專利名稱：應用遮蔽定時器最小化冗余拓撲布局更新的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)路拓撲布局技術(shù)，用以在一個通信網(wǎng)的諸多節(jié)點之間建立通信，具體涉及利用拓撲布局廣播來更新網(wǎng)路拓撲布局。
在一個通信網(wǎng)中，該通信網(wǎng)是由節(jié)點和鏈路組成的，這些節(jié)點代表交換系統(tǒng)，這些鏈路代表各節(jié)點對之間傳輸?shù)目赡苄浴＞W(wǎng)路拓撲布局，即全部鏈路狀態(tài)信息的集合，由每一個節(jié)點來維持，網(wǎng)路拓撲布局確定了在節(jié)點之間用以建立通信的通路計算。對于每一個連接的建立，應用一個路由協(xié)議來確定合適的通路。動態(tài)路由協(xié)議大致分成兩類鏈路狀態(tài)協(xié)議和距離矢量協(xié)議。鏈路狀態(tài)協(xié)議可維持所有相關(guān)鏈路的狀態(tài)信息。距離矢量協(xié)議可維持從母(home)節(jié)點到所有其它節(jié)點間距離的一個矢量。這兩種情況下，路由信息必須一直保持到更新為止，以避免呼叫阻塞和錯誤的通路選擇。
動態(tài)路由算法有許多種巧妙的設(shè)計和實施結(jié)果。由于網(wǎng)路中情況有變化，拓撲布局必須通過一個拓撲布局廣播機構(gòu)隨時進行更新。拓撲布局廣播是由一個節(jié)點實行的這樣一種事件，即將包含有路由信息的一個消息通告給或分配給網(wǎng)絡(luò)中的所有其它節(jié)點。傳統(tǒng)上，拓撲布局廣播算法利用周期性更新和/或諸如上行/下行鏈路、容量變化之類的事件驅(qū)動更新。周期性的拓撲布局更新需要一個必須進行協(xié)調(diào)的定時器，而在大的網(wǎng)路中這是一個特別困難的問題，因為在適時的拓撲布局信息與有效的更新之間要采取折衷。事件驅(qū)動式拓撲布局更新遭到冗余更新的影響，這是由諸如鏈路資源耗損之類的事件造成的。
據(jù)此，現(xiàn)在需要有一種使冗余的拓撲布局更新最小化的方法和系統(tǒng)，以做到以有效的方式提供出當前的網(wǎng)路拓撲布局。


圖1是周期性拓撲布局更新用的一個典型周期實例的簡略圖。
圖2是周期性的和事件驅(qū)動式的更新用的一個典型實例的簡略圖。
圖3是按照本發(fā)明方法的一個簡略圖，示明對網(wǎng)路拓撲布局更新定時間表的一個定時序列。
圖4是按照本發(fā)明提供了拓撲布局更新定時序列的方法的步驟的流程圖。
圖5是按照本發(fā)明的系統(tǒng)方框圖。
圖6是按照本發(fā)明在一個通信網(wǎng)中使冗余的網(wǎng)路拓撲布局更新最小化的方法的另一個實施例的步驟的流程圖，該通信網(wǎng)是由代表交換系統(tǒng)的節(jié)點和代表各節(jié)點對之間傳輸可能性的鏈路組成的。
就周期性更新而言，拓撲布局更新的性能非常依賴于更新周期的合適長度。如果周期太長，拓撲布局更新中的等待時間會導致顯著的資源爭用。如果周期太短，需要用來支持拓撲布局更新的資源會過量。圖1以標號100示出周期性拓撲布局更新用的一個典型周期的簡略圖。周期(102)的長度標記為T1。每當有一個周期性的拓撲布局更新時，具有周期T1的一個定時器便啟動。當定時器計時期滿時，觸發(fā)下一個更新。在兩個相繼的更新之間，會有事件(104)到達。在圖1所示的例子中，在該周期內(nèi)有導致呼叫阻塞的四個事件到達。第一個阻塞的呼叫會由于一個給定的資源被耗盡而已經(jīng)阻塞。隨后的三個呼叫會由于在第一個呼叫阻塞事件之后那里有一個立即的拓撲布局更新而保留它們的阻塞。
就事件驅(qū)動式更新而言，拓撲布局更新的性能非常依賴于事件到達的特性。如果事件在時間上有規(guī)律地到達，則拓撲布局更新的性能類似于周期性更新時的情況。如果事件以突發(fā)性形式到達，則拓撲布局更新的性能將隨時間變化。當具有長的空閑周期時，拓撲布局更新是不常發(fā)生的，而如果有要改變拓撲布局的任何未規(guī)定的事件時，這樣一種改變不會以及時的方式更新。當在一個短時間內(nèi)有許多事件到達時，許多的更新將會是冗余的。
圖2以標號200示出周期性的和事件驅(qū)動式的更新中用的一個典型周期的實例簡略圖。拓撲布局更新不僅由具有周期T1(206)的周期性定時器的計時期滿(202)來觸發(fā)，而且由起因于動態(tài)網(wǎng)路因素的特定事件(204)的到達來觸發(fā)；周期性定時器計時期滿的觸發(fā)可認為是由事件本身來觸發(fā)。
在本例子中，特定事件(204)是導致呼叫阻塞的那些事件。
圖3以標號300示出按照本發(fā)明方法對網(wǎng)路拓撲布局更新定時間表的一個定時序列。在圖3的例子中，發(fā)生下面的事件序列和拓撲布局更新具有周期T1(318)的一個周期性定時器啟動，與此同時，啟始一個拓撲布局更新(302)；第一個呼叫即呼叫1被阻塞(304)，于是，觸發(fā)一個拓撲布局更新，具有周期T2(320)的一個遮蔽(black-out)定時器(312)啟動；第二和第三個呼叫即呼叫2和呼叫3被阻塞(306，308)，但是，由于阻塞發(fā)生在由呼叫1的阻塞所始發(fā)的周期T2之內(nèi)，所以并無進一步的拓撲布局更新啟動，遮蔽定時器計時期滿(322)；第四個呼叫即呼叫4被阻塞(310)，于是，觸發(fā)另一個拓撲布局更新，具有周期T2(320)的遮蔽定時器(314)再次被啟動；在預定時間段T1(318)的結(jié)束處，周期性定時器計時期滿，便開始另一個拓撲布局更新，同時周期性定時器再次啟動(316)。雖然，所示明的第二個T2時間段延伸到第一個T1時間段之外，也即開始于時刻314的時間段延伸到時刻316之外，但很顯然，第二個T2時間段也可能完全落在第一個T1時間段之內(nèi)，或是跨第一個T1時間段上，又或發(fā)生在第一個T1時間段之外。周期性地觸發(fā)的拓撲布局更新不會受遮蔽定時器的影響。
為此，本發(fā)明應用了一個拓撲布局更新遮蔽定時器，它在工作時與一個周期性定時器相耦合，在網(wǎng)路通信系統(tǒng)內(nèi)用以將拓撲布局更新定時間表以與網(wǎng)路節(jié)點的拓撲布局數(shù)據(jù)庫內(nèi)存儲的拓撲布局信息相同步。通過組合地應用周期性更新觸發(fā)器和事件驅(qū)動式更新觸發(fā)器，本發(fā)明的方法可使一個拓撲布局更新機構(gòu)發(fā)揮最好的性能。雖然以下說明僅就導致呼叫阻塞的各事件進行描述，但本方法可以很容易地擴展應用于其它事件。
圖4以標號400示出按照本發(fā)明 提供一種拓撲布局更新定時序列方法的步驟的流程圖。本方法應用這樣的事實，當觸發(fā)拓撲布局更新的許多事件以突發(fā)形式到達時，許多觸發(fā)的更新并不提供有關(guān)于拓撲布局方面的附加有用信息。為了避免冗余的更新，在任一個更新之后插入一個“遮蔽”周期，它由一個特定的事件觸發(fā)。在“遮蔽”周期內(nèi)，沒有附加的更新會被特定事件觸發(fā)。然而，周期性地觸發(fā)的更新能象通常那樣地執(zhí)行，因而不會有兩個相繼的更新間隔比更新周期T1還長。本方法包括以下步驟A)根據(jù)網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)(404)，判定該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是否是一個預定的周期性更新事件，也即是一個預定的定時器計時期滿(406)，還是一個特定的更新事件；B)當網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個預定的周期性更新事件時，再次啟動該周期性定時器以對下一個周期性更新事件定時間表(408)，向諸多節(jié)點的一個拓撲布局廣播器傳送出一個觸發(fā)信號以開始一個網(wǎng)路拓撲布局更新(410)，并再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)；C)當網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個特定的更新事件時，判定用以更新網(wǎng)路拓撲布局的一個遮蔽周期是否在起作用(412)，并判定C1-C2之一C1)當遮蔽周期起作用，也即遮蔽定時器在運行時，再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)(402)；C2)當遮蔽周期完成，也即遮蔽定時器不工作時，啟動遮蔽定時器(414)以開始另一個遮蔽周期，并向該節(jié)點的拓撲布局廣播器傳送出一個觸發(fā)信號以始發(fā)一個網(wǎng)路拓撲布局更新(410)，并再次循環(huán)到等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)(402)。
圖5以標號500示出在通信網(wǎng)的一個節(jié)點上用以實現(xiàn)本發(fā)明方法的一個系統(tǒng)的方框圖，該通信網(wǎng)由代表交換系統(tǒng)的許多節(jié)點和代表各節(jié)點對之間傳輸可能性的鏈路組成，示例中應用了兩個節(jié)點節(jié)點A和節(jié)點B。每一個節(jié)點具有與拓撲布局更新有關(guān)的若干部件a)用以存儲拓撲布局信息的一個拓撲布局數(shù)據(jù)庫；b)一個更新定時間表的裝置，用以為觸發(fā)拓撲布局更新確定時間表；c)一個拓撲布局廣播器，在工作時與更新定時間表的裝置相連接，用以根據(jù)從更新定時間表的裝置接收到的一個觸發(fā)信號，向其本地拓撲布局數(shù)據(jù)庫以及所有其它節(jié)點的拓撲布局數(shù)據(jù)庫適時地傳輸拓撲布局信息。圖5還示出由節(jié)點A給出拓撲布局更新期間信號的流程。當應用本發(fā)明的方法要求由節(jié)點A給出一個更新時，節(jié)點A的更新定時間表的裝置(510)向節(jié)點A的拓撲布局廣播器(508)傳輸出一個觸發(fā)信號。根據(jù)接收到的觸發(fā)信號，節(jié)點A的拓撲布局廣播器(508)向所有節(jié)點中的拓撲布局數(shù)據(jù)庫，包括節(jié)點A本身中的拓撲布局數(shù)據(jù)庫，傳輸出一個當前拓撲布局信息，以更新諸節(jié)點的拓撲布局數(shù)據(jù)庫。圖中雖然只示出節(jié)點A(502)和節(jié)點B(504)，但十分顯然，可以應用許多個節(jié)點。系統(tǒng)中諸多網(wǎng)路節(jié)點的每一個包括有一個更新定時間表的裝置(510，516，……)、一個拓撲布局廣播器(508，514，……)和一個拓撲布局數(shù)據(jù)庫(506，512，……)。更新定時間表的裝置(510，516，……)使用來根據(jù)一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)，判定該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個預定的周期性更新事件，還是一個特定的更新事件，并當該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個預定的周期性更新事件時，再次啟動周期性定時器以對下一個周期性更新事件定時間表，并向該節(jié)點的一個拓撲布局廣播器傳送出一個觸發(fā)信號以開始一個網(wǎng)路拓撲布局更新，且再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)，而當該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個特定的更新事件時，則判定用以更新網(wǎng)路拓撲布局的一個遮蔽周期是否在起作用，并判定a-b之一a)當遮蔽周期起作用，也即遮蔽定時器在運行時，再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)；b)當遮蔽周期完成，也即遮蔽定時器不工作時，啟動遮蔽定時器以開始另一個遮蔽周期，并向該節(jié)點的拓撲布局廣播器傳送出一個觸發(fā)信號以始發(fā)一個網(wǎng)路拓撲布局更新，且再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)。拓撲布局傳播器(508，514，……)工作時連接到更新定時間表的裝置上，它使用來根據(jù)從更新定時間表的裝置接收到的觸發(fā)信號，向所有節(jié)點的拓撲布局數(shù)據(jù)庫提供出網(wǎng)路拓撲布局更新信息。一個節(jié)點的拓撲布局數(shù)據(jù)庫(506，512，……)工作時連接到拓撲布局廣播器上，它使用來存儲網(wǎng)路拓撲布局信息。遮蔽周期典型地是一個預定時間T2，這里的T2小于預定的時間T1的周期。特定的更新事件可以是一個呼叫阻塞事件。
圖6以標號600示出按照本發(fā)明的、在通信系統(tǒng)中使冗余的網(wǎng)絡(luò)拓撲布局更新最小化的方法的另一個實施例的步驟的流程圖，該通信網(wǎng)是由代表交換系統(tǒng)的節(jié)點和代表各節(jié)點對之間傳輸?shù)目赡苄缘逆溌方M成的。本方法包括有以下步驟A)根據(jù)一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)，判定該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個預定的周期性更新事件也即是一個預定的周期性定時器計時期滿，還是一個特定的更新事件(602)；B)當該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個預定的周期性更新事件時，再次啟動該周期性定時器以對下一個周期性更新事件定時間表，向該節(jié)點的一個拓撲布局廣播器傳送出一個觸發(fā)信號以開始一個網(wǎng)路拓撲布局更新，并再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)(604)；C)當該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個特定的更新事件時，判定用以更新網(wǎng)路拓撲布局的一個遮蔽周期是否在起作用(606)，并判定C1-C2之一C1)當遮蔽周期起作用，也即遮蔽定時器在運行時，再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)(608)；C2)當遮蔽周期完成，也即遮蔽定時器不工作時，啟動遮蔽定時器以開始另一個遮蔽周期，并向該節(jié)點的拓撲布局廣播器傳送出一個觸發(fā)信號以始發(fā)一個網(wǎng)路拓撲布局更新，且再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路布局更新事件的出現(xiàn)(610)。這里，遮蔽周期是一個預定的時間T2，而典型地將T1預選擇得比T2大。特定的更新事件可以包括呼叫阻塞事件，或者可以由動態(tài)網(wǎng)路因素來確定。
雖然，上述說明了示例性的實施例，但很顯然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員可以作出許多變更和修改，而不背離本發(fā)明。因此，如所附的權(quán)利要求書中所規(guī)定的，所有此類變更和修改均意味著是在本發(fā)明的精神實質(zhì)和范疇之內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種用以在一個通信網(wǎng)中使冗余的網(wǎng)路拓撲布局更新最小化的方法，該通信網(wǎng)由代表交換系統(tǒng)的節(jié)點和代表各節(jié)點對之間傳輸可能性的鏈路組成，其特征在于，該方法包含以下步驟A)根據(jù)一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)，判定該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個預定的周期性更新事件也即是一個預定的周期性定時器計時期滿，還是一個特定的更新事件；B)當該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個預定的周期性更新事件時，再次啟動該周期性定時器以對下一個周期性更新事件定時間表，向諸多節(jié)點的一個拓撲布局廣播器傳送出一個觸發(fā)信號以開始一個網(wǎng)路拓撲布局更新，并再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)；C)當該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個預定的更新事件時，判定用以更新網(wǎng)路拓撲布局的一個遮蔽(black-out)周期是否在起作用，并判定C1-C2之一C1)當遮蔽周期起作用，也即遮蔽定時器在運行時，再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)絡(luò)布局更新事件的出現(xiàn)；C2)當遮蔽周期完成，也即遮蔽定時器不工作時，啟動遮蔽定時器以開始另一個遮蔽周期，并向該節(jié)點的布局廣播器傳送出一個觸發(fā)信號以始發(fā)一個網(wǎng)路拓撲布局更新，且再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，遮蔽周期是一個預定的時間T2，且預定的時間T1的周期大于預定的時間T2。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于，特定的更新事件包括呼叫阻塞事件。
4.一種用以在通信網(wǎng)中使冗余的網(wǎng)路拓撲布局更新最小化的系統(tǒng)，其特征在于，該通信網(wǎng)由節(jié)點和鏈路組成，該節(jié)點代表交換系統(tǒng)，該鏈路代表各節(jié)點對之間傳輸?shù)目赡苄裕撓到y(tǒng)中諸多網(wǎng)路節(jié)點的每一個包含有A)一個更新定時間表的裝置，用以根據(jù)一個網(wǎng)絡(luò)布局更新事件的出現(xiàn)，判定該網(wǎng)絡(luò)布局更新事件是一個預定的周期性更新事件也即是一個預定的周期性定時器計時期滿，還是一個特定的更新事件；A1)當該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個預定的周期性更新事件時，再次啟動該預定的周期性定時器以對下一個周期性更新事件定時間表，向該節(jié)點的一個拓撲布局廣播器傳送出一個觸發(fā)信號以開始一個網(wǎng)路拓撲布局更新，并再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)；A2)當該網(wǎng)路拓撲布局更新事件是一個特定的更新事件時，判定用以更新網(wǎng)路拓撲布局的一個遮蔽周期是否在起作用，并判定A2a-A2b之一A2a)當遮蔽周期起作用，也即遮蔽定時器在運行時，再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)；A2b)當遮蔽周期完成，也即遮蔽定時器不工作時，啟動遮蔽定時器以開始另一個遮蔽周期，并向該節(jié)點的拓撲布局廣播器傳送出一個觸發(fā)信號以始發(fā)一個網(wǎng)路拓撲布局更新，且再次循環(huán)，等待另一個網(wǎng)路拓撲布局更新事件的出現(xiàn)；B)拓撲布局廣播器，在工作時連接到更新調(diào)度程序器上，用以根據(jù)從更新調(diào)度程序器上接收到的觸發(fā)信號，向所有節(jié)點的布局數(shù)據(jù)庫提供出網(wǎng)路拓撲布局更新信息；C)拓撲布局數(shù)據(jù)庫，在工作中它連接到布局廣播器上，用以存儲網(wǎng)路布局更新信息。
5.權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于，遮蔽周期是一個預定的時間T2，且預定的時間T1的周期大于預定的時間T2。
6.權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其特征在于，特定的更新事件是一個呼叫阻塞事件。
全文摘要
通信網(wǎng)中使冗余的網(wǎng)路拓撲布局更新最小化的一種方法和系統(tǒng)，它采用一個遮蔽(black-out)定時器來為中間的網(wǎng)路拓撲布局更新定時間表，以與一個預定的周期性網(wǎng)路拓撲布局更新定時器協(xié)調(diào)地工作，以使冗余的拓撲布局更新最小化。按照本發(fā)明為網(wǎng)絡(luò)拓撲布局更新定時間表提供了顯著地提高網(wǎng)路拓撲布局更新的效率。
文檔編號H04Q3/00GK1132001SQ95190705
公開日1996年9月25日 申請日期1995年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月29日
發(fā)明者P·A·亨伯萊特, M·G·盧奇, W·C·李, R·康斯坦廷 申請人:摩托羅拉公司