SE504347C2 - Förfarande och system för dynamisk resurstilldelning i ett telekommunikationsnät - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 504 347 2 Två motsatt riktade kanaler som går mellan samma par av punkter kallas i det följande ett kanalpar. Flera kanalpar bildar tillsammans en länk. En länk är ett fysiskt system (som trans- porterar information). Således bär en länk kanalpar. Det maximala antalet kanalpar en länk kan bära beror på bärartjänsten och på det fysiska systemets egenskaper.

En 'väg är ett logiskt begrepp. En *väg består av' ett antal kanalpar och används för att förbinda två noder med varandra.

Teoretiskt sett kan en väg ha hur många kanalpar som helst.

Begreppet väg används för att definiera den fysiska väg som en förbindelse går utmed mellan två noder i ett stratum. Denna fysiska väg kallas på känt sätt väg eller route.

I vardera änden av en länk finns en väljarterminal ET (exchange terminal). En ET fungerar så att den "skjuter in" eller multi- plexerar samman ett antal kanalpar på en och samma länk och den fungerar även så att den ur samma länk "extraherar" eller demultiplexerar kanalpar.

De ovannämnda definitionerna förklaras i samband med fig. 1 och 2. I fig. 1 visas en väg R1 sträcka sig mellan två noder N1 och N2. Såsom ett exempel antas vägen R1 bära 96 kanaler så fördelade att det finns 48 kanaler~ i var och en av de två motsatta riktningarna, dvs. väg R1 bär 48 kanalpar. Fig. 1 är en logisk beskrivning av det fysiska transmissionssystemet i fig. 2. I fig. 2 finns två länkar Ll och L2 vilka går mellan noderna N1 och N2.

I varje ände av länkarna Ll och L2 finns varsin väljartermfnal ET. Antag att bärartjänsten är STM 64, då kommer länken Ll att bära 64 kanaler fördelade så att det finns 32 kanaler i var och en av de två motsatta riktningarna. Således bär länken L1 32 kanalpar. På samma sätt bär länken L12 32 kanalpar. Samtliga 32 kanalpar i länken Ll men endast 16 kanalpar i länken L2 är så grupperade att de bildar vägen R1, vilken således kommer att innehålla 48 kanalpar. I det fysiska transmissionssystemet i fig. 2 kan de återstående, i vägen R1 ej använda, kanalparen i länken 10 15 20 25 30 35 504 347' 3 L2 bilda en del av en annan, i fig. 1 ej visad, väg. I fig. 2 motsvarar noderna N1 och N2 noderna N1 och N2 i fig. 1.

I fig. 3 visas tre strata 1, 2 och 3. Varje stratum representerar en logisk vy av ett ej visat fysiskt transportnät. Stratum 1 uppvisar tre noder 10-12, stratum 2 tre noder 20-22 och stratum 3 fyra noder 30-33. Stratum 1 uppvisar tre vägar 13-15, stratum 2 tre vägar 23-25 och stratum 3 tre vägar 34-36. Såsom ett exempel är bärartjänsten i stratum 1 64 kbps STM (synchronous transmission mode). Såsom exempel är bärartjänsten i stratum 2 2 Mbps STM (i USA 1.5 Mbps STM). Som exempel är bärartjänsten i stratum 3 155 Mbps STM. Som ett exempel visas vägarna 13, 14, 15, 25 och 34 innehålla tvà länkars kanalpar medan vägarna 23, 24, 35 och 36 visas innehålla kanalparen till endast en länk. En länk markeras med en heldragen linje. Länkarna i vägen 13 betecknas 40 och 41. Varje stratum uppvisar accesspunkter till olika nät.

Dessa accesspunkter visas schematiskt med fyllda punkter pà varje stratum. Varje accesspunkt har en förbindelse till en nod i resp. stratum. I stratunn 1 betecknas förbindelserna från access- punkterna till nod 10 kollektivt med 16, från accesspunkterna till nod 11 kollektivt betecknas 17 och de till nod 12 med 18. stratum 2. Likartade förbindelser 37, 38 finns även i stratum 3. medan förbindelserna Likartade förbindelser 26 och 27 finns i Till accesspunkter är accessenheter anslutna. Accessenheterna används för kommunikation. Såsom ett exempel på accessenheter visas i stratum 1 tvâ telefoner A och.B. Accessenheter förekommer även i stratum 2 och visas symboliskt vid C resp, D. Exempel på accessenheter i stratum 2 är stordatorer. I stratum 3 betecknas accessenheterna symboliskt med E resp. F. I det ej visade.fysiska 17, 18, 26, 27, 28, 37 och 38 vid sin nodsida anslutna till sin resp. nod med transportnätet är var och en av förbindelserna 16, hjälp av en väljarterminal ET. Sett ur transportnätets perspektiv karlsådana'väljarterminaler*vara.konventionella linjegränssnitts- s.k. LIC-kretsar, kretsar, i det fall bärartjänsterna är STM 64 Mbps. l0 15 20 25 30 35 504 347 4 En väljarterminal ET i ett stratum visas i ritningarna som en ofylld kvadrat.

Noderna 10-12 i stratum 1 innefattar vanligen s.k. väljar- strukturer. En väljare i det fysiska transportnätet svarar mot en eller flera väljarstrukturer i olika strata. Korskopplare i det fysiska transportnätet skulle motsvara noderna 20-22 i stratum 2. Tràdförbindelser i det fysiska transportnätet skulle motsvara noderna 30-33 i stratum 3.

Stratum 1 bildar ett kopplat nät i den meningen att det är möjligt att dirigera en förbindelse från en originerande accessenhet till en terminerande accessenhet genom att vid den originerande accessenheten slå telefonnumret till den termine- rande accessenheten. Stratum 2 är vanligen ett icke-kopplat nät.

En förbindelse från C till D är vanligen en fast hyrd förbindelse som en nätoperatör ställer upp och den hydra förbindelsen stár uppställd under lång tid. Stratum 3 är ett icke-kopplat nät.

I stratum 1 representerar varje väg 13, 14, 15 ett antal resurser mellan två noder, vilka resurser existerar i form av kanalpar.

Noderna 10, 20 och 30 kan, men behöver inte, motsvara varandra beroende pá strukturen av det fysiska transportnätet. I allmänhet motsvarar de inte varandra eftersom deras fysiska motsvarigheter i det fysiska transportnätet är belägna pá geografiskt skilda platser. Noderna 10, 20 och 30 skulle motsvara varandra om väljaren, korskopplaren.och.tràdförbindelsen samtliga var belägna pá samma geografiska plats. Samma sak gäller även för noderna 11, 21, 31 och för noderna 12, 22, 32.

De enheter som beskrivits ovan bildar tillsammans ett trafik- system. Trafiken i varje stratum varierar beroende pà tidpunkten på dagen, aktuell veckodag samt kan även bero pá andra villkor.

Såsom exempel kan ett huvudkontor på ett företag som har försäljningskontor i många olika städer önska att försäljnings- kontoren rapporterar tillbaka till huvudkontoret alla under en 10 15 20 25 30 35 504 347 5 dag sálda enheter. Denna information skall skickas till huvud- kontoret nattetid. Den tid det tar för att genomföra en sådan dataöverföring kan vara oacceptabelt lång om överföringen äger rum med användande av den bärartjänst som finns i stratum 1.

Fallet är så på grund av den begränsade bandbredd som 64-kbps- STM-nätet erbjuder. Istället har företaget hyrt ett antal 2-Mbps- förbindelser som förbinder försäljningskontoren med huvud- kontoret. Dessa 2-Mbps-förbindelser ställs upp i stratum 2 av en nätoperatör i detta stratum 2. Denna uppställning görs manuellt av nätoperatören med hjälp av ett drift- och underhållssystem, DoU, 29. De hyrda 2-Mbps-förbindelserna i stratum 2 är uppställda nattetid mellan t.ex. kl. 8.00 på kvällen och 5.00 på morgonen.

Dagtid används de hydra förbindelserna i stratum 2 för annan trafik. Pâ detta sätt omkonfigurerar nätoperatören vid förutbe- stämda tidpunkter de resurser som finns i stratum 2 för att på sä sätt använda sina resurser så effektivt som möjligt. Drift- och underhàllssystemet 29 styr och övervakar driften av noderna och vägarna i stratum 2. Det finns även ett DoU 39 för styrning och övervakning av motsvarande enheter i stratum 3.

Manuell uppställning av förbindelser i stratum 2 vid förutbe- stämda tidpunkter är ett stelt sätt att tillmötesgå användarnas trafikkrav. Användarna mäste göra nätoperatören uppmärksam på sina krav och nätoperatören mäste ställa upp förbindelserna manuellt. Om en användare skulle råka behöva ha tillgång till en hyrd förbindelse på någon annan tidpunkt än den som man kommit överens med.nätoperatören om, måste användaren kontakta nätopera- tören. Nätoperatören.màste då undersöka den aktuella trafiksitua- tionen i stratum 2, tilldela beställaren en länk och manuellt ställa upp förbindelsen 'under en fast tidsperiod. Tidsgapet mellan beställningen och uppställningen av förbindelsen kan vara i storleksordningen dagar.

Eftersom förbindelserna i stratun12 hyrs under fasta tidsperioder och eftersom trafikbehovet kan variera under dessa fasta tidsperioder utnyttjas nätresurserna i det fysiska nätet inte effektivt. 10 15 20 25 30 35 504 347 NÅRBESLÅKTAD TEKNIK De amerikanska patenten 5 058 105, 5 182 744 och 5 031 211 avser förfaranden och anordningar för att förbättra tillförlitligheten av ett kommunikationsnát så att trafik som får avbrott, t.ex. på grund av en felaktig länk, snabbt àterställs. Ölika metoder beskrivs för bestämning av alternativa vägar över vilka den avbrutna trafiken dirigeras.

Amerikanska patentskriften 4 669 113 avser ett icke-hierarktiskt kopplingssystenx son: utnyttjar en algoritm för utveckling av länkstorlekar för stigar, vilka förbinder väljare med varandra i kopplingssystemet. Detta àstadkoms genom att varje väljare i kopplingssystemet skickas information om lediga trunkar till en centralintegrerad nätverkskontroller pà periodisk bas, t.ex. var femte sekund, när trunkstatusändringar inträffar, dvs. lediga trunkar skapas eller tas bort. Baserat på den mottagna trafikin- formationen bestämmer den integrerade nätverkskontrollern erfordrat antal trunkar per varje länk med utnyttjande av en process som anpassar sig till trafikhanteringskapaciteten mellan noder baserat pá tillgängligheten av alternativa vägar.

EP-A2-464 283 avser tilldelning av en begränsad, gemensam resurs, såsom t.ex. trunkar för videokonferenser, bland ett flertal beställare av resursen. Ett tilldelningsförfarande beskrivs vilket gör det möjligt att tilldela bandbredd av en kommunika- tionsstig i nätet bland ett antal beställarkrav som önskar denna bandbredd. Exempel pà beställarkrav för en konferens är starttid, stopptid, maximal bandbredd och minimal bandbredd. Med varje konferensreservering är förknippat "bindning" som består av en fyra-tupel av formen (X1, X2, X3, X4) där X1 och. X2 avser specifika positioner i bandbredden av kommunikationsstigen och X3 och X4 avser starttiden resp. stopptiden för konferensen. En beställarplats representerar en eller flera ändpunkter. Ett tilldelningsförfarande mottar beställningar från en beställar- plats och tilldelar nät för kommunikation mellan ett flertal stratifierar de beställarplatser. Tilldelningsförfarandet mottagna beställningarna soul gensvar- på en. gruppering' av' de 10 15 20 25 30 35 504 347 7 ändpunkter som skall vara i konferens med varandra och tilldelar därefter nätresurser som gensvar på det stratifierade behovet.

Således sker tilldelningsprocessen vid förutbestämda tidpunkter i enlighet med en bestâllares behov och drivs inte av den rådande trafikbelastningen.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt och ett system för tillhandahållande av en förbindelse utmed en väg i ett högre stratum genom att utnyttja dynamisk till- delning av en infrastruktur i ett lägre stratum i en stratifierad nätverksstruktur med undvikande av nackdelarna med den kända tekniken.

Närmare bestämt skall tilldelningen av en infrastruktur i ett lägre stratum vara behovsstyrt och ske som gensvar pà rådande trafiksituation utmed en väg i nämnda högre stratum.

I enlighet med ännu en aspekt av föreliggande uppfinning styrs tilldelningen av ett lägre stratums infrastruktur till ett högre stratum inifrån trafiksystemet. Inget systemexternt drifts- och involverat i tilldelningsprocessen och underhâllssystem är således behöver inte någon operatör kontaktas när tilldelningen skall göras. Tilldelningen kan därför äga rum dynamiskt och vara behovsstyrd.

I enlighet med en annan aspekt av uppfinningen medger till- delningsprocesserxupprepade tilldelningar“av infrastrukturer från ett antal underliggande strata till ett överliggande stratum.

Ovanstående syftemäl ernâs genom att förse en väg med en första referens, som hör ihop med ena ändpunkten av vägen, och en andra referens, som hör ihop med den motsatta ändpunkten av vägen. Den första referensen refererar till en första accesspunkt som är belägen i ett lägre stratum. Den andra referensen refererar till en andra accesspunkt som är belägen i nämnda lägre stratum. Från noden vid nämnda ena ände av nämnda väg anordnas en tràdför- 10 15 20 25 30 35 504 347 8 bindelse till den första accesspunkten i nämnda lägre stratum.

Likaledes anordnas, fràn noden vid.nämnda vägs motsatta ändpunkt, en liknande trâdförbindelse till den andra accesspunkten som är belägen i nämnda lägre stratum.

När styrlogik begär uppställning av en förbindelse i ett första stratum går förbindelsen typiskt utmed ett antal vägar. Antag att trafikbelastningen utmed en av dessa vägar är så kraftig att nämnda ena vägs samtliga resurser är upptagna. Traditionellt tillbakavisas en förbindelsebeställning som görs under sådana omständigheterz I enlighet med föreliggande uppfinning undersöker styrlogiken först den nämnda ena vägen för att se efter om någon av de nämnda referenserna är förknippad med vägen. Om vägen inte är förknippad med några sådana referenser då tillbakavisas förbindelsebeställningen men om vägen är förknippad med sådana referenser då tar styrlogiken referenserna och skickar dessa, i en andra förbindelsebeställning, till det stratum som hör ihop med accesspunkterna. Den andra förbindelsebeställningen begär uppställning av en förbindelse mellan de två accesspunkterna med vilka referenserna är associerade. Typiskt finns dessa access- punkter i ett stratum, kallat det andra stratumet, beläget närmast under det i vilket den upptagna vägen finns. Den andra förbindelsebeställningen.kommer därför att skickas till det andra stratumet. Styrlogik som hör ihop med det andra stratumet kommer att undersöka det andra stratumets nät för att se efter om en förbindelse kan ställas upp mellan accesspunkterna. Antag, att det finns lediga resurser utmed en väg mellan accesspunkterna i det andra stratumet. Styrlogiken i det andra stratumet kommer dä att ställa upp en förbindelse mellan dessa accesspunkter. Denna förbindelse bildar en infrastruktur för det första stratumet. Pà detta sätt blir infrastrukturen tillgänglig för det första stratumet vid nämnda ändnoder. I det följande sägs infrastruktu- ren dà vara tilldelad till stratumet. Infrastrukturens resurser består av ett antal kanalpar såsom kommer att förklaras nedan.

I den tilldelade infrastrukturen.beläggs ett kanalpar och används för uppställning av den ursprungligen beställda förbindelsen 10 15 20 25 30 35 504 3:47' 9 medan resten av dess kanalpar är färdiga att användas av framtida förbindelser.

Således sker tilldelning av en infrastruktur pá behovsbasis när det i nämnda övre stratum inte längre finns några kanalpar lediga för trafiken utmed en väg i det övre stratumet men när det fortfarande finns ett behov för uppställning av nya förbindelser utmed. nämnda väg. När de tilldelade resurserna inte längre används av det högre stratumet återlämnas infrastrukturen till det undre stratumet och kan nu göras åtkomligt för det undre stratumet. På detta sätt används de kombinerade strukturerna av de tvà i tilldelningsprocessen involverade stratumen effektivt.

Jämfört med tidigare kommer således resurserna för infrastruktu- ren att användas mer effektivt.

I enlighet med en utföringsform av uppfinningen refererar den 'första referensen till en grupp av första accesspunkter, vilka är belägna i det undre stratumet, och. den andra referensen refererar till en grupp av andra accesspunkter, vilka också är belägna i nämnda undre stratum. Mellan noden vid nämnda ena ändpunkt av vägen och var och en av de första accesspunkterna anordnas varsin trädförbindelse. Pâ samma sätt anordnas träd- förbindelser frán noden vid vägens motsatta ändpunkt till var och en av de andra accesspunkterna i det andra undre stratumet. När referens sker till de första och andra referenserna väljs en accesspunkt i gruppen av första accesspunkter och en accesspunkt i gruppen av andra accesspunkter och en förbindelse ställs upp i det undre stratumet, mellan de två valda accesspunkterna.- FIGURBESKRIVNING Uppfinningens särdrag framgår ur de bifogade patentkraven. Själva uppfinningen, jämte andra särdrag och fördelar med denna, kommer emellertid att beskrivas i den speciella beskrivningsdelen, vilken hänvisar till de bifogade ritningarna, i vilka FIGUR 1 är ett blockschema över en väg som går mellan två noder, 10 15 20 25 30 35 504 347 10 FIGUR 2 är en detaljerad vy av vägen i fig. 1, FIGUR 3 är en förenklad schematisk vy av en stratifierad nätstruktur i enlighet med känd teknik, FIGUR 4 är en förenklad schematisk vy av den stratifierade nätstrukturen i fig. 3 modifierad i enlighet med föreliggande uppfinning, FIGUR 5 år ett blockdiagram för noderna 10 och 20 i stratum 1 resp. stratum 2 i fig. 4, FIGUR 6 är en lista med lediga resurser som hör ihop med en väg till vilken en infrastruktur kan tilldelas, FIGUR 7 är den i fig. 6 visade listan med lediga resurser, till vilken lista en infrastruktur har tilldelats dynamiskt, FIGUR 8-10 är flödesscheman som visar den i trafiksystemet ingående styrlogikenq son1är involveradi.processen.att dynamiskt tilldela en infrastruktur, FIGUR 11 är en vägvisningstabell, FIG. 12A och 12B är listor över lediga resurser, vilka listor liknar den i fig. 6 visade, FIGUR 13 är ett förenklat stratifierat nät som används till att belysa en variant av den dynamiska tilldelningsprocessen i enlighet med uppfinningen, FIGUR 14 är ett förenklat stratifierat nät och visar ett exempel på en iterativ dynamisk tilldelningsprocess, och FIGUR 15 är ett schematiskt diagram som visar en andra utför- ingsform av uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 504 347 ll DETALJERAD BESKRIVNING AV SPECIFIKA UTFÖRINGSFORMER Fig. 4 liknar fig. 3 med det undantaget att det finns två fysiska förbindelser 4 och 5 mellan stratum 1 och stratum 2. Närmare bestämt går den fysiska förbindelsen 4 från ET1 i nod 10 till ET4 i nod 20. Den fysiska accesspunkten till ET4 i nod 20 betecknas A1. Den fysiska förbindelsen 5 går på likartat sätt från ET2 i nod 11 till ET3 i nod 21. Den fysiska accesspunkten till ET3 i nod. 21 betecknas .A2. PÅ. detta sätt skapas två fysiska för- bindelser mellan stratum 1 och 2. I stratum 2 är det möjligt att ställa upp en förbindelse mellan A1 och A2 med utnyttjande av 2- Mbps-förbidnelser i stratum 2. Såsom ett exempel kan en för- bindelse ställas upp mellan Al och A2 över väg 23. Ett annat exempel på en förbindelse mellan A1 och A2 är att ställa upp en förbindelse som utnyttjar vägarna 25 och 24. Tills vidare, och i syfte att förklara mekanismen enligt föreliggande uppfinning, antas att ett icke visat styrsystem i stratum 2 mottar en beställning, frán ett annat icke visat styrsystem i stratum 1, att ställa upp en förbindelse mellan Al och A2. Drifts- och underhållssystemet 29 undersöker sin trafik och hittar en ledig väg mellan Al och A2. Antag t.ex. att väg 23 är ledig. Nämnda icke visade styrsystem i stratum 2 belägger väg 23 och förbinder ET-enheterna i vardera änden av den belagda vägen med resp. ET- enheter där A1 och A2 finns. Sådana förbindelser visas schema- tiskt med de streckade linjerna Cl och C2 och görs internt inuti noderna 20 och 21. Således finns nu en 2-Mbps-förbindelse 4-A1- Cl-23-C2-A2-5 som terminerar i ET1 och ET2. ET1 och ET2 i stratum 1 kommer nu att bestämma den bithastighet med vilken förbindelsen 4-A1-Cl-23-C2-A2-5 drivs. Eftersom ET1 och ET2 multiplexerar-med en bithastighet på 64 kBit/s kommer nämnda förbindelse 4-A1-Cl- 23-C2-A2-5 även att drivas med denna hastighet. Förbindelsen kommer således att addera resurser i form av 32 kanalpar till väg 13, varvid varje sådant kanalpar utbreder sig med hastigheten 64 kBit/s och bärs av 2 MBit/s-förbindelsen i stratum 2. Vanligen används en eller tvä av de adderade 32 kanalparen för signale- ringsändamàl. l0 15 20 25 30 35 504 347 12 I fig. 5 visas noden 10 detalj. Förutom en väljare 10 innefattar noden en processor 45 och styrprogram 46. Vidare finns en databas 47 som bl.a. innehåller en nätbeskrivning av resurserna i stratum 1. Sådana beskrivningar består bl.a. av' konventionella 'väg- valstabeller som används för dirigering av ett koppel genom ett nät samt även länktabeller av det slag som visas i fig. 6, 7 och l2B. Sådana länktabeller används för att registrera aktuellt tillstànd av* de enskilda kanalparen. i en enskild väg, dvs. huruvida ett individuellt kanalpar är upptaget eller ej.

Styrprogrammodulen 46 består av flera olika program, däribland ett koppeluppställningsprogram 48 och en resurshanterare 49. Pâ likartat sätt innefattar noden 20 i stratum 2 en processor 55, en programmodul 56 och en databas 57. Programmodulen 56 består av flera olika styrprogram, bl.a. ett koppeluppställningsprogram 58, samt länktabeller av det slag som visas i fig. 12A.

I praktiken kan processorerna 45 och 55 fysiskt vara en och samma processor och så kan även vara fallet för databaserna 47 och 57.

En väg i stratum 1 består av en eller flera länkar. Till varje väg hör varsin vägtabell. I fig. 6 visas en vägtabell 52. Såsom ett exempel är den väg som hör ihop med vägtabellen 52 vägen 13.

Vägen 13 består av två länkar 40, 41, vilka vardera innehåller 32 kanalpar, av vilka t.ex. två används för signaleringsändamål.

De övriga 30 kanalparen finns tillgängliga för trafik. Sålunda finns totalt 60 kanalpar för vägen 13. De tillgängliga kanalparen numreras 1, 2 60. Varje sådant kanalpar har en status, upptagen. och icke-upptagen. I enlighet med uppfinningen har vägtabellen 52 två referenser, vilka symboliskt visas vid 50 och 51. Varje referens representerar en relation. Närmare bestämt finns det: (i) en första relation mellan en första ändpunkt av vägen 13 och en första accesspunkt som är belägen i ett undre stratum, vilken första ändpunkt av vägen är förbunden med den första accesspunkten, och (ii) en andra relation mellan den andra ändpunkten av samma väg 13 och en andra accesspunkt, som också vilken andra ändpunkt är är belägen i ett undre stratum, lO 15 20 25 30 35 504 347 13 förbunden med den andra accesspunkten. De två accesspunkterna, A1 och A2 i det visade exemplet, får inte sammanfalla utan måste finnas i vardera ändpunkten av vägen 13 i stratum 1. I stratum 2 kan det förekomma flera noder mellan accesspunkterna A1 och A2.

Närmare bestämt anger förekomst av referensen 50 i vägtabellen 52 att den vänstra ändpunkten av vägen 13 är ansluten till accesspunkten A1 i stratum 2, medan förekomsten av referensen 51 anger att den högra ändpunkten av vägen 13 är ansluten till accesspunkten A2 i stratum 2. I enlighet med föreliggande uppfinning skall accesspunkterna A1 och A2, vilka representerar de två ändpunkterna av vägen 13, förbindas med varandra i stratum 2. Såsom beskrivits ovan kallas en sådan förbindelse för en infrastruktur.

Tilldelning av en infrastruktur till ett högre stratum initieras vid behoven när förutbestämda betingelser är uppfyllda. Såsom ett exempel initieras tilldelning av en infrastruktur när samtliga kanalpar i länkarna 40 och 41 har belagts och trafiken fortsätter att öka utmed vägen 13. Såsom ett annat exempel initieras tilldelning av en infrastruktur när några få, såsom exempel 5, kanalpar finns tillgängliga i vägtabellen 52 och trafikbe- lastningen utmed vägen 13 ligger vid eller över en förutbestämd nivå. Andra parametrar och kombinationer av parametrar kan styra den tidpunkten när tilldelning av en infrastruktur initieras.

Två olika organ med hjälp av vilka tilldelningsprocessen av en infrastruktur initieras föreslås i enlighet med föreliggande uppfinning. I enlighet med en 'utföringsform initieras till- delningen av en infrastruktur av styrlogik, som finns i stratum 1 eller i stratum 2 eller i båda dessa stratum. Denna utförings- form beskrevs i korthet ovan och kommer att beskrivas närmare i detalj nedan. I enlighet med en annan utföringsform av upp- finningen initieras tilldelningsprocessen av en infrastruktur av en signaleringsprocedur.

En signaleringsprocedur är en signalering' sonx hör ihop :ned accesspunkten A1 och som använder en identifikation av access- 10 15 20 25 30 35 504 347 14 punkten .A2 (ett roamingnummer). Såsom ett exempel pá sådan signalering kan nämnas utombandssignalering.

En annan signaleringsprocedur är att beställa förbindelsen mellan A1 och. A2 genom att skicka beställningen till drifts- och underhållssystemet DoU 29 via ett ej visat trafikhanteringssystem TMN vilket utnyttjar Q3-gränssnittet.

I det enskilda exemplet i fig. 4 ställs den förbindelse, som utgör infrastrukturen, upp mellan accesspunkterna A1 och A2.

Denna förbindelse kan följa antingen den direkta vägen 23 mellan A1 och A2 eller den sammansatta, av vägarna 25 och 24, bestående vägen över nod 22.

När en förbindelse etableras mellan en användare, som är ansluten till nod 10, och en annan användare, som är ansluten till nod 11, kommer ett kanalpar, t.ex. i länk 41, att beläggas och upptaget- markeras i motsvarande vägtabell 52. Antag att trafiken ökar och att slutligen samtliga kanalpar 1-60 är upptagna. Nästföljande förbindelsebeställning som begär en resurs i väg 13 kommer att utlösa en infrastruktur-tilldelningsprocess. När infrastruktur- tilldelningsprocessen, vilken beskrivits ovan, är klar kommer stratum 1 att nu förfoga över en länk i den väg som går mellan A1 och A2. De två väljarterminalerna ET1 och ET2 kommer nu att tillhandahålla 30 tillkommande kanalpar till väg 13. Dessa tillkommande 30 kanalpar kan nu användas för trafik som origine- rar och terminerar i stratum 1. När nämnda länk i vägen har tilldelats till stratum 1 kommer vägtabellen 52 att se ut pà.det sätt som visas i fig. 7 där de nya tillkommande 30 kanalparen betecknas 61-90. Bland dessa tillkommande kanalpar väljs ett för den förbindelse som utlöste infrastruktur-tilldelningsprocessen_ Efterhand som trafiken fortsätter att öka kommer fler kanalpar, bland användare är tilldelningen av länken i vägen i stratum 2 till nämnda tillkommande kanalpar, att beläggas. För en vägen 13 i stratum 1 osynlig, dvs. användaren kan inte skilja mellan en förbindelse som använder länk 40 från en förbindelse 10 15 20 25 30 35 504 347 15 som använder en dynamiskt etablerad infrastruktur genom stratum 2.

Efterhand som trafiken minskar och inga kanalpar i den tilldelade länken längre används kommer styrlogik i resurshanteraren 49 att lämna tillbaka den lediga länken till stratum 2 och frigöra förbindelsen Al-C1-ET-23-C2-A2 som ställts upp i stratum 2. kommer att beskrivas närmare nedan i anslutning till fig. 8-10. Det antas att ett koppel skall ställas upp mellan A och B i fig. 4. I fig. 8 visas logiken för koppeluppställningsprogrammet 48 till vänster. Till Ovanstående resurstilldelningsprocess höger visas logiken för en vägvalsanalys som utförs med hjälp av vägvalstabeller visade i fig. 11. En förbindelsebeställning, representerad av ruta 60, alstras när användare A slår tele- fonnumret till användare B. Efter konventionell sifferanalys- erhålls destinationen för samtalet. För att finna vägen till destinationen startar vägvalsanalys, ruta 61. För vägvalsanalys i nod 10 används en vägvalstabell 62 av det slag som visas i fig. 11. Såsom ingångsdata för vägvalsanalysen anges destinationen för samtalet, i detta fall identiteten, representerad av N11, till nod 11. Vid tabellingàngen N11 anges identiteterna för de vägar som är möjliga att använda för att komma till nod 11. I detta fall skall väg 13 användas, och denna väg har identiteten Rl3-ID.

Letningen av den väg som skall användas anges av ruta 63 i fig. 8 och processen att returnera de valda vägidentiteterna represen- teras av ruta 64. Koppeluppställningsprogrammet 48 mottar de möjliga vägarna, ruta 65. Därefter beordrar koppeluppställnings~ programmet att en resurs i den först identifierade vägen skall beläggas, ruta 66. Eftersom det beskrivna exemplet avser ett telefonsamtal beläggs en kanal. En kanal är en tidlucka som har ett fast tidsläge från ram till ram. Beläggningsordern skickas, ring 67, till resurshanteraren 49. Resurshanteraren undersöker den vägtabell 52, som motsvarar den valda vägen, för att se efter om det finns någon ledig resurs. Resultatet returneras till koppeluppstållningsprogrammet, ruta 68. Resultatet är antingen att en kanal beläggs eller ej. Vad det var fråga om bestäms i 10 15 20 25 30 35 504 347 16 valruta 69. Om resurser är lediga, alternativ JA, ställer koppeluppställningsprogrammet 48 upp en förbindelse, ruta 70. Om inga resurser är lediga, alternativ NEJ, provas, valruta 71, om andra vägar gavs i processteget 64. Om andra vägar gavs, alternativ JA, undersöks det första vägalternativet, ruta 70A, för att se om det finns några resurser i denna väg, vilka kan beläggas. Denna procedur upprepas tills en väg hittas, som har resurser lediga. Denna sig upprepande procedur illustreras med pilen 7OB. Om det bland nämnda övriga vågar inte finns någon väg som har någon fri resurs avvisas den begärda förbindelsen, ruta 7OC.

I fig. 9 visas logiken för resurshanteraren 49. Vid mottagning av ordern att belägga en resurs, ring 67, undersöker resurshan- teraren den motsvarande listan 52 med lediga resurser för att se om det finns någon ledig resurs, valruta 72. Om en resurs är ledig, alternativ “JA", belägger resurshanteraren.49 resursen och skickar tillbaka koppeluppställningsprogrammet 48, identiteten av den belagda resursen till vilket mottar resursens identitet, ring 68. Om ingen resurs är ledig, alternativ "NEJ" vid valruta 72, undersöker resurshanteraren om den valda vägen har någon relation till en infrastruktur, valruta 74. Om den valda vägen inte har någon relation, alternativ "NEJ", skickar resurshanteraren över ett motsvarande meddelande till koppelupp- ställningsprogrammet, ring 68. Om en relation finns, alternativ "JA", skickar resurshanteraren 49 uppgift om infrastrukturens accesspunkter, ruta 76, till koppeluppställningsprogrammet 58 i stratum 2, ring 77. Koppeluppställningsprogrammet i stratum 2 visas i fig. 10 och är i princip likartat det som visas i fig. 8 och kommer därför inte att beskrivas i detalj. Från koppelupp- ställningsprogrammet 58 mottar resurshanteraren ett meddelande, vilket symboliseras av en ring 78, innehållande information, ruta 79, om resultatet av koppeluppstàllningen i stratum 2. Antingen ställdes den begärda förbindelsen upp eller ej, alternativ JA resp. NEJ vid valruta 80. Om förbindelsen uppstálldes adderas de tillkommande resurserna, i form av kanalpar, till tabellen med lediga resurser, ruta 81, och ett kanalpar beläggs, ruta 73, för 10 15 20 25 30 35 504 347 17 den i stratum 1 beställda förbindelsen. Det belagda kanalparet upptagetmarkeras i tabellen med lediga resurser. Ett motsvarande meddelande skickas till styrlogiken 48, Om ingen förbindelse kunde ställas upp i stratum 2 skickas ett motsvarande meddelande, ruta 82, till styrlogiken 48 och förbindelsebeställ- ningen, som gjorts på nivån för stratum 1, tillbakavisas. ring 68.

I fig. 10 visas styrprogrammet 58 i stratum 2. Vid mottagning av identiteten av accesspunkterna skickas en förbindelsebeställning, ruta 83, till styrlogiken i stratum 2. Denna förbindelsebeställ- ning behandlas pá ett sätt som är likartat det sätt pä vilket förbindelsebeställningen i stratum 1 behandlades och som visas i fig. 8 och kommer därför inte att beskrivas närmare. De olika processerna sonxär involverade vid uppställning av en förbindelse i stratum 2 visas kollektivt vid ruta 84. Resultatet blir antingen att en förbindelse ställs upp, ruta 85, eller att en förbindelse inte ställs upp, ruta 86. I båda fallen skickas ett motsvarande meddelande till länkhanteraren, ring 78.

I det ovan beskrivna exemplet expanderas antalet kanalpar i en väg i stratum 1 genom att vägen förses med en relation till två accesspunkter i stratum 2, vilka accesspunkter representerar de två ändpunkterna av en möjlig förbindelse i stratum 2. I enlighet med föreliggande uppfinning kan en väg, t.ex. väg 13, i stratum 1 också expanderas genom att vägen förses med en relation till två accesspunkter i stratum 3. Sådana relationer som pekar till ändpunkterna av en väg i stratum 3 visas vid 87 resp. 88 i fig. 12A. För att ställa upp en förbindelse i stratum 3 och använda den på så sätt skapade infrastrukturen för att expandera antalet tillgängliga kanalpar i stratum 1 har beskrivits ovan och kommer därför inte att upprepas. Det räcker med att säga att i denna utföringsform skulle det förekomma en första fysisk förbindelse, likartad förbindelsen 4, mellan noderna 10 och 30 och andra fysisk förbindelse mellan noderna 11 och 31. I fig. 13 har motsvarande infrastruktur i stratum 3 visats. Av tydlighetsskäl visas inte stratum 2 i fig. 13. I denna utföringsform finns en första fysisk förbindelse 93, likartad förbindelsen 4, mellan l0 15 20 25 30 35 504 347 18 noderna 20 och 30 och en andra fysisk förbindelse 94 mellan noderna 21 och 31. Antalet kanalpar som tilldelas stratum 1 är i detta fall i storleksordningen av 2100 eftersom stratum 3 tillhandahåller en infrastruktur som bär 155 Mbps. De av relationerna 87, 88 utpekade accesspunkterna betecknas A5 resp.

A6.

I enlighet med uppfinningen kan antalet kanalpar för_en väg i stratum 2 expanderas genom att förse nämnda väg i stratum 2 med en relation till två accesspunkter i stratum 3. I fig. 12B är vägen 25 försedd med två sådana referenser 89. 90.

Det är även möjligt att använda uppfinningsidën upprepat från stratum till stratum. Detta illustreras i fig. 14. Antag, att en förbindelse beställs från A till B i stratum 1 och att väg 13 inte har några resurser tillgängliga. Väg 13 har de ovan nämnda relationerna 50 och 51 till accesspunkterna A1 och A2 i stratum 2. Antag vidare att det inte finns några resurser tillgängliga utmed väg 23 som går mellan accesspunkterna A1 och A2. Utmed den alternativa vägen mellan A1 och A2, dvs. utmed den kombinerade vägen 25 och 24, antags väg 25 inte ha några resurser lediga medan väg 25 däremot har två referenser 89, 90 vilka hör ihop med två accesspunkter A3 och A4 i stratum 3 via två fysiska för- bindelser 93 och 94. I stratum 3 finns resurser lediga och en infrastruktur, representerad av nodinterna förbindelser C3 och C4 i noderna 30 och 33 och en väg 36 tilldelas stratum 2. Den förbindelse som begärdes i stratum 1 ställs upp med användning av en förbindelse som finns uppställd i stratum 3.

I fig. 15 visas ännu en utföringsform av uppfinningen. I fig. 15 är arkitekturen av stratum 1 väsentligen densamma som i fig. 3.

Från var och en av noderna 10, 11 och 12 utgår emellertid ett antal fysiska förbindelser till väljarterminaler ET, vilka förekommer i det andra stratumet 2. Detta andra stratum 2 visas symboliskt av den area som innesluts inom linjen 22. Nod 1 har fyra sådana fysiska förbindelser vilka kollektivt betecknas 444, nod 11 har två sådana fysiska förbindelser 555 och nod 12 har lO 15 20 25 30 35 504 347 19 fyra fysiska förbindelser 666. Varje fysisk förbindelse sträcker sig mellan två väljarterminaler ET. Ãndarna av de fysiska förbindelserna 444, 555, 666 i stratum 2 visas symboliskt av fyllda cirklar och benämnes accesspunkter. Dessa accesspunkter för förbindelserna 444 betecknas kollektivt 93, accesspunkterna för förbindelserna. 555 betecknas 94 och accesspunkterna för förbindelserna 666 betecknas kollektivt 95. Utanför stratun|2 och mellan noderna 10, 11, 12 finns vägarna 13, 14 och 15._Varje väg har en relation i form av pekare, vilka pekar ut de tvá änd- punkterna av resp. väg. Således har väg 13 två pekare 99, 100 av vilka 99 pekar på gruppen av accesspunkter 95 medan pekaren 100 pekar pá gruppen av accesspunkter 93. Pâ likartat sätt har vägen 14 tvâ pekare 101, 102, vilka pekar ut vägens 14 resp. ändpunkter i stratum 2. Pekaren 101 pekar ut gruppen av accesspunkter 94 och pekaren 102 pekar ut gruppen av accesspunkter 95. Väg 15 har två pekare 103, 104, vilka pekar ut vägens resp. ändpunkter i stratum 2. Närmare bestämt pekar pekaren 103 ut gruppen av accesspunkter 93 medan pekaren 104 pekar ut gruppen av accesspunkter 95. Om en väg, t.ex. väg 15 som sträcker sig mellan noderna 10 och 12, behöver resurser från stratum 2 väljer länkhanteraren 49 gruppen av accesspunkter 93 och gruppen av accesspunkter 95, eftersom dessa tvâ grupper representerar ändpunkterna av en länk i den väg som går mellan noderna 10 och 12. I stratum 2 ställs därefter en förbindelse upp mellan de två utvalda accesspunkterna.i grupperna 93 och 95. Den individuella förbindelsen som ställs upp i stratum 2 kan väljas med användande av en konventionell resurstilldel- ningsalgoritm, som undersöker trafiken utmed vägarna i stratum 2 och vilken baserat pá denna undersökning väljer den väg som skall följas i stratum 2.

Ehuru tre strata 1, 2 och 3 beskrivits ovan kan telekommunika- tionsnätet innefatta fyra strata eller fler, eller enbart två strata och sättet enligt uppfinningen och utförandet av upp- finningen skulle lika väl kunna tillämpas vid sådana nät.

En väg kan sträcka sig över flera länkar av vilka vissa är fasta och vissa tilldelas dynamiskt på det ovan beskrivna sättet. »hv 10 15 20 504 347 20 Effekten av detta blir att en väg kommer att bestå av ett fast antal resurser av den typ som alltid förekommer. Utöver dessa resurser finns ett antal resurser som vägen kan tilldelas dynamiskt.

Styrlogiken för beställning av en förbindelse i stratum 1 har sagts ligga á. stratum 1. och har sagts bli exekveræd på en processor, ställning av en förbindelse i stratum 2 har sagts ligga i stratum 2 och har sagts bli exekverad pá en processor som tillhör stratum som tillhör stratum 1 nedan styrlogiken för upp- 2. Det är emellertid inte nödvändigt att dela upp styrlogiken och dess exekvering pà processorer som hör till olika strata.

Uppfinningen kan tillämpas lika väl om en och samma processor exekverar styrlogik för de två stratumen och det gör inte någon skillnad om processorerna hör till det ena stratumet eller det andra. Processorn kan också vara distribuerad över flera noder i och samma stratum. Ovan har styrlogiken beskrivits vara uppdelad mellan olika stratum men i enlighet med föreliggande uppfinning kan den vara integrerad och kan exekvera på en enda processor eller på en distribuerad processor. Styrlogiken, vare sig den är strukturerad i flera strata eller ej, och processorn, vare sig den är en enda processor eller en distribuerad pro- cessor, pá vilken styrlogiken exekverar bildar ett styrsystem för telekommunikationsnätet.

Claims (11)

lO 15 20 25 30 35 504 347 21 PATENTKRAV

1. Förfarande för dynamisk resurstilldelning i en stratifierad nätstruktur, innefattande ett dynamiskt kopplat första stratumnät (1) med väljarstrukturer (10, 11, 12), första vägar (13, 14, 15) och användaraccessenheter, åtminstone ett andra stratumnät (2, 3) som ligger under det första, överliggande stratumnätet och som innefattar noder (20, 21, 22; 30, 31, 32, 33) och andra vägar (23, 24, 25; 34, 35, 36), vilka första och andra stratumnät bildar ett trafiksystem, varvid en väg (13) i det första stratumnätet innefattar ett första antal resurser, k ä n n e - t e c k n a t av att åtminstone en första (13) av nämnda första vägar förses med en första relation (50, 51; 87, 88) som pekar ut två accesspunkter (Al, A2; A5, A6) i det andra stratumnätet, etablering av en förbindelse (Al-23-A2 eller A1-25-24-A2 eller A5-36-35-34-A6) mellan accesspunkterna i det andra stratumnätet (2, 3), vilken förbindelse innefattar ett andra antal resurser, nedan kallade en infrastruktur, såsom gensvar på att förutbestäm- da trafikkänsliga villkor utmed den första vägen uppfylls, samt tilldelning av infrastrukturen till den första vägen (13).

2. Förfarande för dynamisk resurstilldelning i enlighet med patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av (1) att den första relationen (50, 51) associeras med en första och en andra ände av den första vägen (13), (2) att den första änden av den första vägen förbinds med en första nod (10) i det första stratumet (1), (3) att den andra änden av den första vägen (13) ansluts till en andra nod (11) i det första stratumet, (4) att den första noden (10) förses med åtminstone en första fysisk förbindelse (4) som sträcker sig mellan den första noden och den första accesspunkten (A1) i det andra stratumnätet, (5) att den andra noden (11) förses med åtminstone en andra fysisk förbindelse (5) som sträcker sig mellan den andra noden och den andra accesspunkten (A2) i det andra stratumnätet, (6) och att de första och andra accesspunkterna (Al, A2) i det andra stratumnätet förbinds med varandra. lO 15 20 25 30 35 504 347 22

3. Förfarande för dynamisk resurstilldelning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t av att den första accesspunkten (A1) väljs bland en första grupp (93) av första accesspunkter vilka var och en har en enskild fysisk förbindelse (444) till den första noden (10) och att den andra accesspunkten (A2) väljs bland en andra grupp (94) av accesspunkter vilka var och en har varsin fysisk förbindelse (555) till den andra noden (11).

4. Förfarande för dynamisk resurstilldelning i enlighet med patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a t av initiering av nämnda förbindelse (Al-23-A2) trafiksystem som styr nämnda första och andra stratumnät. från styrlogik (46) som ingår i ett

5. Förfarande för dynamisk resurstilldelning i enlighet med patentkrav 1, k å n n e t e c k n a t av (a) att en andra väg (25) i det andra stratumnätet (2) förses med en andra relation (89, 90) som pekar ut tvâ andra access- punkter (A3, A4) i ett tredje stratumnät (3), som ligger under de första och andra stratumnäten (1, 2), och (b) att den andra vägen (25) tilldelas resurserna av en tredje förbindelse (A3-36-A4) som uppställs i det tredje stratumnätet mellan nämnda andra accesspunkter (A3, A4) som gensvar på att förutbestämda trafikkänsliga villkor utmed den andra vägen (25) uppfylls.

6. Förfarande för dynamisk resurstilldelning i enlighet med patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a t av att stegen (a) och (b) upprepas för successivt underliggande stratumnät.

7. Förfarande för dynamisk resurstilldelning i enlighet med patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t av att de trafikkänsliga villkoren är uppfyllda när ett förutbestämt antal av det första antalet resurser i den första vågen är belagda.

8. Förfarande för dynamisk resurstilldelning i enlighet med patentkrav 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a t av att infrastruk- 10 15 20 25 30 504 347 23 turen återlämnas till det andra stratumnätet när samtliga av det andra antalet resurser har frigjorts.

9. System för dynamisk tilldelning av resurser i en stratifi- erad nätstruktur, innefattande ett första stratum (1) med väljarstrukturer (10, 11, 12), trunkar (13, 14, 15) och an- vändaraccessenheter, ett andra stratum (2) innefattande noder (20, 21, 22) och trunkar (23, 24, 25), varvid en första väg (13) i det första stratumet uppvisar' ett första antal resurser, k ä n n e t e c k n a t av åtminstone en första fysisk för- bindelse (4) som sträcker sig mellan en första nod (10) i det första stratumet och en första accesspunkt (Al) i det andra stratumet (2), åtminstone en andra fysisk förbindelse (5) som sträcker sig mellan en andra nod (11) i det första stratumet och en andra accesspunkt (A2) i det andra stratumet, trafikintensi- tetskänsliga organ (52, 49) för initiering av uppställning av en förbindelse (A1-23-A2) mellan de första och andra accesspunkterna (Al, A2) i det andra stratumet (2).

10. System för dynamisk tilldelning av resurser i en strati- fierad nätstruktur enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a t av att de första och andra fysiska förbindelserna båda bär samma förbindelsebandbredder.

11. System för dynamisk tilldelning av resurser i en strati- fierad nätstruktur enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda trafikintensitetskänsliga organ innefattar en lista (52) med lediga resurser, vilken lista hör ihop med den första vägen och innefattar (a) en förteckning över vart och ett av det första antalet kanalpar och status (upptagen/icke-upptagen) av vart och ett av kanalparen, (b) en relation (50, 51) som innefattar två referenser, där varje referens pekar ut varsin av nämnda första och andra accesspunkter (A1, A2) i det andra stratumet.