DE10060190A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Festlegung der bereitzustellenden Bandbreite für eine IP-Verbindung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Festlegung der bereitzustellenden Bandbreite für eine IP-Verbindung, wobei die IP-Verbindung zwischen einem Sender und einem Empfänger von einem Netzwerkmonitoring und -managementsystem überwacht wird, welches in der der Lage ist, einer Verbindung variabel Bandbreiten zur Verfügung zu stellen. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Netzwerkmonitoring- und Überwachungssystem die Art der zu übertragenden Daten erkenne kann und die Bandbreite in Abhängigkeit von der Art der zu übertragenden Daten bereitstellt. Unabhängig vom dem zugrunde liegenden Dienst kann so eine dynamische Anpassung der zur Verfügung gestellten Bandbreite erzielt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Festlegung der bereitzustellenden Bandbreite für eine IP-Verbindung, wobei die IP-Verbindung zwischen einem Sender und einem Empfänger von einem Netzwerkmonitoring und -managementsystem überwacht wird, welches in der Lage ist, einer Verbindung variabel Bandbreiten zur Verfügung zu stellen.

In IP-Netzen gelangen zunehmend Netzwerkmonitoring und -managementsysteme zum Einsatz. Diese Systeme sollen zum einen dafür Sorge tragen, dass Überlastungen, Ausfälle und dergleichen erkannt werden können und auf diese reagiert werden kann, zum anderen sollen diese die Bereitstellung von Diensten mit einer garantierten Servicequalität ermöglichen. Dazu wird unterschiedlichen Diensten dynamisch oder statisch eine zulässige Datenübertragungsrate, meist als Bandbreite bezeichnet, zugewiesen.

Diese Zuweisung erfolgt üblicherweise durch Auswertung der Datenanforderung von einem Empfänger an einen Sender, beispielsweise durch Auswertung von Adresse und Portnummer. Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist, dass unterschiedliche Datenströme, die den gleichen Dienst und damit die gleiche Portnummer betreffen, gleich behandelt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, das eine Anpassung der zur Verfügung gestellten Bandbreite an die tatsächlich benötigte Bandbreite erlaubt.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Netzwerkmonitoring- und Überwachungssystem die Art der zu übertragenen Daten erkennen kann und die Bandbreite in Abhängigkeit von der Art der zu übertragenen Daten bereitstellt. Unabhängig von dem zugrunde liegenden Dienst kann so eine dynamische Anpassung der zur Verfügung gestellten Bandbreite erzielt werden.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die bereitgestellte Bandbreite der für die Übertragung von Daten im MPEG 4-Format notwendigen Bandbreite entspricht. MPEG 4 ist ein Verfahren, das es ermöglicht, die Qualität von Video- und Audiodaten an die Empfängereigenschaften anzupassen. Video- und Audiodaten können mit Hilfe dieses Verfahrens in unterschiedlichen Datendichten abhängig von der Aufnahme- bzw. Verarbeitungsfähigkeit des Endgerätes überragen werden. Es wird dabei bereits bei Beginn der Übertragung die für das Endgerät benötigte Datenmenge erkannt und im Weiteren auch nur diese übertragen. Die Qualität der übertragenen Audio- und Videodaten steht dabei in einem Zusammenhang mit der Menge der zu übertragenen Daten. Je höher die Qualität sein soll, desto größer ist die Menge der zu übertragenen Daten. Sind beispielsweise Bilddaten geringer Qualität für das Display eines Handys zu übertragen, so erfordert dies eine sehr geringe Datenmenge, sind Daten für bewegte Bilder eines Fernsehgerätes zu übertragen, so erfordert dies eine große Datenmenge und bei einer Echtzeitübertragung damit eine große Übertragungsrate bzw. Bandbreite. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die zur Verfügung gestellte Datenübertragungsrate bzw. Bandbreite nun an die für die Übertragung der zwischen Sender und Empfänger ausgehandelten Datendichte zur Übertragung des MPEG 4- Formates angepasst.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Bandbreite zusätzlich in Abhängigkeit von einem Servicelevel-Agreement festgelegt wird. Das Servicelevel-Agreement legt Eckwerte und Prioritäten zur Bandbreitenzuteilung fest. Dies berücksichtigt unterschiedliche Prioritäten bei der Zuteilung von Bandbreite an verschiedene Nutzer.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Bandbreite zusätzlich in Abhängigkeit von einer von dem Empfänger angeforderten Bandbreite festgelegt wird. Diese Maßnahme berücksichtigt die senderseitig unbekannten Fähigkeiten des Empfängers, die dieser in seiner Bandbreitenanforderung aufnehmen kann.

In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Bandbreite durch Reservierung von virtuellen Kanälen zugesichert wird. Abhängig vom zugrunde liegenden Übertragungsmedium ist dies eine übliche Methode zur Zusicherung von Übertragungskapazitäten in verbindungslosen Netzwerken.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

In einem IP-basiertem Netzwerk (Internet, Intranet, UMTS oder dergl.) ist ein System zum Netzwerkmonitoring und -management installiert. Dieses System ist in der Lage, bestimmten Diensten oder einzelnen Verbindungen eine bestimmte Bandbreite zuzuweisen. Die Zuweisung der Bandbreite erfolgt an Hand von Quell- und Zieladresse sowie Portnummer bzw. gewünschtem Dienst.

Durch das Monitoring wird die Auslastung des Netzes sowie die verfügbaren Netzkapazitäten, dies sind Routen, Bandbreiten sowie Verfügbarkeit, gemessen.

Das Netzwerkmonitoringsystem ist in der Lage, Engstellen in der Route zwischen Sender und Empfänger zu ermitteln. Diese Engstellen werden überlicherweise als "Bottlenecks" bezeichnet. Wenn eine derartige Engstelle, das heißt eine Stelle, die die zur Verfügung stehende Bandbreite begrenzt, vorliegt, wird diese Route für Dienste, die diese Bandbreite überfordern würden, gesperrt bzw. in deren Verfügbarkeit eingeschränkt.

Je nach Art der zu übertragenen Daten wird die einer Verbindung zugeteilte Bandbreite durch das Netzwerkmonitoringsystem gesteuert. Werden beispielsweise Daten nach dem MPEG 4-Standard übertragen, so wird die zu übertragene Datendichte in Abhängigkeit von dem Endgerät festgelegt. MEG 4 ist ein Verfahren zur dynamischen Anpassung von Video- und Audiodatenqualität an die Empfängereigenschaften. Video- und Audiodaten können mit Hilfe dieses Verfahrens in unterschiedlichen Datendichten abhängig von der Aufnahme- bzw. Verarbeitungsfähigkeit des Endgerätes übertragen werden, es wird also bereits bei Beginn der Übertragung die für das Endgerät benötigte Datenmenge erkannt und dann auch nur diese übertragen.

Wenn zu Beginn der Übertragung von Video- oder Audiosignalen mittels des MPEG 4- Verfahrens die Datendichte festgelegt wurde, so lässt sich daraus unmittelbar die nötige Bandbreite ableiten. Das Netzwerkmonitoring und -managementsystem legt die zur Verfügung gestellte Bandbreite zwischen Sender und Empfänger nun so fest, dass sie gerade für die Übertragung der Audio- oder Videodaten ausreicht. Zusätzlich kann die Festlegung in Abhängigkeit eines Servicelevel-Agreements mit dem Empfänger oder in Abhängigkeit der von dem Empfänger angeforderten Bandbreite erfolgen. Die Zusicherung der bereitzustellenden Bandbreite kann beispielsweise durch virtuelle Übertragungskanäle erfolgen.

Die Bandbreitenanpassung erfolgt dynamisch in Abhängigkeit von den jeweils angeforderten Daten. Wird also beispielsweise eine http-homepage angefordert, so könnte beispielsweise eine Bandbreite von 64 kbit festgelegt werden. Wird von dem gleichen Empfänger darauf folgend ein hoch auflösendes Bild angefordert, so könnte für diesen Vorgang die Bandbreite beispielsweise auf 128 kbit/Sek. festgelegt werden. Der danach erfolgende Abruf beispielsweise eines Videostreamings könnte beispielsweise zu einer Bandbreitenfestlegung von 2 Mbit/Sek, erfolgen. Eine sich an den Videostream anschließende Bestellung eines Artikels auf einer http-Seite, die nur Text enthält, könnte nun bei einer erneuten Festlegung von 64 kbit/Sek. erfolgen.

Die zuvor genannten Zahlen zur Bandbreitenfestlegung sind willkürlich gewählte Beispiele, sie sollen lediglich den prinzipiellen Vorgang erläutern. Die Festlegung dieser Bandbreite ist in der Praxis abhängig von dem zur Verfügung stehenden Übertragungsmedium.

Claims (5)

1. Verfahren zur Festlegung der bereitzustellenden Bandbreite für eine IP- Verbindung, wobei die IP-Verbindung zwischen einem Sender und einem Empfänger von einem Netzwerkmonitoring und -managementsystem überwacht wird, welches in der Lage ist, einer Verbindung variabel Bandbreiten zur Verfügung zu stellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerkmonitoring- und Überwachungssystem die Art der zu übertragenen Daten erkennen kann und die Bandbreite in Abhängigkeit von der Art der zu übertragenen Daten bereitstellt.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bereitgestellte Bandbreite der für die Übertragung von Daten im MPEG 4- Format notwendigen Bandbreite entspricht.

3. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandbreite zusätzlich in Abhängigkeit von einem Servicelevel-Agreement festgelegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandbreite zusätzlich in Abhängigkeit einer von dem Empfänger angeforderten Bandbreite festgelegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandbreite durch Reservierung von virtuellen Kanälen zugesichert wird.