CN100488158C - 业务使用的许可的检验方法和系统 - Google Patents

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Abstract

在至少一个要显示总传输容量G的通信网络KN中，实现业务DI的申请使用NU，在考虑总传输容量的情况下求得的、可供支配的容量Cv，该容量为将业务量流供Vs向通信网络传输供访问控制功能ZF分配的访问节点ZK使用，由访问控制功能ZF检验是否允许所申请的业务DI使用NU。这样，就在没有连接的互联网中产生一个QoS-管理。

Description

业务使用的许可的检验方法和系统
技术领域
本发明涉及业务使用的许可的检验方法和系统。
背景技术
现代面向分组的通信网络-也称为‘数据网络’-至今主要用在业界也称为‘数据分组流’的分组流的传输方面。在这种情况下，没有通常保证传输业务质量(Dienstguete)的要求。这样，数据分组流的传输例如有时间上波动的延迟，因为数据分组流的单个数据分组通常是按其网络访问顺序传输的，即从一个数据网络传输的分组越多，时间上的延迟就越大。因此在业内，也称数据传输为无实时条件的传输业务，或‘非-实时-业务(Non-Realtime-Service)’。
在面向线路的语音的数据网络和面向分组的数据网络的交会处，实时业务或‘Realtime-Service’越来越多，就是说在实时条件下的传输业务，例如传输语音信息或活动图象信息，面向分组的通信网络同样如此，至今为止，在通常情况下，面向线路传输的实时业务的传输在一个交会的语音-数据-网络中面向分组进行，即在分组流中进行。这些也被称为‘实时分组流’。在这种情况下存在问题，实现对于一个作为面向分组的传输形成的实时业务，要求高业务质量，以便使它与面向线路的传输保持在质量上相当。最小的，例如<200ms无延迟时间波动的延迟尤其重要，因为实时业务一般要求连续的信息流，信息损失(例如由分组损失造成)不能通过被拒绝分组的再次传输来平衡。因为业务质量-要求原则上适用于所有面向分组传输的通信网络，它们与面向分组的通信网络的实际布置无关。这些分组因此能作为互联网分组、X.25分组或帧中继分组，也作为ATM小区来形成。数据分组流和实时分组流在这种情况是通信网络中被传输的业务量流的实施例。
对于通过面向分组的互联网传输语音信息和图象信息也称‘VOIP’，在国际标准中尤其是H.323标准推荐有用于通过互联网传输协议。此时，网络被分为数个‘H.323区’，在这些区中相应设置有所谓的‘网守(gatekeeper)’，为了
-从E.164-电话号码转换成计算机名称或它们的互联网地址
-输入和输出通话的许可检验
-传输容量的管理
-H.323-终点设备的登记
因为当前的H.323标准对于互联网-传输还没有确保的业务质量，现在的VoIP-技术存在缺点，如果从互联网传输的分组个数上升，语音传输和图象传输的质量就下降。对于IETF(Internet Engineering TaskForce)在Blake等人的“An Archtecture forDifferentiated Services”，RFC 2475，1998，ftp://venera.isi.edu/in-notes/rfc2475.txt和Nichols等人，“Definition of theDifferentiated Services Field(DS Field)in the IPv4 and IPv6Headers“，RFC 2474，1998，ftp://venera.isi.edu/in-notes/rfc2474.txt中建议，在至今为止没有业务质量保证的面向分组的互联网中推行数个业务质量。这种互联网也被称为‘DiffServ-网络’。在这种情况，各个分组流分别被赋予对一定的业务质量，并由互联网传输节点根据它们的业务质量相对其它业务质量的分组被优先或不优先地传输。这样，对于实时业务所要求的业务质量例如可通过如下方式得以保证，给所属的实时分组流分配一个由互联网节点优先传输的业务质量，实时分组流就优先于数据分组流。
通过形成优先传输业务量流的等级，在互联网内部出现一个(虚拟的)单独的通信网，用单独的总传输容量传输有优先级的业务量流，它包括互联网总传输容量的一部分。作为一个由传输节点和传输信道组成的通信网络的总传输容量，在此被认为是为了传输刚好还没有业务量损失的可传输业务量流所要求的容量。换句话说，这意味着在通信网络中没有其它业务量流能无通信损失地被传输。通信网络的两个传输节点之间所给出路线的还可供支配的传输容量，不仅取决于在这两个传输节点之间直接传输的通信，而且也取决于在通信网络中沿着其它路径按传输顺序传输的业务量，至少部分是沿着给出的路径。
对于一个优先级控制的传输，原则上至少对优先的业务量要求有网络访问控制，因为只有不给通信网络馈送多于它最大能传输的优先业务量时，才能确保所要求的业务质量。为此，给多个业务质量的互联网推荐用网络过渡装置，也称‘边缘装置(Edgedevices)’或从通信网络角度也称‘访问节点’，由它使网络访问控制起作用。此时边缘装置能够
-控制通过分组流给通信网络输送业务量的容量；
-在分组中按照分组流的优先级设置优先级符号；
-如果分组已经用优先级标出，检验分组流的优先级符号并在必要时进行修改；
-检验优先分组流的传输容量。
至今没有处理例如，对于网守和/或边缘装置所申请的分组流的传输检验，在此产生。
已经公知一种方法，只要至少有一个传输节点不能供所要求的资源支配的话，此时借助于预留协议RSVP从通信网络的每个传输节点为传输分组流请求必要的资源，并且分组流传输停止。在传输节点中，许可检验完全是在考虑到本地可传输的容量情况下进行的，就是说通常情况是出发传输路径和/或传输信道的容量。此外，预留协议RSVP必须在通信网络中的每个，即也是内部的传输节点中被实现。
发明内容
本发明的任务是在通信网络中拟订分组流传输许可的检验方法。所述任务是通过检验使用业务的许可的方法解决的，该业务是在至少一个包含总传输容量的通信网络中被实现的，在使用期间，至少有一个属于该业务的、业务专用的业务量流被业务所属的访问节点(ZK)以下面的步骤向通信网络传输，
(1)在属于访问节点的访问控制功能处申请所述的使用(NU)，
(2)由访问控制功能，在通信网络的内部传输节点，不经其它询问，检验是否许可已申请的对所述业务的使用，
此时，借助于以下的可供使用的容量来实施所述检验，
-利用总传输容量求得的可供使用的容量，和
-供向通信网络传输业务量流的访问节点支配的可供使用的容量。
所述任务还通过一种检验使用业务的许可的布置解决，其中所述业务是在至少一个包含总传输容量的通信网络中被实现的，在使用期间，至少有一个属于该业务的、业务专用的业务量流被业务所属的访问节点以一个装置和一个访问控制功能向通信网络传输，其中
(1)所述装置，用于在属于访问节点的访问控制功能处申请所述的使用，
(2)由访问控制功能，在通信网络的内部传输节点，不经其它询问，检验是否许可已申请的对所述业务的使用，
所述布置还包括一个装置，用于借助以下的可供使用的容量来实施所述检验，
-利用总传输容量求得的可供使用的容量，和
-供向通信网络传输业务量流的访问节点支配的可供使用的容量。
本发明的主要方面在于一个许可检验，所述许可检验是对由访问控制功能所申请的在含有总传输容量的通信系统中被实现业务的检验，当进行检验时，在考虑总传输容量的情况下，由访问控制功能经考虑所求得的、可供支配的容量来检验是否允许对所申请的上述业务的使用。所述容量供向通信网络传输业务量流的访问控制功能所属的访问节点使用。
下面列出本发明的一些主要优点：
-访问控制可以通过改变可供支配的容量灵活地在总传输容量的变化上被匹配。
-许可检验唯一地由访问控制功能产生。这样，在通信网络的传输节点中不要求申请业务使用。因此有特别好的优点，即本发明能不改变通信网络的传输节点去使用。
-使用业务能无需说明所希望的业务质量来申请。这样，不要求由申请人去确定这类业务质量，对使用业务的申请有利。
按照本发明方法的进一步扩展拟订，业务作为借助于由优先传输的业务量流产生的信息传输，尤其是语音信息传输被形成。这样，例如在一个面向分组的通信网络中，使综合语音-数据-网络中语音信息传输的特殊业务质量-要求有利地得到满足。
与本发明方法的一种结构相应，总的传输容量至少部分地与通信网络传输路径的传输容量有关。经此，通信网络的总传输容量被很有效地考虑到，因为这些数值是动态的且无需费力的计算方法就能求得。一旦传输路径的传输容量存储到传输节点的本地路由选择表中，它们能有利而很有效地且基本上不用在通信网络中的信息传输从其中引用。
按照本发明方法的一种结构，许可的检验是在考虑到对使用业务要求的业务质量的情况下进行的，业务质量由访问控制功能决定。故此有利地实现了业务量管理，此时，例如对于在实时时，即以最小的延迟时间和/或以一定的容量传输信息的业务量流，保证有个相应高的业务质量；对于以可变延迟时间和/或以不定容量传播信息的业务量流，保证有个相应低的业务质量。对于宁可用高质量传输信息的例子是语音电话或可视电话。对于宁可用较低业务质量传输信息的例子是电子邮件、数据文件或互联网页。业务量管理也可以根据业务用户进行。例如，为老顾客的每项业务使用分配相应高的业务质量，对偶然的用户则分配较低的业务质量。
按照本发明方法的一种变型，在申请使用业务给出所希望的业务质量时，要考虑到该由在确定访问控制功能时所要求的业务质量。因此，例如使事先调整好的所要求的业务‘一经请求(on demand)’与申请人的要求相匹配，不必要去改变事先的调整。
按照本发明方法的一种结构，拟将通信网络作为具有保证业务质量的业务量流，形成为面向分组传输的DiffServ网络。根据本发明，许可的检验是按业务量流单个进行。在一个DiffServ网络应用本发明时，有个特殊的优点，因为在DiffServ网络中不用去考虑确保业务量流单个业务质量的传输，而完全是所有具有优先级的业务量流优先地传输。
按照本发明方法的一种进一步扩展，拟由访问控制功能将使用业务时要传输的业务量流的许可通知所属的访问节点，并由此接着优先将业务量流传输给DiffServ网络。经此，有利于导致使业务量流被具有所要求业务质量的访问节点传输到通信网络。
与本发明方法的一种结构相应，访问控制功能在一个网守中被实现。这样，有利于将本发明的方法完美地引入到已有的现代互联网的基础设施中，尤其是已有的DiffServ网络的基础设施。而且能将本发明的许可检验，综合到在标准H.323中规定的网守的许可检验中，从而对基本上不改变至今为止的许可检验的外部关系有利。因此通信网络传输节点的负担减轻，因为在其中不要求许可检验。
本发明其它有利的结构由具体实施例给出。
附图说明
图1是具有总传输容量G的通信网络KN的方框图。
具体实施方式
本发明方法用下面的图详细说明。图1例如是具有总传输容量G的通信网络KN的方框图。通信网络KN被构造成例如用业务质量DG保证的一项业务DI的DiffServ网络DN。业务DI例如是由具有业务质量DGvs的业务量流VS的传输，该业务质量例如通过业务量流VS的优先传输产生。通信网络KN包括四个传输节点K，其中第一个传输节点K1作为第一个访问节点ZK1，第二个传输节点K2作为第二个访问节点ZK2和第三个传输节点K3作为第三个访问节点ZK3形成。由访问节点ZK将业务量流VS传输到通信网络KN。
传输节点通过四个表明传输容量Cw的传输路径W12、W14、W24和W34相互连接，此时标号表示相应的传输节点Ki和Kj，在它们之间设有传输路径Wij。在此，从传输路径W的传输容量Cw为DiffServ网络DN保留下面的容量CDN：
 
传输路径W 容量C<sub>w</sub> 容量C<sub>DN</sub>
W<sub>12</sub> C<sub>w12</sub>＝100Mbps C<sub>DN12</sub>＝5Mbps
W<sub>14</sub> C<sub>w14</sub>＝10Gbps C<sub>DN14</sub>＝3Mbps
W<sub>24</sub> C<sub>w24</sub>＝10Gbps C<sub>DN24</sub>＝4Mbps
W<sub>34</sub> C<sub>w34</sub>＝10Mbps C<sub>DN34</sub>＝6Mbps
在访问节点K1，第一个局域网络LAN1与一个发送器S和一个网守GK连接。在访问节点K2，第二个局域网络LAN2与一个接收器E连接。
此外，有多种可能来实现访问控制功能ZF，例如：
-一个分散的、访问节点单个的实现，作为网守GK中分配给访问节点ZK1的访问控制功能ZF1来执行。通过访问节点ZK1从要向通信网络KN传输业务量流VS进行许可检验，在这种情况下，考虑到可供所属访问节点ZK1支配的容量Cv1。
-一个集中的实现，作为物理上经传输节点K4达到的访问控制功能ZF2来执行。它用于例如去求出为可能的DiffServ网络DN的访问节点K相应可供支配的容量Cv，这些容量是按需求被通知的。
-将一个分散的、访问节点单个的实现，作为访问节点ZK3中的访问控制功能ZF3来执行，因此它被隐含地分配给节点。通过访问节点ZK3从要向通信网络KN传输业务量流VS的许可检验，在此是考虑到可供分配给访问节点ZK1支配的容量Cv3情况下进行。
此外要简述下列信息传输：
-例如作为信息传输所形成的业务DI的使用NU，在该业务时从发送器S到接收器E沿着路线S＝>K1＝>K2＝>E，业务量流VS与例如作为语音信息V形成的信息I NF被传输。至少在通信网络KN中业务量流VS以所要求的业务质量DGvs传输。
-从发送器S在网守GK上的申请A，用它去申请使用NU。在申请A中或许要说明所希望的业务质量DGA。
-从在网守GK中实现的访问控制功能ZF1对所分配访问节点ZK1的可选通知M，要说明所允许的业务量流VS以及必要时还要说明其为了传输所要求的业务质量DGvs。
对于本发明的实施例设想：访问控制功能ZF是分散地和访问节点单个地作为访问功能控制ZF1在网守GK中实现，通信网络KN被构成为DiffServ网络DN。
由发送器S用申请A在网守GK申请业务DI的使用NU。在这种情况下，例如说明所希望的业务质量DGA。例如将业务DI构成为语音信息V的传输，并将64kbps的连续传输容量作为业务质量DGA给出。
访问检验例如在下列可供支配的容量Cv基础上进行：
 
访问节点 可供支配的容量C<sub>v</sub>
ZK<sub>1</sub> C<sub>v1</sub>＝2Mbps
ZK<sub>2</sub> C<sub>v2</sub>＝3Mbps
ZK<sub>3</sub> C<sub>v3</sub>＝1Mbps
这样在例子中供所有访问节点ZK1和ZK2支配的容量Cv，少于在传输路径W上为DiffServ网络DN预留的容量CDN。这与下面的优点联系在一起，即使每个可供支配的容量Cv完全耗尽时，为DiffServ网络预留的容量CDN也没有在整个(！)通信网络KN的传输路径W上被访问节点ZK超过，因为：
-CDN12(5Mbps)>＝CV1(2Mbps)+CV2(3Mbps)
-CDN14(3Mbps)>＝CV1(2Mbps)+CV3(1Mbps)
-CDN24(4Mbps)>＝CV2(3Mbps)+CV3(1Mbps)
-CDN34(6Mbps)>＝CV1(2Mbps)+CV2(3Mbps)+CV3(1Mbps)
对于这个例子设想：所有的信息流分别沿着具有最少个数传输节点K-也称作为‘least hop’-的路线分布。在此实施例中，总传输容量G主要取决于作为DiffServ-网络DN形成的通信网络KN的传输路径W之传输容量，然而也不限于此。它也可例如与传输节点的传输容量有关。对于这样按照本发明、在考虑DiffServ网络的总传输容量G的情况下做出的可供支配容量CV的规定，在通信网络KN的内部传输节点K中有利地不要求许可检验。
供向DiffServ-网络DN传输业务量流VS支配的容量CV1为2Mbps，这对于访问控制功能ZF是已知的。这样，例如32个电话通话可以使用对业务质量DGVS有决定性影响的64kbps容量传输，64个电话通话用32kbps容量或128个电话通话用16kbps容量传输。有可能对业务质量DG做任意的其它划分。例如也可以进行复用，例如至20个电话通话用64kbps的容量，下一个20个以内的电话通话用32kbps的容量，剩下的8个以下的电话通话用16kbps的容量。其余的用最后的划分。
在接受申请A之后，由访问控制功能ZF1检验被申请使用NU的许可性。在检验的时候，允许20个电话通话用64kbps的容量，10个电话通话用32kbps的容量和3个电话通话用16kbps的容量，即在可供支配的容量CV1中，目前有1648kbps已经分配，尚有400kbps空闲。这样，在考虑到可供支配容量CV1的情况下，所申请的业务DI的使用NU基本上是允许的。
此外，进行配置，只要没有在申请A中提出所希望的业务质量DGA，发送器S通常进行容量为16kbps的电话通话。不允许发送器S拥有所希望的64kbps的业务质量DGA，因为目前所有20个设定的电话通话都分配的是64kbps。因此，在考虑将所希望的业务质量DGA为64kbps作为所要求的业务质量DGVS的情况下，由访问控制功能ZF1确定用32kbps代替通常设定的16kbps传输，具有所述的所要求的业务质量DGVS申请的使用NU被允许。
按照本发明的一种变型，要将所申请的使用NU的许可通知访问节点ZK1。这在例如访问控制功能ZF的访问节点单个实现时进行，此时将该许可显示的数值储存在访问节点ZK的存储介质中。当访问功能ZF的实现被访问节点ZK注销时，将例如带至少一个在访问节点上的传输通知M的许可发向访问接点ZK。
需要指明的是，本发明不仅仅局限于DiffServ网络DN，而是可以应用于每一个用业务质量DG的通信网络KN。例如，应用在局域网络LAN1、LAN2中。在此，将访问节点ZK构成为例如发送器S或接收器E中设置的访问卡，或者作为对局域网络LAN访问功能。在经过按照本发明的检验许可之后，语音信息V在局域网络LAN中以相应要求的业务质量DGVS进行传输。

Claims (18)

1.检验使用业务的许可的方法，所述业务是在至少一个包含总传输容量的通信网络中被实现的，在使用期间，至少有一个属于该业务的、业务专用的业务量流被业务所属的访问节点以下面的步骤向通信网络传输，
1)在属于访问节点的访问控制功能处申请所述的使用，
2)由访问控制功能，在通信网络的内部传输节点，不经其它询问，检验是否许可已申请的对所述业务的使用，
此时，借助于以下的可供使用的容量来实施所述检验，
- 考虑总传输容量求得的可供使用的容量，和
- 供向通信网络传输业务量流的访问节点支配的可供使用的容量。
2.如权利要求1所述的方法，
其特征在于：
所述业务作为借助于优先传输的业务量流所产生的信息的传输来形成。
3.如权利要求2所述的方法，
其特征在于：
所述信息是语音信息。
4.如权利要求1至3之一所述的方法，
其特征在于：
总传输容量至少部分地取决于通信网络传输路径的传输容量。
5.如权利要求1至3之一所述的方法，
其特征在于：
借助于所要求业务质量的业务的使用来进行许可的检验，业务质量由访问控制功能确定。
6.如权利要求5所述的方法，
其特征在于：
在申请使用该业务并说明所希望的业务质量时，由访问控制功能在决定所要求的业务质量时考虑所希望的业务质量。
7.如权利要求1至3之一所述的方法，
其特征在于：
通信网络被构建成以确保的业务质量面向分组地传输业务量流的DiffServ网络。
8.如权利要求2所述的方法，
其特征在于：
由访问控制功能将使用业务时优先传输业务量流的许可通知给所属的访问节点，再由它接着优先传输给DiffServ网络，并且
通信网络被构建成以确保的业务质量面向分组地传输业务量流的DiffServ网络。
9.如权利要求1至3之一所述的方法，
其特征在于：
在一个网守中实现所述的访问控制功能。
10.一种检验使用业务的许可的系统，所述业务是在至少一个包含总传输容量的通信网络中被实现的，在使用期间，至少有一个属于该业务的、业务专用的业务量流被业务所属的访问节点通过一个装置和一个访问控制功能向通信网络传输，其中
1)所述装置，用于在属于访问节点的访问控制功能处申请所述的使用，
2)由访问控制功能，在通信网络的内部传输节点，不经其它询问，检验是否许可已申请的对所述业务的使用，
所述系统还包括一个装置，用于借助以下的可供使用的容量来实施所述检验，
- 考虑总传输容量求得的可供使用的容量，和
- 供向通信网络传输业务量流的访问节点支配的可供使用的容量。
11.如权利要求10所述的系统，
其特征在于：
所述业务作为借助于优先传输的业务量流所产生的信息的传输来形成。
12.如权利要求11所述的系统，
其特征在于：
所述信息是语音信息。
13.如权利要求10至12之一所述的系统，
其特征在于：
总传输容量至少部分地取决于通信网络传输路径的传输容量。
14.如权利要求10至12之一所述的系统，
其特征在于：
借助于所要求业务质量的业务的使用来进行许可的检验，业务质量由访问控制功能确定。
15.如权利要求14所述的系统，
其特征在于：
在申请使用该业务并说明所希望的业务质量时，由访问控制功能在决定所要求的业务质量时考虑所希望的业务质量。
16.如权利要求10至12之一所述的系统，
其特征在于：
通信网络被构建成以确保的业务质量面向分组地传输业务量流的DiffServ网络。
17.如权利要求11所述的系统，
其特征在于：
由访问控制功能将使用业务时优先传输业务量流的许可通知给所属的访问节点，再由它接着优先传输给DiffServ网络，并且
通信网络被构建成以确保的业务质量面向分组地传输业务量流的DiffServ网络。
18.如权利要求10至12之一所述的系统，
其特征在于：
在一个网守中实现所述的访问控制功能。
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