EP2572479A1 - Link-state routing method for routing data streams in a meshed network comprising nodes connected by three-state links - Google Patents

Link-state routing method for routing data streams in a meshed network comprising nodes connected by three-state links

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Publication number
EP2572479A1
EP2572479A1 EP11726887A EP11726887A EP2572479A1 EP 2572479 A1 EP2572479 A1 EP 2572479A1 EP 11726887 A EP11726887 A EP 11726887A EP 11726887 A EP11726887 A EP 11726887A EP 2572479 A1 EP2572479 A1 EP 2572479A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
link
node
overload
network
routing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11726887A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sinda Sahaly
Philippe Christin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Telecom SA filed Critical France Telecom SA
Publication of EP2572479A1 publication Critical patent/EP2572479A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/12—Shortest path evaluation
    • H04L45/121—Shortest path evaluation by minimising delays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/22—Alternate routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/38—Flow based routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/11—Identifying congestion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/12—Avoiding congestion; Recovering from congestion
    • H04L47/122—Avoiding congestion; Recovering from congestion by diverting traffic away from congested entities

Definitions

  • the present invention relates to the field of routing data between nodes of a communication network.
  • a communication network conventionally comprises a plurality of nodes that are connected to each other to form a mesh network.
  • Such nodes may be IP type computer terminals, for "Internet Protocol", core network equipment, home gateway, etc.
  • a link links a source node to a destination node.
  • a link is in the form of a data link that can be wired (Ethernet, optical fiber, Online Carrier Current called “CPL”, etc.) or wireless (for example based on the IEEE 802.1 radio network standard 1 and its evolutions, grouped under the name WiFi "Wireless Fidelity" (Wifi 802.1 1a, 802.1 1n, etc.)).
  • each node of the communication network comprises a routing table which is updated by the routing protocol from the topology table of the network comprising all the links constituting the network.
  • Link state routing protocols such as OSPF for Open Shortest Path First and OLSR for Optimized Link State Routing, known to those skilled in the art, make it possible to build the routing tables of the nodes in order to route correctly the data between the source node and the destination node.
  • each link is characterized by at least two parameters: a state and a metric.
  • a link has two states: an active state, called “UP” state, in which the link is usable to send data between two neighboring nodes, and an inactive state, called “DOWN” state, in which no data traffic is not possible.
  • the link state allows a routing protocol to determine whether the link is usable to form a path.
  • active links are referenced in the topology table of a node.
  • an active link has a metric that characterizes it such as the rate, the delay or the jitter of the link.
  • the link metric allows a routing protocol to compare paths between them and to select in priority the paths having a better metric end-to-end, that is to say, on all the links that constitute them.
  • a node of the communication network conventionally comprises a topology table in which each active link of the network is listed with its metric, an inactive link not being listed.
  • An algorithm of the Djikstra type known to those skilled in the art, makes it possible to determine the shortest path between a source node and a destination node from the topology table of the source node.
  • the best paths for each destination node are grouped in the routing table of the source node, where the routing table indicates on which link the data must be routed for a given destination node.
  • the routing table of the source node indicates for each destination node which link of the source node should be used for the routing of the data.
  • the routing table is computed from the topology table that is updated by sending topology messages between nodes in the network.
  • topology messages are broadcast by the nodes so that the information relating to the inactivity of the link is known to all the nodes.
  • the topology and routing tables of the nodes are then updated. Following the broadcast of topology messages between the nodes, the nodes of the network have the same topology table.
  • the home network includes a home gateway connected to the Internet and a plurality of computer terminals (laptop, desktop computer, TV decoder also referred to as "set-top box") which are connected directly to the home gateway.
  • a home network is designated star network, the home gateway forming the center of the star.
  • the link between the home gateway and the set-top box must not be saturated. It is considered that a link is saturated when the data rate at the output of the link is less than the rate at the entry of this link. Data is lost during transmission on the saturated link. For example, for the transmission of a video stream, a saturation of the link results in the loss of video frames which deteriorates the visualization of the video stream by the user. The greater the number of data streams transmitted on the same link, the higher the probability of saturation of the link.
  • the disadvantage of current link state routing protocols is that they are not adapted to respond gradually to a saturation of a link.
  • this link can be used according to the routing table of the node and data streams can be transmitted on said link. If a link is full, it is considered inactive and is removed from the node's topology table and routing table. No data flow can then be issued on this saturated link.
  • a link state routing protocol using dynamic metrics could be used. According to this type of routing, the more a link is saturated, the lower its metric. In other words, the link metrics vary depending on the data traffic.
  • the data streams of the first link are redirected to a second link whose metric is better than that of the first.
  • the second link is of the same nature as the first link (similar technology, similar speed, etc.)
  • the second link saturates in turn and its metric is penalized.
  • the data streams of the second link are then redirected to the first link whose metrics have improved in the absence of data traffic. Over time, the data flow will be alternately switched between the first and second links. This results in a flow oscillation phenomenon.
  • the problem of saturation is thus reported from link to link.
  • a routing protocol with a dynamic metric therefore does not solve the problem of saturation of a link of a mesh network. Note that this problem is not specific to home networks, described here as a simple example, but may occur in any type of communication network.
  • the invention relates to a link state routing method for routing a data stream in a mesh communication network comprising a plurality of nodes connected by links, at least one node of said network.
  • load parameter is meant the ratio of a measurement of the data rate to the maximum rate that can be supported by said link.
  • the load parameter may correspond to the percentage of the bandwidth of said link being occupied by a data stream.
  • a data stream is transmitted according to said routing table without taking into account the state of charge of the network.
  • the overload status of a link can influence the routing of data on the network.
  • the detection of an overload link by a node of the network is broadcast to the other nodes of the network which allows each node to adapt to avoid saturation of the link overload. For example, a node may continue to send overflows on the overloaded link and may send the new feeds to another link.
  • the node implements a step of updating its topology table from said overload status information of said link.
  • the node that detects a link in overload condition can directly update its topology table which allows to modify the formation of its routing table.
  • the routing of data flows by said node can then take into account the state of overload of the link and avoid saturation of the link.
  • the node of said network comprises a routing table, constructed from the updated topology table, comprising at least one path leading to a destination node, and the node implements a storage step of the overload state of said path in the routing table.
  • the routes of the routing table that are overloaded are advantageously indicated in the routing table.
  • the stream may be diverted to another path or not emitted.
  • the saturation of the overloaded link is then avoided.
  • the routing table having an overloaded path leading to a destination node the node adds in its routing table another path leading to said destination node.
  • the node advantageously forms a bypass path of the overloaded path. So, if a flow of data must be routed on an overloaded path, the stream can be routed on an alternate path. The capacity of the network is then used optimally.
  • the node implements a storage step in its routing table of an identifier of a data stream flowing on said path.
  • Storing the flow of data flowing on a path advantageously makes it possible to prevent other flows from being carried on the path in overload, the latter being reserved for the flow or flows flowing therethrough (nt).
  • the method allows a data flow admission control over the overloaded path.
  • the node implements:
  • the topology table is updated based on the load parameter measured on said link to determine if the link is still overloaded.
  • the topology table indicates that the path is no longer overloaded and the transmission of the data stream by said method is no longer selective.
  • the invention also relates to a link state routing method for routing a data stream in a mesh communication network comprising a plurality of nodes connected by links, at least one node of said network comprising a topology table which comprises at least a link, in which the node implements:
  • the overload status information of said link is broadcast to certain nodes of the network which allows the nodes to update their topology table and to change the routing of the data over the mesh network to account for the overload link. .
  • the set of nodes of the network can take into account the overload link, this information not being reserved for the node having detected the overload.
  • the invention further relates to a node of a meshed communication network comprising a plurality of nodes connected by links, the node comprising a topology table comprising at least one link, means for measuring a load parameter on said node. link, means for comparing the measured load parameter with a predetermined overload threshold, an overload state being assigned to said link in case of exceeding said overload threshold by said load parameter and means for broadcasting to at least some nodes of said network of information relating to said state of overload of said link.
  • the node of the mesh communication network makes it possible to define for a link three potential states (active, inactive, overloaded), the state of overload of a link making it possible to influence the routing of the data on the network.
  • the node can thus prevent the other nodes so that they adapt to avoid saturation of the link overload.
  • the invention also relates to a node of a meshed communication network comprising a plurality of nodes connected by links, the node comprising a topology table comprising at least one link, means for receiving an overload status information.
  • said link sent by at least one other node of the network and means for updating its topology table from said overload status information of said link.
  • the overload status information of said link is received by the node allowing it to update its topology table and change the routing of data over the mesh network to account for the overload link.
  • the set of nodes of the network can thus take account of the overload link, this information not being reserved for the node having detected the overload.
  • the invention further relates to a computer program comprising instructions for implementing a routing method when the program is executed by a processor and a recording medium in which the program is stored.
  • the invention also relates to a signal transmitted by a source node of a meshed communication network, comprising a plurality of nodes connected by links, destined for at least one destination node of said network, the destination node comprising a topology table. with at least one link, the signal carrying a topology message for updating the table destination node topology, wherein the topology message includes a field specifying the overload status of the link of the topology table.
  • the overload information being directly integrated into a topology message, the updating of the topology table of a node of the network is facilitated.
  • the signal conveying the overload state of a link is unitary with the routing method since both are intended to communicate an overload state of a link to form a topology table to avoid overloading. overload link.
  • the invention also relates to a topology table of a node of a meshed communication network which comprises at least one link, the topology table comprising a field in which the overload state of said link is defined.
  • the invention also relates to a routing table of a node of a meshed communication network which comprises at least one path, the routing table comprising a field in which is defined the overload state of said path.
  • Figure 1 is a schematic representation of the data flow routing according to the invention in a first communication network
  • FIG. 2 is a schematic representation of the routing of data streams according to the invention in a second communication network
  • Figure 3 is a schematic representation of the data flow routing according to the invention in a third communication network which is a home network;
  • FIG. 4 is a representation of a topology message with information relating to the overload status of a link.
  • a meshed communication network 1 comprises six nodes N1 -N6, interconnected by wire links of the same nature of the ethernet type, each link having the same metric.
  • the N1 node is connected to the Internet 5 by a link 6 of the FTTH type for "Fiber To The Home" which guarantees a high rate of the order of Gigabit / s.
  • the nodes are in the form of computer terminals able to route data streams on the mesh network.
  • Node N1 is for example a residential or home gateway, or more generally an input gateway in a local network, for example corporate.
  • Each node N1 -N6 has its own topology table whose content is identical to that of the tables of the other nodes, in which the topology of the network is defined.
  • each active link is listed with its metric in the topology table.
  • the links between the nodes are all active.
  • Each node N1 -N6 also has a routing table of its own, in which the paths to reach each node of the network are defined.
  • a path is defined by the sequence of links and nodes through which data flows in the communication network.
  • the routing table of a node is constructed from the topology table of said node.
  • a route in the routing table includes the identifier of the first link to use, the end-to-end metric of the path, and the indication of an overload of any link on that path.
  • a first data stream, designated F1 in FIG. 1, is sent by the node N5 of the mesh network 1 to the node N4.
  • the routing table of the node N5 indicates that to reach the node N4, the first data stream F1 must be routed by the node N2 and that no saturated link is detected on the path leading to the destination N4.
  • the first stream F1 is transmitted on this path by the node N5.
  • each node N1-N6 measures on its links a load parameter of the link.
  • load parameter is meant the ratio of a measurement of the capacity used to the maximum capacity that can be supported by said link.
  • the load parameter may correspond to the percentage of the bandwidth of said link being occupied by a data stream.
  • the node N5 measures the load parameter of the link [N5, N2] at regular time intervals.
  • the node N1 measures the load parameter of the links [N1, N3] and [N1, N2].
  • the load parameter measured for each of the links through which the first stream F1 passes is equal to 40%.
  • the bit rate of the first F1 stream uses 40% of the maximum bit rate allowed on each link.
  • a node compares the measured load parameter with a predetermined overload threshold M.
  • the overload threshold is here equal to 75% so as to attribute to a link an overload state "OVERLOAD" when the overload threshold M is exceeded while avoiding that said link is saturated when the overflow is exceeded.
  • overload threshold M if a link is considered saturated when its load parameter is equal to 95%, an overload threshold equal to 75% allows a load margin (of the order of 20%). With this margin, the link can accept an additional flow of data that changes the state of the link without saturating the link.
  • a second data stream is sent by the node N2 of the mesh network 1 to the node N4.
  • the routing table of the node N2 indicates that to reach the node N4, the second data stream F2 must be routed by the node N1. As all the links are active on the N2 / N4 path, the second stream F2 is transmitted on this path.
  • the node N5 recalculates the load parameter on the link [N5, N2] which does not vary following the transmission of the second stream F2 since the second stream F2 does not circulate on this link.
  • the node N1 recalculates the load parameter of the links [N1, N3] and [N1, N2]. As the first stream F1 and the second stream F2 flow on the link [N1, N3], a load parameter equal to 80% is measured by the node N1.
  • the load parameter of each link is compared to the overload threshold M equal to 75%.
  • the node N1 updates its topology table to indicate that the link [N1, N3] has an overload state "OVERLOAD". For this purpose, the state of the link [N1, N3] changes from "UP" to "OVERLOAD" in the topology table of the node N1.
  • the node N1 also diffuses this information relating to the overload status of the link [N1, N3] to the other nodes of the network 1 so that the latter update their topology tables.
  • all the nodes of the network have the same topology table.
  • the node N1 broadcasts to the other nodes of the network 1 a topology message comprising a field identifying the link [N1, N3], a field relating to the metric of the link and a field relating to the state of overloading. of the link [N1, N3].
  • the N2-N6 destination nodes of the topology message update their topology table in a manner similar to the NI node .
  • the N1 -N6 node routing tables are then updated from the topology tables to indicate paths. overloaded.
  • the routing table of N1 indicates in particular that the path leading to node N4 is overloaded. Routes in the routing table that have a path with an overloaded link are called overloaded paths.
  • the admission of the second data stream F2 makes it possible to exceed the overload threshold M (load parameter greater than 75%) without saturation (load parameter less than 95%).
  • the node when a node routes a data stream on a path of its routing table, the node stores in its routing table the data flow by associating the identifier of the flow of data. data to the path on which it is routed.
  • the routing table of N1 furthermore includes fields already presented, a column in which the data streams F1 and F2 sent are identified.
  • the first stream F1 and the second stream F2, stored in the routing table of the node N1, circulate on the link [N1, N3] before the link is declared overloaded.
  • the flows F1, F2 are considered as authorized flows and the change of state of the link does not affect the routing of the streams F1, F2.
  • the packets are routed by the node N3 without taking into account the overload state of the link [N1, N3].
  • a third data stream, designated F3 in FIG. 1, is sent by the node N1 of the mesh network 1 to the node N6.
  • the routing table of the node N1 indicates that to reach the node N6, the third data stream F3 must be routed by the node N3. Since the link [N1, N3] is overloaded "OVERLOAD" and the mesh network 1 is a single-path network, no other path is available to bypass the overload link and the third stream F3 is not routed by the node N1. In other words, the third data stream F3 is rejected because it can not be routed to its destination without borrowing an overloaded path.
  • the routing method according to the invention makes it possible, thanks to its state of overload, to control the admission of data streams into the mesh network. Only flows that circulated on a link prior to changing its state are allowed. Only authorized flows can flow over overload links, any unauthorized additional flows being rejected. Thus, the overload link [N1, N3] is not saturated and no data is lost on the overload link [N1, N3]. This increases the quality of service of the mesh network.
  • a node compares the load parameter of said overload link with a predetermined active threshold N.
  • the predetermined active threshold is equal to 60%. If the load parameter of said link is less than said active threshold N, the link is no longer considered overloaded "OVERLOAD" and found an active state "UP”.
  • the node broadcasts a topology message to inform other nodes in the network that the link is in the active state. The topology and routing tables of said nodes are then updated.
  • the active threshold N is distinct from the overload threshold M, it prevents the state of the link is inadvertently modified when the link has a load parameter close to the overload threshold M. Thanks to the active threshold N, once the link is no longer overloaded, it becomes operational again and the routing of new data streams on the mesh network via this link is allowed.
  • the management of the overload condition is dynamic thanks to the overload threshold M and to the active threshold N. This advantageously avoids oscillatory tilting between the two link states.
  • the active threshold N and the overload threshold M are identical.
  • a meshed communication network 2 comprises four nodes Q1 -Q4, the links [Q1, Q2] and [Q2, Q4] being formed by an ethernet link (represented by a single continuous line), the link [Q3, Q4] being formed by a so-called CPL line link (represented by a continuous double line) while the other links are wireless links (represented by a single broken line) which are based on the standard radio network IEEE 802.1 1 and its evolutions, grouped under the name WiFi "Wireless Fidelity".
  • the links do not have the same metric, an Ethernet link being better than a CPL link which is itself better than a WiFi link in the sense of the particular metric considered here.
  • Each Q1-Q4 node has its own topology table and its own routing table in which the paths to reach each node of the network are defined with the overload status of each path.
  • the links between the nodes are all active.
  • a first data stream, designated F1 in FIG. 1, is sent by the node Q3 of the mesh network 2 to the node Q4. To reach the node Q4, the first data stream F1 can pass successively:
  • nodes Q3, Q2 and Q4 via the WiFi link [Q3, Q2] and the Ethernet link [Q2, Q4] which are active.
  • the routing table of the Q3 node indicates that to reach the node Q4, the data must be routed by the CPL link [Q3 , Q4] considered the best path.
  • the node Q3 measures the load parameter on the link [Q3, Q4] following the transmission of the first stream F1.
  • the flow rate of the first stream F1 uses 40% of the maximum flow allowed on the link [Q3, Q4].
  • the load parameter of the link [Q3, Q4] is compared to the overload threshold M, equal to 75%.
  • the identifier of the first stream F1 is stored and associated with the path leading to the node Q4 passing through the link [Q3-Q4].
  • a second data stream F2 is sent by the node Q3 of the mesh network 2 to the node Q4. For the same reasons as mentioned above for the routing of the first data stream F1, as all the links are active, the second stream F2 is routed on the link [Q3, Q4].
  • the first stream F1 and the second stream F2 circulate on the link [Q3, Q4] which modifies the load parameter which is now equal to 80%.
  • the load parameter of each link is compared to the overload threshold M equal to 75%.
  • the link [Q3, Q4] which has a load parameter equal to 80%, greater than 75%, is declared overloaded "OVERLOAD" while the other links remain active "UP”.
  • the node Q3 sends a topology message to inform the other nodes that the link [Q3, Q4] is overloaded.
  • Network nodes 2 update their topology table and their routing table.
  • the routing table of the node Q3 is modified so that the path leading to the node Q4 passing through the link [Q3, Q4] is declared overloaded "OVERLOAD".
  • the identifier of the second stream F2 is stored and associated with the path on which it flows.
  • the first stream F1 and the second stream F2 already circulating on the overload link are considered as authorized flows in the routing tables of the nodes Q3 and Q4 and the state change of the link CPL [Q3, Q4 ] does not affect the routing of flows F1, F2.
  • a third data stream, designated F3 in FIG. 2 is sent by the node Q3 of the mesh network 2 to the node Q4.
  • the third stream F3 can not be routed by the link [Q3, Q4] because this would cause its saturation.
  • the node Q3 By consulting its topology table, the node Q3 notes that another path is available to bypass the overload link, in particular, the path passing through the nodes Q3, Q2 and Q4. From its topology table, the node Q3 calculates a new path leading to node Q4 considering that the overload links of the topology table are inactive links.
  • the path formation algorithm for example an algorithm of the type Djikstra, will be modified in order to keep in the routing table the paths on which a data flow circulates and calculate an overload link bypass path to reach a given destination. .
  • the routing table of Q3 keeps the path leading to Q4 via the link [Q3-Q4]. Nevertheless, as this path is overloaded, the routing table also has a bypass path leading to Q4 via the link [Q3-Q2].
  • the routing method according to the invention makes it possible, thanks to its overload state "OVERLOAD", to use all the capacity of the network to make it possible to take advantage of all the links and thus increase the volume and the data rate that can be transmitted.
  • OVERLOAD overload state
  • the method of the invention can integrate with any type of existing routing protocol to improve the quality of service of a mesh network.
  • the method according to the invention finds an advantageous application in local networks (domestic or business) comprising different terminals of different natures (television, laptop, multimedia station, desktop computer, etc.) interconnected by the links of different natures (Ethernet, WiFi 802.1 1a, WiFi 802.1 1 ⁇ , CPL, etc.).
  • OLSR is a network layer protocol (layer 3 of the OSI model) defined in RFC 3626.
  • the OLSR protocol is defined to allow to interface with nodes with wireless interfaces which is a particularity of conventional local networks. However, other routing protocols could also be used for LANs. Conventionally, the OLSR protocol is based on two-state links: "UP” and “DOWN”. The two states “UP” and “DOWN” are integrated in the operation of the protocol in an implicit manner.
  • the nodes broadcast topology messages, called TC messages for "Topolgy Control", to declare active links.
  • a topology message TC is shown in Figure 4 and includes, a field with the MSN message sequence number for "Message Sequence Number", a field with the message sub-sequence number MSSN for "Message SubSystem Number”, a metric field corresponding here to a hop count HC for "hop count”, a reserved field “Reserve”, a field with the original address OA for "Originator Address” and fields d MRSA multipoint relay selection address for "Multipoint Relay Selector Address”.
  • the set of fields of the TC topology message are defined in detail in section 9 of RFC 3626.
  • the topology message further comprises an overload state of the "OVERLOAD" link which is entered in the reserved field as illustrated in FIG.
  • a node of the mesh network can form its routing table.
  • FIG. 3 a multipoint mesh communication network 3 installed in a home of an individual is shown in FIG. 3.
  • the local network 3 comprises a home gateway T1 which is arranged to connect the home network 3 to the Internet network 5 by a link 6 of the FTTH type which guarantees a high rate of the order of Gigabit / s.
  • the local network 3 further comprises a set-top box TV decoder T2 which is connected to the home gateway T1 by two links L1, L2 which respectively correspond to WiFi links 802.1 1 ⁇ and 802.1 1 a which are independent.
  • the home gateway T1 and the set-top box T2 form two nodes of the local network 3 connected by two links L1, L2.
  • the set-top box T2 is connected, on the one hand, to a desktop computer 9 located on the floor of the home and, on the other hand, to a television set 8 located on the ground floor. floor of the home.
  • the home gateway T1 is, for its part, connected to a multimedia server 7 also located on the ground floor of the home.
  • the advantage of the WiFi links L1, L2 is that the T1 home gateway and the multimedia server 7 can be distant from the T2 set-top box. In particular, the terminals may be located in different rooms.
  • the T1 home gateway and the T2 set-top box are provided by a telecommunication operator and implement a tri-state OLSR routing protocol according to the invention in the local network 3.
  • the home gateway T1 comprises means arranged to measure the load parameter on the two wireless links L1, L2, means for comparing the load parameter measured at a predetermined overload threshold and means broadcasting to at least some nodes of said network information relating to said overload state of said link.
  • the T1 home gateway has as IP address 192.168.0.1 and broadcasts TC topology messages to the other nodes of the home network 3 in order to build the network topology table.
  • the topology message TC comprises information relating to the state of overload of said link which is defined in the reserved field of said message TC as represented in FIG. 4.
  • the local network 3 comprises only two nodes T1, T2 which each comprise a topology table constructed by exchanging TC topology messages.
  • the topology table of the T1 home gateway has one line per link.
  • the first line of the topology table corresponds to the link L1 and indicates that the set-top box T2, of IP address 192.168.0.2, is connected to the home gateway by a network interface of address 10.0 .0.2 and whose status is active "UP".
  • the topology table according to the invention is enriched by an additional column indicating the overload status of the link referenced "T link state" in Table 1.
  • Table 1 Topology table of the T1 home gateway
  • the home gateway T1 forms its routing table, shown in Table 2 below, in which a line corresponds to a path leading to a destination node of the network.
  • the first line of the routing table indicates that to reach the set-top box T2, IP address 192.168.0.2, a data stream can be routed to the network interface 802.1 1 ⁇ d ' address 10.0.0.2 via link L1.
  • the routing table according to the invention is enriched by two additional columns indicating, on the one hand, the overload status of the network paths ("Interface Status") and, on the other hand, on the other hand, the other hand, the identifier of the flows flowing on said paths ("Flow ID").
  • Table 2 T1 home gateway routing table with link L1 in UP state A first F1 stream is sent from the T1 home gateway to the T2 set-top box. After consulting its routing table, the first F1 stream is routed by the T1 home gateway on the L1 link which has a better metric than the L2 link. The identifier of the first stream F1 is then stored in its routing table as shown in Table 3 below.
  • Table 3 T1 home gateway routing table after memorizing F1 flow
  • the home gateway T1 measures the load parameter of the link L1 which is then equal to 80%.
  • the home gateway T1 compares the load parameter of the link L1 to the overload threshold M.
  • the link L1 is declared overloaded "OVERLOAD" while the other links remain active "UP”.
  • the home gateway T1 updates its topology table by indicating that the link is overloaded and broadcasts TC topology messages to indicate to the other nodes of the home network 3 that the link L1 is overloaded.
  • the set-top box T2 comprises means for receiving TC topology messages comprising the overload status information of said link sent by the home gateway T1 and means for updating its topology table to from said overload status information of said link.
  • the routing table of the T1 home gateway is recalculated and the path to the set-top box T2 using the link L1 is indicated in overload as shown in Table 4 below. below.
  • Table 4 T1 home gateway routing table with link L1 in OVERLOAD state
  • a second data stream, designated F2 in FIG. 3, is sent by the home gateway T1 to the set-top box T2.
  • the home gateway T1 consults its routing table. Since the link L1 is overloaded and another path is available to bypass the overload link, the T1 home gateway routes the second stream F2 by the second link L2.
  • the routing method according to the invention makes it possible, thanks to its overload state, to use all the capacity of the network to make it possible to increase the volume and the data rate that can be transmitted between the nodes T1 and T2.
  • the home gateway T1 stores the identifier of the second stream F2 in its routing table as shown in Table 5 below.
  • Table 5 T1 home gateway routing table after storing the F2 stream
  • the home gateway T1 can communicate with the set-top box T2 without saturating one of the links L1, L2.
  • the transmission of the first data stream F1 is not disturbed by the routing method, the second data stream F2 being transmitted independently.
  • this home network 3 when a link is overloaded "OVERLOAD", a step of selecting the streams to be sent can be implemented, only the priority data streams can be sent over the overload link, with the lower priority streams being passed by the other paths that are not overloaded. Likewise, an active threshold can be set to update the state of the overloaded link.
  • the method according to the invention has here been integrated into a routing protocol that corresponds to the third layer of the OSI model for "Open Systems Interconnection" but an integration of the method with a path selection protocol, which corresponds to the second layer of the OSI model, can be deduced from the above teaching.

Abstract

The invention relates to a link-state routing method for routing a data stream in a meshed communication network (3) comprising a plurality of nodes (T1 -T2) connected by links (L1, L2), at least one of the nodes of the network comprising a topology table containing at least one link (L1), in which the node (T1) carries out the following steps: a step consisting in measuring a parameter relating to the load on the link (L1); a step consisting in comparing the measured load parameter with a predetermined overload threshold (M), an overload state being assigned to the link (L1) when the load parameter exceeds the overload threshold (M); and a step consisting in distributing an item of information relating to the overload state of said link (L1) to at least some of the nodes (N2) of the network.

Description

PROCEDE DE ROUTAGE A ETATS DE LIENS POUR ROUTER DES FLUX DE DONNEES DANS UN RESEAU MAILLE COMPRENANT DES NŒUDS RELIES PAR DES LIENS A TROIS ETATS  LINK STRIPPING METHOD FOR ROUTING DATA STREAMS IN A MESH NETWORK COMPRISING NODES CONNECTED THROUGH THREE STATE LINKS
La présente invention concerne le domaine du routage de données entre des nœuds d'un réseau de communication. The present invention relates to the field of routing data between nodes of a communication network.
Un réseau de communication comprend de manière classique une pluralité de nœuds qui sont reliés les uns aux autres pour former un réseau maillé. De tels nœuds peuvent être des terminaux informatiques de type IP, pour « Internet Protocol », des équipements du cœur de réseau, une passerelle domestique, etc. Un lien relie un nœud source à un nœud destinataire. A communication network conventionally comprises a plurality of nodes that are connected to each other to form a mesh network. Such nodes may be IP type computer terminals, for "Internet Protocol", core network equipment, home gateway, etc. A link links a source node to a destination node.
Un lien se présente sous la forme d'une liaison de données qui peut être filaire (Ethernet, fibre optique, Courant Porteur en Ligne dit « CPL », etc.) ou sans fil (par exemple basée sur la norme de réseau radioélectrique IEEE 802.1 1 et ses évolutions, regroupées sous l'appellation WiFi « Wireless Fidelity » (Wifi 802.1 1 a, 802.1 1 n, etc.)). A link is in the form of a data link that can be wired (Ethernet, optical fiber, Online Carrier Current called "CPL", etc.) or wireless (for example based on the IEEE 802.1 radio network standard 1 and its evolutions, grouped under the name WiFi "Wireless Fidelity" (Wifi 802.1 1a, 802.1 1n, etc.)).
Pour échanger des données entre un nœud source et un nœud destinataire du réseau maillé, il est nécessaire de déterminer le chemin que doivent suivre les données dans le réseau depuis ce nœud source vers ce nœud destinataire. Un chemin est défini par la séquence de liens et de nœuds par lesquels les données circulent dans le réseau de communication. Un protocole de routage permet de déterminer le meilleur chemin pour acheminer des données entre un nœud source et un nœud destinataire. De manière classique, chaque nœud du réseau de communication comporte une table de routage qui est mise à jour par le protocole de routage à partir de la table de topologie du réseau comprenant l'ensemble des liens constituant le réseau. To exchange data between a source node and a destination node of the mesh network, it is necessary to determine the path that the data in the network must follow from this source node to this destination node. A path is defined by the sequence of links and nodes through which data flows in the communication network. A routing protocol is used to determine the best path for routing data between a source node and a destination node. Conventionally, each node of the communication network comprises a routing table which is updated by the routing protocol from the topology table of the network comprising all the links constituting the network.
Des protocoles de routage à états de liens, tels que OSPF pour « Open Shortest Path First » et OLSR pour « Optimized Link State Routing », connus de l'homme du métier, permettent de construire les tables de routage des nœuds afin d'acheminer correctement les données entre le nœud source et le nœud destinataire. Link state routing protocols, such as OSPF for Open Shortest Path First and OLSR for Optimized Link State Routing, known to those skilled in the art, make it possible to build the routing tables of the nodes in order to route correctly the data between the source node and the destination node.
Dans un protocole de routage à états de liens, pour définir le meilleur chemin reliant deux nœuds distants, chaque lien est caractérisé par au moins deux paramètres : un état et une métrique. In a link state routing protocol, to define the best path connecting two remote nodes, each link is characterized by at least two parameters: a state and a metric.
Traditionnellement, un lien possède deux états : un état actif, dit état « UP », dans lequel le lien est utilisable pour envoyer des données entre deux nœuds voisins, et un état inactif, dit état « DOWN », dans lequel aucun trafic de données n'est possible. L'état du lien permet à un protocole de routage de déterminer si le lien est utilisable pour former un chemin. De manière classique, seuls les liens actifs sont référencés dans la table de topologie d'un nœud. Traditionally, a link has two states: an active state, called "UP" state, in which the link is usable to send data between two neighboring nodes, and an inactive state, called "DOWN" state, in which no data traffic is not possible. The link state allows a routing protocol to determine whether the link is usable to form a path. Typically, only active links are referenced in the topology table of a node.
De manière connue, un lien actif possède une métrique qui le caractérise telle que le débit, le délai ou la gigue du lien. La métrique du lien permet à un protocole de routage de comparer les chemins entre eux et de sélectionner en priorité les chemins ayant une meilleure métrique de bout en bout, c'est-à-dire, sur l'ensemble des liens qui les constituent. In known manner, an active link has a metric that characterizes it such as the rate, the delay or the jitter of the link. The link metric allows a routing protocol to compare paths between them and to select in priority the paths having a better metric end-to-end, that is to say, on all the links that constitute them.
Ainsi, un nœud du réseau de communication comporte classiquement une table de topologie dans laquelle chaque lien actif du réseau est répertorié avec sa métrique, un lien inactif n'étant pas répertorié. Un algorithme du type Djikstra, connu de l'homme du métier, permet de déterminer le plus court chemin entre un nœud source et un nœud destinataire à partir de la table de topologie du nœud source. Les meilleurs chemins pour chaque nœud destinataire sont regroupés dans la table de routage du nœud source, la table de routage indiquant sur quel lien les données doivent être routées pour un nœud destinataire donné. Autrement dit, la table de routage du nœud source indique pour chaque nœud destinataire quel lien du nœud source doit être utilisé pour l'acheminement des données. Thus, a node of the communication network conventionally comprises a topology table in which each active link of the network is listed with its metric, an inactive link not being listed. An algorithm of the Djikstra type, known to those skilled in the art, makes it possible to determine the shortest path between a source node and a destination node from the topology table of the source node. The best paths for each destination node are grouped in the routing table of the source node, where the routing table indicates on which link the data must be routed for a given destination node. In other words, the routing table of the source node indicates for each destination node which link of the source node should be used for the routing of the data.
La table de routage est calculée à partir de la table de topologie qui est mise à jour par envoi de messages de topologie entre les nœuds du réseau. Ainsi, lorsqu'un lien devient inactif « DOWN », des messages de topologie sont diffusés par les nœuds de manière à ce que l'information relative à l'inactivité du lien soit connue de tous les nœuds. Les tables de topologie et de routage des nœuds sont alors mises à jour. Suite à la diffusion de messages de topologie entre les nœuds, les nœuds du réseau possèdent la même table de topologie. The routing table is computed from the topology table that is updated by sending topology messages between nodes in the network. Thus, when a link becomes inactive "DOWN", topology messages are broadcast by the nodes so that the information relating to the inactivity of the link is known to all the nodes. The topology and routing tables of the nodes are then updated. Following the broadcast of topology messages between the nodes, the nodes of the network have the same topology table.
Dans le cas d'un réseau domestique qui est installé, par exemple, chez des particuliers, le maillage du réseau est simple. De manière classique, le réseau domestique comprend une passerelle domestique reliée au réseau internet et une pluralité de terminaux informatiques (ordinateur portable, ordinateur de bureau, décodeur de télévision désigné également « set-top box ») qui sont reliés directement à la passerelle domestique. Un tel réseau domestique est désigné réseau en étoile, la passerelle domestique formant le centre de l'étoile. In the case of a home network that is installed, for example, in private homes, network mesh is simple. Typically, the home network includes a home gateway connected to the Internet and a plurality of computer terminals (laptop, desktop computer, TV decoder also referred to as "set-top box") which are connected directly to the home gateway. Such a home network is designated star network, the home gateway forming the center of the star.
En raison de l'augmentation des débits de données pour les passerelles domestiques, il est maintenant possible d'envoyer des données de différentes natures (vidéo, musique, domotique, etc.) sur des terminaux distants situés à divers endroits d'une maison (salon, chambre, cuisine, etc.). Pour permettre une transmission de données optimale, les réseaux traditionnels en étoile nécessitent un câblage structuré souvent inexistant. En pratique, plusieurs technologies alternatives hétérogènes sont utilisées en parallèle dans un réseau domestique, telles que les technologies CPL, WiFi et analogues. Le routage des données dans le réseau domestique n'est pas optimal. Due to the increase in data rates for home gateways, it is now possible to send data of different natures (video, music, home automation, etc.) to remote terminals located at various locations in a house ( living room, bedroom, kitchen, etc.). To enable optimal data transmission, traditional star networks require structured wiring that is often non-existent. In practice, several heterogeneous alternative technologies are used in parallel in a home network, such as CPL, WiFi and similar technologies. Data routing in the home network is not optimal.
Pour transmettre un débit important de données entre la passerelle domestique et la set-top box, le lien entre la passerelle domestique et la set-top box ne doit pas être saturé. On considère qu'un lien est saturé quand le débit de données à la sortie du lien est inférieur au débit à l'entrée de ce lien. Des données sont perdues au cours de la transmission sur le lien saturé. A titre d'exemple, pour la transmission d'un flux vidéo, une saturation du lien résulte en la perte de trames vidéo ce qui détériore la visualisation du flux vidéo par l'utilisateur. Plus le nombre de flux de données émis sur un même lien est important, plus la probabilité de saturation du lien est élevée. L'inconvénient des protocoles de routage à états de liens actuels est qu'ils ne sont pas adaptés pour réagir graduellement à une saturation d'un lien. En effet, tant qu'un lien est actif « UP » dans la table de topologie, ce lien peut être utilisé d'après la table de routage du nœud et des flux de données peuvent être émis sur ledit lien. Si un lien est saturé, il est considéré comme inactif et est retiré de la table de topologie et de la table de routage du nœud. Aucun flux de donnée ne peut alors être émis sur ce lien saturé. To transmit a large data flow between the home gateway and the set-top box, the link between the home gateway and the set-top box must not be saturated. It is considered that a link is saturated when the data rate at the output of the link is less than the rate at the entry of this link. Data is lost during transmission on the saturated link. For exemple, for the transmission of a video stream, a saturation of the link results in the loss of video frames which deteriorates the visualization of the video stream by the user. The greater the number of data streams transmitted on the same link, the higher the probability of saturation of the link. The disadvantage of current link state routing protocols is that they are not adapted to respond gradually to a saturation of a link. Indeed, as long as a link is active "UP" in the topology table, this link can be used according to the routing table of the node and data streams can be transmitted on said link. If a link is full, it is considered inactive and is removed from the node's topology table and routing table. No data flow can then be issued on this saturated link.
Un protocole de routage à états de liens utilisant des métriques dynamiques pourrait être utilisé. Selon ce type de routage, plus un lien est saturé, plus sa métrique est faible. Autrement dit, la métrique du lien varie en fonction du trafic de données. Lorsqu'un premier lien est saturé, les flux de données du premier lien sont redirigés vers un deuxième lien dont la métrique est meilleure que celle du premier. Lorsque le deuxième lien est de même nature que le premier lien (technologie similaire, débit similaire, etc.), le deuxième lien sature à son tour et sa métrique est pénalisée. Les flux de données du second lien sont alors redirigés vers le premier lien dont la métrique s'est améliorée en l'absence de trafic de données. Au cours du temps, le flux de données va être alternativement basculé entre les premier et deuxième liens. Cela se traduit par un phénomène d'oscillation de flux. Le problème de saturation est ainsi reporté de lien en lien. Un protocole de routage avec une métrique dynamique ne permet donc pas de résoudre le problème de saturation d'un lien d'un réseau maillé. On notera que ce problème n'est pas propre aux réseaux domestiques, décrits ici à titre de simple exemple, mais peut se présenter dans tout type de réseau de communication. A link state routing protocol using dynamic metrics could be used. According to this type of routing, the more a link is saturated, the lower its metric. In other words, the link metrics vary depending on the data traffic. When a first link is saturated, the data streams of the first link are redirected to a second link whose metric is better than that of the first. When the second link is of the same nature as the first link (similar technology, similar speed, etc.), the second link saturates in turn and its metric is penalized. The data streams of the second link are then redirected to the first link whose metrics have improved in the absence of data traffic. Over time, the data flow will be alternately switched between the first and second links. This results in a flow oscillation phenomenon. The problem of saturation is thus reported from link to link. A routing protocol with a dynamic metric therefore does not solve the problem of saturation of a link of a mesh network. Note that this problem is not specific to home networks, described here as a simple example, but may occur in any type of communication network.
Afin d'éliminer au moins certains de ces inconvénients, l'invention concerne un procédé de routage à états de liens pour router un flux de données dans un réseau de communication maillé comprenant une pluralité de nœuds reliés par des liens, au moins un nœud dudit réseau comportant une table de topologie qui comprend au moins un lien, dans lequel le nœud met en œuvre : In order to eliminate at least some of these disadvantages, the invention relates to a link state routing method for routing a data stream in a mesh communication network comprising a plurality of nodes connected by links, at least one node of said network. A network having a topology table that includes at least one link, wherein the node implements:
une étape de mesure d'un paramètre de charge sur ledit lien,  a step of measuring a load parameter on said link,
une étape de comparaison du paramètre de charge mesuré à un seuil de surcharge prédéterminé, un état de surcharge étant attribué audit lien en cas de dépassement dudit seuil de surcharge par ledit paramètre de charge; et  a step of comparing the measured load parameter with a predetermined overload threshold, an overload condition being assigned to said link if said overload threshold is exceeded by said load parameter; and
une étape de diffusion à au moins certains nœuds dudit réseau d'une information relative audit état de surcharge dudit lien. On entend par paramètre de charge le rapport d'une mesure du débit de données sur le débit maximal pouvant être supporté par ledit lien. Pour un lien sans fil, par exemple du type WiFi, le paramètre de charge peut correspondre au pourcentage d'occupation de la bande passante dudit lien par un flux de données. a step of broadcasting to at least some nodes of said network information relating to said overload state of said link. By load parameter is meant the ratio of a measurement of the data rate to the maximum rate that can be supported by said link. For a wireless link, for example of the WiFi type, the load parameter may correspond to the percentage of the bandwidth of said link being occupied by a data stream.
Dans un procédé de routage selon l'art antérieur dans lequel les liens possèdent uniquement deux états (actif ou inactif), un flux de données est émis en fonction de ladite table de routage sans tenir compte de l'état de charge du réseau. Grâce au procédé de routage selon l'invention dans lequel le lien possède trois états potentiels (actif, inactif, en surcharge), l'état de surcharge d'un lien permet d'influencer le routage des données sur le réseau. La détection d'un lien en surcharge par un nœud du réseau est diffusée aux autres nœuds du réseau ce qui permet à chaque nœud de s'adapter pour éviter une saturation du lien en surcharge. Par exemple, un nœud peut continuer à envoyer sur le lien en surcharge les flux qui y circulent déjà et peut envoyer les nouveaux flux sur un autre lien. In a routing method according to the prior art in which the links have only two states (active or inactive), a data stream is transmitted according to said routing table without taking into account the state of charge of the network. Thanks to the routing method according to the invention in which the link has three potential states (active, inactive, overloaded), the overload status of a link can influence the routing of data on the network. The detection of an overload link by a node of the network is broadcast to the other nodes of the network which allows each node to adapt to avoid saturation of the link overload. For example, a node may continue to send overflows on the overloaded link and may send the new feeds to another link.
Selon un aspect de l'invention, le nœud met en œuvre une étape de mise à jour de sa table de topologie à partir de ladite information d'état de surcharge dudit lien. Ainsi, le nœud qui détecte un lien en état de surcharge peut directement mettre à jour sa table de topologie ce qui permet de modifier la formation de sa table de routage. L'acheminement de flux de données par ledit nœud peut alors tenir compte de l'état de surcharge du lien et éviter une saturation du lien. Selon une réalisation, le nœud dudit réseau comporte une table de routage, construite à partir de la table de topologie mise à jour, comprenant au moins un chemin menant à un nœud destinataire, et le nœud met en œuvre une étape de mémorisation de l'état de surcharge dudit chemin dans la table de routage. Les chemins de la table de routage qui sont en surcharge sont avantageusement indiqués dans la table de routage. Ainsi, lorsqu'un flux de données doit être acheminé sur un chemin en surcharge, le flux peut être détourné vers un autre chemin ou n'être pas émis. La saturation du lien en surcharge est alors évitée. Selon un aspect, la table de routage comportant un chemin en état de surcharge menant à un nœud destinataire, le nœud ajoute dans sa table de routage un autre chemin menant audit nœud destinataire. According to one aspect of the invention, the node implements a step of updating its topology table from said overload status information of said link. Thus, the node that detects a link in overload condition can directly update its topology table which allows to modify the formation of its routing table. The routing of data flows by said node can then take into account the state of overload of the link and avoid saturation of the link. According to one embodiment, the node of said network comprises a routing table, constructed from the updated topology table, comprising at least one path leading to a destination node, and the node implements a storage step of the overload state of said path in the routing table. The routes of the routing table that are overloaded are advantageously indicated in the routing table. Thus, when a data stream must be routed over an overloaded path, the stream may be diverted to another path or not emitted. The saturation of the overloaded link is then avoided. In one aspect, the routing table having an overloaded path leading to a destination node, the node adds in its routing table another path leading to said destination node.
Au cours de la formation de la table de routage à partir de la table de topologie, le nœud forme de manière avantageuse un chemin de contournement du chemin en surcharge. Ainsi, si un flux de données doit être acheminé sur un chemin en surcharge, le flux peut être acheminé sur un chemin alternatif. La capacité du réseau est alors utilisée de manière optimale. During the formation of the routing table from the topology table, the node advantageously forms a bypass path of the overloaded path. So, if a flow of data must be routed on an overloaded path, the stream can be routed on an alternate path. The capacity of the network is then used optimally.
De préférence, le nœud met en œuvre une étape de mémorisation dans sa table de routage d'un identifiant d'un flux de données circulant sur ledit chemin. Preferably, the node implements a storage step in its routing table of an identifier of a data stream flowing on said path.
La mémorisation du flux de données circulant sur un chemin permet avantageusement d'empêcher d'autres flux d'être acheminés sur le chemin en surcharge, ce dernier étant réservé pour le flux ou les flux qui y circule(nt). Ainsi, le procédé permet un contrôle d'admission de flux de données sur le chemin en surcharge. Storing the flow of data flowing on a path advantageously makes it possible to prevent other flows from being carried on the path in overload, the latter being reserved for the flow or flows flowing therethrough (nt). Thus, the method allows a data flow admission control over the overloaded path.
Selon un aspect de l'invention, le nœud met en œuvre : According to one aspect of the invention, the node implements:
une étape de comparaison du paramètre de charge dudit lien en surcharge à un seuil actif prédéterminé, un état actif étant attribué audit lien si ledit paramètre de charge est inférieur audit seuil actif, et  a step of comparing the load parameter of said overload link with a predetermined active threshold, an active state being assigned to said link if said load parameter is less than said active threshold, and
une étape de mise à jour de sa table de topologie à partir d'une information d'état actif dudit lien.  a step of updating its topology table from an active state information of said link.
La table de topologie est mise à jour en fonction du paramètre de charge mesuré sur ledit lien afin de déterminer si le lien est toujours en surcharge. Lorsque le lien n'est plus en surcharge, la table de topologie indique que le chemin n'est plus en surcharge et l'émission du flux de données par ledit procédé n'est plus sélective. Ainsi, ces étapes permettent avantageusement de limiter des basculements trop fréquents entre l'état actif et l'état en surcharge, un basculement oscillatoire est alors évité. Autrement dit, ces étapes permettent avantageusement d'introduire une temporisation, ou hystérésis, entre deux basculements. The topology table is updated based on the load parameter measured on said link to determine if the link is still overloaded. When the link is no longer overloaded, the topology table indicates that the path is no longer overloaded and the transmission of the data stream by said method is no longer selective. Thus, these steps advantageously make it possible to limit too frequent switching between the active state and the overloaded state, an oscillatory switchover is then avoided. In other words, these steps advantageously make it possible to introduce a delay, or hysteresis, between two failovers.
L'invention concerne également un procédé de routage à états de liens pour router un flux de données dans un réseau de communication maillé comprenant une pluralité de nœuds reliés par des liens, au moins un nœud dudit réseau comportant une table de topologie qui comprend au moins un lien, dans lequel le nœud met en œuvre : The invention also relates to a link state routing method for routing a data stream in a mesh communication network comprising a plurality of nodes connected by links, at least one node of said network comprising a topology table which comprises at least a link, in which the node implements:
une étape de réception d'une information d'état de surcharge dudit lien émise par au moins un autre nœud du réseau, et  a step of receiving an overload status information of said link transmitted by at least one other node of the network, and
une étape de mise à jour par ledit nœud de sa table de topologie, à partir de ladite information d'état de surcharge dudit lien.  a step of updating by said node of its topology table, from said overload status information of said link.
L'information d'état de surcharge dudit lien est diffusée à certains nœuds du réseau ce qui permet à ces derniers de mettre à jour leur table de topologie et de modifier l'acheminement des données sur le réseau maillé pour tenir compte du lien en surcharge. Autrement dit, l'ensemble des nœuds du réseau peut tenir compte du lien en surcharge, cette information n'étant pas réservée au nœud ayant détecté la surcharge. Il va de soi que tout nœud du réseau, qu'il soit un nœud détectant une surcharge ou un nœud recevant l'information de surcharge, peut mettre en œuvre les étapes précédemment citées (mise à jour de la table de routage, formation de chemin de contournement, mémorisation de flux de données, etc.). Il va également de soi que les étapes peuvent être mises en œuvre simultanément ou séquentiellement. The overload status information of said link is broadcast to certain nodes of the network which allows the nodes to update their topology table and to change the routing of the data over the mesh network to account for the overload link. . In other words, the set of nodes of the network can take into account the overload link, this information not being reserved for the node having detected the overload. It goes without saying that any node of the network, whether it is a node detecting an overload or a node receiving the overload information, can implement the steps mentioned above (update of the routing table, formation of path bypass, storage of data streams, etc.). It is also obvious that the steps can be implemented simultaneously or sequentially.
L'invention concerne en outre un nœud d'un réseau de communication maillé comprenant une pluralité de nœuds reliés par des liens, le nœud comprenant une table de topologie comprenant au moins un lien, des moyens de mesure d'un paramètre de charge sur ledit lien, des moyens de comparaison du paramètre de charge mesuré à un seuil de surcharge prédéterminé, un état de surcharge étant attribué audit lien en cas de dépassement dudit seuil de surcharge par ledit paramètre de charge et des moyens de diffusion à au moins certains nœuds dudit réseau d'une information relative audit état de surcharge dudit lien. The invention further relates to a node of a meshed communication network comprising a plurality of nodes connected by links, the node comprising a topology table comprising at least one link, means for measuring a load parameter on said node. link, means for comparing the measured load parameter with a predetermined overload threshold, an overload state being assigned to said link in case of exceeding said overload threshold by said load parameter and means for broadcasting to at least some nodes of said network of information relating to said state of overload of said link.
Le nœud du réseau de communication maillé permet de définir pour un lien trois états potentiels (actif, inactif, en surcharge), l'état de surcharge d'un lien permettant d'influencer le routage des données sur le réseau. Le nœud peut ainsi prévenir les autres nœuds afin qu'ils s'adaptent pour éviter une saturation du lien en surcharge. The node of the mesh communication network makes it possible to define for a link three potential states (active, inactive, overloaded), the state of overload of a link making it possible to influence the routing of the data on the network. The node can thus prevent the other nodes so that they adapt to avoid saturation of the link overload.
L'invention concerne également un nœud d'un réseau de communication maillé comprenant une pluralité de nœuds reliés par des liens, le nœud comprenant une table de topologie comprenant au moins un lien, des moyens de réception d'une information d'état de surcharge dudit lien émise par au moins un autre nœud du réseau et des moyens de mise à jour de sa table de topologie à partir de ladite information d'état de surcharge dudit lien. The invention also relates to a node of a meshed communication network comprising a plurality of nodes connected by links, the node comprising a topology table comprising at least one link, means for receiving an overload status information. said link sent by at least one other node of the network and means for updating its topology table from said overload status information of said link.
L'information d'état de surcharge dudit lien est reçue par le nœud ce qui lui permet de mettre à jour sa table de topologie et de modifier l'acheminement des données sur le réseau maillé pour tenir compte du lien en surcharge. L'ensemble des nœuds du réseau peut ainsi tenir compte du lien en surcharge, cette information n'étant pas réservée au nœud ayant détecté la surcharge. The overload status information of said link is received by the node allowing it to update its topology table and change the routing of data over the mesh network to account for the overload link. The set of nodes of the network can thus take account of the overload link, this information not being reserved for the node having detected the overload.
L'invention concerne en outre un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre d'un procédé de routage lorsque le programme est exécuté par un processeur ainsi qu'un support d'enregistrement dans lequel est stocké ledit programme. The invention further relates to a computer program comprising instructions for implementing a routing method when the program is executed by a processor and a recording medium in which the program is stored.
L'invention vise également un signal émis par un nœud source d'un réseau de communication maillé, comprenant une pluralité de nœuds reliés par des liens, à destination d'au moins un nœud destinataire dudit réseau, le nœud destinataire comportant une table de topologie comportant au moins un lien, le signal transportant un message de topologie destiné à la mise à jour de la table de topologie du nœud destinataire, dans lequel le message de topologie comprend un champ renseignant sur l'état de surcharge du lien de la table de topologie. The invention also relates to a signal transmitted by a source node of a meshed communication network, comprising a plurality of nodes connected by links, destined for at least one destination node of said network, the destination node comprising a topology table. with at least one link, the signal carrying a topology message for updating the table destination node topology, wherein the topology message includes a field specifying the overload status of the link of the topology table.
L'information de surcharge étant directement intégrée à un message de topologie, la mise à jour de la table de topologie d'un nœud du réseau est facilitée. Le signal transportant l'état de surcharge d'un lien est unitaire avec le procédé de routage étant donné qu'ils visent tous les deux à communiquer un état de surcharge d'un lien pour former une table de topologie permettant d'éviter une saturation du lien en surcharge. L'invention concerne également une table de topologie d'un nœud d'un réseau de communication maillé qui comprend au moins un lien, la table de topologie comportant un champ dans lequel est défini l'état de surcharge dudit lien. De même, l'invention concerne aussi une table de routage d'un nœud d'un réseau de communication maillé qui comprend au moins un chemin, la table de routage comportant un champ dans lequel est défini l'état de surcharge dudit chemin. The overload information being directly integrated into a topology message, the updating of the topology table of a node of the network is facilitated. The signal conveying the overload state of a link is unitary with the routing method since both are intended to communicate an overload state of a link to form a topology table to avoid overloading. overload link. The invention also relates to a topology table of a node of a meshed communication network which comprises at least one link, the topology table comprising a field in which the overload state of said link is defined. Similarly, the invention also relates to a routing table of a node of a meshed communication network which comprises at least one path, the routing table comprising a field in which is defined the overload state of said path.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description made with reference to the accompanying figures given by way of non-limiting examples.
la figure 1 est une représentation schématique du routage de flux de données selon l'invention dans un premier réseau de communication ;  Figure 1 is a schematic representation of the data flow routing according to the invention in a first communication network;
la figure 2 est une représentation schématique du routage de flux de données selon l'invention dans un deuxième réseau de communication ;  FIG. 2 is a schematic representation of the routing of data streams according to the invention in a second communication network;
la figure 3 est une représentation schématique du routage de flux de données selon l'invention dans un troisième réseau de communication qui est un réseau domestique ; et  Figure 3 is a schematic representation of the data flow routing according to the invention in a third communication network which is a home network; and
la figure 4 est une représentation d'un message de topologie avec une information relative à l'état de surcharge d'un lien.  FIG. 4 is a representation of a topology message with information relating to the overload status of a link.
En référence à la figure 1 , un réseau de communication maillé 1 comprend six nœuds N1 -N6, reliés entre eux par des liens filaires de même nature du type éthernet, chaque lien possédant la même métrique. Le nœud N1 est relié au réseau internet 5 par une liaison 6 du type FTTH pour « Fiber To The Home » qui garantit un débit important de l'ordre du Gigabit/s. Les nœuds se présentent sous la forme de terminaux informatiques aptes à router des flux de données sur le réseau maillé. Le nœud N1 est par exemple une passerelle résidentielle ou domestique, ou plus généralement une passerelle d'entrée dans un réseau local, par exemple d'entreprise. With reference to FIG. 1, a meshed communication network 1 comprises six nodes N1 -N6, interconnected by wire links of the same nature of the ethernet type, each link having the same metric. The N1 node is connected to the Internet 5 by a link 6 of the FTTH type for "Fiber To The Home" which guarantees a high rate of the order of Gigabit / s. The nodes are in the form of computer terminals able to route data streams on the mesh network. Node N1 is for example a residential or home gateway, or more generally an input gateway in a local network, for example corporate.
Chaque nœud N1 -N6 possède une table de topologie, qui lui est propre et dont le contenu est identique à celui des tables des autres nœuds, dans laquelle la topologie du réseau est définie. Comme indiqué précédemment, chaque lien actif est répertorié avec sa métrique dans la table de topologie. Dans cet exemple, les liens entre les nœuds sont tous actifs. Chaque nœud N1 -N6 possède également une table de routage, qui lui est propre, dans laquelle les chemins pour atteindre chaque nœud du réseau sont définis. Comme indiqué précédemment, un chemin est défini par la séquence de liens et de nœuds par lesquels les données circulent dans le réseau de communication. La table de routage d'un nœud est construite à partir de la table de topologie dudit nœud. Un chemin de la table de routage comprend l'identifiant du premier lien à utiliser, la métrique de bout en bout du chemin ainsi que l'indication d'une surcharge d'un lien quelconque sur ce chemin. Each node N1 -N6 has its own topology table whose content is identical to that of the tables of the other nodes, in which the topology of the network is defined. As previously stated, each active link is listed with its metric in the topology table. In this example, the links between the nodes are all active. Each node N1 -N6 also has a routing table of its own, in which the paths to reach each node of the network are defined. As previously indicated, a path is defined by the sequence of links and nodes through which data flows in the communication network. The routing table of a node is constructed from the topology table of said node. A route in the routing table includes the identifier of the first link to use, the end-to-end metric of the path, and the indication of an overload of any link on that path.
Un premier flux de données, désigné F1 sur la figure 1 , est émis par le nœud N5 du réseau maillé 1 à destination du nœud N4. La table de routage du nœud N5 indique que pour atteindre le nœud N4, le premier flux de données F1 doit être acheminé par le nœud N2 et qu'aucun lien saturé n'est détecté sur le chemin menant à la destination N4. Comme tous les liens sont actifs sur le chemin N5/N4, le premier flux F1 est transmis sur ce chemin par le nœud N5. Dans cette réalisation, chaque nœud N1 -N6 mesure sur ses liens un paramètre de charge du lien. On entend par paramètre de charge le rapport d'une mesure de la capacité utilisée par rapport à la capacité maximale pouvant être supportée par ledit lien. A titre d'exemple, pour un lien sans fil du type WiFi, le paramètre de charge peut correspondre au pourcentage d'occupation de la bande passante dudit lien par un flux de données. A first data stream, designated F1 in FIG. 1, is sent by the node N5 of the mesh network 1 to the node N4. The routing table of the node N5 indicates that to reach the node N4, the first data stream F1 must be routed by the node N2 and that no saturated link is detected on the path leading to the destination N4. As all the links are active on the path N5 / N4, the first stream F1 is transmitted on this path by the node N5. In this embodiment, each node N1-N6 measures on its links a load parameter of the link. By load parameter is meant the ratio of a measurement of the capacity used to the maximum capacity that can be supported by said link. By way of example, for a wireless link of the WiFi type, the load parameter may correspond to the percentage of the bandwidth of said link being occupied by a data stream.
Ainsi, à titre d'exemple, le nœud N5 mesure le paramètre de charge du lien [N5, N2] à intervalles de temps réguliers. De même, le nœud N1 mesure le paramètre de charge des liens [N1 , N3] et [N1 , N2]. Toujours à titre d'exemple, le paramètre de charge mesuré pour chacun des liens par lequel passe le premier flux F1 est égal à 40%. Autrement dit, dans un mode de réalisation particulier où le paramètre de charge est fonction du débit du lien, le débit du premier flux F1 utilise 40% du débit maximal autorisé sur chacun des liens. Thus, by way of example, the node N5 measures the load parameter of the link [N5, N2] at regular time intervals. Similarly, the node N1 measures the load parameter of the links [N1, N3] and [N1, N2]. Still as an example, the load parameter measured for each of the links through which the first stream F1 passes is equal to 40%. In other words, in a particular embodiment where the load parameter is a function of the link bit rate, the bit rate of the first F1 stream uses 40% of the maximum bit rate allowed on each link.
Selon le procédé selon l'invention, un nœud compare le paramètre de charge mesuré à un seuil de surcharge M prédéterminé. A titre d'exemple, le seuil de surcharge est ici égal à 75% de manière à attribuer à un lien un état de surcharge « OVERLOAD » lors du dépassement du seuil de surcharge M tout en évitant que ledit lien soit saturé lors du dépassement du seuil de surcharge M. Autrement dit, si un lien est considéré saturé quand son paramètre de charge est égal à 95%, un seuil de surcharge égal à 75% permet de ménager une marge de charge (de l'ordre de 20%). Grâce à cette marge, le lien peut accepter un flux additionnel de données qui modifie l'état du lien sans pour autant saturer le lien. According to the method according to the invention, a node compares the measured load parameter with a predetermined overload threshold M. By way of example, the overload threshold is here equal to 75% so as to attribute to a link an overload state "OVERLOAD" when the overload threshold M is exceeded while avoiding that said link is saturated when the overflow is exceeded. overload threshold M. In other words, if a link is considered saturated when its load parameter is equal to 95%, an overload threshold equal to 75% allows a load margin (of the order of 20%). With this margin, the link can accept an additional flow of data that changes the state of the link without saturating the link.
Suite à rémission du premier flux F1 , aucun des paramètres de charge mesuré par les nœuds N1 - N6 ne dépasse le seuil de surcharge M, les tables de topologie et de routage des nœuds ne sont pas modifiées. Un deuxième flux de données, désigné F2 sur la figure 1 , est émis par le nœud N2 du réseau maillé 1 à destination du nœud N4. La table de routage du nœud N2 indique que pour atteindre le nœud N4, le deuxième flux de données F2 doit être acheminé par le nœud N1 . Comme tous les liens sont actifs sur le chemin N2/N4, le deuxième flux F2 est transmis sur ce chemin. Following the emission of the first stream F1, none of the load parameters measured by the nodes N1 - N6 exceeds the overload threshold M, the topology and routing tables of the nodes are not modified. A second data stream, designated F2 in FIG. 1, is sent by the node N2 of the mesh network 1 to the node N4. The routing table of the node N2 indicates that to reach the node N4, the second data stream F2 must be routed by the node N1. As all the links are active on the N2 / N4 path, the second stream F2 is transmitted on this path.
Le nœud N5 recalcule le paramètre de charge sur le lien [N5, N2] qui ne varie pas suite à l'émission du deuxième flux F2 étant donné que le deuxième flux F2 ne circule pas sur ce lien. Le nœud N1 recalcule le paramètre de charge des liens [N1 , N3] et [N1 , N2]. Comme le premier flux F1 et le deuxième flux F2 circulent sur le lien [N1 , N3], un paramètre de charge égal à 80% est mesuré par le nœud N1 . The node N5 recalculates the load parameter on the link [N5, N2] which does not vary following the transmission of the second stream F2 since the second stream F2 does not circulate on this link. The node N1 recalculates the load parameter of the links [N1, N3] and [N1, N2]. As the first stream F1 and the second stream F2 flow on the link [N1, N3], a load parameter equal to 80% is measured by the node N1.
Suite à l'émission du deuxième flux F2, le paramètre de charge de chaque lien est comparé au seuil de surcharge M égal à 75%. Le lien [N1 , N3] qui possède un paramètre de charge égal à 80%, supérieur à 75%, est déclaré en surcharge « OVERLOAD » tandis que les autres liens demeurent actifs « UP ». Following the transmission of the second stream F2, the load parameter of each link is compared to the overload threshold M equal to 75%. The link [N1, N3] which has a load parameter equal to 80%, greater than 75%, is declared overloaded "OVERLOAD" while the other links remain active "UP".
Le nœud N1 met à jour sa table de topologie pour indiquer que le lien [N1 , N3] possède un état de surcharge « OVERLOAD » . A cet effet, l'état du lien [N1 , N3] passe de « UP » à « OVERLOAD » dans la table de topologie du nœud N1 . The node N1 updates its topology table to indicate that the link [N1, N3] has an overload state "OVERLOAD". For this purpose, the state of the link [N1, N3] changes from "UP" to "OVERLOAD" in the topology table of the node N1.
Le nœud N1 diffuse également cette information relative à l'état de surchage du lien [N1 , N3] aux autres nœuds du réseau 1 afin que ces derniers mettent à jour leurs tables de topologie. Ainsi, après diffusion, tous les nœuds du réseau possèdent la même table de topologie. A titre d'exemple, le nœud N1 diffuse aux autres nœuds du réseau 1 un message de topologie comprenant un champ identifiant le lien [N1 , N3], un champ relatif à la métrique du lien et un champ relatif à l'état de surcharge du lien [N1 , N3]. Les nœuds N2-N6 destinataires du message de topologie mettent à jour leur table de topologie de manière similaire au nœud NI .Les tables de routage des nœuds N1 -N6 sont ensuite mises à jour à partir des tables de topologie de manière à indiquer les chemins en surcharge. The node N1 also diffuses this information relating to the overload status of the link [N1, N3] to the other nodes of the network 1 so that the latter update their topology tables. Thus, after broadcast, all the nodes of the network have the same topology table. By way of example, the node N1 broadcasts to the other nodes of the network 1 a topology message comprising a field identifying the link [N1, N3], a field relating to the metric of the link and a field relating to the state of overloading. of the link [N1, N3]. The N2-N6 destination nodes of the topology message update their topology table in a manner similar to the NI node .The N1 -N6 node routing tables are then updated from the topology tables to indicate paths. overloaded.
La table de routage de N1 indique en particulier que le chemin menant au nœud N4 est en surcharge. Les chemins de la table de routage qui comportent un chemin avec un lien en surcharge sont qualifiés de chemins en surcharge. The routing table of N1 indicates in particular that the path leading to node N4 is overloaded. Routes in the routing table that have a path with an overloaded link are called overloaded paths.
Grâce au seuil de surcharge M égal à 75%, l'admission du deuxième flux de données F2 permet de dépasser le seuil de surcharge M (paramètre de charge supérieur à 75%) sans saturation (paramètre de charge inférieur à 95%). Dans ce mode de mise en œuvre de l'invention, lorsqu'un nœud achemine un flux de données sur un chemin de sa table de routage, le nœud mémorise dans sa table de routage le flux de données en associant l'identifiant du flux de données au chemin sur lequel il est acheminé. Ainsi, en référence à la figure 1 , la table de routage de N1 comprend, en outre des champs déjà présentés, une colonne dans laquelle les flux de données F1 et F2 émis sont identifiés. With the overload threshold M equal to 75%, the admission of the second data stream F2 makes it possible to exceed the overload threshold M (load parameter greater than 75%) without saturation (load parameter less than 95%). In this embodiment of the invention, when a node routes a data stream on a path of its routing table, the node stores in its routing table the data flow by associating the identifier of the flow of data. data to the path on which it is routed. Thus, with reference to FIG. 1, the routing table of N1 furthermore includes fields already presented, a column in which the data streams F1 and F2 sent are identified.
Le premier flux F1 et le deuxième flux F2, mis en mémoire dans la table de routage du nœud N1 , circulent sur le lien [N1 , N3] préalablement à ce que le lien soit déclaré en surcharge. Les flux F1 , F2 sont considérés comme des flux autorisés et le changement d'état du lien n'affecte pas le routage des flux F1 , F2. Ainsi, lorsque des paquets de données du flux de données F2 doivent être acheminés par le nœud N1 à destination du nœud N4, les paquets sont acheminés par le nœud N3 sans tenir compte de l'état de surcharge du lien [N1 , N3]. The first stream F1 and the second stream F2, stored in the routing table of the node N1, circulate on the link [N1, N3] before the link is declared overloaded. The flows F1, F2 are considered as authorized flows and the change of state of the link does not affect the routing of the streams F1, F2. Thus, when data packets of the data stream F2 must be routed by the node N1 to the node N4, the packets are routed by the node N3 without taking into account the overload state of the link [N1, N3].
Un troisième flux de données, désigné F3 sur la figure 1 , est émis par le nœud N1 du réseau maillé 1 à destination du nœud N6. La table de routage du nœud N1 indique que pour atteindre le nœud N6, le troisième flux de données F3 doit être acheminé par le nœud N3. Comme le lien [N1 , N3] est en surcharge « OVERLOAD » et que le réseau maillé 1 est un réseau mono-chemin, aucun autre chemin n'est disponible pour contourner le lien en surcharge et le troisième flux F3 n'est pas acheminé par le nœud N1 . Autrement dit, le troisième flux de données F3 est rejeté car il ne peut pas être acheminé jusqu'à sa destination sans emprunter un chemin en surcharge. A third data stream, designated F3 in FIG. 1, is sent by the node N1 of the mesh network 1 to the node N6. The routing table of the node N1 indicates that to reach the node N6, the third data stream F3 must be routed by the node N3. Since the link [N1, N3] is overloaded "OVERLOAD" and the mesh network 1 is a single-path network, no other path is available to bypass the overload link and the third stream F3 is not routed by the node N1. In other words, the third data stream F3 is rejected because it can not be routed to its destination without borrowing an overloaded path.
Le procédé de routage selon l'invention permet, grâce à son état de surcharge, de contrôler l'admission des flux de données dans le réseau maillé. Seuls les flux qui circulaient sur un lien préalablement à la modification de son état sont autorisés. Seuls les flux autorisés peuvent circuler sur les liens en surcharge, tout flux additionnel non autorisé étant rejeté. Ainsi, le lien en surcharge [N1 , N3] n'est pas saturé et aucune donnée n'est perdue sur le lien en surcharge [N1 , N3]. On augmente ainsi la qualité de service du réseau maillé. The routing method according to the invention makes it possible, thanks to its state of overload, to control the admission of data streams into the mesh network. Only flows that circulated on a link prior to changing its state are allowed. Only authorized flows can flow over overload links, any unauthorized additional flows being rejected. Thus, the overload link [N1, N3] is not saturated and no data is lost on the overload link [N1, N3]. This increases the quality of service of the mesh network.
Selon un aspect de l'invention, un nœud compare le paramètre de charge dudit lien en surcharge à un seuil actif prédéterminé N. A titre d'exemple, le seuil actif prédéterminé est égal à 60%. Si le paramètre de charge dudit lien est inférieur audit seuil actif N, le lien n'est plus considéré en surcharge « OVERLOAD » et retrouve un état actif « UP ». Le nœud diffuse un message de topologie pour informer les autres nœuds du réseau que le lien est à l'état actif. Les tables de topologie et de routage desdits nœuds sont ensuite mises à jour. According to one aspect of the invention, a node compares the load parameter of said overload link with a predetermined active threshold N. For example, the predetermined active threshold is equal to 60%. If the load parameter of said link is less than said active threshold N, the link is no longer considered overloaded "OVERLOAD" and found an active state "UP". The node broadcasts a topology message to inform other nodes in the network that the link is in the active state. The topology and routing tables of said nodes are then updated.
Comme le seuil actif N est distinct du seuil de surcharge M, on évite que l'état du lien soit modifié de manière intempestive quand le lien possède un paramètre de charge proche du seuil de surcharge M. Grâce au seuil actif N, une fois que le lien n'est plus en surcharge, il devient de nouveau opérationnel et l'acheminement de nouveaux flux de données sur le réseau maillé via ce lien est permis. La gestion de l'état de surcharge est dynamique grâce au seuil de surcharge M et au seuil actif N. Cela permet avantageusement d'éviter un basculement oscillatoire entre les deux états de lien. As the active threshold N is distinct from the overload threshold M, it prevents the state of the link is inadvertently modified when the link has a load parameter close to the overload threshold M. Thanks to the active threshold N, once the link is no longer overloaded, it becomes operational again and the routing of new data streams on the mesh network via this link is allowed. The management of the overload condition is dynamic thanks to the overload threshold M and to the active threshold N. This advantageously avoids oscillatory tilting between the two link states.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, on pourrait également envisager, à titre de variante, que le seuil actif N et le seuil de surcharge M soient identiques. In a particular embodiment of the invention, it could also be envisaged, alternatively, that the active threshold N and the overload threshold M are identical.
En référence à la figure 2, un réseau de communication maillé 2 comprend quatre nœuds Q1 -Q4, les liens [Q1 , Q2] et [Q2, Q4] étant formés par un lien éthernet (représenté par un trait simple continu), le lien [Q3, Q4] étant formé par une liaison dite à courant porteur en ligne dit CPL (représenté par un trait double continu) tandis que les autres liens sont des liaisons sans fil (représentés par un trait simple discontinu) qui sont basées sur la norme de réseau radioélectrique IEEE 802.1 1 et ses évolutions, regroupées sous l'appellation WiFi « Wireless Fidelity ». With reference to FIG. 2, a meshed communication network 2 comprises four nodes Q1 -Q4, the links [Q1, Q2] and [Q2, Q4] being formed by an ethernet link (represented by a single continuous line), the link [Q3, Q4] being formed by a so-called CPL line link (represented by a continuous double line) while the other links are wireless links (represented by a single broken line) which are based on the standard radio network IEEE 802.1 1 and its evolutions, grouped under the name WiFi "Wireless Fidelity".
Dans le réseau de la figure 2, les liens ne possèdent pas la même métrique, un lien éthernet étant meilleur qu'un lien CPL qui est lui-même meilleur qu'un lien WiFi au sens de la métrique particulière considérée ici. In the network of Figure 2, the links do not have the same metric, an Ethernet link being better than a CPL link which is itself better than a WiFi link in the sense of the particular metric considered here.
Chaque nœud Q1 -Q4 possède sa propre table de topologie et sa propre table de routage dans laquelle les chemins pour atteindre chaque nœud du réseau sont définis avec l'état de surcharge de chaque chemin. Dans cet exemple, les liens entre les nœuds sont tous actifs. Each Q1-Q4 node has its own topology table and its own routing table in which the paths to reach each node of the network are defined with the overload status of each path. In this example, the links between the nodes are all active.
Un premier flux de données, désigné F1 sur la figure 1 , est émis par le nœud Q3 du réseau maillé 2 à destination du nœud Q4. Pour atteindre le nœud Q4, le premier flux de données F1 peut passer successivement : A first data stream, designated F1 in FIG. 1, is sent by the node Q3 of the mesh network 2 to the node Q4. To reach the node Q4, the first data stream F1 can pass successively:
- par les nœuds Q3 et Q4 via le lien CPL [Q3, Q4] qui est actif, ou by the nodes Q3 and Q4 via the CPL link [Q3, Q4] which is active, or
par les nœuds Q3, Q2 et Q4 via le lien WiFi [Q3, Q2] et le lien Ethernet [Q2, Q4] qui sont actifs.  by the nodes Q3, Q2 and Q4 via the WiFi link [Q3, Q2] and the Ethernet link [Q2, Q4] which are active.
Comme la métrique du lien CPL [Q3, Q4] est meilleure que celle du lien WiFi [Q3, Q2], la table de routage du nœud Q3 indique que pour atteindre le nœud Q4, les données doivent être acheminées par le lien CPL [Q3, Q4] considéré comme le meilleur chemin. Since the metric of the CPL link [Q3, Q4] is better than that of the WiFi link [Q3, Q2], the routing table of the Q3 node indicates that to reach the node Q4, the data must be routed by the CPL link [Q3 , Q4] considered the best path.
Le nœud Q3 mesure le paramètre de charge sur le lien [Q3, Q4] suite à l'émission du premier flux F1 . Le débit du premier flux F1 utilise 40% du débit maximal autorisé sur le lien [Q3, Q4]. Le paramètre de charge du lien [Q3, Q4] est comparé au seuil de surcharge M, égal à 75%. The node Q3 measures the load parameter on the link [Q3, Q4] following the transmission of the first stream F1. The flow rate of the first stream F1 uses 40% of the maximum flow allowed on the link [Q3, Q4]. The load parameter of the link [Q3, Q4] is compared to the overload threshold M, equal to 75%.
Aucun des paramètres de charge des nœuds ne dépassant le seuil de surcharge M, les états de charge des liens de la table de topologie ne sont pas modifiés, les liens demeurant à l'état actif. Dans la table de routage du nœud Q3, l'identifiant du premier flux F1 est mémorisé et associé au chemin menant au nœud Q4 passant par le lien [Q3-Q4]. Un deuxième flux de données F2 est émis par le nœud Q3 du réseau maillé 2 à destination du nœud Q4. Pour les mêmes raisons que citées précédemment pour le routage du premier flux de données F1 , comme tous les liens sont actifs, le deuxième flux F2 est acheminé sur le lien [Q3, Q4]. None of the load parameters of the nodes exceeding the overload threshold M, the load states of the links of the topology table are not modified, the links remaining in the active state. In the routing table of the node Q3, the identifier of the first stream F1 is stored and associated with the path leading to the node Q4 passing through the link [Q3-Q4]. A second data stream F2 is sent by the node Q3 of the mesh network 2 to the node Q4. For the same reasons as mentioned above for the routing of the first data stream F1, as all the links are active, the second stream F2 is routed on the link [Q3, Q4].
Le premier flux F1 et le deuxième flux F2 circulent sur le lien [Q3, Q4] ce qui modifie le paramètre de charge qui est maintenant égal à 80%. Suite à l'émission du deuxième flux F2, le paramètre de charge de chaque lien est comparé au seuil de surcharge M égal à 75%. Le lien [Q3, Q4] qui possède un paramètre de charge égal à 80%, supérieur à 75%, est déclaré en surcharge « OVERLOAD » tandis que les autres liens demeurent actifs « UP » . The first stream F1 and the second stream F2 circulate on the link [Q3, Q4] which modifies the load parameter which is now equal to 80%. Following the transmission of the second stream F2, the load parameter of each link is compared to the overload threshold M equal to 75%. The link [Q3, Q4] which has a load parameter equal to 80%, greater than 75%, is declared overloaded "OVERLOAD" while the other links remain active "UP".
Le nœud Q3 émet un message de topologie pour informer les autres nœuds que le lien [Q3, Q4] est en surcharge. Les nœuds du réseau 2 mettent à jour leur table de topologie ainsi que leur table de routage. The node Q3 sends a topology message to inform the other nodes that the link [Q3, Q4] is overloaded. Network nodes 2 update their topology table and their routing table.
A titre d'exemple, la table de routage du nœud Q3 est modifiée de manière à ce que le chemin menant au nœud Q4 passant par le lien [Q3, Q4] soit déclaré en surcharge « OVERLOAD ». Dans la table de routage du nœud Q3, l'identifiant du deuxième flux F2 est mémorisé et associé au chemin sur lequel il circule. By way of example, the routing table of the node Q3 is modified so that the path leading to the node Q4 passing through the link [Q3, Q4] is declared overloaded "OVERLOAD". In the routing table of the node Q3, the identifier of the second stream F2 is stored and associated with the path on which it flows.
Comme présenté précédemment, le premier flux F1 et le deuxième flux F2 qui circulent déjà sur le lien en surcharge sont considérés comme des flux autorisés dans les tables de routage des nœuds Q3 et Q4 et le changement d'état du lien CPL [Q3, Q4] n'affecte pas le routage des flux F1 , F2. As previously presented, the first stream F1 and the second stream F2 already circulating on the overload link are considered as authorized flows in the routing tables of the nodes Q3 and Q4 and the state change of the link CPL [Q3, Q4 ] does not affect the routing of flows F1, F2.
Un troisième flux de données, désigné F3 sur la figure 2, est émis par le nœud Q3 du réseau maillé 2 à destination du nœud Q4. Comme le chemin comprenant le lien [Q3, Q4] est en surcharge, le troisième flux F3 ne peut pas être acheminé par le lien [Q3, Q4] car cela entraînerait sa saturation. A third data stream, designated F3 in FIG. 2, is sent by the node Q3 of the mesh network 2 to the node Q4. As the path comprising the link [Q3, Q4] is overloaded, the third stream F3 can not be routed by the link [Q3, Q4] because this would cause its saturation.
En consultant sa table de topologie, le nœud Q3 constate qu'un autre chemin est disponible pour contourner le lien en surcharge, en particulier, le chemin passant par les nœuds Q3, Q2 et Q4. A partir de sa table de topologie, le nœud Q3 calcule un nouveau chemin menant nœud Q4 en considérant que les liens en surcharge de la table de topologie sont des liens inactifs. L'algorithme de formation de chemins, par exemple un algorithme du type Djikstra, sera modifié afin de conserver dans la table de routage les chemins sur lesquels circule un flux de données et calculer un chemin de contournement des liens en surcharge pour atteindre une destination donnée. By consulting its topology table, the node Q3 notes that another path is available to bypass the overload link, in particular, the path passing through the nodes Q3, Q2 and Q4. From its topology table, the node Q3 calculates a new path leading to node Q4 considering that the overload links of the topology table are inactive links. The path formation algorithm, for example an algorithm of the type Djikstra, will be modified in order to keep in the routing table the paths on which a data flow circulates and calculate an overload link bypass path to reach a given destination. .
Ainsi, à titre d'exemple, comme des flux de données F1 , F2 circulent sur le lien [Q3-Q4], la table de routage de Q3 conserve le chemin menant à Q4 via le lien [Q3-Q4]. Néanmoins, comme ce chemin est en surcharge, la table de routage comporte également un chemin de contournement menant à Q4 via le lien [Q3-Q2]. Thus, by way of example, as data streams F1, F2 flow over the link [Q3-Q4], the routing table of Q3 keeps the path leading to Q4 via the link [Q3-Q4]. Nevertheless, as this path is overloaded, the routing table also has a bypass path leading to Q4 via the link [Q3-Q2].
Le procédé de routage selon l'invention permet, grâce à son état de surcharge « OVERLOAD », d'utiliser toute la capacité du réseau pour permettre de tirer profit de tous les liens et ainsi augmenter le volume et le débit de données pouvant être transmis entre les nœuds Q3 et Q4. The routing method according to the invention makes it possible, thanks to its overload state "OVERLOAD", to use all the capacity of the network to make it possible to take advantage of all the links and thus increase the volume and the data rate that can be transmitted. between nodes Q3 and Q4.
Dans le réseau maillé 2, lorsqu'un lien est en surcharge « OVERLOAD », une étape de sélection des flux prioritaires à émettre peut être mise en œuvre, seules les flux prioritaires étant émis sur le lien en surcharge, les flux de priorité moindre étant transmis par les autres chemins qui ne sont pas en surcharge. In the mesh network 2, when a link is overloaded "OVERLOAD", a step of selecting the priority streams to be sent can be implemented, only the priority streams being transmitted over the link in overload, the flows of lesser priority being transmitted by other paths that are not overloaded.
Le procédé selon l'invention peut s'intégrer à tout type de protocole de routage existant pour permettre d'améliorer la qualité de service d'un réseau maillé. The method of the invention can integrate with any type of existing routing protocol to improve the quality of service of a mesh network.
Le procédé selon l'invention trouve une application avantageuse dans les réseaux locaux (domestiques ou d'entreprises) comprenant différents terminaux de natures différentes (télévision, ordinateur portable, station multimédia, ordinateur de bureau, etc.) reliés entre eux par les liens de natures différentes (Ethernet, WiFi 802.1 1 a, WiFi 802.1 1 η, CPL, etc.). The method according to the invention finds an advantageous application in local networks (domestic or business) comprising different terminals of different natures (television, laptop, multimedia station, desktop computer, etc.) interconnected by the links of different natures (Ethernet, WiFi 802.1 1a, WiFi 802.1 1 η, CPL, etc.).
A titre d'exemple, le procédé selon l'invention peut être intégré à un protocole de routage à états de liens optimisé dit protocole OLSR pour « Optimized Link State Routing » connu de l'homme du métier. Le protocole OLSR est un protocole de couche réseau (couche 3 du modèle OSI) défini dans la norme RFC 3626. For example, the method according to the invention can be integrated with an optimized link state routing protocol called OLSR protocol for "Optimized Link State Routing" known to those skilled in the art. OLSR is a network layer protocol (layer 3 of the OSI model) defined in RFC 3626.
Le protocole OLSR est défini pour permettre de s'interfacer avec des nœuds comportant des interfaces sans fil ce qui est une particularité des réseaux locaux classiques. Néanmoins, d'autres protocoles de routage pourraient également être utilisés pour des réseaux locaux. De manière classique, le protocole OLSR se base sur des liens à deux états: « UP » et « DOWN ». Les deux états « UP » et « DOWN » sont intégrés dans le fonctionnement du protocole d'une manière implicite. Au cours de l'étape de formation des tables de topologie des nœuds du réseau, les nœuds diffusent des messages de topologie, dits messages TC pour « Topolgy Control », pour déclarer des liens actifs. A titre d'exemple, un message de topologie TC est représenté sur la figure 4 et comprend, un champ avec le numéro de séquence de message MSN pour « Message Séquence Number », un champ avec le numéro de sous-séquence de message MSSN pour « Message SubSystem Number », un champ de métrique correspondant ici à un nombre de sauts HC pour « hop count », un champ réservé « Reserve », un champ avec l'adresse d'origine OA pour « Originator Address » et des champs d'adresse de sélection de relais multipoint MRSA pour « Multipoint Relay Selector Address ». L'ensemble des champs du message de topologie TC sont définis en détails à la section 9 de la norme RFC 3626. Selon l'invention, le message de topologie comprend en outre un état de surcharge du lien « OVERLOAD » qui est renseigné dans le champ réservé comme illustré sur la figure 4. Après réception d'un message de topologie TC par un nœud destinataire, ce dernier met à jour sa table de topologie pour y inclure le lien actif et un compte à rebours est déclenché. Si aucun message TC ne réactualise cette information avant l'expiration du compte à rebours, le lien est considéré comme inactif « DOWN » et est supprimé de la table de topologie du nœud destinataire. Si un autre message TC concernant le lien en question est reçu, le lien demeure à l'état actif « UP » et le compte à rebours est réinitialisé. La table de topologie de chaque nœud est ainsi mise à jour en échangeant des messages TC à intervalles de temps réguliers. Avec la table de topologie obtenue, un nœud du réseau maillé peut former sa table de routage. The OLSR protocol is defined to allow to interface with nodes with wireless interfaces which is a particularity of conventional local networks. However, other routing protocols could also be used for LANs. Conventionally, the OLSR protocol is based on two-state links: "UP" and "DOWN". The two states "UP" and "DOWN" are integrated in the operation of the protocol in an implicit manner. During the training step of the topology tables of the nodes of the network, the nodes broadcast topology messages, called TC messages for "Topolgy Control", to declare active links. For example, a topology message TC is shown in Figure 4 and includes, a field with the MSN message sequence number for "Message Sequence Number", a field with the message sub-sequence number MSSN for "Message SubSystem Number", a metric field corresponding here to a hop count HC for "hop count", a reserved field "Reserve", a field with the original address OA for "Originator Address" and fields d MRSA multipoint relay selection address for "Multipoint Relay Selector Address". The set of fields of the TC topology message are defined in detail in section 9 of RFC 3626. According to the invention, the topology message further comprises an overload state of the "OVERLOAD" link which is entered in the reserved field as illustrated in FIG. of a TC topology message by a destination node, the latter updates its topology table to include the active link and a countdown is triggered. If no TC message updates this information before the countdown expires, the link is considered as inactive "DOWN" and is removed from the topology table of the destination node. If another TC message regarding the link in question is received, the link remains in the active state "UP" and the countdown is reset. The topology table of each node is thus updated by exchanging TC messages at regular time intervals. With the obtained topology table, a node of the mesh network can form its routing table.
A titre d'exemple, un réseau de communication maillé multipoint 3 installé dans un domicile d'un particulier est représenté sur la figure 3. Le réseau local 3 comporte une passerelle domestique T1 qui est agencée pour relier le réseau domestique 3 au réseau internet 5 par une liaison 6 du type FTTH qui garantit un débit important de l'ordre du Gigabit/s. By way of example, a multipoint mesh communication network 3 installed in a home of an individual is shown in FIG. 3. The local network 3 comprises a home gateway T1 which is arranged to connect the home network 3 to the Internet network 5 by a link 6 of the FTTH type which guarantees a high rate of the order of Gigabit / s.
Le réseau local 3 comporte en outre un décodeur de télévision « set-top box » T2 qui est relié à la passerelle domestique T1 par deux liens L1 , L2 qui correspondent respectivement à des liens WiFi 802.1 1 η et 802.1 1 a qui sont indépendants. Autrement dit, la passerelle domestique T1 et la set-top box T2 forment deux nœuds du réseau local 3 reliés par deux liens L1 , L2. The local network 3 further comprises a set-top box TV decoder T2 which is connected to the home gateway T1 by two links L1, L2 which respectively correspond to WiFi links 802.1 1 η and 802.1 1 a which are independent. In other words, the home gateway T1 and the set-top box T2 form two nodes of the local network 3 connected by two links L1, L2.
Dans cet exemple, la set-top box T2 est reliée, d'une part, à un ordinateur de bureau 9 se situant à l'étage du domicile et, d'autre part, à un téléviseur 8 se situant au rez-de-chaussée du domicile. In this example, the set-top box T2 is connected, on the one hand, to a desktop computer 9 located on the floor of the home and, on the other hand, to a television set 8 located on the ground floor. floor of the home.
La passerelle domestique T1 est, pour sa part, reliée à un serveur multimédia 7 situé également au rez-de-chaussée du domicile. L'avantage des liens WiFi L1 , L2 est que la passerelle domestique T1 et le serveur multimédia 7 peuvent être distants de la set-top box T2. En particulier, les terminaux peuvent être situés dans des pièces différentes. The home gateway T1 is, for its part, connected to a multimedia server 7 also located on the ground floor of the home. The advantage of the WiFi links L1, L2 is that the T1 home gateway and the multimedia server 7 can be distant from the T2 set-top box. In particular, the terminals may be located in different rooms.
Dans cet exemple, la passerelle domestique T1 et la set-top box T2 sont fournies par un opérateur de télécommunication et mettent en œuvre un protocole de routage OLSR à trois états selon l'invention dans le réseau local 3. In this example, the T1 home gateway and the T2 set-top box are provided by a telecommunication operator and implement a tri-state OLSR routing protocol according to the invention in the local network 3.
Comme cela sera détaillé par la suite, la passerelle domestique T1 comporte des moyens agencés pour mesurer le paramètre de charge sur les deux liens L1 , L2 sans fil, des moyens de comparaison du paramètre de charge mesuré à un seuil de surcharge prédéterminé et des moyens de diffusion à au moins certains nœuds dudit réseau d'une information relative audit état de surcharge dudit lien. La passerelle domestique T1 possède comme adresse IP 192.168.0.1 et diffuse des messages de topologie TC aux autres nœuds du réseau domestique 3 afin de construire la table de topologie du réseau. Selon l'invention, le message de topologie TC comprend une information relative à l'état de surcharge dudit lien qui est définie dans le champ réservé dudit message TC comme représenté sur la figure 4. As will be detailed below, the home gateway T1 comprises means arranged to measure the load parameter on the two wireless links L1, L2, means for comparing the load parameter measured at a predetermined overload threshold and means broadcasting to at least some nodes of said network information relating to said overload state of said link. The T1 home gateway has as IP address 192.168.0.1 and broadcasts TC topology messages to the other nodes of the home network 3 in order to build the network topology table. According to the invention, the topology message TC comprises information relating to the state of overload of said link which is defined in the reserved field of said message TC as represented in FIG. 4.
Dans cet exemple, le réseau local 3 ne comporte que deux nœuds T1 , T2 qui comportent chacun une table de topologie construite par échange de messages de topologie TC. In this example, the local network 3 comprises only two nodes T1, T2 which each comprise a topology table constructed by exchanging TC topology messages.
Comme indiqué dans le tableau 1 représenté ci-dessous, la table de topologie de la passerelle domestique T1 possède une ligne par lien. A titre d'exemple, la première ligne de la table de topologie correspond au lien L1 et indique que la set-top box T2, d'adresse IP 192.168.0.2, est reliée à la passerelle domestique par une interface réseau d'adresse 10.0.0.2 et dont l'état est actif « UP ». En comparaison à une table de topologie classique, la table de topologie selon l'invention est enrichie par une colonne supplémentaire indiquant l'état de surcharge du lien référencé « T link state » dans le tableau 1 . As shown in Table 1 shown below, the topology table of the T1 home gateway has one line per link. As an example, the first line of the topology table corresponds to the link L1 and indicates that the set-top box T2, of IP address 192.168.0.2, is connected to the home gateway by a network interface of address 10.0 .0.2 and whose status is active "UP". In comparison with a conventional topology table, the topology table according to the invention is enriched by an additional column indicating the overload status of the link referenced "T link state" in Table 1.
Tableau 1 : Table de topologie de la passerelle domestique T1  Table 1: Topology table of the T1 home gateway
A partir de la table de topologie représentée ci-dessus, la passerelle domestique T1 forme sa table de routage, représentée dans le tableau 2 ci-dessous, dans laquelle une ligne correspond à un chemin menant à un nœud destinataire du réseau. A titre d'exemple, la première ligne de la table de routage indique que pour atteindre la set-top box T2, d'adresse IP 192.168.0.2, un flux de données peut être acheminé à l'interface réseau 802.1 1 η d'adresse 10.0.0.2 via le lien L1 . En comparaison à une table de routage classique, la table de routage selon l'invention est enrichie par deux colonnes supplémentaires indiquant, d'une part, l'état de surcharge des chemins du réseau (« Interface Status ») et, d'autre part, l'identifiant des flux circulant sur lesdits chemins (« Flow ID »). From the topology table shown above, the home gateway T1 forms its routing table, shown in Table 2 below, in which a line corresponds to a path leading to a destination node of the network. For example, the first line of the routing table indicates that to reach the set-top box T2, IP address 192.168.0.2, a data stream can be routed to the network interface 802.1 1 η d ' address 10.0.0.2 via link L1. In comparison with a conventional routing table, the routing table according to the invention is enriched by two additional columns indicating, on the one hand, the overload status of the network paths ("Interface Status") and, on the other hand, on the other hand, the identifier of the flows flowing on said paths ("Flow ID").
Tableau 2: Table de routage de la passerelle domestique T1 avec le lien L1 à l'état UP Un premier flux F1 est émis depuis la passerelle domestique T1 vers la set-top box T2. Après consultation de sa table de routage, le premier flux F1 est acheminé par la passerelle domestique T1 sur le lien L1 qui possède une meilleure métrique que le lien L2. L'identifiant du premier flux F1 est alors mémorisé dans sa table de routage comme représenté dans le tableau 3 ci-dessous. Table 2: T1 home gateway routing table with link L1 in UP state A first F1 stream is sent from the T1 home gateway to the T2 set-top box. After consulting its routing table, the first F1 stream is routed by the T1 home gateway on the L1 link which has a better metric than the L2 link. The identifier of the first stream F1 is then stored in its routing table as shown in Table 3 below.
Tableau 3: Table de routage de la passerelle domestique T1 après mémorisation du flux F1  Table 3: T1 home gateway routing table after memorizing F1 flow
Suite à rémission du premier flux de données F1 , la charge du lien L1 augmente. La passerelle domestique T1 mesure le paramètre de charge du lien L1 qui est alors égal à 80%. La passerelle domestique T1 compare le paramètre de charge du lien L1 au seuil de surcharge M. Le lien L1 est déclaré en surcharge « OVERLOAD » tandis que les autres liens demeurent actifs « UP ». La passerelle domestique T1 met à jour sa table de topologie en indiquant que le lien est en surcharge et diffuse des messages de topologie TC pour indiquer aux autres nœuds du réseau domestique 3 que le lien L1 est en surcharge. Following the remission of the first data stream F1, the load of the link L1 increases. The home gateway T1 measures the load parameter of the link L1 which is then equal to 80%. The home gateway T1 compares the load parameter of the link L1 to the overload threshold M. The link L1 is declared overloaded "OVERLOAD" while the other links remain active "UP". The home gateway T1 updates its topology table by indicating that the link is overloaded and broadcasts TC topology messages to indicate to the other nodes of the home network 3 that the link L1 is overloaded.
A cet effet, la set-top box T2 comporte des moyens de réception des messages de topologie TC comportant l'information d'état de surcharge dudit lien émise par la passerelle domestique T1 et des moyens de mise à jour de sa table de topologie à partir de ladite information d'état de surcharge dudit lien. For this purpose, the set-top box T2 comprises means for receiving TC topology messages comprising the overload status information of said link sent by the home gateway T1 and means for updating its topology table to from said overload status information of said link.
Suite à la mise à jour de sa table de topologie, la table de routage de la passerelle domestique T1 est recalculée et le chemin menant à la set-top box T2 utilisant le lien L1 est indiquée en surcharge comme représenté sur le tableau 4 ci-dessous. Following the update of its topology table, the routing table of the T1 home gateway is recalculated and the path to the set-top box T2 using the link L1 is indicated in overload as shown in Table 4 below. below.
Tableau 4: Table de routage de la passerelle domestique T1 avec le lien L1 à l'état OVERLOAD  Table 4: T1 home gateway routing table with link L1 in OVERLOAD state
Un deuxième flux de données, désigné F2 sur la figure 3, est émis par la passerelle domestique T1 à destination de la set-top box T2. Pour acheminer le deuxième flux F2, la passerelle domestique T1 consulte sa table de routage. Comme le lien L1 est en surcharge et qu'un autre chemin est disponible pour contourner le lien en surcharge, la passerelle domestique T1 achemine le deuxième flux F2 par le deuxième lien L2. Le procédé de routage selon l'invention permet, grâce à son état surcharge, d'utiliser toute la capacité du réseau pour permettre d'augmenter le volume et le débit de données pouvant être transmis entre les nœuds T1 et T2. La passerelle domestique T1 mémorise l'identifiant du deuxième flux F2 dans sa table de routage comme représenté sur le tableau 5 ci-dessous. A second data stream, designated F2 in FIG. 3, is sent by the home gateway T1 to the set-top box T2. To route the second stream F2, the home gateway T1 consults its routing table. Since the link L1 is overloaded and another path is available to bypass the overload link, the T1 home gateway routes the second stream F2 by the second link L2. The routing method according to the invention makes it possible, thanks to its overload state, to use all the capacity of the network to make it possible to increase the volume and the data rate that can be transmitted between the nodes T1 and T2. The home gateway T1 stores the identifier of the second stream F2 in its routing table as shown in Table 5 below.
Tableau 5: Table de routage de la passerelle domestique T1 suite à la mémorisation du flux F2  Table 5: T1 home gateway routing table after storing the F2 stream
Grâce à l'invention, la passerelle domestique T1 peut communiquer avec la set-top box T2 sans saturer un des liens L1 , L2. En outre, l'émission du premier flux de données F1 n'est pas perturbée par le procédé de routage, le deuxième flux de données F2 étant émis de manière indépendante. Thanks to the invention, the home gateway T1 can communicate with the set-top box T2 without saturating one of the links L1, L2. In addition, the transmission of the first data stream F1 is not disturbed by the routing method, the second data stream F2 being transmitted independently.
De manière similaire aux autres modes de réalisation de l'invention, dans ce réseau domestique 3, lorsqu'un lien est en surcharge « OVERLOAD », une étape de sélection des flux à émettre peut être mise en œuvre, seuls les flux de données prioritaires peuvent être envoyés sur le lien en surcharge, les flux de priorité moins élevée étant transmis par les autres chemins qui ne sont pas en surcharge. De même, un seuil actif peut être défini pour mettre à jour l'état du lien en surcharge. In a manner similar to the other embodiments of the invention, in this home network 3, when a link is overloaded "OVERLOAD", a step of selecting the streams to be sent can be implemented, only the priority data streams can be sent over the overload link, with the lower priority streams being passed by the other paths that are not overloaded. Likewise, an active threshold can be set to update the state of the overloaded link.
Le procédé selon l'invention a été ici intégré à un protocole de routage qui correspond à la troisième couche du modèle OSI pour « Open Systems Interconnection » mais une intégration du procédé à un protocole de sélection de chemins, qui correspond à la deuxième couche du modèle OSI, peut se déduire de l'enseignement qui précède. The method according to the invention has here been integrated into a routing protocol that corresponds to the third layer of the OSI model for "Open Systems Interconnection" but an integration of the method with a path selection protocol, which corresponds to the second layer of the OSI model, can be deduced from the above teaching.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de routage à états de liens pour router un flux de données dans un réseau de communication maillé (1 ; 2 ; 3) comprenant une pluralité de nœuds (N1 -N6 ; Q1 -Q4 ; T1 -T2) reliés par des liens, au moins un nœud dudit réseau comportant une table de topologie qui comprend au moins un lien, dans lequel le nœud met en œuvre : A link state routing method for routing a data stream in a mesh communication network (1; 2; 3) comprising a plurality of links (N1 -N6; Q1 -Q4; T1 -T2) connected by links; at least one node of said network comprising a topology table that includes at least one link, in which the node implements:
une étape de mesure d'un paramètre de charge sur ledit lien,  a step of measuring a load parameter on said link,
une étape de comparaison du paramètre de charge mesuré à un seuil de surcharge a step of comparing the measured load parameter with an overload threshold
(M) prédéterminé, un état de surcharge étant attribué audit lien en cas de dépassement dudit seuil de surcharge (M) par ledit paramètre de charge; et une étape de diffusion à au moins certains nœuds dudit réseau d'une information relative audit état de surcharge dudit lien. (M) predetermined, an overload condition being assigned to said link if said overload threshold (M) is exceeded by said load parameter; and a step of broadcasting to at least some nodes of said network information relating to said overload state of said link.
Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le nœud met en œuvre une étape de mise à jour de sa table de topologie à partir de ladite information d'état de surcharge dudit lien. Method according to claim 1, characterized in that the node implements a step of updating its topology table from said overload status information of said link.
Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, le nœud dudit réseau comportant une table de routage, construite à partir de la table de topologie mise à jour, comprenant au moins un chemin menant à un nœud destinataire, le nœud met en œuvre une étape de mémorisation de l'état de surcharge du chemin dans la table de routage. Method according to claim 2, characterized in that, the node of said network comprising a routing table, constructed from the updated topology table, comprising at least one path leading to a destination node, the node implements a step of storing the overload status of the path in the routing table.
Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, la table de routage comportant un chemin en état de surcharge menant à un nœud destinataire, le nœud ajoute dans sa table de routage un autre chemin menant audit nœud destinataire. Method according to claim 3, characterized in that, the routing table having a path in overload state leading to a destination node, the node adds in its routing table another path leading to said destination node.
Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le nœud met en œuvre une étape de mémorisation dans sa table de routage d'un identifiant d'un flux de données circulant sur ledit chemin. Method according to claim 3, characterized in that the node implements a storage step in its routing table of an identifier of a data stream flowing on said path.
Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le nœud met en œuvre : Method according to claim 1, characterized in that the node implements:
une étape de comparaison du paramètre de charge dudit lien en surcharge à un seuil actif (N) prédéterminé, un état actif étant attribué audit lien si ledit paramètre de charge est inférieur audit seuil actif, et  a step of comparing the load parameter of said overload link with a predetermined active threshold (N), an active state being assigned to said link if said load parameter is less than said active threshold, and
une étape de mise à jour de sa table de topologie à partir d'une information d'état actif dudit lien.  a step of updating its topology table from an active state information of said link.
Procédé de routage à états de liens pour router un flux de données dans un réseau de communication maillé (1 ; 2 ; 3) comprenant une pluralité de nœuds (N1 -N6 ; Q1 -Q4 ; T1 -T2) reliés par des liens, au moins un nœud dudit réseau comportant une table de topologie qui comprend au moins un lien, dans lequel le nœud met en œuvre : une étape de réception d'une information d'état de surcharge dudit lien émise par au moins un autre nœud du réseau, et A link state routing method for routing a data stream in a mesh communication network (1; 2; 3) comprising a plurality of links (N1 -N6; Q1 -Q4; T1 -T2) connected by links; at least one node of said network comprising a topology table that includes at least one link, in which the node implements: a step of receiving an overload status information of said link transmitted by at least one other node of the network, and
une étape de mise à jour par ledit nœud de sa table de topologie, à partir de ladite information d'état de surcharge dudit lien.  a step of updating by said node of its topology table, from said overload status information of said link.
Nœud d'un réseau de communication maillé (1 ; 2 ; 3) comprenant une pluralité de nœuds (N1 -Node of a mesh communication network (1; 2; 3) comprising a plurality of nodes (N1 -
N6 ; Q1 -Q4 ; T1 -T2) reliés par des liens, le nœud comprenant : N6; Q1 -Q4; T1-T2) connected by links, the node comprising:
une table de topologie comprenant au moins un lien ;  a topology table including at least one link;
des moyens de mesure d'un paramètre de charge sur ledit lien,  means for measuring a load parameter on said link,
des moyens de comparaison du paramètre de charge mesuré à un seuil de surcharge (M) prédéterminé, un état de surcharge étant attribué audit lien en cas de dépassement dudit seuil de surcharge (M) par ledit paramètre de charge; et des moyens de diffusion à au moins certains nœuds dudit réseau d'une information relative audit état de surcharge dudit lien.  means for comparing the measured load parameter with a predetermined overload threshold (M), an overload condition being assigned to said link if said overload threshold (M) is exceeded by said load parameter; and means for broadcasting to at least some nodes of said network information relating to said overload state of said link.
Nœud d'un réseau de communication maillé (1 ; 2 ; 3) comprenant une pluralité de nœuds (N1 - N6 ; Q1 -Q4 ; T1 -T2) reliés par des liens, le nœud comprenant : Node of a meshed communication network (1; 2; 3) comprising a plurality of links (N1 - N6; Q1 -Q4; T1 -T2) connected by links, the node comprising:
une table de topologie comprenant au moins un lien ;  a topology table including at least one link;
des moyens de réception d'une information d'état de surcharge dudit lien émise par au moins un autre nœud du réseau, et  means for receiving an overload status information of said link transmitted by at least one other node of the network, and
des moyens de mise à jour de sa table de topologie à partir de ladite information d'état de surcharge dudit lien.  means for updating its topology table from said overload status information of said link.
10. Signal émis par un nœud source d'un réseau de communication maillé (1 ; 2 ; 3), comprenant une pluralité de nœuds (N1 -N6 ; Q1 -Q4 ; T1 -T2) reliés par des liens, à destination d'au moins un nœud destinataire dudit réseau (1 ; 2 ; 3), le nœud destinataire comportant une table de topologie comportant au moins un lien, le signal transportant un message de topologie destiné à la mise à jour de la table de topologie du nœud destinataire, caractérisé en ce que le message de topologie comprend un champ renseignant sur l'état de surcharge dudit lien. 10. Signal transmitted by a source node of a meshed communication network (1; 2; 3), comprising a plurality of links (N1 -N6; Q1 -Q4; T1 -T2) connected by links, destined for at least one destination node of said network (1; 2; 3), the destination node comprising a topology table including at least one link, the signal carrying a topology message for updating the topology table of the destination node; , characterized in that the topology message comprises a field indicating the overload state of said link.
1 1 . Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1 lorsque le programme est exécuté par un processeur. 1 1. A computer program comprising instructions for implementing the method of claim 1 when the program is executed by a processor.
12. Support d'enregistrement dans lequel est stocké le programme selon la revendication 1 1 12. Recording medium in which the program according to claim 1 is stored 1
13. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 7 lorsque le programme est exécuté par un processeur. 13. Computer program comprising instructions for implementing the method according to claim 7 when the program is executed by a processor.
14. Support d'enregistrement dans lequel est stocké le programme selon la revendication 13. Recording medium in which the program according to claim 13 is stored.
EP11726887A 2010-05-20 2011-05-19 Link-state routing method for routing data streams in a meshed network comprising nodes connected by three-state links Withdrawn EP2572479A1 (en)

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