CN1204437A

CN1204437A - 网络管理***

Info

Publication number: CN1204437A
Application number: CN 96199064
Authority: CN
Inventors: R·米斯拉
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1996-12-04
Publication date: 1999-01-06

Abstract

为了满足对电信网(91)中的两个指定端点间具有规定容量的连接通道的请求,搜索路由和可用容量的存储器以识别出能满足请求的连接通道;如果在存储器(90)中不存在具有合适容量的连接通道,对网络的模型(90)进行测试以识别出在要求的端点间的合适的连接通道,然后将它增加到存储器(90)中,并将它分配以便满足请求。对合适连接通道的查找可以考虑网络(91)的分层结构以逐步地识别出合适的链路来建立通道。在优选的实施方案中通道是从两个终端点建立起来的,在每个阶段采用网络中使得两条部分通道的结果端点靠近到一起的链路,利用距离加权作为权衡,该加权是根据链路的分层等级确定的。

Description

网络管理***

本发明涉及一种网络管理***，用于满足对在两个指定的终端之间具有规定容量的连接通道的请求，并涉及运行这样一种***的方法。本发明尤其侧重于用于同步数字序列(SDH)网络的网络管理***，但也可以应用在其他类型的网络上。

典型的数字电信网以每秒8000抽样点的抽样速率(每125ms一个抽样点)进行语音或数据的传输。每个抽样采用8比特的字节编码，形成64kbit／s的比特率。典型地，这在网络上按32信道(包括用于同步和信令的信道)帧进行复用，形成64*32=2048kbit／s的传输速率，即已知的2Mbit***。通过进一步复用4个较低等级的信道到一个较高等级的信道以产生二次群的8Mbit／s比特率可产生进一步的复用，并且重复该过程可以产生三次群(34Mbit／s)和四次群(140Mbit／s)的比特率。由于需要包括额外的信令开销，以上复用过程不是确切的四倍关系。

以上引用的是欧洲使用的比特率。在其他地区，如美国和日本，虽然基本的比特率也是64kbit／s，但是最初的抽样是按每帧24信道(不是32信道)复用来产生1．544Mbit／s的一次群比特率，6．312Mbit／s的二次群比特率，32Mbit／s(日本)或45Mbit／s(美国)的三次群比特率，和98Mbit／s(日本)或140Mbit／s(美国)的四次群比特率。以这些比特率运行且具有将一种速率转换为另一种速率的复用器／解复用器的网络就是众所周知的“准同步(plesiochronous)-即近乎同步的-数字序列”(PDH)网络。这种网络的缺陷是，在网络中不同的信道需要独立地选路由的任何位置上，信号都必须一步一步地解复用而返回到64kbit／s的信号以便识别各别的信道。即使此后这些信道立即重新复用到较高比特率之一上以便继续传输，该解复用过程也必不可少。

同步数字序列(SDH)是这样一种标准，它不仅允许以上述所有比特率传输，也允许增加或抽取单个信号而不需要解复用与该信号复用在一起的其它信号。在155Mbit／s的SDH链路中，信号被分解为多帧，即已知的STM-1帧。每帧包括2430个字节，其中的2349个字节作为净负荷，其余的用于信令和同步。这相当于150Mbit／s的净负荷比特率。

每个150Mbit／s的STM-1帧由一个或多个“虚容器”组成，有五种类型：

VC11具有1．7Mbit／s的容量，根据美国或日本的24*64kbit／s标准可以传送1个1．5Mbit／s的一次群信道。

VC12具有2．3Mbit／s的容量，根据欧洲的30*64kbit／s标准可以传送1个2Mbit／s的一次群信道。

VC2具有6．8Mbit／s的容量，可以传送1个6．3Mbit／s(美国／日本的二次群)信道或4个VC11或3个VC12。

VC3具有50Mbit／s的容量，允许支持任何三次群PDH比特率：32Mbit／s(日本)，34Mbit／s(欧洲)，或44Mbit／s(美国)。它也可以传送7个VC2，21个VC12或28个VC11。

VC4具有150Mbit／s的容量，允许支持140Mbit／s(或日本的98Mbit／s)的四次群PDH比特率，或3个VC3，21个VC2，63个VC12或84个VC11。

也可以传送虚容器的混合：比如一个STM-1帧可以由1个VC3、9个VC12、9个VC2和8个VC11组成。VC3本身可以包含VC11、VC12或VC2(或者其混合)，而且VC2可以包含VC11或VC12。

SDH链路可以以更高比特率运行。例如，在622Mbit／s的SDH链路中，信号被分解为多帧，即已知的STM-4帧，其中的每一帧具有比STM-1帧大4倍的净负荷。

SDH网络优于PDH网络。特别是，STM-1包含有关帧内的每个虚容器的数据，允许在任意网络节点上分别对由虚容器表示的信道进行解复用和选路由，而不需要分解整个帧。相反，在PDH网络中如果不对每个复用等级依次地分解到要求的等级，单个信道是不可识别和抽出的，然后重新复用没有抽出的信道以便继续传输。

在SDH网络中，业务量容量可以根据用户的需求预先预订。然后它需要通过在网络中分配具有所需容量的通道来满足这个需求。用户可以有特殊的需求，比如可能需要两个或多个独立的通道，不共享任何链路和网络节点，以确保单点故障不会引起整个预订容量的丢失。然后分配给用户的通道可以按他要求的任何方式使用，例如按规定路径发送单个呼叫。应当注意的是，容量管理包括单个呼叫话务量处理的不同需求。特别是，容量管理必须考虑将来的容量需求，而不仅仅是呼叫话务量管理***应该处理的实时需求。理想的容量管理***应该也可以立即提供容量，可能正如保险(“及时”)业务。而且，在呼叫话务管理***中，一般地，将呼叫话务分散到尽可能多的不同路由上是减少干扰和当一条路由失效时保证破坏程度最小的最佳措施。在容量管理中，最佳方案是尽可能将低容量的路由聚集起来以充分地加载所使用的每条链路，由此保持其他链路空闲。当接收到下一个对高容量链路的需求时，不需要首先重新分配低容量链路，就可以使用空闲链路。

网络中节点间连接的可用性取决于许多因素，这些因素是经常变化的。比如，出于维护目的使设备进入停止工作状态，此后又重新设置。这可能是计划好的或是临时出现的。而且，只要容量分配给一个用户，对其他用户而言就变为不可用的。

为了控制SDH网络传输的路由选择，因此需要对源点和终点之间的网络容量进行分配。需要考虑到许多判据，例如所需容量，需要容量的时间，所需的时间长短，对健壮性的需求(例如通过为一部分容量选一条路由，为另一部分容量选另一路由，即在实践中称为“分集(diversity)”，以便于即使一条通道失效时也能保持连接，虽然容量较低)，以及容量可用性方面的任何变化，比如由于计划的维护，或者***的其他用户。

为了建立传输采用的路由，需要分配和保留网络中使用的各种连接。容量可能会立即被要求，或者可能被预先保留以备预期的需求。

有可能要面对一个查找通道的***，在该***中每次接收到对容量的新需求时，从第一个原则开始寻找通道，其方法是分析网络连接性和网络所承载的容量以及计算出通过该网络的通道。对于复杂的网络，这样一种穷举分析需要占用大量的处理器能力，而且去探索所有可能的连接，效率将非常低下。由于对两个相同地点之间的连接的重复需求通常采用相同的路由就可以满足，因此许多处理是冗余的。

一种变通的方法是保存任意给定的起始地点和终止地点之间所有可能的通道的列表。一旦有对这两个地点间容量的要求时，可以选择具有足够容量的最佳通道(要考虑所有容量已经投入业务或停止工作的情况)。这种方法对任何规模的网络来说都是不切实际的，因为它需要非常大的存储空间。在复杂的网络上可能存在难以管理的大量的通道，而且即使大部分通道不是最佳的，如果由于任何原因(比如链路故障或容量已经投入业务)，所存储的最佳通道不能使用时，仍可能需要它们。当网络发展时这种方法也需要经常更新，且需要特别考虑那些其容量已经被使用的路由并舍弃它。

根据本发明，提供一种运行电信网的网络管理***以满足对网络的两个指定端点间具有规定容量的连接通道的需求的方法，该网络包括网络节点之间的许多连接，每个连接具有预定的容量，该方法包括以下步骤：搜索存储路由和可用容量的存储器来识别能满足需求的连接通道；确定在存储器中是否存在具有合适容量的连接通道；如果在存储器中不存在这样的通道，则对网络模型进行测试以在要求的端点之间至少识别一个合适的连接通道，将这样识别出来的任何合适的连接通道添加到存储器中，并且当在要求的端点之间识别出具有所要求容量的连接通道时，分配所识别的连接以满足需求。

应注意本方法并不一定识别出最佳解决方案，因为搜索不是穷举的。穷举搜索会花费大量的计算机时间，而且结果只会保持最佳直到下一个对容量的需求产生之时，这时整个分配方案将不得不重建。而本发明的方法在合理时间内识别一种良好的(但不一定是理想的)解决方案，籍此以完美性换取速度。

在优选的实施方案中路由和可用容量的存储器是根据连接通道成为可用或不可用而改变的。在这种方法中避免了重复处理，而存储器只需要存储用户可能要求的路由。

通过维持对已经确定的通道的保存，但允许增加新的通道，本方法减少了所需的总的处理时间，而仍然允许可用性的变化得到调整。

在进一步的优选实施方案中容量根据需求被预先分配，但是当需要通道时，才将各个通道分配给各个连接。这样，容量的使用可得到优化，不会影响已经保留了容量的业务。

查找通道的方法包括以下步骤：

-识别起始点和目标点；

-从网络中直接与起始点连接的节点中识别最适合接近目标点的节点；

-在起始点和这样识别出来的节点间建立连接，以作为连接通道的第一条链路；

-利用所识别的节点作为新的起始点重复以上过程，直到建立起到目标点的连接。

优选地，最合适节点的识别要考虑目标的距离和网络的结构。在典型的分层结构中，可对不同的节点采用加权因子以在层的级别上最优地选出到目标的距离最合适的节点。

本方法没有精确地探索所有可能的通道，但在每个步骤中分析最大的可能性。除非网络具有任何十分不平常的特征，这将会产生接近于最佳的答案。在典型的分层网络中，包括许多等级，每个等级包括一个环，在该网络中的大部分节点只有两个连接，由此简化了分析过程。

即使不很精确，在大多数网络结构优良的情况下，本过程会查找到最佳路由或十分接近最佳的路由。可以包括保护措施来确保所选择的通路不是不合理的。尤其当一个节点作为连接通道的组成部分被建立时，可以在该通道的其他链路中不再考虑它。如果连接到当前起始点的所有节点都排除在考虑范围之外时(因为有可能它们都已经成为通道的组成部分，目前已经全部投入业务或退出服务的情况)，连接到当前起始节点的链路可以删除，并且从以前的起始节点重复这个过程。优选地，在每个阶段连接到当前节点或连接到已经成为当前连接通道(而不是任何被排除的节点)的组成部分的任何其他节点上的任何节点，可以被当作下一条链路的候选节点，并且如果选择了连接到一个已有节点而不是当前起始节点的节点时，已有节点与当前起始节点之间的链路可以从连接通道中删除，而且将已有节点与新节点之间的链路增加到连接通道中去。

这种规则也可以限制层等级之间的转换数目。特别地，这种原则要求同一等级上的节点只能通过利用相同等级或更高等级的节点形成的通道来互相连接。

本方法可以从两个端点出发来实现，产生两条部分的通道，每条部分通道的目标点可以在每次互操作时重新定义为另一条部分通道的当前起始点。在这种情况下，关于上述限制等级转换数目的原则可以如所要求那样更简化地定义为：作为每条部分通道的每条链路，从它的相对终止点出发，只能链接到一个与当前起始点相同等级或较高等级的节点。

应当认识到本说明书中使用的术语“部分通道”表示从一个端点开始建立的通道的一部分。组成完整通道的这两条部分通道不一定是相同长度的。

在优选的实施方案中，本方法包括进一步的步骤，这些步骤即监视存储器中存在的可用容量，并当可用容量低于预定的最小值时提供告警。可以通过确定所述测试模型的步骤是否没有识别出一条合适的连接通道来监视容量。这允许在容量变成处于临界情况之前提示***管理员即将出现容量缺乏。

本发明的案例将借助于参考图的例子进一步描述，其中：

图1是一个分层的同步数字序列网络的图解；

图2是STM-1帧结构；

图3显示了用于控制图1的网络的网络管理***；

图4显示了适合于操作图3中的网络管理***的计算机的一般构造。

图5是用于图1的网络的网络管理***的各功能部件，它具体体现了本发明。

图6是本发明方法的流程图。

图7是较详细地表示本方法的通道查找部分的流程图。

图8和图9举例说明两种“禁止的”选路由单元，图8表示一条回路，图9表示一个没有出路的例子；

图10a-10g举例说明在图1的网络上构造通道的多个步骤；

图10h-10j举例说明可选择的通道的构造；

图10k举例说明第3条通道的构造；

图11举例说明用于选择两条不同的通道的组合以提供通道分集的规则。

图1以图解形式显示了一个非常简单的3层SDH网络91。在网络的最高层有4个节点，用方块1、2、3、4表示，它们通过主干连接12、13、14、23、24、34完全互连。在这个图解中有4个第二层的环21、32、41和43，其中每一个环包括若干第二等级的节点分别是211-214；321-324；411-415；和431-434，并在第一等级的节点1、2、3、4中的两个之上连接到第一等级的网络。有4个第三层的环5、6、7、8。环5包括节点51、52、53，在第二层环21的第二层节点211／212上连接到第二层。环6包括节点61、62、63，在第二层节点322／431上连接到第二层。注意这些第二层节点322／431分别组成两个独立的第二层的环32、43。第三层的环7，包括节点71、72、73，在节点414和415上连接到第二层的环41，另外，第三层的环8，包括节点81、82、83和84，也在节点413和414上连接到第二层的环41。实际上每个第二层节点应至少有一个第三层的环连接在其上，但只有4个第三层的环5、6、7、8已被清楚地显示。

节点由具有相关的复用器的交叉连接和分插复用器组成。分插复用器用在需要增加或取出2Mbit／s信号的地方。在第三层中，传输速率为155Mbit／s，在第二层中，传输速率为622Mbit／s，而且在第一层中使用的可能是该速率或更高的速率。

图2显示了STM-1模块的和可能将其分解为传送许多VC12、VC2、VC3和VC4虚容器的方法的图解表示。在本图中没有表示VC11的图解。根据用户要求的容量，对于网络上呼叫采用的通道中的每条链路，分配给该呼叫合适尺寸的虚容器。STM-1具有63个VC12槽(或84个VC11槽)，21个VC2槽，3个VC3槽或一个VC4槽；而且，正如下面将描述的，也可能是不同类型VC的组合。此外STM-1模块还传送信令开销S。

通道中的每条链路上的容量由一个或多个STM-1模块表示，在每个节点的虚容器间传输呼叫话务。当将容量分配给某条通道时，合适尺寸的虚容器被分配给该呼叫。容器的分配以保持容量具有最大程度的多变性为目的。例如，如果前两个VC12槽已经被分配，可以分配槽VC12-3来满足对下一个VC12槽的需求。如果要求一个VC2槽，那么除了第一个可以使用外所有的VC2槽都被遗弃。类似地，如果前5个VC12槽和第3个和第4个VC2槽都已经分配，通过填充第6个VC12槽可以满足对又一个VC12槽的需求，因此留下尽可能多可用的VC2和VC3槽。这种分配槽的模式保证，例如，即使STM-1已经分配多达42个VC12或14个VC2或两种类型的某些组合，如27个VC12和5个VC2，对VC3容量的需求仍能满足。

现在参考图3，显示了用于管理图1所示的SDH网络91的网络管理***200的一部分。网络管理***包括网络管理器202和用于管理节点的一组网元管理器。出于简化的原因，只显示了2个网元管理器204、206和6个节点210a、210b、210c、210d、210e、210f。通常网络管理器和网元管理器的结构对本领域的技术人员而言是众所周知的。

网络管理器202和网元管理器204、206分别用一台计算机实现。合适的计算机的通用结构如图4所示。该计算机包括存储器220、显示设备222、键盘224、中央处理器(CPU)226、以及输入／输出端口228。

存储器220可以以硬盘、随机访问存储器(RAM)和只读存储器(ROM)组合的形式来实现。计算机运行的程序被存储在存储器220中。

现在参考图5，显示了网络管理***200的功能部件。功能部件是通过组成网络管理***的计算机程序来实现的。现在将描述这些功能部件。网络91由网络管理***200控制，向监视部件92提供数据，监视部件92监视网络以保证网络正确运行。在故障时间或初期的过载事件中，应当从监视部件92给维护部件93和／或前向计划部件发送指示。这两种部件分别负责修正现有***的故障和设计***的增强功能以处理将来的需要。维护***与维护人员交互，发出使***准备进行工作的指令。计划***产生用于配置部件95的指令，配置部件95自动地或通过向技术人员发指令来使网络被修改以满足已计划的变化。因此本过程是交互式过程，计划部件94计划好的变化由配置部件95来实施，对网络91这样修改的结果由监视部件92来监视以便确定未来的计划需求。

为了支持该功能，和为了控制指令处理过程，网络模型96(体现在软件中)与网络91、监视部件92、维护部件93、计划部件94以及配置部件95进行交互。根据服务中的连接和这些连接的可用容量，由状态监视部件97监视网络的当前状态。这为允许在网络模型96中模型化的网络中当前可用容量和将来可用容量提供了信息。类似地，任何计划的维护都可以编程到模型中，因此目前失去服务或设计为失去服务的容量也可以模型化，以在所设计的计划维护的完成时刻到来之际变为可用。计划部件94与模型96之间具有双向的相互作用。首先，计划部件94通知模型96对网络的所有设计好的升级，而后允许模型96分配容量，该容量被设计为在需要容量时变为可用。计划部件94也使用模型来实现它的计划功能。配置部件95利用模型96包含的信息来计划如何修改网络91，由此保证模型96保留网络91的可靠备份。指令处理部件98向***提供容量请求。指令处理是在模型96内进行的，通过从与模型96相关的存储器90中保存的信息中识别出适合的通道，或通过遵循从规则存储器99中获得的规则以识别新的通道添加到存储器90中，并相应地配置模型96，从而来满足容量需求。该过程的结果输入到配置指令部件95，它发出配置网络91的指令以满足需要时的容量。网络的状态由状态监视部件97监视，状态监视部件97本身又修改模型96，由此确保模型96保存网络91的可靠备份。按这种方法，***可以检查配置功能是否已正确执行指令。

通过采用网络模型(该网络模型被从网络中获得的数据所连续修改)，指令处理过程可以最大程度地利用可用的资源，而不必试图分配那些退出服务或已经分配的资源。

图6显示的是举例说明指令处理过程的流程图，该指令处理过程是由指令处理部件98和模型96参照规则存储器99和通道存储器90执行。最初接收到对两个网络终端点(节点)之间的通道请求(步骤101)。指令处理部件98执行的第一个功能是查阅通道存储器90(步骤102)。该通道存储器90含有有关节点间的许多通道的信息，这些通道是共同使用或已经依靠以下将要讨论的查找程序发现的。在下一个步骤103中，确定了这样一条通道的可用性。如果这样的通道是可用的，程序将转入下一步骤104，评估该通道上的可用容量。如果存在具有合适容量的可用通道，程序转入下一步骤105检查通道的可用性，以保证该通道仍然是可用的并且没有被删除，比如由于故障或日常维护的原因。如果通道存储器90含有一条具有合适容量且仍处于服务中的可用通道，那么将该通道指派给发出请求的用户。

在步骤104鉴定所识别的通道没有足够的可用容量、或发现已识别的通道不再可用(步骤105)的情况下，***返回步骤102查询通道存储器90以便识别另一条可用的通道。重复本过程直到识别出合适的可用通道，或者直到已经尝试了两个终端点之间的所有合适通道为止。当识别通道是否可用的步骤(步骤103)无法找到这样的通道时(如果端到端的通路不正常或负载沉重，这可能在第一次重复时发生)，程序转到通道查找过程107。该过程将在下文进一步详细描述。如果已经识别出新的通道，那么将该通道增加到通道存储器90中(步骤108)，并分配给用户。只要在要求时通道依然可用并且容量可用，在步骤102中查询通道存储器90时就为新通道上对业务的未来请求提供新通道。应注意在用户的要求产生了通道而用户需要它时，并不是通道的所有容量都可用。然而，除非在极端情况下，仍然有一些容量是可用的。

当通道在将来某一时刻才被请求时，步骤105(它检查通道是否在服务中)在真正要求容量时再重复。只要通道仍然可用，就在以上描述的步骤106中将其分配。如果在这个期间通道不再可用，例如因为通道的某个单元停止服务或者由于非计划的维护，通过再次查询通道存储器90(步骤102)，并按以上所述继续下去，从而重复本方法。

图7较详细地显示了通道查找的过程(步骤107)。图8和图9举例说明在本方法中使用的一些通道查找规则。图10a-10g显示的是查询通道的几个步骤，图10h-10j显示的是查找另一条通道的过程，图10k显示了第3条通道的查找过程。每一阶段中选择的通道单元是交叉显示的。用实心方块表示组成通道下一部分的可能的新节点，那些按照排除规则应排除在外的节点被额外标上“X”。其他所有节点以空心方块表示。

在本例采用的优选实施方案中，通道是从两端开始按两条部分通道建立起来的。通过交替地往每条部分通道上增加链路来建立这两条部分通道，每个步骤中都要识别：在已经连接到终端点或者连接到已有的部分通道中另一点上的那些节点中，哪一个节点离另一部分通道的终端点最近。在每个阶段中以这种方法考虑的节点在下文被称为“候选节点”。

从一个指定的起始节点出发，该起始节点一开始应是所要求的通道的终端点之一，对来自该点的所有可用通道将进行评估。以图1为例，我们识别出节点81作为起始点(步骤110)。源于该节点的可用通道只能到达节点82和84。本方法的第一个阶段是按照规则存储器99中包含的规则识别这两个节点中的任一个是否排除在外(步骤111)。本例采用的规则是：

1．从一层中的节点到较低层节点之间不可能建立链路。

2．从一条部分通道上的节点到同一部分通道中已经使用的节点之间不可能建立链路。

3．如果从现有的部分通道的两个或多个点中可以接入到候选节点，则选择从最接近源终端点的节点出发的链路。

规则1保证以***方式来修改通道的级别，尤其是只有一部分通道在最高层级别上。一般地这部分应在通道的中间部分，但是如果其中一个终端节点在该高层上时，这部分也可能是在一个终端上。在这种情况下，排除规则将导致通道从较低层的终端作为单条“部分通道”上升到高层。每条部分通道都可能包括水平部分(在同一级别上的两个节点之间的链路)。

规则2保证通道不会自己环回。这个规则在图8和图9中举例说明。

规则3保证链路总数不大于要求的数目。

图8和图9简单说明了以上所述的排除规则2。在第一种情况中(图8)，节点901被识别为从当前起始节点900开始距目标节点902最近的节点，但是它还没有获得成为通道组成部分的认可；选择它将会形成闭环，闭环很明显不能组成最佳通道的一部分。在图9中，节点911离目标节点912最近，但没有与它相邻的可用节点。这其实是前一个例子的特殊情况，因为连接到建议的节点911的唯一可用链路是紧接着的下一节点910，它已经是通道的组成部分。在图8和图9所示的两种情况中的节点(分别为901、911)应排除在考虑之外，而应选择另一分支(分别为903，913)。

通过在数据库中用一个非常大的“排除”值Wexc代替节点离目标节点的实际距离可以排除该节点。这个数值可以是无限的，但实际上最好采用一个较大的有限数。

需要时可以手工修改排除规则。例如，如果高级别链路失败时，可能需要借助较低等级链路连接两个高层节点作为权宜之计。

在那些没有被排除的节点中，选择靠近目标(目的)的最好节点(步骤112)。最好节点的定义是离目标的距离加权值最小的节点。加权是离目标的距离和特征层规模的函数。该函数保证干线连接用在长距离通道上最好。特别地，即使一个附近的干线节点比当前起始节点离目标的距离更远，但是采用它可能更有效。合适的加权函数由以下公式来确定：

假设Wn＜Wmax其中 Wn是n层中的加权距离

d是实际距离

f是控制指数函数对加权的作用的因子

dn是适用于n层的特征距离

d／dn的值是需要覆盖距离d所需要的dn大小的链路数目。

Wmax是最大的加权距离，它小于Wexc。这保证被排除的链路(其距离为Wexc)首先只是那些非常不适合的链路(其距离不可能超过Wmax)。典型地，Wmax=10¹⁵且Wexc=10¹⁶。

应注意，对于d值相对于dn很小时，等式简化为Wn=d。对于d=dn，等式变为Wn=d*2^f。对于较大的d值，等式按指数增长。

下表给出了Wn的一些数值，其中f=1／2，d1=200，d2=50，d3=10。d d₃=10 d₂=50 d₁=2000 0 0 01 1 1 15 6 5 510(=d₃) 14 10 1030 85 37 3250(=d₂) 283 71 55100 3200 200 119200(=d₁) 2×10⁵ 300 283500 1．6×10¹⁰ 16000 1090

应注意当距离较大时加权对高层而言更有利。

在图1的例子中，如果目标节点是节点62，那么可以看到，在连接到节点81的两个节点82、84中，它们都在同一等级(第3层)上，但是节点84离目标节点62更近。因此所选择的节点将是节点84(图10a)。然后将已选择的节点84作为新的起始节点(步骤113)按需要来多次重复本方法，直到到达目标节点(步骤114)。

在本例使用的优选实施方案中，通道是从两端按两条部分通道建立起来的。在第2步骤中(图10b)，从节点62开始，存在两个可能的下一节点，即节点61(在相同的第3等级)和节点431(在下一(第2)等级)。在这些节点中，可以看出节点431离新的目标节点84更近，而且目标的距离大于第2层43的大小，因此不再加权该节点。

在第3次重复时(图10c)，节点84又只有到两个可能的节点的可用链路，即第3层节点81和第2层节点414。也应考虑源于已经在通道上的节点的链路，所以也要考虑从起始节点81到节点82的链路。在这3个节点81、82、414中，节点81在步骤111中已经被排除，因为它已经是通道的组成部分。剩下的节点82和414作为通道中可能的新节点。在这两个节点中可以看到更高层节点414距当前的目标节点431更近，且目标的距离大于第2层的大小。

在第4次重复时(图10d)，可能组成通道的下一链路的节点是，从当前起始节点431到第1层节点3和第2层节点434和322；以及从最开始的起始节点62到节点61。在这些节点中，节点62已经作为通道的组成部分被排除，并且在余下的节点中，节点434离当前目标节点404最近。但是当前目标节点414比第2层环43的大小更远，所以要应用加权。因此虽然它离目标414很远，但是到更高层节点3的链路也将建立起来。

在第5次重复时(图10e)，我们从第3次重复中找到的节点414、节点84(在第1次重复时找到的)、以及最初的起始节点81继续查找。连接到这3个起始节点的节点有71、73、81、82、83、84、413和415。节点81、84由于已经是通道的组成部分被排除。节点71、73和83要被排除，因为它们在比起始节点414低的层(第3层)上。

剩下第3层节点82和第2层节点413、415。在这些节点中，节点415是离目标节点3最近的节点而被选择。

在第6次重复时(图10f)，考虑从节点3到新的目标节点415的通道，具有到通道62、431、3中的已有元素的直接链路的节点是节点2、4、434、322和61。节点62、431和3被排除，因为它们是通道的组成部分。节点322、323和432被排除，因为它们在比其所连接的节点更低的层上。在那些没有被排除的节点中，离目标最近的节点是第1层节点4。

最后，在第7次重复时(图10g)，搜索从节点415到新的目标节点4的通道。从到组成现有通道的节点81、84、414、415的链路中考虑，可以看到从节点415到当前目标节点4的直接链路是可用的。这样已经建立起通道81、84、414、415、4、3、431、62。

完成通道后(步骤114)，把通道存储在通道存储器90中(图6的步骤108)。可以重复本方法(从步骤110开始)以便选择不同的通道。要分配的通道的选择将从以这种方法存储的通道中获得，所使用的是以下要描述的选择方法。

需要其他的排除规则来保证***每次不是简单地选择同一通道。这可以通过简单地清除每条前次找到的通道中的一条链路来达到。清除高等级链路通常将会导致干线网络上的路由差异很大。较低等级的层以环的方式组网，所以清除低等级链路将会导致从环的另一环绕方向查找通道。因此，比如清除节点415和节点4之间的链路将迫使通道的查找从环绕第2层环41的另一方向上的节点414开始寻找通道，这样就到达了最高层的一个不同点(节点1而不是节点4)。类似地，清除第3层节点81和节点84之间的链路将迫使通道查找从环绕第3层环8的另一方向上的节点81开始寻找通道，从而到达了第2层的节点413而不是节点414。

应根据查找最佳通道的重要性，预先确定查找次数。通过监视***性能，可以修改该次数。例如，如果发现通常在较早的循环中就能找到最好通道，则可以减少查找次数。

可以设置步骤的最大总数(步骤计数)以避免查找到非常长的通道，或者实际上已经查找了所有可能的通道。如果查找到少于设置总数的通道(或者根本没查找到)，那么作为失败报告。在这种情况下可以手工修改以增加步骤总数。

在当前例子中，为了建立不同的通道，现在将节点4和节点415之间的链路设为不可用。目前，在以上所述方法的第7次重复中，采用了仅有的另一个没有被排除的可用节点413，并且放弃到节点415的无用链路。选择从节点414到节点413的链路。由于目前节点415是无出路的节点，因此按以上参照图8所述和规则2，把它标记为“排除”节点(图10h)。

在下一次(第8次)重复中，下一链路的候选节点如下：从当前起始节点(第1层节点4)开始，其他的两个第1层节点1、2都是可用的。从也在通道上的第1层节点3开始，它们也是可用的。根据规则1要排除从这些节点到第2层节点411、433、434、432、431、322、323的链路。但是，根据这个规则不用排除从通道上的第2层节点432到第2层节点434的链路。从起始节点62到节点61的第3层等级上的链路也是候选链路。在这些节点中，第1层节点1离目标节点413最近。因此选择从接点3到节点1的链路13。最好选择从节点4到节点1的链路14，因为它需要的链路总数较少(上文的规则3)。从通道中删去链路34(图10i)。将会看到在下一次(第9次)重复中将建立经由节点81、84、414、413和1的部分通道以便和另一部分通道连接起来。

应看到在本例中所选择的通道不是完全最佳的通道：更有效率的路由应该经由节点82而不是节点84和414。进一步的查找(这次排除第1条链路(81到84))将识别出最佳的路由(图10k)。

最后选择的通道应是通过本方法找到的那些通道中最合适的通道(在大多数情况下是需要链路最少的通道)。排除规则可以允许多条通道共用一些链路。然而，网络分集要求保证单条链路或单个节点的故障不会导致服务全部损失，排除规则必须要求从搜索中找到的那些通道中最后选择的通道必须完全相互独立。这并不预先排除若干个通道共享在搜索中识别出的某些共同的链路或节点，但是从那些通道中最后选出来实际分配给用户的通道只能使用每条链路和每个节点(除了终端节点)一次。所选择的通道应是具有最少的链路总数的允许的组合。

这可以修改为优选地采用在可能的地方使用较低层的通道，这是通过在计算所使用的链路总数时对高层节点应用额外的加权因子来实现的。按这种方法，如果两条通道的链路数相同时，应选择使用高层链路较少的那条通道。

最佳组合不一定包括最佳的单条通道。例如，在图11中的从起始节点920到目标节点930的最佳单条通道经过节点922和924。但是，如果使用了这条通道，其它的可用通道只有使用节点921、923、928、929组成的迂回通道。通道的最佳组合是第1条通道使用节点921、923和924，第2条通道使用节点922、925和926。

Claims

1一种运行电信网的网络管理***以满足对网络的两个指定终端之间具有规定容量的连接通道的请求的方法，该网络包括网络节点间的许多连接，每个连接具有预定的容量，该方法包括以下步骤：搜索存储路由和可用容量的存储器来识别能满足需求的连接通道；确定在存储器中是否存在具有合适容量的连接通道；如果在存储器中不存在这样的通道，则对网络模型进行测试以在要求的端点之间至少识别一个合适的连接通道，将这样识别出来的任何合适的连接通道添加到存储器中，并且当在要求的端点之间识别出具有所要求容量的连接通道时，分配所识别的连接以满足需求。

2根据权利要求1的方法，其中存储路由和可用容量的存储器根据连接通道成为可用或不可用而变化。

3根据权利要求1或2的方法，其中容量是按照请求预先分配的，单个连接通道是在需要通道的时刻进行分配的。

4根据权利要求1、2或3的方法，其中，按以下步骤执行网络测试步骤：识别起始点和目标点，从网络中与起始点直接相连的节点中识别最合适接近于目标点的那个节点，在起始点和被如此识别出来作为连接通道的第一条链路的节点之间建立连接，并且将识别出的节点作为新的起始点重复本过程，直到与目标点的连接建立起来。

5根据权利要求4的方法，其中，连接通道的识别过程通过从产生两条部分通道的两个端点来实现，每条部分通道的目标点在每次重复时重新定义为另一条部分通道的当前起始点。

6根据权利要求4或5的方法，其中，当一个节点建立为连接通道的组成部分时，该节点将不考虑用在通道中的任何其他链路上。

7根据权利要求6的方法，其中，如果与当前起始节点相连的所有节点都排除考虑的话，删除与当前起始节点相连的链路并从以前的起始节点重复本过程。

8根据权利要求6的方法，其中，在每个阶段与当前起始节点或连接通道中的任何其他节点相连的所有节点，除了任何被排除的节点外，都认为是下一条链路的候选节点，并且如果选择了与连接通道中不是当前起始节点的已有节点相连的节点时，从连接通道中删除已有节点和当前起始节点之间的链路并将已有节点和新节点之间的通道增加到连接通道中去。

9根据权利要求4-8的任何一个权利要求的方法，其中，网络具有分层结构，并且其中最合适的节点被定义为与目标节点最接近的那个节点，其条件是，定义一个加权因子以使得高等级链路优先于低等级节点被用于较长的通道。

10根据以上的任何权利要求的方法，包括其他步骤，即监视存储器中的可用容量，和如果可用容量低于预定的最小值时提供告警。

11根据权利要求10的方法，其中通过确定该测试模型的步骤是否没有找到合适的连接通道来监视可用的容量。

12一种用于在电信网的两个端点之间分配连接通道的网络管理***，该网络包括网络节点间的许多连接，每个连接具有预定的容量，设备包括：用于接收对连接通道的请求的输入装置；用于存储有关路由和可用容量的数据的连接通道存储器；用于搜索连接通道存储器以识别能满足这个请求的连接通道的装置；用于确定连接通道存储器中是否存在这样的通道的装置；用于测试网络以获得合适的连接通道的查找装置；以及用于将这样识别出来的合适通道增加到连接通道存储器中的装置。

13根据权利要求12的网络管理***，包括用于根据连接通道成为可用或不可用来修改连接通道存储器的修改装置。

14根据权利要求12或13的网络管理***，其中查找设备包括：用于识别起始点和目标点的装置；用于从网络中与起始点相连的节点中选择最合适于接近目标点的那个节点的选择装置；用于在起始点和如此识别出作为连接通道的下一条链路的节点之间建立连接的装置；用于重新定义起始点和／或目标点的装置；用于识别何时连接通道的下一条链路已经通过连接当前起始点和当前目标点而完成通道的装置；用于在连接通道存储器中存储这样识别的通道的装置。

15根据权利要求14的网络管理***，其中用于重新定义起始点和目标点的装置将以前的起始点重新定义为目标点，并且将新识别出的节点重新定义为起始点。

16根据权利要求14或15的网络管理***，包括用于对通道中的任何下一链路从选择设备的选择结果中排除被建立为连接通道中的组成部分的节点的装置。

17根据权利要求16的网络管理***，其中，选择装置配置为在每个阶段考虑与当前起始节点或连接通道中的任何其他节点相连的所有节点，除了任何被排除的节点之外，以及当选择了与连接通道中的已有节点而非当前起始节点相连的节点时用于从连接通道中删除已有节点和当前起始节点之间的链路的装置。

18根据权利要求14、15、16或17的网络管理***，对于使用具有分层结构的网络，其中，选择设备配置为去选择与目标节点最接近的节点，其条件是定义一个加权因子以使得高等级链路优先用于低等级节点被用于较长的通道。

19根据权利要求12-18中的任何权利要求的网络管理***，包括用于监视存储器中的可用容量的装置，和当可用容量降至预定的最小值以下时用于提供告警的装置。

20根据权利要求19的任何权利要求的网络管理***，包括用于确定该测试模型的步骤是否没有识别出合适的连接通道的装置。

21一种网络管理***，包括用于监视网络(91)的单个元素的使用的状态监视装置(97)，受状态监视装置(97)控制以存储与网络(91)的当前配置有关的数据的建模装置(96)，用于接收请求网络(91)上的连接通道的指令处理装置(98)，其中建模装置(96)包括根据权利要求10-15的任何权利要求以分配连接通道的装置、和受建模装置(96)控制以根据建模装置(96)处理过的请求来控制网络的配置装置(95)。

22根据权利要求21的网络管理***，进一步包括用于监视网络(91)的运行情况的异常监视装置、受异常监视装置(92)控制以处理根据异常条件来重新配置网络(91)的指令的处理装置(93，94)。

23根据权利要求22的网络管理***，其中指令处理装置包括用于在需要通道之前产生对连接通道的请求的装置，建模装置包括能存储由处理装置(93，94)产生的与计划的将来网络配置有关的数据的装置，并且其中建模装置(96)在容量被要求之时根据由指令处理装置(98)按照被计划成为现行的网络(91)的配置而产生的预先请求来分配容量。

24根据权利要求21-23的任何权利要求的网络管理***，包括用于监视网络中当前可用容量的装置、以及当可用容量降至预定的最小值以下时用于提供告警的装置。

25根据权利要求24的网络管理***，包括用于确定该测试模型的步骤是否没有识别出合适的连接通道的装置。

26一种基本上参考附图所述在网络管理***中分配容量的方法。

27一种基本上参考附图所述的网络管理***。