CN101204047A - 通信节点以及通过计算至少一条链路的至少一个度量和所述度量的灵敏度参数来在通信网络中路由业务的方法 - Google Patents

通信节点以及通过计算至少一条链路的至少一个度量和所述度量的灵敏度参数来在通信网络中路由业务的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101204047A
CN101204047A CNA2005800499216A CN200580049921A CN101204047A CN 101204047 A CN101204047 A CN 101204047A CN A2005800499216 A CNA2005800499216 A CN A2005800499216A CN 200580049921 A CN200580049921 A CN 200580049921A CN 101204047 A CN101204047 A CN 101204047A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tolerance
link
route
metric
sensitivity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005800499216A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101204047B (zh
Inventor
J·萨克斯
M·普里茨
P·马格努森
J·伦德斯乔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clastres LLC
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Publication of CN101204047A publication Critical patent/CN101204047A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101204047B publication Critical patent/CN101204047B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/12Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality
    • H04W40/14Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on transmission quality or channel quality based on stability
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/12Shortest path evaluation
    • H04L45/123Evaluation of link metrics
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/22Alternate routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/24Multipath
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16Gateway arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/18Service support devices; Network management devices
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/02Inter-networking arrangements

Abstract

本发明涉及一种在通信网络中路由从发送机到接收机的业务的方法,所述方法包括对于在发送机和接收机之间的至少两个可能的路由来计算每个路由中至少一条链路的至少一个度量的步骤,其特征在于下列步骤:计算所述至少一个度量的灵敏度参数,并且当选择路由时考虑所述灵敏度参数。灵敏度参数可以基于所述度量关于所述度量所依赖的变量的导数。该方法还可包括下列步骤:计算所述至少一个度量的可靠性参数,并且当选择路由时考虑所述可靠性参数。

Description

通信节点以及通过计算至少一条链路的至少一个度量和所述度量的灵敏度参数来在通信网络中路由业务的方法
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序所限定的路由业务的方法。
发明背景
本发明适用于一种能够经由若干中间网络节点从发送机向接收机传送数据的通信网络。可以经由不同的路由来传送数据,其中每个路由包括一个或多个中间网络节点。两个邻近节点之间的直达路径被称作链路。根据哪些通信链路被用于一个通信流,可以区分通过网络从发送机到接收机的不同传输路由(或路径)。
在任何这样的通信系统中,重要的是优化路由的选择以便尽可能有效地利用资源。
在现有的路由解决方案中,路由选择通常基于把成本值或度量(metric)分配给每个通信路由,也就是路由度量。路由度量通常被确定为在所述路由中所有链路或“跳”的度量值之和。通常但不是一定,每个节点确定它自己的链路的链路度量值,并且利用路由协议把这些值分发给其他节点。最佳路由通常被选择为具有最佳路由度量的路由。
该现有技术的解决方案具有几个问题。一个问题是分配给路由的度量可能具有不确定性。度量可能是基于可能易发生估计误差的链路特性的估计所确定的。当进行路由判定时,在能够考虑度量之前可能还要花费一些时间。这可能是由于这样的事实,在估计过程中,例如链路特性的某些变化在被测量之前花费了一些时间,并且因此影响相关联的度量。此外,把度量分发给使用这个度量进行路由判定的功能也可能花费一些时间。
上述的现有技术的解决方案也没有考虑到路由度量是动态参数这一事实,该动态参数例如随网络中的负荷的变化而随时间变化。
发明目的
本发明的目的是通过改进经由网络的路由来实现网络资源的更有效的使用。
发明概要
根据本发明,该目的通过一种供通信网络中使用的通信节点来实现,在所述通信网络中,可以经由至少两个不同路由在发送机与接收机之间传送数据,其中每个路由包括至少一条链路,所述节点包括被安排成计算所述至少一条链路的至少一个度量值的链路管理功能单元,其特征在于,该链路管理功能单元还被安排成计算所述至少一个度量的灵敏度参数值,所述灵敏度参数值表示度量将如何随着网络中的给定变化而变化。
所述目的还通过一种在通信网络中路由从发送机到接收机的业务的方法来实现,所述方法包括对于发送机和接收机之间的至少两个可能的路由来计算在该网络中至少第一链路的至少一个度量值的步骤,其特征在于下列步骤:计算所述至少一个度量的灵敏度参数值,并且当选择路由时考虑所述灵敏度参数,其中所述灵敏度参数表示该度量将如何随着网络中的给定变化而变化。
因此,根据本发明的路由机制是基于每个路由的度量以及该度量对网络中的变化(例如网络中负荷的变化)的灵敏度。
通过计算度量的可靠性参数并且在进行路由判定时考虑该可靠性参数,路由机制还可以考虑度量的可靠性。
链路管理功能单元优选地还被安排成:向通信网络中另一个节点的至少一个其他链路管理功能单元传送所述度量和/或所述灵敏度和/或所述可靠性参数值,和/或从通信网络中所述另一个节点的至少一个其他链路管理功能单元接收度量和/或灵敏度和/或可靠性参数值。
所述节点中的一个或多个包括用于基于度量和灵敏度和/或可靠性参数值来选择通过通信网络的路由的装置。
在现有技术中,路由判定通常基于在该路由判定之前路由的度量。然而,一旦在该路由上传送数据,度量通常将会变化。根据本发明,这一点通过考虑度量对网络中的变化的灵敏度、优选地通过考虑度量对于业务负荷的导数来解决。
本发明通过改进路由判定来改善通信网络的性能、服务质量支持以及容量。
尽管本发明适用于任何路由的通信网络,但是本发明对于无线多跳网和/或自组网特别有用。特别是,本发明可用于使用不同链路技术(例如不同无线接入技术)的不同种类的多跳网络。
缩写词
ARQ   自动重发请求
BLER  块差错率
LMF   链路管理功能
RAT   无线接入技术
附图简述
下面将参考附图更详细地描述本发明,其中:
图1示意性地说明经由通过通信网络的若干可能的路由的传输;
图2示出度量的灵敏度的例子;
图3说明可以如何应用根据本发明的方法的第一个例子;
图4说明可以如何应用根据本发明的方法的第二个例子;
图5说明包括固定网络和无线网络的电信多跳网络。
实施例详述
图1示意性地说明数据经由通过通信网络的若干可能路由从发送机S到接收机R的传输。该网络包括可以路由数据的多个中间节点I。在图1中示出5个不同的路由1、2、3、4、5。从第一节点到下一节点的路径被称作链路或跳。第一节点可以是发送机S或中间节点I。下一节点可以是另一中间节点I或接收机R。当路由数据时,传统上称作成本的度量对于每个路由被确定为在所述路由中所有链路或跳的成本之和。通常,选择具有最低成本的路由。至少一些节点包括链路度量功能单元LMF,该单元控制和/或监视用于确定起始于该节点的链路的链路度量所需的链路特征。每个节点的链路度量被传送给其他节点的链路度量功能单元,如由图1中的虚线所示。一些节点可能仅仅向其他节点提供信息,一些节点可能仅仅从其他节点接收信息,而一些节点可能既向其他节点提供信息又从其他节点接收信息。如果一个节点没有链路度量功能单元,则可以在另一个节点确定该节点的链路度量。以下将更详细地讨论链路度量功能单元。链路度量的例子将在下表1中给出。
对于双向业务,发送机同时可以是接收机。尽管路由度量在两个方向上不需要是对称的,但是情况通常是这样的,因而对于两个方向,选择相同的路径。所以,如果发送机对于一个方向进行路由判定,则它可以把该信息分发给在相反方向上是发送机的接收机。在此情况下,接收机也被涉及到路由判定中。
对于在路由算法中所考虑的每个候选路由i,考虑一个或多个度量Mi,i是路由的编号。路由的度量可以基于例如:
●在该路由中跳的数量
●路由质量
●所支持的速率
●延迟
●业务负荷
●容量
●比特和/或块差错率
这样的路由度量可以从为路由的各跳确定的链路度量的所有或一些中导出。本领域技术人员熟悉如何确定路由度量。
路由判定通常基于在该路由判定之前路由的度量。例如,两个可能的路由A和B可能分别具有非常类似的路由度量MA和MB,其中MA<MB。在这个例子中,假定度量的低值是路由的较好特性。根据这些度量,路由判定功能将把路由A分配给数据流。然而,也许路由A中的一条链路具有重负荷,这意味着在新的流被分配给路由A之后MA急剧增大。相反,如果路由B的各链路具有低负荷,则如果新的流被分配给它,MB将仅仅改变一点点。以下将更详细地解释这一点。
根据本发明,除了度量本身以外,还考虑度量的可靠性Ri和/或灵敏度Si
度量可靠性尤其可以基于下列方面:
●度量估计的可靠性
●该度量的变化速率,例如该变化速率受以下因素影响:
○节点的速度,
○无线接入技术的类型,
○频带,
○度量在过去的变化速率的统计
●估计度量的频率
●分配已估计的度量值的频率
●度量值的信令延迟
在上面的描述中,每个路由被假定仅仅具有一个单度量。然而,一个路由可以具有多个分配给它的度量以及使用这些度量中的若干度量的路由算法。当然,如果多个度量被使用,则本发明也是适用的,其中对于这些度量中的至少一个,将考虑灵敏度值和/或可靠性值。
度量灵敏度描述了度量如何根据某个输入参数p而改变。输入参数可以是例如业务速率(业务负荷)的变化、服务质量(QoS)需求的变化、典型分组大小的变化、或者别的。度量灵敏度Si(p)因此描述在参数p变化的情况下度量Mi如何变化。在Si(p)是复函数的情况下,描述度量灵敏度的简化形式可能是有用的。例如,这可以通过利用复函数的泰勒级数展开中的某些元素来实现。
度量灵敏度的一个例子在图2中被给出。可以看到,在该例子中,容量的度量随着参数业务负荷而增加。当业务负荷低时,度量缓慢增加并且Si低。当业务负荷增加时,度量曲线变得更陡峭,也就是,容量的灵敏度Si增加,正如可以通过在不同业务负荷值处指示容量随着变化的负荷而改变的直线所看到的。
对于一个路由的不同跳,可靠性和灵敏度可以发生变化。对于总的路由可靠性和灵敏度,必须以合适的方式组合可靠性和灵敏度。
根据本发明,实际路由算法将基于判定度量来进行路由判定。该判定度量是路由度量M与度量可靠性R和/或度量灵敏度S的组合。再次参考图1,这意味着除了通过网络的每个可能路由的度量Mi之外,为每个路由i还确定可靠性参数Ri和/或灵敏度参数Si
确定判定度量的不同解决方案是可能的,例如:
-过滤路由:可以从可能的路由集中除去R超过某些阈值的所有路由,
-缩放度量:路由度量M可以由相应的度量可靠性R和/或度量灵敏度S来缩放。类似地,链路度量可以在它们被包括在路由度量中之前由它们的可靠性或灵敏度来缩放。
-预测度量:基于输入参数p的预期变化,根据实际确定的度量M和相对于参数p的度量灵敏度,估计预测度量PM。
将在表1中讨论多个链路度量。
链路度量的类型 LMF所确定的链路度量(M) LMF所确定的链路度量可靠性(R) LMF所确定的关于参数P的链路度量灵敏度(S)
所支持的速率[kb/s] 可以用于该链路的速率,这依赖于链路容量、链路质量、业务负荷、RAT的类型、多路接入方案等。 可以由LMF基于链路测量的精度、可靠性和时间性以及速率的变化性来直接确定。 P=业务负荷:LMF可以确定M对于业务负荷P的变化将如何变化。S依赖于例如总容量c、系统中的负荷I。LMF可以确定在总负荷增加到I+P(相对负荷(I+P)/c)的情况下M将如何变化。详细的公式依赖于RAT的类型、多路接入方案等。
链路上的传输延迟[ms] 依赖于RAT的类型(交织、帧结构、...)、链路延迟、ARQ  操作  和BLER。可能还依赖于负荷(多路接入延迟和排队延迟) 参见上述。 P=业务负荷:负荷增加可以增加多路接入延迟和排队延迟。
可用链路容量[kb/s-电路交换等同物] 与所支持的速率相同
绝对业务负荷,所使用的容量[kb/s-电路交换等同物] 主要在还提供绝对容量的情况下是有用的:例如,该链路具有~12Mb/s的容量与8Mb/s的当前平均负荷。
相对业务负荷[容量的百分比] 主要在还提供绝对容量或业务负荷的情况下是有用的:例如,该链路具有作为容量80%的8Mb/s的平均负荷。
绝对链路质量[] 用于不同RAT的标准化链路质量
相对链路质量[] 可以是关于RAT特定参考理想链路质量的相对值
绝对链路容量[kb/s-电路交换等同物] 链路容量估计 估计的可靠性 灵敏度通常为零。
跳数 =1,用于每条链路(跳)。 - -
(静态)链路容量例如,安全等级[0...1]链路被加密到什么等级。链路完整性被保护到什么等级。 0=不安全1=安全 - -
表1:链路度量
下面将讨论如何从链路度量中确定路由度量。在讨论中将使用下列记法:
·Mi,j,k:链路度量,其中,
○  i表示路由号
○  j表示跳号
○  k表示度量的类型
●  Si,j,k:度量灵敏度,i、j和k同上
●  Ri,j,k:度量可靠性;i、j和k同上
假设链路管理功能LMF位于多跳网络中的每个节点或者至少其中一些节点处。LMF控制和/或监视确定链路度量所需的链路特征。LMFi是位于跳号i之前的LMF。如果在一个路由中有n个跳,则存在高达n+1个LMF。
不同的LMF可以交换用于控制/监视链路度量的信息,例如(多)无线资源管理信息。如果LMF不能在每个节点处得到,则另一个节点的LMF可以估计一些跳的度量。在度量估计不精确的情况下,这可以被反映为度量的低可靠性。
假设对于一个路由中的每一跳都存在链路度量Mi,j,k、链路度量灵敏度Si,j,k以及链路度量可靠性Ri,j,k。这些值被存储在节点的LMF单元中,或者如果该节点没有LMF单元,则把这些值存储在另一节点的LMF单元中。当节点将要向接收机传送数据时,它的LMF单元为不同的可能路由计算路由度量以及路由度量灵敏度和/或路由度量可靠性。确定路由度量、路由度量灵敏度和路由度量可靠性需要下列步骤:
-对于每个路由,关于参数k并且属于所述路由i的所有链路度量根据函数(F)被合并成一个路由度量 M ~ j , k = F ( M i , j , k ; S i , j , k ( p ) ; R i , j , k ) . 因此,沿该路由的所有跳i的链路度量被考虑,并且还可以考虑关于多个不同参数p的灵敏度。
-类似地,所有链路度量灵敏度Si,j,k(p)被合并成一个链路度量灵敏度 S ~ i , j , k ( p ) = F ( S i , j , k ( p ) ; R i , j , k ) , 并且所有链路度量可靠性Ri,j,k被合并成一个路由度量可靠性 R ~ j , k = F ( R i , j , k ) .
然后在有关节点的LMF单元中进行路由判定,以便选择最合适的路由。对于该判定,不同度量类型的 M ~ j , k , S ~ j , k ( p ) , R ~ j , k 可以被组合,并且可以考虑对于不同输入参数p的灵敏度。
有效路由的预先选择可以如下被确定:
-在第一步骤中,不满足某一度量类型k的最小要求的所有路由i被丢弃(要求 M ~ j , k > M ~ k min )。作为一个例子,只有其中所有链路都支持最小安全性要求的路由才被认为是有效路由。
-在第二步骤中,不具备某一度量类型k的最小可靠性的所有路由i被丢弃(要求 R ~ j , k > R ~ k min )。作为一个例子,只有其中与所支持的速率有关的度量是有效的概率大于60%的路由才被承认为有效路由。
从有效路由的剩余集中选择使判定度量最大化的有效路由,所述判定度量可以被表示为:
M ~ j = α ( M ~ j , k 1 + Δ p 1 · S ~ j , k 1 ( p 1 ) + Δ p 2 · S ~ j , k 1 ( p 2 ) + Λ ) + - - - ( 1 )
β ( M ~ j , k 2 + Δ p 1 · S ~ j , k 2 ( p 1 ) + Δ p 2 · S ~ j , k 2 ( p 2 ) + Λ ) + Λ
注意,某一度量
Figure S2005800499216D00095
在其具有大值(例如所支持的速率、链路质量等)时可能较好,而另一度量在其具有小值(例如延迟、跳数等)时可能较好。当确定
Figure S2005800499216D00097
时,这些差异需要被标准化。还应注意,确定的上述公式被表示为线性形式。根据度量的值范围,
Figure S2005800499216D00099
的公式还可以包括例如多项式的或指数的形式的其他函数关系。
在若干度量之间也可能存在折衷。本领域已知的实用函数可以被用来把多个度量合并成一个可比值。
链路度量、链路度量灵敏度和链路度量可靠性必须被在各节点之间分发,以便不同节点能够分别确定路由度量M、路由度量灵敏度S和路由度量可靠性R。如上所述,除了路由度量本身之外,还可以使用路由度量灵敏度S、路由度量可靠性R或者仅仅二者之一。
各节点上的链路信息的分发产生信令开销,因此期望限制信令的量。因此,只有当链路信息对于路由判定具有重大意义时,才应当分发该链路信息。
用于限制链路信息的分发的可能机制只有在被认为必要时才可以进行分发,并且进行聚集以用于多条链路。
用于在认为必要时分发链路信息的触发可以基于例如:
-灵敏度S是否已经变化大于某个量
-可靠性R是否已经变化大于某个量或者经过了特定阈值
-链路度量M是否已经变化大于某个量或者经过了特定阈值(比如当链路瓶颈已经被识别时)。
当向不能够或不被允许对于多条链路进行路由判定的节点转发度量时,可以使用用于这些链路的聚集的链路信息。聚集的可能机制可以是以对于完整路由所用的相同的方式计算子路由度量。
分布式预订方法可以被用来通知其它节点什么消息将被转发以及有关的触发,比如“当度量已经变化大于10%时才传送该信息”。
每个节点随后将根据它自己的本地需要以及来自其它节点的预订,从其它节点预订信息。分布式预订方法还向每个节点提供关于如何聚集信息的输入。作为预订的一种替代或者除了预订之外,节点还可向其它节点请求所需的信息,只要所述信息对于进行路由判定是所期望的话。
图3说明当路由度量是该路由中的所有链路的链路度量之和时关于负荷的度量灵敏度可如何被用来改进路由判定的例子。
在图3中示出非常小的两跳网络。该网络具有三个节点31、32、33。对于每一跳,存在两个可用无线接入技术(RAT)A和B。每条链路/跳i的链路度量例如可以基于下列公式:
M i = 1 1 - L / C - - - ( 2 )
其中
-L是链路的当前负荷
-C是链路的容量
-ΔL是新流的增量负荷,该新流应当从第一节点31通过第二节点32被路由到第三节点33。
也就是在第一节点31与第二节点32之间的第一跳被称为1,以及从第二节点32到第三节点33的第二跳被称为2。无线接入技术分别被称为A和B。
表2示出不同链路的L和C的当前值、以及所有链路的M的所得到的值。可以看到,对于每一跳,M的值对于RAT B最低。因此,根据该现有技术的计算,RAT B应当被选择成用于这两跳,从而导致总路由度量为5。
    1A     1B     2A     2B
    L     7     10     6     3
    C     10     15     10     5
    M     3,33     3     2,5     2,5
表2:根据现有技术在路由之前所计算出的度量
假设ΔL1=1,也就是新流的负荷为1,则在路由新流之后的情形将如表3中所示。L在每种情况下将递增1,从而产生新值L’,而C将保持不变。因此可以根据下列公式计算新度量值M’:
M i ′ = 1 1 - L ′ / C - - - ( 3 )
上述公式与下列公式相同:
M ′ i = 1 1 - ( L + ΔL ) / C - - - ( 4 )
在表3中示出每一跳的M’的新值。
    1A     1B     2A     2B
    L’     8     11     7     4
    C     10     15     10     5
    M’     5     3,75     3,33     5
表3:在路由之后所计算出的度量
可以看到,在流被路由之后,通过对于每一跳使用RAT B,所选路由的路由度量是8.33。然而,如果对于第二跳改为使用RAT A,则路由度量被降低为7.08,所以根据经验,这实际将具有更好的路由判定。问题在于,在大多数情形下,首先向所有节点的LMF请求已更新的度量值并且然后基于这些已更新度量进行路由判定将是不可行的。
根据本发明,关于负荷的度量灵敏度在这种情况下可以被用来改进路由判定。Mi关于负荷L的导数可以被用作灵敏度Si:
S i = ∂ M i ∂ L = 1 C ( 1 - L / C ) - - - ( 5 )
灵敏度依赖于负荷。根据本发明,每个节点的LMF单元除了度量之外还计算灵敏度,并且在必要时与其它节点交换这二者。
当确定新流的路由和路由度量时,可能已经通过使用有效链路度量来考虑该流的增量负荷ΔL:
M ~ i = M i + S i ΔL - - - ( 6 )
表4示出在与上述相同的例子中的L、C、M、S和M’的值。因此,除了增加了保存S和M’的值的新行外,表4与表1完全相同。
表4:根据本发明的所计算出的包含灵敏度的度量
在表4中可以看到,具有最小路由度量的路由事实上是对于第一跳使用RAT B并且对于第二跳使用RAT A的路由。值得注意的是,如果变化小,则灵敏度仅提供已更新度量的精确预测。
将参考图4讨论根据本发明如何应用度量灵敏度的第二个例子。该例子示出当可以经由多个不同信道(链路)在两个节点41、42之间传送数据时如何使用关于负荷的度量灵敏度。为了简单起见,仅仅示出两个信道;该例子可以被容易地扩展到任意数量的信道。在该情况下,路由判定决定哪个可用信道被选择用于传输。
考虑具有两个不同信道的一跳连接。这里每个信道的度量基于关于某一参考数据rref的所支持的数据速率r:
M = r ref r - - - ( 7 )
路由判定选择使路由度量最小化的链路(信道)。
在该例子中,增加了从节点1到节点2的新流,其增量负荷ΔL=1。如果路由选择仅仅基于根据公式(7)的链路度量M,那么将经由图4所示的信道A路由该流。
如果值rref=2Mb/s以及RAT A的r=5Mb/s和RAT B的r=4Mb/S,则对于RAT A,M=0.4,并且对于RAT B,M=0.5。
然而,不同的信道可能具有非常不同的特征,并且在此情况下,基于度量灵敏度的路由判定可以提供更好的解决方案。例如,不同的信道可以
a)在供不同资源特征和多路接入方案使用的RAT类型的方面不同
b)具有接入信道的不同的用户数量n
c)具有不同容量C和不同负荷L。
尽管度量基于所支持的数据速率r,但是可以根据信道特定函数来确定该值,其中所述信道特定函数依赖于例如C、n、L和一些其它值。
r关于业务负荷L的变化的灵敏度例如可以从经验观测值导出,或者可以从确定r的函数导出。对于复函数,还可以使用该函数的泰勒级数近似来确定
Figure S2005800499216D00133
在所给定的例子中,关于业务负荷的度量灵敏度
S(1)可以被确定为
S ( L ) = ∂ M ∂ L = ∂ M ∂ r ∂ r ∂ L = - r ref r 2 · ∂ r ∂ L - - - ( 8 )
在该情况下对于图4,给出了对于ΔL=1Mb/s的业务负荷增加而言的度量灵敏度S(L)和所得到的判定度量
Figure S2005800499216D00135
尽管信道A具有较低的链路度量M和较高的所支持速率r,但是总的判定度量对于信道B较低。这是因为r对于不同信道具有不同的灵敏度。对于此的一个原因可能是,例如信道A具有由于其它业务而导致的信道容量的较高相对负荷。另一个原因可能是,信道A使用了比信道B(其可以使用例如某一基于预约的多路接入方案)对负荷增加更敏感的多路接入方案(例如载波侦听多路接入)。或者信道A具有接入信道的更多数量的用户。
表4示出r、M、S的值和根据下列公式所计算出的总判定度量
M ~ = M + ΔL · S ( L ) = M + ΔL · ∂ M ∂ L - - - ( 9 )
其中S(1)根据公式(8)被计算出。
Figure S2005800499216D00143
表5:根据本发明的用于图4的度量
第三个例子是其中一跳为固定连接的两跳无线传输。该例子基于把多跳传输范例扩展到RAN架构内的传输协议的功能分布中。假设例如使用了多跳ARQ概念(在一些情况下被称作“多跳通用链路层”)。链路层终止于承载网关,并且接入点已经被认为是中继器。(在WCDMA系统中,第一跳将是RNC与节点B之间的Iub接口,并且第二跳将是无线Uu接口。)
对于该例子,假设多跳路由的一部分没有度量,因为它被先验地假定为不是瓶颈(例如因为它是光纤连接)。如由该例子所示,本发明可以应用于这样一种操作情况:关于整个网络的全部知识是不可得到的,也就是一些跳必须被认为是固定连接。
关于第三个例子,图5说明包括固定网络51和无线网络53的电信多跳网络。L2协议RL2经由无线接入点RAP从无线承载网关RBG跨越到用户终端UT。从RAP到UT的连接还可以经由一个或多个中间中继节点RN延伸。在此情况下,RBG与RAP之间的链路是固定链路,其在确定
Figure S2005800499216D00144
Figure S2005800499216D00145
方面可能根本不起作用,因为它对于路由的总性能具有小的影响。因此,对于路由参数,仅仅是无线链路起作用,而固定链路不予考虑。

Claims (10)

1.一种供通信网络中使用的通信节点,在所述通信网络中可以经由至少两个不同路由在发送机与接收机之间传送数据,其中每个路由包括至少一条链路,所述节点包括被安排成计算所述至少一条链路的至少一个度量值的链路管理功能单元(LMF),其特征在于,该链路管理功能单元(LMF)还被安排成计算所述至少一个度量的灵敏度参数值,所述灵敏度参数值表示度量将如何随着该网络中的给定变化而变化。
2.根据权利要求1所述的节点,其中该链路管理功能单元(LMF)被安排成基于所述度量关于所述度量所依赖的变量的导数来计算所述灵敏度参数。
3.根据权利要求1或2所述的节点,其中该链路管理功能单元(LMF)被安排成计算所述度量的可靠性参数。
4.根据在前权利要求中任何一项所述的节点,其中该链路管理功能单元被安排成向该通信网络中另一节点的至少一个其它链路管理功能单元传送所述度量和/或所述灵敏度和/或所述可靠性参数值。
5.根据在前权利要求中任何一项所述的节点,其中该链路管理功能单元被安排成从该通信网络中另一节点的至少一个其它链路管理功能单元接收度量和/或灵敏度和/或可靠性参数值。
6.根据在前权利要求中任何一项所述的节点,还包括用于基于度量和灵敏度和/或可靠性参数值来选择通过通信网络的路由的装置(LMF)。
7.一种在通信网络中路由从发送机到接收机的业务的方法,所述方法包括对于在发送机和接收机之间的至少两个可能的路由来计算该网络中的至少第一链路的至少一个度量值的步骤,其特征在于下列步骤:计算所述至少一个度量的灵敏度参数值,并且当选择路由时考虑所述灵敏度参数,其中所述灵敏度参数表示度量将如何随着该网络中的给定变化而变化。
8.根据权利要求7所述的方法,其中该灵敏度参数基于所述度量关于所述度量所依赖的变量的导数。
9.根据权利要求7或8所述的方法,还包括下列步骤:计算所述至少一个度量的可靠性参数,并且当选择路由时考虑所述可靠性参数。
10.根据权利要求7-9中任何一项所述的方法,还包括下列步骤:接收与该网络中的至少第二链路有关的度量和灵敏度参数值,并且当选择路由时考虑所述接收到的度量和灵敏度参数值。
CN2005800499216A 2005-05-26 2005-06-20 通信节点以及通过计算至少一条链路的至少一个度量和所述度量的灵敏度参数来在通信网络中路由业务的方法 Expired - Fee Related CN101204047B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SEPCT/SE2005/000792 2005-05-26
SE2005000792 2005-05-26
PCT/SE2005/000948 WO2006126924A1 (en) 2005-05-26 2005-06-20 Communication node and a method for routing traffic in a communication network by calculating at least one metric for at least one link and a sensitivity parameter for said metric

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101204047A true CN101204047A (zh) 2008-06-18
CN101204047B CN101204047B (zh) 2012-05-23

Family

ID=37452261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800499216A Expired - Fee Related CN101204047B (zh) 2005-05-26 2005-06-20 通信节点以及通过计算至少一条链路的至少一个度量和所述度量的灵敏度参数来在通信网络中路由业务的方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8023424B2 (zh)
EP (1) EP1889411B1 (zh)
JP (1) JP4778043B2 (zh)
CN (1) CN101204047B (zh)
AT (1) ATE431661T1 (zh)
CA (1) CA2606681A1 (zh)
DE (1) DE602005014514D1 (zh)
MX (1) MX2007013962A (zh)
WO (1) WO2006126924A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306198A (zh) * 2011-09-22 2012-01-04 杭州华三通信技术有限公司 一种性能数据汇聚方法和装置
CN104982068A (zh) * 2012-09-26 2015-10-14 奥普蒂斯蜂窝技术有限责任公司 用于干扰-感知路由的度量计算

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2606681A1 (en) 2005-05-26 2006-11-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Communication node and a method for routing traffic in a communication network by calculating at least one metric for at least one link and a sensitivity parameter for said metric
US7719988B1 (en) * 2005-11-30 2010-05-18 University Of Murcia Mobility-aware mesh construction algorithm for low data-overhead multicast ad hoc routing
KR101210334B1 (ko) * 2006-09-04 2012-12-10 서강대학교산학협력단 멀티-홉 시스템에서 라우팅 테이블 관리를 위한 장치 및방법
JP4881194B2 (ja) * 2007-03-12 2012-02-22 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信システム、無線通信装置、無線通信方法
US8233905B2 (en) * 2007-06-15 2012-07-31 Silver Spring Networks, Inc. Load management in wireless mesh communications networks
DE602008002147D1 (de) * 2008-03-28 2010-09-23 Ntt Docomo Inc Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung des Datendurchsatzes in einem Kommunikationsnetzwerk
US8031605B2 (en) * 2008-03-31 2011-10-04 Intel Corporation System and method for node-clustering and multi-hop routing in wideband wireless ad-hoc networks
US8589539B2 (en) * 2008-04-25 2013-11-19 Emc Corporation Multipeer
EP2279589B1 (en) 2008-05-20 2012-06-20 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Methods and apparatus for advertising a route for transmitting data packets
US8737245B2 (en) * 2008-12-23 2014-05-27 Thomson Licensing Method for evaluating link cost metrics in communication networks
FR2941111A1 (fr) * 2009-01-12 2010-07-16 Alcatel Lucent Procede de routage d'une communication dans un reseau de communication et systeme de gestion de routage associe
US8838804B2 (en) * 2009-03-12 2014-09-16 Novell, Inc. Securing a network connection by way of an endpoint computing device
US8838031B2 (en) * 2011-10-03 2014-09-16 Qualcomm Incorporated Alternative path configuration for peer-to-peer networking
US9167439B2 (en) 2011-11-18 2015-10-20 Cooper Technologies Company Non-intrusive in-band link cost estimation in multihop networks
JP2014103514A (ja) * 2012-11-19 2014-06-05 Toshiba Corp 通信装置、通信システムおよびプログラム
US9402213B2 (en) * 2014-07-31 2016-07-26 Telekom Malaysia Berhad Dynamic channel switching for wireless mesh networks
JP6426477B2 (ja) * 2015-01-06 2018-11-21 株式会社東芝 通信装置、通信システムおよびプログラム
JP2017092987A (ja) * 2017-02-08 2017-05-25 株式会社東芝 通信装置、通信システムおよびプログラム
US10798651B2 (en) * 2018-08-17 2020-10-06 Intelligent Fusion Technology, Inc. Method and system for energy efficient wireless communications
CN109299867B (zh) * 2018-09-12 2022-09-23 中国电力科学研究院有限公司 一种配电网可靠性评估参数筛选方法及系统
EP3809606A1 (en) 2019-10-15 2021-04-21 Mitsubishi Electric R & D Centre Europe B.V. Method for performing transmission between a base station and a terminal via a multi-hop network

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2782220B1 (fr) * 1998-08-06 2003-02-07 Alsthom Cge Alkatel Routage des appels vers l'exterieur depuis un reseau prive
US6697334B1 (en) * 2000-01-18 2004-02-24 At&T Corp. Method for designing a network
JP3782671B2 (ja) * 2001-02-28 2006-06-07 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ リンクマネージャ及びリンク管理方法
JP2002300185A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Toshiba Corp メトリック値最適化装置
US7181214B1 (en) * 2001-11-13 2007-02-20 Meshnetworks, Inc. System and method for determining the measure of mobility of a subscriber device in an ad-hoc wireless network with fixed wireless routers and wide area network (WAN) access points
US7027409B2 (en) * 2002-01-10 2006-04-11 Harris Corporation Method and device for establishing communication links and for estimating overall quality of a directional link and reporting to OLSR in a communication system
US7542459B2 (en) * 2002-04-26 2009-06-02 Intel Corporation Ad hoc network having a back-bone determined at least in part on a metric and method therefore
US7142524B2 (en) * 2002-05-01 2006-11-28 Meshnetworks, Inc. System and method for using an ad-hoc routing algorithm based on activity detection in an ad-hoc network
US7277392B2 (en) * 2002-10-01 2007-10-02 Motorola, Inc. Method and apparatus for managing the usage of data link resources
US7558818B2 (en) * 2003-06-06 2009-07-07 Meshnetworks, Inc. System and method for characterizing the quality of a link in a wireless network
US7388841B2 (en) * 2003-10-20 2008-06-17 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Selecting multiple paths in overlay networks for streaming data
US20060262776A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-23 Pollock Graham S System and method for auto-discovery of peering and routing in a combined circuit -switched/packet-switched communication network using trip protocol
CA2606681A1 (en) 2005-05-26 2006-11-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Communication node and a method for routing traffic in a communication network by calculating at least one metric for at least one link and a sensitivity parameter for said metric
US20070070983A1 (en) * 2005-09-28 2007-03-29 Bbn Technologies Corp. Methods and apparatus for improved efficiency communication
US7581022B1 (en) * 2005-12-29 2009-08-25 At&T Corp. Method for tunable inter domain egress selection

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306198A (zh) * 2011-09-22 2012-01-04 杭州华三通信技术有限公司 一种性能数据汇聚方法和装置
CN102306198B (zh) * 2011-09-22 2013-09-04 杭州华三通信技术有限公司 一种性能数据汇聚方法和装置
CN104982068A (zh) * 2012-09-26 2015-10-14 奥普蒂斯蜂窝技术有限责任公司 用于干扰-感知路由的度量计算

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006126924A1 (en) 2006-11-30
DE602005014514D1 (de) 2009-06-25
ATE431661T1 (de) 2009-05-15
EP1889411A1 (en) 2008-02-20
JP2008543163A (ja) 2008-11-27
EP1889411B1 (en) 2009-05-13
US20090213849A1 (en) 2009-08-27
CN101204047B (zh) 2012-05-23
JP4778043B2 (ja) 2011-09-21
US8023424B2 (en) 2011-09-20
CA2606681A1 (en) 2006-11-30
MX2007013962A (es) 2008-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101204047B (zh) 通信节点以及通过计算至少一条链路的至少一个度量和所述度量的灵敏度参数来在通信网络中路由业务的方法
US9674073B2 (en) Method and arrangement for route cost determination and selection with link cost interaction
CN100534215C (zh) 使用用户设备缓冲区占用率作为选择标准的软切换中的小区选择
EP2352355B1 (en) Path control device, path control method, and path control program
US8335164B2 (en) Method for determining a route in a wireless mesh network using a metric based on radio and traffic load
KR101342323B1 (ko) 멀티-라디오 멀티-채널 멀티-홉 무선 네트워크에 대한 라디오 및 대역폭 인식 라우팅 메트릭
JP4785871B2 (ja) メッシュ内およびメッシュ外経路を介してパケットを経路制御するための無線通信方法およびシステム
CN102308633B (zh) 路径控制系统、路径控制设备、通信设备、路径控制方法和程序
US20100173644A1 (en) Relay Station, Mobile Station, Wireless Communication System, And Load Distribution Method
US20070066315A1 (en) Method of setting a path suitable for a wireless mesh network using an evaluation parameter
CN101263687A (zh) 无线路由实现方式
Kwon et al. Energy-efficient interference-based routing for multi-hop wireless networks.
CA2656432C (en) Method for radio bearer selection in radio transmission systems
EP1938638B1 (en) A method and apparatus for allocation of radio resources
CN110913285B (zh) 一种路由分配方法及装置
US20080008098A1 (en) Communication network design
Keramidi et al. On Queueing Models for the Performance Analysis of a Vehicular Ad Hoc Network
EP1986375A1 (en) Method and node for routing data in a wireless meshed networks
US20210067462A1 (en) METHOD TO GENERATE STABLE AND RELIABLE 6TiSCH ROUTING PATHS
Kwon et al. Energy-efficient SINR-based routing for multihop wireless networks
CN114765538A (zh) 基于QoS服务器的用于改善量子通信网络QoS的方法及系统
US20220225204A1 (en) Optimized multicast messaging in lpwa networks
Azim et al. Designing an application-aware routing protocol for wireless sensor networks
KR200415392Y1 (ko) 메시 내부 및 메시 외부 경로를 통해 패킷을 라우팅하기위한 무선 통신 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: CLUSTER CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (SE) S-126 25 STOCKHOLM, SWEDEN

Effective date: 20150209

Owner name: AOPU DISI CELLULAR TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: CLUSTER CO., LTD.

Effective date: 20150209

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150209

Address after: Texas, USA

Patentee after: Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ)

Address before: Delaware

Patentee before: Clastres LLC

Effective date of registration: 20150209

Address after: Delaware

Patentee after: Clastres LLC

Address before: Stockholm

Patentee before: Telefonaktiebolaget LM Ericsson

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120523

Termination date: 20170620

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee