FI109504B - Reitin optimointi pakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa - Google Patents

Reitin optimointi pakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa Download PDF

Info

Publication number
FI109504B
FI109504B FI971586A FI971586A FI109504B FI 109504 B FI109504 B FI 109504B FI 971586 A FI971586 A FI 971586A FI 971586 A FI971586 A FI 971586A FI 109504 B FI109504 B FI 109504B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
network
loop
atm
packet
network node
Prior art date
Application number
FI971586A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI971586A (fi
FI971586A0 (fi
Inventor
Kristian Rauhala
Original Assignee
Nokia Corp
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 Nokia Corp filed Critical Nokia Corp
Publication of FI971586A0 publication Critical patent/FI971586A0/fi
Priority to FI971586A priority Critical patent/FI109504B/fi
Priority to EP98913790A priority patent/EP0976268B1/en
Priority to DE69824568T priority patent/DE69824568D1/de
Priority to CN98804219A priority patent/CN1254485A/zh
Priority to JP54352498A priority patent/JP2002501694A/ja
Priority to PCT/FI1998/000323 priority patent/WO1998047301A2/en
Priority to US09/402,885 priority patent/US6810013B1/en
Priority to AT98913790T priority patent/ATE269625T1/de
Priority to CA002287276A priority patent/CA2287276A1/en
Priority to AU68355/98A priority patent/AU6835598A/en
Priority to ZA983092A priority patent/ZA983092B/xx
Publication of FI971586A publication Critical patent/FI971586A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI109504B publication Critical patent/FI109504B/fi

Links

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
    • H04L45/18—Loop-free operations
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/34—Modification of an existing route
    • H04W40/36—Modification of an existing route due to handover
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/20—Manipulation of established connections
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5603—Access techniques
    • H04L2012/5604—Medium of transmission, e.g. fibre, cable, radio
    • H04L2012/5607—Radio
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5619—Network Node Interface, e.g. tandem connections, transit switching
    • H04L2012/562—Routing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

1 109504
Reitin optimointi pakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa
Keksinnön alue
Keksintö liittyy yhteydellisiin pakettipohjaisiin tietoliikenneverkkoihin, kuten ATM (Asynchronous Transmission Mode), ja erityisesti reitin optimoin-5 tiin näissä verkoissa.
Keksinnön tausta
Tietoliikenteessä on tällä hetkellä kaksi hyvin kiinnostavaa kehityssuuntaa: matkaviestintä ja laajakaistaiset verkot (Broadband Networks), joissa 10 bittinopeudet tyypillisesti ylittävät 2 Mbit/s. Eräs laajakaistainen verkko on monissa B-ISDN:n (Broadband Integrated Services Digital Network), jonka siirtotekniikaksi on valittu ATM (Asynchronous Transfer Mode). ATM-siirtotekniikka on erityisesti datalinkkikerrokseen (ts. OSI Layer 2, jota kutsutaan tästä eteenpäin ATM kerrokseksi) liittyvä kytkentä- ja multipleksointitratkaisu, jonka avulla 15 B ISDN-verkoissa voidaan toteuttaa yhteydellinen (Connection Oriented) pakettiverkko.
ATM-tiedonsiirrossa loppukäyttäjän dataliikenne kuljetetaan lähteestä kohteeseen virtuaalisten yhteyksien välityksellä. Tieto siirretään verkossa olevien kytkimien välityksellä vakiomittaisissa 53 tavun mittaisissa paketeissa, joita 20 kutsutaan ATM-soluiksi. ATM-solun rakennetta on havainnollistettu kuviossa 1.
• · _ ATM-solu sisältää 5-oktetin otsikon (header) ja 48-oktetin informaatiokentän, jo-; ka sisältää varsinaista hyötykuormaa. Otsikon päätarkoituksena on identifioida ·:··: yhteysnumero solujen sekvenssille, joka muodostaa virtuaalisen kanavan tietylle puhelulle. Fyysinen kerros (ts. OSI Layer 1) voi käsittää useita virtuaalireittejä,
25 jotka multipleksoidaan ATM-kerroksessa. Virtuaaliset reitit identifioidaan virtu-aalireittitunnisteen (Virtual Path identifier, VPI) avulla. Kukin virtuaalireitti voi kä-sittää joukon virtuaalikanavia, jotka identifioidaan virtuaalikanavatunnisteella (Virtual Channel Identifier, VCI). Otsikko sisältää myös muita kenttiä, kuten otsi-'·’ kon virhekontrolli HEC (Header Error Control), yleinen vuonohjaus GFC
;;·* 30 (Generic Flow Control), solunmenetysprioriteetti CLP (Cell Loss Priorty), ja hyö- tykuormatyyppi PT (Payload type). ATM-solu sisältää välillisesti tiedon vastaan- ottajan osoitteesta, joten kukin solu on itsenäinen tiedonkuljetusyksikkö. Solujen : ‘ ·.; lukumäärä aikayksikössä on verrannollinen käyttäjän kaistanleveysvaatimuksiin.
ATM on yhteydellinen liikennöintitekniikka, mutta koska yhteyttä ei 35 ennen sen muodostamista ole, on yhteydenmuodostuspyyntö reititettävä läh- 2 109504 teestä ATM-verkon läpi kohteeseen jokseenkin samalla tavoin kuin paketit reititetään pakettikytkentäisissä verkoissa. Yhteyden muodostuksen jälkeen paketit kulkevat samaa virtuaalireittiä yhteyden ajan.
Kolmas kehityssuunta on langattoman tiedonsiirron (langaton ATM) 5 ja liikkuvuuden tuominen ATM-verkkoihin (langaton ATM). Nykyiset B-ISDN ja ATM-standardit eivät sellaisenaan tue langattoman viestinnän edellyttämiä lisäpiirteitä, mutta erilaisia ratkaisuja esimerkiksi liikkuvuuden hallinnan toteuttamiseksi langattoman ATM:n yhteydessä on jo esitetty. Pyrkimyksenä on on ollut lisätä langaton tiedonsiirto ja liikkuvuus ATM-verkkoon ilman merkittäviä muu-10 taksia olemassa oleviin ATM-standardeihin ja -verkkoihin. Tällaisia ratkaisuja on esitetty mm. hakijan rinnakkaisissa suomalaisissa patenttihakemuksissa 971178 ja 970602.
Matkaviestinverkoissa (PLMN) radiorajapinnat ovat olleet perinteisesti kapeakaistaisia. Matkaviestinverkkojen siirtojärjestelmät on perinteisesti to-15 teutettu piirikytketyillä yhteyksillä tähti- tai puuverkkokonfiguraatiolla. Siirtojärjestelmien kapasiteetin ja joustavuuden lisäämiseksi on ehdotettu myös erilaisten laajakaistaisten pakettikytkettyjen siirtojärjestelmien tai ATM-tekniikan käyttöä matkaviestinverkoissa, esim. WO 9400959, EP 0366342 ja EP0426269. Eräs mahdollinen tulevaisuuden kehityssuunta ovat matkaviestinjärjestelmät, ... 20 joissa on leveäkaistainen radiorajapinta. Tällöin myös matkaviestinjärjestelmän !’! siirtojärjestelmän on oltava laajakaistainen, erään potentiaalisen vaihtoehdon ; ollessa ATM-tekniikka.
Matkaviestinverkoissa ja langattomassa ATM-verkossa päätelait-teella ei ole kiinteää liityntäpistettä (access-pistettä) verkkoon vaan päätelaite 25 ja liityntäpiste voivat liikkua verkossa. Kun päätelaitteelle on reititetty virtuaali- » · · *·' * nen yhteys ATM-verkon läpi, täytyy myös reititystä muuttaa tai jatkaa vanhasta liityntäpisteestä (esim. tukiasemasta) uuteen. Tätä proseduuria kutsutaan ni-mellä handover tai handoff. Kovassa handoverissa tiedonsiirto katkeaa, kun yhteys kytketään liityntäpisteestä toiseen. Pehmeässä handoverissa tiedon-. !·. 30 siirto jatkuminen varmistetaan sillä, että päätelaitteella on handoverin aikana .' ’. samanaikaisesti yhteys sekä vanhan että uuden liityntäpisteen kautta.
Handover ja erityisesti useat peräkkäiset handoverit voivat johtaa virtuaalisen yhteyden ei-optimaaliseen reititykseen. Ei-optimaalisella reitityk-sellä tarkoitetaan tilannetta, jossa virtuaaliyhteyttä ei reititetä suorinta tietä 35 pisteestä toiseen vaan yhteys kulkee pidempää mutkittelevaa reittiä, joka mää- 3 109504 räytyy handoverin mukaan. Pahimmassa tapauksessa virtuaaliyhteyden reitillä on silmukka, joka alkaa ja päättyy samassa verkkosolmussa. Turhat silmukat kytkentäreitiIlä aiheuttavat viivettä ja kuluttavat verkkoresursseja, minkä vuoksi niitä tulisi välttää.
5 Seuraava yksinkertainen esimerkki havainnollistaa, kuin reitityssil- mukka saattaisi syntyä langattomassa ATM-verkossa. ATM-kytkimeen 20 on kytketty kaksi tukiasemaa BTS1 ja BTS2. Myös BTS1 ja BTS2 ovat varustetut ATM- kytkintoiminnolla. Oletetaan aluksi, että matkaviestimellä MS on radioyhteys tukiasemaan BTS1 ja virtuaalinen ATM-yhteys tukiaseman BTS1 ja 10 ATM-kytkimen 20 portin 2 välillä. Portti 2 on ATM-kytkimen sisäisesti kytketty porttiin 1, josta on muodostettu virtuaaliyhteys (ATM-verkon läpi) toiselle osa-puollelle. Seuraavaksi suoritetaan ns. reittiä jatkava handover (Path Extension (PE) handover) tukiasemalta BTS1 tukiasemalle BTS2. Oletetaan esimerkkitapauksessa, että tukiasemien välillä ei ole suoraa ATM-linkkiä. Tällöin 15 BTS1 reitittää yhteyden ensin takaisin ATM-kytkimen 20 porttiin 3, josta se reititetään portin 4 kautta tukiasemalle BTS2. Tuloksena on ei-optimaalinen reititys, kun kytkentäreitillä on silmukka kytkimeltä 20 tukiasemalle BTS1 ja takaisin. Optimaalinen reititys vaatisi silmukan ohittamista kytkemällä yhteys suoraan portista 1 porttiin 4. Samantyyppisiä silmukoita voi syntyä missä tahansa 20 osissa ATM-verkkoa.
. Jotta edellä kuvatut silmukat voitaisiin poistaa, ne tulisi ensin tun- :Y; nistaa. ATM-verkoissa, joissa yhteydelle käytetään globaalia tunnistetta, joka : siirretään ATM-soluissa, voidaan silmukat tunnistaa tämän tunnisteen avulla.
Mikäli verkkosolmu havaitsee, että sama globaali tunniste esiintyy kahdessa 25 ulostuloportissa, se voi päätellä, että kyseessä on silmukka, joka tulisi poistaa. Kuitenkin tapauksissa, joissa globaalia tunnistetta ei ole käytettävissä, silmu- • φ « ’·’ kan olemassaoloa on vaikea havaita. Lisäksi, kun silmukka on tunnistettu, op timaalinen kytkentäreitti tulisi voida kytkeä siten, että siirrettäviä soluja ei katoa ’: : tai niiden järjestys ei muutu.
30
Keksinnön lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on siten kehittää menetelmä ja menetelmän ‘:' toteuttava laitteisto siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua.
Keksinnön tavoitteet saavutetaan menetelmällä kytkentäreitin opti- 35 moimiseksi erikoispakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa, jossa päätelaitteen
• I
4 109504 liityntäpiste verkkoon voi vaihtua ja sitä kautta yhteyden reititys voi muuttua yhteyden aikana. Menetelmälle on keksinnön mukaisesti tunnusomaista, että lisätään kytkentäreitillä olevassa verkkosolmussa päästä-päähän pakettivirtaan erikoispaketti, jonka mainittu verkkosolmu kykenee paikallisesti 5 identifioimaan, tunnistetaan kytkentäreitin silmukoituminen takaisin mainittuun verkkosolmuun, mikäli mainittu erikoispaketti myöhemmin palaa mainittuun verkkosolmuun, optimoidaan kytkentäreitti kytkemällä kytkentäreitti silmukan ohitse 10 mainitun verkkosolmun sisällä.
Keksinnön kohteena on myös järjestely kytkentäreitin optimoimiseksi pakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa, jossa päätelaitteen liityntäpiste verkkoon voi vaihtua yhteyden aikana. Järjestelylle on tunnusomaista, että kytkentäreitillä ainakin yksi verkkosolmu käsittää 15 välineet, jotka lisäävät kytkentäreitillä siirtyvään päästä-päähän pa kettivirtaan erikoispaketin, joka sisältää tunnisteen, jolla mainittu verkkosolmu identifioi yhteyden paikallisesti, välineet, joilla tarkkaillaan palaako mainittu erikoispaketti myöhemmin takaisin mainittuun verkkosolmuun ja tällä tavoin tunnistetaan kytkentärei-20 tin silmukoituminen takaisin mainittuun verkkosolmuun, . välineet, joilla yhteys kytketään verkkosolmun sisällä optimaali- : Y: semmalle reitille, joka ohittaa mainitun tunnistetun silmukan.
: Keksintö perustuu siihen, että ei-optimaalisen reitityksen tai silmu- kantunnistamiseen käytetään erikoispakettia, jonka mikä tahansa reitillä oleva • · 25 verkkosolmu voi lisätä pakettivirtaan. Verkkosolmu sisällyttää tähän erikoispa-kettiin uniikin koodin, jota verkkosolmu paikallisesti käyttää erikoispaketin tun-‘ nistamiseen ja sitomiseen tiettyyn muodostettuun yhteyteen. Toisin sanoen keksinnön mukaisesti vain verkkosolmun, joka lisää erikoispaketin pakettivir-taan, täytyy kyetä tunnistamaan mainittu koodi ja erikoispaketti. Jos reitillä on 30 silmukka, pakettivirtaan lisätty erikoispaketti palaa takaisin samaan verkko-.*. solmuun. Kun verkkosolmu havaitsee, että tietyllä tunnisteella varustettu eri-koispaketti palaa takaisin, se voi päätellä, että yhteyden, johon tunniste on sidottu, reitillä on silmukka, joka tulisi poistaa. Tämän jälkeen verkkosolmu voi sisäisellä kytkennällä kytkeä optimaalisen reitin, joka ohittaa tunnistetun silmu- • · '·.'·· 35 kan. Lisäksi verkkosolmu edullisesti purkaa silmukan verkolle ominaisella ta valla.
5 109504
Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti myös tunnistetun silmukan eliminointi perustuu erikoispaketin käyttöön. Kun verkkosolmu on tunnistanut silmukan, verkkosolmu lähettää toisen uniikilla tunnisteella varustetun erikoispaketin samalle yhteydelle, jossa silmukka on. Samaan aikaan verkko-5 solmu alkaa puskuroida mahdollisia sisääntulevia paketteja, jotka on tarkoitettu lähetettäväksi silmukan sisältävälle yhteydelle. Silmukasta tulevat paketit välitetään normaaliin tapaan eteenpäin. Kun toinen erikoispaketti ilmaantuu silmukasta takaisin sen lähettäneeseen verkkosolmuun, silmukka on ’’huuhdottu”, ts. kaikki ennen toista erikoispakettia ja puskuroinnin aloittamista 10 silmukkaan lähetetyt paketit ovat palanneet takaisin ja välitetty eteenpäin. Nyt verkkosolmu voi ohittaa silmukan kytkemällä yhteyden sisäisesti optimaaliselle reitille. Kun silmukka on ohitettu, verkkosolmu lähettää toisen erikoispaketin lähettämisen jälkeen sisääntulleet puskuroidut paketit tälle optimoidulle reitille. Keksinnön mukaisen erikoispakettiin perustuvan huuhtelun ja puskuroin-15 nin avulla voidaan säilyttää pakettien järjestys silmukan eliminoinnin ja reitin optimoinnin aikana.
Keksinnön etuna on, että silmukka poistetaan verkkosolmun paikallisella ja sisäisellä toiminnalla, joka voidaan toteuttaa ilman merkittäviä muutoksia olemassa olevissa kytkimissä. Pakettipohjaisissa verkoissa välisolmut 20 yhteydellä voivat sijoittaa erikoispaketteja pakettivirtaan, esimerkiksi käyttö- ja . ylläpitosoluja ATM-verkossa. Keksinnön mukaisella erikoispaketilla on vain paikallista merkitystä, ts, ainoastaan verkkosolmun, joka lisää erikoispaketin : pakettivirtaan, tarvitsee kyetä tunnistamaan erikoispaketti ja tulkitsemaan eri- koispaketin sisältö. Näin keksintö mahdollistaa toiminnan ilman globaalia yh- • · 25 teystunnistetta. Silmukan tunnistus ja poisto voidaan aloittaa paikallisesti aina *..!* kun verkkosolmu voi epäillä silmukan olemassaoloa, esim. verkkoproseduuri- v ’ en jälkeen, jotka saattavat aiheuttaa silmukan muodostumisen verkossa. Li säksi tai vaihtoehtoisesti verkkosolmu voi aloittaa silmukan tunnistuksen ja » poiston säännöllisesti tai satunnaisesti. Tämä on mahdollista, koska silmukka
» t I
30 ei sinänsä ole asianmukaisen tiedonsiirron estävä häiriötilanne vaan verkon . !·. resurssien ei-optimaalista hyödyntämistä. Tämän vuoksi reitin optimointi voi- ,···. daan normaalisti tehdä ilman erityistä kiirettä, vaikka mahdollisimman varhai nen silmukan tunnistaminen ja poisto onkin edullista.
» | 6 109504
Kuvioiden lyhyt selostus
Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista:
Kuvio 1 esittää ATM-solun rakenteen, 5 Kuvio 2 havainnollistaa langattoman ATM-verkon osaa ja silmukan muodostumista yhteysreitille handoverin seurauksena,
Kuvio 3 on vuokaavio, joka havainnollistaa keksinnön mukaista silmukan tunnistusta verkkosolmussa,
Kuvio 4 on vuokaavio, joka havainnollistaa keksinnön mukaista siilo mukan eliminointia verkkosolmussa.
Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Esillä oleva keksintö soveltuu käytettäväksi kaikissa yhteydellisissä (connection oriented) pakettipohjaisissa tietoliikenneverkoissa, joissa voi syntyä silmukoita yhteysreitille. Erityisesti keksintöä soveltuu käytettäväksi 15 yhteydellisissä pakettipohjaisissa tietoliikenneverkoissa, joissa päätelaitteen liityntäpiste verkkoon muuttuu päätelaitteen liikkumisen seurauksena yhteyden ollessa aktiivisena. Tälläisiä tietoliikenneverkkoja ovat esimerkiksi langattomat pakettiverkot ja matkaviestinverkot, joissa käytetään tukiasemien ja ohjaavien elementtien välisenä siirtoverkkona yhteydellistä pakettipohjaista verkkoa.
. 20 Keksinnön ensisijainen sovellusalue ovat ATM-verkot , erityisesti langattomat ATM-verkot, sekä matkaviestinverkot, joiden siirtoverkoissa käytetään ATM- • « : .·. tekniikkaa.
• « ·
Seuraavassa keksinnön ensisijainen suoritusmuoto kuvataan lan- • · : · < gattoman ATM-verkon yhteydessä viitaten kuvioihin 1-4.
25 Kuvioon 2 viitaten oletetaan, että PE-handoverin seurauksena on ·’ yllä kuvatulla tavalla syntynyt tilanne, jossa aktiivinen virtuaalinen ATM-yhteys on reititetty ATM-kytkimen 20 porttiin 1, kytketty portista 1 porttiin 2 ATM-kytkimen 20 sisällä, reititetty portista 2 tukiasemalle BTS1, reititetty tukiase-malta BTS1 takaisin kytkimelle 20 porttiin 3, kytketty portista 3 porttiin 4 kyt-. 30 kimen 20 sisällä, ja reititetty portista 4 tukiasemalle BTS2. BTS2 kommunikoi .···. radiotien yli matkaviestimen MS kanssa. Oletetetaan edelleen, että ATM- ' kytkin 20 vastaanottaa porttiin 1 soluvirtaa, joka sisältää esimerkiksi kuvion 1 mukaisia ATM-soluja. Kytkin 20 välittää tämän soluvirran edellä kuvatuttua • · :.’ i reittiä pitkin tukiasemalle BTS2, jok a lähettää informaatiota downlink- 35 suunnassa matkaviestimelle (ATM-soluina tai missä tahansa muussa formaa- 7 109504 tissa) . Vastakkaisessa uplink-suunnassa voi kulkea ATM-soluvirta samaa reittiä.
Kytkin 20 on tietoinen PE-handoverin suorittamisesta (esimerkiksi handoveriin liittyvän signaloinnin perusteella) ja käynnistää keksinnön mukai-5 sen proseduurin tarkistaakseen onko handoverin yhteydessä syntynyt yhteys-reitille silmukka, joka voitaisiin poistaa. Vahtoehtoisesti kytkin 20 voi satunnaisesti tai säännöllisesti tarkistaa onko sen kautta kulkevilla yhteyksillä silmukoita.
Kuvioon 3 viitaten kytkin 20 allokoi tarkistettavalle yhteydelle uniikin 10 tunnistekoodin, joka sijoitetaan erikoispakettiin (vaihe 30). Kytkin 20 käyttää tunnistekoodia paikallisesti erikoispaketin tunnistamiseen ja sitomiseen tiettyyn muodostettuun yhteyteen. Tunnistekoodi voi olla formaatiltaan millainen tahansa koodi, joka soveltuu tarkoitukseen. Eri ATM-kytkimet voivat jopa käyttää eri tyyppisiä koodeja. Erikoispaketti voi olla esimerkiksi ATM-käyttö- ja ylläpito-15 solu, mikä ilmaistaan solun hyötykuormatyyppikentässä PT (Payload type). Tällöin PT-arvo on 100 tai 101. Tarkoitusta varten voidaan määritellä myös uusi erikoissolu, jolle voidaan esimerkiksi antaa PT-arvo 110 tai 111, joka on toistaiseksi määrittelemätön. Tunnistekoodi voi olla sijoitettuna solun informaatiokent-tään. On kuitenkin huomattava, että erikoispaketin tyyppi ja tapa, jolla se identi-20 fioidaan ja jolla siihen siihen sijoitetaan allokoitu tunnistekoodi, ei ole keksinnön . kannalta merkitykselllistä. Keksintö vaatii vain, että kytkin 20 kykenee tunnista- maan lähettämänsä erikoispaketin ja liittämään sen tiettyyn ATM-yhteyteen.
• » Täten paketin reititys- tai osoitetietojen, kuten ATM-solussa ainakin virtuaalireit-titunniste VPI (Virtual Path Identifier), on oltava samat kuin yhteydellä siirrettä- I · 25 vässä käyttäjäpakettivirrassa. Näin kytkimen 10 lähettämä erikoispaketti reitite-tään samalla tavoin kuin varsinainen loppukäyttäjän pakettivirta. ATM-solun vir- * · t ’ tuaalikanavatunnisteen VCI (Virtual Channel Identifier) ei välttämättä tarvitse olla sama kuin käyttäjäsoluissa , koska erikoispaketit (kuten OAM-solut tyypillisesti) ': : voivat käyttää eri virtuaalikanavaa samalla reitillä.
30 Kytkin 20 lähettää erikoispaketin ulostuloportista 2 tukiasemalle , BTS1 päin ja käynnistää valvonta-ajastimen, vaihe 31. Sitten kytkin 20 tarkis- .*·, taa onko erikoispaketti vastaanotettu johonkin kytkimen 20 sisääntuloporttiin,
* I
vaihe 32. Mikäli erikoispakettia ei ole vastaanotettu, tarkistetaan onko valvon-ta-ajastin lauennut, vaihe 33. Valvonta-ajastimen mittaama aika on jokin aika, 35 joka on suurempi kuin maksimisiirtoviive vekossa, toisin sanoen maksimiaika, joka erikoispaketilta voisi kulua mahdollisen silmukan läpi kulkemiseen. Mikäli I » 8 109504 valvonta-ajastin on lauennut kohdassa 33, voidaan olettaa, että reitillä ei ole silmukkaa ja erikoispaketin odottelu voidaan lopettaa. Tällöin vapautetaan yhteydelle allokoitu tunnistekoodi, vaihe 35, ja lopetetaan silmukan tunnistus-proseduuri.
5 Mikäli valvonta-ajastin ei ole lauennut kohdassa 33, siirrytään ta kaisin vaiheeseen 32. Kuvion 2 esimerkissä erikoispaketti kulkee tukiaseman BTS1 kautta takaisin kytkimelle 20 porttiin 3. Kun vaiheessa 32 todetaan, että erikoispaketti on vastaanotettu sisääntuloporttiin 3, kytkin 20 päättelee, että erikoispaketin sisältämän tunnisteen osoittamalla ATM-yhteydellä on silmukka 10 porttien 2 ja 3 välissä, vaihe 34. Tällöin kytkin 20 käynnistää reitin optimointi-proseduurin, vaihe 36, ja päättää silmukan tunnistusproseduurin.
Kuvion 4 vuokaavio havainnollistaa erästä esimerkkiä keksinnön mukaisesta optimointiproseduurista, joka myös perustuu erikoispaketin käyttöön. Aluksi vaiheessa 40 kytkin 20 lähettää toisen uniikilla tunnisteella va-15 rustetun erikoispaketin samalle yhteydelle, jossa silmukka on, toisin sanoen portista 2 tukiasemalle BTS1. Samaan aikaan kytkin 20 alkaa puskuroida paketteja, jotka on mahdollisesti tulevat sisään porttiin 1 silmukan sisältävällä yhteydellä. Kytkin 20 jatkaa porttiin 3 silmukasta (tukiasemalta BTS1) tulevien pakettien välittämistä normaaliin tapaan eteenpäin porttiin 4 ja tukiasemalle 20 BTS2, vaihe 41. Vaiheessa 42, tarkistetaan onko erikoispaketti palautunut . silmukasta porttiin 3. Mikäli ei, palataan vaiheeseen 41. Kun toinen erikoispa- t * · • V. ketti ilmaantuu silmukasta takaisin kytkimelle 20 porttiin 3, silmukka on : *. "huuhdottu”, ts. kaikki ennen toista erikoispakettia ja puskuroinnin aloittamista l t · *| silmukkaan lähetetyt paketit ovat palanneet takaisin ja välitetty eteenpäin. Nyt * · 25 kytkin 20 ohittaa silmukan kytkemällä yhteyden sisäisesti suoraan portista 1 porttiin 4, vaihe 43. Kun silmukka on ohitettu, kytkin 20 lähettää kaikki vaiheen • « » ‘ 40 jälkeen puskuroidut paketit portin 4 kautta tukiasemalle BTS2, vaihe 44.
Sitten kytkin 20 aloittaa normaalin pakettivirran välittämisen suoraan portista 1 porttiin 4, vaihe 45. Näin on silmukka saatu poistettu samalla säilyttäen paket-30 tien järjestys, ja optimointiproseduuri voidaan päättää.
, !*, Edellä kuvattu kytkin 20 voi olla mikä tahansa ATM- i t t kytkintoiminnolla varustettu verkkoelementti, kuten perinteinen ATM-verkon ‘:* kytkin, langattoman ATM-verkon kytkin, ATM-kytkintoiminnolla varustettu i * * muun tietoliikenneverkon verkkoelementti. Langattoman ATM-verkon ja ATM-35 tekniikkaa käyttävän matkaviestinverkon toteutusesimerkkejä on kuvattu mm.
9 109504 suomalaisissa patenttihakemuksissa 971178 ja 970602, jotka sisällytetään tähän viitteenä.
Kuviot ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu vain havainnollistamaan esillä olevaa Keksintö ja sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin 5 esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.
t · »

Claims (17)

1. Menetelmä kytkentäreitin optimoimiseksi pakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa, jossa päätelaitteen (MS) liityntäpiste verkkoon ja sitä kautta yhteyden reititys voi muuttua yhteyden aikana, tunnettu siitä, että 5 lisätään kytkentäreitillä olevassa verkkosolmussa (20) päästävää hän pakettivirtaan erikoispaketti, jonka mainittu verkkosolmu kykenee paikallisesti identifioimaan, tunnistetaan kytkentäreitin silmukoituminen takaisin mainittuun verkkosolmuun (20), mikäli mainittu erikoispaketti myöhemmin palaa mainittuun 10 verkkosolmuun, optimoidaan kytkentäreitti kytkemällä kytkentäreitti silmukan ohitse mainitun verkkosolmun (20) sisällä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu eliminointivaihe käsittää vaiheet 15 aloitetaan silmukkaan lähetettävien datapakettien puskurointi mai nitussa verkkosolmussa (20), lähetetään mainitusta verkkosolmusta (20) silmukkaan toinen erikoispaketti, jonka verkkosolmu kykenee paikallisesti identifioimaan, vastaanotetaan silmukasta mainittuun verkkosolmuun (20) mainittu 20 toinen erikoispaketti, kytketään kytkentäreitti mainitun silmukan ohitse mainitun verkkoni solmun (20) sisällä, /’;* lähetetään puskuroidut datapaketit mainitusta verkkosolmusta (20) • · * ; eteenpäin optimoidulle kytkentäreitille pakettien järjestys säilyttäen. * * 25
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu : ’·· siitä, että mainittu erikoispaketti lisätään päästä-päähän pakettivirtaan sään- v : nöllisesti, satunnaisesti tai verkkoproseduurien jälkeen, jotka saattavat aiheut taa silmukan muodostumisen verkossa.
·:·· 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, t u n n e 11 u siitä, .···. 30 että mainitut verkkoproseduurit sisältävät handover-proseduurin päätelaitteen siirtämiseksi verkossa liityntäpisteestä toiseen.
5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tun- * ·..: n e 11 u siitä, että tietoliikenneverkko on ATM-pohjainen verkko ja paketit ovat ATM-soluja. * »» : 35
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietoliikenneverkko on langaton ATM-verkko, joka käsittää matkaviestimiä 109504 sekä ainakin yhden ATM-kytkimen , johon on kytketty tukiasemia, ja että mainittu verkkosolmu on ATM-kytkin ja/tai tukiasema.
7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tietoliikenneverkko on matkaviestinverkko, joka käsittää matkaviestimiä 5 (MS), tukiasemia (BTS), ainakin yhden ohjaavan matkaviestinverkkoelementin sekä ATM-siirtoverkon, joka yhdistää mainitun ohjaavan matkaviestinverkkoelementin ja tukiasemat, ja että mainittu verkkosolmu on mainittu ohjaava matkaviestin verkkoelementti ja/tai ATM-siirtverkon ATM-kytkin ja/tai tukiasema.
8. Patenttivaatimuksen 5, 6 tai 7 mukainen menetelmä, t u n -10 n ett u siitä, että mainitut verkkoproseduurit sisältävät handover-proseduurin matkaviestimen siirtämiseksi tukiasemalta toiselle.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 5-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu erikoispaketti on ATM-käyttö- ja ylläpitosolu.
10. Järjestely kytkentäreitin optimoimiseksi pakettipohjaisessa tietolii-15 kenneverkossa, jossa päätelaitteen liityntäpiste verkkoon voi muuttua yhteyden aikana, tunnettu siitä, että kytkentäreitillä ainakin yksi verkkosolmu (20) käsittää välineet, jotka lisäävät (31) kytkentäreitillä siirtyvään päästä-päähän pakettivirtaan erikoispaketin, joka sisältää tunnisteen, jolla mainittu verkkosol-20 mu (20) identifioi yhteyden paikallisesti, välineet, joilla tarkkaillaan (32) palaako mainittu erikoispaketti myö- • · hemmin takaisin mainittuun verkkosolmuun ja tällä tavoin tunnistetaan (34) ::; kytkentäreitin silmukoituminen takaisin mainittuun verkkosolmuun (20), : välineet, joilla yhteys kytketään (36) verkkosolmun (20) sisällä opti- *: * i 25 maalisemmalle reitille, joka ohittaa mainitun tunnistetun silmukan.
:' ·.. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainitut kytkentävälineet käsittävät välineet, joilla lähetetään (40) mainitusta verkkosolmusta (20) sil- .,.,: mukkaan toinen erikoispaketti, joka sisältää tunnisteen, • · ... 30 välineet, joilla vastaanotetaan (42) silmukasta mainittuun verkko- *: · ’ solmuun mainittu toinen erikoispaketti, välineet, joilla kytketään (43) kytkentäreitti mainitun silmukan ohitse mainitun verkkosolmun sisällä vasteena toisen erikoispaketin vastaanottami-selle, 12 109504 puskurivälineet, jotka vasteena silmukan tunnistamiselle ja/tai mainitun toisen erikoispaketin lähettämiselle aloittavat silmukkaan lähetettävien pakettien puskuroinnin (40) mainitussa verkkosolmussa ja jotka optimoidun kytkentäreitin kytkemisen jälkeen lähettävät (44) puskuroidut paketit mainitusta 5 verkkosolmusta eteenpäin optimoidulle kytkentäreitille pakettien järjestys säilyttäen.
10 109504
12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainittu verkkosolmu on järjestetty lisäämään erikoispaketti päästä-päähän pakettivirtaan säännöllisesti, satunnaisesti tai verkkoproseduurien jäl- 10 keen, jotka saattavat aiheuttaa silmukan muodostumisen verkossa.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainitut verkkoproseduurit sisältävät handover-proseduurin päätelaitteen siirtämiseksi verkossa liityntäpisteestä toiseen.
14. Patenttivaatimuksen 10, 11, 12 tai 13 mukainen järjestely, t u n - 15. e 11 u siitä, että tietoliikenneverkko on ATM-pohjainen verkko ja paketit ovat ATM-soluja.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että tietoliikenneverkko on langaton ATM-verkko, joka käsittää matkaviestimiä sekä ainakin yhden ATM-kytkimen , johon on kytketty tukiasemia, ja että mai- 20 nittu verkkosolmu on ATM-kytkin ja/tai tukiasema.
16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että tietoliikenneverkko on matkaviestinverkko, joka käsittää matkaviestimiä V.· (MS), tukiasemia (BTS), ainakin yhden ohjaavan matkaviestinverkkoelementin, : sekä ATM-siirtoverkon, joka yhdistää mainitun ohjaavan matkaviestinverkkoele- : "i 25 mentin ja tukiasemat, ja että mainittu verkkosolmu on mainittu ohjaava matka-: ’ ·.. viestinverkkoelementti ja/tai ATM-siirtverkon ATM-kytkin ja/tai tukiasema.
17. Patenttivaatimuksen 14, 15 tai 16 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että mainitut verkkoproseduurit sisältävät handover-proseduurin .,.,: matkaviestimen siirtämiseksi tukiasemalta toiselle. • · · 13 109504
FI971586A 1997-04-15 1997-04-15 Reitin optimointi pakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa FI109504B (fi)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI971586A FI109504B (fi) 1997-04-15 1997-04-15 Reitin optimointi pakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa
US09/402,885 US6810013B1 (en) 1997-04-15 1998-04-09 Path optimization in packet-based telecommunication network
DE69824568T DE69824568D1 (de) 1997-04-15 1998-04-09 Wegoptimierung zur vermeidung von schleifen in einem paketvermittelten telekommunikationsnetz
CN98804219A CN1254485A (zh) 1997-04-15 1998-04-09 在基于分组的电信网络中的路径最佳化
JP54352498A JP2002501694A (ja) 1997-04-15 1998-04-09 パケットベースのテレコミュニケーションネットワークにおける経路最適化
PCT/FI1998/000323 WO1998047301A2 (en) 1997-04-15 1998-04-09 Path optimization in packet-based telecommunication network
EP98913790A EP0976268B1 (en) 1997-04-15 1998-04-09 Path optimization for avoiding loops in a packet-based telecommunication network
AT98913790T ATE269625T1 (de) 1997-04-15 1998-04-09 Wegoptimierung zur vermeidung von schleifen in einem paketvermittelten telekommunikationsnetz
CA002287276A CA2287276A1 (en) 1997-04-15 1998-04-09 Path optimization in packet-based telecommunication network
AU68355/98A AU6835598A (en) 1997-04-15 1998-04-09 Path optimization in packet-based telecommunication network
ZA983092A ZA983092B (en) 1997-04-15 1998-04-14 Path optimization in packet-based telecommunication network

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI971586 1997-04-15
FI971586A FI109504B (fi) 1997-04-15 1997-04-15 Reitin optimointi pakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI971586A0 FI971586A0 (fi) 1997-04-15
FI971586A FI971586A (fi) 1998-10-16
FI109504B true FI109504B (fi) 2002-08-15

Family

ID=8548629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI971586A FI109504B (fi) 1997-04-15 1997-04-15 Reitin optimointi pakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6810013B1 (fi)
EP (1) EP0976268B1 (fi)
JP (1) JP2002501694A (fi)
CN (1) CN1254485A (fi)
AT (1) ATE269625T1 (fi)
AU (1) AU6835598A (fi)
CA (1) CA2287276A1 (fi)
DE (1) DE69824568D1 (fi)
FI (1) FI109504B (fi)
WO (1) WO1998047301A2 (fi)
ZA (1) ZA983092B (fi)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100356185B1 (ko) * 2000-08-31 2002-10-18 윈스로드 주식회사 인터넷에서의 전송 서비스 품질 보장 방법
KR100624803B1 (ko) * 2001-05-28 2006-09-19 노키아 코포레이션 2개 이상의 네트워크 요소들이 1개의 요소에 통합될 때의최적의 라우팅
WO2003019394A1 (en) 2001-08-24 2003-03-06 Intel Corporation A general input/output architecture, protocol and related methods to support legacy interrupts
US9836424B2 (en) * 2001-08-24 2017-12-05 Intel Corporation General input/output architecture, protocol and related methods to implement flow control
US7672228B1 (en) * 2003-03-19 2010-03-02 Extreme Networks, Inc. System and method for network loop detection and recovery
US20050010685A1 (en) * 2003-07-11 2005-01-13 Agency For Science, Technology And Research Method and a system for enabling data to be stored in a computer network; a method and a system for storing data in a computer network
JP2006074286A (ja) * 2004-08-31 2006-03-16 Fujitsu Ltd 伝送装置
US7761165B1 (en) 2005-09-29 2010-07-20 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Implantable stimulator with integrated plastic housing/metal contacts and manufacture and use
US20070153742A1 (en) * 2006-01-03 2007-07-05 Benoist Sebire Method, apparatus, software, and system for handover
US7244150B1 (en) 2006-01-09 2007-07-17 Advanced Bionics Corporation Connector and methods of fabrication
US8224450B2 (en) 2006-09-18 2012-07-17 Boston Scientific Neuromodulation Corporation Feed through interconnect assembly for an implantable stimulation system and methods of making and using

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05244187A (ja) 1992-02-14 1993-09-21 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 装置内監視方法
GB9206209D0 (en) 1992-03-21 1992-05-06 Roke Manor Research Improvements in or relating to mobile radio network
US5323394A (en) * 1992-04-07 1994-06-21 Digital Equipment Corporation Selecting optimal routes in source routing bridging without exponential flooding of explorer packets
GB2276292B (en) 1993-03-17 1997-01-08 Roke Manor Research Improvements in or relating to communication systems
US5331637A (en) * 1993-07-30 1994-07-19 Bell Communications Research, Inc. Multicast routing using core based trees
GB2298765B (en) 1995-03-07 1999-03-24 Roke Manor Research Improvements in or relating to mobile telecommunications networks
US5590126A (en) * 1995-09-27 1996-12-31 Lucent Technologies Inc. Method for call establishment and rerouting in mobile computing networks
US6058114A (en) * 1996-05-20 2000-05-02 Cisco Systems, Inc. Unified network cell scheduler and flow controller
US6580715B1 (en) * 1998-05-04 2003-06-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Load balancing switch protocols

Also Published As

Publication number Publication date
EP0976268A2 (en) 2000-02-02
US6810013B1 (en) 2004-10-26
AU6835598A (en) 1998-11-11
CN1254485A (zh) 2000-05-24
WO1998047301A2 (en) 1998-10-22
FI971586A (fi) 1998-10-16
EP0976268B1 (en) 2004-06-16
ATE269625T1 (de) 2004-07-15
CA2287276A1 (en) 1998-10-22
ZA983092B (en) 1998-10-20
FI971586A0 (fi) 1997-04-15
JP2002501694A (ja) 2002-01-15
DE69824568D1 (de) 2004-07-22
WO1998047301A3 (en) 1999-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI109503B (fi) Pakettien menetyksen estäminen pakettipohjaisen tietoliikenneverkon handoverissa sekä handovermenetelmä
FI106497B (fi) Vuonohjausmenetelmä tietoliikennejärjestelmässä
US6504845B1 (en) Centralized queuing for ATM node
US6738381B1 (en) ATM time stamped queuing
KR100429187B1 (ko) 비동기 전송방식 이동통신 패킷 네트웍 및 패킷 데이터 전송 방법
US6483838B1 (en) Combined header parameter table for ATM node
FI98772C (fi) Menetelmä pakettimuotoisen datayhteyden reitin vaihtamiseksi
US6804246B1 (en) Asynchronous transfer mode system handling differing AAL protocols
FI109504B (fi) Reitin optimointi pakettipohjaisessa tietoliikenneverkossa
CN100375461C (zh) 在网络中进行虚通路环保护倒换的方法
US6597698B1 (en) Coordinated cell discharge from ATM queue
US6944156B2 (en) Label request packet transmission method, packet transfer network and method thereof, and packet transfer device
JP2001237857A (ja) Ｉｍｔ−２０００システムのハンドオーバ処理装置及びハンドオーバ処理方法
US6882626B1 (en) System and method for automated switching of data traffic in a packet network
US6697370B1 (en) Bandwidth control method of packet data in packet switching network and packet switching network system
WO2005006666A1 (en) Adaptive connection cache for communication networks
EP0851701A2 (en) Hand-off control technique for wireless ATM network
FI105138B (fi) Solmuryhmien käyttö sijaintitietona
KR100370089B1 (ko) 이동통신 시스템에서 비동기 전송 모드 연결 방법
Szabo A flexible signalling protocol for supporting switched AAL type 2 connections in UMTS terrestrial radio access networks
Yu et al. Supporting user terminal mobility over an ATM/B-ISDN personal communications network
Khatun et al. Performance analysis and optimization of a mobility support ATM switch
JPH09252321A (ja) 移動端末用パケット交換機
EP1223779A2 (en) Hand-off control technique for wireless ATM
KR20020084517A (ko) 비동기 전송 모드 적응 계층 2 프로토콜을 이용한 목적지그룹핑에 의한 자원할당 방법