DE60037270T2 - OPTIMIZING THROUGHPUT CURING THROUGH JOINT CONNECTION CAPACITY - Google Patents
OPTIMIZING THROUGHPUT CURING THROUGH JOINT CONNECTION CAPACITY Download PDFInfo
- Publication number
- DE60037270T2 DE60037270T2 DE60037270T DE60037270T DE60037270T2 DE 60037270 T2 DE60037270 T2 DE 60037270T2 DE 60037270 T DE60037270 T DE 60037270T DE 60037270 T DE60037270 T DE 60037270T DE 60037270 T2 DE60037270 T2 DE 60037270T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- elastic
- traffic
- elastic traffic
- throughput
- connections
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 123
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 67
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims 2
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 39
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 30
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 17
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 9
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 7
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 206010041953 Staring Diseases 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012804 iterative process Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/24—Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/70—Admission control; Resource allocation
- H04L47/82—Miscellaneous aspects
- H04L47/822—Collecting or measuring resource availability data
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/15—Flow control; Congestion control in relation to multipoint traffic
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/70—Admission control; Resource allocation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/70—Admission control; Resource allocation
- H04L47/80—Actions related to the user profile or the type of traffic
- H04L47/805—QOS or priority aware
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/70—Admission control; Resource allocation
- H04L47/83—Admission control; Resource allocation based on usage prediction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Description
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von Kommunikationsnetzwerken und insbesondere auf ein gemeinsames Nutzen einer Verbindungskapazität und eine Zuweisung einer Verbindungsbandbreite in solchen Netzwerken.The The present invention relates generally to the field of Communication networks and in particular to a common benefit a connection capacity and an assignment of a connection bandwidth in such networks.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Viele Kommunikationsnetzwerke von heute unterstützen einen sogenannten elastischen Verkehr, wie die „Beste-Bemühung" (englisch: best effort)-Dienste, die in Internetprotokoll-(IP) basierten Netzwerken oder dem Verfügbare-Bit-Rate (englisch: Available Bit Rate; ABR)-Verkehr in ATM-Netzwerken vorgesehen sind. Ein elastischer Verkehr ist typischerweise für die Übertragung eines digitalen Objekts, wie einer Datendatei, einer Webseite oder eines Videoclips, für ein lokales Abspielen eingerichtet, das mit jeder Rate bis zu der Grenze, die durch die Verbindungskapazität auferlegt wird, gesendet werden kann. Ein Web-Durchblättern im Internet ist insbesondere ein gutes und repräsentatives Beispiel eines elastischen Verkehrs. Die „Elastizität" des Verkehrs ist hier als von einem Benutzer wahrgenommener Durchsatz (der normalerweise in gesendeten Bits oder Bytes pro Zeiteinheit angegeben wird) offensichtlich, wenn ein Herunterladen beispielsweise einer Webseite abhängig von der Gesamtsystemlast hinsichtlich der Zeit schwankt.Lots Today's communication networks support a so-called elastic Traffic, like the "best effort" (English: best effort) services available in Internet Protocol (IP) based networks or the available bit rate Available bit rate (ABR) traffic provided in ATM networks are. An elastic traffic is typically for transmission a digital object, such as a data file, a web page, or a video clip, for a local play set up, which at each rate up to the Limit imposed by the connection capacity sent can be. A web browsing In particular, the Internet is a good and representative example of an elastic Traffic. The "elasticity" of traffic is here as user-perceived throughput (which is normally in transmitted bits or bytes per unit of time is given) obviously, if downloading a website, for example, depends on the overall system load varies with time.
Die Dienste, die durch IP-basierte Netzwerke und das Internet befördert werden, werden „beste Bemühung" genannt, da die Netzwerke allgemein keine Garantie der Qualität des Dienstes (englisch: quality of service; QoS), der durch die Anwendungen empfangen wird, liefern. Das IP-Netzwerk unternimmt nur eine beste Bemühung, um den angeforderten Dienst zu liefern. Wenn eine Anwendung bei dem Netzwerk anfragt, ein IP-Paket von einem Endpunkt zu einem anderen zu befördern, kann zum Beispiel das Netzwerk normalerweise nicht sagen, was die Verzögerung durch das Netzwerk für dieses Paket sein wird. Das Netzwerk garantiert wirklich noch nicht einmal, dass das Paket überhaupt befördert wird.The Services that are transported through IP-based networks and the Internet, will be "best Called effort ", since the Networks generally no guarantee of quality of service of service; QoS) received by the applications deliver. The IP network is only making a best effort to get the requested one To deliver service. When an application requests to the network IP packet from one endpoint to another, can For example, the network usually does not say what the delay is through the network for this package will be. The network really does not guarantee it yet once that the package at all promoted becomes.
Endgeräte, die mit einem IP-Netzwerk verbunden sind, müssen daher Paketverluste und Situationen einer übermäßigen Paketverzögerung handhaben. Diese Überbelegungssituationen haben eine Nicht-null-Wahrscheinlichkeit bei IP-basierten Netzwerken, da IP-Netzwerke keine Rufzulassungssteuerung beziehungsweise Verbindungszulassungssteuerung (englisch: call admission control; CAC) ausüben. Mit anderen Worten beschränken IP-Netzwerke die Anzahl von gleichzeitig verbundenen Benutzern nicht, und wenn es zu viele Benutzer, die die Netzwerkressourcen nutzen, gibt, wird es folglich eine Überbelegung und Paketverluste geben.Terminals that are connected to an IP network, therefore, packet losses and Handling situations of excessive packet delay. These overcrowding situations have a non-zero probability with IP-based networks, since IP networks no call admission control or connection admission control (English: call admission control; CAC) exercise. In other words, restrict IP networks the number of concurrently connected users is not, and if so too many users who use the network resources it therefore an overcrowding and package losses.
Mit dem Aufkommen eines Echtzeitverkehrs und von QoS-Anforderungen bei IP-Netzwerken besteht jedoch eine Notwendigkeit zum Ausüben einer Verbindungszulassungssteuerung (CAC), um die Anzahl von Verbindungen, die in dem Netzwerk gleichzeitig anwesend sind, zu beschränken.With however, there is the advent of real-time traffic and QoS requirements in IP networks a need to exercise a connection admission control (CAC) to the number of connections, who are present in the network at the same time.
Ein wichtiger Aspekt einer Ruf- oder Verbindungszulassungssteuerung besteht darin, dass für neue Verbindungen, die in dem Netzwerk ankommen, ein Dienst abgewiesen werden kann, um laufende Verbindungen zu schützen. CAC-Algorithmen wie jene, die gewöhnlich in einer Verwendung für einen starren Verkehr bei herkömmlichen ATM-Netzwerken sind, liefern ein Grundmittel, um die Anzahl von Benutzern in dem Netzwerk zu steuern, wodurch gewährleistet wird, dass zugelassene Benutzer die Bandbreite, die notwendig ist, um die vertraglich vereinbarte QoS zu liefern, bekommen. Ein CAC-Algorithmus stellt folglich ein Kompromiss zwischen der Blockierungswahrscheinlichkeit für neue Verbindungen und dem gelieferten Durchsatz für laufende Verbindungen dar. Mit anderen Worten, je mehr Benutzer der CAC-Algorithmus in das Netzwerk zulässt (was die Blockierungswahrscheinlichkeit verringert), desto weniger wird der gelieferte Durchsatz pro Benutzer, da eine größere Anzahl von Benutzern die gesamte Bandbreite gemeinsam nutzen wird und umgekehrt.One important aspect of call or call admission control is that for new connections arriving on the network rejected a service can be used to protect ongoing connections. CAC algorithms like those usually in a use for a rigid traffic in conventional ATM networks are deliver a basic means to the number of To control users on the network, thereby ensuring This will allow authorized users the bandwidth that is necessary get the contracted QoS. A CAC algorithm Consequently, there is a trade-off between the blocking probability for new ones Connections and the delivered throughput for ongoing connections. In other words, the more users of the CAC algorithm in the Network allows (what reduces the blocking probability), the less it gets the delivered throughput per user, as a larger number Users will share the full bandwidth and vice versa.
Eine kürzliche Forschung gab an, dass es sinnvoll ist, eine Verbindungszulassungssteuerung selbst für einen elastischen Verkehr auszuüben, da CAC-Algorithmen ein Mittel liefern, um übermäßige Durchsatzverschlechterungen bei TCP-Sitzungen zu verhindern.A recent Research stated that it makes sense to have a connection admission control even for to exercise elastic traffic Because CAC algorithms provide a means to reduce excessive throughput to prevent TCP sessions.
Auf die Frage eines Anwendens einer CAC für elastische Verbindungen und eines Vorsehens dadurch eines Mindestdurchsatzes für Sendungssteuerungsprotokoll-(englisch: Transmission Control Protocol; TCP) Verbindungen in dem Internet wurde durch Massoulie und Roberts in den Bezugnahmen [1–3] eingegangen. Eine Bandbreite wird hier gemäß einigen Gerechtigkeitskriterien unterschiedlichen Benutzern zugewiesen.On the question of applying a CAC for elastic joints and providing thereby a minimum throughput for transmission control protocol (English: Transmission Control Protocol; TCP) connections on the Internet was through Massoulie and Roberts in References [1-3]. A bandwidth will agree here according to Justice criteria assigned to different users.
Es wurde durch Gibbens und Kelly in den Bezugnahmen [4–5] erkannt, dass es eine enge Beziehung zwischen einer Durchsatzwahrscheinlichkeit und einer Blockierungswahrscheinlichkeit für einen elastischen Verkehr gibt und dass dieser Kompromiss mit der Frage eines Abrechnens verbunden ist.It was recognized by Gibbens and Kelly in References [4-5] that there is a close relationship between a throughput probability and a blocking probability for elastic traffic and that compromise is connected with the question of billing is.
Es wurde ferner durch Feng et al. in Bezugnahme [6] gezeigt, dass ein Vorsehen einer Mindestratengarantie für elastische Dienste nützlich ist, da bei diesem Fall die Leistung des TCP-Protokolls optimiert werden kann.It was further described by Feng et al. in reference [6] shown that a Providing a minimum guaranteed rate for elastic services is useful, because in this case the performance of the TCP protocol is optimized can.
Da sich das Internet von einem Paketnetzwerk, das eine einzelne Beste-Bemühung-Dienstklasse unterstützt, zu einer integrierten Infrastruktur hin für mehrere Dienstklassen entfaltet, besteht ferner ein wachsendes Interesse an einem Ausdenken von Verfahrensweisen eines gemeinsamen Nutzens einer Bandbreite, die den verschiedenen Bedarf an garantierten Spitzenratendiensten und elastischen Diensten erfüllt.There The Internet is made up of a packet network that is a single best-effort class of service support developed into an integrated infrastructure for several service classes, There is also a growing interest in thinking up procedures a common benefit of one bandwidth, the different ones Need for guaranteed top rate services and elastic services Fulfills.
Es ist ähnlich notwendig, dass moderne ATM-Netzwerke unterschiedliche Dienstklassen, wie Klassen einer konstanten Bitrate (englisch: Constant Bit Rate; CBR) und einer verfügbaren Bitrate (englisch: Available Bit Rate; ABR), unterstützten, und es ist immer noch eine offene Frage, wie die Verbindungskapazität durch die unterschiedlichen Dienstklassen optimal gemeinsam zu nutzen ist.It is similar necessary that modern ATM networks have different classes of service, like classes of a constant bit rate (English: Constant bit rate; CBR) and one available Bitrate (Available Bit Rate, ABR), supported, and it is still an open question how the connection capacity through the is to use optimally together different service classes.
Es ist im Allgemeinen aus dem klassischen schaltungsvermittelten Mehrratenrahmen bekannt, dass die Frage eines gemeinsamen Nutzens einer Bandbreite in dem Kontext von dynamisch ankommenden und abgehenden Verkehrsströmen und insbesondere, wenn Benutzer unterschiedliche Durchsatz- und Blockierungsanforderungen haben, ein äußerst komplexes Problem ist.It is generally from the classic circuit-switched multi-rate frame known to be the question of a common benefit of a bandwidth in the context of dynamically incoming and outgoing traffic flows and especially if users have different throughput and blocking requirements have, an extremely complex Problem is.
Das
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung überwindet diese und andere Nachteile der Anordnungen des Stands der Technik.The overcomes the present invention these and other disadvantages of the prior art arrangements.
Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Verfahrensweise eines gemeinsamen Nutzens einer Verbindungskapazität/Bandbreite, die den verschiedenen Bedarf von starren und elastischen Diensten in einer Umgebung eines gemischten starr-elastischen Verkehrs erfüllt.A The first object of the invention is a procedure a common benefit of link capacity / bandwidth, the different needs of rigid and elastic services in an environment of mixed rigid-elastic traffic.
Es ist insbesondere wünschenswert, die Fragen eines gemeinsamen Nutzens einer Bandbreite und von Blockierungswahrscheinlichkeiten für einen elastischen Verkehr in einem gemeinsamen Rahmen zu behandeln. Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung diesbezüglich besteht darin, eine Einrichtung zum gemeinsamen Nutzen einer Verbindungskapazität, die den Durchsatz-Blockierungs-Kompromiss für einen elastischen Verkehr betrachtet, zu schaffen. Es würde insbesondere günstig sein, einen Algorithmus eines gemeinsamen Nutzens einer Verbindungskapazität, der den Durchsatz-Blockierungs-Kompromiss optimiert, zu entwickeln und zu nutzen.It is particularly desirable the issues of sharing a bandwidth and blocking probabilities for one to handle elastic traffic in a common framework. A second object of the present invention in this regard therein, means for sharing a connection capacity comprising the Throughput-blocking compromise for an elastic Traffic, to create. It would be particularly beneficial an algorithm of a shared benefit of a link capacity that the Throughput-blocking compromise optimized, developed and used.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein geeignetes Verbindungsniveaumodell einer Sendungsverbindung, die einen elastischen Verkehr trägt, zu schaffen und das Verbindungsniveaumodell zum Bemessen des gemeinsamen Nutzens einer Verbindungsbandbreite für eine Durchsatz-/Blockierungsoptimalität anzuwenden.A Another object of the present invention is to provide a suitable Link level model of a transmission link that has an elastic Carries traffic, and the link level model to measure the common To use a connection bandwidth for throughput / blocking optimality.
Diese und andere Aufgaben werden durch die Erfindung, wie durch die beigefügten Patentansprüche definiert, erfüllt.These and other objects are achieved by the invention as defined by the appended claims, Fulfills.
Die Erfindung betrifft eine effiziente Verfahrensweise zum gemeinsamen Nutzen einer Verbindungsbandbreite in einer Umgebung eines gemischten starr-elastischen Verkehrs sowie eine Verfahrensweise zum gemeinsamen Nutzen einer Bandbreite zwischen elastischen Verkehrsströmen.The The invention relates to an efficient procedure for common Using a connection bandwidth in a mixed environment rigid-elastic traffic as well as a common mode of operation Use of a bandwidth between elastic traffic streams.
Die Idee gemäß der Erfindung besteht kurzum darin, eine Verbindungskapazität in einem Netzwerk durch Aufteilen der Verbindungskapazität in einen ersten gemeinsamen Teil für einen elastischen sowie einen starren (nicht elastischen) Verkehr und einen zweiten Teil, der für einen elastischen Verkehr dediziert ist, basierend auf empfangenen Netzwerkverkehrseingaben gemeinsam zu nutzen. Ein oder mehr Zulassungssteuerparameter für den elastischen Verkehr werden folgend basierend auf der Aufteilung einer Verbindungskapazität sowie empfangenen Netzwerkverkehrseingaben bestimmt.The idea according to the invention is in short, a connection capacity in a network by dividing the connection capacity into a first common part for elastic and a rigid (non-elastic) traffic and a second part dedicated for elastic traffic, ba based on received network traffic inputs. One or more admission control parameters for the elastic traffic are subsequently determined based on the allocation of a connection capacity as well as received network traffic inputs.
Die Aufteilung einer Verbindungskapazität dient allgemein dazu, die Verbindungskapazität zwischen einem starren und einem elastischen Verkehr gemeinsam zu verwenden und insbesondere einen Teil der Verbindungskapazität für einen elastischen Verkehr zu reservieren. Eine erforderliche Mindestkapazität des gemeinsamen Teils in Bezug auf einen starren Verkehr wird vorzugsweise in Anbetracht einer maximalen zulässigen Blockierungswahrscheinlichkeit für den starren Verkehr bestimmt. Auf diese Weise wird ein gewisser Grad eines Dienstes (englisch: grade of service; GoS) im Verbindungsniveau für den starren Verkehr auf der Verbindung gewährleistet.The Distribution of a connection capacity is generally used to link capacity between a rigid and an elastic traffic together use and in particular a part of the connection capacity for one to reserve elastic traffic. A required minimum capacity of the common Partly in relation to a rigid traffic is preferably considered a maximum allowable Blocking probability for determines the rigid traffic. In this way, a certain degree a service (English: grade of service; GoS) in the connection level for the ensures rigid traffic on the connection.
Der oder die Zulassungssteuerparameter, die für einen elastischen Verkehr bestimmt sind, dienen dazu, die Anzahl von elastischen Verkehrsströmen, die auf der Verbindung gleichzeitig anwesend sind, zu beschränken. Durch Formulieren eines Verbindungsniveaumodells für einen elastischen Verkehr und Bestimmen einer maximalen Anzahl von zulässigen Strömen eines elastischen Verkehrs basierend auf Verbindungsniveauauflagen für den elastischen Verkehr im Zusammenhang mit einem Durchsatz und/oder Blockieren ist insbesondere der Durchsatz-Blockierungs-Kompromiss völlig betrachtet. Die Erfindung ist diesbezüglich fähig, eine Verbindungsbreite zwischen elastischen Verbindungen in dem Sinne, dass Blockierungswahrscheinlichkeiten unter Durchsatzauflagen minimiert werden, oder andersherum in dem Sinne, dass der Durchsatz unter Blockierungsauflagen maximiert wird, optimal zuzuweisen. Auf diese Weise liefert die Erfindung entweder hinsichtlich eines Mindestblockierens unter Durchsatzauflagen oder eines maximalen Durchsatzes unter Blockierungsauflagen eine maximale Nutzung der Verbindungsbandbreite.Of the or the registration control parameters required for elastic traffic are intended to serve the number of elastic traffic streams that are present on the compound at the same time. By Formulate a link level model for elastic traffic and determining a maximum number of allowable flows of elastic traffic based on joint level constraints for elastic traffic in the In connection with a throughput and / or blocking is in particular fully considered the throughput blocking compromise. The invention is in this regard capable of one Connection width between elastic connections in the sense that that minimizes blocking probabilities under throughput conditions or vice versa in the sense that the throughput is under blocking constraints is maximized, allocate optimally. In this way delivers the Invention either in terms of minimum blocking under throughput conditions or a maximum throughput under blocking conditions maximum utilization of the connection bandwidth.
Eine effiziente Verfahrensweise zum gemeinsamen Nutzen einer Bandbreite in einer Umgebung eines gemischten starr-elastischen Verkehrs ist demgemäß vorgesehen. Der Algorithmus eines gemeinsamen Nutzens einer Bandbreite gewährleistet insbesondere ein maximales Blockieren für einen starren Verkehr sowie einen Mindestdurchsatz und/oder ein maximales Blockieren für einen elastischen Verkehr.A efficient way to share bandwidth in an environment of mixed rigid-elastic traffic is accordingly provided. The algorithm ensures a shared benefit of a bandwidth in particular a maximum blocking for a rigid traffic as well as a Minimum throughput and / or maximum blocking for one elastic traffic.
Ein wichtiger technischer Vorteil der Erfindung besteht in ihrer Fähigkeit, den verschiedenen Bedarf eines starren Verkehrs und eines elastischen Verkehrs zu erfüllen.One important technical advantage of the invention is its ability to the different needs of a rigid traffic and an elastic To fulfill traffic.
Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht in der Fähigkeit, eine vorhersagbare Qualität eines Dienstes für sowohl den Benutzer als auch den Netzwerkanbieter zu liefern, während zur gleichen Zeit ein hoher Erlös eines Netzwerkanbieters gewährleistet wird.One Another advantage of the invention is the ability to produce a predictable quality a service for to deliver both the user and the network provider while for same time a high proceeds of one Network provider guaranteed becomes.
Durch Betrachten lediglich des elastischen Verkehrs des Gesamtverkehrs in einer Umgebung eines gemischten starr-elastischen Verkehrs oder alternativ durch Verringern des gemeinsamen Bandbreitenteils auf null, so dass die gesamte Verbindung für einen elastischen Verkehr reserviert ist, wird die Einrichtung zum gemeinsamen Nutzen der Gesamtverbindungskapazität auf die Bestimmung eines oder mehrerer Zulassungssteuerparameter für einen elastischen Verkehr verringert. Eine Zulassungssteuerung für angeforderte neue elastische Verbindungen kann dann basierend auf einem solchen Zulassungssteuerparameter(n) ausgeübt werden. Durch Minimieren der Blockierungswahrscheinlichkeiten in Bezug auf die Anzahl zulässiger elastischer Verbindungen unter gegebenen Durchsatzauflagen für den elastischen Verkehr werden insbesondere übermäßige Blockierungswahrscheinlichkeiten vermieden, während ein gegebener Benutzerdurchsatz gewährleistet wird.By Consider only the elastic traffic of the total traffic in an environment of mixed rigid-elastic traffic or alternatively by reducing the common bandwidth part to zero so that the entire connection for is reserved elastic traffic, the device is the common use of the total interconnection capacity to determine a or several admission control parameters for elastic traffic reduced. An admission control for requested new elastic Connections can then be based on such an admission control parameter (s) be exercised. By minimizing the blocking probabilities with respect to the number of allowed elastic compounds under given throughput for the elastic In particular, traffic becomes excessive blocking probabilities avoided while a given user throughput is ensured.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft die Anwendung eines Verbindungsniveaumodells einer Verbindung, die einen elastischen Verkehr unterstützt, zum Bemessen des gemeinsamen Nutzens der Verbindungsbandbreite für eine Durchsatz-/Blockierungsoptimalität in einem Zulassungssteueraktivierten IP-Netzwerk. Ein elastischer Verkehrsstrom ist insbesondere als eine Bandbreite, die zwischen einer Mindestbandbreite und einer Spitzenbandbreite während der Haltezeit des Verkehrsstroms schwankt, modelliert. Der elastische Verkehr ist ferner mit mindestens einer minimalen akzeptierten Durchsatzwahrscheinlichkeit oder einer maximalen akzeptierten Blockierungswahrscheinlichkeit verbunden.One Another aspect of the invention relates to the use of a link level model a compound that supports elastic traffic, for To measure the common benefit of link bandwidth for throughput / blocking optimality in one Admission-tax-enabled IP network. An elastic traffic flow is especially considered as a bandwidth that is between a minimum bandwidth and a peak bandwidth during the holding time of the traffic flow varies, modeled. The elastic Traffic is also at least a minimum accepted throughput probability or a maximum accepted blocking probability connected.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein rechnerisches Verfahren zum Bestimmen einer stationären Markov-Kettenleistungsverteilung, die besonders vorteilhaft für große Zustandsräume ist. Die Markov-Kette beschreibt die Dynamiken einer Verbindung, die eine Anzahl von Verkehrsklassen, die einen nicht adaptiven elastischen Verkehr umfassen, tragen, und das rechnerische Verfahren liefert eine gute anfängliche Annäherung der stationären Leistungsverteilung basierend auf Markov-Kettenprodukt formberechnungen.One Another aspect of the invention relates to a computational method for determining a stationary Markov chain Power Distribution, the most advantageous for size state spaces is. The Markov chain describes the dynamics of a connection, the a number of traffic classes, which is a non-adaptive elastic Include traffic, carry, and the computational process supplies a good initial approach the stationary one Power distribution based on Markov chain product shape calculations.
Andere Aspekte oder Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung bewusst.Other Aspects or advantages of the present invention will become apparent upon reading the following description of the embodiments of the invention deliberately.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die Erfindung zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen derselben wird durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen am besten zu verstehen sein, in denen:The Invention together with further objects and advantages thereof will be described with reference to the following description the attached Drawings are best understood in which:
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF EXAMPLES THE INVENTION
Überall in den Zeichnungen werden die gleichen Bezugszeichen für entsprechende oder ähnliche Elemente verwendet.Everywhere in In the drawings, the same reference numerals for corresponding or similar Elements used.
Überall in der Offenbarung werden die Termini Verbindung und Strom mehr oder weniger austauschbar dafür, was traditionell als eine Verbindung bezeichnet wird, verwendet.Everywhere in the revelation will be the terms connection and power more or less less interchangeable, what is traditionally referred to as a compound used.
Systemübersicht eines erläuternden KommunikationsnetzwerksSystem overview of an explanatory Communication network
Für ein besseres
Verständnis
wird eine allgemeine Übersicht
eines erläuternden
Kommunikationsnetzwerks gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung nun unter Bezugnahme auf
Ein
gemeinsames Nutzen einer Verbindungskapazität, auf das in dem Netzwerkkontext
ferner als Bandbreitensteuerung Bezug genommen wird, und eine Paketzeitplanung
liegen normalerweise auf der Netzwerkseite der UNI innerhalb der
IP-Nachrichtenweiterleiteinrichtungen
Der Benutzer-Netzwerk-Vertrag (englisch: user-network contract; UNC) ist typischerweise bei der UNI definiert. Der UNC gibt üblicherweise die QoS, zu der der Benutzer berechtigt ist, und ferner die Spezifikation des Verkehrs an, die der Benutzer zusammen mit Ergänzungsdaten in das Netzwerk einbringen kann. Die Ergänzungsdaten können beispielsweise die Tageszeit, während der der Benutzer Zugriff auf einen besonderen Dienst hat, etc. umfassen. Der UNC kann zum Beispiel spezifizieren, dass nicht mehr als 1% der Benutzer eingebrachten IP-Pakete (oder ATM-Zellen) durch das Netzwerk verloren werden kann und dass der Benutzer während irgendeiner Sekunde durch die UNI 10 Mbits einschicken kann.Of the User-network contract (UNC) is typically defined at UNI. The UNC usually gives the QoS to which the user is entitled, and also the specification of the Traffic to the user along with supplemental data in the network can contribute. The supplementary data can for example, the time of day, during which the user has access to a particular service, etc. For example, the UNC may specify that not more than 1% the user introduced IP packets (or ATM cells) through the Network can be lost and that the user during any Second through the UNI 10 Mbits can send.
Der CAC-Teil des Bandbreitensteueralgorithmus kann die UNC-Informationen von mehreren Benutzern verwenden, um ein Grundmittel vorzusehen, um die Anzahl von gleichzeitig anwesenden Benutzern in dem Netzwerk zu steuern, wodurch gewährleistet wird, dass die zugelassenen Benutzer die Bandbreite, die erforderlich ist, um die vertraglich vereinbarte QoS zu liefern, empfangen. Der CAC-Algorithmus stellt einen Kompromiss zwischen Blockierungswahrscheinlichkeiten und dem gelieferten Durchsatz dar; je mehr Benutzer der CAC-Algorithmus in das Netzwerk zulässt (was die Blockierungswahrscheinlichkeit reduziert), desto kleiner wird der gelieferte Durchsatz pro Benutzer, da eine größere Anzahl von Benutzern die Netzwerkbandbreite gemeinsam nutzen wird.Of the CAC portion of the bandwidth control algorithm can extract the UNC information from several users to provide a basic means to the number of concurrent users in the network to control, thereby ensuring Will allow the allowed users the bandwidth that is required is received to deliver the contracted QoS. Of the CAC algorithm makes a trade-off between blocking probabilities and the delivered throughput; the more users the CAC algorithm into the network (which reduces the blocking probability), the smaller is the delivered throughput per user, as a larger number users to share network bandwidth.
Ein CAC kann mittels des klassischen Signalisierungsaustauschs, der beispielsweise von herkömmlichen schaltungsvermittelten Kommunikationsnetzwerken bekannt ist, realisiert werden. Wenn die Mehrheit der elastischen Ströme in dem Netzwerk kurz sind, wie bei vielen TCP-Strömen im Internet heutzutage, kann sich jedoch aus der Einführung des klassischen Signalisierungsaustauschs, um eine Zulassungssteuerung auszuführen, ein großer Mehraufwand ergeben. Eine Während-des-Laufs-Entscheidung, das erste Paket eines Stroms zu akzeptieren oder zu verwerfen, wie in der Bezugnahme [3] empfohlen ist, würde daher günstiger sein. Aus diesem Grund ist eine Einrichtung, die beispielsweise auf dem existierenden Ressourcenreservierungsprotokoll (englisch: Resource Reservation Protocol; RSVP) beruht, zum Behalten einer Übersicht der Identitäten von aktuell aktiven Strömen und zum Klassifizieren von Paketen gemäß diesen Identitäten, als diese und wann diese ankommen, vorgesehen. Um zu bestimmen, ob ein Strom neu ist oder nicht, ist es ausreichend, seine Identifizierung mit der der Ströme auf einer speziellen Liste aktiver Ströme zu vergleichen. Wenn kein Paket für einen bestimmten Strom innerhalb eines gegebenen Auszeitzeitraums empfangen wurde, würde der Strom von der Liste aktiver Ströme entfernt werden. Eine Zulassungssteuerung wird vorzugsweise durch Bestimmen einer maximalen Anzahl zulässiger Ströme basierend auf der vorherrschenden Verkehrssituation in dem System und demgemäßes Festlegen der Größe der Liste aktiver Ströme realisiert. Wenn die Liste vollständig ist, wird ein neuer Strom abgewiesen. Der Strom wird andernfalls akzeptiert und in die Liste eingegeben.One CAC can by means of classical signaling exchange, the for example, from conventional circuit-switched communication networks is known implemented become. If the majority of the elastic currents in the network are short, as with many TCP streams on the internet nowadays, however, may result from the introduction of the classic signaling exchange to an admission control perform, a large Additional expenditure. An in-run decision, to accept or reject the first packet of a stream, like is recommended in reference [3] would therefore be more favorable. For this reason is a facility based, for example, on the existing resource reservation protocol Resource Reservation Protocol (RSVP) is based to retain an overview of identities of currently active streams and for classifying packets according to these identities, as these and when they arrive, provided. To determine if a Electricity is new or not, it is sufficient to its identification with the streams on a specific list of active currents. If not Package for a particular stream within a given timeout period was received, would the Power from the list of active currents be removed. An admission control is preferably determined by determining a maximum number of allowed streams based on the prevailing traffic situation in the system and setting accordingly the size of the list active currents realized. When the list is complete, a new stream is created rejected. The stream is otherwise accepted and added to the list entered.
Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Verbindungskapazität – das IP-NetzwerkbeispielAlgorithm of the common use of the Connection capacity - the IP network example
Ein Algorithmus eines gemeinsamen Nutzens einer Verbindungskapazität gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die besondere Anwendung eines IP-basierten Netzwerks, das einen starren sowie einen elastischen Verkehr trägt, beschrieben.One Algorithm of sharing a connection capacity according to a preferred embodiment is described below with reference to the particular application of a IP-based network that has a rigid as well as an elastic Carries traffic, described.
Es ist zuerst notwendig, dass ein ordnungsgemäßes Verbindungsniveauverkehrsmodell formuliert wird. Die Anwendung der klassischen Mehrraten-Verbindungsniveaumodelle für eine Verwaltung eines elastischen Verkehrs, wie eines Beste-Bemühung-Verkehrs bei IP-Netzwerken oder eines ABR-Verkehrs bei ATM-Netzwerken, ist ungünstigerweise alles andere als simpel. Es ist beispielsweise nicht möglich, einen elastischen Verkehr mit einer konstanten Bandbreite zu verbinden. Die Bandbreite, die durch elastische Verkehrsströme belegt ist, schwankt stattdessen hinsichtlich der Zeit abhängig von der aktuellen Last auf der Verbindung und des Zeitplanungsalgorithmus und des Ratensteueralgorithmus, die bei den Netzwerkknoten angewandt werden. Der Begriff Blockieren, wenn auf elastische Verkehrsströme angewandt, ist nicht so simpel wie für einen starren Verkehr, da ein ankommender elastischer Strom in Dienst kommen könnte, selbst wenn es zu dem Ankunftsaugenblick keine verfügbare Bandbreite gibt. Für viele Dienste hängt außerdem die wirkliche Residenzzeit eines elastischen Stroms von dem Durchsatz ab, der durch den elastischen Strom wirklich empfangen wird.It is first necessary that a proper link level traffic model be formulated. The application of classic multi-rate link level models for resilient traffic management, such as best effort traffic on IP networks or ABR traffic on ATM networks, is unfavorably unfavorable. For example, it is not possible to connect elastic traffic with a constant bandwidth. The bandwidth caused by elastic traffic instead, time varies depending on the current load on the link and the scheduling algorithm and rate control algorithm applied to the network nodes. The term blocking when applied to elastic traffic flows is not as simple as for rigid traffic because an incoming elastic stream could come into service even if there is no available bandwidth at the time of arrival. For many services, moreover, the actual residence time of an elastic current depends on the throughput actually received by the elastic current.
Mehrklassenmodell einer Sendungsverbindung für einen gemischten starr-elastischen VerkehrMulti-class model of a transmission connection for one mixed rigid-elastic traffic
Ein Beispiel eines durchführbaren Markovschen Modells einer Sendungsverbindung, die sowohl Spitzenbandbreiten-gesicherten (starren oder nicht elastischen) als auch elastischen Verkehrsklassen dient, ist im Folgenden formuliert. Für eine Einfachheit und eine Klarheit sind lediglich eine einzelne starre Verkehrsklasse und zwei elastische Verkehrsklassen betrachtet. Es sei bemerkt, dass das Modell sowie der beigefügte Algorithmus des gemeinsamen Nutzens einer Verbindung auf allgemeinere Fälle und selbstverständlich selbst einfachere Fälle erweitert werden können.One Example of a feasible Markov's model of a broadcast connection, which is both top-bandwidth-secured (rigid or not elastic) as well as elastic traffic classes serves, is formulated below. For a simplicity and a Clarity are just a single rigid traffic class and considered two elastic traffic classes. It should be noted that the model as well as the attached Algorithm of sharing a connection to more general Cases and Of course even simpler cases can be extended.
Das System unter Betrachtung weist eine Sendungsverbindung einer Kapazität C auf, die als ein Beispiel als eine ganze Zahl in einer passenden Bandbreiteneinheit, sagen wir Mbps, in Betracht gezogen werden kann. Bei diesem Beispiel gehören Rufe, die bei der Verbindung ankommen, allgemein zu einer der folgenden drei Verkehrsklassen:
- Klasse 1 – Ströme einer starren Verkehrsklasse, die durch ihre Spitzenbandbreitenanforderung b1, ihre Stromankunftsrate λ1 und ihre Abgangsrate μ1 gekennzeichnet sind.
- Klasse 2 – Ströme einer adaptiven elastischen Klasse, die durch ihre Spitzenbandbreitenanforderung b2, ihre Mindestbandbreitenanforderung b2 min, ihre Stromankunftsrate λ2 und ihre Abgangsrate μ2 gekennzeichnet sind. Obwohl die Bandbreite, die durch adaptive elastische Ströme belegt ist, als eine Funktion der Verbindungslast schwanken kann, wird ihre wirkliche Haltezeit während ihrer ganzen Residenz in dem System durch den empfangenen Durchsatz nicht beeinflusst. Dies ist der Fall zum Beispiel mit einem adaptiven Video-Codec, der bei einem Fall einer Durchsatzverschlechterung die Qualität der Videobilder reduziert und dadurch weniger Bandbreite belegt.
- Klasse 3 – Ströme einer nicht adaptiven elastischen Klasse, die durch ihre Spitzenbandbreitenanforderung b3, ihre Mindestbandbreitenanforderung b3 min, ihre Stromankunftsrate λ3 und ihre ideale Abgangsrate μ3 gekennzeichnet sind. Die ideale Abgangsrate wird erlebt, wenn die Spitzenbandbreite verfügbar ist. Die reale augenblickliche Abgangsrate ist proportional zu der Bandbreite der Ströme.
- Class 1 - flows of a rigid traffic class characterized by their peak bandwidth requirement b 1 , their power arrival rate λ 1 and their leaving rate μ 1 .
- Class 2 - Adaptive elastic class streams characterized by their peak bandwidth requirement b 2 , their minimum bandwidth requirement b 2 min , their current arrival rate λ 2 and their rate of departure μ 2 . Although the bandwidth occupied by adaptive elastic currents may vary as a function of the connection load, its actual hold time throughout its residence in the system is unaffected by the received throughput. This is the case, for example, with an adaptive video codec which, in a case of throughput degradation, reduces the quality of the video images and thereby occupies less bandwidth.
- Class 3 - flows of a non-adaptive elastic class characterized by their peak bandwidth requirement b 3 , their minimum bandwidth requirement b 3 min , their power arrival rate λ 3 and their ideal rate of departure μ 3 . The ideal exit rate is experienced when the peak bandwidth is available. The real instantaneous rate of departure is proportional to the bandwidth of the streams.
Wir bezeichnen die wirkliche Bandbreite, die einem Strom einer Klasse-2 und einer Klasse-3 bei einem gegebenen Systemzustand zugewiesen (reserviert) ist, mit b2 r und b3 r, die beide hinsichtlich der Zeit variieren, sowie Ströme ankommen und abgehen. Wir werden ferner die Größe rmin = bi min/bi (für i = 2 oder i = 3), die mit elastischen Strömen mit Mindestbandbreitenanforderungen verbunden ist, verwenden.We denote the real bandwidth allocated (reserved) to a stream of class-2 and class-3 in a given system state, with b 2 r and b 3 r , both of which vary in time as streams arrive and depart. We will also use the quantity r min = b i min / b i (for i = 2 or i = 3) associated with elastic streams with minimum bandwidth requirements.
Man kann von einem Strom einer nicht adaptiven elastischen Klasse als einem Strom denken, der bei der Ankunft eine zugehörige Menge an zu sendenden Daten (W) hat, die aus einer exponentiell verteilten Dienstanforderung mit einer Verteilung abgetastet wird, was bei dem Fall, wenn die Spitzenbandbreite b3 während der gesamten Dauer des Stroms verfügbar ist, eine exponentiell verteilte Dienstzeit mit einem Mittelwert 1/μ3 verursacht. Da die freie Kapazität der Verbindung gemäß der augenblicklichen Anzahl von Strömen im Dienst hinsichtlich der Zeit schwankt, kann die Bandbreite, die nicht adaptiven elastischen Strömen gegeben ist, unter die Spitzenbandbreitenanforderung fallen, wobei sich bei diesem Fall die wirkliche Haltezeit des Stroms steigert.One can think of a stream of non-adaptive elastic class as a stream having on arrival an associated amount of data (W) to be transmitted, which consists of an exponentially distributed service request with a distribution is scanned, which in the case when the peak bandwidth b3 is available throughout the duration of the current, causes an exponentially distributed service with a mean 1 / μ. 3 Since the free capacity of the connection varies according to the instantaneous number of streams in service with respect to time, the bandwidth given to non-adaptive elastic streams may fall below the peak bandwidth requirement, in which case the actual hold time of the stream increases.
Alle drei Typen von Strömen kommen gemäß unabhängigen Poisson-Prozessen an, und die Haltezeit für die starren und adaptiven Ströme ist exponentiell verteilt. Wie wir sehen werden, können die Momente der Haltezeit der nicht adaptiven Ströme unter Verwendung der Theorie von Markov-Belohnungsprozessen bestimmt werden. Zwei Typen eines elastischen Verkehrs werden kurzum betrachtet. Ein elastischer Verkehr ist mit sowohl einer Spitzen- als auch einer Mindestbandbreitenanforderung verbunden und ist im Dienst lediglich solange zulässig, wie die Mindestbandbreitenanforderung eingehalten ist. Die zwei elastischen Verkehrsklassen unterscheiden sich vor allem hinsichtlich dessen, wie ihre Residenzzeit von dem erworbenen Durchsatz abhängt.All three types of currents come in accordance with independent Poisson processes on, and the holding time for the rigid and adaptive streams is distributed exponentially. As we will see, the Moments of hold time of non-adaptive currents using theory Markov reward processes be determined. Two types of elastic traffic become short considered. An elastic traffic is with both a top- and a minimum bandwidth requirement and is in the Service only allowed as long as how the minimum bandwidth requirement is met. The two elastic traffic classes differ mainly in terms of how their residence time depends on the acquired throughput.
Um eine gegebene QoS der unterschiedlichen elastischen Klassen (die sich im Allgemeinen in ihrer Spitzen- und Mindestbandbreite unterscheiden, das heißt, b2 ≠ b3, b2 min ≠ b3 min), zu gewährleisten, müssen wir eine Strategie, die das gemeinsame Nutzen der Bandbreite zwischen den unterschiedlichen elastischen Klassen allgemein regelt, einrichten. Aus diesem Grund definieren wir die folgenden allgemeinen Regeln des gemeinsamen Nutzens der Bandbreite zwischen den elastischen Klassen. Die folgende Darstellung betrifft lediglich zwei elastischen Klassen, diese erstreckt sich jedoch natürlich auf mehr als zwei elastische Klassen.In order to ensure a given QoS of the different elastic classes (which generally differ in their peak and minimum bandwidth, that is, b 2 ≠ b 3 , b 2 min ≠ b 3 min ), we must have a common strategy Benefits of bandwidth between the different elastic classes generally regulates, set up. For this reason, we define the following general rules of sharing the bandwidth between the elastic classes. The following illustration concerns only two elastic classes, but of course this extends to more than two elastic classes.
Wenn es genug Bandbreite für alle Ströme gibt, um ihre jeweiligen Spitzenbandbreitenerfordernisse zu erhalten, dann belegen Klasse-2- und Klasse-3-Ströme jeweils b2- und b3-Bandbreiteneinheiten.If there is enough bandwidth for all streams to get their respective peak bandwidth requirements, then class 2 and class 3 streams each occupy b 2 and b 3 band width units.
Wenn eine Notwendigkeit einer Bandbreitenkomprimierung besteht, das heißt n1·b1 + n2·b2 + n3·b3 > C, dann ist die Bandbreitenkomprimierung der elastischen Ströme derart, dass r2 = r3, wobei r2 = b2 r/b2 und r3 = b3 r/b3, solange die Mindestratenauflage für beide elastische Klassen erfüllt ist (das heißt, b2 min/b2 ≤ r2 ≤ 1 und b3 min/b3 ≤ r3 ≤ 1).If there is a need for bandwidth compression, that is n 1 * b 1 + n 2 * b 2 + n 3 * b 3 > C, then the bandwidth compression of the elastic streams is such that r 2 = r 3 , where r 2 = b 2 r / b 2 and r 3 = b 3 r / b 3 , as long as the minimum rate requirement for both elastic classes is met (that is, b 2 min / b 2 ≤ r 2 ≤ 1 and b 3 min / b 3 ≤ r 3 ≤ 1).
Wenn immer noch eine Notwendigkeit einer weiteren Bandbreitenkomprimierung besteht, keine der zwei elastischen Klassen jedoch zu der Zeit der Ankunft eines neuen Stroms eine weitere Bandbreitenreduzierung toleriert (das heißt, ri ist bereits bi min/bi für entweder i = 2 oder i = 3), dann reduziert die Dienstklasse, die eine weitere Komprimierung toleriert, gleich die Bandbreite, die durch ihre Ströme belegt ist, solange die Mindestbandbreitenauflage für diese Verkehrsklasse gehalten wird.If there is still a need for further bandwidth compression, however, none of the two elastic classes tolerate further bandwidth reduction at the time of arrival of a new stream (that is, r i is already b i min / b i for either i = 2 or i = 3), then the class of service tolerating further compression will immediately reduce the bandwidth occupied by its streams as long as the minimum bandwidth requirement is maintained for that class of traffic.
Drei zugrunde liegende Annahmen des vorhergehenden exemplarischen Modells sind bemerkenswert. Es wird zuallererst angenommen, dass beide Typen elastischer Ströme gierig in dem Sinne sind, dass diese immer die maximal mögliche Bandbreite auf der Verbindung, die die kleinere ihrer Spitzenbandbreitenanforderung (b2 beziehungsweise b3) und der gleiche Teil (in dem vorhergehenden Sinne) der Bandbreite, die durch die starren Ströme für elastische Ströme übrig gelassen wird (die von der verwendeten Verbindungszuweisungsstrategie abhängen wird), ist, belegen. Es wird zweitens angenommen, dass alle laufenden elastischen Ströme die verfügbare Bandbreite unter denselben anteilsmäßig gleich (das heißt, die ri's sind gleich) gemeinsam nutzen, das heißt, der neu angekommene elastische Strom und die laufenden elastischen Ströme werden auf den gleichen ri-Wert gequetscht. Diese Annahme, wie wir sehen werden, sieht ein ziemlich „faires" gemeinsames Nutzen von Ressourcen zwischen den elastischen Strömen vor. Um unterschiedliche elastische Verkehrsklassen mit einer wesentlich unterschiedlichen QoS zu haben, ist es notwendig, dass diese Annahme modifiziert wird.Three underlying assumptions of the previous exemplary model are remarkable. It is first of all assumed that both types of elastic currents are greedy in the sense that they always have the maximum possible bandwidth on the connection, the smaller of their peak bandwidth requirement (b 2 or b 3 ) and the same part (in the preceding sense) of the Bandwidth left over by the rigid currents for elastic currents (which will depend on the connection assignment strategy used) is proven. Second, it is assumed that all current elastic currents share equally the available bandwidth among them (that is, the r i 's are equal), that is, the newly arrived elastic current and the current elastic currents are equal to the same r i value squeezed. This assumption, as we shall see, provides a fairly "fair" sharing of resources between the elastic streams, so to have different elastic traffic classes with a significantly different QoS, it is necessary that this assumption be modified.
Wenn ein neu ankommender Strom die Elastischer-Strom-Bandbreite unter b2 min und b3 min reduziert hat (das heißt, beide elastische Klassen sind auf ihr jeweiliges Minimum komprimiert), wird dieser Strom nicht in das System zugelassen, sondern dieser wird blockiert und geht verloren. Es ist zulässig, dass ankommende starre sowie elastische Ströme die elastischen Ströme im Dienst „komprimieren", solange die Mindestbandbreitenauflagen gehalten werden. Als ein dritter Punkt nimmt das Modell an, dass die Ratensteuerung der laufenden elastischen Ströme ideal in dem Sinne, dass eine infinitesimale Menge einer Zeit nach einer Systemzustandsänderung (das heißt Stromankunft und -abgang) die elastischen Verkehrsquellen ihre aktuelle Bandbreite auf der Verbindung neu einstellen. Während dies klar eine idealisierende Annahme ist, könnten die Puffer bei der IP-Paketschicht groß genug gemacht werden, um die IP-Pakete zu absorbieren, bis das TCP die Sender drosselt. Die Tatsache, dass das Modell immer, wenn es möglich ist, eine sofortige Quellenratensteigerung annimmt, macht die bevorstehenden Durchsatz- und Blockierungsberechnungen konservativ und nicht optimistisch.If a new incoming stream has reduced the elastic current bandwidth below b 2 min and b 3 min (that is, both elastic classes are compressed to their respective minimum), that stream will not be allowed into the system, but will be blocked and gets lost. It is permissible that incoming rigid as well as elastic currents "compress" the elastic currents in the service as long as the minimum bandwidth requirements are kept In a third point the model assumes that the rate control of the current elastic currents is ideal in the sense that an infinitesimal amount At some time after a system state change (i.e., power arrival and departure), the elastic traffic sources reset their current bandwidth on the link While this is clearly an idealizing assumption, the buffers in the IP packet layer could be made large enough to Absorbing Packets Until TCP Stops the Stations The fact that the model always adopts an immediate increase in source rate when possible makes the upcoming throughput and blocking calculations conservative and not optimistic.
Es
ist intuitiv klar, dass die Residenzzeit der nicht adaptiven elastischen
Ströme
in diesem System nicht nur von der Menge an Daten, die diese senden
wollen, sondern auch von der Bandbreite, die diese während ihrer
Haltezeiten empfangen, abhängt,
und umgekehrt hängt
die Menge an Daten, die durch einen adaptiven elastischen Strom
gesendet werden, von der empfangenen Bandbreite ab. Um diese Beziehung
zu spezifizieren, definieren wird die folgenden Größen:
θ2(t) und θ3(t) definieren den augenblicklichen Durchsatz
jeweils adaptiver und nicht adaptiver Ströme zu einer Zeit t. Wenn es
in dem System zu einer Zeit t n1, n2 und n3 jeweils
starre, adaptive und nicht adaptive Ströme gibt, sind beispielsweise
die augenblicklichen Durchsätze
für adaptive
und nicht adaptive Ströme
jeweils min(b2, (C – n1b1 – n3r3b3)/n2) und min (bar (C – n1b1 – n2r2b2)/n3). Es sei bemerkt, dass θ2(t)
und θ3(t) diskrete Zufallsvariablen für alle t ≥ 0 sind. definiert den Durchsatz eines
adaptivenStroms mit einer Haltezeit, die gleich t ist. (Zufallsvariable) definiert
den Durchsatz eines adaptiven Stroms, wobei F(t) die exponentiell
verteilte Haltezeit ist. (Zufallsvariable) gibt die
Zeit, die das System braucht, um eine Menge x and Daten durch einen
elastischen nicht adaptiven Strom zu senden.It is intuitively clear that the residence time of the non-adaptive elastic currents in this system depends not only on the amount of data they want to send, but also on the bandwidth that they receive during their hold times, and vice versa, the amount depends Data sent by an adaptive elastic stream depends on the received bandwidth. To specify this relationship, define the following quantities:
θ 2 (t) and θ 3 (t) define the instantaneous throughput of each adaptive and non-adaptive streams at a time t. For example, if there are rigid, adaptive, and non-adaptive streams in the system at time tn 1 , n 2, and n 3, respectively, the instantaneous throughputs for adaptive and non-adaptive streams are min (b 2 , (C-n 1 b 1 - n 3 r 3 b 3 ) / n 2 ) and min (bar (C - n 1 b 1 - n 2 r 2 b 2 ) / n 3 ). It should be noted that θ 2 (t) and θ 3 (t) are discrete random variables for all t ≥ 0. defines the throughput of an adaptive stream with a hold time equal to t. (Random variable) defines the throughput of an adaptive stream, where F (t) is the exponentially distributed hold time. (Random Variable) gives the time the system takes to send a set of x and data through an elastic non-adaptive stream.
θ ^ = x/Tx definiert den Durchsatz eines nicht adaptiven Stroms während der Sendung von x Dateneinheiten. Es sei bemerkt, dass θx eine kontinuierliche Zufallsvariable ist. (Zufallsvariable) definiertden Durchsatz eines nicht adaptiven Stroms, wobei die Menge an gesendeten Daten mit einem Parameter μ3/b3 exponentiell verteilt ist.θ ^ = x / T x defines the throughput of a non-adaptive stream during the transmission of x data units. It should be noted that θ x is a continuous random variable. (Random variable) defines the throughput of a non-adaptive stream, where the amount of data sent is exponentially distributed with a parameter μ 3 / b 3 .
Obwohl eine Anzahl allgemeiner Regeln des gemeinsamen Nutzens der Bandbreite im Vorhergehenden definiert wurden, ist es immer noch notwendig, dass eine spezifischere Strategie zur gemeinsamen Nutzung einer Verbindungskapazität, insbesondere eine, die die verschiedenen Anforderungen eines starren und eines elastischen Verkehrs betrachtet, dargestellt wird.Even though a number of general rules of bandwidth sharing defined above, it is still necessary that a more specific strategy for sharing a Link capacity especially one that the different requirements of a rigid and an elastic traffic, is shown.
Algorithmus eines gemeinsamen Nutzens einer VerbindungskapazitätAlgorithm of a common benefit a connection capacity
Gemäß der Erfindung ist die Verbindungszuweisungsstrategie der teilweisen Überlappung (englisch: Partial Overlap; POL), die aus der Bezugnahme [7], die die POL-Strategie für eine simulierende Analyse in dem klassischen schaltungsvermittelten Mehrratenrahmenwerk beschreibt, bekannt ist, übernommen und für eine Verkehrsumgebung, die einen elastischen Verkehr umfasst, modifiziert. Gemäß der neuen sogenannten Elastisch-POL-Strategie ist die Verbindungskapazität C in zwei Teile, einen gemeinsamen Teil CCOM für einen starren sowie einen elastischen Verkehr und einen dedizierten Teil CELA, der lediglich für die elastischen Ströme reserviert ist, aufgeteilt, derart, dass C = CCOM + CELA.According to the invention, the partial allocation overlap policy (POL), which is known from reference [7], which describes the POL strategy for simulative analysis in the classical circuit-switched multi-rate framework, is adopted and for a traffic environment that modifies elastic traffic. According to the new so-called elastic POL strategy, the connection capacity C is divided into two parts, a common part C COM for a rigid and elastic traffic, and a dedicated part C ELA reserved only for the elastic currents such that C = C COM + C ELA .
Zulassungssteuerparameter, einer für jede elastische Verkehrsklasse, die in dem System anwesend ist, sind ferner in die neue Elastisch-POL-Strategie eingeführt. Bei diesem besonderen Beispiel bezeichnet NEL2 den Zulassungssteuerparameter für adaptive elastische Ströme, und NEL3 bezeichnet den Zulassungssteuerparameter für nicht adaptive elastische Ströme. Jeder Zulassungssteuerparameter steht für die maximale Anzahl zulässiger Ströme der entsprechenden elastischen Verkehrsklasse. Auf die Zulassungssteuerparameter wird ferner als Trennungsparameter Bezug genommen, da, solange die maximale Anzahl gleichzeitiger elastischer Ströme einer bestimmten Klasse auf der Verbindung anwesend sind, neue elastische Ströme abgewiesen werden; eine Form von Trennung.Registration control parameters, one for each elastic traffic class present in the system, are further introduced into the new Elastic POL strategy. In this particular example, N EL2 designates the admittance control parameter for adaptive elastic currents, and N EL3 designates the admittance control parameter for non-adaptive elastic currents. Each admission control parameter represents the maximum number of permissible flows of the corresponding elastic traffic class. The admission control parameters are further referred to as separation parameters, as long as the maximum number of simultaneous elastic flows of a particular class are present on the connection, new elastic flows are rejected; a form of separation.
Unter
der betrachteten Elastisch-POL-Strategie ist die Anzahl (n1, n2, n3)
laufender Ströme
auf der Verbindung folgenden Auflagen unterworfen:
In (1) werden die elastischen Ströme von starren Strömen geschützt. In (2–4) wird die maximale Anzahl elastischer Ströme durch drei Auflagen begrenzt. Der Ausdruck (2) schützt starre Ströme vor elastischen Strömen, während (3–4) die laufenden elastischen Ströme vor ankommenden elastischen Strömen schützen. Die neue Elastisch-POL-Strategie wird durch die Aufteilung der Verbindungskapazität, die durch CCOM spezifiziert ist, und die Zulassungssteuerparameter NEL2, NEL3 völlig bestimmt. Auf diese Parameter wird als die Ausgangsparameter des Systems Bezug genommen. Die Leistung der Elastisch-POL-Strategie kann durch die Ausgangsparameter abgestimmt werden, und es wurde insbesondere realisiert, dass das Festlegen der Ausgangsparameter CCOM, NEL2 und NEL3 ein Abstimmen des Durchsatz-Blockierungs-Kompromisses für die elastischen Verkehrsklassen zulässt.In (1) the elastic currents are protected by rigid currents. In (2-4), the maximum number of elastic currents is limited by three constraints. The expression (2) protects rigid flows from elastic currents, while (3-4) protects the running elastic flows from incoming elastic currents. The new elastic POL strategy is completely determined by the sharing of the link capacity specified by C COM and the admission control parameters N EL2 , N EL3 . On these parameters is called the off reference to the system parameters. The performance of the elastic POL strategy may be tuned by the output parameters and, in particular, it has been realized that setting the output parameters C COM , N EL2 and N EL3 allows tuning of the throughput blocking tradeoff for the elastic traffic classes.
In Bezug auf den Durchsatz-Blockierungs-Kompromiss für einen elastischen Verkehr ist die Erfindung allgemein zu dem Vorsehen einer hohen Nutzung der Verbindungsbandbreite hin unter einer oder mehreren Verbindungsniveauauflagen, die mit mindestens entweder einer elastischen Durchgangswahrscheinlichkeit oder einer Elastisch-Blockierungswahrscheinlichkeit zusammenhängen, gerichtet.In Terms of throughput blocking compromise for one elastic traffic, the invention is general to the provision a high use of the connection bandwidth out under one or multiple link level constraints that comply with at least either an elastic probability of passage or an elastic blocking probability related, directed.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zielt der Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Verbindungskapazität auf ein Festlegen der Ausgangsparameter der Elastisch-POL-Strategie auf eine solche Weise ab, um Verbindungsblockierungswahrscheinlichkeiten B2 und B3 für elastische Ströme, während man fähig ist, eine Blockierungswahrscheinlichkeitsauflage (GoS) für die starren Ströme sowie Mindestdurchsatzauflagen für die elastischen Ströme zu berücksichtigen, zu minimieren. Die Durchsatzauflagen für die elastischen Ströme sind eingeführt, da erkannt wurde, dass es einen minimalen akzeptablen Durchsatz, unter dem die Benutzer keinen wirklichen positiven Nutzen ziehen, gibt.According to a preferred embodiment of the invention, the algorithm of sharing the connection capacity aims at setting the output parameters of the elastic POL strategy in such a way as to allow connection jamming probabilities B 2 and B 3 for elastic flows while being able to provide a jam probability constraint (FIG. GoS) for the rigid flows as well as minimum throughput requirements for the elastic currents to minimize. Flow rates for the elastic flows have been introduced because it has been recognized that there is a minimum acceptable throughput below which users will not really benefit.
Die starre Verkehrsklasse ist daher mit einer maximalen akzeptierten Verbindungsblockierungswahrscheinlichkeit B1 max verbunden, und die elastische adaptive und die elastische nicht adaptive Verkehrsklasse sind mit jeweiligen minimalen akzeptierten Durchsätzen θ ~min und θ ^min verbunden. Die Durchsatzauflagen sind vorzugsweise als Auflagen hinsichtlich der Wahrscheinlichkeit, dass der von einem Benutzer wahrgenommene Durchsatz während einer Übertragung einer bestimmten Menge an Daten unter einen gegebenen Schwellenwert fällt, gebildet. Ein solches Leistungsmaß ist für den Benutzer leichter zu verifizieren, als die traditionellen Fairnesskriterien, die in Bezugnahmen [1–3] erörtert sind.The rigid traffic class is therefore associated with a maximum accepted link blocking probability B 1 max , and the elastic adaptive and elastic non-adaptive traffic classes are associated with respective minimum accepted throughputs θ ~ min and θ ^ min . The throughput pads are preferably provided as constraints on the likelihood that the throughput perceived by a user will fall below a given threshold during transmission of a particular amount of data. Such a measure of performance is easier for the user to verify than the traditional fairness criteria discussed in References [1-3].
Obwohl die Blockierungswahrscheinlichkeiten für einen elastischen Verkehr minimiert werden, ist es nichtsdestoweniger normalerweise ratsam, obwohl nicht notwendig, eine Schlimmster-Fall-Garantie des Verbindungsblockierens für einen elastischen Verkehr zu haben und ferner die zwei elastischen Verkehrsklassen mit maximalen zulässigen Blockierungswahrscheinlichkeiten B2 max und B3 max zu verbinden.Nevertheless, although the likelihood of likelihood of elastic traffic being minimized, it is normally advisable, though not necessary, to have a worst case guarantee of connection blocking for elastic traffic and further the two elastic traffic classes with maximum allowable blocking probabilities B 2 max and B 3 max connect.
Bei diesem Fall sind die Verkehrseingangsparameter des Systems der Satz von Ankunftsraten (λ1, λ2, λ3) und Abgangsraten (μ1, μ2, μ3), die aus dem Netzwerk erhalten werden, die Bandbreiten (b1, b2, b3), die Erfordernisse einer minimalen elastischen Bandbreite (b2 min, b3 min), die Blockierungswahrscheinlichkeitsauflagen (B1 max oder der ganze Satz von B1 max, B2 max und B3 max) und die elastischen Durchsatzauflagen (θ ~min und θ ^min). Die Abgangsrate für eine nicht adaptive Klasse kann unter der Annahme, dass die Bandbreite der nicht adaptiven Ströme b3 gleicht, geschätzt werden.In this case, the traffic input parameters of the system are the set of arrival rates (λ 1 , λ 2 , λ 3 ) and outbound rates (μ 1 , μ 2 , μ 3 ) obtained from the network, the bandwidths (b 1 , b 2 , b 3 ), the requirements of a minimum elastic band width (b 2 min , b 3 min ), the blocking probability constraints (B 1 max or the whole set of B 1 max , B 2 max and B 3 max ) and the elastic flow rate constraints (θ ~ min and θ ^ min ). The rate of departure for a non-adaptive class may be estimated assuming that the bandwidth of the non-adaptive streams is equal to b 3 .
Die Parameter und die Leistungsmaße, die mit der starren Verkehrsklasse und den zwei elastischen Verkehrsklassen verbunden sind, sind in folgender Tabelle I zusammengefasst.The Parameters and performance measures, those with the rigid traffic class and the two elastic traffic classes are summarized in Table I below.
Tabelle I Table I
Das
Problem eines Bestimmens der Ausgangsparameter der Elastisch-POL-Strategie
unter Blockierungs- und Durchsatzauflagen ist im Folgenden unter
Bezugnahme auf
Bei
Schritt
Wir müssen als Nächstes eine maximale Anzahl elastischer Ströme (NEL2, NEL3), die zur gleichen Zeit, wie die erforderlichen Durchsatz- und Blockierungsanforderungen eingehalten werden, in dem System gleichzeitig anwesend sein können, bestimmen. Es ist intuitiv klar, dass, wenn die maximale Anzahl NEL2 adaptiver elastischer Ströme gesteigert wird, sich die Blockierungswahrscheinlichkeit B2 adaptiver elastischer Ströme reduziert und sich der Durchsatz ebenso reduziert. Ein Ändern von NEL2 wirkt ungünstigerweise auf sowohl die Blockierungswahrscheinlichkeit B3 als auch einen Durchsatz von nicht adaptiven elastischen Strömen ein und umgekehrt.We must next determine a maximum number of elastic flows (N EL2 , N EL3 ) that can be present in the system at the same time as the required throughput and blocking requirements are met. It is intuitively clear that as the maximum number N EL2 of adaptive elastic currents is increased, the blocking probability B 2 of adaptive elastic currents is reduced and the throughput is also reduced. Changing N EL2 adversely affects both the blocking probability B 3 and a throughput of non-adaptive elastic currents, and vice versa.
Bei
diesem besonderen Ausführungsbeispiel
zielt der Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Verbindungskapazität auf ein
Minimieren der Blockierungswahrscheinlichkeiten der elastischen
Verkehrsklassen unter Durchsatz-Schwellenwertauflagen
ab. Um dies zu erreichen, schlägt
die Erfindung eine iterative Prozedur, die durch Schritte
Die
Schritte
Die Trennungsparameter müssen im Allgemeinen verringert werden, um die Durchsatzauflagen einzuhalten. Da das Ziel darin besteht, die Elastisch-Blockierungswahrscheinlichkeiten zu minimieren, und da es ratsam ist, eine Schlimmster-Fall- Garantie der Blockierungswahrscheinlichkeiten für einen elastischen Verkehr zu haben, müssen andererseits die Trennungsparameter zur gleichen Zeit so groß wie möglich und mindestens groß genug sein, um die Schlimmster-Fall-Blockierungsauflagen einzuhalten. Abhängig von den Modellparametern und den gegebenen Schranken kann es der Fall sein, dass alle Auflagen nicht zur gleichen Zeit befriedigt werden können, was bedeutet, dass die Verbindung in Bezug auf die GoS-Anforderungen überlastet ist.The Separation parameters must generally be reduced to meet the throughput requirements. Since the goal is to use the elastic blocking probabilities and, as it is advisable, a worst-case guarantee of blocking probabilities for one to have elastic traffic on the other hand, the separation parameters at the same time as large as possible and at least big enough be the worst case blocking constraints observed. Dependent from model parameters and given barriers it can be Be the case that all requirements are not satisfied at the same time can be which means that the connection is overloaded in terms of GoS requirements.
Die Steuereinheit ist vorzugsweise, obwohl nicht notwendigerweise, als eine Software, die in einem Computersystem läuft, realisiert. Die Software kann in beinahe jedem Typ einer Computersprache, wie C, C++, Java oder selbst spezialisierten proprietären Sprachen geschrieben sein. Der Verbindungskapazitätsalgorithmus ist tatsächlich in einem Softwareprogramm abgebildet, das, wenn in dem Computersystem ausgeführt, ansprechend auf geeignete Verkehrseingangsparameter, die von dem Netzwerk und den UNCs durch herkömmliche Mittel empfangen werden, einen Satz von Ausgangssteuerparametern C_ELA, C_COM, N_ELA, N_COM erzeugt.The Control unit is preferably, although not necessarily, as a software that runs in a computer system realized. The software can work in almost any type of computer language, such as C, C ++, Java or even specialized proprietary languages. The connection capacity algorithm is actually mapped in a software program that, when in the computer system executed, appealing to appropriate traffic input parameters from the network and the UNCs by conventional Means are received, a set of output control parameters C_ELA, C_COM, N_ELA, N_COM generated.
Die
Parameter N_ELA, N_COM stellen die Trennungsparameter für jeweils
einen starren Verkehr und einen elastischen Verkehr dar. Bei dem
Beispiel von
Die
Parameter C_ELA, C_COM werden von der Steuereinheit
Analyse von Durchsatz- und Blockierungswahrscheinlichkeitsmaßen elastischer StrömeAnalysis of throughput and blocking probability measures more elastic streams
Die
Durchsatzauflagen, die bei dem Bewertungsschritt
Benutzer
ziehen jedoch häufig
informativere Durchsatzauflagen vor, und eine alternative Auflage
kann erfordern, dass der Durchsatz adaptiver und nicht adaptiver
Ströme
unabhängig
von den zugehörigen Dienstanforderungen
(x) oder Haltezeiten (t) jeweils mit vorbestimmten Wahrscheinlichkeiten
(1 – ε2)
und (1 – ε3)
größer als θ ~min und θ ^min ist:
Die
Schlimmster-Fall-Auflagen der Elastisch-Blockierungswahrscheinlichkeiten können einfach
als
Um
die Elastisch-Durchsatzmaße
(Schritt
Es
ist leicht, zu realisieren, dass die Erzeugermatrix Q eine schöne Struktur
hat, da lediglich Übergänge zwischen „Nachbarzuständen" in dem folgenden
Sinn zulässig
sind. qij soll die Übergangsrate von einem Zustand
i zu einem Zustand j bezeichnen. Unter Berücksichtigung der Auflagen (1–4) hinsichtlich
der Anzahl von Strömen
in dem System, die durch die Elastisch-POL-Strategie definiert werden,
sind dann die Nicht-null-Übergangsraten
zwischen den Zuständen
Für erläuternde
Zwecke betrachten wir ein kleines System mit einer starren Klasse,
einer adaptiven elastischen Klasse und einer nicht adaptiven elastischen
Klasse, bei dem die Verbindungskapazität C = 7 ist. Für eine Einfachheit
sei eine Aufteilung der Verbindungskapazität angenommen, derart, dass
n1 = 1 fest gehalten wird, das heißt, die
verfügbare
Bandbreite für
elastische Ströme
ist 6 Bandbreiteneinheiten. Ferner sind b1 =
1, b2 = 3 und b3 =
2. Die elastischen Ströme
sind durch ihre minimalen akzeptierten Bandbreiten, die hier auf
b2 min = 1,8 und
b3 min = 0,8 festgelegt
sind, gekennzeichnet. Ein Festlegen der Trennungsparameter auf NEL2 = 2 und NEL3 =
3 verursacht 12 durchführbare
Zustände,
wie in dem Markov-Kettenzustandsraumdiagramm
von
Unterschiedliche numerische Lösungen können verwendet sein, um die stationäre Leistungsverteilung einer sogenannten multidimensionalen Markov-Kette zu erhalten. Direkte Verfahren, wie das Gaußsche Eliminationsverfahren, rechnen die Lösung in einer festen Anzahl von Operationen aus. Wenn die Größe des Zustandsraums für praktisch interessante Fälle, das heißt große Zustandsräume in der Größenordnung von 104 oder größer, betrachtet werden, ist jedoch die rechnerische Komplexität der direkten Verfahren üblicherweise inakzeptabel. Ein iteratives Verfahren, wie das hier angewandte Bikonjugierten-Gradienten-Verfahren, ist daher viel durchführbarer für die stationärer-Zustand-Analyse. Das Bikonjugierten-Gradienten-Verfahren ist ferner in der Bezugnahme [9] detailliert dargestellt.Different numerical solutions can be used to obtain the steady-state power distribution of a so-called multidimensional Markov chain. Direct methods, such as the Gaussian elimination method, calculate the solution in a fixed number of operations. However, considering the size of the state space for practically interesting cases, that is, large state spaces on the order of 10 4 or larger, the computational complexity of the direct methods is usually unacceptable. An iterative procedure, such as the Biconjugated Gradient method used here, is therefore much more feasible for steady state analysis. The Biconjugated Gradient Method is further detailed in Reference [9].
Die Rechenzeit eines iterativen Verfahrens hängt von Faktoren wie der Geschwindigkeit einer Konvergenz und der Komplexität jedes Iterationsschritts ab. Die Rechenzeit hängt ferner äußerst von der anfänglichen Schätzung ab. Eine gute anfängliche Schätzung wird die Gesamtrechenzeit wesentlich verringern. Aus diesem Grund wird gemäß der Erfindung ein heuristisches direktes Verfahren zum Berechnen einer ziemlich nahen anfänglichen Schätzung, die bei dem iterativen Verfahren anzuwenden ist, angewandt. Manche spezielle multidimensionale Markov-Ketten zeigen eine sogenannte Produktformlösung, was bedeutet, dass die stationärer- Zustand-Wahrscheinlichkeit eines Zustands (i, j) in einer Produktform als f(i)·g(j) statt h(i, j) effizient bestimmt werden kann. Aufgrund der gelegentlichen Verringerung der Bandbreite (und einer entsprechenden Abgangsrate) der nicht adaptiven elastischen Ströme zeigt ungünstigerweise die CTMC des untersuchten Systems die schönen Eigenschaften einer Umkehrbarkeit und einer Produktformlösung nicht, die vorgeschlagene anfängliche Schätzung, die für die folgende iterative numerische Prozedur verwendet wird, wird jedoch berechnet, als ob die Markov-Kette eine Produktform zeigte. Mit anderen Worten wird die anfängliche Form der stationären Leistungsverteilung einer Markov-Kette, die ein Verkehrssystem, das einen nicht adaptiven elastischen Verkehr umfasst, beschreibt, basierend auf Markov-Kettenproduktformberechnungen bestimmt und bei einem iterativen stationärer-Zustand-Analyse-Verfahren angewandt.The Calculation time of an iterative procedure depends on factors such as speed a convergence and the complexity of each iteration step from. The computing time hangs furthermore extremely of the initial one estimate from. A good initial estimate will significantly reduce overall computing time. For this reason is according to the invention a heuristic direct method of calculating a fairly close one initial Estimate, used in the iterative procedure. Some special multidimensional Markov chains show a so-called Product form solution which means that the steady-state probability of a state (i, j) in a product form as f (i) · g (j) h (i, j) can be efficiently determined. Due to the occasional Reduction in bandwidth (and a corresponding drop-off rate) of the non-adaptive elastic currents shows unfavorably the CTMC of the studied system have the nice properties of reversibility and a product form solution not, the proposed initial Estimate, the for the following iterative numeric procedure is used however, calculated as if the Markov chain showed a product form. In other words, the initial one Form of stationary Power distribution of a Markov chain, which is a transport system, which comprises non-adaptive elastic traffic, describes based on Markov chain product shape calculations determined and in an iterative stationary state analysis method applied.
Die
Tatsache, dass lediglich nicht adaptive elastische Ströme die Umkehrbarkeit
stören,
wird genutzt, und die Markov-Kette, die die Anzahl starrer und adaptiver
elastischer Ströme
in dem System beschreibt, ist umkehrbar, und p(n1,
n2) = p(n1, n2, i), ∀(n1, n2)∈ S wird
aus
sMit anderen Worten gruppieren wir Zustände mit gemeinsamen Parametern ni, n2, wobei ihre Wahrscheinlichkeiten summiert werden, um eine neue 2-dimensionale Markov-Kette zu erhalten. Die erhaltene 2-dimensionale Markov-Kette zeigt eine Produktform, und ihre stationäre Leistungsverteilung wird unter Verwendung von Gleichungen (13–15) berechnet. Wir „nutzen gemeinsam" als Nächstes die Wahrscheinlichkeit der Zustandsgruppen zwischen den individuellen Zuständen, die eine Zustandsgruppe definieren, unter Verwendung von Gleichungen (16–18).In other words, we group states with common parameters n i , n 2 , summing their probabilities to obtain a new 2-dimensional Markov chain. The obtained 2-Dimensional Markov chain shows a product form, and its steady-state power distribution is calculated using Equations (13-15). We next "share" the probability of the state groups between the individual states that define a state group using equations (16-18).
Die stationäre Leistungsverteilung von anderen Verkehrsklassen als der nicht adaptiven Verkehrsklasse wird berechnet, als gäbe es keinen nicht adaptiven Verkehr in dem System, und Zustandswahrscheinlichkeiten werden dann unter der Annahme eines Gleichgewichts zwischen einem eingehenden und einem ausgehenden Verkehr einer der anderen Verkehrsklassen und der nicht adaptiven elastischen Verkehrsklasse berechnet. Bei dem vorliegenden Beispiel wird die stationäre Leistungsverteilung der starren Verkehrsklasse und der adaptiven elastischen Verkehrsklasse berechnet, als gäbe es keinen nicht adaptiven elastischen Verkehr in dem System, und Zustandswahrscheinlichkeiten werden unter der Annahme, dass der eingehende und der ausgehende adaptive und nicht adaptive elastische Verkehr im Gleichgewicht sind, bestimmt. Es sollte jedoch verständlich sein, dass Gleichungen (13–18) an eine Vielfalt von Anwendungen, beispielsweise Verkehrssysteme mit mehreren starren Verkehrsklassen, jedoch lediglich einer einzelnen elastischen Verkehrsklasse, angepasst werden können.The stationary Power distribution of traffic classes other than non-adaptive Traffic class is calculated as if there were no non-adaptive Traffic in the system, and state probabilities then become assuming a balance between an incoming and one outgoing traffic of one of the other traffic classes and the non-adaptive elastic traffic class. at In the present example, the steady state power distribution of rigid traffic class and the adaptive elastic traffic class calculated as if there is no non-adaptive elastic traffic in the system, and State probabilities are assumed under the assumption that the incoming and outgoing adaptive and non-adaptive elastic Traffic is in balance, determined. It should, however, be understandable that equations (13-18) to a variety of applications, such as transport systems with several rigid traffic classes, but only a single one elastic traffic class, can be adjusted.
Es sollte ferner verständlich sein, dass die vorhergehende Prozedur zum Berechnen einer anfänglichen Annäherung einer stationären Leistungsverteilung allgemein auf eine beliebige multidimensionale Markov-Kette anwendbar ist und an unterschiedliche Anwendungen angepasst werden kann.It should also be understood be that the previous procedure to calculate an initial approach a stationary one Power distribution generally on any multidimensional Markov chain is applicable and adapted to different applications can be.
Die erhaltene anfängliche Annäherung der stationären Leistungsverteilung wird als eine gute anfängliche Schätzung für ein iteratives Verfahren, wie das Bikonjugierten-Gradienten-basierte Verfahren, verwendet, was die anfängliche Schätzung schrittweise zu einer geeigneten Genauigkeit verbessert.The obtained initial approach the stationary one Power distribution is considered a good initial estimate for an iterative process, like the biconjugated gradient-based Procedure, which gradually used the initial estimate to one improved accuracy.
Basierend auf der stationären Leistungsverteilung der CTMC können die Verbindungsblockierungswahrscheinlichkeiten als berechnet werden.Based on the steady state power distribution of the CTMC, the connection blocking probabilities may be considered be calculated.
Die Berechnung des Durchschnittsdurchsatzes der adaptiven und nicht adaptiven elastischen Ströme ist ebenfalls ziemlich simpel, wenn die stationäre Leistungsverteilung der CTMC einmal bestimmt ist: The calculation of the average throughput of the adaptive and non-adaptive elastic currents is also quite simple once the steady state power distribution of the CTMC is determined:
Die Blockierungswahrscheinlichkeitsauflagen in (5) und (8) sowie die Durchschnittsdurchsatzauflagen in (6) können daher bewertet werden.The Blocking probability requirements in (5) and (8) as well as the Average throughput requirements in (6) can therefore be assessed.
Es
ist ungünstigerweise
viel schwerer, die Durchsatz-Schwellenwertauflagen
in (7) zu überprüfen, da weder
die Verteilung noch die größeren Momente
von θ ~t und θ ^x basierend
auf der stationären
Leistungsverteilung der im Vorhergehenden untersuchten Markov-Kette
analysiert werden können.
Ein neuer Analyseansatz wird daher angewandt. Die Durchsatz-Schwellenwertauflage
hinsichtlich adaptiver elastischer Ströme kann basierend auf der Verteilung
von θ ~t überprüft werden,
und die Durchsatz-Schwellenwertauflage hinsichtlich nicht adaptiver
elastischer Ströme
kann basierend auf der Verteilung von Tx überprüft werden,
da
Da es rechnerisch zu schwer ist, die Verteilung von Tx und θ ~t für realistische Modelle zu bewerten, es jedoch wirksame numerische Verfahren, um ihre Momente zu erhalten, gibt, überprüfen wir die Durchsatz-Schwellenwertauflage durch Anwenden eines Moment-basierten Verteilungsschätzungsverfahrens, wie in der Bezugnahme [10] offenbart ist und in folgender Tabelle II zusammengefasst ist. In der Tabelle II bezeichnet μn das n-te Moment der Zufallsvariable X, und die Formeln stellen eine obere und eine untere Schranke hinsichtlich der Verteilung von X dar. Die Tabelle II ist für jede nicht negative Zufallsvariable gültig, das heißt, wir nutzen die Tatsache nicht, dass Tx und θ ~t in unserem System nach oben eingeschränkt sind. Tabelle II Since it is computationally too difficult to evaluate the distribution of T x and θ ~ t for realistic models, but there are effective numerical methods to obtain their moments, we check the throughput threshold constraint by applying a moment-based distribution estimation method, as disclosed in reference [10] and summarized in the following Table II. In Table II, μ n denotes the n-th moment of the random variable X, and the formulas represent an upper and lower bound on the distribution of X. Table II is valid for every non-negative random variable, that is, we use the It is not a fact that T x and θ ~ t in our system are limited upwards. Table II
Das
Verfahren, um die Momente von Tx und θ ~t zu bewerten, beruht auf einem Markieren
eines elastischen Stroms, der bei dem System ankommt, und einem
gründlichen
Studieren der möglichen Übergänge ab dem
Augenblick, in dem dieser markierte Strom in das System eintritt,
bis dieser das System verlässt.
Das Systemverhalten während
des Diensts des markierten Stroms kann durch eine etwas modifizierte
Markov-Kette beschrieben
werden. Um θ ~t zu analysieren, wird ein markierter
adaptiver elastischer Strom betrachtet, während, um Tx zu
analysieren, ein markierter nicht adaptiver elastischer Strom betrachtet
wird. Das modifizierte System, das verwendet wird, um θ ~t (oder
Tx) zu bewerten, hat die folgenden Eigenschaften:
Da
angenommen wird, dass mindestens der markierte elastische Strom
in dem System anwesend ist, schließen wir Zustände, bei
denen n2 = 0 (oder n3 =
0) ist, aus.The method to evaluate the moments of T x and θ ~ t is based on marking an elastic current arriving at the system and thoroughly studying the possible transitions from the moment this marked current enters the system until he leaves the system. The system behavior during the service of the marked stream can be described by a slightly modified Markov chain. In order to analyze θ ~ t , a marked adaptive elastic current is considered while, to analyze T x , a marked non-adaptive elastic current is considered. The modified system used to evaluate θ ~ t (or T x ) has the following properties:
Since it is assumed that at least the marked elastic current is present in the system, we exclude states where n 2 = 0 (or n 3 = 0).
Mit jedem Zustand des Zustandsraums gibt es eine zugehörige Eintrittswahrscheinlichkeit, die die Wahrscheinlichkeit des Ereignisses, dass die modifizierte CTMC ab diesem Zustand beginnt, ist. Wenn der markierte elastische Strom das System in einem Zustand (n1, n2, n3) findet, wird dieser das System in einen Zustand (n1, n2 + 1, n3) (oder einen Zustand (n1, n2, n3 – 1)) bringen, außer es kommt vor, dass der Zustand (n1, n2, n3) ein Blockierungszustand des markierten Stroms ist.With each state of the state space, there is an associated probability of occurrence that is the probability of the event that the modified CTMC begins from that state. When the marked elastic current finds the system in a state (n 1 , n 2 , n 3 ), the system becomes a state (n 1 , n 2 + 1, n 3 ) (or a state (n 1 , n 3 ) 2 , n 3 - 1)), except that it happens that the state (n 1 , n 2 , n 3 ) is a blocking state of the marked current.
{Z(t),
t ≥ 0} sei
die modifizierte CTMC unter der Annahme, dass der markierte elastische
Strom das System über
den endlichen Zustandsraum F mit einem Erzeuger B hinaus nie verlässt. F kann
als
In
der Tat ist F = S\S0, wobei S0 die
Zustände
in S sind, wobei n2 = 0 (oder n3 =
0) ist. Die Zustandsübergangsraten
in B hängen
mit den geeigneten Raten in Q eng zusammen:
Die anfängliche Wahrscheinlichkeit der modifizierten Markov-Kette p+(n1, n2, n3) wird durch Betrachten des Systemzustands sofort erhalten, nachdem sich der markierte Strom dem System in einem stationären Zustand anschließt. Dies bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit, dass das System nach der Ankunft des markierten Stroms in dem Zustand (n1, n2, n3) ist, proportional zu der Stationärer-Zustand-Wahrscheinlichkeit des Zustands (n1, n2 – 1, n3) (oder (n1, n2, n3 – 1)) ist. Folglich ist: The initial probability of the modified Markov-chain p + (n 1, n 2, n 3) is obtained immediately by viewing the system state after the labeled flow connecting the system in a stationary state. This means that the probability that the system will be in the state (n 1 , n 2 , n 3 ) after the arrival of the marked current is proportional to the steady-state probability of the state (n 1 , n 2 -1, n 3 ) (or (n 1 , n 2 , n 3 - 1)). Consequently:
Um die Momente von θ ~t zu erhalten, wird ein Markov-Belohnungsmodell gemäß der Bezugnahme [11] über {Z(t), t ≥ 0} definiert. θ ~t ist eine Zufallsvariable, die von der Zufallsankunft und dem Zufallsabgang der starren, adaptiven und nicht adaptiven elastischen Ströme, wie durch B beschrieben ist, abhängt. Die Belohnungsrate, die mit den Zuständen der modifizierten Markov-Kette verbunden ist, stellt die Bandbreite der markierten adaptiven elastischen Ströme in jenem Zustand dar. ti sei die Belohnungsrate (die Bandbreite des markierten adaptiven elastischen Stroms) in dem Zustand i und T die diagonale Matrix, die aus ti Einträgen zusammengesetzt ist. ti = r2(i)·b2, wobei r2(i) die Bandbreitenkomprimierung in dem Zustand i ist. Auf diese Weise sind die Dynamiken der Anzahl von Strömen in dem System während des Diensts des markierten Stroms durch die modifizierte Markov-Kette beschrieben, und die augenblickliche Bandbreite des markierten Stroms ist durch die augenblickliche Belohnungsrate beschrieben. Wenn es mehr Ströme in dem System gibt, reduziert sich die Bandbreite des markierten Stroms zu b2 min hin, und wenn es weniger Ströme gibt, steigert sich diese zu b2 hin. Die Erzeugermatrix B und die Belohnungsmatrix T definieren das Markov-Belohnungsmodell, das t·θ ~t Mengen einer Belohnung in dem Intervall (0, t) ansammelt. Dies bedeutet, dass die Belohnung, die in dem Intervall (0, t) angesammelt wird, die Menge an Daten, die durch den markierten Strom in diesem Intervall gesendet werden, darstellt und θ ~t die Menge an gesendeten Daten/t ist.To obtain the moments of θ ~ t , a Markov reward model according to reference [11] is defined about {Z (t), t ≥ 0}. θ ~ t is a random variable that depends on the random arrival and random departure of the rigid, adaptive and non-adaptive elastic streams as described by B. The reward rate associated with the states of the modified Markov chain represents the bandwidth of the labeled adaptive elastic currents in that state. Let t i be the reward rate (the bandwidth of the labeled adaptive elastic current) in state i and T the diagonal Matrix composed of t i entries. t i = r 2 (i) * b 2 , where r 2 (i) is the bandwidth compression in state i. In this way, the dynamics of the number of streams in the system during the service of the marked stream are described by the modified Markov chain, and the instantaneous bandwidth of the marked stream is described by the instantaneous reward rate. If there are more currents in the system, the bandwidth of the marked current decreases to b 2 min , and if there are fewer currents it increases to b 2 . The generator matrix B and the reward matrix T define the Markov reward model that accumulates t · θ · t sets of reward in the interval (0, t). This means that the reward accumulated in the interval (0, t) represents the amount of data sent by the marked stream in this interval and θ ~ t is the amount of data sent / t.
Tx ist die Zufallsmenge einer Zeit, die gebraucht wird, um x Einheiten von Daten durch den markierten Strom zu senden. Durch Definieren eines Markov-Belohnungsmodells wie im Vorhergehenden stellt die Belohnung, die in dem Intervall (0, t) angesammelt wird, die Zufallsmenge an Daten, die durch den markierten Strom gesendet werden, dar, und Tx ist daher die Zeit, die gebraucht wird, um x Mengen einer Belohnung anzusammeln. Auf diese Maßnahme wird gewöhnlich als Beendigungszeit Bezug genommen.T x is the random amount of time needed to send x units of data through the marked stream. By defining a Markov reward model as above, the reward accumulated in the interval (0, t) represents the random amount of data sent by the marked stream, and T x is therefore the time spent is to accumulate x amounts of a reward. This measure is commonly referred to as completion time.
Anhand der anfänglichen Wahrscheinlichkeitsverteilung p2+(n1, n2, n3) und p3+(n1, n2, n3), der Erzeugermatrix B und der Belohnungsmatrix T wird das numerische Analyseverfahren, das in der Bezugnahme [11] vorgeschlagen ist, angewandt, um die Momente von θ ~t und Tx zu bewerten. Dieses numerische Verfahren ist für Markov-Belohnungsmodelle mit großen Zustandsräumen (–106 Zuständen) anwendbar.From the initial probability distribution p 2+ (n 1 , n 2 , n 3 ) and p 3+ (n 1 , n 2 , n 3 ), the generator matrix B and the reward matrix T, the numerical analysis method described in reference [11 ], applied to evaluate the moments of θ ~ t and T x . This numerical method is applicable to Markov reward models with large state spaces (-10 6 states).
Numerische Beispiele der Anwendung des Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der VerbindungskapazitätNumerical examples of the application of the Algorithm of sharing the connection capacity
Als
ein Beispiel betrachten wir eine Sendungsverbindung einer Kapazität C = 100
Mbps, die drei unterschiedliche Dienstklassen unterstützt: eine
starre, eine adaptiv elastische und eine nicht adaptiv elastische Dienstklasse.
Die Parameter, die als Netzwerkverkehrseingaben gegeben sind und
durch den Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Verbindung bestimmt
sind, dieses Systems sind wie folgt:
CCOM =
20 Mbps, CELA = 80 Mbps;
b1 =
1 Mbps, b2 = 5 Mbps, b3 =
3 Mbps;
λ1 = λ3 = 12 1/min;
μ1 = μ2 = μ3 =
1 1/min;
r2 min =
0,05, r3 min = 0,001;
NCOM = 20, NEL2 =
20, NEL3 = 20.As an example, consider a broadcast connection of capacity C = 100 Mbps that supports three different service classes: a rigid, an adaptive elastic, and a non-adaptive elastic service class. The parameters given as network traffic inputs and determined by the shared benefit algorithm of this system are as follows:
C COM = 20 Mbps, C ELA = 80 Mbps;
b 1 = 1 Mbps, b 2 = 5 Mbps, b 3 = 3 Mbps;
λ 1 = λ 3 = 12 1 / min;
μ 1 = μ 2 = μ 3 = 1 1 / min;
r 2 min = 0.05, r 3 min = 0.001;
N COM = 20, N EL2 = 20, N EL3 = 20.
Die Wirkung der Ankunftsrate λ2 der adaptiven elastischen Ströme auf die entsprechende Blockierungswahrscheinlichkeit für eine Anzahl von Werten eines minimalen akzeptierten Durchsatzes ist in folgender Tabelle III veranschaulicht.The effect of the arrival rate λ 2 of the adaptive elastic currents on the corresponding blocking probability for a number of values of minimum accepted throughput is illustrated in the following Table III.
Tabelle III Table III
Während dem minimalen akzeptierten Durchsatz θ ~min für den adaptiven elastischen Verkehr größere und größere Werte zugeordnet werden, reduziert sich die Wahrscheinlichkeit, dass ein adaptiver elastischer Strom diesen Durchsatz erhält. Aus der Steigerung der Ankunftsrate der adaptiven elastischen Ströme ergeben sich mehr adaptive elastische Ströme in dem System, und der Durchsatz reduziert sich daher zusammen mit der Wahrscheinlichkeit, dass die adaptiven elastischen Ströme die erforderliche Bandbreite erhalten.As the minimum accepted throughput θ ~ min for the adaptive elastic traffic is assigned larger and larger values, the likelihood that an adaptive elastic current will receive this throughput is reduced. Increasing the arrival rate of the adaptive elastic currents results in more adaptive elastic currents in the system, and therefore the throughput is reduced along with the likelihood that the adaptive elastic currents will receive the required bandwidth.
Die
Wirkung der Ankunftsrate λ3 der nicht adaptiven elastischen Ströme auf die
entsprechende Blockierungswahrscheinlichkeit für eine Anzahl von Werten eines
minimalen akzeptierten Durchsatzes ist in folgender Tabelle IV veranschaulicht.
Bei diesem Fall sind die Systemparameter:
C = 250 Mbps;
CCOM = 50 Mbps, CELA =
200 Mbps;
b1 = 1 Mbps, b2 =
3 Mbps, b3 = 5 Mbps;
λ1 =
40 1/min, λ2 = 25 1/min;
μ1 = μ2 = μ3 =
1 1/min;
r2 min =
0,4, r3 min = 0,05;
NCOM = 50, NEL2 =
120, NEL3 = 180.The effect of the arrival rate λ 3 of the non-adaptive elastic currents on the corresponding blocking probability for a number of values of minimum accepted throughput is illustrated in the following Table IV. In this case, the system parameters are:
C = 250 Mbps;
C COM = 50 Mbps, C ELA = 200 Mbps;
b 1 = 1 Mbps, b 2 = 3 Mbps, b 3 = 5 Mbps;
λ 1 = 40 1 / min, λ 2 = 25 1 / min;
μ 1 = μ 2 = μ 3 = 1 1 / min;
r 2 min = 0.4, r 3 min = 0.05;
N COM = 50, N EL2 = 120, N EL3 = 180.
Es sei bemerkt, dass bei diesem Fall die modifizierte Markov-Kette, die das Systemverhalten während des Diensts eines markierten nicht adaptiven elastischen Stroms beschreibt, 1.116.951 Zustände und 6.627.100 Übergänge hat.It It should be noted that in this case the modified Markov chain, the system behavior during the Service of a marked non-adaptive elastic current, 1,116,951 states and has 6,627,100 transitions.
Tabelle IV Table IV
Ähnlich zu den in der Tabelle III veranschaulichten Wirkungen reduziert sich, während dem minimalen akzeptierten Durchsatz für den nicht adaptiven elastischen Verkehr größere und größere Werte zugeordnet werden, die Wahrscheinlichkeit, dass ein nicht adaptiver elastischer Strom diesen Durchsatz erhält. Aus der Steigerung der Ankunftsrate ergibt sich ferner eine sich reduzierende Wahrscheinlichkeit, dass die nicht adaptiven elastischen Ströme die erforderliche Bandbreite erhalten.Similar to the effects illustrated in Table III are reduced, while the minimum accepted throughput for the non-adaptive elastic Traffic bigger and larger values be assigned the probability that a non-adaptive elastic current receives this throughput. From the increase of Arrival rate, there is also a decreasing probability that the non-adaptive elastic currents have the required bandwidth receive.
Um
einen Eindruck von der Beziehung von Durchschnittsdurchsatz- und
Durchsatz-Schwellenwertauflagen zu bekommen, wird auf
Wir
untersuchen schließlich
ein Beispiel, wie NEL2 und NEL3 auszuwählen sind,
um die erforderlichen QoS-Parameter zu liefern. Es sei angenommen,
dass nach der Aufteilung der Verbindungskapazität und dem Bemessen der starren
Klasse die Systemparameter die folgenden Werte haben:
C = 100
Mbps;
CCOM = 20 Mbps, CELA =
80 Mbps;
b1 = 1 Mbps, b2 =
5 Mbps, b3 = 3 Mbps;
λ1 =
12 1/min, λ2 = 12 1/min, λ3 =
12 1/min;
μ1 = μ2 = μ3 = 1 s (hier als Mittelwerthaltezeit ausgedrückt);
b3 min = 0,1 Mbps; Finally, we examine an example of how to select N EL2 and N EL3 to provide the required QoS parameters. Assume that after splitting the link capacity and dimensioning the rigid class, the system parameters have the following values:
C = 100 Mbps;
C COM = 20 Mbps, C ELA = 80 Mbps;
b 1 = 1 Mbps, b 2 = 5 Mbps, b 3 = 3 Mbps;
λ 1 = 12 1 / min, λ 2 = 12 1 / min, λ 3 = 12 1 / min;
μ 1 = μ 2 = μ 3 = 1 s (expressed here as average holding time);
b 3 min = 0.1 Mbps;
Die Parameter NEL2 und NEL3 müssen derart sein, dass die Elastisch-Blockierungswahrscheinlichkeiten kleiner als 1% sind (B2 < 0,01, B3 < 0,01) und die Durchschnittsdurchsatzparameter E(θ ~) ≥ 4,05 und E(θ ^) ≥ 2,35 einhalten.The parameters N EL2 and N EL3 must be such that the elastic lockup probabilities are less than 1% (B 2 <0.01, B 3 <0.01) and the average flow rate parameters E (θ ~) ≥ 4.05 and E (θ ^) ≥ 2.35.
Der
Satz von Parametern NEL2 und NEL3,
die die QoS-Anforderungen
einhalten, ist in dem grauen Bereich von
Inversion der OptimierungsaufgabeInversion of the optimization task
Die
neue Elastisch-POL-Strategie lässt
eine natürliche
Inversion der Optimierungsaufgabe zu, so dass statt eines Minimierens
von Blockierungswahrscheinlichkeiten für einen elastischen Verkehr
unter Durchsatzauflagen die elastischen Durchsätze unter Blockierungswahrscheinlichkeitsauflagen
maximiert werden. Ähnlich
zu dem in dem Flussdiagramm von
Der Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Verbindungskapazität ist natürlich ungeachtet dessen, ob dieser zum Minimieren eines elastischen Blockierens oder zum Maximieren eines elastischen Durchsatzes angepasst ist, ferner auf lediglich einen elastischen Verkehr anwendbar. In der Abwesenheit eines starren Verkehrs ist beispielsweise CCOM auf null verringert, und der Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Gesamtverbindungskapazität ist auf die mathematischen Formeln zum Bestimmen der Trennungsparameter unter Durchsatz-/Blockierungsauflagen verringert. Bei dem Fall einer einzelnen elastischen Verkehrsklasse ist es ferner notwendig, dass lediglich ein einzelner Trennungsparameter gemäß dem vorhergehenden iterativen Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Verbindung bestimmt wird.Of course, regardless of whether it is adapted to minimize elastic blocking or to maximize elastic throughput, the algorithm of sharing the connection capacity is also applicable to only elastic traffic. For example, in the absence of rigid traffic, C COM is reduced to zero and the algorithm of sharing the total link capacity is reduced to the mathematical formulas for determining the separation parameters under throughput / stall constraints. In the case of a single elastic traffic class, it is further necessary that only a single separation parameter be determined in accordance with the previous iterative algorithm of sharing the connection.
Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Verbindungskapazität – das ATM-Netzwerk-BeispielAlgorithm of the common use of the Connection Capacity - the ATM network example
Obwohl der Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Verbindungskapazität im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf ein IP-Netzwerk, das eine einzelne starre Verkehrsklasse und zwei unterschiedliche elastische Verkehrsklassen trägt, beschrieben wurde, sollte verständlich sein, dass die Erfindung nicht darauf begrenzt ist und dass der Algorithmus auf andere Typen von Netzwerken und andere Verkehrsklassen anwendbar ist. Ein Beispiel des Elastisch-POL-Algorithmus, der bei einem ATM-Netzwerk, das einen Schmalband-CBR-(Constant Bit Rate = konstante Bitrate) Verkehr und einen Breitband-CBR-Verkehr sowie einen ABR-(Available Bit Rate = verfügbare Bitrate) Verkehr trägt, angewandt wird, wird tatsächlich im Folgenden umrissen.Even though the algorithm of the common use of the connection capacity above Reference to an IP network that is a single rigid traffic class and two different elastic traffic classes described was, should be understood be that the invention is not limited thereto and that the Algorithm on other types of networks and other traffic classes is applicable. An example of the elastic POL algorithm used in an ATM network having a narrowband CBR (constant bit rate) Traffic and broadband CBR traffic and an ABR (Available Bit Rate = available Bitrate) carries traffic, is actually applied outlined below.
Bei diesem Beispiel gehören Verbindungen, die bei einer Sendungsverbindung ankommen, allgemein zu einer der folgenden drei Verkehrsklassen:
- Klasse 1 – Schmalband-CBR-Verbindungen, die durch ihre Spitzenbandbreitenanforderung b1, ihre Verbindungsankunftsrate λ1 und ihre Abgangsrate μ1 gekennzeichnet sind.
- Klasse 2 – Breitband-CBR-Verbindungen, die durch ihre Spitzenbandbreitenanforderung b2, ihre Verbindungsankunftsrate λ2 und ihre Abgangsrate μ2 gekennzeichnet sind.
- Klasse 3 – ABR-Verbindungen, die durch ihre Spitzenbandbreitenanforderung b3, ihre Mindestbandbreitenanforderung b3 min, ihre Verbindungsankunftsrate λ3 und ihre ideale Abgangsrate μ3 gekennzeichnet sind. Die ideale Abgangsrate wird erlebt, wenn die Spitzenbandbreite während der gesamten Dauer der Verbindung verfügbar ist.
- Class 1 - narrowband CBR links characterized by their peak bandwidth requirement b 1 , their connection arrival rate λ 1 and their leaving rate μ 1 .
- Class 2 - broadband CBR connections characterized by their peak bandwidth requirement b 2 , their connection arrival rate λ 2 and their leaving rate μ 2 .
- Class 3 - ABR connections characterized by their peak bandwidth requirement b 3 , their minimum bandwidth requirement b 3 min , their connection arrival rate λ 3 and their ideal leaving rate μ 3 . The ideal exit rate is experienced when the peak bandwidth is available throughout the duration of the connection.
Es sei bemerkt, dass den CBR-Klassen die starre Verkehrsklasse des vorhergehenden IP-Netzwerk-Beispiels ähneln kann und dass der ABR-Klasse die nicht adaptive elastische Verkehrsklasse, die im Vorhergehenden in Verbindung mit dem IP-Netzwerk-Beispiel beschrieben wird, ähneln kann. Die Annahmen in dem Modell, das bei dem IP-Netzwerk-Beispiel formuliert ist, sind diesbezüglich bei dem vorliegenden Beispiel gleich anwendbar.It be noted that the CBR classes the rigid traffic class of the previous IP network example and that the ABR class the non-adaptive elastic traffic class, the previous one in connection with the IP network example. The assumptions in the model formulated in the IP Network example are in this regard equally applicable in the present example.
Die
im Vorhergehenden beschriebene Elastisch-POL-Strategie wird auf
die Umgebung eines gemischten CBR-ABR-Verkehrs in dem betrachteten
ATM-Netzwerk angewandt. Dies bedeutet, dass die Verbindungskapazität C in zwei
Teile, einen gemeinsamen Teil CCOM für CBR-Verbindungen
sowie ABR-Verbindungen und einen dedizierten Teil CABR,
der für
die ABR-Verbindungen reserviert ist, aufgeteilt ist, derart, dass
C = CCOM + CABR.
Ein Zulassungssteuerparameter NARR, auf
den ferner als ein Trennungsparameter Bezug genommen wird, ist für die ABR-Verbindungen eingeführt. Unter
der Elastisch-POL-Strategie ist die Anzahl n1,
n2 und n3 laufender
Schmalband-CBR-Verbindungen,
Breitband-CBR-Verbindungen und ABR-Verbindungen auf der Verbindung
den folgenden Auflagen unterworfen:
In (1) werden die ABR-Verbindungen vor CBR-Verbindungen geschützt. In (2–3) wird die maximale Anzahl von ABR-Verbindungen durch zwei Auflagen begrenzt. Der Ausdruck (2) schützt CBR-Verbindungen vor ABR-Verbindungen, während (3) die laufenden ABR-Verbindungen vor neuen ABR-Verbindungen schützt. Bei diesem Fall wird die Elastisch-POL-Strategie durch die Aufteilung der Verbindungskapazität, die durch CCOM spezifiziert ist, und den Zulassungssteuerparameter NARR völlig bestimmt. Die Leistung der Elastisch-POL-Strategie wird durch diese Parameter abgestimmt.In (1), the ABR compounds are protected from CBR compounds. In (2-3), the maximum number of ABR connections is limited by two constraints. The expression (2) protects CBR compounds from ABR compounds, while (3) protects the current ABR compounds from new ABR compounds. In this case, the elastic POL strategy is completely determined by the division of the connection capacity specified by C COM and the admission control parameter NARR. The performance of the Elastic POL strategy is tuned by these parameters.
Gemäß einem bevorzugten Ausfürungsbeispiel der Erfindung zielt der Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Verbindungskapazität auf ein Festlegen der Ausgangsparameter CCOM und NABR der Elastisch-POL-Strategie auf eine solche Weise ab, um die Verbindungsblockierungswahrscheinlichkeit für die ABR-Verbindungen, während man fähig ist, Blockierungswahrscheinlichkeitsauflagen (GoS) für die unterschiedlichen Typen von CBR-Verbindungen und eine Mindestdurchsatzauflage für die ABR-Verbindungen zu berücksichtigen, zu minimieren. Jede CBR-Klasse ist daher mit einer maximalen akzeptierten Verbindungsblockierungswahrscheinlichkeit B1 max und B2 max verbunden, und die ABR-Klasse ist mit einem minimalen akzeptierten Durchsatz θmin, der ähnlich zu dem minimalen akzeptierten Durchsatz θ ^min für den nicht adaptiven elastischen Verkehr des IP-Netzwerk-Beispiels behandelt werden kann, verbunden.According to a preferred embodiment of the invention, the algorithm of sharing the connection capacity aims at setting the output parameters C COM and N ABR of the elastic POL strategy in such a way as to allow the connection blocking probability for the ABR connections while being capable of Blocking Probability Requirements (GoS) for the different types of CBR connections and a minimum throughput requirement for the ABR connections. Each CBR class is therefore associated with a maximum accepted link blocking probability B 1 max and B 2 max , and the ABR class is at a minimum accepted throughput θ min , which is similar to the minimum accepted throughput θ ^ min for the non-adaptive elastic traffic IP network example.
Obwohl die ABR-Blockierungswahrscheinlichkeit minimiert wird, ist es nichtsdestoweniger normalerweise ratsam, obwohl nicht notwendig, eine Schlimmster-Fall-Garantie der Verbindungsblockierungswahrscheinlichkeit für ABR-Verbindungen zu haben und die ABR-Klasse ebenfalls mit einer maximalen zulässigen Blockierungswahrscheinlichkeit B3 max verbinden.Nevertheless, although the ABR blocking probability is minimized, it is normally advisable, although not necessary, to have a worst case guarantee of link blocking probability for ABR links and also connect the ABR class to a maximum allowed blocking probability B 3 max .
Die Parameter und die Leistungsmaße, die mit den CBR-Klassen und der ABR-Klasse verbunden sind, sind in folgender Tabelle V zusammengefasst.The Parameters and performance measures, which are associated with the CBR classes and the ABR class are summarized in Table V below.
Tabelle V Table V
Das
Problem des Bestimmens der Ausgangsparameter der Elastisch-POL-Strategie
unter den vorhergehenden Auflagen ist im Folgenden unter Bezugnahme
auf
Die allgemein bekannte Erlang-B-Formel kann beispielsweise verwendet sein, um einen solchen Wert von CCOM basierend auf Ankunfts- und Abgangsraten und Spitzenbandbreitenanforderungen für die CBR-Klassen als Eingaben zu schätzen.For example, the well-known Erlang B formula may be used to estimate such a value of C COM based on arrival and departure rates and peak bandwidth requirements for the CBR classes as inputs.
Wir müssen als Nächstes eine maximale Anzahl von ABR-Verbindungen (NABR), die zur gleichen Zeit, während die erforderlichen Durchsatz- und Blockierungsanforderungen eingehalten werden, in dem System gleichzeitig anwesend sein können, bestimmen.We must next determine a maximum number of ABR connections (N ABR ) that can coexist in the system at the same time that the required throughput and blocking requirements are met.
Bei
diesem besonderen Ausführungsbeispiel
zielt der Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der Verbindungskapazität auf ein
Minimieren der Blockierungswahrscheinlichkeit der ABR-Verbindungen
unter einer Mindestdurchsatzauflage ab. Um dies zu erreichen, schlägt die Erfindung
eine iterative Prozedur, die durch Schritte
Die Leistungsmaße, der ABR-Durchsatz und möglicherweise ebenfalls das ABR-Blockieren werden vorzugsweise auf mehr oder weniger die gleiche Weise, wie im Vorhergehenden in Verbindung mit dem IP-Netzwerk-Beispiel beschrieben ist, analysiert. Dies bedeutet kurzum ein Bestimmen der stationären Leistungsverteilung der Markov-Kette, die die Dynamiken und das Verhalten der gemischten CBR-ABR-Umgebung beschreibt, und ein Berechnen von Blockierungs- und Durchsatzmaßen basierend auf der bestimmten Verteilung. Es sei jedoch bemerkt, dass hier die Durchsatz-Schwellenwertauflage, die analog zu dem Ausdruck (7) ist, basierend auf der transienten Analyse der Markov-Kette, die die gemischte CBR-ABR-Umgebung beschreibt, unter Verwendung des in der Bezugnahme [11] vorgeschlagenen numerischen Verfahrens, wobei die Markov-Ungleichung angewandt wird, überprüft wird.The Performance measures the ABR throughput and possibly also the ABR blocking is preferably more or less the same way as above in connection with the IP network example described, analyzed. This means in short a determination the stationary one Power distribution of the Markov chain, the dynamics and the Behavior of mixed CBR-ABR environment describes and calculating Blocking and flow rates based on the determined Distribution. It should be noted, however, that here the throughput threshold pad, which is analogous to the expression (7) based on the transient Analysis of the Markov chain describing the mixed CBR-ABR environment, using the numerical one proposed in reference [11] Method using the Markov inequality.
Es ist selbstverständlich möglich, die Optimierungsaufgabe auf im Wesentlichen die gleiche Art und Weise, wie im Vorhergehenden für das IP-Netzwerk-Beispiel erklärt ist, ebenfalls für das ATM-Netzwerk-Beispiel zu invertieren.It is self-evident possible, the optimization task in much the same way as above for explains the IP network example is, also for to invert the ATM network example.
Numerische Beispiele der Anwendung des Algorithmus des gemeinsamen Nutzens der VerbindungskapazitätNumerical examples of the application of the Algorithm of sharing the connection capacity
Als
ein Beispiel betrachten wir eine ATM-Sendungsverbindung einer Kapazität C = 155
Mbps, die drei unterschiedliche Dienstklassen unterstützt: zwei
CBR-Klassen und eine ABR-Klasse,
wie im Vorhergehenden beschrieben ist. Die Eingangsparameter dieses
ATM-Sendungsverbindungssystems sind:
b1(n – CBR) =
3 Mbps, b2(w – CBR) = 6 Mbps, b3(ABR)
= 10 Mbps;
λ1 = 6 1/s, λ2 =
3 1/s, λ3 = 12 1/s;
μ1 = μ2 = μ3 =
1 1/min;
r2 min =
0,05, r3 min = 0,001;
NCOM = 50.As an example, consider an ATM broadcast connection of capacity C = 155 Mbps supporting three different service classes: two CBR classes and one ABR class as described above. The input parameters of this ATM mailing system are:
b 1 (n-CBR) = 3 Mbps, b 2 (w-CBR) = 6 Mbps, b 3 (ABR) = 10 Mbps;
λ 1 = 6 1 / s, λ 2 = 3 1 / s, λ 3 = 12 1 / s;
μ 1 = μ 2 = μ 3 = 1 1 / min;
r 2 min = 0.05, r 3 min = 0.001;
N COM = 50.
Es ist ferner erforderlich, dass die Blockierungswahrscheinlichkeiten der Schmalband- und der Breitband-CBR-Verbindungen kleiner als jeweils B1 max = 2% und B2 max = 4% sind. Es folgt daher, dass die minimale Bandbreite für CCOM, die notwendig ist, um diese Blockierungswahrscheinlichkeiten zu liefern, 60 Mbps ist, was CABR = 95 Mbps für die ABR-Verbindungen übrig lässt.It is further required that the blocking probabilities of the narrowband and wideband CBR connections be less than each of B 1 max = 2% and B 2 max = 4%. It follows, therefore, that the minimum bandwidth for C COM necessary to provide these blocking probabilities is 60 Mbps, leaving C ABR = 95 Mbps for the ABR connections.
Um
den Kompromiss zwischen einem Durchsatz und einer Blockierungswahrscheinlichkeit
für den ABR-Verkehr
zu studieren, wird auf folgende Tabelle VI, die den Durchschnittsdurchsatz
E(θ) und
die Blockierungswahrscheinlichkeit B3 für die ABR-Verkehrsklasse
für unterschiedliche
Werte von NARR darstellt, Bezug genommen. Tabelle VI
Aus der Tabelle VI ist der Kompromiss zwischen einem Durchsatz und einem Blockieren offensichtlich; großes Blockieren = großer Durchsatz und niedriges Blockieren = niedriger Durchsatz. Bei der Elastisch-POL-Strategie gemäß der Erfindung wird dieser Kompromiss zweckmäßigerweise mittels des Trennungsparameters NABR gesteuert, wie aus der Tabelle VI zu sehen ist. Wenn eine Auflage θmin hinsichtlich des Durchschnittsdurchsatzes auf 2,2 Mbps festgelegt ist, ist zum Beispiel die maximale Anzahl (NABR) von gleichzeitig aktiven ABR-Verbindungen auf 100 begrenzt.From Table VI, the trade-off between throughput and blocking is evident; large blocking = high throughput and low blocking = low throughput. In the elastic POL strategy according to the invention, this compromise is expediently controlled by means of the separation parameter N ABR , as can be seen from Table VI. For example, if an overlay θ min is set to 2.2 Mbps in terms of average throughput, the maximum number (N ABR ) of simultaneously active ABR links is limited to 100.
Es wurde bei Simulationen beobachtet, dass die Elastisch-POL-Strategie der allgemein bekannten Vollständiges-Partitionieren-(englisch: Complete Partitioning; CP)Strategie unter allen Lasten sowohl hinsichtlich von Blockierungswahrscheinlichkeiten als auch eines ABR-Durchsatzes überlegen ist. Dies ist teilweise auf die Tatsache zurückzuführen, dass die POL-Strategie zulässt, dass ABR-Verbindungen eine beliebige Bandbreite des Teils CCOM, die aktuell durch CBR-Verbindungen nicht verwendet wird, verwenden.It has been observed in simulations that the elastic POL strategy is superior to the well-known complete partitioning (CP) strategy under all loads both in terms of blocking probabilities and ABR throughput. This is partly due to the fact that the POL policy allows ABR connections to use any bandwidth of the C COM part not currently being used by CBR connections.
Um
den Effekt des Parameters CCOM auf die Blockierungswahrscheinlichkeiten
und den Durchschnittsdurchsatz des ABR-Verkehrs zu studieren, wird
schließlich
auf folgende Tabelle VII Bezug genommen. Tabelle VII
Der Parameter CCOM bietet eine Weise eines Steuerns des Kompromisses zwischen den CBR-Blockierungswahrscheinlichkeiten einerseits und der ABR-Blockierungswahrscheinlichkeit und dem ABR-Durchsatz andererseits an. Aus der Tabelle VII ist zu sehen, dass sowohl der (sich steigernde) ABR-Durchsatz als auch das (sich reduzierende) ABR-Blockieren auf Kosten von sich verschlechternden CBR-Blockierungswahrscheinlichkeiten verbessert werden.The parameter C COM provides a way of controlling the compromise between the CBR blocking probabilities on the one hand and the ABR blocking probability and the ABR throughput on the other hand. It can be seen from Table VII that both the (increasing) ABR throughput and the (reducing) ABR blocking are improved at the expense of degrading CBR blocking probabilities.
Es ist wichtig, zu verstehen, dass die vorausgehende Beschreibung beabsichtigt ist, um als ein Rahmenwerk für ein Verständnis der Erfindung zu dienen. Die im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele sind bloß als Beispiele angegeben, und es versteht sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt ist.It It is important to understand that the preceding description is intended is to serve as a framework for agreement to serve the invention. The embodiments described above are just as Examples given, and it goes without saying that the present Invention is not limited thereto.
BEZUGNAHMENREFERENCES
- [1] L. Massoulie, J. Roberts, „Bandwidth Sharing: Objectives and Algorithms", IEEE Infocom '99, S. 1395–1403, März 1999.[1] L. Massoulie, J. Roberts, "Bandwidth Sharing: Objectives and Algorithms ", IEEE Infocom '99, p. 1395-1403, March 1999.
- [2] L. Massoulie, J. Roberts, „Bandwidth Sharing and Admission Control for Elastic Traffic", ITC Specialist Seminar, Yokohama, Oktober 1998.[2] L. Massoulie, J. Roberts, "Bandwidth Sharing and Admission Control for Elastic Traffic ", ITC Specialist Seminar, Yokohama, October 1998.
- [3] L. Massoulie, J. Roberts, „Arguments in Favour of Admission Control for TCP Flows", 16th International Teletraffic Congress, Edinburgh, UK, Juni 1999.[3] L. Massoulie, J. Roberts, "Arguments in Favor of Admission Control for TCP Flows," 16 th International Teletraffic Congress, Edinburgh, UK, June 1999.
- [4] R. J. Gibbens und F. P. Kelly, "Distributed Connection Acceptance Control for a Connectionless Network", 16th International Teletraffic Congress, Edinburgh, UK, Juni 1999.[4] RJ Gibbens and FP Kelly, "Distributed Connection Acceptance Control for a Connectionless Network," 16 th International Teletraffic Congress, Edinburgh, UK, June 1999.
- [5] F. P. Kelly, "Charging and Rate Control for Elastic Traffic", European Transaction an Telecommunications, S. 33–37, Band 8, 1997.[5] F.P. Kelly, "Charging and Rate Control for Elastic Traffic ", European Transaction to Telecommunications, p. 33-37, Volume 8, 1997.
- [6] Wu-chang Feng, Dilip D. Kandlur, Debanjan Saha und Kang. G. Shin, „Understanding and Improving TCP Performance Over Networks with Minimum Rate Guarantees", IEEE/ACM Transactions an Networking, S. 173–187, Band 7, Nr. 2, April 1999.[6] Wu-chang Feng, Dilip D. Kandlur, Debanjan Saha and Kang. G. Shin, "Understanding and Improving TCP Performance Over Networks with Minimum Rate Guarantees ", IEEE / ACM Transactions to Networking, p. 173-187, Volume 7, No. 2, April 1999.
- [7] E. D. Sykas, K. M. Vlakos, I. S. Venieris, E. N. Protonotarios, „Simulative Analysis of Optimal Resource Allocation and Routing in IBCN's", IEEE J-SAC, Band 9, Nr. 3, 1991.[7] E.D. Sykas, K.M. Vlakos, I.S. Venieris, E.N. Protonotarios, "Simulative Analysis of Optimal Resource Allocation and Routing in IBCN's, IEEE J-SAC, Vol. 9, No. 3, 1991.
- [8] Keith W. Ross, "Multi-service Loss Models for Broadband Telecommunication Networks", Springer-Verlag, 1995, ISBN 3-540-19918-7. [8] Keith W. Ross, "Multi-service Loss Models for Broadband Telecommunication Networks ", Springer-Verlag, 1995, ISBN 3-540-19918-7.
- [9] W. J. Stewart, "Introduction to the Numerical Solution of Markov Chains", S. 220–221, Princeton University Press, Princeton, New Jersey, ISBN 0-691-03699-3, 1994.[9] W.J. Stewart, "Introduction to the Numerical Solution of Markov Chains, p. 220-221, Princeton University Press, Princeton, New Jersey, ISBN 0-691-03699-3, 1994.
- [10] M. Frontini, A. Tagliani, "Entropy-convergence in Stieltjes and Hamburger moment Problem", Appl. Math. and Corp., 88, S. 39–51, 1997.[10] M. Frontini, A. Tagliani, "Entropy-convergence in Stieltjes and Hamburger moment problem ", Appl. Math. And Corp., 88, pp. 39-51, 1997.
- [11] M. Telek und S. Rácz, "Numerical analysis of large Markov reward models", Performance Evaluation, 36&37: 95–114, August 1999.[11] M. Telek and S. Rácz, "Numerical analysis of large Markov reward models ", Performance Evaluation, 36 & 37: 95-114, August 1999.
- [12] A. Smith, J. Adams, G. Tagg, "Available Bit Rate – A New Service for ATM", Computer Networks and ISDN Systems, 28, S. 635–640, 1996.[12] A. Smith, J. Adams, G. Tagg, "Available Bit Rate - A New Services for ATM", Computer Networks and ISDN Systems, 28, p. 635-640, 1996th
Claims (44)
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15935199P | 1999-10-14 | 1999-10-14 | |
US159351P | 1999-10-14 | ||
SE0001513A SE517146C2 (en) | 1999-10-14 | 2000-04-26 | Link capacity sharing for throughput-blocking optimally in a mixed rigid-elastic traffic environment by dividing the bandwidth into common and dedicated parts |
SE0001513 | 2000-04-26 | ||
PCT/SE2000/001827 WO2001028167A1 (en) | 1999-10-14 | 2000-09-20 | Link capacity sharing for throughput-blocking optimality |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE60037270D1 DE60037270D1 (en) | 2008-01-10 |
DE60037270T2 true DE60037270T2 (en) | 2008-12-04 |
Family
ID=22572219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE60037270T Expired - Lifetime DE60037270T2 (en) | 1999-10-14 | 2000-09-20 | OPTIMIZING THROUGHPUT CURING THROUGH JOINT CONNECTION CAPACITY |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE60037270T2 (en) |
SE (1) | SE517146C2 (en) |
-
2000
- 2000-04-26 SE SE0001513A patent/SE517146C2/en not_active IP Right Cessation
- 2000-09-20 DE DE60037270T patent/DE60037270T2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60037270D1 (en) | 2008-01-10 |
SE0001513L (en) | 2001-04-15 |
SE0001513D0 (en) | 2000-04-26 |
SE517146C2 (en) | 2002-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60022406T2 (en) | Measurement-based management method for packet-oriented communication networks | |
DE60031776T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR A COMMUNICATION NETWORK | |
DE3785524T2 (en) | Adaptive toll traffic routing and automatic network management system for multi-service telecommunications networks. | |
DE69835781T2 (en) | Device with a weighted fair queuing method and with adaptive bandwidth reallocation | |
DE60034120T2 (en) | ROUTING DEVICE | |
DE69920893T2 (en) | Correction of the connection bandwidth based on the observation of the allocation of network resources | |
DE10350504B4 (en) | Method and apparatus for determining or allocating available link bandwidth between packet switched data flows | |
DE69114789T2 (en) | Control method for data transmission in an ATM network with cell loss according to priority levels. | |
DE60027639T2 (en) | Buffer system with overload control with connection-wise traffic management | |
DE69818846T2 (en) | PACKET NETWORK | |
DE60113967T2 (en) | MULTI-STAGE EXTRACTION CONTROL METHOD FOR PACKET MULTIPLEXING IN A COMMUNICATION NETWORK | |
DE69935006T2 (en) | DEVICE AND METHOD FOR SETTING PRIORITIES FOR MULTICAST SEND PACKAGES IN A NETWORK SERVICE CLASS | |
DE112016002847T5 (en) | Quality of service in a wireless backhaul | |
DE60132437T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING INFORMATION USING CALENDARS | |
DE69912172T2 (en) | Method and device for controlling the traffic flows in a packet switching network | |
DE102007038964A1 (en) | Network device e.g. switch, for processing network data, has data switching module provided with input terminals and arranged to implement data switching for input data from each input terminal corresponding to priority and to send data | |
DE10357582A1 (en) | Class-based rate control using a leaky bucket with a variety of limits | |
DE69629890T2 (en) | ATM switching system and priority control method | |
DE60104005T2 (en) | TRANSFER OF PACKAGE DATA | |
DE60303709T2 (en) | Call access control method and communication system in which the method is used | |
DE60130587T2 (en) | ASYMMETRIC BANDWIDTH ALLOCATION | |
DE69737343T2 (en) | Method for managing shared memory in network nodes | |
DE60305866T2 (en) | System and method for offering differentiated services | |
DE19932223A1 (en) | Traffic load management method for telecommunication network | |
DE102004001008B3 (en) | Method for determining limits for traffic control in communication networks with access control |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition |