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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von Datenflüssen in
einem optischen Netzwerk Terminal, insbesondere ein Verfahren zur
Regelung von Datenflüssen
in einem optisches Netzwerk Terminal, das auf dem G-PON-Standard
basiert.
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Stand der Technik
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Passive
optische Netzwerke (Passive optical networks, PONS) werden unter
anderem zur Realisierung von so genannten Fibre to the home-Access Architekturen
(Glasfaser bis zum Kunden) errichtet. Wie bereits der Name sagt,
handelt es sich dabei um optische Zugangsnetze, die im Bereich zwischen
der Vermittlungsstelle und dem Kundenstandort aus passiven Bauelementen
bestehen. PONs bilden die Basis für moderne, bandbreitenstarke
Zugangsnetze, die eine Grundlage für High-Speed-Internet und multimediale
Dienste wie z. B. Video-on-Demand darstellen. Durch die optische Übertragung
von Signalen über
eine Glasfaser ist es im Gegensatz zu kupferbasierenden Breitband-Technologien
wie z. B. xDSL möglich,
wesentlich höhere
Bandbreiten und auch Reichweiten zu erzielen. Glas als Übertragungsmedium
ist nicht nur dämpfungs-unempfindlicher,
sondern auch resistent gegenüber
elektromagnetischen Einflüssen,
die sich in einem Kupferkabel, hervorgerufen durch einen hohen Beschaltungsgrad
oder den Einflüssen
von Sendeanlagen auf die zu übertragenden Signale
sehr störend
auswirken können.
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Ein
passives optisches Netzwerk weist nach dem Stand der Technik im
Wesentlichen die folgenden Komponenten auf. In der Vermittlungsstelle
befindet sich eine so genannte Optical Line Termination (OLT). Beim
Kunden befinden sich ein oder mehrere optische Netzwerk Terminals
(ONT), die auch als Optical network terminals oder als Optical network
termination bezeichnet werden. Ferner weist ein passives optisches
Netzwerk optische Splitter auf. Optische Splitter sind Verteilelemente.
Die OLT bildet die übertragungstechnische
Schnittstelle zwischen dem Access-Netz und dem dahinter liegenden
Backbone-Netz. Von
der OLT aus erstrecken sich die einzelnen passiven optischen Netzwerke über einzelne Glasfasern
zu den in einer Schaltstelle oder einer Muffe befindlichen passiven
optischen Splittern, die eine physikalische Aufteilung des anliegenden
optischen Signals ermöglichen.
Von den optischen Splittern, die unterschiedliche Splitting-Faktoren
aufweisen können
(z. B. 1:16, 1:32) verteilen sich die Glasfaserverbindungen zu den
jeweiligen Kundenstandorten, welche an den ONTs terminieren. Die
ONTs wandeln das optische Signal wieder in ein elektrisches um und
bieten dem Benutzer oder Kunden bzw. dem Teilnehmer entsprechende
Schnittstellen, sogenannte user network interfaces (UNIs), wie z.
B. POTS, 10BT/100BT, zur Nutzung der angebotenen Dienste. Die oben
genannten Schnittstellen werden nach dem Stand der Technik auch
als User network interfaces bezeichnet. Sowohl die OLT in der Vermittlungsstelle
als auch die ONT beim Teilnehmer ist eine aktive Komponente, die
eine Stromversorgung benötigt.
Lediglich die Signalaufteilung im Verteilnetz erfolgt passiv.
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Gigabit
passive optische Netzwerke (Gigabit passive optical networks, G-PONS)
ist eine Technologie auf Basis von passiven optischen Netzen. Sie ermöglicht es
dem Teilnehmer, Datenraten von bis zu 2,5 Gigabit/Sekunde sowohl
in Downstream- und Upstream-Richtung bereitzustellen. Die ITU-T
(International Telecommunication Union-Telecommunication Standardisation
Sector) hat die G-PON-Technologie in den G-PON-Standards G984.1,
G984.2, G984.3 und G984.4 teilweise standardisiert.
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G-PON
arbeitet mit einer generischen Verkapselung (GEM) mit der Ethernet-Frames
und Daten im Zeitmultiplex (TDM) über eine G-PON-Verbindung übertragen
werden können.
So definiert die ITU-Empfehlung G.984.2 für den Downlink Übertragungsraten
von 1,25 Gigabit/Sekunde und 2,5 Gigabit/Sekunde. Für Uplink
wird Geschwindigkeiten von 125 und 622 Megabit/Sekunde sowie mit
1,25 und 2,5 Gigabit/Sekunde unterstützt. Für die Übertragung von Video hat die
ITU separate Wellenlängen
definiert. Da aber Videosignale auch mittels IP-Protokoll über G-PON übertragen
werden können,
ist es denkbar, dass die separaten Wellenlängen ungenutzt bleiben und
Videodaten auch mittels Ethernet-Frames zukünftig übertragen werden.
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Downstream
bezieht sich hierbei auf den Datenfluss, der in Richtung eines Benutzers/Teilnehmers
fließt,
wohingegen sich Upstream auf den Datenfluss bezieht, der durch das
G-PON in zum Downstream entgegengesetzter Richtung fließt.
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Das
ONT wird häufig
weiter unterteilt in zwei Komponenten. Zum einen weist das ONT eine
so genannte ONU (Optical network unit, Optische Netzwerkeinheit)
auf und zum anderen eine so genannte NTE (Network termination unit,
Netzwerk-Terminierungseinheit).
Die ONU terminiert dabei das vom OLT über den Splitter zum ONT verlaufende
optische Netzwerk und weist eine zusammenlaufende Schnittstelle
wie etwa xDSL oder Multiservice Ethernet in Richtung des Teilnehmers
auf. Diese Schnittstelle entspricht dem bereits weiter oben erwähnten user network
interface (UNI). Das NTE stellt dann die Schnittstelle direkt dem
Teilnehmer zur Verfügung,
so dass dieser mehrere Dienste, z. B. xDSL, Voice over IP, Video-on- Demand, etc., über diese
Schnittstelle in Anspruch nehmen kann.
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In
den nachfolgend aufgeführten
Druckschriften sind jeweils Verfahren zur Regelung von Datenflüssen in
einem optischen Netzwerk beschrieben:
- – US 2004/0062256 A1
- – Chan,
K., u. a.: Design and Implementation of an EPON Master Bridge Function
in an ASIC. In Proceedings of the 11th IEEE
Symposium on Computers and Communications (ISCC'06), IEEE, 26.-29. Juni 2006, S. 572-577.
- – Yeon-Mo,
Y., u. a.: A traffic-class burst-polling based delta DBA scheme
for QoS in distributed EPONs. In: Computer Standards & Interfaces 28 (2006),
2006 (Available online 21. Juni 2005), S. 721-736.
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Nach
dem Stand der Technik sind hinsichtlich des Traffic-Managements mittels
dessen eine Regelung des Uplink/Downlink-Datenflusses für den Benutzer erreicht wird
für die
Upstream-Richtung
an der Schnittstelle zwischen dem ONT zum optischen Eingang sowie
die dazugehörigen
so genannten Konfigurations-Parameter
in dem G-PON-Standard G984.4 beschrieben. Ferner beschreibt G983.2
auch das Traffic-Management und gibt Konfigurations-Parameter an
dem oben beschriebenen User network interface für die Upstream-Richtung vor,
insbesondere für
Dienste die auf einem asynchronen Transfer-Mode (ATM) aufsetzen.
Für Dienste,
die rein ethernet-basiert sind oder auf Ethernet aufsetzen, wie
z. B. VDSL (Very high data rate digital subscriber line) oder EFM
(Ethernet in the first mile) werden keine Konfigurations-Parameter
angegeben, um den Datenverkehr in Downstream und Upstream-Richtung
durch das optische Netzwerk Terminal, insbesondere durch das User
network interface, zu regeln und zu kontrollieren.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Regelung
von Datenflüssen in
einem optischen Netzwerk Terminal anzugeben. Ferner ist es Aufgabe
der Erfindung, ein verbessertes optisches Netzwerk Terminal anzugeben.
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Die
der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden mit den Merkmalen
der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen
der Erfindung sind in den abhängigen
Patentansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird ein
Verfahren zur Regelung von Datenflüssen in einem optischen Netzwerk
Terminal angegeben. Das optische Netzwerk Terminal weist dabei zumindest
einen MAC- Bridge-Port
auf. Verfahrensgemäß erfolgt
die Überwachung
eines ersten Datenflusses und eines zweiten Datenflusses durch den
mindestens einen MAC-Bridge-Port, wobei der erste Datenfluss in
Richtung eines Benutzers gerichtet ist und wobei der zweite Datenfluss
aus der Richtung des Benutzers kommt. Der erste Datenfluss wird
entsprechend mindestens einem ersten vorgegebenen Parameter angepasst,
wobei der Datenfluss beim Ausfluss aus dem MAC-Bridge-Port mit dem
mindestens einen ersten Parameter konform ist. Ferner wird verfahrensgemäß der zweite
Datenfluss gemäß mindestens
einem zweiten vorgegebenen Parameter angepasst, so dass der Datenfluss
beim Ausfluss aus dem MAC-Bridge-Port mit dem mindestens einen zweiten vorgegebenen
Parameter konform ist.
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Erfindungsgemäß erfolgt
damit eine Überwachung
des ersten und des zweiten Datenflusses an jedem von mindestens
einem MAC-Bridge-Port.
Jeder MAC-Bridge-Port stellt dabei eine Verbindung auf der Ebene
der Schicht 2 (Sicherungsschicht) bzw. auf der MAC (Media Access
Controll)-Unterschicht zwischen mindestens einem GEM-Port des ONT
und dem User network interface (UNI) des ONT dar. Der erste Datenfluss
ist dabei in Downstream-Richtung gerichtet und der zweite Datenfluss
verläuft
in Upstream-Richtung.
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Der
erste Datenfluss in Richtung des Teilnehmers wird dabei so angepasst,
dass er mit dem mindestens einen ersten vorgegebenen Parameter konform
ist. Unter dem Begriff der Anpassung soll in diesem Zusammenhang
auch der dem Fachmann geläufige
Begriff des "Shapings" verstanden werden. Durch
das Shaping des ersten Datenflusses kann ein Netzwerk-Operator (Diensteanbieter;
Service-Provider) auch in Downstream-Richtung den ersten Datenfluss entsprechend
bestimmter vorgegebener Parameter regeln. Die Parameter können sich
beispielsweise auf eine zwischen dem Operator und dem Teilnehmer geschlossene
Dienstgütevereinbarung
(Service level agreement) beziehen. Der Operator kann somit über die
Regelung des ersten Datenflusses bzw. durch die Anpassung des ersten
Datenflusses an mindestens einen ersten vorgegebenen Parameter,
der sich in diesem Fall auf die geschlossene Dienstgütevereinbarung
bezieht, sicherstellen, dass diese Dienstgütevereinbarung zwischen dem
Teilnehmer und dem Operator eingehalten wird und der Teilnehmer
nicht etwa eine bessere Dienstgüte
erhält,
als für
die er bezahlt.
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Entsprechend
kann der zweite Datenfluss in Upstream-Richtung an, durch den Operator
vorgegebene, zweite Parameter angepasst werden. Unter dem Begriff
der Anpassung soll auch hier Shaping verstanden werden. Ferner soll
unter dem Begriff der Anpassung auch der dem Fachmann geläufige Begriff
des Policing verstanden werden. Durch die Anpassung des ersten Datenstromes
können
die durch die oben genannte Dienstgütevereinbarung vereinbarten
Parameter (z. B. eine maximale Bitrate) überwacht und bei Verletzung
bzw. bei Überschreitung der
Parameter Daten aus dem Datenfluss verworfen werden.
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Es
ist dabei besonders vorteilhaft, den ersten und zweiten Datenfluss
an den MAC-Bridge-Ports zu regeln, da Informationen über den
ersten und zweiten Datenfluss am MAC-Bridge-Port besonders einfach gewonnen
werden können.
Die Informationen über die
teilnehmerspezifischen ersten und zweiten Datenflüsse können zwar
auch im OLT gewonnen werden, jedoch ist der dazu notwendige Aufwand
größer, da
durch das OLT der gesamte Datenfluss für die dahinterliegenden ONTs
läuft und
somit die teilnehmerspezifischen ersten und zweiten Datenflüsse erste „herausgefiltert" werden müssen.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass in Upstream-Richtung der zweite Datenfluss
so angepasst wird, dass z. B. eine mit dem Ope rator geschlossene
Dienstgütevereinbarung,
durch die z. B. eine maximale Bitrate vorgegeben ist, nicht überschritten
wird. Das hat den Vorteil, dass in unmittelbarer Nähe zum User
network interface, das heißt nahezu
unmittelbar am Eingang in das optische Netzwerk, die Datenrate des
Teilnehmers in Upstream-Richtung entsprechend der Dienstgütevereinbarung
gedrosselt werden kann und somit nicht das Netzwerk des Operators über das
vereinbarte Maß hinaus
belastet wird. Zudem kann in Upstream-Richtung „Policing" angewendet werden. Mittels des „Policings" werden die im der
Dienstgütevereinbarung
vereinbarten Verkehrsparameter, die erfindungsgemäß für die Anpassung
des zweiten Datenflusses am MAC-Bridge-Port spezifiziert werden, überwacht
und durchgesetzt.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung spezifiziert der mindestens eine erste vorgegebene Parameter
eine erste maximale Datenrate. Der erste Datenfluss wird so angepasst,
dass die Datenrate des ersten Datenflusses beim Ausfluss aus dem MAC-Bridge-Port
die erste maximale Datenrate nicht überschreitet. Ferner spezifiziert
der mindestens eine zweite vorgegebene Parameter eine zweite maximale
Datenrate, wobei der zweite Datenfluss so angepasst wird, dass die
Datenrate des zweiten Datenflusses beim Ausfluss aus dem MAC-Bridge-Port die maximale
zweite Datenrate nicht überschreitet.
Der erste Datenfluss in Downstream-Richtung wird dementsprechend
am MAC-Bridge-Port unter die erste maximale Datenrate gedrosselt,
falls er diese überschreiten
sollte. Damit ist sichergestellt, dass eine vereinbarte Dienstgütevereinbarung
zwischen dem Operator und dem Teilnehmer nicht überschritten wird, und der
Teilnehmer nicht eine bessere Dienstgüte erhält, als die, für die er
bezahlt hat. Entsprechendes gilt für den zweiten Datenfluss in Downstream-Richtung.
Hier wird die Datenrate des zweiten Datenflusses unter eine zweite
vor gegebene maximale Datenrate gedrosselt, falls der zweite Datenfluss
diese überschreiten
sollte.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung werden der erste und der zweite Datenfluss mittels Datenrahmen übertragen.
Die Datenübertragung
basiert in optischen Netzwerken, die nach dem G-PON-Standard arbeiten,
auf dem Ethernet-Standard. Gemäß dem Ethernet-Standard
werden Daten in Form von Datenrahmen ausgetauscht. Für den detaillierten
Aufbau von Datenrahmen gemäß dem Ethernet-Standard
sei auf die IEEE-Norm 802.3 verwiesen.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung spezifiziert der mindestens eine erste Parameter und der
mindestens eine zweite Parameter jeweils eine committed information
rate (CIR) und eine committed burst size (CBS) und/oder eine excess
information rate (EIR) und eine Excess burst size (EBS). Für die Anpassung
des ersten Datenflusses bzw. des zweiten Datenflusses werden daher
z.B. die vier Parameter CIR, CBS und EIR, EBS verwendet oder der
erste Datenfluss wird beispielsweise gemäß vorgegebener CIR und CBS
angepasst, wohingegen die EIR und die EBS für die Anpassung des zweiten
Datenflusses spezifiziert sind. Zur Anpassung des ersten bzw. des zweiten
Datenflusses können
daher die Parameterpaare CIR und CBS und EIR und EBS einzeln oder
in Kombination verwendet werden. Diese Parameter sind durch MEF
(Metro Ethernet Formum) spezifiziert worden.
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Gemäß MEF spezifiziert
die committed information rate die Rate, bis zu welcher das Netzwerk den
Datenfluss unter normalen Bedingungen noch unterstützt. Der
Datenfluss bezieht sich dabei auf den Datenfluss des Teilnehmers.
Die committed information rate kann also als die (maximale) garantierte
Datenrate aufgefasst werden, die in der Dienstgütevereinbarung zwischen dem
Operator und dem Teilnehmer festgelegt ist, mit der dem Teilnehmer
im Uplink oder im Downlink Daten zur Verfügung gestellt werden. Die CIR
wird in Bits/Sekunde oder in Bytes/Sekunde gemessen.
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Die
committed burst size begrenzt die Anzahl von verfügbaren Bytes
von Datenrahmen, die mit der Bitrate des UNI gesendet werden können, damit
diese konform zur CIR sind.
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Die
EIR ist die Datenrate, die von dem Operator als Spitzenlast ohne
Mehrkosten übertragen wird.
Ist allerdings nicht genügend
Leitungskapazität in
ONT vorhanden, werden die über
CIR hinaus gesendeten Datenblöcke
verworfen.
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Die
excess burst size begrenzt die Anzahl von verfügbaren Bits/Bytes von Datenrahmen,
die mit der Bitrate des UNI gesendet werden können, damit diese konform zur
EIR bleiben. Die Summe der committed burst size und der excess burst
size definiert den maximalen Datenfluss, der über das Netzwerk zum Teilnehmer
hin übertragen
werden kann, falls das Netzwerk nicht überlastet ist. Durch entsprechende
Wahl der excess burst size und der committed burst size kann somit
eine mit dem Teilnehmer geschlossene Dienstgütevereinbarung umgesetzt werden.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung spezifiziert der mindestens eine zweite Parameter die
committed information rate (CIR), die committed burst size (CBS)
und die excess burst size (EBS), wobei jeder Datenrahmen des zweiten
Datenflusses mittels eines Single-rate-three-color-marker(srTCM)-Algorithmus auf Konformität in Bezug
auf die CBS oder die EBS überprüft wird,
wobei die CIR die Rate für
den srTCM Algorithmus spezifiziert, und wobei nicht-konforme Datenrahmen
verworfen werden. Erfindungsgemäß werden
somit die zur Durchsetzung von Dienstgütevereinbarungen notwendigen Parameter
in Form der CIR, CBS, und EBS am MAC-Bridge-Port spezifiziert, so
dass dort mittels Verwendung eines srTCM Algorithmus der zweite Datenfluss
gegebenenfalls an eine zwischen dem Teilnehmer und dem Operator
geschlossenen Dienstgütevereinbarung
angepasst werden kann.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung wird durch den mindestens einen zweiten Parameter die
committed burst size (CBS), die committed information rate (CIR),
die excess information rate (EIR) und die excess burst size (EBS)
spezifiziert, wobei jeder Datenrahmen des zweiten Datenflusses mittels eines
Two-rate-three-color-marker(trTCM)-Algorithmus auf Konformität in Bezug
auf die CBS und die EBS überprüft wird.
Durch das nach dem Stand der Technik bekannte Two-rate-three-color-marker-Verfahren
werden jedem Datenrahmen eine von drei Farben zugeordnet. Ein Datenrahmen
wird zuerst auf Konformität
mit der CBS überprüft, wobei
die CIR als Rate für
den trTCM Algorithmus verwendet wird. Falls der Datenrahmen konform
ist mit der CBS, wird dem Datenrahmen die Farbe grün zugeordnet.
Falls der Datenrahmen nicht konform ist mit der CBS, wird er noch
hinsichtlich der Konformität
in Bezug auf die EBS untersucht. Dabei verwendet der trTCM-Algorithmus
die EIR als Rate. Ist der Datenrahmen auch nicht konform mit der
EBS, so wird ihm die Farbe rot zugewiesen. Ist der Datenrahmen konform
mit der EBS, so wird ihm die Farbe gelb zugewiesen. Grüne Datenrahmen
werden von dem MAC-Bridge-Port weitergeleitet an Komponenten, die
in Uplink-Richtung liegen. Gelb markierte Datenrahmen werden nicht
unverzüglich
verworfen. Die gelben Datenrahmen werden zuerst verworfen, falls
es im Netzwerk einen Datenstau oder eine Störung gibt. Rote Datenrahmen
hingegen werden unverzüglich
verworfen und nicht weitergeleitet. Durch die Anwendung des Two-rate-three-color-marker-Algorithmus
kann somit ebenfalls eine Umsetzung von einem Service-Level-Agreement
zwischen dem Teilnehmer und dem Operator in Uplink-Richtung umgesetzt
werden. Erfindungsgemäß werden
somit die zur Durchsetzung von Dienstgütevereinbarungen notwendigen
Parameter in Form der CIR, CBS, EIR, und EBS am MAC-Bridge-Port
spezifiert, so dass dort mittels Verwendung eines trTCM Algorithmus
der zweite Datenfluss gegebenenfalls an die Dienstgütevereinbarung angepasst
werden kann.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung sind durch den mindestens einen ersten Parameter die
committed information rate (CIR) und die excess information rate
(EIR) spezifiziert, wobei die Datenrate des ersten Datenflusses
so angepasst wird, dass die Datenrate nicht größer ist als die Summe aus CIR und
EIR. Für
das Shaping in Downstream-Richtung können daher ebenfalls manche
der durch MEF definierte Parameter verwendet werden. Besonders gut geeignet
sind dazu die committed information rate und die excess information
rate. Die Datenrate des ersten Datenflusses wird dabei durch die
Vorgabe von CIR und EIR so angepasst, dass das passive optische
Netzwerk nicht überlastet
wird.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung wird der mindestens eine MAC-Bridge-Port mittels Konfigurationsdaten
gesteuert. Die Konfigurationsdaten weisen eine Referenz auf einen
Traffic-Descriptor auf, wobei die Referenz den Konfigurationsdaten
hinzugefügt
worden ist. Der mindestens eine erste oder mindestens eine zweite
Parameter ist in dem Traffic-Descriptor
und aufgrund der Referenz, bei der es sich beispielsweise um einen
Zeiger handeln kann, in den Konfigurationsdaten vorgegeben. Die
Konfigurationsdaten für
den mindestens einen MAC-Bridge-Ports werden nach dem G-PON Standard
auch als MAC-Bridge-Port-Konfiguration-Data bezeichnet. In dem G-PON
Standard ist auch ein Traffic Descriptor beschrieben. Erfindungsgemäß werden
nun die Parameter im Traffic Descriptor spezifiziert und über die
Referenz auf die Konfi gurationsdaten für den MAC-Bridge-Port übertragen.
Dies hat den Vorteil, dass die Spezifizierung der Parameter zentral
im Traffic Descriptor für
ein oder mehrere MAC-Bridge-Ports eines ONT vorgenommen werden kann
und die Spezifizierungen über
die Referenzen der zu den MAC-Bridge-Ports gehörenden Konfigurationsdaten übertragen
werden können.
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Durch
die Einführung
des Traffic-Descriptors, durch die die Konfigurationsdaten für den MAC-Bridge-Port
erweitert werden können,
wird es möglich,
Service-Level-Agreements am MAC-Bridge-Port
zu überwachen
und den ersten und zweiten Datenfluss entsprechend der konfigurierten vorgegebenen
ersten und zweiten Parameter durchzusetzen. Damit wird eine Überlastung
der TCONTs (Transmission Container), bei denen es sich um eine logischen
Einheit gemäß dem GPON-Standards
zur Übertragung
von Datenflüssen
handelt, bereits am User network interface bzw. am MAC-Bridge-Port
effektiv verhindert.
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Bei
Verletzung eines Service-Level-Agreements können daher Datenpakete, z.
B. wie oben beschrieben durch den Two-rate-three-color-marker-Algorithmus, auf
Konformität
in Bezug auf das Service-Level-Agreement überprüft werden und gegebenenfalls
verworfen werden. Ferner ist es durch die Einführung des Traffic-Descriptors
weiterhin möglich, die
Ressourcen im ONT optimal auszunutzen. Im Gegensatz zum Upstream,
wie bereits in G984.3 beschrieben, werden durch das Policing bereits
am MAC-Bridge-Port nicht mit dem Service-Level-Agreement konforme Datenpakete verworfen.
In Richtung des Teilnehmers kann ferner durch die Einführung des
Traffic-Descriptors
die Durchsetzung der im Service-Level-Agreement vereinbarten Parameter
realisiert werden.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung sind der mindestens eine erste Parameter und der mindestens
eine zweite Parameter gemäß dem Management
and Control Interface (OMCI) Standard G984.4 spezifiziert. Dies
hat den Vorteil, dass die Parameter sowohl auf OLT als auch auf
ONT Seite bekannt sind, wodurch die Interoperabilität von OLTs und
ONTs verschiedener Hersteller sichergestellt ist.
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Nach
einer Ausführungsform
der Erfindung werden Statistik-Zähler eingesetzt,
um den an den mindestens einen ersten Parameter angepassten ersten
Datenfluss bzw. den an den mindestens einen zweiten Parameter angepassten
zweiten Datenfluss auf Basis des mindestens einen ersten bzw. des
mindestens einen zweiten Parameters statistisch zu erfassen. Beispielsweise
werden Datenrahmen des zweiten Datenflusses, die gemäß einer
zuvor beschriebenen Ausführungsform
mittels des trTCM-Algorithmus markiert werden, statistisch erfasst,
indem gezählt
wird, wie viele Datenrahmen grün
markiert werden, wie viele Datenrahmen verworfen (rot markiert)
werden und wie viele gelb markiert werden.
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In
einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt
zur Regelung von Datenflüssen
in einem optischen Netzwerk Terminal. Das optische Netzwerk Terminal
weist dabei zumindest einen MAC-Bridge-Port auf. Das Computerprogrammprodukt
weist ferner computerausführbare
Instruktionen auf, wodurch die Überwachung
eines ersten Datenflusses und eines zweiten Datenflusses durch den
mindestens einen MAC-Bridge-Port
bewerkstelligt wird. Der erste Datenfluss ist dabei in Richtung
eines Teilnehmers gerichtet und der zweite Datenfluss kommt dabei
aus der Richtung des Teilnehmers. Des weiteren sind die Instruktionen
so angepasst, dass damit der erste Datenfluss gemäß mindestens
einem ersten vorgegebenen Parameter so angepasst wird, dass beim
Ausfluss aus dem MAC-Bridge-Port
der erste Datenfluss mit dem mindestens einen ersten Parameter konform ist.
Ferner erfolgt die Anpassung des zweiten Datenflusses gemäß mindestens
einem zweiten vorgegebenen Parameter, wobei der zweite Datenfluss
beim Ausfluss aus dem MAC-Bridge-Port mit dem mindestens einen zweiten
vorgegebenen Parameter konform ist.
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In
einem weiteren Aspekte betrifft die Erfindung ein optisches Netzwerk
Terminal mit mindestens einem MAC-Bridge-Port und mit Mitteln zur Überwachung
eines ersten Datenflusses und eines zweiten Datenflusses durch den
mindestens einen MAC-Bridge-Port.
Der erste Datenfluss ist dabei in Richtung eines Benutzers gerichtet
und der zweite Datenfluss kommt aus der Richtung des Benutzers. Der
erste Datenfluss läuft
daher in Downlink-Richtung, wohingegen der zweite Datenfluss in Uplink-Richtung
läuft.
Das optische Netzwerk Terminal (ONT) weist ferner Mittel zur Anpassung
des ersten Datenflusses gemäß mindestens
einem ersten vorgegebenen Parameter auf, wobei der erste Datenfluss
beim Ausfluss aus dem MAC-Bridge-Port mit dem mindestens einen ersten
vorgegebenen Parameter konform ist. Das ONT hat ferner Mittel zur
Anpassung des zweiten Datenflusses gemäß mindestens einem zweiten
vorgegebenen Parameter, wobei der zweite Datenfluss beim Ausfluss
aus dem MAC-Bridge-Port mit dem mindestens einen zweiten Parameter
konform ist.
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Im
weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 ein
funktionelles Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen optischen Netzwerk Terminals,
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2 ein
Flussdiagramm, das wesentliche Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigt,
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3 ein
weiteres funktionelles Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen optischen
Netzwerk Terminals.
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1 zeigt
ein funktionelles Blockdiagramm eines optischen Netzwerks Terminals
(ONT) 100. Das optische Netzwerk Terminal 100 weist
einen MAC-Bridge-Port 102 als logische, funktionelle Einheit
auf. Das optische Netzwerk Terminal 100 weist ferner einen
Mikroprozessor 104 und einen Speicher 106 auf.
Der Mikroprozessor 104 führt ein Computerprogrammprodukt 108 aus,
das permanent auf dem Speicher 106 gespeichert ist, und
z. B. nach dem Start des ONT 100 vom Mikroprozessor 104 geladen wird.
Auf dem Speicher 106 sind ferner ein erster Parameter 110 und
ein zweiter Parameter 112 gespeichert.
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Das
optische Netzwerk Terminal 100 stellt ein Bindeglied zwischen
einem Teilnehmer und einem optischen Netzwerk dar. Erfindungsgemäß erfolgt
die Überwachung
eines ersten Datenflusses 114 und eines zweiten Datenflusses 116 durch
das Computerprogramm 108 beim Durchfluss des ersten Datenflusses 114 bzw.
des zweiten Datenflusses 116 durch den MAC-Bridge-Port 102.
Dabei ist der erste Datenfluss 114 in Richtung eines Benutzers
gerichtet und der zweite Datenfluss 116 kommt aus der Richtung
des Benutzers. Bei dem ersten Datenfluss 114 handelt es
sich also folglich um den Datenfluss in Downlink-Richtung, wohingegen
es sich bei dem zweiten Datenfluss 116 um den Datenfluss
in Uplink-Richtung handelt.
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Das
Computerprogrammprodukt 108 kann den ersten Parameter 110 und
den zweiten Parameter 112 aus dem Speicher 106 auslesen.
Der erste Datenfluss 114 wird nun so angepasst, dass der
ausfließende
erste Datenfluss 118 beim Ausfluss aus dem MAC-Bridge-Port mit dem
ersten vorgegebenen Parameter 110 konform ist. Ferner wird
der zweiten Datenfluss 116 so angepasst, dass der ausfließende zweite
Datenfluss 120 beim Ausfluss aus dem MAC-Bridge-Port 102 konform
ist mit dem zweiten vorgegebenen Parameter 112.
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Der
erste Parameter 110 kann beispielsweise eine erste maximale
Datenrate spezifizieren. Ebenso kann der zweite Parameter 112 eine
zweite maximale Datenrate spezifizieren. Der ausfließende erste
Datenfluss 118 wird erfindungsgemäß nun so angepasst, dass dieser
die erste maximale Datenrate nicht überschreitet. Dementsprechend
wird der ausfließende
zweite Datenfluss 120 so angepasst, dass dieser die zweite
maximale Datenrate nicht überschreitet.
Damit kann nun direkt am MAC-Bridge-Port 102 eine
zwischen dem Benutzer und einem Operator geschlossene Dienstgütevereinbarung
hinsichtlich der maximalen Datenrate im Uplink bzw. im Downlink überwacht
werden und der Datenverkehr in Downlink- bzw. in Uplink-Richtung
gegebenenfalls entsprechend gedrosselt oder verworfen werden, (im Falle
von Policing in upstream).
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2 zeigt
ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Regelung
von Datenflüssen
in einem optischen Netzwerk Terminal mit mindestens einem MAC-Bridge-Port.
Verfahrensgemäß erfolgt
im Schritt 200 die Überwachung
eines ersten Datenflusses und eines zweiten Datenflusses durch den
mindestens einen MAC-Bridge-Port. Der erste Datenfluss ist dabei
in Richtung eines Benutzers gerichtet und der zweite Datenfluss
kommt aus der Richtung des Benutzers. In Schritt 202 erfolgt verfahrensgemäß die Anpassung
des ersten Datenflusses gemäß mindestens
einem ersten vorgegebenen Parameter, wobei der erste Datenfluss
beim Ausfluss aus dem MAC-Bridge-Port mit dem mindestens einen ersten
vorgegebenen Parameter konform ist. Durch die Spezifizierung des
mindestens einen ersten Parameters kann somit der erste Datenfluss
in Richtung des Teilnehmers entsprechend einer Dienstgütevereinbarung „geshaped" werden. Ferner erfolgt
verfahrensgemäß in Schritt 204 die
Anpassung des zweiten Datenflusses gemäß mindestens einem zweiten
vorgegebenen Parameter, wobei der zweite Datenfluss beim Ausfluss
aus dem MAC-Bridge-Port mit dem mindestens einen zweiten vorgegebenen
Parameter konform ist. Durch die Vorgabe des mindestens einen zweiten
Parameters kann somit der zweite Datenfluss in Upstream-Richtung überwacht
werden und mittels policing eine Dienstgütevereinbarung für den Upstream-Datenverkehr
durchgesetzt werden.
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3 zeigt
ein funktionelles Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen optischen
Netzwerk Terminals 300. In dem Blockdiagramm sind im wesentlichen
sogenannte Traffic Control Facilities dargestellt, mittels denen
der Datenverkehr im ONT geregelt wird. Dabei handelt es sich um
logische Einheiten: Um ein T-CONT 304, um eine Prioritätensteuerung 306,
um GEM-Port-IDs 308, 310 und 312 und
um MAC-Bridge-Ports 314, 316 und 318.
Das ONT 300 weist zudem einen Puffer 322 und eine
Glasfaser 302 auf, über
die das ONT 300 mit einem hier nicht gezeigten OLT verbunden
ist.
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Der
von einem Teilnehmer kommende Datenfluss wird über die MAC-Bridge-Ports 314, 316 und 318 über die
GEM-Port-IDs 308, 310 bzw. 312 an die
Prioritätensteuerung 300 übertragen.
In der Prioritätensteuerung 306 wird
bestimmt, wie die Datenpakete des Upstream-Datenflusses in den T-CONT 304 gepackt
werden und über
die Glasfaser 302 an den OLT übermittelt werden.
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Ein
Downlink-Datenfluss wird über
die Glasfaser 302 zum ONT 300 transportiert und
durch den Puffer 322 empfangen. Die Datenrahmen des Downlink-Datenflusses
werden dann jeweils einer GEM-Port-ID 308, 310 oder 312 zugewiesen,
worüber
diese dann über
die entsprechenden MAC-Bridge-Ports 314, 316 oder 318 an
ein hier nicht gezeigtes user network interface (UNI) weitergeleitet
werden. Die Pfeilrichtung der Verbindungsli nien zwischen den einzelnen
oben beschriebenen Komponenten repräsentiert dabei die Richtung,
die die Datenflüsse
zwischen den einzelnen Komponenten haben können.
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Die
in die Datenflüsse
eingezeichneten Dreiecke 320 beziehen sich nun nicht auf
logische Einheiten im ONT 300, sondern kennzeichnen Datenflüsse, die
durch "flussaufwärts" liegende logische
Einheiten oder Komponenten entsprechend vorgegebener Parameter angepasst
worden sind. Dadurch werden Datenflüsse gekennzeichnet, die durch
flussaufwärts liegende
Komponenten „geshaped" worden sind.
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Beispielsweise
wird erfindungsgemäß der Downlink-Datenfluss
durch den MAC-Bridge-Port 314 entsprechend für den MAC-Bridge-Port 314 über einen
Traffic-Descriptor in MAC-Bridge-Port-Konfigurations-Daten
(MAC-Bridge-Port-Configuration-Data gemäß dem G-PON Standard) eingeführte Parameter
angepasst. Dazu wird zum Beispiel ein Zeiger in die MAC-Bridge-Port-Konfigurations-Daten
implementiert, der auf den Traffic Descriptor „zeigt". In dem Traffic Descriptor sind die
Parameter spezifiziert, wobei sie aufgrund des Zeigers auch in den MAC-Bridge-Port-Konfigurations-Daten
vorgegeben sind.
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Dadurch
kann ein Operator z. B. direkt am MAC-Bridge-Port 314 eine
mit einem Benutzer geschlossene Dienstgütevereinbarung betreffend den über den
MAC-Bridge-Port laufenden Dienst durchsetzen. Am MAC-Bridge-Port 314 werden
ferner für den
Datenfluss in Upstream-Richtung Parameter definiert, mittels derer
eine zwischen dem Operator und dem Teilnehmer geschlossene Dienstgütevereinbarung
umgesetzt werden kann bzw. wodurch diese Dienstgütevereinbarung überwacht
werden kann. Diese Parameter sind erfindungsgemäß im Traffic Descriptor abgelegt
und werden über
einen Zeiger in die MAC-Bridge-Port-Konfigurations-Daten eingeführt. Bei
Verletzung dieser Dienstgütevereinbarung, die
durch entsprechende Parameter in die MAC-Bridge-Port-Konfigurations-Daten über den Zeiger
(sogenannter Traffic-Descriptor-Profile-Pointer) eingeführt worden
sind, können
Datenpakete z. B. gemäß dem zuvor
beschriebenen Two-rate-three-color-marker-Algorithmus mit Farben
markiert werden, bzw. gegebenenfalls aussortiert werden, so dass
direkt am MAC-Bridge-Port 314 ein zwischen dem Operator
und dem Teilnehmer geschlossenes Service-Level-Agreement umgesetzt
werden kann.
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Ferner
wird der Uplink-Datenfluss und der Downlink-Datenfluss durch den
MAC-Bridge-Port 314 mittels Statistikzähler erfasst. Durch die Statistikzähler wird
zum Beispiel erfasst, wie viele Datenrahmen des Uplink-Datenflusses
mit welchen Farben gemäß dem trTCM-Algorithmus
markiert werden.
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Entsprechendes
gilt für
die Datenflüsse durch
die MAC-Bridge-Ports 316 bzw. 318,
die auch im Upstream bzw. im Downstream entsprechend vorgegebener
Parameter angepasst werden. Die Parameter sind dabei gemäß dem OMCI-Standard
spezifiziert.