专利名称：路由设计系统和能够实现高速调节设计的路由设计方法
技术领域：
本发明涉及一种路由设计系统和一种路由设计方法，更具体地涉及用于通信网络的路由设计系统和路由设计方法。
在日本专利公报(JP-B)第2500618(将称为“文献”)中公开了一种用于通信网络的路由设计系统。
图1是表示该路由设计系统的流程图。
参照图1，所构成的路由设计系统包括一个现存链路空间容量计算单元11和一个额外路径分配单元12。按照当路由传输速率被指定给现存各个链路时所能够调节的路由速率，现存链路空间容量计算单元通过对这些路径分类产生现存传输链路空间信息。
图2是表示图1的额外路径分配单元工作的流程图。在图2中，额外路径分配单元12包括一个路径优先级确定单元12-1，一个旁路优先级提取单元12-2，一个最短路径路由检索单元12-3，一个路径分配单元12-4，一个第一优先级最终决定单元12-5和一个第一现存链路空间容量再计算单元12-6。该路径优先级确定单元12-1按照作为路径属性的路径传输速率确定所有额外路径由此按照从高到低的顺序重新安排额外路径。旁路优先级提取单元12-2按照从高到低的顺序编译和提取某些优先级路径。
最短路径路由检索单元12-3提取能够分配路径的传输链路给可见部分，作为由旁路优先级提取单元12-2所提取的路径。另一方面，最短路径路由检索单元12-3单独编译发送/寻址站的所提取路径，并且利用编译路径的传输链路空间部分确定最短路径。通道分配单元12-4分配由旁路优先级提取单元12-2提取的这种路径之一作为由最短路径路由检索单元12-3发现的路由，同时按照从高到低顺序对所有优先级路径分配路由。在此，按照总路径长度越短的顺序重新安排路径，其中要传递的较少传输链路顺序是相同的。
第一优先级最终决定单元12-5检查是否有下个优先级，如果有传输链路未使用空间部分。第一现存链路空间容量再计算单元12-6计算未使用传输链路的空间信息，如果剩余了下个优先级路径，并且进程返回到路径分配单元12-4。到目前所描述的操作被重复直到由第二优先级最终决定单元12-7和第二现存链路空间容量再计算单元12-8结束所有优先级。
这种技术的其它例子在日本专利第2655467号和日本未审查专利公报(JP-A)特开平10-285175(285175/1998)、特开平10-107796(107796/1998)、特开平9-83545(83546/1997)和特开平8-51432(51432/1996)中所公开。
如此构成的路由设计系统被设计花费时间长所困扰，因为在每次接收请求时执行第一现存链路空间容量再计算单元12-6的操作。解决该问题的方法在上述公报中没有公开。
因此，本发明的目的是提供一种路由设计系统和一种能够实现高速协调设计的路由设计方法。
本发明提供在从至少一个开始节点通过多个中继节点到终端节点的节点的路由设计系统。该路由设计系统包括一个路由候选设计单元用于设计从开始节点到终端节点的多个不同路由候选；和一个调协单元用于按照预定程序在路由候选设计单元设计的预定路由之一中协调请求。
按照本发明的路由设计方法设计从至少一个开始节点通过多个中继节点到终端节点的节点。该路由设计方法包括一个路由候选设计步骤用于设计从开始节点到终端节点的多个不同路由候选；和一个协调步骤用于按照预定程序在路由候选设计步骤设计的预定路由之一中协调请求。
图1是用于解释现有技术路由设计技术的流程图；图2是解释图1的路由设计技术细节的流程图；图3是解释按照本发明第一实施例的路由设计系统的流程图；图4是本发明所应用的通信网络例子的结构图；图5是解释图3的路由候选设计单元的流程图；图6是解释图3的主要协调设计单元的流程图；图7是解释图3的第二协调设计单元的流程图；图8是解释图3的协调释放单元的流程图；图9是解释按照本发明第二实施例的第二协调设计单元的流程图；图10是解释按照本发明第二实施例的协调释放单元的流程图。
首先，参照图3说明本发明的概述。本发明着重提供一种通信网络了路由设计系统使高速协调设计成为可能。
在图3中，路由候选设计单元31设计节点中的路由候选，并且指定各个路由候选的可使用带宽。路由候选设计单元31也按照优先极顺序排列各个路由候选。一个主协调设计单元33试图协调第一优先级路由候选中的请求。在第一优先级的路由候选具有足够空间带宽的场合，该设计通过协调第一优先级路由候选中的请求而结束。在空间带宽不充分的场合，第二协调设计单元34试图协调第二优先级中的请求。另一方面，在主协调设计单元33中利用的下个和后面的路由候选被切换到第二优先级路由。因此，增加了到主协调设计时为止完成设计的机会，使高速协调设计成为可能。
参照图4，在此说明了本发明所应用的通信网络的结构。图4是本发明应用的通信网络一个示例的结构图。如图4所示，构成的通信网络包括开始节点S1和S2，中继节点T1和T2，和终端节点D。开始节点S1和中继节点T1通过传输线41连接，而开始节点S2和中继节点T2通过传输线42连接。中继节点T1和T2通过传输线43连接，而中继节点T1和T3通过传输线44连接。中继节点T2和T3通过传输线45连接，而中继节点T3和终端节点D通过传输线46连接。
参照图3将描述按照本发明第一实施例的路由设计系统。图3是结实路由设计系统结构的流程图。如图3所示，构成的路由设计系统包括一个路由候选单元31，一个请求假定单元32，主协调设计单元33，第二协调设计单元34和一个协调释放对于。
图5是解释图3的路由候选设计单元31功能的流程图。首先，路由设计单元31-1设计俩个任意节点之间的多个路由。保留频带分配单元31-2分配在所设计的多个路由中使用的频带。优先级决定单元31-3计算所有设计出路由的优先级。根据路由的总跳跃数量和所保留频带的大小确定优先级，并且按照高优先级的顺序推荐路由候选。在此，总跳跃数量是图4中所示的传输线总和。例如，从开始节点S1通过中继节点T2和T3到终端节点D的总跳跃数量是3。
图6是用于解释图3中主协调设计单元33的流程图。如果在图3的请求决定单元32上决定该请求是协调请求，则在主协调设计单元33上执行该过程。在图6中，主协调决定单元33-1检查发送节点和接收请求的寻址节点，并且检索由路由候选设计单元31所设计节点之间的第一优先级路由候选。如果在第一优先级路由候选中空间频带大于该请求所请求的频带，主协调决定单元33-1决定该协调可行。利用协调可行决定，主协调单元33-2选择该请求的协调路由作为第一优先级路由候选，并且从第一优先级路由候选的空间频带中减去协调的请求所请求的频带。
图7是解释图3的第二协调设计单元34的流程图。在图7中，第二协调设计单元34-1按照第二优先级路由候选顺序决定空间频带是否大于该请求所请求的频带。如果发现路由候选具有足够的空间频带，则第二协调设计单元34-1决定该协调可行。第二协调单元34-2选择决定为协调可行的路由候选，作为该请求的协调路由，并且从路由候选的空间频带中减去该协调请求所要求的频带。另外，第二协调单元34-2交换在主协调设计单元33中使用的第一优先级路由候选，用于在此协调的路由。
在请求决定单元32决定该请求是协调释放请求的场合，由图8的流程图程序更新空间频带。图8是解释图3协调释放单元35的流程图。在图8中，协调路由决定单元35-1决定是否释放在第一优先级路由候选中协调的请求。如果在第一优先级路由候选中所协调的请求被释放，主协调释放单元35-2将释放的请求频带加入到第一优先级路由候选的空间频带内。如果没有释放第一优先级路由候选中协调的请求，第二协调释放单元35-3检索要释放的请求被协调路由候选，并且将释放的请求频带加入到所检索路由候选的空间频带上。
在此将结合图4所示的通信网络特别描述第一实施例的工作示例。注意从开始节点S1到终端节点D和从开始节点S2到终端节点D的两组路由。路由设计单元31-1按照下列方式分别设计从开始节点S1到终端节点D的路由R1和R2以及从开始节点S2到终端节点D的路由R3和R4。
R1:S1-T1-T3-D；R2:S1-T1-T2-T3-D；R3:S2-T2-T1-T3-D；和R4:S2-T2-T3-D。
接着，所保留频带分配单元31-2分配所保留频带给各个路由R1到R4。如果各个链路之间的所有链路频带是60MBytes/sec并且等同地分配，分配给各个路由的频带是15MBytes/sec。接着，优先级决定单元31-3执行路由R1和R2之间从开始节点S1到终端节点D的优先级决定和路由R3和R4之间从开始节点S2到终端节点D的优先级决定。如果具有更小总跳跃数量的路由优先，则R1和R4是第一优先级路由。
在此将特别描述接收协调请求情况下的操作。当请求决定单元32接收到从开始节点S1到终端节点D的10MBytes/sec的协调请求时，该程序转移到主协调设计单元33。在主协调设计单元33中，主协调决定单元33-1检索从开始节点S1到终端节点D的第一优先级路由候选R1。但是第一优先级路由候选R1不协调任何请求，以致它具有15MBytes/sec的空间频带。在此情况下，主协调决定单元33-1决定10MBytes/sec的请求D1协调可行。利用协调可行决定，主协调单元33-2选择请求d1的路由作为第一优先级路由候选，并且通过15-10=5MBytes/sec来计算第一优先级路由候选R1的空间频带。等待下个请求。
当再次接收到作为下个请求的从开始节点S1到终端节点D的10MBytes/sec协调请求d2时，类似协调请求d1，程序从请求决定单元32前进到主协调决定单元33-1。这时，尽管第一优先级路由候选R1的空间频带仅仅是5MBytes/sec而仍然接收10MBytes/sec的协调请求d2，以致主协调决定单元33-1决定该协调不行，并且程序前进到第二协调设计单元34。当第二协调决定单元34-1检索从开始节点S1到终端节点D的第二优先级路由时，找到路由候选R2。该路由候选R2仍然不协调任何请求，以致其具有15MBytes/sec的空间频带。在此情况下，第二协调决定单元34-1决定10MBytes/sec的请求d2可以被协调。因此，第二协调单元34-2选择路由候选R2作为该请求d2的路由并且通过15-10=5MBytes/sec计算路由候选R2的空间频带。另外，第二协调单元34-2将第一优先级路由从R1改变到R2。
当该请求d1的协调释放请求最后到来时，程序从请求决定单元32前进到协调释放单元35。该协调路由决定单元35-1检索请求D1的协调路由。如果发现请求d1的协调路由R1不是第一优先级路由候选，则程序前进到第二协调释放单元35-3。第二协调释放单元35-3将协调路由R1的空间频带返回到5+10=15MBytes/sec。
因此按照第一实施例的路由设计系统，有可能缩短设计时间周期并且增加单位时间周期处理的请求数量。这是因为该设计被分成为主和第二设计，由此增加了仅仅通过没有路由检索的主设计来完成该设计的机会。
在此将描述本发明的第二实施例。在第一实施例中，在保留的频带分配单元31-2中，链路频带被完全分配给路由候选。在第二实施例中，相反，保留预备频带，而其余频带分配给路由候选。
图9是解释第二实施例中第二协调设计单元34的流程图。在图9中，预备频带作为任何路由候选R1到R4可利用的频带处理。在预备频带协调决定单元34-3中，当不能在主协调设计单元33中进行协调时，决定该请求是否可以通过使用第一优先级路由候选的空间频带和预备频带进行协调。如果该协调可行，程序前进到预备频带协调单元34-4。在预备频带协调单元34-4，选择该请求的协调路由作为第一优先级路由，并且更新第一优先级路由候选的空间频带和第一优先级路由候选上所有链路的预备频带。另一方面，如果预备频带协调决定单元34-3决定该协调不行，程序前进到第二协调决定单元34-1。随后的操作类似于已经描述的第一实施例的操作。
图10是解释第二实施例中协调释放单元35的流程图。在图10中，如果在协调路由决定单元35-1上决定释放通过使用第一优先级路由候选和预备频带的协调请求，预备协调释放单元35-4更新第一路由候选的空间频带和更新第一优先级路由候选上所有链路的预备频带。
在此参照图4将描述第二实施例的操作。在第二实施例中，鉴于40MBytes/sec的其余频带被等同地分配给路由候选如果20MBytes/sec的预备频带被分配给每个链路，所保留的10MBytes/sec频带被分配给R1到R4的每个路由候选。当接收到从开始节点S1到终端节点D的5MBytes/sec频带请求d1时，该请求d1类似第一实施例通过第一优先级路由候选协调。结果，通过10-5=5MBytes/sec计算第一优先级路由候选R1的空间频带。当随后协调开始节点S1到终端节点D的10MBytes/sec频带请求d2时，该请求d2不能由第一优先级路由候选R1的空间频带协调。在此情况下，程序前进到图9的第二协调设计单元34。
在第二协调设计单元34，首先在预备频带协调决定单元34-3上检查第一优先级路由候选R1上链路预备频带的空间频带和开始节点S1到中继节点T1之间、中继节点T1-T3之间和中继节点T3到终端节点D之间的链路。在预备频带协调决定单元34-3中，所有空间频带是20MBytes/sec，并且决定该请求d2能够协调。利用协调可行决定，程序前进到预备频带协调单元34-4。在预备频带协调单元34-4上，第一优先级路由候选R1的空间频带协调5MBytes/sec而将空间频带减少为0MBytes/sec。另外，在预备频带协调单元34-4上，由于不能在第一优先级路由候选中协调的频带而减少了第一优先级路由候选R1上链路预备频带的空间频带和开始节点S1到中继节点T1之间、中继节点T1-T3之间和中继节点T3到终端节点D之间的链路。在此，当第一优先级路由候选R1不能协调时，该频带是10-5=5MBytes/sec。结果，每个链路的预备频带的空间频带是20-(10-5)=15MBytes/sec。
在此将考虑释放请求D2的情况。在图10的协调路由决定单元35-1中，决定通过利用第一优先级路由候选和预备频带协调请求d2，并且程序前进到预备协调释放单元35-4。在预备协调释放单元35-4中，当在第一优先级路由候选R1中协调时将请求d2频带的5MBytes/sec返回给第一优先级路由候选R1的空间频带，将空间频带设置为5MBytes/see。当用于协调该请求d2时，该预备协调释放单元35-4进一步返回5MBytes/see给第一优先级路由候选R1上所有链路预备频带的空间频带，以增加每个频带到15+5=20MBytes/sec。
如果通过准备该预备频带如此设计协调路由，预备频带可以灵活地在路由候选频带中共享用于协调该请求。
本发明提供从开始节点通过至少一个中继节点到终端节点的节点中路由设计系统。该路由设计系统包括一个路由候选设计单元用于设计从开始节点到终端节点的多个不同路由；和一个协调单元用于按照预定程序协调由路由候选设计单元设计的预定路由之一中的请求。该路由设计系统通过提前设计多个不同路由候选和通过按照从最高优先级路由顺序协调请求而构成。因此，避免响应每个请求而检索路由候选的麻烦，以便可以设计高速协调。
权利要求
1．一种在从至少一个开始节点通过多个中继节点到一个终端节点的节点中的路由设计系统，包括路由候选设计装置用于设计多个从所述至少一个开始节点到所述终端节点的不同路由候选；和协调装置用于按照预定程序协调由路由候选设计装置设计的预定路由之一中的请求。
2．按照权利要求1的一种路由设计系统，其特征在于所述路由候选设计装置包括一个频带分配单元用于分配各个路由候选中的可用频带给所述多个不同路由候选；和一个优先级排序单元用于排序所述各个路由候选的优先级，和其中所述协调装置包括一个决定单元用于决定第一优先级的路由是否具有不多于所述第一优先级路由所请求频带的空间频带，由此如果所述决定单元决定具有所述空间频带则在第一优先级所述路由中协调所述请求。
3．按照权利要求2的一种路由设计系统，其特征在于所述协调装置协调第二优先级路由中所述请求，如果所述决定单元决定没有所述空间频带。
4．按照权利要求2的一种路由设计系统，其特征在于所述协调装置进一步包括一个交换单元，用于在第二优先级所述路由中协调所述请求之后交换第一优先级的所述路由与第二优先级的所述路由。
5．按照权利要求1的一种路由设计系统，其特征在于所述路由候选设计装置包括一个频带分配单元用于在保留一个预备频带之后分配剩余频带给所述多个不同路由候选；和一个优先级排序单元用于排序所述各个路由候选的优先级；和其中所述协调装置包括一个决定单元用于决定第一优先级的路由是否具有不多于所述第一优先级路由请求频带的空间频带，由此如果所述决定单元决定具有所述空间频带则在第一优先级所述路由中协调所述请求。
6．按照权利要求5的一种路由设计系统，其特征在于所述协调装置通过使用第一优先级所述路由的空间频带和所述预备频带协调所述请求，如果所述决定单元决定没有所述空间频带和如果第一优先级所述路由空间频带与所述预备频带的总和不少于所述请求所请求的频带。
7．一种从至少一个开始节点通过多个中继节点到一个终端节点的节点中的路由设计方法，包括一个路由候选设计步骤用于设计从所述开始节点到所述终端节点的多个不同路由候选；和一个协调步骤用于按照预定程序协调所述路由候选设计步骤所设计的预定路由之一中的请求。
8．按照权利要求7的一种路由设计方法，其特征在于所述路由候选设计步骤包括一个频带分配步骤用于将各个路由候选中可用频带分配给所述多个不同路由候选；和一个优先级排序步骤用于排序所述各个路由候选的优先级，和其中所述协调步骤包括一个决定步骤用于决定第一优先级路由是否具有不大于第一优先级所述路由所请求频带的空间频带，由此如果所述决定步骤决定具有所述空间频带则在第一优先级所述路由中协调所述请求。
9．按照权利要求8的一种路由设计方法，其特征在于所述协调步骤协调第二优先级路由中的所述请求，如果所述决定步骤决定没有所述空间频带。
10．按照权利要求9的一种路由设计方法，其特征在于所述协调步骤进一步包括一个交换步骤用于在第二优先级所述路由中协调所述请求之后交换第一优先级的所述路由和第二优先级的所述路由。
11．按照权利要求7的一种路由设计方法，其特征在于所述路由候选设计步骤包括一个频带分配步骤用于在保留所述预备频带之后分配剩余频带给所述多个不同路由候选；和一个优先级排序步骤用于排序所述各个路由候选的优先级，和其中所述协调步骤包括一个决定步骤用于决定第一优先级路由是否具有不大于第一优先级所述路由所请求频带的空间频带，由此如果所述决定步骤决定具有所述空间频带则在第一优先级所述路由中协调所述请求。
12．按照权利要求11的一种路由设计方法，其特征在于所述协调步骤通过使用第一优先级所述路由空间频带和所述预备频带协调所述请求，如果所述决定步骤决定没有所述空间频带和如果第一优先级所述路由空间频带和所述预备频带的总和不小于所述请求所请求的频带。
全文摘要
—种路由候选设计单元31设计节点中的路由候选,并且分配可用频带给各个路由候选。该路由候选设计单元31也按照优先级顺序排列各个路由候选。一个主协调设计单元33试图协调等压线已经路由候选中的请求。在第一优先级路由候选具有足够空间频带的场合,该主协调设计单元33通过协调第一优先级路由候选中的请求结束该设计。在空间频带不充分的场合,第二协调设计单元34试图协调第二优先级路由中的请求。
文档编号H04L12/56GK1309489SQ0111085
公开日2001年8月22日 申请日期2001年2月9日 优先权日2000年2月9日
发明者曾我健二 申请人:日本电气株式会社