专利名称：无线通信网络和路径选择方法
技术领域：
本发明涉及无线通信网络的路径选择方法，该无线通信网络是使用包括自适应调制系统在内的无线设备来配置的。
背景技术：
使用无线通信系统的通信网络以及首要地包括点对点的小型微波通信系统在内的无线通信网络作为补充光通信电路和无线干线电路的手段正在受到注意。例如，其具有广泛的用途，如蜂窝电话网络、建筑物间通信、以及光通信网络的替代或备份。近来在世界范围上迅速扩张的移动电话网络市场中，针对使用这种无线通信系统的通信网络的需求正在急速增长。这是因为作为在基站之间关联的通信系统，这种系统具有以下特征，如设备的性价比、容易建设、系统改变的灵活性、以及大的容量。随着针对提升这种通信的高速/宽带的需求，需要提供更廉价和高质量的电路服务。此外，由于近些年的移动网络正在变得更加复杂，需要减少运营商的CAPEX(资本开支)/OPEX(运营开支)且需要通信设备的经济化和网络的高效率。因此，在故障时执行高效路径选择的技术和执行电路交换的技术是基本和重要的。在微波通信系统中，存在包括作为自适应调制系统的功能在内的微波通信系统。该自适应调制系统是用于根据无线电路状况来自动切换传输调制系统的功能。该功能在电路状况恶劣的情况下切换至以下状况使用传输速率低但是容错高(系统增益高)的传输调制系统来增加可靠性。相对地，在电路状况良好的情况下，其切换至以下状况使用容错率低(系统增益低)但传输速率高的传输调制系统来确保通信容量。该微波通信系统的电路状况一般取决于天气。然而，在使用自适应调制系统的微波通信系统中，即使在由天气变化引起的微波衰减发生且电路状况劣化的情况下，通过降低传输容量，系统增益也可以保持恒定。作为包括无线设备(该无线设备包括该自适应调制系统在内)在内的通信网络之一，存在MPLS (多协议标签交换)网络。在MPLS网络中，当路由器将从其它路由器接收到的分组传输至不同的路由器时，使用被称为“标签”的短的固定长度识别标记作为路由(路径选择)信息。在包括与MPLS相对应的路由器(标签交换路由器LSR)在内的网络中，每个路由器保持与用于根据分组的目的地接下来向哪个路由器转发有关的信息，并通过标签来识别相应路径。当配置该MPLS网络并建立端到端通信路径(LSP :标签交换路径)时，需要用于选择路径的关键参数。 关于该参数的判定过程，由本申请人之前提交的日本专利申请No. 2010-117095公开了一种技术，在使用无线通信系统的路径中确定用于路径选择的参数的该技术还考虑了通过自适应调制系统控制对无线传输容量的改变。通过该技术，基于所确定的参数来动态执行对所使用电路的切换以及对所使用的路径的修改，且实现了无线通信网络中经济和高效的路径选择。公开了以下技术，该技术提供了可以以这种方式选择具有高传输效率的传输路径的无线通信网络系统。图1是用于解释日本专利申请No. 2010-117095的技术的图，且指示了包括自适应调制无线接入设备NlOl至N106在内的网络。在图1所示的路径搜索方法中，作为在将LSP设置为从发起节点NlOl到终止节点N106时的路径，基于每条路径的可用频段(传输速率)来选择路径N103 (LlOl)或路径N104 (L102)。因此，即使相比于路径L102，天气变化经常发生在路径LlOl中，且自适应调制功能导致传输线路频段经常改变，依然存在以下问题。即，在判断出当设置LSP时可以确保端到端的频段的情况下，存在将路径选择为要实际使用的路径的可能性。当针对附01至附06设置经由附03的1^ 仏101)以及经由N104的LSP (L102)时，当由于例如区间N102至N103(W102)中天气变化而导致微波衰减发生时，使用图2的解释如下。即，为了保持系统增益恒定，路径N103中的LSP(LlOl)降低传输线路的传输容量。当通过自适应调制操作来降低传输线路的容量时，不能确保传输所需数据的频段且不再能够保持经由N103的LSP(LlOl)。因此，经由N103的LSP(LlOl)缺少无线传输线路频段，并发生数据丢弃。在图3中示出了在自适应调制操作时由于频段改变所引起的LSP数据丢弃。现有技术文献专利文献[专利文献I]日本专利申请No.2010-117095[专利文献2]日本专 利申请公开No.2006-287549[专利文献3]日本专利公开No.443264
发明内容
技术问题然而，尽管上述专利文献I的技术考虑了由自适应调制系统所引起的无线传输线路的频段的波动等作为网络的路径搜索的参数，然而并未考虑到路径的可靠性。由于存在以下情况当包括自适应调制系统在内的无线传输设备可以使传输容量小而不是保持系统增益以应付由诸如天气之类的变化而引起的无线传播路径变化时，无线传输线路的频段的波动发生。当无线频段的这种波动经常发生时，存在以端到端方式建立的无线传输线路可能频繁断开的可能性。存在以下一些情况当路径较不可靠时应当避免该路径，因为当无线传播环境良好时获得了该路径的良好传输质量，但是当无线传播环境剧烈波动时，经常发生电路断开。然而，通过上述相关技术，不能执行考虑到这种可靠性的路径选择。例如，在解释了相关技术的图2中，在通过自适应调制操作而丢弃LSP数据发生的情况下，可能性是网络管理员设置新的旁路LSP (L105)，使用MPLS的故障恢复功能来执行恢复，或者等待天气恢复。另一方面，由于在N104路径的LSP(L102)上不存在诸如天气之类的变化，且也不存在系统增益的下降，自适应调制功能也不工作。因此，尽管其是没有无线频段下降的路径且其高可靠性数据传输是有可能的，相关技术不能执行考虑到该传输容量的波动的路径设置。(本发明的目的)本发明的 目的是提供无线通信网络的路径选择方法，其在路径搜索时，使得能够在考虑到路径的可靠性的情况下选择无线传输线路。问题的解决方案本发明的一种无线传输设备包括无线区间状态监视装置，监视无线区间的状态；自适应调制控制装置，响应于由所述无线区间状态监视装置检测到的所述无线区间的状态的改变，控制调制系统；以及可靠值计算装置，基于从所述自适应调制控制装置输出的每个调制系统的通信时间的信息，计算所述无线区间的可靠值。本发明的一种路径选择方法监视无线区间的状态；与所述无线区间的状态的改变相对应地控制调制系统；以及基于每个调制系统的通信时间的信息，计算所述无线区间的可靠值。本发明的一种程序使计算机执行无线区间状态监视步骤，监视无线区间的状态；自适应调制控制步骤，响应于由无线区间状态监视步骤检测到的无线区间的状态的改变，控制调制系统；根据由自适应调制系统在固定时间内应用的每个调制系统的通信时间和与所应用的调制系统相对应的加权值来计算期间可靠值的步骤；根据由自适应调制在固定时间内所引起的在调制系统中发生改变的频率来计算标准可靠值的步骤；根据所述期间可靠值和所述标准可靠值之和，计算可靠值的步骤；以及基于所述可靠值，在作为用于传输数据的路径的可能选择而提供的多个无线区间中执行选择的步骤。本发明的一种无线通信系统是使用自适应调制系统的通信系统，在所述自适应调制系统中，通过自适应调制来改变调制系统，提供多个无线区间，所述多个无线区间被提供作为用于传输数据的路径的可能选择，基于对所述多个无线区间应用的每个调制系统的通信时间的信息来计算所述多个无线区间的可靠值，以及基于所考虑的可靠值来选择用于传输数据的无线区间。本发明的有益效果如上所述，在本发明的无线通信网络、无线传输设备以及该无线通信网络的路径选择方法中，在路径搜索时使用路径的可靠值来选择路径。因此，当执行路径搜索时，可以提供能够选择具有较高可靠值的路径的无线通信网络、无线传输设备、以及无线通信网络的路径选择方法。
[图1]自适应调制无线接入设备网络的图[图2]自适应调制无线接入设备网络的图(在自适应调制运行中)[图3]由自适应调制引起的频段变化的图[图4]在无线传输设备之间通告可靠值的图[图5]可靠值计算流程图[图6]期间可靠值计算流程图(部分I)[图7]期间可靠值计算流程图(部分2)
[图8]期间可靠值计算流程图(部分3)[图9]期间可靠值计算流程图(部分4)[图10]标准可靠值计算流程图[图11]示出了可靠值的状态转换的图[图12]示出了可靠值的转换的图[图13]根据第一示例实施例的无线传输设备的框图[图14]根据第二示例实施例的无线传输设备的框图
具体实施例方式(第一示例实施例)将参照附图来描述根据本发明的第一示例实施例。图13是根据本发明的第一示例实施例的使用自适应调制系统的无线传输设备的框图。无线传输设备1300包括无线区间监视单元1301，监视无线区间的状态；以及自适应调制控制单元1302，与无线区间的状态改变相对应地控制调制系统。此外，该无线传输设备1300包括调制系统累积单元1303，对每个调制系统的调制系统应用时间进行累积；以及可靠值计算单元1304，基于由调制系统累积单元所累积的信息来计算可靠值。无线传输线路的可靠性的指标包括两类可靠值，如期间可靠值和标准可靠值。期间可靠值是根据所应用的每个调`制系统的通信时间和所应用的调制系统的加权值来计算的。此外，标准可靠值是考虑到由自适应调制引起的在调制系统中发生改变的频率的数值。即，标准可靠值是在一段固定期间内保证以下状态的数值其中，由自适应调制引起的调制系统的改变不发生。期间可靠值主要示出了突发可靠性和短期可靠性，且标准可靠值示出了平均可靠性和长期可靠性。根据这些值之和获得可靠值，其如下所述。可靠值=期间可靠值+标准可靠值在本示例中，假定无线传输线路的可靠值的数值取从I至232的32比特数值，且最小可靠值是I并表示最高可靠性。相对地，232是最大可靠值且表示最低可靠性。将描述考虑计算期间可靠值的基本方式。通过观察在固定期间内由自适应调制引起的改变的调制系统以及根据每个调制系统的通信时间等来获得期间可靠值。这是因为可以认为通信系统中以高调制级别进行的通信时间(停留时间)越长，则传输线路的可靠性越高。如下定义作为期间可靠值的基础的计算表达式Y。Y= (AxtO) + (Bxtl) + (Cxt2) + (Dxt3) + (Ext4) + (Fxt5)此处，Y :期间可靠值A 256QAM 的加权值B:128QAM 的加权值C 64QAM 的加权值D 32QAM 的加权值E:16QAM 的加权值F =QPSK的加权值
t0 :256QAM 停留时间(秒)11 :128QAM 停留时间(秒)t2 64QAM 停留时间(秒) t3 :32QAM 停留时间(秒)t4 16QAM 停留时间(秒)t5 QPSK停留时间(秒)在表I中示出了上述加权A至F的示例。假定自适应调制无线设备具有以下能力自适应调制的调制系统变化的范围是从256QAM至QPSK。关于表I中定义的每个调制系统的加权，随着调制系统的调制级别变小，无线传输容量也变小，且对于路径这是不利的，将可靠性视为低且将大的数值定义为加权值。在表I的示例中，如果所有期间是256QAM，由于加权值是0，因此期间可靠值Y也将是0，且将可靠性评估为最高。[表 I]
权利要求
1.一种无线传输设备，其特征在于包括 无线区间状态监视装置，所述无线区间状态监视装置监视无线区间的状态； 自适应调制控制装置，所述自适应调制控制装置响应于由所述无线区间状态监视装置检测到的所述无线区间的状态的改变，控制调制系统；以及 可靠值计算装置，所述可靠值计算装置基于从所述自适应调制控制装置输出的每个调制系统的通信时间的信息，计算所述无线区间的可靠值。
2.根据权利要求1所述的无线传输设备，其特征在于向其它所述无线传输设备传输计算出的所述可靠值作为路由信息。
3.根据权利要求2所述的无线传输设备，其特征在于通过在多个所述无线传输设备之间作为所述路由信息彼此通告，来交换计算出的所述可靠值。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的无线传输设备，其中，所述可靠值是期间可靠值，所述期间可靠值是根据由自适应调制系统应用的每个调制系统的通信时间和与所应用的调制系统相对应的加权值来计算的。
5.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的无线传输设备，其中，所述可靠值是根据由所述自适应调制所引起的在所述调制系统中发生改变的频率来计算的标准可靠值。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的无线传输设备，其中，所述可靠值是根据所述期间可靠值和所述标准可靠值之和获得的。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的无线传输设备，其特征在于基于所述可靠值，在作为用于传输数据的路径的可能选择而提供的多个所述无线区间中执行选择。
8.一种通信网络，包括通过通信电路相互连接的根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的多个无线传输设备。
9.一种路径选择方法，其特征在于包括 监视无线区间的状态； 与检测到的所述无线区间的状态的改变相对应地控制调制系统；以及 基于每个调制系统的通信时间的信息，计算所述无线区间的可靠值。
10.根据权利要求9所述的路径选择方法，其特征在于向其它所述无线传输设备传输计算出的所述可靠值作为路由信息。
11.根据权利要求10所述的路径选择方法，其特征在于通过在所述无线传输设备之间作为所述路由信息彼此通告，来交换计算出的所述可靠值。
12.根据权利要求9至权利要求11中任一项所述的路径选择方法，其中，所述可靠值是期间可靠值，所述期间可靠值是根据由自适应调制系统应用的每个调制系统的通信时间和与所应用的调制系统相对应的加权值来计算。
13.根据权利要求9至权利要求11中任一项所述的路径选择方法，其中，所述可靠值是根据由所述自适应调制所引起的在所述调制系统中发生改变的频率来计算的标准可靠值。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的路径选择方法，其中，所述可靠值是根据所述期间可靠值和所述标准可靠值之和获得的。
15.根据权利要求9至权利要求14中任一项所述的路径选择方法，其特征在于 基于所述可靠值，在作为用于传输数据的路径的可能选择而提供的多个所述无线区间中执行选择。
16.—种程序，其特征在于使计算机执行 无线区间状态监视步骤，监视无线区间的状态； 自适应调制控制步骤，响应于由所述无线区间状态监视步骤检测到的所述无线区间的状态的改变，控制调制系统； 根据由自适应调制系统在固定时间内应用的每个调制系统的通信时间和与所应用的调制系统相对应的加权值来计算期间可靠值的步骤； 根据由所述自适应调制在固定时间内所引起的在所述调制系统中发生改变的频率来计算标准可靠值的步骤； 根据所述期间可靠值和所述标准可靠值之和，计算可靠值的步骤；以及基于所述可靠值，在作为用于传输数据的路径的可能选择而提供的多个所述无线区间中执行选择的步骤。
17.一种使用自适应调制系统的通信系统，所述通信系统是无线通信系统，其特征在于包括 通过自适应调制来改变调制系统； 提供多个无线区间，所述多个无线区间被提供作为用于传输数据的路径的可能选择；基于对所述多个无线区间应用的每个调制系统的通信时间的信息来计算所述多个无线区间的可靠值；以及 基于相关的可靠值来选择用于传输数据的无线区间。
全文摘要
存在以下不方便之处在针对使用包括自适应调制系统在内的无线设备所构造的无线通信网络的路径选择时，不能执行考虑到由于例如天气变化导致的在每条路径中的无线传播线路上的状态变化所引起的传输容量的波动的路径设置。本发明的无线传输设备包括无线区间状态监视装置，监视无线区间的状态；自适应调制控制装置，与由所述无线区间状态监视装置检测到的无线区间的状态的改变相对应地控制调制系统；以及可靠值计算装置，基于从所述自适应调制控制装置输出的每个调制系统的通信时间的信息，计算所述无线区间的可靠值。
文档编号H04W24/04GK103069863SQ20118003954
公开日2013年4月24日 申请日期2011年8月3日 优先权日2010年8月13日
发明者谷川力 申请人:日本电气株式会社