用于表示负荷变化对多链路上业务中断的影响的方法和系统的制作方法
【专利说明】用于表示负荷变化对多链路上业务中断的影响的方法和系 统
[0001] 本专利申请要求于2013年3月12日递交的发明名称为"用于表示负荷变化对多 链路上业务中断的影响的方法和系统"的第61/778, 104号美国临时申请案的在先申请优先 权，并要求于2014年3月10日递交的发明名称为"用于表示负荷变化对多链路上业务中断 的影响的方法和系统"的第14/203, 276号美国非临时申请案的在先申请优先权，上述在先 申请的内容以引用的方式并入本文。
技术领域
[0002] 本发明涉及一种用于网络负荷监控的方法和系统，以及在特定实施例中，涉及用 于表示负荷变化对多链路上业务中断的影响的技术。
【背景技术】
[0003] 网络运营商肩负有在多个用户中采用一种满足用户共同服务质量（QoS)要求的 方式公平地分配有限的共享资源（例如，带宽等）的责任。现有技术中，网络资源采用一种 特殊方式（例如，具体情况具体处理）进行分配，牺牲整体的资源利用效率以满足QoS要 求。例如，在无线环境中，可以不考虑增加的业务负荷而带来的干扰会降低附近干扰的频谱 效率，分配频谱带宽以满足单个的业务请求。因此，需要更加有效地在网络中分配资源的机 制和技术来满足下一代网络持续增长的需求。
【发明内容】
[0004] 本发明实施例通过描述用于表示负荷变化对多链路上业务中断的影响的技术，大 体上实现了技术优势。
[0005] 在本实施例中，提供了一种资源发放方法。在本示例中，所述方法包括：识别一条 或多条将业务流承载至目的地的候选路径。所述一条或多条候选路径至少包括包含有第一 组串联链路的第一路径。所述方法还包括：获得与所述第一组链路相关联的负荷特性；根 据所述与第一组链路相关联的负荷特性，确定通过所述第一路径承载所述业务流的第一成 本；当所述第一成本小于阈值时，提示建立所述第一路径。还提供了一种用于执行本方法的 装置。
[0006] 在另一个实施例中，提供了另一种资源发放方法。在本示例中，所述方法包括：识 别将业务流承载至目的地的第一路径。所述第一路径包括由一个或多个网络运营商管理的 第一组链路。所述方法还包括：从所述一个或多个网络运营商动态获得所述第一组链路中 链路的成本函数参数；根据所述成本函数参数计算通过所述第一路径传送所述业务流的网 络成本；当所述网络成本低于阈值时，提示将所述业务流通过所述第一路径传送。还提供了 一种用于执行本方法的装置。
【附图说明】
[0007] 为了更完整地理解本发明及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：
[0008] 图1示出了一种实施例网络的图；
[0009] 图2示出了一种实施例资源发放方法的流程；
[0010] 图3示出了另一个实施例网络的图；
[0011] 图4示出了一种实施例资源发放方法的流程；
[0012] 图5示出了再一个实施例网络的图；
[0013] 图6示出了一种实施例资源发放方法的流程；
[0014] 图7示出了一种基于成本的实施例模型的图；
[0015] 图8示出了一种实施例成本函数的图；
[0016] 图9不出了一种描述负荷变化的图；
[0017] 图10示出了另一个实施例成本函数的图；
[0018] 图11示出了再一个实施例成本函数的图；
[0019] 图12示出了一种基于成本的实施例递交的图；
[0020] 图13示出了一种实施例网络设备的图；
[0021] 图14示出了本实施例提供的一种可用来实现此处描述的设备和方法的计算平 台。
[0022] 除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是 为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。
【具体实施方式】
[0023] 下文将详细论述当前公开的实施例的制作和使用。然而，应了解，本发明提供可在 各种具体上下文中体现的许多适用的发明构思。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和 使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。
[0024] 本发明各方面提供了一种采用网络的负荷特性为链路/路径开销建模的用于资 源分配的基于成本的模型。在一个示例中，控制器识别一条或多条能够将业务流从起始地 传送至目的地的候选路径。所述控制器基于动态上报的负荷特性，例如每条链路的当前负 荷和每条链路的负荷变化等，估计通过每条候选路径传送所述业务流的路径开销。路径开 销可以表示任何与通过相应路径传送业务流相关联的可量化的成本或责任。在一个实施例 中，路径开销对应于传送所述业务流时该路径中至少一条链路将会中断的概率。在另一个 实施例中，路径开销对应于通过候选路径传送业务流时网络运营商（NTO)收取的费用。在 再一个实施例中，路径开销对应于通过候选路径传送业务流的网络总成本。所述网络总成 本可以包括各种直接成本分量和间接成本分量。直接成本分量对应于候选路径中链路承担 的成本，而间接成本分量对应于其他链路/接口（例如，不包括在候选路径内的链路）由于 通过候选路径传送业务流而承担的成本。例如，在无线网络背景下，网络总成本可以包括与 通过候选接口传送流所需的带宽相对应的直接分量，同时也包括与相邻无线干扰中由于通 过候选接口传送流受到的干扰相对应的间接成本分量。通过分析历史网络数据（例如，干 扰，吞吐量，负荷等），可生成用于估计路径开销的成本函数，以获得网络中各种链路上成本 和负载之间的相关性。网络成本也可以包括用于激活候选路径上其他已去激活的链路的能 源成本。下面将更加详细描述这些以及其他方面。
[0025] 本发明实施例提供了基于动态上报的负荷参数，例如当前负荷水平和负荷变化 等，估计路径开销的技术。这些技术可用于提高发放效率，尤其是在准入和路径选择时。路 径开销可对应于通过候选路径传送业务流的中断概率（或者，成功概率）。图1示出了网络 100中从起始地延伸至目的地的第一路径110和第二路径120估计的中断概率。路径110 包括链路111，112和113,其中，链路111从节点101延伸至节点102,并与当前负荷（Xl)和 负荷变化（σ xl)相关联；链路112从节点102延伸至节点103,并与当前负荷（x2)和负荷 变化（σ x2)相关联；链路113从节点103延伸至节点104,并与当前负荷（x3)和负荷变化 (〇 x3)相关联。路径120包括链路121，122和123,其中，链路121从节点105延伸至节点 106,并与当前负荷（yl)和负荷变化（σ yl)相关联；链路122从节点106延伸至节点107， 并与当前负荷（y2)和负荷变化（σ yl)相关联；链路123从节点107延伸至节点108,并与 当前负荷（y3)和负荷变化（〇 y3)相关联。
[0026] 当前负荷值（xn，yn)对应于各自链路上的瞬时负荷，而负荷变化（σ χη，〇 yn)对 应于链路上的负荷变化。负荷变化可以与表示一段时间内链路的平均负荷波动（例如，中 值和平均值等）的函数（例如，分布等）相对应，也可以与链路上负载的相对稳定性相对 应。举例来说，相比具有低负荷变化的链路，具有高负荷变化的链路可能会有相对较大的负 荷波动。负荷参数可以动态地上报至网络运营商，其中，负荷参数可用于（分别）预测路径 110和120的链路111~113和121~123的中断概率。例如，假设负荷参数（L n)是一个 具有与当前负荷值相等平均值（U1)的随机变量，方差（。2)等于负荷变化的平方，则一条给 定链路的中断概率U 1)可表示为Ct1=P(X1)T),其中，T为该链路上的最大负荷。相应 地，可计算路径中的每条链路的中断概率的总和（直接地或采用线性函数），以确定该路径 的总开销。这样，可修改成本函数以确定因通过路径传送业务流而增加的中断概率导致的 成本增加。
[0027] 值得注意的是，假设单条链路故障会导致整个路径故障，则多条串行链路上的成 功概率（例如，与中断概率相反）可表示为Ps = JT (Psi) = JT (I-Poi)，其中，Poi为给定 链路（i)上的中断概率，Psi为该给定链路（i)上的成功概率（即，无中断）。而且，如果假 设负荷变化是一个具有平均值（L 1)和标准偏差（〇1)正态分布，则中断概率可表示为Poi =0· 5-0. 5*erf (l-Li)/(〇 jsqrtO)。此外，成本可看作与成功概率成反比，其中，cost =log(1/Ps) =-Iog(Ps) =-log(Jr (I - Poi)) = Σ -log((1 - Poi))。假设链路成本函