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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System
zum Betreiben eines Kommunikationsnetzes.
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Eine
der gegenwärtig
wichtigsten Entwicklungen auf dem Gebiet der Kommunikationsnetze
ist die Weiterentwicklung von Datennetzen für die Übertragung von Echtzeitverkehr,
wie Sprache, Video- oder Audiodaten.
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Die
am weitesten verbreitete und am meisten benützte Netztechnologie im Bereich
der Datennetze beruht auf der Übertragung
von Datenpaketen mittels des so genannten IP-Protokolls (Internet Protokolls). Der
wichtigste Anwendungsfall dieser Netztechnologie ist das so genannte
Internet, eigentlich ein Netzverbund, in dem über miteinander verbundene
Netze, welche auch autonome Systeme (von dem Englischen autonomous
system) genannt werden, Daten praktisch weltweit ausgetauscht werden
können. Herkömmlich waren
paketorientierte Netze wie das Internet für die Übertragung von Daten im Rahmen eines
so genannten „best
effort" vorgesehen,
d. h. für eine
Datenübertragung
ohne die Gewährleistung
von Dienstgütemerkmalen.
Für die
Erweiterung von paketorientierten Netzen im Hinblick auf die Übertragung
von Echtzeitverkehr müssen
Mechanismen zur Gewährleistung
von Dienstgütemerkmalen
bereitgestellt werden.
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Ein
wichtiger Ansatz zur Gewährleistung
von Dienstgütemerkmalen
zur Übertragung über paketorientierte
Netze ist eine strikte Kontrolle des in das Netz hinein fließenden und
wieder heraus fließenden Verkehrs
(im Englischen ist auch der Ausdruck „policing" üblich).
Die Zugangskontrolle wird dann häufig noch
mit anderen Maßnahmen,
beispielsweise zur schnellen Reaktion auf Störfälle erweitert, um die Dienstgüte gewährleisten
zu können.
Der Aufbau eines diesbezüglichen
Kommunikationsnetzwerkes mit entsprechenden Zugangskontrollen wird
beispielsweise in „WALTER,
U.; ZITTERBART, M.; CHARZINSKI, J.: Architecture of a Network Control
Server for autonomous and efficient Operation of Next Generation
Networks. In: Proceedings of the 2005 International Conference an
Telecommunication Systems – Modeling
and Analysis. ISBN 0-9716253-3-6. 2005, S. 117–134" beschrieben.
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Ein
neuerer Ansatz für
Zugangskontrollen bei paketorientierten Netzen ist in den internationalen Patentanmeldungen
WO 2004/021647 A2 und
WO 2004/021648 A1 beschrieben.
Dabei werden für durch
ein Paketnetz zu routenden Verkehr ein Eintrittsknoten und ein Austrittsknoten
bestimmt und, auf diesen Eintritts- und Austrittsknoten bezogen,
Zugangskontrollen durchgeführt.
Dies kann beispielsweise geschehen, indem der Verkehr der zwischen dem
Eingangsknoten und dem Ausgangsknoten fließt, begrenzt wird (
WO 2004/021647 A2 )
oder indem für
den bei dem Eingangsknoten eintretenden und für den bei dem Ausgangsknoten
austretenden Verkehr separat Kontrollen durchgeführt werden (
WO 2004/021648 A1 ).
Durch derartige Zugangskontrollen kann gewährleistet werden, dass innerhalb des
Netzes Überlastsituationen
vermieden und dadurch verlässliche
Aussagen über
die Dienstgüte
ermöglicht
werden. Auf diese Weise lassen sich die einzelnen Netze oder autonomen
Systeme eines Netzverbundes für
eine Übertragung
unter Einhaltung von Dienstgütemerkmalen
erweitern. Für
eine Übertragung über mehrere
Netze hinweg muss dazu noch gewährleistet
werden, dass bei der Übertragung
zwischen den einzelnen Netzen, die innerhalb der Netze realisierten
Dienstgütemerkmale
(im Fachjargon spricht man auch von Quality of Service QoS) ebenfalls
gewährleistet
werden. Dies betrifft einerseits eine Verkehrsbeschränkung zur
Vermeidung einer Überlast,
andererseits eine Redundanz zum Abfangen von Störungen bzw. Ausfälle.
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Eine
Möglichkeit,
diese Qualitätskriterien
bei der Übertragung
zwischen Netzen zu erfüllen,
ist zwei oder mehrere Links zwischen den verschiedenen Netzen vorzusehen,
die gegenseitige Reservelinks oder Backup-Links darstellen, und
gleichzeitig den Verkehr so zu dimensionieren, dass bei Normalbetrieb
und den verschiedenen Störszenarien
keine Überlast
auftritt. Eine derartige Behandlung der Links zwischen verschiedenen
Netzen oder Interdomänen-Links
erweist sich in der Abstimmung mit der Zugangskontrolle innerhalb
der einzelnen Netze (bzw. Intra-Domänen-Zugangskontrolle) als schwierig, weil beide
Probleme miteinander gekoppelt sind. Die Bestimmung der Parameter
bei der Intra-Domänen-Zugangskontrolle
hätte dann
nach Maßgabe
der Interdomänen-Gegebenheiten
zu erfolgen.
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Grundsätzlich bleibt
die Konfiguration des Netzes aber dem Betreiber vorbehalten, was
Vorteil wie Nachteil bedeutet. Als Vorteil ist die Möglichkeit an
sich zu sehen, das Netz hinsichtlich der Verkehrsmatrizen und einer
Schätzung
einer Blockierung optimieren zu können, was aber bedingt, dass
ein Netzwerk-Kontroll-Server NCS (network control server) zur Schätzung eben
dieser Verkehrsmatrizen sowie zur präzisen Schätzung der Blockierung weitere
Angaben über
die statistischen Eigenschaften von Reservierungswünschen,
wie z. B. die mittlere Haltedauer einer Reservierung, die Verteilung
der Bandbreiten der Reservierungswünsche, benötigt. Nachteilig ist es derzeit,
dass diese Daten vom Netzbetreiber explizit vorgegeben werden müssen, was
aufgrund der statistischen Schwankungen dieser Parameter hinsichtlich
der Zuverlässigkeit
nur sehr eingeschränkt
möglich
ist. Zwar gibt es derzeit bereits in öffentlichen Fermmeldenetzwerken
(PSTN = public switched telephone network) zahlreiche Statistiken über Eigenschaften
von Verbindungen. Im Umfeld von garantierten Dienstgütemerkmalen
(Quality of Service QoS) bei der Übertragung sind diese Daten jedoch
weder zur Berechnung einer automatischen Blockierwahrscheinlichkeit
geeignet noch geben sie Auskunft über die Verteilung der angeforderten
Bitraten, weil in PSTN praktische keine automatische Mehrkanaldurchschaltung
stattfindet (vgl. zeitschlitzorientiertes ISDN mit maximal zwei
Kanäle
zu je 64 kbps).
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und ein System zum Betreiben eines Kommunikationsnetzwerkes anzugeben,
bei denen die Konfiguration des Netzwerkes im QoS-Umfeld für den Betreiber
einfach und automatisiert vorgenommen werden kann.
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Bezüglich des
Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass
ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsnetzes vorgesehen
ist, bei dem zumindest ein Teil eines über das Kommunikationsnetz
abgewickelten Verkehrs über
an Zugangspunkten hinterlegte Reservierungen für den Transport zugelassen
oder abgelehnt wird, wobei:
- a) an zumindest
einem Zugangspunkt die Reservierungen charakterisierende Daten aufgezeichnet
werden;
- b) die aufgezeichneten Daten an eine Netzsteuerungseinheit übermittelt
werden; und
- c) in der Netzsteuerungseinheit aus diesen Daten Indikatoren
für eine
Zuordnung von Bandbreiten und deren zeitlicher Staffelung im Kommunikationsnetz
abgeleitet werden, wobei die Indikatoren als Vorschlagswerte für eine mittlere
Reservierungsdauer und eine mittlere Verteilung der angeforderten
Bitraten zur Verfügung
gestellt werden.
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Bezüglich des
Systems wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass
ein System zum Betreiben eines Kommunikationsnetzes vorgesehen ist,
bei dem zumindest ein Teil eines über das Kommunikationsnetz
abgewickelten Verkehrs über an
Zugangspunkten hinterlegte Reservierungen für den Transport zulassbar oder
ablehnbar ist, wobei:
- a) Mittel zum Aufzeichnen
von die Reservierungen charakterisierenden Daten an zumindest einem
Zugangspunkt vorgesehen sind;
- b) Mittel zum Übertragen
der aufgezeichneten Daten an eine Netzsteuerungseinheit vorgesehen sind;
und
- c) Mittel zum Ableiten von Indikatoren für eine Zuordnung von Bandbreiten
und deren zeitlicher Staffelung im Kommunikationsnetz aus diesen Daten
in der Netzsteuerungseinheit vorgesehen sind, wobei die Indikatoren
als Vorschlagswerte für
eine mittlere Reservierungsdauer und eine mittlere Verteilung der
angeforderten Bitraten zur Verfügung
stellbar sind.
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Auf
diese Weise erhält
der Betreiber des Netzwerkes Informationen, in welcher Weise er
die Betriebsparameter der Netzsteuerungseinheit und damit auch die
Budgets der einzelnen oder auch nur einzelner Zugangspunkte so einstellen
kann, dass in dem Netzwerk bestimmte Dienstgütemerkmale garantiert werden
können.
Die Indikatoren sind dabei absolute und/oder relative Vorschlagswerte
für die fraglichen
Parameter, wie z. B. mittlere Reservierungsdauer, Verteilung der
angeforderten Bitraten, sein und ermöglichen so sogar eine automatisierte Einstellung
der Parameter, die in weiterer Ausgestaltung adaptiv nachgeführt werden
können.
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In
einer zweckmässigen
Weiterbildung der Erfindung können
die Daten über
Intervalle mit vorgebbarer Dauer aufgezeichnet werden. Auf diese Weise
ist es möglich,
beispielsweise auch von der Tageszeit abhängige Intervalllängen vorzugeben,
um beispielsweise in Zeiten starker Last mittels eines feineren
Zeitrasters eine genauere Auflösung über die Art
des Verkehrs zu erhalten und beispielsweise in schwach genutzten
Randzeiten grössere
Intervalle vorzusehen, die für
die Beurteilung der Verkehrssituation trotzdem hinreichend sind.
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Grundsätzlich besteht
die Anforderung, das Netzwerk möglichst
wenig mit Verkehr, der nicht als Payload einem Nutzer verrechnet
werden kann, zu belasten. Zur Unterstützung dieser Anforderung können die
Daten bereits an dem Zugangspunkt vorverarbeitet und erst dann an
die Netzsteuerungseinheit übermittelt
werden. Auf diese Weise können
zu einem die Last durch die Übermittlung
der kompletten unvorverarbeiteten Rohdaten und zu anderen auch die
Belastung der Netzsteuerungseinheit durch Verarbeitung der unvorverarbeiteten
Rohdaten signifikant verringert werden.
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Für die Konfiguration
des Netzwerkes können
grundsätzlich
beliebige vielen Rohdaten aufgezeichnet werden, wobei der Zugewinn
an Präzision
in der Regel durch einen Mehraufwand bei den aufgezeichneten Daten
erkauft werden muss. Um hier ein gewisses sinnvolles Gleichgewicht
zu finden, kann es vorteilhaft sein, wenn die Daten einen oder mehrere
der nachfolgenden Inhalte umfassen:
- a) Anzahl
von erfolgreichen Reservierungen;
- b) Anzahl von abgewiesenen Reservierungen;
- c) Anzahl der Reservierungswünsche
in unterschiedlichen Bandbreiteklassen, aufgeschlüsselt nach
unterschiedlichen vorgebbaren Bandbreiten-Klassen;
- d) einen Summenzähler
für die
Summe einer mit den Reservierungen angefragten Bitrate;
- e) Anzahl beendeter Reservierungen; und
- f) einen Summenzähler
für die
Summe der Dauer der Reservierungen.
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Zur
Vorverarbeitung und Weiterverarbeitung der aufgezeichneten Daten
sowie zur Verbesserung des Schrittes der Ableitung der Indikatoren
können die
Daten in einer weiteren vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung
in zeitlicher und räumlicher
Mittelung für
die Ableitung der Indikatoren bereitgestellt werden.
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Zur
weiteren Entlastung des Netzbetreibers können die Vorschlagswerte an
dem jeweiligen Zugangspunkt als Konfigurationswerte des Kommunikationsnetzes
verwendet werden. Dabei können
die Konfigurationswerte oder auch Konfigurationsparameter in der
Netzsteuerungseinheit statisch konfiguriert werden, beispielsweise
durch Eingabe durch den Netzbetreiber nach einer dezidierten Messphase.
Alternativ hierzu können
die Vorschlagswerte auch im laufenden Betrieb dynamisch als Konfigurationswerte
nachgeführt
werden, so dass die Netzsteuerungseinheit im Bezug auf diese Parameter selbstadaptiv
ausgestaltet wird.
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Für die Vorgabe
der Parameter ist es bedeutsam, die Daten mit hinreichend feiner
Granularität
zu erfassen. Unter Berücksichtung
der über
einen Tag stark schwankenden Netzauslastung ist es – wie weiter
oben bereits angesprochen – besonders
zweckmässig,
wenn die Aufzeichnung der Daten tageszeitabhängig vorgenommen wird. In Umsetzung
dieses Merkmals kann ein Tag beispielsweise in verschiedene Zeitzonen
eingeteilt werden (Nacht, Vormittag, Nachmittag, früher/später Feierabend).
Dabei können
die aufgezeichneten Daten dann auch über Tage hinweg jeweils für die entsprechende
Zeitzone weitergemittelt werden. Gleichwohl können auch aus älteren Erfahrungswerten/Indikatoren
beispielsweise Konfigurationsparameter für spezielle Tage, wie in der
Woche liegende oder auf ein Wochenende fallende Feiertage, erneut
genutzt werden. Alternativ kann die Aufzeichnung der Daten aber
auch nur auf die Hauptverkehrsstunden beschränkt werden.
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Zur
Verbesserung der Vorhersagequalität können neben gleitenden Mittelwerten
und dergleichen für
die Indikatoren auch mehrere Aufzeichnungsintervalle auswertende
Konfidenzwerte und/oder Konfidenzintervalle angegeben werden, wodurch
die Datenauswertung den Betreiber um eine Aussage über die
Verlässlichkeit
der abgeleiteten Indikatoren bereichert. Bei einer dynamisch vorgesehenen
Anpassung der Konfigurationsparameter kann zusätzlich für eine Änderung der Konfigurationswerte eine
Reaktionszeitkonstante angepasst werden, in dem deren Anpassung
von einem Erreichen eines vorbestimmte Konfidenzwertes und/oder
eines vorbestimmten Konfidenzintervalls abhängig gemacht wird. Dabei kann
die Netzsteuerungseinheit beispielsweise solange Daten von den Netzzugangspunkten
sammeln, bis durch Mittelung das Konfidenzintervall für die gewünschten
Parameter genügend klein
(z. B. 5% des Wertes) wird. Die entsprechende Aggregationsdauer
kann dabei gleichzeitig eine sinnvolle Reaktionszeitkonstante für die Netzsteuerungseinheit
sein.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den übrigen Unteransprüchen entnommen
werden.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Kommunikationsnetzwerkes mit über Zugangspunkte
angebundenen Teilnehmern; und
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2 eine
schematische Darstellung des Ablauf der Datenerfassung in den Zugangspunkten.
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1 zeigt
in schematischer Darstellung ein Kommunikationsnetzwerk, nachfolgend
kurz Netzwerk N genannt, welches eine Anzahl von über Zugangspunkte
NAC1, NAC2 angebundenen Teilnehmern U1 bis U7 aufweist. Ein Verkehr
V1 bis V7 (V1 bis V7 wird synonym auch für die Verbindungen verwendet
werden), der von den Teilnehmern ausgeht und/oder von ihnen empfangen
wird, wird über
die Zugangspunkte NAC1, NAC2 in das Netzwerk N eingespeist bzw.
aus diesem entnommen. Das Netzwerk N ist als nach dem Internet Protokoll
IP arbeitendes Netzwerk mit einer Anzahl von Routern R1 bis R5 und
einer Dienstgüte
ausgestaltet. Die Router R1 bis R5 weisen untereinander Verbindungen
V1 bis V7 auf, die je nach Ausgestaltung eine bestimmte Übertragungskapazität aufweisen.
Wie nachfolgend noch eingehender zur 2 erläutert, melden
die Teilnehmer U1 bis U7 über
die Zugangspunkte NAC1, NAC2 den von Ihnen gewünschten Verkehr mittels Reservierungswünschen RW1
bis RW3 an den Zugangspunkten NAC1, NAC2 an. Anhand von Netzzugangsparameter,
wie z. B. aktuelle Auslastung, verfügbare Bandbreite, Blockierungsschätzung (diese
Parameter sind allgemein als Budgets bezeichnet – siehe auch in der Beschreibungseinleitung),
die von einer Netzsteuerungseinheit NCS an die Zugangspunkte NAC1,
NAC2 vorgegeben werden, wird dann in den Zugangspunkten NAC1, NAC2
entschieden, ob aus den Reservierungswünschen RW1 bis RW3 auch tatsächliche
Reservierungen RV1, RV2 mit einer Zulassung des gewünschten
Verkehrs werden oder ob die Reservierungswünsche RW1 bis RW3 (oder auch nur
einzelne der Reservierungswünsche)
abgelehnt werden müssen.
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Die
richtige Setzung dieser Zugangsparameter ist daher für die Steuerung
des Verkehrs auf dem Netzwerk N von grundlegender, ja essentieller
Bedeutung, wenn mit diesem Netzwerk N Dienstgütemerkmale (QoS) für die Benutzer
U1 bis U7 garantiert werden sollen. Die 2 zeigt
hierzu nun in schematischer Darstellung den Ablauf der Datenerfassung
in den Zugangspunkten NAC1 bis NAC2. In jedem Zugangspunkt NAC1,
NAC2 werden Zähler geführt, um
innerhalb eines vorgegebenen Intervalls M1, M2 mit der Dauer TS
die folgenden Grössen
zu erfassen:
- a) Anzahl NA der erfolgreichen
Reservierungen RV1, RV2; bei jeder erfolgreichen Reservierung wird
dieser Zähler
um eins erhöht;
- b) Anzahl NB der abgewiesenen Reservierungen RV3; bei jeder
abgewiesenen Reservierung wird dieser Zähler um eins erhöht;
- c) mehrere Zähler
NR_i (vorliegend NR_1 und NR_2) für die Anzahl der Reservierungswünsche RW1
bis RW3 in unterschiedlichen vorgebbaren Bandbreiteklassen; ein
eingehender Reservierungswunsch RW1 bis RW3 wird – unabhängig davon,
ob er angenommen oder abgelehnt wird, solange er innerhalb der allgemeinen
Grenzen konform, ist also beispielsweise die angeforderte Bitrate
nicht höher
ist als die höchstmögliche Bitrate,
die für
eine Bitrate angefordert werden darf – einer Bitratenklasse i zugeordnet
und der Zähler NR_i
für diese
Bitratenklasse wird um eins erhöht;
- d) ein Summenzähler
SR für
die Summe der angefragten Bitraten; dieser Summenzähler wird
bei jedem konformen eingehenden Reservierungswunsch RW1 bis RW3
um die jeweils angefragte Bitrate erhöht, was es ermöglicht,
zusätzlich
eine präzisere
Schätzung
der mittleren angefragten Bitrate zu erstellen als er mit der klassenbasierten Statistik
mit NR_i alleine möglich
wäre;
- e) Anzahl NE der beendeten Reservierung RV1, RV2; bei jedem
Abbau einer Reservierung wird dieser Zähler um eins erhöht; und
- f) ein Summenzähler
SD für
die Dauer der Reservierungen RV1, RV2, wobei dieser Zähler bei
jeder beendeten Reservierung RV1, RV2 um die Anzahl von Sekunden
erhöht
wird, die diese Reservierung RV1, RV2 aktiv war.
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In
der 2 ist nun zu entnehmen, dass sich zu einem Zeitpunkt
t0 mit dem Start eines ersten Messintervalls
M1 mit der Dauer TS alle Zähler
auf dem Wert Null befinden. Zu einem Zeitpunkt t1 geht
der erste Reservierungswunsch RW1 mit einer Dauer TR1 und einer
Bitrate B1 ein und wird als Reservierung RV1 zugelassen. Entsprechend
wird der Zähler NA
um eins inkrementiert und die Bitrate B1 dem Zähler NR_1 zugeordnet und im
Zähler
SR eingetragen. Zu einem Zeitpunkt t2 geht
noch während
der laufenden Reservierung RV1 ein zweiter Reservierungswunsche
RW2 mit einer Dauer TR2 und einer Bitrate B2 ein und wird ebenfalls
zugelassen, was sich in den Zählern
NA, NR_2 und SR entsprechend niederschlägt. Zu einem Zeitpunkt t3 wird die zweite Reservierung RV2 beendet,
was sich in den Zählern NE
und SD entsprechend äussert.
Mit dem Ende des ersten Messintervalls M1 zum Zeitpunkt t4 werden diese Zählerinhalte nun an die Netzsteuerungseinheit
NCS übermittelt.
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Alle
Zähler
werden zugleich mit dem Beginn des zweiten Messintervalls M2 auf
Null zurückgesetzt.
Zu einem Zeitpunkt t5 wird die erste Reservierung
RV1 beendet, weshalb in den Zählern
NE und SD die Einträge
1 bzw. TR1 vorgenommen worden sind. Während des zweiten Messintervalls
M2 trifft zu einem Zeitpunkt t6 ein dritter
Reservierungswunsch RW3 mit einer Dauer TR3 und einer Bitrate B3,
die dem Zähler
zur Klasse NR_1 zuzurechnen ist, ein. Aus hier nicht weiter ausgeführten Gründen wird
dieser Reservierungswunsch aber abgelehnt, was sich zum Zeitpunkt
t6 durch entsprechende Einträge in den
Zählern
NB, NR_1 und SR niederschlägt.
Mit Ablauf des zweiten Messintervalls M2 zum Zeitpunkt t7 werden die Zählerinhalte wieder an die Netzsteuerungseinheit
NCS übermittelt
und die Zähler
auf 0 zurückgesetzt.
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Jeweils
am Ende der Messintervalle M1, M2 werden die Zählerstände, nachfolgend Daten D1,
D2 genannt, an die Netzsteuerungseinheit NCS übertragen. Für diese Übertragung
können
die Daten D1, D2 beispielsweise in XML kodiert werden; es können jedoch
auch CORBA-Mechanismen verwendet werden. Diesen Daten D1, D2 umfassen
zusätzlich
zwei Zeitstempel, die vorzugsweise den Beginn und das Ende des erfassten
Messintervalls M1, M2 angeben. Geeignete Kommunikationsprotokolle
hierfür
sind z. B. SOAP oder CORBA, jedoch sind auch andere Mechanismen
vorstellbar.
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Beispielhaft
wäre noch
die Anwendung von WEB-basierten Applikationen auf den Zugangspunkte
NAC1, NAC2 zu nennen, wobei die Daten D1, D2 hier durch die Netzsteuerungseinheit
NCS regelmässig
abgerufen würden.
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Die
so von den Zugangspunkten NAC1, NAC2 abgerufenen Daten D1, D2 werden
dann in der Netzsteuerungseinheit NCS für die Ableitung von Indikatoren
I1, I2 für
die Zuordnung von Bandbreiten und deren zeitlicher Staffelung genutzt.
Hierfür
führt die
Netzsteuerungseinheit NCS periodisch folgende Berechnungen durch:
- a) Berechnung der mittleren Reservierungsdauer RD
= SD/NE, falls NE > 0;
- b) Berechnung der empirischen Verteilung VR_i der angeforderten
Bitraten NR_i mit VR_i = NR_i/(NA + NB), falls NA + NB > 0;
- c) Berechnung der empirischen Blockierung BE mit BE = NB/(NA
+ NB), falls NA + NB > 0;
- d) Berechnung der mittleren angefragten Bitrate RM mit RM =
SR/(NA + NB), falls NA + NB > 0.
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Mittels
dieser Berechnungen, die sinnvollerweise auch noch einer zeitlichen
und/oder räumlichen
Mittelung unterzogen werden können,
werden dem Betreiber des Netzwerkes N Indikatoren I1, I2 geliefert,
wie er den Verkehr auf seinem Netzwerk N „planen" kann. Die Indikatoren I1, I2 können dabei
direkte absolute Vorschlagswerte für die mittlere Reservierungsdauer
und die Verteilung der angeforderten Bitraten sein. Sie können aber
auch lediglich relative Grössen
sein, die beispielsweise eine Verlängerung oder Verkürzung der
mittleren Reservierungsdauer und eine Verlagerung der Verteilung
der angeforderten Bitraten hin zu mehr grösseren oder mehr kleineren
angeforderten Bitrate in absoluten Prozentpunkten ausgehend von
den aktuell eingestellten Budgets angeben.
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Die
Verwendung der berechneten Indikatoren I1, I2 kann dabei in unterschiedlich
feiner Granularität
stattfinden. Die Indikatoren I1, I2 können in der Netzsteuerungseinheit
NCS je Zugangspunkt NAC1, NAC2 (d. h. für alle von diesem Zugangspunkt
verwalteten Budgets) getrennt konfiguriert werden, weshalb in diesem
Fall keine Ensemble-Aggregation in der Netzsteuerungseinheit NCS
nötig ist.
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Die
Daten D1, D2 können
aber auch in den Zugangspunkten NAC1, NAC2 je verwaltetem Budget
erfasst und in der Netzsteuerungseinheit NCS jeweils für dieses
Budget verwendet werden.
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Ausserdem
ist es möglich,
die Daten D1, D2 in der Netzsteuerungseinheit NCS zu aggregieren, so
dass in der Netzsteuerungseinheit NCS immer nur ein einziger Indikator
für die
netzweite mittlere Reservierungsdauer RD vorliegt. Dabei kann die
Mittelung vorzugsweise durch eine Gewichtung der einzelnen Indikatoren
mit ihrer jeweiligen Grundgesamtheit (NA + NB bzw. NE) vorgenommen
werden.
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Bezüglich der
Aufzeichnung der Daten können
die Daten D1, D2 in allen Zugangspunkten NAC1, NAC2 oder auch nur
in einzelnen ausgewählten
Zugangspunkten erfasst werden, wobei hier natürlich Zugangspunkte mit besonders
viel genutzten Verbindungen bevorzugt ausgewählt werden. Bei der Statistik
für die
Erfassung der Verteilung der angefragten Bitraten können die
Zähler
NR_i für
Vielfache einer Basisbitrate (z. B. 64 kbps oder 100 kbps) ausgelegt
sein, oder die Basisbitraten der Zähler können einen unterschiedlichen
Abstand aufweisen. Ersteres Merkmal erleichtert die Verwendung der
Ergebnisse in der Netzsteuerungseinheit NCS für die Abschätzung der Blockierwahrscheinlichkeit
mit der Kaufmau-Roberts-Formel, während das zweitgenannte Merkmal
besonders bei sehr unterschiedlichen Grössenordnung der angeforderten
Bitraten die Anzahl der zu führenden
Zähler
reduziert.
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Weiter
können
die aufgezeichneten Daten D1, D2 auch schon in den Zugangspunkten
NAC1, NAC2 vorverarbeitet werden, wodurch die Last im Netzwerk N
für die Übertragung
der Daten D1, D2 als auch für
die Verarbeitung der Daten D1, D2 in der Netzsteuerungseinheit NCS
erheblich verringert werden kann.
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Für eine automatische
dynamische Anpassung der Betriebsparameter des Netzwerkes N können aus
den aufeinanderfolgenden jeweils pro Messintervall M1, M2 gesammelten
Daten D1, D2 ausser einer gleitenden Mittelung auch Konfidenzintervalle berechnet
werden, um dem Betreiber eine belastbare Aussage über die
Verlässlichkeit
der abgeleiteten Indikatoren I1, I2 zu liefern. Weiter kann die
Netzsteuerungseinheit NCS den weiteren Betriebsparameter der Reaktionszeitkonstante
auf der Basis dieser Konfidenzintervalle selbst anpassen. Dabei
kann die Netzsteuerungseinheit NCS solange Daten D1, D2 von Zugangspunkten
NAC1, NAC2 sammeln, bis durch die Mittelung das Konfidenzintervall
für die
abgeleiteten Indikatoren I1 und I2 hinreichend klein wird und die
Indikatoren somit verlässlich
geworden sind. In erster Näherung
ist dabei die hierzu erforderliche Aggregationsdauer zugleich auch
eine sinnvolle Reaktionszeitkonstante für die Netzsteuerungseinheit NCS.
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Im
Hinblick auf eine längere
Verfügbarkeit der
aufgezeichneten Daten können
die Zählerinhalte nach
Ablauf eines Messintervalls M1, M2 nicht gelöscht, sondern noch für eine vorgebbare
Zeit in den Zugangspunkten NAC1, NAC2 archiviert werden, so dass
die Daten D1, D2 auch noch für
eventuelle spätere
Anfragen und Auswertungen noch zur Verfügung gestellt werden können.
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Für den Fall,
dass in dem Netzwerk N mehrere Netzsteuerungseinheiten und/oder
-instanzen aktiv sind, können
sich diese über
eine geeignetes Protokoll die gemessenen Daten D1, D2 und/oder die abgeleiteten
Indikatoren I1, I2 untereinander austauschen, so dass nicht jede
Netzsteuerungseinheit NCS dieselben Berechnungen durchführen muss.
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Zusammenfassend
kann daher noch einmal hervorgehen werden, dass durch die automatische Aufzeichnung/Erfassung
der die Reservierungen RV1 bis RV3 charakterisierenden Daten D1,
D2 der Betreiber des Netzwerkes N Informationen erhält, wie
die Betriebsparameter der Netzsteuerungseinheit NCS und damit auch
die Budgets der Zugangspunkte NAC1, NAC2 eingestellt werden können. Je nach
gewählter
Vorgehensweise können
die aus den Daten D1, D2 abgeleiteten Indikatoren I1, I2 zur Einstellung
der Betriebsparameter automatisch und sogar adaptiv genutzt werden.