DE19713956C2 - Verfahren, Kommunikationsnetz und Dienst-Zugangs-Interface für Kommunikationen in einer Umgebung für Verbindungen von offenen Systemen - Google Patents

Verfahren, Kommunikationsnetz und Dienst-Zugangs-Interface für Kommunikationen in einer Umgebung für Verbindungen von offenen Systemen

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    • H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Kommunikationsnetz und ein Dienst-Zugangs-Interface ("Service Access Interface") Ausführen von Kommunikationen zwischen zusammenarbeitenden offenen Systemen in einer Umgebung mit Verbindungen zwischen offenen Systemen ("open system"), bei der eine Kommunikation zwischen wenigstens zwei offenen Systemen durch Verwendung von wenigstens zwei geschichteten Schichtkommunikationseinrichtungen ausgeführt wird, die durch das Service- bzw. Dienst-Zugangs-Interface untereinander verbunden sind. Jede Schichtkommunikationseinrichtung umfaßt eine Anzahl von schichtspezifischen Diensten ("services") und verwendet eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern für eine Kommunikation zwischen den Diensten in der jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Im weitesten Sinne betrifft die Erfindung Umgebungen zur Verbindung von offenen Systemen, wie in der beigefügten Fig. 4 gezeigt. Der Ausdruck "Offen-System-Verbindung (OSI)" ("open-system interconnection") bezeichnet Standards für den Austausch von Information zwischen Systemen, die für diesen Zweck mittels ihrem jeweiligen Verwendung der anwendbaren Standards "offen" zueinander sind. Somit ist die Offen- System-Verbindungsumgebung eine abstrakte Darstellung des Satzes von Konzepten, Elementen, Funktionen, Diensten, Protokollen etc. und wird durch ein OSI-Refenzmodell und den abgeleiteten spezifischen Standards definiert, die, wenn sie auf die Konfiguration in Fig. 4 angewendet werden, Kommunikationen zwischen den offenen Systemen A, B, C, S ermöglichen.
In dem Konzept der OSI ist ein reales System ein Satz von einem oder mehreren Computern, zugehöriger Software, Peripherie-Einrichtungen, Stationen, menschlichen Betreibern, physikalischen Prozessen, Informations-Transfereinrichtungen etc., der eine autonome Einheit bildet, die eine Informationsverarbeitung und/oder einen Informationstransfer ausführen kann. Der "Anwendungsprozeß" ("application process") ist ein Element innerhalb eines realen offenen Systems, das die Informationsverarbeitung für eine bestimmte Anwendung ausführt und einige Beispiele von Anwendungsprozessen, die auf die offene Systemdefinition anwendbar sind, sind ein FORTRAN-Programm, welches in einem Computerzentrum abläuft und auf eine entfernte Datenbank zugreift, oder ein Prozeßsteuerprogramm, welches in einem speziell vorgesehenen Computer, der an irgendeinem industriellen Gerät angebracht ist, abläuft. Ferner stellen die physikalischen Medien für eine Verbindung von offenen Systemen die Mittel zum Transfer der Information zwischen den offenen Systemen bereit, wie in Fig. 4 gezeigt.
Um eine Verbindung der realen offenen Systeme zu ermöglichen, werden abstrakte Modelle verwendet, deren Äquivalent jedoch Hardware- oder Software-Realisationen sind. Ein weitverbreiteter Standard ist das OSI RM-International- Standard-Modell-Organisations-Offen-System-Verbindungs- Referenzmodell- ("organization open systems interconnection reference model"), das für eine Verbindung eine geschichtete Architektur verwendet, wie in Fig. 5 gezeigt.
Wie sich Fig. 5 entnehmen läßt, basiert das Konzept einer Schichtung bei zusammenarbeitenden offenen Systemen auf der Idee der Einführung von mehreren Kommunikationsschichten auf physikalischen Medien, wobei die höchste Schicht dafür vorgesehen ist, eine Verbindung zu einer ablaufenden Anwendung herzustellen. Somit kann jede Schicht, die spezifische Einheiten (Dienste) der jeweiligen offenen Systeme verbindet, als eine "Schichtkommunikationseinrichtung" angesehen werden. Wie in Fig. 6 ersichtlich, kommunizieren die einzelnen Einheiten innerhalb einer Schicht über die Verwendung des (N)-Pro­ tokolls.
Somit werden in derartigen herkömmlichen Datenkommunikationssystemen die Kommunikationsanforderungen von der Anwendung in Datenflüsse oder -ströme in den unteren Schichten übersetzt. Bei diesem Übersetzungsprozeß fügt jede Schicht einen spezifischen Nachrichten- oder Informationsabschnitt ein, der spezifisch für die Funktionalität dieser Schicht ist.
Da eine Datenkommunikation in hochentwickelten Umgebungen einen Transfer über drahtlose Systeme umfaßt und ferner Systemintegrationsanstrengungen zu einer Entkopplung von tatsächlichen Trägerfunktionalitäten ("bearer capabilities") und höheren abstrakten (Daten) Kommunikationsdiensten führen, wird die Verwendung von verschiedenen Netzen für verschiedene Datenübertragungsdienste einer Anwendung gleichzeitig bald allgemein gebräuchlich sein. Es ist offensichtlich, daß die oben beschriebene geschichtete Architektur besonders vorteilhaft ist, da das Hauptaugenmerk sich auf eine nahtlose Gesprächsübergabe ohne die Notwendigkeit, den Endverbraucher irgendeine Rückkopplung über die tatsächlich verwendeten Übertragungsmedien zu geben, richtet.
Fig. 7 zeigt eine Architektur mit sieben Schichten auf den physikalischen Medien. Wie voranstehend erwähnt, sendet innerhalb jeder Schicht die "Schichtkommunikationseinrichtung" schichtspezifische Parameter für den Austausch von Information an ihre Peer- Schicht. Derartige schichtspezifische Parameter sind z. B. Parameter, die sich auf eine einzelne Übertragung beziehen beispielsweise die erwartete Übertragungsverzögerung, die Wahrscheinlichkeit einer Zerstörung, die Wahrscheinlichkeit eines Verlusts oder eine Duplizierung, die Wahrscheinlichkeit einer falschen Zustellung, Kosten, Schutz vor einem nicht­ autorisierten Zugriff und eine Priorität, Parameter die sich auf eine Mehrfachübertragung beziehen, wie beispielsweise der erwartete Durchsatz und die Wahrscheinlichkeit einer Zustellung außerhalb der Sequenz ("out-of-sequence delivery"), oder Verbindungsmodus-Parameter, wie beispielsweise eine Verbindungsaufbauverzögerung, eine Verbindungsaufbau-Fehlerwahrscheinlichkeit, eine Verbindungslösungs-Verzögerung, eine Verbindungslösungs- Fehlerwahrscheinlichkeit und Verbindungsnachgebungen ("connection resilients"). Derartige schichtspezifische Parameter können als "Dienstqualitäts-(QOS)-Parameter" ("quality of service (QOS) parameters") zusammengefaßt werden.
Da die geschichtete Architektur von Übertragungsprotokollen oben nach unten strukturiert ist, werden Dienst-Zugangs- oder Zugriffspunkte SAP (ein Dienst-Zugangs- oder Dienst- Zugriffs-Interface) benötigt, um einen Dienst von einer Schicht des nächstniedrigeren Rangs (der nächstniedrigeren Ordnung) von der Schicht darüber anzufordern/zu verwenden. Die Schicht mit dem niedrigeren Rang stellt dann den Dienst an der Schicht des höheren Rangs bereit. Fig. 8 zeigt Dienst- Zugangs-Schnittstellen zwischen den zwei Schichten N, N+1, um die jeweiligen Einheiten in den Schichten untereinander zu verbinden. Hierbei können die Dienst-Zugriffs-Interfaces Einheiten verbinden, die in dem gleichen offenen System oder in der Tat in zwei verschiedenen offenen Systemen liegen.
Wie ferner in den Fig. 10, 11 gezeigt, verwendet die gegenwärtige Architektur die Dienst-Zugriff-Interfaces SAP zwischen zwei Schichten, um einen Dienst durch das Service- Zugriffs-Interface anzufordern, während die niedrigere Schicht den Dienst an der höheren Schicht bereitstellt. Um eine Kommunikation innerhalb jeder Schicht (oder in jeder Schichtkommunikationseinrichtung) herzustellen, werden die schichtspezifischen Parameter verwendet. In Fig. 10 sind die einzelnen Schichten als rechteckige Blöcke dargestellt, jedoch versteht es sich von selbst, daß sie die Konfiguration aus Fig. 7 umfassen, d. h. den Austausch von Information zwischen zwei offenen Systemen A, B durch die Verwendung von Protokollen und den schichtspezifischen Parametern.
Nachteile der gegenwärtigen Architektur
Wenn, wie voranstehend erwähnt, eine Anwendung von der höchsten Schicht laufen gelassen wird oder dort angefordert wird, fügt bei dem Übersetzungsprozeß an die niedrigeren Schichten jede Schicht einen spezifischen Abschnitt ein, der für die vollständige Datenkommunikation benötigt wird. Jedoch bleiben die angewendeten Regeln, d. h. die schichtspezifischen Parameter (insbesondere die Dienstqualitäts-Parameter QOS) in der gleichen Schicht, da die Dienst-Zugriffsschnittstelle nur unidirektional ist, so daß ein Dienst von der nächstniedrigeren Schicht angefordert werden kann. Somit erhält die Anwendung, die von der obersten Schicht läuft, überhaupt keine Information über die Dienstqualität des Informationaustausches innerhalb der darunterliegenden Schichten. Deshalb besteht der Hauptnachteil der gegenwärtigen Architektur darin, daß die ablaufende Anwendung keine Information darüber erhält, ob die Kommunikation in den jeweiligen unteren Schichten zur Ausführung bzw. Unterstützung eines bestimmten Aspekts der ablaufenden Anwendung auf der spezifischen Schicht ausreichend ist oder nicht, und deshalb kann sie ihr Betriebsverhalten an die tatsächlichen Kommunikationsbedingungen nicht anpassen.
Unter Umständen möchte die Anwendung beispielsweise ihre Übertragungsrate an die Bit-Fehlerrate ("bit error rate BER") anpassen, die auf einer der unteren Schichten, insbesondere der physikalischen Schicht, erfaßt worden ist. Die Probleme und der Hintergrund, so wie er oben dargelegt wurde, ist ausreichend in den folgenden zwei Standarddokumenten beschrieben, nämlich:
[1] ITU-T X.200 (07/94) Information Technology - Open Systems Interconnection - Basic reference model: The basic model.
[2] ITU-T X.207 (11/93) Information Technology - Open Systems Interconnection - Application Layer structure.
Zusammenfassung der Erfindung
Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin,
  • - ein Verfahren, ein Kommunikationsnetz und ein Dienst- Zugriffs-Interface bereitzustellen, bei denen die laufende Anwendung von der Anwendungsschicht ihr Betriebsverhalten an die tatsächlichen Kommunikationsbedingungen, die in den unteren Schichten herrschen, anpassen kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Ausführen von Kommunikationen zwischen zusammenwirkenden offenen Systemen (OS) in einem Kommunikationsnetz mit offener Systemverbindung (OSI), bei dem eine Kommunikation zwischen wenigstens zwei offenen Systemen (A, B) durch Verwendung von wenigstens zwei hierarchisch geschichteten Schichtkommunikationseinrichtungen (N-1, N, N+1) ausgeführt wird, die durch ein Dienst-Zugriffsinterface (SAP) untereinander verbunden sind und jeweils eine Anzahl von schichtspezifischen Diensten umfassen und jeweils eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern für eine Kommunikation zwischen den Diensten in der jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung verwenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Dienst-Zugriffsinterface (SAP) ein bidirektionales Aufwärts-Dienst-Zugriffsinterface (USAP) ist und die schichtspezifischen Parameter jeweils an eine Schichtkommunikationseinrichtung (N+1) mit einem nächsthöheren Rang durch ein jeweiliges bidirektionales Dienst-Zugriffsinterface (SAP, USAP) zwischen zwei Schichtkommunikationseinrichtungen transferiert werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Kommunikationsnetz zum Ausführen von Kommunikationen zwischen zusammenwirkenden offenen Systemen (OS), die in einer Architektur zur Verbindung von offenen Systemen (OSI) angeordnet sind, umfassend.
  • a) wenigstens zwei offene Systeme (A, B); und
  • b) wenigstens zwei hierarchisch geschichtete Schichtkommunikationseinrichtungen (N-1, N, N+1), die durch ein Dienst-Zugriffsinterface (SAP) untereinander verbunden sind und jeweils eine Anzahl von schichtspezifischen Diensten umfassen und eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern für eine Kommunikation zwischen den Diensten in der jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung verwenden;
    dadurch gekennzeichnet, daß
  • d) das Dienst-Zugriffsinterface (SAP) ein bidirektionales Aufwärts-Dienst-Zugriffsinterface (USAP) ist, um die schichtspezifischen Parameter an eine Schichtkommunikationseinrichtung (N+1) eines nächsthöheren Rangs zu transferieren.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Dienst- Zugriffsinterface (SAP, USAP) zum Verbinden von zwei hierarchisch geschichteten Schichtkommunikationseinrichtung (N-1, N, N+1), die zum Ausführen von Kommunikationen zwischen wenigstens zwei zusammenwirkenden offenen Systemen (OS) in einem Kommunikationsnetz für eine Verbindung von offenen Systemen (OSI) verwendet werden, wobei jede Schichtkommunikationseinrichtung eine Anzahl von schichtspezifischen Diensten umfaßt und eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern für eine Kommunikation zwischen den Diensten in einer jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung verwendet, wobei das Dienst- Zugriffsinterface (SAP) eine Transfereinrichtung zum Anfordern/Verwenden eines Dienstes von einer Schichtkommunikationseinrichtung eines niedrigeren Rangs und zum Bereitstellen des Dienstes an einer Schichtkommunikationseinrichtung eines höheren Rangs umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtung ferner an der Schichtkommunikationseinrichtung mit höherem Rang die schichtspezifischen Parameter der Schichtkommunikationseinrichtung mit niedrigerem Rang bereitstellt.
Während die gegenwärtigen Standards nicht erlauben, daß die ablaufende Anwendung mit schichtspezifischen Parametern von den anderen niedrigeren Schichten versehen wird, besitzt erfindungsgemäß die ablaufende Anwendung von der Anwendungsschicht einen Zugriff auf die schichtspezifischen Parameter, die in anderen Schichten darunter verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Tatsache, daß Charakteristiken von niedrigeren Schichten (d. h. schichtspezifischen Parameter von niedrigeren Schichten) wenigstens bis zu der Anwendungsschicht herauf berichtet werden, um der ablaufenden Anwendung eine geeignete Anpassung zu ermöglichen und somit eine effizientere Ausführung der ablaufenden Anwendungen zu ermöglichen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist das Aufwärts-Dienst-Zugriffs- Interface nicht unidirektional wie im Fall des Standes der Technik, sondern ist in der Tat bidirektional, so daß schichtspezifischen Parameter an die nächsthöhere Schicht weitergeleitet werden können. Dies ermöglicht die Entwicklung von "QOS-abhängigen Anwendungen" (Anwendungen, die von der Qualität des Dienstes abhängen), was ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung von vielseitigeren Anwendungen ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt. Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 die geschichtete Architektur eines Verbindungsnetzes für offene Systeme unter Verwendung von Aufwärts-Dienst-Zugriffspunkten gemäß der Erfindung;
Fig. 2 das Anfordern eines Dienstes, die Bereitstellung des Dienstes und die Kommunikation von schichtspezifischen Parametern an eine höhere Schicht;
Fig. 3 einen Vergleich zwischen den gegenwärtigen Architekturen und der neuen Architektur;
Fig. 4 einen Überblick über eine Verbindungsumgebung für offene Systeme;
Fig. 5 ein Modell des Konzept einer Verwendung einer geschichteten Architektur;
Fig. 6 wie die einzelnen Einheiten in jeder Schicht (Schichtkommunikationseinrichtung) Information über die Verwendung von Protokollen austauschen;
Fig. 7 ein herkömmliches Standardreferenzmodell mit sieben Schichten;
Fig. 8 wie die einzelnen Einheiten in zwei benachbarten Schichten durch die Verwendung von Dienst- Zugriffspunkten (Interfaces) zusammenarbeiten;
Fig. 9 eine herkömmliche gegenwärtige Architektur mit sieben Schichten unter Verwendung von unidirektionalen Dienst-Zugriffspunkten; und
Fig. 10 das herkömmliche Anfordern eines Dienstes und die Bereitstellung eines Dienstes unter Verwendung von herkömmlichen Dienst-Zugriffspunkten.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 beschrieben. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß (wie den oben genannten Referenzen [1], [2] entnommen werden kann) gegenwärtig spezifische technische Fachausdrücke in diesem Gebiet lediglich in der englischen Sprache in Standarddokumenten definiert wurden. Deutschsprachige Äquivalente liegen nicht vor, so daß überall in der vorliegenden Beschreibung die relevanten englischsprachigen Ausdrücke in Klammern angegeben sind. In den Zeichnungen bezeichnen überall gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die neue vorgeschlagene Architektur in der gleichen Weise wie die herkömmliche in Fig. 10 gezeigte geschichtet. Das heißt, jede Schicht besteht aus einer Kommunikationseinrichtung, die eine Datenkommunikation zwischen den offenen Systemen A, B (oder irgendwelchen weiteren Einheiten, wie in Fig. 5 dargestellt) ausführt. Zwei Schichtkommunikationseinrichtungen sind jeweils über einen Aufwärts-Dienst-Zugriffspunkt USAP (Schnittstelle oder Interface) ähnlich wie in Fig. 8 untereinander verbunden. Das heißt, der Aufwärts-Dienst- Zugriffspunkt UASP kann Einheiten in dem gleichen offenen System A oder Einheiten in zwei unterschiedlichen offenen Systemen A, B verbinden. Die gestrichelte vertikale Linie deutet an, daß die Schichtkommunikationseinrichtung in jeder Schicht aus Einheiten von beiden offenen Systemen A, B besteht. Obwohl die geschichtete Architektur ein abstraktes Modell ist, ist es in der Tat selbstverständlich, daß jede Schicht getrennt durch Hardware oder Software dargestellt werden kann und auch die Verbindungsschnittstelle USAP zwischen zwei Schichten (der Aufwärts-Dienst-Zugriffspunkt) über Hardware oder Software realisiert werden kann. Somit führt jede Schichtkommunikationseinrichtung in einer jeweiligen Schicht sämtlichen Informationsaustausch aus, der für einen Informationstransfer zwischen Einheiten in der gleichen Schicht benötigt wird (z. B. die Verwendung von spezifischen Protokollen, wie in Fig. 6 gezeigt).
Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Aufwärts-Dienst- Zugriffspunkt USAP nicht nur zum Anfordern des Dienstes von der unteren Schicht N verwendet, sondern er wird auch zum Kommunizieren der schichtspezifischen Parameter an die nächsthöhere Schicht verwendet. Somit können sukzessive schichtspezifische Parameter von der untersten Schicht, z. B. der physikalischen Schicht, an die ablaufende Anwendung kommuniziert werden. Da der Aufwärts-Dienst-Zugriffspunkt eindeutig bidirektional ist, können Charakteristiken von niedrigeren Schichten an höhere Schichten und insbesondere an die ablaufenden Anwendungen kommuniziert werden. Somit kann jede Schichtkommunikationseinrichtung Information von jeder niedrigeren Schicht darunter verwenden. Ein derartiger Aufwärts-Dienst-Zugriffspunkt USAP kann somit die zusätzliche Funktionalität bereitstellen, die heutzutage in allen Rückruffunktionen an objekt-orientierten APIs (Anwenderprogrammierer-Interfaces) ("application programmer interfaces") angetroffen wird. Er ermöglicht die Entwicklung QOS-abhängigen Anwendungen, bei denen die Anwendung ihr eigenes Betriebsverhalten auf Charakteristiken der Datenkommunikationen in den anderen niedrigeren Schichten anpassen kann.
Fig. 3 zeigt den Vergleich mit den gegenwärtigen Architekturen und es ist ersichtlich, daß die neue Architektur einen flexibleren Austausch von schichtspezifischen Parametern zwischen der Anwendung und der Anwendungsschicht erlaubt.
Ein Beispiel für die Verwendung eines Aufwärts-SAP ist die permanente Überwachung einer Bit-Fehlerrate (BER) von einer Anwendung, um einen Vorwärtsfehler-Korrekturalgorithmus an die Verbindungscharakteristiken anzupassen. In diesem Fall empfängt die Anwendung Information über die gegenwärtige Bandbreite und kann die Erzeugung von Daten an den Wert der gegenwärtigen Bandbreite anpassen. Somit paßt die Anwendung ihr Betriebsverhalten (ein Vorwärtsfehler- Korrekturalgorithmus) an die Verbindungscharakteristiken einer niedrigeren Schicht an.
Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere in Mobilfunkkommunikations- oder Datenkommunikationssystemen signifikant, bei denen sich die Trägerqualität (die verschiedene Parameter umfassen kann) in breiten Bereichen und innerhalb sehr kurzer Intervalle ändern kann. Dies trifft insbesondere auf Systeme zu, die verschiedene Funkträgernetze verwenden. Beispielsweise wird beim Aufbau eines Anrufs in einem Mobilfunkkommunikationsnetz die Bandbreite, Bit- Fehlerrate etc. in der physikalischen Schicht zum Aufbauen der Übertragungsanforderungen für den Anruf kommuniziert. Durch Verwendung des erfindungsgemäßen Aufwärts-Dienst- Zugriffspunkts USAP können derartige Charakteristiken nun an die Anwendung (mobile Station) kommuniziert werden, die dann entsprechend reagieren und ihr eigenes Betriebsverhalten auf die Charakteristiken des Verhaltens von einer oder mehreren unteren Schichten anpassen kann. Die Reaktion kann entweder auf einem vorgegebenen Profil oder Anwendungs-Teil ("application part") basieren, z. B. "keine Übertragung von Pixelgraphik, wenn die Bandbreite unter 19,2 kbps ist", oder auf einer Echtzeiteingabe von dem Verwender, z. B. "Herunterladen der folgenden Graphik erfordert 30 Sekunden; Herunterladen (J/N)?".
Somit kann die Anwendung automatisch auf spezifische Charakteristiken der unteren Schichten reagieren, wohingegen herkömmlicherweise die Anwendung auf reine Versuche ("trial and error") beschränkt war, d. h. daß die Übertragung der Pixelgraphik letztlich eine unerwartete oder unerwünscht lange Zeit benötigt oder vollständig fehlschlägt. Gemäß der Erfindung kann die Anwendung nun mit Information versehen werden, und die Anwendung kann diese Information verarbeiten, ihr Betriebsverhalten flexibel anzupassen.
Deshalb ermöglicht die Erfindung die Entwicklung von Anwendungen, die die Qualität des Dienstes in anderen Schichten auch in Echtzeit berücksichtigt.
Als eine weitere Ausführungsform der Erfindung kommunizieren die Dienst-Zugriffspunkte nicht nur die schichtspezifischen Parameter an eine höhere Schicht, sondern ermöglichen auch Transfer von schichtspezifischen Parametern von einer höheren Schicht an eine niedrigere Schicht. Somit kann jede Schichtkommunikationseinrichtung ihr Betriebsverhalten auch auf die Qualität eines Dienstes in eine höheren Schicht anpassen.
Bezugszeichen in den Ansprüchen engen den Umfang nicht ein und sind nur für Referenzzwecke eingebaut.

Claims (17)

1. Verfahren zum Ausführen von Kommunikationen zwischen zusammenwirkenden offenen Systemen (OS) in einem Kommunikationsnetz mit offener Systemverbindung (OSI), bei dem eine Kommunikation zwischen wenigstens zwei offenen Systemen (A, B) durch Verwendung von wenigstens zwei hierarchisch geschichteten Schichtkommunikationseinrichtungen (N-1, N, N+1) ausgeführt wird, die durch ein Dienst-Zugriffsinterface (SAP) untereinander verbunden sind und jeweils eine Anzahl von schichtspezifischen Diensten umfassen und jeweils eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern für eine Kommunikation zwischen den Diensten in der jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung verwenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Dienst-Zugriffsinterface (SAP) ein bidirektionales Aufwärts-Dienst-Zugriffsinterface (USAP) ist und die schichtspezifischen Parameter jeweils an eine Schichtkommunikationseinrichtung (N+1) mit einem nächsthöheren Rang durch ein jeweiliges bidirektionales Dienst-Zugriffsinterface (SAP, USAP) zwischen zwei Schichtkommunikationseinrichtungen transferiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Abarbeitung einer Anwendung von der Schichtkommunikationseinrichtung (N+1) mit einem höchsten Rang in der Hierarchie angefordert wird, jede Schichtkommunikationseinrichtung (z. B. N+1) von der Schichtkommunikationseinrichtung mit dem nächstniedrigeren Rang (z. B. N) einen zur Unterstützung des Ablaufs der Anwendung in dieser Schichtkommunikationseinrichtung benötigten Dienst durch eine Dienst-Zugriffsschnittstelle (SAP) anfordert und die Schichtkommunikationseinrichtung (N) mit dem nächstniedrigeren Rang im Ansprechen auf die Anforderung den angeforderten Dienst an der nächsthöheren Schichtkommunikationseinrichtung bereitstellt, die den Dienst durch das jeweilige Zugriffsinterface (SAP) angefordert hat.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ablaufende Anwendung ihr Betriebsverhalten an die transferierten schichtspezifischen Parameter anpaßt, die von einem Dienst-Zugriffsinterface (USAP) der Schichtkommunikationseinrichtung (N) mit einem höchsten Rang empfangen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schichtspezifischen Parameter (QoS) wenigstens eine der folgenden Parameter umfassen:
  • - Parameter, die sich auf eine einzelne Übertragung beziehen, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für eine erwartete Übertragungsverzögerung, eine Wahrscheinlichkeit einer Zerstörung, eine Wahrscheinlichkeit eines Verlusts oder einer Duplizierung, eine Wahrscheinlichkeit einer falschen Zustellung, von Kosten, einem Schutz vor einem nicht-autorisierten Zugriff, einer Priorität, einer Bit-Fehlerrate (BER) und einer gegenwärtigen Bandbreite;
  • - Parameter, die sich auf eine Mehrfachübertragung beziehen, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für einen erwarteten Durchsatz und/oder eine Wahrscheinlichkeit einer Zustellung außerhalb einer Sequenz; und
  • - Verbindungsmodus-Parameter, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für eine Verbindungsherstellungs-Verzögerung, Verbindungsherstellungs-Fehlerwahrscheinlichkeit, Verbindungslösungs-Verzögerung, Verbindungslösungs- Fehlerwahrscheinlichkeit und Verbindungsnachgebungen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kommunikationsnetz ein Mobilfunkkommunikationsnetz ist, die offenen Systeme (A, B) Mobilfunkstationen sind und die schichtspezifischen Parameter (Qos) wenigstens eine Bandbreite und/oder eine Bit-Fehlerrate (BER) und/oder eine Trägerfunktionalität ("bearer capability") des Übertragungspfads umfassen.
6. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwendung ihr Betriebsverhalten auf die Verbindungscharakteristiken, die von den schichtspezifischen Parametern transferiert werden, anpaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtkommunikationseinrichtungen durch eine Referenzmodell mit sieben Schichten gebildet werden, umfassend in einer hierarchischen Reihenfolge von der Anwendung: eine Anwendungs-Schichteinrichtung (Nr. 7), eine Präsentations-Schichteinrichtung (Nr. 6), eine Sitzungs-Schichteinrichtung (Nr. 5), eine Transport- Schichteinrichtung (Nr. 4), eine Netzwerk- Schichteinrichtung (Nr. 3), eine Datenverbindungs- Schichteinrichtung (Nr. 2) und eine physikalische Schichteinrichtung (Nr. 1).
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einheit einer Schichtkommunikationseinrichtung (N+1), die einen Dienst anfordert, und eine Einheit in der nächstniedrigeren Schichtkommunikationseinrichtung, die den Dienst durch das Dienst-Zugriffsinterface (USAP) bereitstellt, in dem gleichen System oder in zwei verschiedenen Systemen sind.
9. Kommunikationsnetz zum Ausführen von Kommunikationen zwischen zusammenwirkenden offenen Systemen (OS), die in einer Architektur zur Verbindung von offenen Systemen (OSI) angeordnet sind, umfassend:
  • a) wenigstens zwei offene Systeme (A, B); und
  • b) wenigstens zwei hierarchisch geschichtete Schichtkommunikationseinrichtungen (N-1, N, N+1), die durch ein Dienst-Zugriffsinterface (SAP) untereinander verbunden sind und jeweils eine Anzahl von schichtspezifischen Diensten umfassen und eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern für eine Kommunikation zwischen den Diensten in der jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung verwenden;
    dadurch gekennzeichnet, daß
  • d) das Dienst-Zugriffsinterface (SAP) ein bidirektionales Aufwärts-Dienst-Zugriffsinterface (USAP) ist, um die schichtspezifischen Parameter an eine Schichtkommunikationseinrichtung (N+1) eines nächsthöheren Rangs zu transferieren.
10. Kommunikationsnetz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Abarbeitung einer Anwendung von der Schichtkommunikationseinrichtung (N+1) eines höchsten Rangs in der Hierarchie angefordert wird, jede Schichtkommunikationseinrichtung (z. B. N+1) von der Schichtkommunikationseinrichtung des nächstniedrigeren Rangs (z. B. N) einen Dienst, der zum Unterstützen der Abarbeitung der Anwendung in dieser Schichtkommunikationseinrichtung benötigt wird, durch eine Dienst-Zugriffsinterface (SAP) anfordert und die Schichtkommunikationseinrichtung (N) mit dem nächstniedrigeren Rang im Ansprechen auf die Anforderung den angeforderten Dienst an der nächsthöheren Schichtkommunikationseinrichtung, die den Dienst angefordert hat, durch das jeweilige Zugriffsinterface (SAP) bereitstellt.
11. Kommunikationsnetz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine ablaufende Anwendung ihr Betriebsverhalten an die transferierten schichtspezifischen Parameter anpaßt, die von einem Dienst-Zugriffsinterface (USAP) der Schichtkommunikationseinrichtung (N) des höchsten Rangs empfangen werden.
12. Kommunikationsnetz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die schichtspezifischen Parameter (QoS) wenigstens eine der folgenden Parameter umfassen:
  • - Parameter, die sich auf eine einzelne Übertragung beziehen, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für eine erwartete Übertragungsverzögerung, eine Wahrscheinlichkeit einer Zerstörung, eine Wahrscheinlichkeit eines Verlusts oder einer Duplizierung, eine Wahrscheinlichkeit einer falschen Zustellung, von Kosten, einem Schutz vor einem nicht-autorisierten Zugriff, einer Priorität, einer Bit-Fehlerrate (BER) und einer gegenwärtigen Bandbreite;
  • - Parameter, die sich auf eine Mehrfachübertragung beziehen, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für einen erwarteten Durchsatz und/oder eine Wahrscheinlichkeit einer Zustellung außerhalb einer Sequenz; und
  • - Verbindungsmodus-Parameter, umfassend wenigstens einen oder mehrere Parameter für eine Verbindungsherstellungs-Verzögerung, Verbindungsherstellungs-Fehlerwahrscheinlichkeit, Verbindungslösungs-Verzögerung, Verbindungslösungs- Fehlerwahrscheinlichkeit und Verbindungsnachgebungen.
13. Kommunikationsnetz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kommunikationsnetz ein Mobilfunkkommunikationsnetz ist, die offenen Systeme (A, B) Mobilfunkstationen sind und die schichtspezifischen Parameter Qos) wenigstens eine Bandbreite und/oder eine Bit-Fehlerrate (BER) und/oder eine Trägerfunktionalität ("bearer capability") des Übertragungspfads sind.
14. Kommunikationsnetz nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwendung ihr Betriebsverhalten an die Verbindungscharakteristiken, die von den schichtspezifischen Parametern transferiert werden, anpaßt.
15. Kommunikationsnetz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtkommunikationseinrichtungen durch ein Referenzmodell mit sieben Schichten gebildet werden, umfassend in einer hierarchischen Reihenfolge von der Anwendung: eine Anwendungs-Schichteinrichtung (Nr. 7), eine Präsentations-Schichteinrichtung (Nr. 6), eine Sitzungs(session)-Schichteinrichtung (Nr. 5), eine Transport-Schichteinrichtung (Nr. 4), eine Netzwerk- Schichteinrichtung (Nr. 3), eine Datenverbindungs- Schichteinrichtung (Nr. 2) und eine physikalische Schichteinrichtung (Nr. 1).
16. Kommunikationsnetz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einheit einer Schichtkommunikationseinrichtung (N+1), die einen Dienst anfordert, und eine Einheit in der nächstniedrigeren Schichtkommunikationseinrichtung, die den Dienst durch das Dienst-Zugriffsinterface (USAP) bereitstellt, in dem gleichen System oder in zwei verschiedenen Systemen sind.
17. Dienst-Zugriffsinterface (SAP, USAP) zum Verbinden von zwei hierarchisch geschichteten Schichtkommunikationseinrichtung (N-1, N, N+1), die zum Ausführen von Kommunikationen zwischen wenigstens zwei zusammenwirkenden offenen Systemen (OS) in einem Kommunikationsnetz für eine Verbindung von offenen Systemen (OSI) verwendet werden, wobei jede Schichtkommunikationseinrichtung eine Anzahl von schichtspezifischen Diensten umfaßt und eine Anzahl von schichtspezifischen Parametern für eine Kommunikation zwischen den Diensten in einer jeweiligen Schichtkommunikationseinrichtung verwendet;
wobei das Dienst-Zugriffsinterface (SAP) eine Transfereinrichtung zum Anfordern/Verwenden eines Dienstes von einer Schichtkommunikationseinrichtung eines niedrigeren Rangs und zum Bereitstellen des Dienstes an einer Schichtkommunikationseinrichtung eines höheren Rangs umfaßt;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Transfereinrichtung ferner an der Schichtkommunikationseinrichtung mit höherem Rang die schichtspezifischen Parameter der Schichtkommunikationseinrichtung mit niedrigerem Rang bereitstellt.
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