用于根据优化的能量成本路由获得与通信网络节点操作状态相关的信息的方法，和相应设备的制作方法
【专利摘要】一种专用于管理与通信网络（RC）的一组节点（N1-N7）的操作状态相关的信息的方法，其中一组节点通过定向链路相互连接，每个定向链路与由节点（N1-N7）的可能处于P个操作状态中的状态的元件所控制的最大传输容量相关联，其中从可使用状态、不可使用状态和/或至少一个中间空闲状态中选择操作状态。该方法包括下列步骤：（i）为每个节点（N1-N7）的每个定向链路获得P个值Vjj′i，其中i=1至P，分别表示处于P个不同操作状态中的元件之间的其最大传输容量的分布百分比，和（ii）利用这些获得的值Vjj′i构建组的节点（N1-N7）的操作状态表，表示每个链路的其可利用的、不可利用的传输容量，并且如果有的话还包括部分可利用的传输容量。
【专利说明】用于根据优化的能量成本路由获得与通信网络节点操作状态相关的信息的方法，和相应设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括由定向链路相互连接的至少一组节点的通信网络，并且更具体地，涉及这些节点的优化使用，特别是根据能量消耗。
[0002]这里，术语“定向链路(oriented link)”涉及能够以选择的方向将信号从第一节点传送到第二节点的链路，无论是有线链路还是无线链路。从而，术语“链路”在这里涉及能够不依赖于方向在两个节点间传送信号的传输，无论是有线传输还是无线传输。
[0003]需要说明的是，本发明涉及任何类型的通信网络，包括光网络。
【背景技术】
[0004]本领域技术人员知道的是，被称为“动态”的特定通信网络包括通常被称为路由器或交换机的节点，其中节点配备有诸如线路卡、配有激光器的光学接口、光学互连(或0XC)、或电子接口的元件，其中元件当处于被称为“活动”(或“可使用”)的状态或被称为“部分活动”(或“空闲”)的状态时消耗能量。
[0005]这里，术语“可使用状态”涉及元件的全部部件准备就绪以用于使用并且因此消耗能量的状态，以及“空闲状态”涉及元件的特定部件消耗能量以便于准备好立即使用的中间状态，将它们从所谓的关闭(或非活动或“不可使用”)状态切换到活动(或可使用)状态要花费相对长的时间，而一些其它元件处于关闭(或不可使用)状态，并且由于将它们从关闭(或不可使用)状态切换到活动(或可使用)状态要花费非常短的时间，因此不消耗能量。
[0006]多亏这种类型的多操作元件，可根据瞬时的需要来管理部分(通信)网络的能量消耗。该管理通常由网络管理系统(或匪S)提供。应当理解的是，如果可利用的链路最大传输容量仅被部分使用，或者临时根本没有被使用，不需要临时将节点的一些元件提供给专用于节点间链路的全部或一部分。
【发明内容】
[0007]不幸的是，没有路由协议提供以编译通过网络管理系统处于关闭(off)(或不可使用(down))状态、或部分开启(partially on)(或空闲)状态的元件,其中关闭(或不可使用)状态、或部分打开(或空闲)状态对被称为“能量高效”的网络中的路由并且更准确地是路由路径的计算造成损害，这是由于于是将活动节点的全部元件视为处于它们的活动(或开启、或可使用(UP))状态。因此，这阻止了节点的根据传输容量分配要求的任何实际的动态调難
iF.0
[0008]因此本发明的目的是改善这种情况。
[0009]根据第一方面，本发明提出一种方法，所述方法专用于管理与通信网络的一组节点的第一操作状态相关的信息，其中一组节点通过定向链路Ljj,相互连接，每个定向链路Ljj'与由节点的可能处于P个操作状态(其中P > 2)中的状态的元件所控制的最大传输容量相关联，其中从活动状态、关闭状态和/或至少一个中间空闲状态中选择所述操作状态，所述方法包括下列步骤:
[0010](i)为每个节点的每个定向链路Ljji获得P个值Vjji i，其中i=l至P，分别表示处于P个不同操作状态中的元件之间的其最大传输容量的分配百分比，和
[0011](ii)利用所述获得的值Vjji i构建组的节点的操作状态表，其表示每个链路Ljj，的其可利用的、不可利用的(多个)传输容量，并且如果有的话还包括部分可利用的(多个)传输容量。
[0012]该方法可包括可独立地使用或结合地使用的其它特征，并且特别地:
[0013]-在步骤(ii)中可构建P个图，其中每个图表示在节点和与P个操作状态中的一个相关联的值Vjji i之间的定向链路Ljji ；
[0014]-在步骤(i)的过程中，节点可利用消息自发地或根据请求提供值Vjj'i ；
[0015]>消息可服从选择的链路状态路由协议；
[0016]?链路状态路由协议可以例如是开放最短路径优先-流量工程(OSPF-TE)；
[0017]〇可将值Vjj ' i结合到链路状态通告(或LSA)消息类型的专用类型-长度-值(或TLV)字段中；
[0018]-在接收到分配用于通过组的输入节点和相同的组的输出节点的通信的传输容量的请求时，可附加地提供步骤(iii)，其中根据所述操作状态表和与定向链路Ljj'的可利用的传输容量的实际使用相关的流量工程信息，确定经由所述输入和输出节点之间建立的定向链路Ljj ,行进的至少一个节点间路径。
[0019]>在步骤(iii)中，每次当节点间链路具有可利用以及可使用的小于在所接收的分配请求中定义的传输容量的传输容量时，可以确定是否相同的节点间链路的部分可利用的传输容量中的一些可用作可利用以及可使用的传输容量的补充，以便满足所接收的分配请求，并且如果可以，则可以保留节点间链路，反之若其不能，则不会保留节点间链路；
[0020]>在一个变形中，在步骤(iii)中，每次当节点间链路具有可利用以及可使用的小于在所接收的分配请求中定义的传输容量的传输容量时，可以确定是否部分可利用的传输容量中的一些可用作可利用以及可使用的传输容量的补充，以便满足所接收的分配请求，并且如果其可以，则可以保留节点间链路，反之若不能，则可以确定是否相同的节点间链路的不可利用的传输容量中的一些可用作可利用以及可使用的传输容量的补充，以便满足所接收的分配请求，并且如果其可以，则可以保留节点间链路，反之若其不能，则不会保留节点间链路；
[0021]鈐在步骤(iii)中，当确定需要定向链路的部分可利用的传输容量的一部分和/
或不可利用的传输容量的一部分以补充所述定向链路的可利用和可使用的传输容量，以便满足所接收的分配请求时，可将消息寻址到由该链路的两个相关节点中的至少一个，要求将与所述定向链路相关联的至少一个指定的元件处于可使用的状态，并且直到所述点被置于部分可使用或不可使用状态为止；
[0022]>在步骤(iii)中可根据至少一个选择标准来确定每个节点间路径；
[0023]?例如可从与定向链路Ljj'的路径数量相关的(至少)一个标准、能量成本标准、位置标准和负载分配标准中选择每个标准；
[0024]〇标准中的至少一个是基于定向链路的负载率可调整的。[0025]根据第二方面，本发明提出一种集中式或分布式的设备，首先，所述设备专用于管理与通信网络的一组节点的操作状态相关的信息，其中节点通过定向链路Ljj'相互连接，每个定向链路Ljj'与由所述节点的可能处于P个操作状态(其中P > 2)中的状态的元件所控制的最大传输容量相关联，其中从开启状态、关闭状态和/或至少一个中间空闲状态中选择操作状态，并且其次，能够执行上面给出的类型的方法。
[0026]根据第三方面，本发明提出一种网络装备，所述装备首先能够形成通信网络的一部分，并且能够通过相关联的定向链路Ljj'与所述网络的其它节点连接，每个定向链路Ljji与由节点的可能处于P个操作状态(其中P > 2)中的状态的元件所控制的最大传输容量相关联，其中从可使用状态、不可使用状态和/或至少一个中间空闲状态中选择操作状态，并且附加地包括上面呈现的类型的信息管理设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]通过检查下面的详细描述和附图，本发明的其它特点和优势会变得明显，其中:
[0028]-图1非常示意性地和功能性地描述了包括通过链路相互连接的7个节点和根据本发明的设备的集中式类型的通信网络，
[0029]-图2非常示意性地描述了仅示出在图1通信网络的定向链路上可利用的传输容量(已使用和可使用的)的第一图，
[0030]-图3非常示意性地描述了仅示出在图1通信网络的定向链路上通信网络的定向链路上部分可利用的传输容量的第二图，
[0031]-图4非常示意性地描述了仅示出在图1通信网络的定向链路上通信网络的定向链路上不可利用的传输容量的第三图，
[0032]-图5非常示意性地描述了示出在图1通信网络的定向链路上可利用和部分可利用(根据波长)的传输容量的第四图，其会参与从输入节点NI移动到输出节点N6的路由路径，
[0033]-图6非常示意性地描述了示出可利用和部分可利用(根据波长)的传输容量的第五图，在状态改变请求后，在图1通信网络的三个定向链路上参与从输入节点NI移动到输出节点N6的所选第一路由路径，
[0034]-图7非常示意性地描述了示出在图1通信网络的四个定向链路上可利用和部分可利用的传输(根据波长)容量的第六图，参与从输入节点NI移动到输出节点N6的所选第二路由路径。
[0035]附图不仅仅用于使本发明完整，如有需要，它们还可有助于本发明的解释。
[0036]
【发明内容】
[0037]本发明的一个特定目的是利用路由协议编制属于已知为“能量高效”类型的通信网络(RC)的节点元件(Nj)的操作状态，特别是用于优化通信路由的目的。
[0038]在下文中设定，根据实施例，通信网络(RC)是光网络。然而，本发明不局限于该种通信终端。其涉及包括至少一组节点的任何通信网络，其中节点包括需要能量以运行并且可选择性地和动态地处于P个操作状态(P ≥ 2)中的一个状态的元件，其中从开启(或可使用)状态和关闭(或不可使用)状态和/或至少一个部分开启(或空闲)状态中选择所述一个状态。因此可以理解的是，元件的特点可为可使用状态和不可使用状态、或可使用状态和至少一个空闲状态，或可使用状态、不可使用状态和至少一个空闲状态。
[0039]从而，本发明特别涉及光网络，特别是WSON (“波长交换光网络”)，IP/MPLS (“互联网协议/多协议标签交换”)互联网协议和控制面网络，载波等级以太网络，和任何其它类型的数据传输网络。
[0040]此外，在下文中设定，作为解释性的实施方式，节点元件仅可假设三个不同的操作状态(也就是,可使用状态,不可使用状态，以及单一空闲状态)。从而,数量P等于3。然而，该数量P可等于2 (特别是当没有空闲状态时)或大于3。
[0041]图1示意性地描述了根据本发明的包括通过链路L' k相互连接的一组节点Nj以及附加地信息获取设备D的(通信)网络RC，这里的网络是集中式的，但也可是分布式的，我们将在下面说明。
[0042]特别说明的是，在两个节点Nj和Nj' (j j")之间建立的链路L' k包括从节点Nj到节点Nj ,的第一定向链路Ljj ,和/或从节点Nj ,到节点Nj的第一定向链路Lj' j。
[0043]还应当说明的是,在图1所示的实施例中，该组包括7个节点N1-N7 (j=l至7)。然而，其可包括多于7个或少于7个的节点；重要的是其至少包括一个。还应当说明的是，一组节点Nj可潜在地构成本领域技术人员所称的路由区域或自治系统。
[0044]还应当说明的是,在图1所示的实施例中，节点通过14个链路L' I至L' 14(k=l至14)相互连接。然而，它们可通过更多数量或更少数量的链路相互连接。
[0045]例如,节点Nj是路由器或互连。
[0046]还应当说明的是,每个节点Nj包括与定向链路Ljj '或Lj ' j相关联的前述类型的元件。实际上，离开节点Nj的每个定向链路Ljj'同其专用的所述节点Nj的一个或多个元件耦合，并且到达节点Nj的每个定向链路Lj ' j同该节点Nj的一个或多个元件相耦合。
[0047]例如，元件是线路卡、配有激光器的光学接口、光学互连(或0XC)、或电子接口。
[0048]还应当说明的是，每个定向链路Ljj'具有预定的最大传输容量CTMjj'。通常，相同链路L' k的两个定向链路Ljji和Lji j具有同一预定的最大传输容量。然而，本发明还可应用与单个链路L' k的两个定向链路Ljj'和Lj' j分别具有不同预定的最大传输容量的情形。
[0049]本发明建议在网络RC的至少一组节点Nj中实现专用于管理与这些节点Nj的操作状态相关的信息的方法。
[0050]该方法至少包括2个主要步骤(i )和(i i )。
[0051]第一步骤(i)包括为每个节点Nj的每个定向链路Ljji获取P个值Vjji i，其中i=l至P，所述P个值Vjj，i分别表示其在位于这些P个不同操作状态中的元件之间的最大传输容量CTMjj,的分布百分比。
[0052]例如，当P=3，也就是，当有一个定义的空闲状态时，对于每个定向链路Ljji，获取下列内容:
[0053]-第一值Vjj'1，与可使用状态相关联，并且表示其传输容量(可利用的CTDjj')和其最大的传输容量CTMjj'之间的比值(例如，CTDjj' /CTMjj')，
[0054]-第二值Vjj'2，与空闲状态相关联，并且表示其传输容量(部分可利用的CTPjj')和其最大的传输容量CTMjj'之间的比值(例如，CTPjj' /CTMjj')，以及
[0055]-第三值Vjj，3，与可使用状态相关联，并且表示其传输容量(不可利用的CTljj')和其最大的传输容量CTMjj'之间的比值(例如，CTljj' /CTMjj')，
[0056]当与定向链路Ljj ,相关联的节点Nj的元件均处于可使用(或活动)状态时，定向链路Ljj'的传输容量可认为是可利用的。特别说明的是，可将定向链路Ljj'的可利用的传输容量CTDjj'分为两个互补的部分:可利用的、已使用的传输容量CTDAjj'和可利用的、可使用的传输容量CTDBjj'(其中CTDjj' =CTDAjj' +CTDBjj')。这是因为定向链路Ljj ,的可利用的传输容量CTDjj ,没有必要在指定的时刻全部使用。
[0057]当与定向链路Ljj'相关联的节点Nj的元件部分处于可使用状态(部分为可使用状态，并且部分为不可使用状态)时，定向链路Ljj'的传输容量可认为是部分可利用的。
[0058]当与定向链路Ljj'相关联的节点Nj的元件均处于不可使用(或关闭)状态时，定向链路Ljj'的传输容量可认为是可利用的。
[0059]优选地，这些是在第一步骤(i)过程中提供值Vjj' i (通过消息涉及它们)的组的节点Nj。该提供可周期性地、或根据请求、或当节点Nj的元件中的一个的状态被修改时发生。
[0060]应当说明的是,包括值Vjj '的消息可由每个节点Nj传送给相邻的节点Nj '(j,古i)(通过链路L' k与所述相邻的节点相关联)，和/或传送给利用涉及至少其所属的组的节点Nj的操作状态的管理信息分配任务的本发明设备D。特别说明的是，设备D可对网络RC的至少一个组的全部节点以集中式的方式进行工作，在这种情况下其形成网络设备ER的一部分，如图1的非穷尽方式所示，或者对网络RC的组的单一节点Nj以分布式的方式进行工作，在这种情况下其形成所述节点的一部分。
[0061]作为非穷尽的实施例，消息可服从所选择的链路状态路由协议。例如，可使用OSPF-TE (“开放最短路径优先-流量工程”)协议的特定消息，其中OSPF-TE协议是本领域技术人员所熟知的，并且用于交换有关流量工程的信息。在这种情况下，每个节点Nj的P个值Vjj ' i例如可集成到OSPF-TE V.2协议的链路状态通告(或LSA)消息的P个专用的类型-长度-值(或TLV)字段，可能为类型6。
[0062]纯粹作为解释性的实施例，例如被称为“空闲带宽”的新TLV子字段(或“sub-TLV”)可定义空闲容量。该子字段可以是类型X，其中X是还没有被IANA (“互联网分派的号码授权”)分配的四字节长的值。
[0063]同样，例如被称为“不可使用带宽”的新TLV子字段(或“sub-TLV”)可定义不可使用容量。该子字段可以是类型y，其中I是还没有被IANA分配的四字节长的值。
[0064]活动容量可由被称为“可使用带宽”的TLV子字段(或“sub-TLV”)来定义，其是由IETF的RFC3630规则所定义的最大容量(或“最大带宽”)的扩展。
[0065]然而，其它路由协议的其它消息可用于传送值Vjj ,，并且特别是标准IS-1S-TE协议(中间系统-中间系统-流量工程)或可以传输网络设备的操作状态信息的任何专有的路由协议的特定消息。
[0066]本发明方法的第二步骤(ii)包括利用获得的值Vjji i构建组的节点Nj的操作状态表，其表示其可利用的CTDjj'和不可利用的CTIjj'传输容量(并且如果它们存在，还包括部分可利用的传输容量CTPjji )的定向链路Ljji中的每一个。[0067]该设备D是分配有构建该操作状态表的任务的一个设备。应当说明的是，设备D优选地周期性地更新该表，并不需要在其每次接收到新值Vjf时进行更新。更新时间段是传输操作状态信息的路由协议的配置参数。
[0068]在这种情况下，该操作状态表由设备D存储在存储装置MS’中，并被提供给该组的全部节点Nj，从而可在存储装置MS中存储它们。应当说明的是，当节点Nj与属于多个不同组的节点连接时，其优选的在其存储装置MS中存储这些不同组的不同操作状态表。还应当说明的是，操作状态表可潜在地以分布式的方式存储在多个节点Nj中。
[0069]存储装置MS和MS,可以是本领域技术人员熟知的任何形式，并且特别是以存储器或数据库的形式，潜在地为基于软件或基于文件中的一种的存储装置。
[0070]应当说明的是，操作状态表可与本领域技术人员熟知的链路状态表的方式相似的方式来构建。在这种情况下，操作状态表可通过路由协议引擎访问，例如通过调整的与用于OSPF-TE协议相似的协议引擎。
[0071]还应当说明的是，在第二步骤(ii)的过程中，基于操作状态的表，还可构建至少P个图Gi，其中每一个表示组的节点Nj和与P个操作状态中的一个相关联的值Vjj ' i之间的定向链路Ljj'。这些图Gi在确定路由路径的阶段期间特别有用，下面将详细说明。
[0072]例如，当P=3时，可为节点Nj的组画下面的图:
[0073]-第一图G1，示出节点Nj之间的定向链路Ljji上可利用的传输容量CTDjji，
[0074]—第二图G
[0075]—第三图
[0076]图2示意性地描述了第一图Gl的非穷尽的实施例。在该实施例中假设所有链路L' k由展示相同的最大传输容量CTMjj' =CTMj' j (等于40Gbps)的两个定向链路Ljj'和Lj' j形成。在图2中，链路标记L' k伴随有“X/Y”表达，其中X表示链路L' k的定向链路Ljji上的可利用的传输容量CTDjji，并且Y表示链路L' k的定向链路Lj' j上的可利用的传输容量CTDj' j。例如，位于在链路L' I的标记下的表示10/20指示定向链路L12上的可利用的传输容量CTD12等于IOGbps (CTMl2的40Gbps之外)，并且定向链路L21上的可利用的传输容量CTD21等于20Gbps (CTM21的40Gbps之外)。相似地，位于在链路L' 12的标记下的表示20/20指示定向链路L56上的可利用的传输容量CTD56等于20Gbps (CTM56的40Gbps之外)，并且定向链路L65上的可利用的传输容量CTD65等于20Gbps (CTM65 的 40Gbps 之外)。
[0077]图3示意性地描述了第二图G2的非穷尽的实施例，其复制了与图2的实施例中的条件相同的条件。在图3中，链路标记L' k伴随有“X/Y”表达，其中X表示链路L' k的定向链路Ljji上的部分可利用的传输容量CTPjji，并且Y表示链路L' k的定向链路Lj' j上的部分可利用的传输容量CTPj' j。例如，位于在链路L' I的标记下的表示30/20指示定向链路L12上的部分可利用的传输容量CTP12等于30Gbps (CTMl2的40Gbps之外)，并且定向链路L21上的部分可利用的传输容量CTP21等于20Gbps (CTM21的40Gbps之外)。相似地，位于在链路L' 12的标记下的表示20/20指示定向链路L56上的部分可利用的传输容量CTP56等于20Gbps (CTM56的40Gbps之外)，并且定向链路L65上的部分可利用的传输容量CTP65等于20Gbps (CTM65的40Gbps之外)。
[0078]图4示意性地描述了第三图G3的非穷尽的实施例，其复制了与图2和图3的实施例中的条件相同的条件。在图4中，链路标记L' k伴随有“ X/Y ”表达，其中X表示链路Li k的定向链路Ljji上的不可利用的传输容量CTljji，并且Y表示链路L' k的定向链路Lj' j上的不可利用的传输容量CTlj' j。例如，位于在链路L' 3的标记下的表示40/40指示定向链路L14上的不可利用的传输容量CT114等于40Gbps(CTM12的40Gbps之外)，并且定向链路L41上的不可利用的传输容量CT141等于40Gbps (CTM41的40Gbps之外)。相似地，位于在链路L' 13的标记下的表示40/40指示定向链路L57上的不可利用的传输容量CT157等于40Gbps (CTM57的40Gbps之外)，并且定向链路L75上的不可利用的传输容量CT175等于40Gbps (CTM75的40Gbps之外)。
[0079]本发明的方法还可以并且优选地包括由设备D在其接收到将传输容量CTR分配给必须通过该组的输入节点Nj和所述相同组的输出节点Nj'的通信时执行的第三步骤
(iii)o
[0080]当上述条件发生时，根据操作状态表(存储在其存储装置(MS')中)和涉及定向链路Ljj ,的可利用的传输容量CTDjj ,的实际(当前)使用的辅助信息,确定采用输入Nj和输出N j '节点之间建立的定向链路Lj j ,的至少一个节点间路由路径Cn (例如，由设备D执行)。
[0081]应当说明的是，当设备D在节点Nj内实现时，其为自己拥有的节点Nj确定节点间路由路径Cn，并且其还可潜在地为由其进行请求的其它节点确定节点间路由路径Cni。
[0082]辅助信息特别地包括定向链路Ljj ,的可利用的、已使用的传输容量CTDAjj ,和/或所述同一定向链路Ljj '的可利用的、可利用的传输容量CTDBjj '(其中CTDjj / =CTDAjj / +CTDBjj / )。信息CTDjj'例如来自网络架构的配置信息和涉及网络使用的流量工程信息CTDAj j '。
[0083]在步骤(iii)，每次当定向链路Ljj'具有小于在所接收的分配请求中定义的传输容量CTR的可利用的、可使用的传输容量CTDjji时，可确定是否所述同一链路Ljji的部分可利用的传输容量CTPjji的一部分可用作可利用的、可使用的传输容量CTDBjji的补充以满足所接收的分配请求。如果其可以，则定向链路Ljj'可以被保留，若其不可以，则定向链路Ljj'不会被保留。
[0084]换句话说，如果CTR〈CTDBjj'或CTR〈CTDBjj' +CTPjj'，则定向链路Ljj'会被保留以用于计算路由路径Cn，并且如果CTR>CTDBjj' +CTPjji时，则定向链路Ljji不会被保留用以计算路由路径。
[0085]在一个变换的实施方式中，在步骤(iii)，每次当定向链路Ljf具有小于在所接收的分配请求中定义的传输容量CTR的可利用的、可使用的传输容量CTDBjji时，可确定是否所述同一链路Ljj'的部分可利用的传输容量CTPjj'的一部分可用作可利用的、可使用的传输容量CTDBjj'的补充以满足所接收的分配要求。如果其可以，则定向链路Ljj'可以被保留，而若其不可以，可确定是否所述同一节点间链路的不可利用的传输容量CTljj'的一部分可用作可利用的、可使用的传输容量CTDBjj'的补充以满足所接收的分配请求。从而，如果其可以，则定向链路Ljj'可以被保留，而若其不可以，则定向链路Ljj'不会被保留。
[0086]换句话说，如果CTR〈CTDBjj '，或 CTR〈CTDBjj ' +CTPjj '，或CTR<CTDBjj/ +CTPjj' +CTljj'，或 CTR〈CTDBj j ' +CTljj'，则定向链路 Ljj'用于计算路由路径Cn，并且如果CTR>CTDBjj' +CTPjj' +CTljj'，则定向链路Ljj'不会被保留用以计算路由路径。
[0087]一旦已确定会参加路由路径的定向链路Ljj'，则计算至少一个路由路径Cn。优选地，计算多个路由路径Cn，例如2个或3个，从而基于至少一个选择的标准选择它们中的一个。
[0088]这里可使用本领域技术人员了解的任何标准以从多于一个的路由路径中选择路由路径。这里，例如，可使用涉及路径中节点间定向链路Ljj'数量的标准，在这种情况下优选地为最短的一个(也就是，具有最少定向链路Ljj'的一个)，和/或能量成本标准，在这种情况下优选地为消耗最少能量的路由路径，和/或位置标准，在这种情况下优选地为通过位于所选位置中节点的定向链路Ljj'，和/或负载均衡标准，在这种情况下优选地为其负载率低于门限的定向链路Ljj'。还可使用其它标准和/或多个标准的组合，包括上面提到的这些标准。
[0089]应当说明的是，在路径选择Cn过程中使用的至少一个标准例如可根据定向链路Ljj'的负载率进行调整。换句话说，可将权重分配给每个所使用的标准，并且其权重可根据定向链路Lj j，的负载率而变化。这样，每个网络运营商可利用自己的权重基于其自己的网络架构配置策略设置其自己的标准。
[0090]如果所选择的路由路径Cn要求一个或多个节点的一个或多个元件中的操作状态变化，必须提醒这些节点以便它们进行重新配置。作为提示，这种情况在每次已确定至少一个定向链路Ljj'的部分可利用的传输容量CTPjj'的一些和/或不可利用的传输容量CTljj'的一些需要补充同一定向链路Ljji的可利用的、可使用的传输容量CTDBjj'以完成所接收的分配请求时发生。在这种情况下，在第三步骤(iii)过程中，将消息寻址到与定向链路Ljji相关联的两个节点Nj和Nji中的至少一个，命令它把将与定向链路Ljji相关联的至少一个指定的元件置为可使用状态，直到将其变为空闲或不可使用状态为止。这样，所选路由路径Cn的每个定向路径Ljj'将能够完成所接收的分配请求。
[0091]图5示意性地描述了(图1的网络RC的节点Nj的组的)能够参与从输入节点NI移动到输出节点N6的两个路由路径Cl和C2的每个定向链路Ljj '上可利用的传输容量CTDjj ,和部分可利用的容量CTPjj ,的图。在图5中，定向链路Ljj ,的标记伴随有“X/Y”表示，其中X表示定向链路Ljji上可利用的传输容量CTDjji (表示为多个波长λ )，并且Y表不所述同一定向链路Lj j'上部分可利用的传输容量CTPj j'(表不为多个波长入)。例如，位于定向链路L12的标记下方的表达16 λ /48 λ表示定向链路L12上的可利用的传输容量CTD12等于16 λ (也就是，如果假设I λ对应于625kbps，则为lOGbps)，并且定向链路L12上的部分可利用的传输容量CTP12等于48 λ (或者，如果假设I λ对应于625kbps，则为30Gbps)。相似的，位于链路L56的标记下方的表达32 λ /32 λ表示定向链路L56上的可利用的传输容量CTD56等于32 λ (也就是，如果假设I λ对应于625kbps，则为20Gbps)，并且定向链路L56上的部分可利用的传输容量CTP56等于32 λ (或者，如果假设I λ对应于 625kbps,则为 20Gbps)。
[0092]图6示意性地描述了(图1的网络RC的节点Nj的组的)每个定向链路Ljj '上可利用的CTDjji和部分可利用的CTPjji传输容量的图，其中定向链路Ljji在改变打算完成分配请求的节点N1、N2、N7内所选元件的状态后，参与通过节点N2和N7的从输入节点NI移动到输出节点N6的第一路由路径Cl，其中分配请求要求在每个定向链路Ljji上存在原始可利用的、已使用的传输容量CTDAjj'等于14 λ的情况下传输容量CTR等于5λ，并且从而每个定向链路Ljj'上可利用的、可使用的传输容量CTDBjj'等于2入(16 λ-14 λ =2 λ )。在该实施例中，还假设与定向链路Ljf相关联的并且构成最小粒度的线路卡元件具有16个波长(或16 λ )，并且从而增加定向链路Ljj'的可利用的、可使用的传输容量CTDBjj ,，在讨论中的节点Nj将与定向链路Ljj ,相关联的线路卡中的一个从空闲状态切换到可使用状态。
[0093]在图6中，定向链路Ljj'的标记伴随有“Χ/Υ”表示，其中在状态变化后，X表示定向链路Ljj'上可利用的传输容量CTDjj'(表不为多个波长λ )，并且Y表不所述同一定向链路Ljji上部分可利用的传输容量CTPjji (表示为多个波长λ)。例如，位于定向链路L12的标记下方的表达32 λ /32 λ表示定向链路L12上的可利用的传输容量CTD12变为等于32 λ，而不是状态变化前的16 λ (也就是，如果假设I λ对应于625kbps，则为20Gbps)，并且定向链路L12上的部分可利用的传输容量CTP12变为等于32 λ，而不是状态变化前的48 λ (也就是，如果假设I λ对应于625kbps，则为20Gbps)。
[0094]假设第一路径Cl现在能够基本上完成要求传输容量CTR等于5 λ的分配请求。这是因为我们已经从初始状态进入到中间状态，其中在初始状态中第一路径Cl的每个定向链路Ljji具有可利用和已使用的CTDAjj' =14 λ，以及可利用和可使用的CTDBjj' =2 λ，其中在中间状态中在状态变化后第一路径Cl的每个定向链路Ljj'具有可利用和已使用的14λ，以及可利用和可使用的18 λ，并然后从上述的中间状态进入到最终状态，其中在最终状态中在要求的5λ已经被分配后，第一路径Cl的每个定向链路Ljj'具有可利用和已使用的19 λ，以及可利用和可使用的13 λ。
[0095]图7示意性地描述了(图1的网络RC的节点Nj的组的)每个定向链路Ljj '上可利用的CTDjj '和部分可利用的CTPjj '传输容量的图，其中定向链路Ljj '参与通过节点Ν3、Ν4和Ν5从输入节点NI移动到输出节点Ν6的第二路由路径C2，而没有必要改变这些节点元件的状态，并意在完成与之前的分配请求相同的分配请求(也就是，对于L13在32 λ之外，在初始的可利用和已使用的传输容量CTDAjj '等于25 λ的情况下，对于L34在48 λ之外CTDAjj'等于34 λ的情况下，对于L45在48 λ之外CTDAjj'等于43 λ的情况下，对于L56在36入之外CTDAjj'等于30 λ的情况下，传输容量CTR等于5 λ )。因此，没有必要执行状态变化以建立要求传输容量CTR等于5 λ的连接C2。
[0096]在图7中，定向链路Ljji的标记伴随有“Χ/Υ”表示，其中X表示定向链路Ljji上可利用的传输容量CTDjj'(表不为多个波长λ )，并且Y表不所述同一定向链路Lj j '上部分可利用的传输容量CTPjj'(表示为多个波长λ)。例如，位于定向链路L13的标记下方的表达32 λ /32 λ表示定向链路L13上的可利用的传输容量CTD13仍等于32 λ (也就是，如果假设I λ对应于625kbps，则为20Gbps)，并且定向链路L13上的部分可利用的传输容量CTP13仍等于32 λ。
[0097]可以理解的是，第二路径C2能够完全完成要求传输容量CTR等于5 λ、并且在分配所要求的5λ后没有状态发生变化的分配请求。从而在分配所要求的5λ后，我们从原始位置到最终位置，其中在原始位置中第二路径C2的定向链路L13具有可利用和已使用的25 λ、可利用和可使用的7 λ，第二路径C2的定向链路L34具有可利用和已使用的34 λ、可利用和可使用的14 λ，第二路径C2的定向链路L45具有可利用和已使用的43 λ、可利用和可使用的5 λ，以及第二路径C2的定向链路L56具有可利用和已使用的30 λ、可利用和可使用的6 λ，其中在最终位置中第二路径C2的定向链路L13具有可利用和已使用的30 λ、可利用和可使用的2 λ，第二路径C2的定向链路L34具有可利用和已使用的39 λ、可利用和可使用的9 λ，第二路径C2的定向链路L45具有可利用和已使用的48 λ、可利用和可使用的O λ，第二路径C2的定向链路L56具有可利用和已使用的35 λ、可利用和可使用的
I λ O
[0098]应当说明的是，当具有最大权重的标准是每个定向链路Ljj'上的负载均衡的、可利用和可使用的传输容量时应选择第一路径Cl，当具有最大权重的标准是能量陈本时应选择第二路径C2 (建立路径C2不实际要求任何附加能量)。
[0099]在附录中给出路径计算算法一个解释性的并且因此是非穷尽的实施例。
[0100]应当说明的是，为路由路径分配传输容量以便将临时没有服务的元件从活动或部分活动状态切换到无源状态，以便临时节省电能。
[0101]还应当说明的是，设备D优选地以软件(或计算机)模块的形式构建。然而，其还可以电子电路和软件(或计算机)模块结合的形式构建。
[0102]本发明提供几个优点，包括:
[0103]-根据要传输的流量，可在通信网络中需要元件的操作状态中提供真正的适宜性，
[0104]-当路由结合能量消耗标准时，可以优化路由，
[0105]-可以有效地调整网络节点元件的能量消耗。
[0106]本发明不局限于上述的信息管理设备、网络设备、和信息管理方法的实施方式，其仅作为示例；此外，在下面的权利要求的范围内本领域技术人员可预见其包括全部的变形。
[0107]附录
[0108]下面给出可以保持所消耗电能的示例的路径计算算法。在该实施例中，如果该路径Cn'通过节点V，变量“X”表示从开始节点(路由器Α)到其邻居、节点R的路径Cn'的长度。如果该路径Cn'短于到达节点R的所选择和存储的当前路径Cn，则当前路径Cn被(与X关联的)该路径Cn'代替。此外，根据三个操作状态:活动(或可使用)、部分活动(或空闲)和关闭(或不可使用)状态，变量"dist_entre (R' , R)"表不具有加权图链路的两个相邻节点V和R之间的长度。
[0109]
【权利要求】
1.一种用于管理与通信网络(Re)的一组节点(Nj)的操作状态修改的信息的方法，其中一组节点(Nj)通过定向链路(Ljj')相互连接，每个定向链路(Ljj')与由所述节点(Nj)的处于P个操作状态中的一个状态的元件所控制的最大传输容量相关联，其中从可使用状态、不可使用状态和/或至少一个中间空闲状态中选择操作状态，所述方法包括下列步骤:(i)为每个节点(Nj)的每个定向链路(Ljj')获得P个值Vjji i，其中i=l至P，分别表示处于所述P个不同操作状态中的元件之间的其最大传输容量的分布百分比，和(ii)利用所述获得的值Vj j , i构建组的所述节点(Nj )的操作状态表，表示所述定向链路(Lj j ,)中每个定向链路的其可利用的、不可利用的传输容量，以及如果有的话还包括部分可利用的传输容量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(ii)的过程中，P个图中的每一个表示在所述节点(Nj)和与P个操作状态中的一个相关联的值Vjji i之间的定向链路(Ljji )。
3.根据权利要求1和2中的一项所述的方法，其中在步骤(i)的过程中所述节点(Nj)通过消息来提供所述值Vjj' i。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述消息服从 所选择的链路状态路由协议。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述链路状态路由协议是开放最短路径优先-流量工程。
6.根据权利要求5所述的方法，其中将所述值Vjj'i结合到链路状态通告消息的专用类型-长度-数值字段中。
7.根据权利要求1-6中的一项所述的方法，其中，在接收到分配用于通过所述组的输入节点(Nj)和所述组的输出节点(Nj')的通信的传输容量的请求时，附加地提供步骤(iii)，其中根据所述操作状态表和与定向链路(Ljj')的可利用的传输容量的实际使用相关的流量工程信息，确定采用在所述输入(Nj)和输出(Nj')节点之间建立的定向链路(Ljj')的至少一个节点间路径。
8.根据权利要求7所述的方法，在步骤(iii)的过程中，每次当定向链路(Ljj')具有小于在所述接收的分配请求中定义的所述传输容量的可利用、可使用的传输容量时，确定是否相同的定向链路(Ljj')的部分可利用的传输容量中的一些能够用作所述可利用、可使用的传输容量的补充，以便满足所接收的分配请求，并且如果其可以，则保留定向链路(Ljj')，反之若其不能，则不保留定向链路(Ljj')。
9.根据权利要求7所述的方法，其中在步骤(iii)的过程中，每次当定向链路(Ljj')具有小于在所述接收的分配请求中定义的所述传输容量的可利用、可使用的传输容量时，确定是否部分可利用的传输容量中的一些能够用作所述可利用、可使用的传输容量的补充，以便实现所接收的分配请求，并且如果其可以，则保留定向链路(Ljj')，反之若不能，则确定是否相同的定向链路(Ljj')的不可利用的传输容量中的一些可用作所述可利用可使用的传输容量的补充，以便实现所接收的分配请求，并且如果其可以，则保留所述定向链路(Ljj')，反之若其不能，则不保留所述定向链路(Ljj')。
10.根据权利要求8和9中一项所述的方法，其中在步骤(iii)的过程中，当确定需要定向链路(Ljj')的部分可利用的传输容量中的一部分和/或不可利用的传输容量中的一部分以补充所述定向链路(Ljj')的可利用和可使用的传输容量，以便完成所述接收的分配请求时，将消息寻址到与所述定向链路(Ljj')相关的两个节点中的至少一个，请求将与所述定向链路(Ljj')相关联的至少一个指定的元件置于可使用的状态，直到将它们置于空闲或非活动状态为止。
11.根据权利要求7-10中的一项所述的方法，其中在步骤(iii)中根据至少一个选择的标准确定每个节点间路径。
12.根据权利要求11所述的方法，其中从包括与路径中定向链路(Ljj')的数量相关的至少一个标准、能量成本标准、位置标准和负载分布标准的组中选择每个标准。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述标准中的至少一个是能够基于链路的负载率进行调整的。
14.一种用于管理与通信网络(RC)的一组节点(Nj)的操作状态相关的信息的设备(D)，其中一组节点(Nj)通过定向链路(Ljj')相互连接，每个定向链路(Ljj')与由所述节点(Nj)的处于P个操作状态中的状态的元件所控制的最大传输容量相关联，其中从可使用状态、不可使用状态和/或至少一个中间空闲状态中选择操作状态，所述设备(D)能够执行根据前述权利要求中的一项的方法。
15.一种网络设备(ER，Nj)，能够形成通信网络(RC)的一部分并且能够通过定向链路(Ljj ;)与网络(RC)的其它节点(Nji )连接，每个定向链路(Ljj')与由所述节点(Nj)的能够处于P个操作状态中的状态的元件所控制的最大传输容量相关联，其中从可使用状态、不可使用状态和/或至少一个中间空闲状态中选择操作状态，所述网络设备(ER，Nj)包括根据权利要求14的信息 管理设备(D)。
【文档编号】H04L12/733GK103460652SQ201280015739
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年2月24日 优先权日:2011年4月5日
【发明者】D·韦谢尔, A·莫罗, N·勒梭泽 申请人:阿尔卡特朗讯公司