DE60217637T2

DE60217637T2 - System für das Netzwerk- oder Dienstmanagement zur Bestimmung der Synchronisation zwischen zwei Packetströmen

Info

Publication number: DE60217637T2
Application number: DE60217637T
Authority: DE
Inventors: Arnaud Gonguet; Olivier Poupel; Gerard Delegue; Olivier Martinot
Original assignee: Alcatel Lucent SAS
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2022-12-18
Also published as: EP1330071B1; DE60217637D1; US20030133416A1; ATE352146T1; FR2834847A1; US7443889B2; FR2834847B1; EP1330071A3; EP1330071A2; CN1433187A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Management der Dienste, die in einem Transportnetz, insbesondere einem Telekommunikationsnetz, durchgeführt werden.
Es ist bekannt, dass ein und derselbe Telekommunikationsdienst mehrere Datenströme ausführen kann. Beispielsweise kann ein Abrufvideodienst (VoD für das Englische Video on Demand) in einen reinen Video-Datenstrom und einen Audio-Datenstrom zerlegt werden. Diese Ströme werden jeweils gemäß spezifischen Protokollen transportiert und können von bestimmten Elementen des Transportnetzes unterschiedlich gemanagt werden.
Man versteht jedoch, dass der Dienst in bestimmten Fällen eine Synchronisation zwischen den Datenströmen erfordern kann, die ihn verwenden.
In einigen Fällen kann das Problem der Synchronisation ziemlich leicht überwunden werden. Eine Synchronisation zwischen den Paketen eines Datenstroms bringt nämlich eine Verschiebung hinsichtlich des Empfangs dieser Pakete mit sich, die mittels eines Pufferspeichersystems (buffer auf Englisch) korrigiert werden kann.
Hingegen bewirkt eine Desynchronisation zwischen den Datenströmen (Paketdurchsatz) eine Abweichung, das heißt eine Zunahme der Desynchronisation zwischen Paketen, wodurch es unmöglich wird, letztere durch Lösungen gemäß dem Stand der Technik zu korrigieren.
Bei dem Beispiel des Abrufvideodienstes ist somit eine ausreichende Synchronisation von Audiostrom und Videostrom erforderlich, um beim Empfang eine gute Dienstqualität zu liefern.
Das System für das Dienstmanagement muss also im Stande sein, zu bestimmen, ob zwei Datenströme synchronisiert sind oder nicht. Hierfür muss es also über ein Messverfahren verfügen.
Die japanische Patentanmeldung JP 08 063890 beschreibt in ihrer Kurzfassung ein Managementsystem zur Bestimmung der Synchronisation zwischen zwei Paketströmen durch Vergleich der Durchsatzschwankung an jedem der Ströme, aber sie bezieht sich nicht auf ein Transportnetz. Die Anwendung dieses Prinzips auf ein Transportnetz wirft ein zusätzliches Problem auf, das von der Erfindung gelöst wird.
Hierfür wird das System für das Netzwerkmanagement gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es über Mittel zum Messen der Durchsatzschwankungen für jeden Paketstrom und über Mittel zum Bestimmen der Synchronisation durch Vergleich dieser Schwankungen verfügt. Die Durchsatzschwankungen werden für jeden Paketstrom berechnet als die Schwankung des Verhältnisses zwischen der Gesamtgröße der Pakete und der Gesamtsumme der Verzögerungen zwischen zwei aufeinander folgenden Paketen des Paketstroms bezogen auf ein Zeitfenster betrachtet.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung gelten zwei Paketströme als synchronisiert, wenn die Differenz ihrer jeweiligen Durchsatzschwankungen unter einer Toleranzschwelle liegt.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein System für das Dienstmanagement, das ein solches System für das Netzwerkmanagement enthält.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung gehören die Paketströme zu ein und demselben Dienst.
Es kann außerdem vorgesehen werden, dass mindestens ein Parameter betreffend die Synchronisationsmessung in die Spezifikationen der Dienstgüte, die zu diesem Dienst gehören, eingefügt wird.
So kann das System für das Netzwerkmanagement jederzeit über eine Messung des Synchronisationsgrades zwischen zwei Datenströmen verfügen.
Ein Vorteil der Erfindung ist, dass das System für das Dienstmanagement das erwartete Verhältnis zwischen den Datenströmen nicht kennen muss.
Die Erfindung und ihre Vorteile treten in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsarten in Verbindung mit den beigefügten Figuren deutlicher zutage.
Die 1, 2 und 3 stellen jeweils ein Chronogramm der Übertragung von zwei Paketströmen dar.
Der Mechanismus für die Synchronisationsmessung gemäß der Erfindung findet besonders gut Anwendung auf Systeme für das Dienstmanagement, vor allem wenn die beiden Paketströme, deren Synchronisation man messen will, zu ein und demselben Dienst gehören. Jedoch kann die Erfindung auf die Messung der Synchronisation von zwei beliebigen Paketströmen angewandt werden.
Es ist bekannt mit einem Dienst eine Vereinbarung über die Dienstgüte oder SLA für Service Level Agreement zu verbinden, die eine Spezifikation betreffend die Dienstgüte oder SLS (für Service Level Specification) nach sich zieht.
Gemäß einer Ausführung der Erfindung kann man in diese SLS einen oder mehrere Parameter bezüglich der Synchronisation von zwei (oder mehr) Datenströmen einfügen.
Diese Parameter können einfach aus einem Indikator bestehen, der anzeigt, dass die beiden Paketströme synchronisiert werden müssen. Sie können auch aus einer Toleranzschwelle bestehen, die spezifiziert, welchen Freiheitsgrad man der Synchronisation lassen kann. Bei der Ausführung der Erfindung, die durchgeführt wurde, wurde diese Toleranzschwelle mit SDT für „Synchronization Deviation Tolerance" bezeichnet.
Das System für das Netzwerkmanagement verfügt über Mittel zum Messen der Durchsatzschwankungen für jeden der Paketströme.
Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung werden diese Durchsatzschwankungen für jeden Paketstrom berechnet als die Schwankung des Verhältnisses zwischen der Gesamtgröße der Pakete und der Gesamtsumme der Verzögerungen zwischen zwei aufeinander folgenden Paketen ein und desselben Paketstroms, bezogen auf ein Zeitfenster betrachtet.
Die 1 bis 3 veranschaulichen verschiedene Verlaufssituationen von zwei synchronisierten Paketströmen. Jede dieser Figuren stellt Chronogramme der Übertragung von zwei Paketströmen F₁, F₂ dar. Die Abszissenachse steht für die Zeit t. Auf diesen 3 Chronogrammen werden die Pakete durch schraffierte Rechtecke schematisch dargestellt. Die Länge dieser Rechtecke gemäß der Zeitachse stellt direkt die Größe des Pakets dar. Ebenso wird die Verzögerung zwischen Paketen unmittelbar aus dem Abstand zwischen den entsprechenden Rechtecken abgelesen.
Auf 1 ist die Verzögerung zwischen zwei aufeinander folgenden Paketen der Paketströme konstant, ebenso wie ihre Größe.
Auf 2 bleibt die Größe der Pakete konstant, aber die Verzögerung zwischen zwei aufeinander folgenden Paketen variiert.
Auf 3 ändern sich gleichzeitig die Größe der Pakete und die Verzögerung zwischen aufeinander folgenden Paketen.
Das System für das Netzwerkmanagement misst bezogen auf ein bestimmtes Zeitfenster Δt:

– die Größe der Pakete p_1,i, p_2,i jeweils für die beiden Paketströme, sowie
– die Verzögerung d_1,i und d_2,i zwischen zwei aufeinander folgenden Paketen für jeden Paketstrom.

Der Index i gibt den Rang des Pakets im Zeitfenster Δt an, während die erste Indexzahl (1 oder 2) den Paketstrom spezifiziert.
Das System für das Netzwerkmanagement kann also die Synchronisation der Paketströme durch Vergleichen der Durchsatzschwankungen dieser Ströme bestimmen. Dieses ermöglicht es, das erwartete Verhältnis zwischen den Durchsätzen nicht zu kennen. Beispielhaft lässt man gelten, dass zwei Ströme synchronisiert bleiben, wenn die Schwankung des Durchsatzes eines Stromes nicht über 5 % der Schwankung des Durchsatzes des anderen Stromes liegt, unabhängig vom tatsächlichen Wert dieser Durchsätze. Die Durchsätze werden berechnet als die Verhältnisse zwischen der Gesamtgröße der Pakete und der Gesamtsumme der Verzögerungen zwischen aufeinander folgenden Paketen ein und desselben Stroms, für jeden Datenstrom bezogen auf ein Zeitfenster betrachtet.
Mit anderen Worten heißt das so viel wie die Schwankung für den ersten Paketstrom gemäß dem Ausdruck
zu berechnen, dann die Schwankung für den zweiten Paketstrom gemäß dem Ausdruck
In diesen Ausdrücken bringt das Symbol Δ die Berechnung einer Schwankung bezogen auf die Zeit zum Ausdruck. Der Ausdruck
gibt an, dass man die Summe bildet für alle Pakete, die im Zeitfenster Δt enthalten sind.
Gemäß einer besonderen Ausführungsart kann das System für das Netzwerkmanagement zwecks Erleichterung des Vergleichs der Schwankungen den folgenden Ausdruck berechnen:
Der so erhaltene Wert kann dann mit einer Toleranzschwelle SDT (für das englische Synchronization Deviation Tolerance oder Synchronisationsabweichungstoleranz) verglichen werden, so wie es vorstehend gesagt wurde.
Netzwerkmanagement der Ansicht, dass die beiden Paketströme synchronisiert sind.
Sobald diese Bedingung nicht mehr erfüllt ist, ist es umgekehrt der Ansicht, dass die beiden Paketströme nicht mehr synchronisiert sind.
Es kann dann vordefinierte Maßnahmen auslösen, wie insbesondere den Bediener informieren, damit dieser reagieren kann.
Gemäß einer Ausführungsart der Erfindung kann man in die SLS einen Parameter einfügen, der das Zeitfenster definiert, bezogen auf das die Messungen durchgeführt werden sollen. Es kann sich beispielsweise um eine Periodizität handeln.

Claims

System für das Netzwerkmanagement zum Bestimmen der Synchronisation zwischen zwei Paketströmen, die in einem Transportnetz übertragen werden, wo das System über Mittel verfügt, um die Durchsatzschwankungen für jeden dieser Paketströme zu messen und die Synchronisation durch Vergleich dieser Schwankungen zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass diese Durchsatzschwankungen für jeden Paketstrom berechnet werden als die Schwankung des Verhältnisses zwischen der Gesamtgröße der Pakete und der Gesamtsumme der Verzögerungen zwischen zwei aufeinander folgenden Paketen dieses Paketstroms, bezogen auf ein Zeitfenster betrachtet.
System für das Netzwerkmanagement gemäß Anspruch 2, bei dem zwei Paketströme als synchronisiert gelten, wenn die Differenz ihrer jeweiligen Durchsatzschwankungen unter einer Toleranzschwelle liegt.
System für das Dienstmanagement, das ein System für das Netzwerkmanagement gemäß einem der vorstehenden Ansprüche enthält.
System für das Dienstmanagement gemäß dem vorstehenden Anspruch, bei dem diese Paketströme zu ein und demselben Dienst gehören.
System für das Dienstmanagement gemäß dem vorstehenden Anspruch, bei dem mindestens ein Parameter betreffend diese Synchronisationsmessung in die Spezifikationen für die Dienstgüte, die zu diesem Dienst gehören, eingefügt wird.