[发明专利]通信网络中的路由选择

说明书

本发明关于在一个通信网中在选中的第一节点和第二节点间识别出一条路径来提供网中的路由。

近些年来，由于采用了数字通信设备，通信公司提供给其客户的服务的质量及范围都在不断地提高与扩大。因此，在网络互连点内(干线交换机)的设备及本地业务交换机都在很大程度上数字化了。然而本地业务交换机与网络互连点的连接，可能包括许多种不同的技术，包括同轴铜线电缆、光纤电缆、无线电链路及卫星链路。

为了利用通信网络中的需求变化，例如，每日周期性变化的通信业务密度的改变，可以控制数字通信设备来对客户业务进行动态改变，以便能利用一天的某个特定时刻可以使用的最经济的路由。我们知道网络中通信业务量的改变是按照编码在网络中每个通信节点的各处理器处的算法而自动执行的。

某网络中的点A向同一网络中的点B发出的一个呼叫可能经过许多不同的路径。在业务进行时，某条特定的路径是否是最经济的，这一点非常重要。一个众所周知的方法是，把一个业务请求消息向系统中所有的节点发送，这样，在A点和B点间的每一个中间节点都会收到该请求消息，并把该消息向它所连接的所有节点发送。在某些点上，B点所连接的节点会收到上述消息。在收到的第一个上述消息中，包括编码有该消息从A点到B点的路程中所经过的所有节点。随后，会有数个消息到达距点B最近的节点；然而这些消息的到达在时间上都落后了，于是在第一请求消息之后接收到的编码在一个请求消息中的节点表描述出将该请求消息从A点的呼叫者发到B点的接收者的需要更长时间的路径。这是网络如何能给呼叫和通信业务有效地提供动高效率的动态重新路由选择的一个典型例子。人们也知道一些其它与此相似的更先进的在网络中给通信业务提供动态路由选择的方法，并且这也是许多当前研究的主题。

这种类型的网络的一个众所周知的不利之处是，在固定的严格的条件下，网络的行为变得不可预知，甚至是混乱的，很可能会导致网络在某段时间内灾难性的瘫痪。对网络进行模拟是很困难的，这是因为要参预动态寻经的分布节点的数量巨大，决定了其复杂程度很高，所以只能数学模型来粗略地近似地解决。

这种类型的网络还有一个不利之处，网络中很大一部分节点都必须遵从某个特殊的规范，即一个特定类型的节点的硬、软件都要与该节点的要求精确匹配，所以分阶段地引入这类网络要比分阶段地引入由一个或数个中央网络监控点监测的通信节点困难。

然而，集中的网络监控需要相当大的计算资源来保证动态地进行呼叫的有效路由选择与重新路由选择。非常典型地，由于需要集中地监控通信网络所带来的限制，导致当某业务的最有效的路由接近通道容量的饱合值时使用诸如交替业务的简单路由选择算法而确定出有效性较低的路由。

不论是分布式监控，还是中央监控，重新路由选择的另一个用途是要克服电缆故障。在一个被动的中央监控网络中，当检测到一个线路故障时，通常的做法是按照一个预先定好的替换路径来对业务进行重新路由选择。

运行中的通信网内的动态路由选择需求以外，通信网的大的工业用户，如一个石油公司或是一个银行，可能会需要在不同的分部间建立直接的数字连接。为了提供这样的直接链路，通信公司就要设计一条能通过现有的利用能符合客户要求的各种技术的网络的最佳路径。如果需要高可靠性的连接的话，用户可能会指定不用无线链路。或者，用户可能会要求提供两条完全不同的路由的链路，这样当一条线路不论因什么原因而出现故障时，不会与另一条线路的故障同时发生。

混合技术的通信网可能包括远端监控计算机不能重新配置的通信节点。在这种情况下，设计地理位置不同的客户间的最佳路由就需要在大量的通信操作者中的个人与资源间，或一个单独的大通信提供者的各分部间进行协调。这就使得在对路径进行估计与设计时要进行大量的协调与管理。另外，由于在一对给定的客户地址间可能会有多种方法提供一条路径，可能产生以下问题：在处理沿路径的各个公司分部时，满足了这个，就满足不了另一个。

在某个局部的水平上看，一个特定类型的路径，例如同轴电缆，可能看起来比其它类型的路径(如无线链路)具有优越之处。然而，当考虑整个路径时，在局部上看是优点之处，从总体上看很可能会变为不利之处。这可能是因随后使用同轴电缆的连接类型而产生的。由于管理设计过程的成本，另外进行一个重复的设计过程从成本上说是效率不高的，使得一个路由的成本比从理论上得到的要的成本要高。