CN101416447B - 预留带宽的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在面向分组的网络中预留带宽的方法，在该网络中在多个网络元件之间通过至少一个通信分支构建面向分组的通信联系。在这种情况下，分配对于该通信联系来说唯一的标识号码，用于识别属于该通信联系的通信分支。接着为每一通信分支规定一个带宽值，作为在该通信分支中由网络元件请求的带宽请求的最大值，并且根据该带宽值在各通信分支中预留带宽。

Description

预留带宽的方法
技术领域
本发明涉及在面向分组的网络中预留带宽的方法和装置。
背景技术
在面向分组的网络中公知要计划和分配带宽。带宽被理解为在网络元件之间在每一时间单位内交换的数据量的一个期望值或者实际值。
在面向分组的网络中经常使用在两个或者多个网络元件之间带宽的预留。一种这样的带宽预留例如为具有更高优先级的数据交换或者为实时或者准实时传输而设置的数据交换进行。后一种传输特别用于使用实时协议RTP(Real TimeProtocol)的通信，例如VoIP通信连接(Voice over Internet Protocol，互联网电话)。
对于下面这种情况，即首先对多个可供选择的目的地网络元件建立逻辑连接，以便然后在与一个目的地网络元件成功地建立连接后维护唯一的至该目的地网络元件的连接，常规的带宽预留被证明是低效率的，因为首先要对全部可供选择的目的地网络元件进行预留。由此在一个不可忽略的时间区间内在网络中不必要地约束了传输容量。以相似的方式证明，从多个可供选择的源网络元件出发建立的连接，而在与一个源网络元件成功地建立连接后从该连接出发形成一个唯一的连接，同样是低效率的。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种改进的方法，用于在面向分组的网络中进行网络元件的逻辑连接时的带宽预留。
该任务的解决就其方法方面通过具有权利要求1的特征的方法进行，就其设备方面通过具有权利要求5的特征的装置进行。
本发明的方法用于在面向分组的网络中预留带宽，在该网络中在多个网络元件之间通过至少一个通信分支构建面向分组的通信联系，在该方法的第一步骤分配一个对于该通信联系来说唯一的标识号码，用于识别属于该通信联系的通信分支。此外为每一通信分支确定带宽值，其中该带宽值作为在该通信分支中由网络元件请求的带宽请求的最大值产生。最后根据该计算的带宽值在各通信分支中进行带宽的预留。
本发明的方法产生于这样的思想，即通过分段方式或者以通信分支方式的预留来代替带宽的单次预留，其目的是在各个通信分支中为在多次可替换的连接建立尝试中最后实际实现的连接预留带宽。
本发明的解决方案在于，代替已知的为各连接建立分配相应的标识号码，转而为所有属于该通信联系的连接建立分配一个唯一的标识号码。分析该标识号码的带宽管理由此能够防止在各个通信分支中的多重预留。
在这种情况下通信分支是在本来看上去无连接的面向分组的网络中在两个网络元件之间或者在一个网络元件和一个网络节点之间设想的逻辑连接。
带宽管理沿要建立的通信联系检验每一个通信分支是否已经存在带有给定的标识号码的带宽预留。如果要检验的标识号码与给定的标识号码一致，则不执行新的带宽预留，而是认可已经存在的带宽预留或者修正为更高的带宽需求。
亦即如果为要建立的通信联系通过一个公共的通信分支进行多次连接建立，则代替过去已知的单次预留而确定对于各次连接建立请求的带宽的最高值或者最大值，并且在该通信分支中根据该最大值调整请求的带宽。
本发明的方法的一个重要的优点在于，通过它的使用使得能够使用少量网络资源实现更有效的网络管理。
本发明的有利的扩展在从属权利要求中给出。
附图说明
下面根据附图详细说明具有另外的优点的一个实施例以及本发明的扩展。
图1表示用于示意表示具有多个被叫网络元件的通信联系建立的结构图，
图2表示用于示意表示具有多个呼叫和被叫网络元件的通信联系建立的结构图。
具体实施方式
图1表示一个面向分组的网络的一个片段。该面向分组的网络的组成部分是第一网络元件1、第三网络元件3、第四网络元件4、第五网络元件5、第六网络元件6、第一节点元件N1以及第二节点元件N2。
上述功能单元部分地与通信分支A、B、C、D、E彼此连接。这些通信分支A、B、C、D、E被分配给要从呼叫的第一网络元件1出发构建的通信联系。“呼叫的”网络元件在这种情况下首先一般被理解为启动通信联系的网络元件。在本发明的一个后面要说明的实施例中(使用面向分组的通信终端设备或者VoIP终端设备)，呼叫的网络元件在电信技术术语的意义上被理解为要构建的实时通信如话音连接、视频连接等的源。
第一通信分支A位于呼叫网络元件1和第一节点元件N1之间。第二通信分支B位于第一节点元件N1和第三或者第四网络元件3、4之间。第三通信分支C位于第一和第二节点元件N1、N2之间。第四通信分支D位于第二节点元件N2和第五网络元件5之间。第五通信分支E位于第二节点元件N2和第六网络元件6之间。
上述通信分支被视为“逻辑”连接，亦即在网络协议堆栈的逻辑连接层的上面。通信分支A、B、C、D、E属于同一个从呼叫网络元件1出发的通信联系，并因此全都携带相同的标识号码。
例如在所谓的“多点呼叫”的情况下会发生这样的情况，呼叫的网络元件首先呼叫作为目的地的多个网络元件3、4、5、6，在成功建立连接的情况下此后仅与这些网络元件3、4、5、6中的一个网络元件通信。在上述性能特征的情况下，呼叫的VoIP通信终端设备1呼叫一个由终端设备3、4、5、6组成的呼叫接收组。在终端设备3、4、5、6之一接收了交谈后构建该终端设备和呼叫的终端设备之间的通信连接，而重新释放其余的各通信分支A、B、C、D、E。
在网络元件1、3、4、5、6作为VoiP通信终端设备1、3、4、5、6的上述示例结构中，节点元件N1、N2例如接管通信系统N1、N2的功能。在这种情况下通信系统可以具有通过网关连接到面向分组的网络的经典的TDM传输技术(Time Division Multiplex(时分多路复用器))，在传输技术方面以纯面向分组方式工作(例如使用SIP协议，Session Initiation Protocol(会话启动协议))，或者还作为最后提到的实施形式的混合形式存在。一种这样的混合形式经常也称为“收敛的”通信系统。
第一通信系统N1在通过由通信系统N1控制的终端设备1发出呼叫的情况下，为所示通信分支A、B、C、D、E产生带宽预留请求，该请求除相同的标识号码外还包含源、目的地以及相应带宽请求的说明数据。
一个未图示的带宽管理使用本发明的方法按照下面的标准在各个通信分支A、B、C、D、E中预留带宽：
第一通信分支A：MAX[BW(3)，BW(4)，BW(5)，BW(6)]
第二通信分支B：MAX[BW(3)，BW(4)]
第三通信分支C：MAX[BW(5)，BW(6)]
第四通信分支D：BW(5)
第五通信分支E：BW(6)
这里公式中的符号MAX表示方括号之间的变量的最大值。变量BW(*)表示括号中的变量*的带宽请求，其中*是表示各网络元件的号码，其与网络元件1、3、4、5、6的参考符号一致。对于第四和第五通信分支D、E，对于在这里给出的由通信分支构成的拓扑结构不存在最大值的任何计算规定，因为在这里仅必须为第五或者第六网络元件各预留带宽BW(5)、BW(5)。这里也成立MAX[BW(5)]＝BW(5)或者MAX[BW(6)]＝BW(6)。
对于下面的情况，即特定的预留请求由于在面向分组的网络中的瓶颈或者由于其他原因被拒绝，根据本发明的下面的扩展存在下面的可能性。
利用根据返回消息通知的引起错误的带宽请求从目的地列表中去掉所属的一个目的地网络元件3、4、5、6，并且不用信号通知进入该网络元件的呼叫。
另外可选择的方案是用一个向输出单元输出的消息通知进入所涉及的目的地网络元件3、4、5、6的呼叫，该消息给用户提供关于存在的带宽问题的提示。作为替代方案或者附加地，在接收到来的、具有过去未成功预留带宽的呼叫时进行另外的带宽预留尝试。
在呼叫接收组例如在第五终端设备5上接收到达的呼叫将引起释放所有不参加通过通信分支A、C、D到第五终端设备5的成功“接通的”连接的通信分支B、E。给被释放的通信分支B、E分配的带宽预留被释放。由此准确地为存在的连接预留所需要的带宽。
图2表示通信分支的类似于图1的拓扑结构的一个变体，其中在呼叫方加入第二网络元件2，而在被叫方仅第三和第六网络元件接入通信联系中。
一种这样的通信联系例如当试图把一个从呼叫的网络元件1、2出发的呼叫通过多条路径向网络元件3、6的一个目的地接通时出现。
在这种情况下，呼叫网络元件1、2可以分配给同时访问由网络元件3、6组成的呼叫接收组提供的服务的用户。
另外可选择的方案是，第一和第二网络元件1、2解释为节点元件或者路径点，它们在一个未图示的、位于网络元件1、2的左侧的区域内与另外未图示的网络元件或者节点元件连接。
在根据图2的该实施例中同样重要的是，在各个通信分支F、G、H、I、J中为要构建的通信联系使用相同的标识号码。

Claims (5)

1.一种用于在面向分组的网络中预留带宽的方法，在该网络中在多个网络元件(1，2，3，4，5，6)之间通过至少一个通信分支(A，B，C，D，E，F，G，H，I，J)构建面向分组的通信联系，其中多次连接建立属于所述通信联系，并且在成功地建立连接之后维护唯一的连接，该方法具有下述步骤：
a)分配对于该通信联系来说唯一的标识号码，用于识别属于该通信联系的通信分支(A，B，C，D，E，F，G，H，I，J)，其中对于该通信联系来说多次连接建立通过公共的通信分支(A，B，C，F，G，H)延伸，
b)检验该通信联系的各通信分支(A，B，C，D，E，F，G，H，I，J)是否存在带有所述标识号码的带宽预留，并且将没有带宽预留的所述公共的通信分支(A，B，C，F，G，H)的带宽值确定作为在该通信分支中由网络元件(1，2，3，4，5，6)请求的带宽请求(BW)的最大值(MAX)，
c)根据所述带宽值在各通信分支(A，B，C，D，E，F，G，H，I，J)中预留带宽，
d)在多次可替换的连接建立尝试中实现连接，
e)在未参与该通信联系的通信分支(B，C，D，E，F，G，I，J)中释放预留的带宽请求(BW)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，
所述通信分支(A，B，C，D，E，F，G，H，I，J)在网络元件(1，2，3，4，5，6)之间通过至少一个网络节点(N1，N2)延伸。
3.根据权利要求1到2之一的方法，其特征在于，
所述带宽请求(BW)从至少一个呼叫网络元件(1，2)发出。
4.根据权利要求1到2之一的方法，其特征在于，
通信系统(N1，N2)的所述带宽请求(BW)从至少一个呼叫网络元件(1，2)侧发出。
5.一种用于在面向分组的网络中预留带宽的设备，在该网络中在多个网络元件(1，2，3，4，5，6)之间通过至少一个通信分支(A，B，C，D，E，F，G，H，I，J)构建面向分组的通信联系，其中多次连接建立属于所述通信联系，并且在成功地建立连接之后维护唯一的连接，该设备具有：
a)用于分配对于该通信联系来说唯一的标识号码以用于识别属于该通信联系的通信分支(A，B，C，D，E，F，G，H，I，J)的装置，其中对于该通信联系来说多次连接建立通过公共的通信分支(A，B，C，F，G，H)延伸，
b)用于检验该通信联系的各通信分支(A，B，C，D，E，F，G，H，I，J)是否存在带有所述标识号码的带宽预留，并且将没有带宽预留的所述公共的通信分支(A，B，C，F，G，H)的带宽值确定作为在该通信分支中由网络元件(1，2，3，4，5，6)请求的带宽请求(BW)的最大值(MAX)的装置，
c)用于根据所述带宽值在各通信分支(A，B，C，D，E，F，G，H，I，J)中预留带宽的装置，
d)用于在多次可替换的连接建立尝试中实现连接的装置，
e)用于在未参与该通信联系的通信分支(B，C，D，E，F，G，I，J)中释放预留的带宽请求(BW)的装置。
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