有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連 且與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情況相同的下一節(jié)點(diǎn)，則將與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直 接相連且勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為下一節(jié)點(diǎn)，如果可以實(shí)現(xiàn)目的地址前綴匹配，并且有多個(gè)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連 但是與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的地址的匹配情況各不相同的下一節(jié)點(diǎn)，則按照最大 前綴匹配原則，選擇與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)直接相連且與要傳送的數(shù)據(jù)分組頭中的 目的地址字段相匹配的節(jié)點(diǎn)作為下 一 節(jié)點(diǎn)。
9. 如權(quán)利要求1所述的在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法， 其特征在于-在節(jié)點(diǎn)接入所述復(fù)址無連接數(shù)據(jù)網(wǎng)后，通過該節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)相連 的端口，將自己的節(jié)點(diǎn)地址通告給所有與其直接相連的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)通過 這些連接端口接收與其直接相連的節(jié)點(diǎn)的地址，如果直連節(jié)點(diǎn)為同層節(jié) 點(diǎn)，則本節(jié)點(diǎn)需擁有經(jīng)過同層節(jié)點(diǎn)后連接的上行或下行的節(jié)點(diǎn)地址， 并紀(jì)錄其經(jīng)過的跳數(shù)。
10. 如權(quán)利要求1所述的在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法， 其特征在于在確定分組傳輸路由之后，將所述分組傳輸路由作為默認(rèn)路由；由源端邊緣關(guān)口設(shè)備發(fā)送一個(gè)帶有目的端邊緣關(guān)口設(shè)備地址的備份路由探測(cè)包給相連的接入層設(shè)備；所述接入層設(shè)備通過檢查其數(shù)據(jù)庫(kù)中的表項(xiàng)，從與默認(rèn)路由不同的 端口將帶有目的端邊緣關(guān)口設(shè)備地址的備份路由探測(cè)包發(fā)送給直接相連 的節(jié)點(diǎn)，并將該路由紀(jì)錄在其數(shù)據(jù)庫(kù)的相應(yīng)數(shù)據(jù)表項(xiàng)中；后續(xù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)同樣的原理，將帶有目的端邊緣關(guān)口設(shè)備地址的備份 路由探測(cè)包發(fā)送給直接相連的節(jié)點(diǎn)；當(dāng)后續(xù)節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)向前除了默認(rèn)路由已無路可通，則回發(fā)無備份路由 的響應(yīng)，節(jié)點(diǎn)收到無備份路由的響應(yīng)，則再找其它路由，直到目的端邊 緣關(guān)口設(shè)備回發(fā)備份路由已建立的確認(rèn)響應(yīng)；源端邊緣關(guān)口設(shè)備收到備份路由己建立的確認(rèn)響應(yīng)，備份路由建立。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在IP電信網(wǎng)中確定分組傳輸路由的方法，首先根據(jù)源節(jié)點(diǎn)的地址進(jìn)行前綴匹配，以實(shí)現(xiàn)最大前綴匹配為原則確定分組到達(dá)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)；在進(jìn)行前綴匹配時(shí)，如果出現(xiàn)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的前綴匹配情況相同，則判斷這些節(jié)點(diǎn)的勢(shì)能，選擇勢(shì)能差最大的節(jié)點(diǎn)作為分組到達(dá)的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，由此逐個(gè)確定分組所經(jīng)過的各個(gè)上行節(jié)點(diǎn)。到達(dá)分組開始下行的節(jié)點(diǎn)之后，根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)的地址逐個(gè)確定分組所經(jīng)過的各個(gè)下行節(jié)點(diǎn)，直至到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明為分組傳輸提供了確定性的路由，可以有效滿足組建大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的要求，為IP電信網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101588291SQ20081011228
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者劉文紅, 潔 張, 胡筑華, 蔣林濤, 趙慶琳, 偉 金, 馬玉發(fā) 申請(qǐng)人:原創(chuàng)信通電信技術(shù)(北京)有限公司;信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院