Método para seleccionar una ruta de transmisión de datos de servicio en tiempo real sobre la base de conmutación de etiquetas,

en donde se establece una capa de control de red portadora independiente, que comprende más de un gestor de recursos de red portadora (1001, 1002, 1003, 1004, 1005) entre una capa de control de servicio y una red portadora, correspondiendo un gestor de recursos de red portadora a un solo dominio y cuando un gestor de recursos de red portadora en origen recibe una solicitud de recurso de conexión (1201, 1401, 1500)para un servicio en tiempo real desde la capa de control de servicio, el método que comprende:

desde un gestor de recursos de red portadora en origen, que determina(1202, 1204, 1206, 1402, 1404, 1406, 1408, 1411,1501)una ruta de conmutación de etiquetas inter-dominios, LSP, entre cada gestor de recursos de red portadora de salto y un siguiente gestor de recursos de red portadora de salto, que envía (1203, 1205, 1403, 1405, 1502)una solicitud de recurso de conexión al siguiente gestor de recursos de red portadora de salto, hasta que el gestor de recursos de red portadora en destino reciba la solicitud de recurso de conexión, estando dicho método caracterizado por:

desde el gestor de recursos de red portadora en destino, enviando(1207, 1208, 1210, 1407, 1409, 1410, 1506)la LSP inter-dominios y una LSP intra-dominio del gestor de recursos de red portadora en una respuesta de recurso de conexión al anterior gestor de recursos de red portadora de salto, hasta que se envíe una respuesta de recurso de conexión al gestor de recursos de red portadora en origen, recibiendo el gestor de recursos de red portadora en origen la respuesta de recurso de conexión, obteniendo una agregación de rutas LSP global ara la solicitud de recurso de conexión, que es desde el gestor de recursos de red portadora en origen al gestor de recursos de red portadora en destino

Método para seleccionar una ruta de transmisión de datos de servicio en tiempo real.

Campo de la tecnología

La presente invención se refiere a la técnica de selección de rutas de encaminamiento, más en particular a un método para seleccionar y determinar una ruta de transmisión de datos de servicio, en tiempo real, en una red de protocolo de Internet (IP).

Antecedentes de la invención

Con el desarrollo de Internet, se han ofrecido varios servicios de redes y sistemas multimedia avanzados. Puesto que un servicio en tiempo real es sensible a algunas funciones, tales como retardo en transmisión de la red y la denominada delay jitter (fluctuación de retardo), cuando existen servicios tales como Protocolo de Transferencia de Ficheros (FTP), con una alta calidad de ráfaga, o Protocolo de Transferencia de Hipertexto (HTTP) con ficheros de imágenes, etc., los servicios en tiempo real resultarán afectados en gran medida. Además, habida cuenta que los servicios de multimedia ocupan una amplia gama de anchos de banda, los servicios críticos a garantizar no se pueden transmitir, de forma fiable, en las redes anteriores. Por lo tanto, para poder garantizar una transmisión fiable para los servicios críticos, se han propuesto varias técnicas de Calidad de Servicio (QoS). El Grupo de Trabajo en Ingeniería de Internet (IETF) ha establecido numerosos modelos de servicios y mecanismos para los requisitos de la Calidad de Servicio (QoS). Actualmente, una técnica bastante reconocida en esta materia es adoptar un modelo de Servicio Integrado (Int-Serv) en el área de acceso o área de borde de una red, mientras que se adopta un modelo de Servicios Diferenciados (Diff-Serv) en el área de la configuración básica de la red.

El modelo Diff-Serv (Servicios Diferenciados) garantiza la calidad de servicio (QoS) solamente estableciendo prioridades, lo que hace el efecto real impredecible, aunque el ratio de utilización de la línea sea elevado. En consecuencia, se introduce una capa de control de red portadora independiente para el modelo Diff-Serv de una red Backbone, se establece un mecanismo de señalización de Diff-Serve QoS dedicado así como un nivel de gestión de recursos dedicado para gestionar los recursos de topología de la red para la red Diff-Serv. Dicho modo Diff-Service de gestión de recursos se denomina modelo Diff-Service con capa de control de red portadora independiente. La Figura 1 ilustra dicho modelo Diff-Service con una capa de control de red portadora independiente. Según se representa en la Figura 1, una capa de control de red portadora 102 está situada entre una red portadora 103 y una capa de control de servicio 101 en este modelo. Un Agente de Llamadas (CA), en la capa de control de servicio 101, es un servidor de servicio, tal como un interruptor de software que puede establecer una función de control de software. La capa de control de red portadora 102 comprende uno o varios gestores de recursos de red portadora, que se encarga de configurar las normas de gestión y la topología de la red, asignando recursos para la solicitud de ancho de banda de servicio de un cliente, controlando y gestionando todos los gestores de recursos de la red de portadora para transmitir la solicitud de aplicación del ancho de banda de servicio del cliente y su resultado, así como la información del itinerario asignado para la aplicación del servicio mutuo, a modo de señalización, por ejemplo, controlando y gestionando las comunicaciones entre los gestores de recursos de redes de portadora 1, 2 y 3. En la red de portadora 103, cada gestor de recursos de red portadora gestiona una área de red portadora dada, que se denomina dominio de gestión del correspondiente gestor de recursos de red portadora, por ejemplo, el gestor de recursos de red portadora 1 gestiona el dominio de gestión 105, el gestor de recursos de red portadora 2 gestiona el dominio de gestión 106 y el gestor de recursos de red portadora 3 gestiona el dominio de gestión 107. La red portadora 103 incluye un Edge Router (ER), un Border Router (BR) y un encaminador básico 104, todos los encaminadores ER, BR y encaminador básico pertenecen a la red portadora y se suelen denominar Nodos de Conexión (CNs).

La capa de control de red portadora determinará una ruta para un servicio de usuario cuando se procesa la aplicación de ancho de banda de servicio del usuario y el gestor de recursos de la red portadora notificará a ER para enviar un flujo de servicio de acuerdo con la ruta especificada. Las rutas en un gestor de recursos de red portadora incluyen dos tipos: ruta de señalización y ruta de servicio. La ruta de señalización significa un procedimiento de cómo cada gestor de recursos de red portadora encuentra el siguiente del gestor de recursos de red portadora de salto. La ruta de servicio significa un procedimiento de cómo un gestor de recursos de red portadora encuentra una Ruta de Conmutación de Etiquetas (LSP) de red portadora adecuada, de acuerdo con la información de la flujo de servicio. Una ruta de servicio comprende una ruta intra-dominio y una ruta inter-dominios.

Hablando en términos generales, la red portadora envía corrientes de servicio del usuario con una ruta especificada, de acuerdo con la ruta determinada por la capa de control de red portadora. Actualmente, una LSP se establece a lo largo de la ruta del flujo de servicio que se especifica por la capa de control de red portadora a modo de manera de reserva de recursos, utilizando la técnica de Conmutación de Etiquetas Multiprotocolo (MPLS) o una ruta LSP del tipo de "extremo a extremo" se establece utilizando un mecanismo de ruta explícito basado en el Protocolo de Reserva de Recursos con extensiones de Ingeniería de Tráfico (RSVP-TE) o el Protocolo de Distribución de Etiquetas de Rutas Restringidas (CR-LDP).

Actualmente, existen varios sistemas para el establecimiento de itinerarios y asignación de recursos de un gestor de recursos de red portadora como sigue:

Un esquema es una técnica para establecer un itinerario de acuerdo con las necesidades operativas, es decir, cuando una parte llamante inicia una llamada, un gestor de recursos de red portadora adquiere información de LSP, en tiempo real, desde un encaminador de una red portadora, de acuerdo con la topología de red actual y la regla de gestión, selecciona una ruta LSP adecuada para la llamada actual a partir de la información de LSP y emite esta LSP una vez terminada la llamada actual. En este esquema, puesto que un gestor de recursos de red portadora adquiere información de LSP directamente desde una red portadora y se requiere para readquirir y seleccionar de nuevo la correspondiente ruta LSP para cada llamada, la información de LSP no se puede utilizar repetidamente, lo que da lugar a una alta carga de encaminamiento y bajo rendimiento de un gestor de recursos de red portadora.

Otro esquema utiliza el modelo de Agente de Ancho de Banda de una red Backbone de Calidad de Servicio (QBone) experimental. Su modelo de estructura de la red se representa en la Figura 2. En este modelo, un agente de ancho de banda correspondiente se establece para cada dominio de gestión de Diff-Serv, tal como agentes de ancho de banda 1, 2 y 3. El agente de ancho de banda se encarga de procesar las solicitudes de aplicación de ancho de banda a partir de los concentradores de usuarios, servidores de servicio o responsables del mantenimiento de la red y de determinar si autorizar, o no, la solicitud de ancho de banda del usuario de acuerdo con el estado de reserva de recursos de la red actual, la estrategia configurada así como el Acuerdo de Nivel de Servicio (SLA) suscrito con el usuario. Este agente de ancho de banda registra varias clases de información estática o dinámica, tal como información de configuración de SLA, información de topología de red física, información de configuración e información de estrategia del encaminador, información de autenticación de usuario, información de reserva de recursos actuales, información sobre el estado de ocupación de la red y asimismo, registra información de rutas de modo que se confirme la ruta de flujo de servicio del usuario y la localización del agente de ancho de banda flujo abajo de los dominios cruzados.

La estructura interna del agente de ancho de banda, en la Figura 2, se representa en la Figura 3, en la que se incluye: una interface inter-dominios, que comunica con los agentes de ancho de banda y otros niveles de control de red portadora. Una interface de servicio de usuario, que se comunica con un servidor de servicio, un concentrador/usuario y un dispositivo de mantenimiento de la red; una interface de estrategia utilizada para el control de estrategias;...

1. Método para seleccionar una ruta de transmisión de datos de servicio en tiempo real sobre la base de conmutación de etiquetas, en donde se establece una capa de control de red portadora independiente, que comprende más de un gestor de recursos de red portadora (1001, 1002, 1003, 1004, 1005) entre una capa de control de servicio y una red portadora, correspondiendo un gestor de recursos de red portadora a un solo dominio y cuando un gestor de recursos de red portadora en origen recibe una solicitud de recurso de conexión (1201, 1401, 1500)para un servicio en tiempo real desde la capa de control de servicio, el método que comprende:

desde un gestor de recursos de red portadora en origen, que determina(1202, 1204, 1206, 1402, 1404, 1406, 1408, 1411,1501)una ruta de conmutación de etiquetas inter-dominios, LSP, entre cada gestor de recursos de red portadora de salto y un siguiente gestor de recursos de red portadora de salto, que envía (1203, 1205, 1403, 1405, 1502)una solicitud de recurso de conexión al siguiente gestor de recursos de red portadora de salto, hasta que el gestor de recursos de red portadora en destino reciba la solicitud de recurso de conexión, estando dicho método caracterizado por:

desde el gestor de recursos de red portadora en destino, enviando(1207, 1208, 1210, 1407, 1409, 1410, 1506)la LSP inter-dominios y una LSP intra-dominio del gestor de recursos de red portadora en una respuesta de recurso de conexión al anterior gestor de recursos de red portadora de salto, hasta que se envíe una respuesta de recurso de conexión al gestor de recursos de red portadora en origen, recibiendo el gestor de recursos de red portadora en origen la respuesta de recurso de conexión, obteniendo una agregación de rutas LSP global ara la solicitud de recurso de conexión, que es desde el gestor de recursos de red portadora en origen al gestor de recursos de red portadora en destino.

2. Método según la reivindicación 1, en donde cada gestor de recursos de red portadora tiene una dirección de protocolo de Internet, IP, siendo el usuario que hace la llamada y el usuario llamado, del servicio en tiempo real, iden-tificados por las direcciones IP y el gestor de recursos de red portadora selecciona la LSP basada en las direcciones IP.

3. Método según la reivindicación 1, que comprende además: transmisión de la agregación de rutas LSP global a la entrada (1006) del flujo de servicio en tiempo real en la red portadora.

4. Método según la reivindicación 1, que comprende, además:

después de recibir la solicitud de recurso de conexión, por cada gestor de recursos de red portadora, determinar (1202, 1204, 1206) la LSP intra-dominio del gestor de recursos de red portadora.

5. Método según la reivindicación 1, que comprende además:

mediante el gestor de recursos de red portadora en destino, determinar (1406) la LSP intra-dominio después de recibir la solicitud de recurso de conexión y

mediante cada gestor de recursos de red portadora, excepto el gestor de recursos de red portadora en destino, determinar (1408, 1410) la LSP intra-dominio después de recibir la respuesta de recurso de conexión.

6. Método de acuerdo con cualquier de las reivindicaciones 1 a 5 que comprende, además, el gestor de recursos de red portadora que selecciona la LSP de acuerdo con la estrategia de encaminamiento.

7. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el modo de seleccionar la LSP intra-dominio comprende:

precalcular un conjunto de rutas LSP entre todos los encaminadores BR y ER en el dominio local, estableciendo una tabla de encaminamiento intra-dominio y consultando dicha tabla para obtener la LSP intra-dominio de acuerdo con el encaminador de entrada y el encaminador de salida del dominio local o

seleccionar la LSP intra-dominio, del tipo etapa por etapa, hasta el encaminador de salida de la LSP actualmente seleccionada en un BR o ER en el dominio local y obtener la LSP intra-dominio que comprende al menos una LSP o

seleccionar la LSP intra-dominio de cada gestor de recursos de red portadora de salto mediante un algoritmo de ruta intra-dominio matricial o

seleccionar la LSP intra-dominio, de acuerdo con una condición de restricción de recursos preconfigurada o una estrategia de encaminamiento o

seleccionar la LSP intra-dominio de cada gestor de recursos de red portadora de salto, de acuerdo con una agregación de rutas que incluye todos los identificadores de direcciones IP de entrada y los identificadores de direcciones IP de salida, dentro del dominio de gestión del gestor de recursos de red portadora.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en donde la solicitud de recurso de conexión comprende el estado operativo de la red actual y la Calidad de Servicio, QoS.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la selección de la LSP intra-dominio de cada gestor de recursos de red portadora de salto, mediante un algoritmo matricial de ruta intra-dominio comprende:

calcular al menos un conjunto de rutas LSP entre todos los encaminadores BR y ER en el dominio local;

almacenar al menos un conjunto de rutas LSP en una tabla matricial, en donde, en la tabla matricial, un elemento de fila es un identificador de nodo de conexión CN de entrada, un elemento de columna es un identificador de nodo de conexión CN de salida, un par de elemento de fila y de elemento de columna corresponde a uno de al menos un conjunto de rutas LSP, en donde uno de al menos un conjunto de rutas LSP comprende todas las rutas LSP desde un nodo de conexión CN de entrada a un nodo de conexión CN de salida, siendo el CN de entrada identificado por el correspondiente elemento de fila y siendo identificado un nodo de conexión CN de salida por el correspondiente elemento de columna o un elemento de fila es un identificador del nodo CN de salida, un elemento de columna es un identificador de CN de entrada, correspondiendo un par de un elemento de fila y un elemento de columna con uno de al menos un conjunto de rutas LSP, en donde uno de al menos un conjunto de rutas LSP comprende todas las rutas LSP desde un nodo de conexión CN de entrada a un nodo de conexión CN de salida, siendo identificado un CN de salida por el correspondiente elemento de fila y el CN de entrada se identifica por el correspondiente elemento de columna;

consultar la tabla matricial, de acuerdo con el encaminador de entrada actual del dominio local para obtener un conjunto de rutas LSP en el dominio local y

seleccionar una LSP como la ruta LSP intra-dominio desde el conjunto obtenido de rutas LSP en el dominio local, de acuerdo con la estrategia de encaminamiento, el estado operativo de la red existente y algunas exigencias de Calidad de Servicio de QoS.

10. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la selección de la ruta LSP intra-dominio de cada gestor de recursos de red portadora de salto, mediante un algoritmo matricial de ruta intra-dominio comprende:

calcular al menos un conjunto de rutas LSP entre todos los encaminadores BR y ER en el dominio local;

asignar segmentos de direcciones IP para los encaminadores BR y ER, respectivamente;

almacenar al menos un conjunto de rutas LSP en una tabla matricial, siendo en dicha tabla un elemento de columna el segmento de direcciones IP del nodo de conexión CN de entrada, siendo un elemento de columna el segmento de direcciones IP del nodo de conexión CN de salida, correspondiendo un par de un elemento de fila y un elemento de columna con uno de al menos un conjunto de rutas LSP, en donde uno al menos de un conjunto de rutas LSP comprende todas las rutas LSP desde un nodo de conexión CN de entrada a un nodo de conexión CN de salida, siendo identificado el nodo CN de entrada por el correspondiente elemento de fila y el nodo CN de salida identificándose por el correspondiente elemento de columna o, un elemento de fila es el segmento de direcciones IP del nodo CN de salida, un elemento de columna es el segmento de direcciones IP del nodo CN de entrada, un par de un elemento de fila y de un elemento de columna corresponden con uno de al menos un conjunto de rutas LSP, en donde uno de al menos un conjunto de rutas LSP comprende todas las rutas LSP desde un nodo CN de entrada a un nodo CN de salida, siendo identificado el nodo CN de salida por el correspondiente elemento de fila y el nodo CN de entrada identificándose por el correspondiente elemento de columna;

consultar la tabla matricial de acuerdo con el segmento de direcciones IP del nodo CN de entrada del dominio local para obtener un conjunto de rutas LSP en el dominio local y

seleccionar una LSP como la LSP intra-dominio a partir del conjunto obtenido de rutas LSP en el dominio local, de acuerdo con la estrategia de encaminamiento, el estado operativo de la red existente y algunas exigencias de Calidad de Servicio QoS.

11. Un gestor de recursos de red portadora para seleccionar una ruta de transmisión de datos de servicio en tiempo real sobre la base de la conmutación de etiquetas, en donde una capa de control de red portadora independiente, que comprende más de un gestor de recursos de red portadora (1001, 1002, 1003, 1004, 1005) se establece entre una capa de control de servicio y una red portadora, correspondiendo un gestor de recursos de red portadora a un solo dominio, estando los circuitos del gestor de recursos de red portadora adaptados para:

recibir una solicitud de recurso de conexión para un servicio en tiempo real desde la capa de control de servicio, determinar (1202, 1204, 1206, 1402, 1404, 1406, 1408, 1411, 1501, 1502) una LSP inter-dominios entre el gestor de recursos de red portadora y un siguiente gestor de recursos de red portadora de salto y estando el gestor de recursos de red portadora caracterizado por circuitos adaptados para:

enviar (1207, 1208, 1210, 1407, 1409, 1410, 1506) la LSP inter-dominios y una LSP intra-dominio del gestor de recursos de red portadora al anterior gestor de recursos de red portadora de salto, que se transporta en una respuesta de recurso de conexión.

12. Gestor de recursos de red portadora de acuerdo con la reivindicación 11, estando además adaptado para utilizar protocolo de Internet, dirección IP y estando la parte que llama y la parte llamada del servicio en tiempo real identificadas por las direcciones IP y seleccionar la LSP basada en las direcciones IP.

13. Gestor de recursos de red portadora de acuerdo con la reivindicación 11, estando además adaptado para transmitir la agregación de rutas LSP global a la entrada del flujo de servicio en tiempo real en la red portadora.

14. Gestor de recursos de red portadora de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, estando además adaptado para seleccionar la LSP de acuerdo con la estrategia de encaminamiento.

15. Gestor de recursos de red portadora de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, estando además adaptado para utilizar el siguiente modo para seleccionar la LSP intra-dominio:

precalcular un conjunto de rutas LSP entre todos los encaminadores BR y ER en el dominio local, estableciendo una tabla de encaminamiento intra-dominio y consultando la tabla de encaminamiento intra-dominio para obtener la LSP de intra-dominio de acuerdo con el encaminador de entrada y el encaminador de salida del dominio local o

seleccionar la LSP intra-dominio, salto por salto, hasta que el encaminador de salida de la LSP actualmente seleccionada sea un BR o un ER en el dominio local y obtener la LSP intra-dominio que comprende al menos una LSP o

seleccionar la LSP intra-dominio de cada gestor de recursos de red portadora de salto mediante un algoritmo matricial de ruta intra-dominio o

seleccionar la LSP intra-dominio de acuerdo con una condición de restricción de recursos preconfigurada o estrategia de encaminamiento o

seleccionar la LSP intra-dominio de cada gestor de recursos de red portadora de salto, de acuerdo con una agregación de rutas que incluye todos los identificadores de direcciones IP de entrada y los identificadores de direcciones IP de salida, dentro del dominio de gestión del gestor de recursos de red portadora.

16. Gestor de recursos de red portadora de acuerdo con la reivindicación 11, en donde, cuando el gestor de recursos de red portadora no es un gestor de recursos de red portadora en origen, la LSP intra-dominio del gestor de recursos de red portadora es la respuesta de recurso de conexión que se envía al anterior gestor de recursos de red portadora de salto que se determina por el gestor de recursos de red portadora después de recibir la solicitud de recurso de conexión.

17. Gestor de recursos de red portadora de acuerdo con la reivindicación 11, en donde, cuando el gestor de recursos de red portadora no es un gestor de recursos de red portadora en origen ni un gestor de recursos de red portadora en destino, la LSP intra-dominio del gestor de recursos de red portadora, en la respuesta de recurso de conexión, que se envía al anterior gestor de recursos de red portadora de salto se determina por el gestor de recursos de red portadora después de recibir la respuesta de recurso de conexión y

cuando el gestor de recursos de red portadora es un gestor de recursos de red portadora en destino, la LSP intra-dominio del gestor de recursos de red portadora, en la respuesta de recurso de conexión, que se envía al anterior gestor de recursos de red portadora de salto se determina por el gestor de recursos de red portadora después de recibir la solicitud de recurso de conexión.