CN101107816B - 自动地重新调整用于限制通信网络中的业务的接入控制极限的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于自动地重新调整用于限制以链路形成的通信网络中的业务的接入控制极限的方法和配置系统，其中该通信网络具有用于执行接入限制的控制实体。接入控制极限的重新调整通过事件来触发。在通信网络的配置系统中获得网络的业务矩阵并由配置系统借助于该业务矩阵进行链路权重的重新计算。基于重新计算出来的链路权重确定新的接入控制极限。将所确定的极限分别传送给所属的用于执行接入限制的控制实体，并且针对接入控制借助于该极限激活所确定的极限。本发明允许自动跟踪接入控制极限。

Description

自动地重新调整用于限制通信网络中的业务的接入控制极限的方法和装置
本发明涉及用于自动地重新调整用于限制以链路形成的通信网络中的业务的接入控制极限的方法和配置系统，其中该通信网络具有实施接入限制的控制实体。
在网络领域中目前最重要的发展之一是用于传输实时业务、即语音、视频信息和音频信息的数据网络的进一步发展。为了使数据网络具有实时能力，必须提供保证所谓的业务质量特征、诸如传输持续时间、所谓的抖动和分组丢失率的维持的机制。在有实时能力的网络中必须防止出现允诺的业务质量特征不再能够得到保证的情况。传统的数据网络具有可能出现过载情况的缺陷，过载情况可能导致长的分组传输时间或者甚至分组丢失。因此在具有业务限制的有实时能力的数据网络或者分组网络(在通常情况下基于IP分组的传输的传统数据网络、诸如因特网)中至少针对实时业务进行处理，以便能够为实时业务提供必需的业务质量。业务限制大多基于在网络边缘处的接入控制，在接入控制的过程中要传输的业务被登记并且按照可支配的带宽被允许或者被拒绝。
一方面应该在接入控制装置中保证符合业务的业务质量，另一方面网络运营商感兴趣的是，传输尽可能多的业务，以便获得尽可能高的收入。因此在选择极限时必须找到允许传输尽可能多的业务而不会由此损害业务质量的折衷。
另外，运营商在数据网络中还具有通过确定所谓的链路权重来优化业务在其网络中的传输或者分配的可能性。确定接入控制极限和链路权重在较大的网络中是相当大的花费。如果还必须能够额外地在运营商侧预先给定参数以便比如履行经济协议并且在业务条件改变时必须能够跟踪设置，则运营商被迫面对具有相当大的花费和相当高的复杂性的配置。
本发明的任务是：优化对通信网络中的接入控制极限的跟踪。
该任务通过独立权利要求的主题来解决。
建议，自动地调整或者跟踪用于限制以链路形成的通信网络中的业务的接入控制极限。下面出发点是，在该通信网络中存在控制实体，借助该控制实体能够执行接入控制。为了自动地配置极限，在网络中布置配置系统。接入控制极限(用于接入控制的极限的一部分或者所有极限)的重新调整通过事件来触发。在通信网络的配置系统中获得网络的业务矩阵和链路权重。该业务矩阵和链路权重可以作为对重新调整的触发的反应而被确定并且随后被获得，或者定期地或者周期性地重新被确定并且提供给配置系统。同样可能的是，网络参数由运营商输入或者预先给定。例如运营商可以配置新的业务矩阵并且该事件触发重新调整。借助该业务矩阵进行链路权重的重新计算，并且基于重新计算出来的链路权重确定新的接入控制极限。这些极限分别被传送给所属的用于执行接入限制的控制实体。然后，所传送的极限针对接入控制借助于计算出来的极限被激活。激活可以例如由配置系统借助于激活信息来进行。因此在改进方案的范围内首先激活极限，其中该改进方案随着相应的可供预留支配的带宽的降低而出现。如果这些极限随后得到保持，则将这一点用信号通知给配置系统，然后该配置系统激活其它的极限。除了新确定的极限之外，新计算出来的链路权重可以同样被传送给网络的路由器并且在那里被激活用于在网络内的路由。
本发明允许自动计算和配置运行参数、诸如接入控制极限和链路权重。运行参数的这种自动的计算配置使运营商避免外部的优化程序的使用、参数在不同格式之间的转换和参数的手动调整并且由此降低在分组网络中引入用于业务限制或者通信业务工程的接入控制的成本。此外，对参数的自动跟踪带来以下优点，即网络运营商在网络控制中心不必担心较小的和较频繁的故障。
用于触发极限的重新调整的事件可以例如通过一个或者多个网络元件(链路或者节点)的故障或者网络拓扑的改变、网络参数(例如新的运营商预先规定的范围)的重新输入或者在定期跟踪的过程中被规定进行重新计算的时刻的到达来给出。如果该事件是至少一个网络元件的故障，则可以规定，极限的重新计算在时间间隔到期之后才进行。其背景是，在目前的网络中经常发生短期故障，在这些短期故障的情况下，对极限的重新调整的时间标度的反应不是必需的。也可以在网络的该故障之后该网络被禁止进行新业务，直到新的极限被确定并且针对接入控制被激活。替代地，可以从开始就这样确定极限，使得针对故障情况设置冗余的带宽，以便干扰或者故障不妨碍有秩序的运行。在这种情况下重新计算极限也是有意义的，其中于是这样进行重新计算，使得为了捕获干扰情况又存在冗余的带宽。
按照本发明的配置系统被构造用于将新确定的接入控制极限传送给控制实体。此外，它可以适于激活控制实体中的所传输的极限。如果新确定的链路权重应被传送给路由器并且应在那里被激活，则该配置系统也可以被构造用于该目的。
该配置系统可以集中式地或者分布式地实现。集中式的实现是例如在网络管理系统中的控制服务器上或者在业务控制装置中。集中式的实现例如是在路由器中或者在接入控制元件中；在最后一种情况下该配置系统在与所属的控制实体相同的硬件平台上被实施。信息的交换于是通过内部接口来实现。
下面在实施例的范围内借助图进一步阐述本发明。在此，将概念“预算”用于通过确定接入控制极限而存在的用于传输业务的带宽。
图1示出按照本发明的具有输入量和输出量的配置系统。
图2示出根据本发明方法对链路的故障的反应的图示。
图1示意性地示出一个按照本发明的配置系统。在此系统中布置有用于下列功能的模块：
1：新的链路权重的量度和计算的优化(链路量度优化)。
2：新的接入控制极限的计算(网络接入控制预算计算)。
系统的输入量在网络侧是链路的负载(link load)3、可支配的带宽的利用率或者在各个极限的情况下还可支配的带宽(budget usage)4、网络的拓扑(topology)5和事件(events)6、诸如可能导致重新计算极限的网络故障。在运营商侧可以预先给定业务矩阵(traffic matrix)7。但是也可以设想通过每隔一定时间进行自动测量来确定业务矩阵并且将该业务矩阵转发给配置系统。此外可以由运营商预先给定规则或者边界条件(operatorpolicies)8，这些规则或边界条件由经济考虑所决定，例如确定的客户的业务的优先选择或者附加的优先次序排列。因此运营商可以配置例如链路故障的数量的阈值，在链路故障的情况下还应该预防性地这样计算预算，使得在另外的故障的情况下继续维持对被允许的预留的QoS允诺(QoS：业务质量)或者允诺的业务质量。预算的任何预防性的减少都自然提高阻断频率并由此减少网络运营商的收入，而另一方面它提供防止违背QoS允诺的安全性。
作为输出量，配置系统提供优化的链路权重(optimized link metrics)9和接入控制NAC(NAC：network access control(网络接入控制))的极限(budgets with resilience(具有弹性的预算))10，这些输出量可以这样被确定，使得针对网络元件的故障提供用于捕获故障的冗余带宽。
为了极限或者预算的激活，可以采用另一个协议，以便实现一致的预算匹配。首先在预算变化中只激活预算减少。一旦所预留的预算分别在重新预先给定的预算范围内运动，接入控制实体(NACs)就通知配置系统(例如网络控制服务器NCS)。如果所有接入控制实体已针对所有改变的预算用信号通知网络控制服务器：现在维持预算，则网络控制服务器可以提高剩余的(要提高的)预算。
在网络运行期间，观察链路利用率和预算利用率以及拓扑变化(故障、重新启动、网络扩展)和其它的事件并且必要时计算新的预算或者链路成本量度。下面将进一步讨论对故障的反应。对利用率测量数据的处理是单独的专利申请的主题。
图2示意性地示出可支配的网络容量(capacity)11、可支配的预算(budget)12和预算的利用率(budget utilization)13的进程。预算12是这样计算的，使得被允许的业务在网络中的(任意)链路发生故障(failure)14之后还可以以给定的业务质量允诺或者以允诺的业务质量来传送。如果现在实际出现这样的故障14(通过图2中的箭头来象征性表示)，则除了在网络中通过快速的错误识别和相应的快速的重新路由来重新建立可达性之外必须不继续执行操作。
不过为了在另外的链路故障的情况下也能再次保证业务质量(QoS)的保持，配置系统(NCS：网络控制服务器)15还是将使预算与目前有效的新的拓扑相匹配(网络控制服务器反应)。图2示出，在该匹配之后首先比实际存在的预算更多的预算12可以被预留。在情况如此时，根据所涉及的预算阻断所有的新的预留请求。如果足够的预留已经结束，则由于预留的自然波动而在一些时间之后又离开这种短暂的或者暂时的状态。从这个时刻起，资源管理重新正常工作，并且如果新的预留适合分别涉及的预算，则新的预留被允许。阻断频率、也就是说预留请求的平均拒绝率随着预算的减少自然比之前大一些，但是这是发生故障的网络资源的缺少的自然结果。
如果发生一次故障的链路重新运行，则预算可以相应地又被重新计算并且新值可以在配置系统或者在NAC组件中重新被配置。

Claims (10)

1.用于自动地重新调整用于限制以链路形成的通信网络中的业务的接入控制极限的方法，其中该通信网络具有用于执行接入控制的控制实体，在该方法中，
-通过事件来触发接入控制极限的重新调整，
-在该通信网络的配置系统中获得该网络的业务矩阵，
-由该配置系统借助于该业务矩阵来进行链路权重的重新计算，
-基于重新计算出来的链路权重确定新的接入控制极限，
-将所确定的极限分别传送给所属的用于执行接入限制的控制实体，并且
-借助于该极限激活所传送的接入控制极限。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，重新计算出来的链路权重被传送给该网络的路由器并且在那里被激活用于在该网络内的路由。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
-通过一个或者多个网络元件的故障，通过网络参数的重新输入或者通过在定期跟踪的过程中预先给定的时刻来给出所述事件。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
-所述事件是至少一个网络元件的故障，并且
-如果在时间间隔到期之后该故障仍然存在，则在该时间间隔到期之后才进行极限的重新调整。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
-所述事件是至少一个网络元件的故障，并且
-新的业务不被允许，直到新的极限被确定并且针对接入控制被激活。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
-首先进行新的极限的激活，这些新的极限导致可供支配的带宽针对借助于该极限所执行的接入控制的减少，
-将这些极限的保持用信号通知给配置系统，并且
-接着激活其余的极限。
7.用于自动地重新调整用于限制以链路形成的通信网络中的业务的接入控制极限的配置系统，其中该通信网络具有用于执行接入控制的控制实体，该配置系统包括：
-用于通过事件来触发接入控制极限的重新调整的装置，
-用于在该配置系统中获得该网络的业务矩阵的装置，
-用于由该配置系统借助于该业务矩阵来进行链路权重的重新计算的装置，
-用于基于重新计算出来的链路权重确定新的接入控制极限的装置，
-用于将所确定的极限分别传送给所属的用于执行接入限制的控制实体的装置，并且
-用于借助于该极限激活所传送的接入控制极限的装置。
8.如权利要求7所述的配置系统，其特征在于，该配置系统被构造用于将新确定的链路权重传送给路由器。
9.如权利要求8所述的配置系统，其特征在于，该配置系统被构造用于激活新确定的链路权重。
10.如权利要求7所述的配置系统，其特征在于，该配置系统在控制服务器上、在网络管理系统中、在业务控制装置中、在路由器中或者在接入控制元件中被实现。
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