Un método para determinar una ruta de encaminamiento, que comprende:

recepción de un mensaje de petición de conexión de servicio, que comprende un identificador de nodo origen, un identificador de nodo receptor y el ancho de banda solicitado (2), caracterizado por: buscar una ruta con un valor de la función de coste mínimo entre un nodo origen y un nodo receptor, en cada plano de longitud de onda, de acuerdo con la información de topología de la red, el identificador del nodo origen, el identificador del nodo receptor y el ancho de banda solicitado, en donde la información de topología de la red comprende enlaces de longitud de onda y enlaces lógicos y el valor de la función de coste de un enlace lógico es menor que el valor de la función de coste de cualquier enlace de longitud de onda en una red (7) y seleccionar la ruta con el valor de la función de coste mínimo como una ruta de encaminamiento de un servicio actual (8)

Método para determinar la ruta de encaminamiento y una unidad de determinación de dicha ruta.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de las tecnologías de comunicaciones y en particular, a un método para determinar una ruta de encaminamiento y una unidad de determinación de dicha ruta.

Antecedentes de la invención

Con el rápido desarrollo de la red de Internet y la mayor exigencia de la calidad de servicio, se necesita, con urgencia, una red de transporte de banda alta, que soporte efectivamente los servicios del Protocolo de Internet (IP). Una red de transporte óptica de Multiplexación por División de Longitud de Onda (WDM), del tipo de interconexión, basada en las tecnologías de conexión cruzada óptica y multiplexación por división de longitud de onda, satisface adecuadamente la exigencia de ancho de banda de los servicios de IP crecientes. La red tradicional de IP sobre ATM sobre SDH sobre WDM L4 ya no cumple los requisitos de concisión de la gestión de redes porque numerosas funciones están solapadas y la gestión y el plano de control tienen una excesiva complicación. Los usuarios comienzan a soportar directamente los servicios de IP a través de la red WDM desarrollando, de este modo, una tecnología de IP sobre WDM. La tecnología de IP sobre WDM puede expandir, en gran medida, el ancho de banda de red existente y es una megatendencia de la red backbone de IP de banda ancha.

En vista del desarrollo de la tecnología de Conmutación Multiprotocolo mediante Etiquetas (MPLS), los usuarios combinan la tecnología de MPLS con la red Internet óptica, dando lugar, de este modo, a la tecnología de Conmutación Multiprotocolo mediante Etiquetas General (GMPLS). La tecnología de GMPLS utiliza la longitud de onda óptica como una etiqueta de conmutación, integra el reenvío de la ruta de capa de IP con la conmutación óptica de la capa física de WDM de forma continua transparente, utiliza la longitud de onda para buscar una ruta, identifica el canal óptico creado y proporciona el servicio de capa superior con un canal de conmutación de longitud de onda de alta velocidad.

En el documento titulado "Un nuevo modelo de gráfico genérico para ordenamiento del tráfico en redes de mallas WDM heterogéneas" (IEEE/ACM Transactions on Networking 2003, 11 (2): 285∼299), escrito por Zhu H Y, Zang H y Zhu K Y, se describen algoritmos de encaminamiento: algoritmo de Saltos de Cola Mínimos (MinTH) y de Rutas de Luz Óptica Minimizadas (MinLP). Los dos algoritmos de rutas se describen, a continuación, por separado.

En el algoritmo MinTH, se hace todo lo posible para reducir al mínimo el número de saltos de rutas ópticas atravesados por la Ruta de Conmutación por Etiquetas (LSP) de cada par de nodo origen y nodo receptor. De acuerdo con esta política, la ruta óptica de salto único es preferida entre el nodo origen y el nodo receptor. Para una petición de conexión de LSP, los pasos para la creación de una ruta son como sigue:

Paso 100: Si una ruta óptica (directa) de salto único existe ya en un plano de longitud de onda del nodo origen y del nodo receptor, la ruta óptica soporta las nuevas peticiones de conexión de LSP entrantes en tanto que se disponga de ancho de banda suficiente.

Paso 200: Si no existe ninguna ruta óptica (directa) de salto único entre el nodo origen y el nodo receptor, se crea una ruta óptica (directa) de salto único entre el nodo origen y el nodo receptor. En el proceso de creación de la ruta óptica, se asigna el enlace de longitud de onda de acuerdo con la regla First - Fit (literalmente "El primero que cabe").

Cuando, en el paso 100, no se encuentra ningún canal óptico de salto único, adecuado para la petición de conexión de LSP, y en el paso 200, resulta imposible crear una ruta óptica de salto único, se aplica el modo de encaminamiento de ruta óptica multisalto a la petición de conexión de LSP, pero se deben reducir al mínimo los saltos de la ruta óptica.

En el algoritmo MinTH, los saltos de la ruta óptica atravesada por el flujo de servicio de IP se pueden reducir al mínimo. Sin embargo, el algoritmo MinTH prefiere rutas ópticas de salto único en tanto que sea posible. Por consiguiente, si la magnitud de servicio es la misma en la red, necesitan crearse numerosas rutas ópticas. En el proceso de crear una ruta óptica, puesto que la ruta óptica existente no es preferida, se consumen numerosos enlaces de longitud de onda. En este caso, cuando es grande el requerimiento de ancho de banda de servicio posterior, es posible que ningún enlace de longitud de onda inactivo esté disponible en el sistema completo lo que da lugar, de este modo, al fallo de la conexión de servicio, aumentando la relación de congestión de las peticiones de conexión y haciendo imposible obtener el uso completo de los recursos de ancho de banda de la red.

En el algoritmo MinLP, con el fin de reducir al mínimo el número de rutas ópticas que necesitan crearse para soportar una petición de conexión de LSP, los pasos para encaminar un algoritmo MinLP son:

Si existen múltiples rutas ópticas entre un nodo origen y un nodo receptor, la ruta óptica con menos saltos es preferida para soportar la nueva petición de conexión de LSP entrante.

Si se crean nuevas rutas ópticas, se deben reducir al mínimo las rutas ópticas de reciente creación.

En el algoritmo MinLP, sólo se necesita reducir al mínimo las rutas ópticas en la red y se ignora el impacto del ancho de banda disponible sobre el encaminamiento. Por lo tanto, resulta imposible hacer pleno uso de los recursos de ancho de banda de la red.

El documento US 2005/232157, que se presentó el 20 de octubre de 2005, da a conocer un método para gestionar el tráfico de red, que incluye la provisión de una red de protocolo de Internet (IP) para la comunicación del tráfico. La red de IP comprende una pluralidad de nodos acoplados mediante enlaces de IP. El método incluye la supervisión de la red de IP para un caso de congestión y, a la detección de una situación de congestión, seleccionar una ruta conmutada de etiquetas (LSP) de la red de IP para una nueva ruta. El método incluye el cálculo de una ruta de encaminamiento híbrida para el LSP seleccionado entre un primer nodo y un segundo nodo de la pluralidad de nodos. La ruta de encaminamiento híbrida comprende al menos una ruta de luz óptica de una topología de multiplexación por división de longitud de onda (WDM) acoplada a la red de IP. El método comprende, además, determinar si el rendimiento de la ruta de encaminamiento híbrida, para el LSP seleccionado, disminuye los costes y, si la ruta de encaminamiento híbrida reduce los costes, activar un nuevo enlace de IP en cada una de la al menos una ruta de luz óptica de la topología de WDM y reencaminando el LSP seleccionado, de acuerdo con la ruta de encaminamiento híbrida.

Sumario de la invención

Los objetivos de la presente invención son dar a conocer un método para determinar una ruta de encaminamiento y una unidad de determinación de la ruta de encaminamiento. Resuelve los defectos resultantes de desechar el impacto del ancho de banda disponible y la magnitud del enlace de longitud de onda en el enlace lógico existente en el encaminamiento.

Un método para determinar una ruta de encaminamiento en una forma de realización de la presente invención comprende:

recibir un mensaje de petición de conexión de servicio, que presenta un identificador de nodo origen, un identificador de nodo colector y el ancho de banda solicitado;

buscar la ruta con el valor de la función de coste mínimo entre el nodo origen y el nodo receptor, en cada plano de longitud de onda, de acuerdo con la información de topología de la red, identificador de nodo origen, identificador de nodo receptor y el ancho de banda solicitado, en donde la información de topología de la red incluye enlaces de longitud de onda y enlaces lógicos y el valor de la función de coste de un enlace lógico es menor que el valor de la función de coste de cualquier enlace de longitud de onda en la red y

seleccionar la ruta con el valor de la función de coste mínimo como la ruta de encaminamiento del servicio actual.

El valor de la función de coste del enlace lógico está en proporción a la magnitud del enlace de longitud de onda del enlace lógico.

El valor de la función de coste del enlace lógico...

1. Un método para determinar una ruta de encaminamiento, que comprende:

recepción de un mensaje de petición de conexión de servicio, que comprende un identificador de nodo origen, un identificador de nodo receptor y el ancho de banda solicitado (2), caracterizado por:

buscar una ruta con un valor de la función de coste mínimo entre un nodo origen y un nodo receptor, en cada plano de longitud de onda, de acuerdo con la información de topología de la red, el identificador del nodo origen, el identificador del nodo receptor y el ancho de banda solicitado, en donde la información de topología de la red comprende enlaces de longitud de onda y enlaces lógicos y el valor de la función de coste de un enlace lógico es menor que el valor de la función de coste de cualquier enlace de longitud de onda en una red (7) y

seleccionar la ruta con el valor de la función de coste mínimo como una ruta de encaminamiento de un servicio actual (8).

2. El método según la reivindicación 1, en donde el valor de la función de coste del enlace lógico está en proporción a una magnitud de enlace de longitud de onda del enlace lógico.

3. El método según la reivindicación 1, en donde el valor de la función de coste del enlace lógico está en proporción al restante ancho de banda del enlace lógico.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el proceso de búsqueda para la ruta con el valor de la función de coste mínimo, entre el nodo origen y el nodo receptor, en cada plano de longitud de onda, de acuerdo con la información de topología de la red, el identificador del nodo origen, el identificador del nodo receptor y el ancho de banda solicitado comprende:

calcular el valor de la función de coste de cada enlace lógico, en cada plano de longitud de onda, de acuerdo con la siguiente fórmula y utilizando el valor de la función de coste obtenido del enlace lógico para actualizar la información de topología de la red:

en donde, lⁱ_mn representa el enlace lógico desde el nodo m al nodo n y hⁱ_mn representa la magnitud de enlace de longitud de onda ocupado por el enlace lógico λ₁, cuyo plano de longitud de onda es lⁱ_mn, representando N una magnitud de nodo de la red, siendo C el ancho de banda de cada enlace de longitud de onda, α es un coeficiente del valor de la función de coste (0<α<1) y es el valor de la función de coste mínimo de todos los enlaces de longitud de onda de todos los planos de longitud de onda y

buscar la ruta con el valor de la función de coste mínimo desde el nodo origen al nodo receptor, en cada plano de longitud de onda, de acuerdo con la información de topología de la red actualizada.

5. El método según la reivindicación 4, en donde si el valor de la función de coste de la ruta, con el valor de la función de coste mínimo, no es infinitamente grande, el método comprende, además:

crear un enlace lógico en el enlace de longitud de onda de una ruta de encaminamiento de servicio actual;

suprimir el enlace de longitud de onda correspondiente al nuevo enlace lógico en la ruta de encaminamiento del servicio actual;

asignar el ancho de banda del enlace de longitud de onda al nuevo enlace lógico y

sustraer el ancho de banda solicitado del restante ancho de banda de todos los enlaces lógicos en la ruta de encaminamiento del servicio actual.

6. El método según la reivindicación 1, en donde después de determinar la ruta de encaminamiento del servicio actual, el método comprende, además:

recibir un mensaje de solicitud de liberación de servicio, que comprende un identificador de nodo origen, un identificador de nodo receptor y el ancho de banda solicitado y

añadir el ancho de banda solicitado al restante ancho de banda del enlace lógico en la ruta entre el nodo origen y el nodo receptor.

7. El método según la reivindicación 6, en donde el enlace lógico se reestablece al enlace de longitud de onda si el restante ancho de banda del enlace lógico, en la ruta desde el nodo origen al nodo receptor, es igual al ancho de banda del enlace de longitud de onda.

8. Una unidad de determinación de la ruta de encaminamiento, que comprende:

una unidad receptora, adaptada para recibir un mensaje de solicitud de servicio, que comprende un identificador de nodo origen, un identificador de nodo receptor y el ancho de banda solicitado, caracterizada por:

una unidad de determinación de ruta adaptada para: buscar una ruta con un valor de la función de coste mínimo entre un nodo origen y un nodo receptor, en cada plano de longitud de onda, de acuerdo con la información de topología de la red, el identificador de nodo origen, el identificador de nodo receptor y el ancho de banda solicitado y seleccionar la ruta con el valor de la función de coste mínimo como una ruta de encaminamiento de un servicio actual, en donde la información de topología de la red comprende enlaces de longitud de onda y enlaces lógicos y el valor de la función de coste de un enlace lógico es menor que el valor de la función de coste de cualquier enlace de longitud de onda en una red.

9. La unidad de determinación de la ruta de encaminamiento según la reivindicación 8 en donde la unidad de determinación de la ruta comprende:

una unidad de cálculo, adaptada para calcular el valor de la función de coste de cada enlace lógico, en cada plano de longitud de onda, de acuerdo con la fórmula siguiente:

en donde, lⁱ_mn representa el enlace lógico desde el nodo m al nodo n y lⁱ_mn representa una magnitud del enlace de longitud de onda ocupado por el enlace lógico λ₁, cuyo plano de longitud de onda es lⁱ_mn, representando N una magnitud de nodo de la red, siendo C el ancho de banda de cada enlace de longitud de onda, α es un coeficiente del valor de la función de coste (0>α>1) y es el valor de la función de coste mínimo de todos los enlaces de longitud de onda de todos los planos de longitud de onda;

una unidad de actualización del valor de la función de coste, adaptada para actualizar la información de topología de la red de acuerdo con el valor de la función de coste del enlace lógico obtenido por la unidad de cálculo y

una unidad de obtención de ruta, adaptada para buscar la ruta con el valor de la función de coste mínimo, desde el nodo origen al nodo receptor, en cada plano de longitud de onda, de acuerdo con la información de topología de la red actualizada por la unidad de actualización y seleccionar la ruta con el valor de la función de coste mínimo como la ruta de encaminamiento del servicio actual.

10. La unidad de determinación de la ruta de encaminamiento de las reivindicaciones 8 o 9 que comprende, además, una unidad de actualización de información de topología, adaptada para suprimir el enlace de longitud de onda, en una ruta de encaminamiento de servicio actual, cuando el valor de la función de coste de la ruta con el valor de la función de coste mínimo no es infinitamente grande y sustraer el ancho de banda solicitado del restante ancho de banda del enlace lógico, en la ruta de encaminamiento del servicio actual.

11. Una red óptica, que comprende una unidad de determinación de la ruta de encaminamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10.