DE69924203T2

DE69924203T2 - Rahmenrelaisnetz, gekennzeichnet durch Rahmenrelaisknotenpunkte mit Verbindungsleitungen deren Bandbreite kontrolliert und überreserviert wird

Info

Publication number: DE69924203T2
Application number: DE69924203T
Authority: DE
Inventors: Robert C. Manassas Licht
Original assignee: Alcatel SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2019-01-30
Also published as: EP0996255A3; JPH11284663A; DE69924203D1; ATE291311T1; EP0996255B1; EP0996255A2; JP4253062B2; US20020181397A1; US6628616B2; CN1241356C; CN1234663A; CA2259025A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Frame-Relay-Netzwerk, das ein Netzwerkmanagement-System, Frame-Relay-Zugangseinrichtungs-Knoten und virtuelle und/oder physikalische Verbindungen umfasst, welche die Knoten und das Netzwerkmanagement-System verbinden.
Ein solches Frame-Relay-Netzwerk ist aus EP 801 481 bekannt.
Ein weiterer Stand der Technik ist aus dem Dokument US 5,734,654 bekannt. In diesem Dokument wird eine Frame-Relay-Vermittlungs-Vorrichtung in einem Frame-Relay-Netzwerk offen gelegt, das Rahmen auf der Grundlage von in den empfangenen Rahmen enthaltenen Prioritäts-Informationen sendet oder sie verwirft.
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Netzwerk und spezieller auf ein Frame-Relay-Netzwerk, das Frame-Relay-Knoten aufweist, die durch Verbindungsleitungen verbunden sind.
In der bisherigen Technik definieren die Frame-Relay-Standards zwei Kategorien von Verkehrs-Reservierungen für Daten, die in ein Frame-Relay-Netzwerk gelangen. Die eine sind garantierte Daten und die andere sind überschüssige Daten. Ein Frame-Relay-Verkehrs-Netzwerk muss ausreichend Bandbreite auf einer Verbindungsleitung zuordnen, die Frame-Relay-Knoten verbindet, um verschiedene Verpflichtungen zur Übertragung der garantierten und der überschüssigen Daten des Teilnehmers einzuhalten. Das Ziel ist die Maximierung der Auslastung der Gesamt-Bandbreite auf jeder Verbindungsleitung im Frame-Relay-Verkehrs-Netzwerk.
Für einen Anruf eines Teilnehmers, der garantierte Daten hat, ist eine häufige Lösung, eine Bandbreite vollständig zuzuordnen, die gleich einer maximalen Burst-Rate des Teilnehmer-Anrufes ist. Die für garantierte Daten so zugewiesene Bandbreite wird ausschließlich für den speziellen Anruf des Teilnehmers zugewiesen. Dies garantiert, dass die Bandbreite immer verfügbar ist, wenn der Anruf des Teilnehmers Daten mit der maximalen Burst-Rate liefert. Für jeden Anruf mit garantierten Daten wird beim Verbindungsaufbau eine neue, getrennte Bandbreite auf den Verbindungsleitungen zugewiesen.
Ein Nachteil des Frame-Relay-Systems nach dem bisherigen Stand der Technik ist jedoch, dass in vielen Netzwerken eine große Zahl von Frame-Relay-Anrufen Daten nicht konstant mit der maximalen Burst-Rate senden. Somit bleibt die für den Teilnehmer zugewiesene Verbindungsleitungs-Bandbreite oft unbenutzt.
Angesichts des oben gesagten ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Frame-Relay-Netzwerk mit einer verbesserten Ausnutzung der Verbindungsleitungen bereitzustellen.
Dieses Ziel wird durch ein Frame-Relay-Netzwerk erreicht, wie zu Beginn erwähnt, in dem das Netzwerkmanagement-System so angepasst ist, dass es Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparameter-Signale an Frame-Relay-Knoten liefert, wobei die Frame-Relay-Knoten auf die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparameter-Signale reagieren und ein Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungssteuerungs-Signal von einem Frame-Relay-Knoten zu einem anderen Frame-Relay-Knoten liefern, das von den Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparameter-Signalen abhängt, und dadurch selektiv die Verbindungen zwischen Frame-Relay-Knoten überreservieren.
Die Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es, dieselbe Bandbreite mit mehreren Teilnehmern zu einem Zeitpunkt gemeinsam zu nutzen, indem die gesamte Bandbreite eine Verbindungsleitung, die Frame-Relay-Knoten verbindet, selektiv überreserviert wird.
Die vorliegende Erfindung verfügt über ein Frame-Relay-Netzwerk, das ein Netzwerkmanagement-System in Kombination mit Frame-Relay-Knoten aufweist.
Das Netzwerkmanagement-System liefert Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparameter-Signale an die Frame-Relay-Knoten, die Informationen darüber enthalten, wie die Bandbreite der Verbindungsleitungen, welche die Frame-Relay-Knoten verbinden, zuzuweisen sind. Das Netzwerkmanagement-System benutzt ein Programm mit grafischer Benutzerschnittstelle zum Empfang von Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparametern von einem Netzwerk-Aufseher, die in die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparameter-Signale formatiert sind.
Die Frame-Relay-Knoten reagieren auf die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparameter-Signale, um ein Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungs-Steuersignal von einem Frame-Relay-Knoten zu einem anderen Frame-Relay-Knoten zu liefern, das von den Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparameter-Signalen abhängt.
Jeder Frame-Relay-Knoten enthält eine Knoten-Steuerungs-Karte, eine oder mehrere Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten und einen Steuerbus zur Verbindung der Knoten-Steuerungs-Karte mit der einen oder den mehreren Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten. Die eine oder mehrere Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten können entweder eine Leitungs-Schnittstellen-Karte mit geringer Datenrate, eine Leitungs-Schnittstellen-Karte mit mittlerer Datenrate, eine Leitungs-Schnittstellen-Karte mit hoher Datenrate oder eine Kombination davon enthalten.
Das Netzwerkmanagement-System, die Knoten-Steuerungs-Karte und die Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karte können Schaltkreise auf der Basis von Mikroprozessoren enthalten, um entsprechende Software-Programme laufen zu lassen, um das Überreservierungs-Verfahren zu implementieren. Die Schaltkreise auf der Basis von Mikroprozessoren enthalten eine Kombination eines Mikroprozessors, eines Arbeitsspeichers, eines Festwertspeichers, einer Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung und eines Adress-, Steuer- und Datenbusses zur Verbindung der Kombination.
Der Frame-Relay-Knoten kann Überwachungs-Informations-Signale zurück zum Netzwerkmanagement-System liefern, die Informationen über die aktuellen Pegel des Datenverkehrs für das maximale Burst-Signal der exklusiv garantierten Daten, das maximale Burst-Signal der gemeinsam genutzten garantierten Daten, das maximale Burst-Signal der überschüssigen Daten, das gesamte Burst-Signal der garantierten Daten oder eine Kombination davon enthalten. Der Netzwerk-Aufseher kann die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparameter-Signale von Zeit zu Zeit abhängig von der Leistungsfähigkeit des Frame-Relay-Netzwerks, sowie von Rückmeldungen aus der Überwachungs-Information ändern.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der Kunde aus der Überreservierung den Nutzen hat, dass er weniger Leitungen, Karten, usw. benötigt, um das Frame-Relay-Netzwerk aufzubauen.
Für ein kompletteres Verständnis der Natur der Erfindung wird auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden nicht maßstäblichen Zeichnungen Bezug genommen, in denen
1 ein Blockdiagramm eines Beispiel-Frame-Relay-Netzwerks ist, das Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist.
2 ein Blockdiagramm eines typischen Frame-Relay-Knotens des in 1 gezeigten Frame-Relay-Netzwerks ist.
3 ein Blockdiagramm eines typischen Mikroprozessor-Schaltkreises ist.
Das Frame-Relay-Netzwerk in 1
1 zeigt ein Frame-Relay-Netzwerk, das allgemein mit 10 bezeichnet wird und das ein Netzwerkmanagement-System (NMS) 12 enthält, das mit den Frame-Relay-Knoten 14, 16, 18, 20 über Netzwerkmanagement-System-Steuerleitungen 12a, 12b, 12c, 12d verbunden ist. Wie gezeigt, sind die Frame-Relay-Knoten 14, 16; 14, 20 über Verbindungsleitungen 46, 48 verbunden, die überreserviert sind, und die Frame-Relay-Knoten 18, 16; 18, 20 sind über Verbindungsleitungen 50, 52, 54, 56, 58, 60 verbunden, die nicht überreserviert sind.
Das Netzwerkmanagement-System (NMS) 12
Im Betrieb liefert das Netzwerkmanagement-System 12 Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs-Parameter und Verbindungs-Signale über die Netzwerkmanagement-System-Steuerleitungen 12a, 12b, 12c, 12d an die Frame-Relay-Knoten 14, 16, 18, 20. Die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signale enthalten Informationen darüber, wie die Gesamt-Bandbreite von Verbindungsleitungen, die einen oder mehrere der Frame-Relay-Knoten verbinden, zuzuweisen ist, und enthalten Verbindungsleitungs-Parameter-Informationen über entweder einen Bandbreiten-Zuweisungs-Schwellwert, einen Schwellwert der statistisch garantierten Teilnehmer-Daten-Bandbreite, einen Schwellwert der statistisch garantierten Netzwerk-Daten-Bandbreite, einen Schwellwert der Bandbreite der überschüssigen Daten, einen Überreservierungs-Faktor der statistisch garantierten Teilnehmer-Daten, einen Überreservierungs-Faktor der statistisch garantierten Netzwerk-Daten, einen Überreservierungs-Faktor der überschüssigen Daten oder jede beliebige Kombination davon. Die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signale enthalten auch Informationen über die Bandbreiten-Anforderungen einzelner Verbindungen zwischen den Frame-Relay-Knoten, einschließlich Verbindungsparameter-Informationen über entweder eine maximale Burst-Menge der exklusiv garantierten Daten, eine maximale Burst-Menge der gemeinsam genutzten garantierten Daten, eine maximale Burst-Menge der überschüssigen garantierten Daten, eine Gesamt-Burst-Menge der garantierten Daten, oder jede beliebige Kombination davon. In einer Ausführung werden Verbindungsleitungs-Parameter von den Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signalen an alle Frame-Relay-Endknoten 14, 16, 18, 20 geliefert, während Verbindungs-Parameter von den Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Signalen an die Frame-Relay-Endknoten 16 und 20 geliefert werden. Der Leser wird für nähere Einzelheiten zu den Verbindungsleitungs-Parametern auf die unten stehenden Abschnitte 5.1, 5.1.1,..., 5.1.7 und für nähere Einzelheiten zu den Verbindungs-Parametern auf die unten stehenden Abschnitte 5.2, 5.2.1,..., 5.2.5 verwiesen.
Das Netzwerkmanagement-System 12 benutzt ein Programm mit grafischer Benutzerschnittstelle zum Empfang von Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs-Parametern vom Netzwerk-Aufseher, die in die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparameter-Signale formatiert sind. Der Netzwerk-Aufseher kann die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs-Parameter von Zeit zu Zeit abhängig von der Leistungsfähigkeit des Frame-Relay-Netzwerks, sowie von Rückmeldungen, die aus der Frame-Relay-Knoten-Überwachungs-Information erhalten wurden, ändern und somit die Konfiguration ändern, welche der Verbindungsleitungen 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58, 60 überreserviert sind und welche nicht überreserviert sind, und zu welchem Grad.
Die Netzwerk-Knoten 14, 16, 18, 20 liefern ein Überwachungs-Informations-Signal an das Netzwerkmanagement-System 12, das Informationen über die aktuelle Ausnutzung der Verbindungsleitungs-Bandbreite enthält.
Das Netzwerkmanagement-System 12 kann Mikroprozessor-Schaltkreise 100 enthalten, die allgemein in 3 gezeigt werden, um das Software-Programm mit grafischer Benutzerschnittstelle zur Implementation eines Überreservierungs-Verfahrens auszuführen. Der Schaltkreis auf Mikroprozessor-Basis 100 enthält eine Kombination eines zentralen Prozessors (Mikroprozessor) 102, eines Arbeitsspeichers 104, eines Festwertspeichers 106, einer Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung 108 und eines Adress-, Steuer- und Datenbusses, der allgemein mit 110, 112, 114 bezeichnet wird, zur Verbindung der Kombination. Der Schaltkreis auf Mikroprozessor-Basis in 3 wird als Beispiel gezeigt, und der Umfang der Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Konfiguration von Schaltkreisen auf Mikroprozessor-Basis begrenzt. Es ist nicht beabsichtigt, den Umfang der Erfindung auf eine bestimmte Implementation des Netzwerkmanagement-Systems 12 oder auf die Kombination von Hardware und Software zur Realisierung einer solchen Implementation zu begrenzen. Angesichts der oben angegebenen detaillierten Design-Parameter kann ein Fachmann das Netzwerkmanagement-System 12 durch Verwendung einer Kombination von Hardware und Software implementieren.
Die Frame-Relay-Knoten 14, 16, 18, 20
Im Betrieb reagieren die Frame-Relay-Knoten 14, 16, 18, 20 auf Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signale vom Netzwerkmanagement-System 12 über die Steuerleitungen 12a, 12b, 12c, 12d, um abhängig von den in den Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signalen enthaltenen Informationen ein Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungs-Steuerungs-Signal von einem Frame-Relay-Knoten zu einem anderen Frame-Relay-Knoten zu liefern. Das Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungs-Steuerungs-Signal enthält Informationen über den Bandbreitenbedarf einzelner virtueller Verbindungen (unten diskutiert) zwischen den Frame-Relay-Knoten 14, 16, 18, 20 und kann einen Parameter der garantierten Daten, einen Parameter der überschüssigen Daten, einen Parameter der statistisch garantierten Daten oder eine Kombination davon enthalten. Der Parameter der garantierten Daten enthält Informationen über eine maximale Burst-Menge der exklusiv garantierten Daten. Der Parameter der überschüssigen Daten enthält Informationen über eine maximale Burst-Menge der überschüssigen garantierten Daten. Der Parameter über die statistisch garantierten Daten enthält Informationen über eine maximale Burst-Menge der gemeinsamen garantierten Daten. Das Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungs-Steuerungs-Signal enthält auch Informationen über eine gesamte garantierte Burst-Rate, was die Summe der maximalen Burst-Menge der exklusiv garantierten Daten und der maximalen Burst-Menge pro Sekunde der gemeinsamen garantierten Daten ist. Für nähere Einzelheiten wird der Leser auf die unten stehenden Abschnitte 5.2, 5.2.1, ..., 5.2.5 verwiesen.
Der Frame-Relay-Knoten 16 ist über Frame-Relay-Teilnehmerleitungen 22a, 24a,..., 32a, die mit einer Datenrate von 64 Kilobit pro Sekunde (kBit/s) gezeigt werden, mit den Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 22, 24,..., 32 verbunden. Auf die gleiche Weise ist der Frame-Relay-Knoten 20 über Frame-Relay-Teilnehmerleitungen 34a, 36a,..., 44a, die mit einer Datenrate von 64 Kilobit pro Sekunde (kBit/s) gezeigt werden, mit den Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 34, 36,..., 44 verbunden. Der Frame-Relay-Knoten 14 ist über die überreservierten Verbindungsleitungen 46, 48, die mit einer Datenrate von 64 kBit/s gezeigt werden, mit den Frame-Relay-Knoten 16, 20 verbunden. Weil die Verbindungsleitungen 46, 48 überreserviert sind, haben sie mehrere virtuelle Verbindungen VC#1, VC#2, VC#3. Der Frame-Relay-Knoten 18 ist über die Verbindungsleitungen 50, 52, 54, 56, 58, 60, die mit einer Datenrate von 64 kBit/s gezeigt werden und die nicht überreserviert sind, mit den Frame-Relay-Knoten 16, 20 verbunden. Da sie nicht überreserviert sind, können sie in diesem Fall nur einen Anruf pro Verbindungsleitung übertragen. Die Verbindungsleitungen 50, 56 übertragen jede eine virtuelle Verbindung VC#4, die Verbindungsleitungen 52, 58 übertragen jede eine virtuelle Verbindung VC#5, und die Verbindungsleitungen 54, 60 übertragen jede eine virtuelle Verbindung VC#6.
Wie gezeigt, kommunizieren die Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 22, 24, 26 mit den Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 34, 36, 38. Die Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 22, 24, 26 kommunizieren über Frame-Relay-Teilnehmerleitungen 22a, 24a, 26a mit dem Frame-Relay-Knoten 16, dann über die virtuellen Verbindungen VC#1, VC#2, VC#3 auf der Verbindungsleitung 46, die überreserviert ist, mit dem Frame-Relay-Knoten 14, dann über die virtuellen Verbindungen VC#1, VC#2, VC#3 auf der Verbindungsleitung 48, die überreserviert ist, mit dem Frame-Relay-Knoten 20. Schließlich kommuniziert der Frame-Relay-Knoten 20 über die Frame-Relay-Teilnehmerleitungen 34a, 36a, 38a mit den Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 34, 36, 38. Die Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 34, 36, 38 kommunizieren mit den Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 22, 24, 26 über einen entsprechenden Pfad in Gegenrichtung.
Zum Vergleich kommunizieren die Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 28, 30, 32 mit den Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 40, 42, bzw. 44. Die Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 28, 30, 32 kommunizieren über die Frame-Relay-Teilnehmerleitungen 28a, 30a, 32a mit dem Frame-Relay-Knoten 16, dann über die virtuellen Verbindungen VC#4, VC#5, VC#6 auf den Verbindungsleitungen 50, 52, 54, die nicht überreserviert sind, mit dem Frame-Relay-Knoten 18, dann über die virtuellen Verbindungen VC#4, VC#5, VC#6 auf den Verbindungsleitungen 56, 58, 60, die nicht überreserviert sind, mit dem Frame-Relay-Knoten 20. Schließlich kommuniziert der Frame-Relay-Knoten 20 über die Frame-Relay-Teilnehmerleitungen 40a, 42a, 44a mit den Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 40, 42, 44. Die Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 40, 42, 44 kommunizieren mit den Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 28, 30, 32 über einen entsprechenden Pfad in Gegenrichtung.
2 zeigt einen typischen Frame-Relay-Knoten, wie z.B. Knoten 18, der eine Knoten-Steuerungs-Karte 84 enthält, eine Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karte mit geringer Datenrate 62, die eine Verbindungsleitung 64 mit geringer Datenrate hat, und fünf Zugangsleitungen mit geringer Datenrate 66, eine Frame-Relay-Schnittstellen-Karte 68 mit mittlerer Datenrate, die drei Verbindungsleitungen 70 mit mittlerer Datenrate und drei Zugangsleitungen 72 mit mittlerer Datenrate hat, eine Frame-Relay-Schnittstellen-Karte 74 mit hoher Datenrate, die vier Verbindungsleitungen 76 mit hoher Datenrate und zwei Zugangsleitungen 78 mit hoher Datenrate hat, einen Datenbus 80 zur Verbindung der Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten 62, 68, 74 mit geringer, mittlerer und hoher Datenrate und einen Steuerbus 82 zur Verbindung der Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten 62, 68, 74 mit geringer, mittlerer und hoher Datenrate mit der Knoten-Steuerungs-Karte 84.
Das Netzwerkmanagement-System 12 liefert verschiedene Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter an die Knoten-Steuerungs-Karte 84 der Frame-Relay-Knoten 14, 16, 18, 20, welche dieselben an die Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten 62, 68, 74 mit geringer, mittlerer und hoher Datenrate liefert. Die Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten 62, 68, 74 mit geringer, mittlerer und hoher Datenrate verfügen über Software-Routinen zur Überreservierung der Verbindungsleitungen in Abhängigkeit von den Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parametern, die den garantierten, den statistisch garantierten und den überschüssigen Daten Bandbreite für Teilnehmer- und Netzwerk-Anrufe zuweisen.
Die Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten 62, 68, 74 mit geringer, mittlerer und hoher Datenrate liefern verschiedene Werte der aktuellen Verbindungsleitungs-Ausnutzung an die Knoten-Steuerungs-Karte 84 der Frame-Relay-Knoten 14, 16, 18, 20, welche dieselbe Information an das Netzwerkmanagement-System 12 liefern. Das Netzwerkmanagement-System 12 hat Software-Routinen, um diese Informationen dem Netzwerk-Aufseher für Zwecke der Netzwerküberwachung anzuzeigen.
Das Überreservierungs-Verfahren
1. Allgemeines zum Überreservierungs-Verfahren
Die vorliegende Erfindung bietet ein Frame-Relay-Netzwerk, das es Kunden ermöglicht, ihre Frame-Relay-Verbindungsleitungs-Bandbreite zur Übertragung von garantierten Daten selektiv überzureservieren. Das heißt, der Netzwerk-Aufseher kann einen Teil der Verbindungsleitungs-Bandbreite für zwei oder mehr Teilnehmer benutzen, statt diese Bandbreite nur einem einzelnen Teilnehmer zuzuweisen.
Im Betrieb, wenn das Frame-Relay-Netzwerk 10 in 1 eine Anmeldung für garantierte Daten akzeptiert, verpflichtet es sich, diese Daten zu übertragen und an ein Ziel zu liefern. Wie bei jeder Garantie besteht jedoch eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass die Daten, zu deren Übertragung sich das Netzwerk verpflichtet hat, tatsächlich nicht geliefert werden, zum Beispiel wegen Blockierungen im Netz durch Knoten-Ausfälle. Für jede permanente virtuelle Frame-Relay-Verbindung muss die maximale Menge von garantierten Daten spezifiziert werden. Diese maximale Menge wird ein garantierter Burst genannt. Die Menge von garantierten Bursts über eine bestimmte begrenzte Zeitdauer definiert die Durchsatzrate für garantierte Daten oder die garantierte Informationsrate (committed information rate, CIR).
Die überschüssigen Daten sind Daten, die das Netzwerk versucht zu übertragen. Die überschüssigen Daten werden immer dann übertragen, wenn es möglich ist, abhängig von der aktuellen Verfügbarkeit der Netzwerk-Ressourcen. Das Netzwerk ist nicht konfiguriert, dem Teilnehmer die Lieferung dieser Daten zu garantieren. Falls erforderlich kann das Netzwerk die überschüssigen Daten verwerfen, um Ressourcen für die garantierten Daten zu benutzen. Weil die Verfügbarkeit von Netzwerk-Ressourcen so dynamisch ist, kann die Wahrscheinlichkeit für das Verwerfen von überschüssigen Daten groß oder klein sein. Wie hoch die Wahrscheinlichkeit für das Verwerfen von überschüssigen Daten ist, ist von Netzwerk zu Netzwerk verschieden, aber sie ist sicherlich höher als die Wahrscheinlichkeit für den Verlust von garantierten Daten. Für jede permanente virtuelle Frame-Relay-Verbindung muss die maximale Menge der überschüssigen Daten spezifiziert werden. Diese maximale Menge wird überschüssiger Burst genannt. (Man beachte, dass alle Daten, die den vereinbarten überschüssigen Burst überschreiten, automatisch vom Netzwerk verworfen werden.)
Alle permanenten virtuellen Verbindungen müssen eine Anzeige über ihren Verkehr geben. Es ist für eine permanente virtuelle Verbindung akzeptierbar, so konfiguriert zu werden, dass sie keine garantierten Daten hat. Eine solche virtuelle Verbindung wird als "Zero CIR"-Anruf bezeichnet. Virtuelle Verbindungen, die einige garantierten Daten haben, werden als "Non-Zero CIR"-Anruf oder "Positive CIR"-Anruf bezeichnet. Wenn ein Anruf keine garantierten Daten hat, müssen alle seine Daten überschüssige Daten sein. Daher müssen diese Zero-CIR-Anrufe so konfiguriert werden, dass sie einige (Non-Zero) überschüssige Daten haben. Es ist für einen Non-Zero-CIR-Anruf akzeptierbar, für keine (Zero) oder einige (Non-Zero) überschüssige Daten konfiguriert zu sein.
Wenn die Daten in das Netzwerk kommen, wird erkannt, ob die Daten im Bereich der garantierten oder überschüssigen Daten liegen. Alle Daten, welche die reservierten Kapazitäten überschreiten, werden vom Netzwerk sofort beim Eintritt verworfen.
Das Frame-Relay-Netzwerk ist konfiguriert, ausreichend Bandbreite auf den Verbindungsleitungen zuzuweisen, um seine Verpflichtungen zur Übertragung der garantierten und der überschüssigen Daten des Teilnehmers einzuhalten.
Da das Frame-Relay-Netzwerk als völlig entbehrlich betrachtet wird, weist es nur einen Teil der gesamten Bandbreite der Verbindungsleitungen für überschüssigen Datenverkehr zu. Als Folge davon "schleichen" überschüssige Daten durch das Netzwerk, indem sie nicht zugewiesene Bandbreite oder Bandbreite, die zugewiesen aber zurzeit nicht benutzt wird, "stehlen". Die Zuweisung von Bandbreite für überschüssige Daten wird durch die Überreservierungs-Funktion der vorliegenden Erfindung nicht beeinflusst.
Für einen Anruf, der garantierte Daten anmeldet, ist eine häufig verwendete Lösung, Bandbreite zuzuweisen, die gleich der maximalen Burst-Menge ist. Die so für garantierte Daten zugewiesene Bandbreite wird für den speziellen Anruf exklusiv zugewiesen. Dies garantiert, dass die Bandbreite immer verfügbar ist, wenn der Anruf Daten mit der maximalen Burst-Menge liefert. Für jeden Anruf, der garantierte Daten anmeldet, wird beim Verbindungsaufbau neue getrennte Bandbreite auf der Verbindungsleitung zugewiesen.
In vielen Netzwerken sendet jedoch eine große Zahl von Frame-Relay-Anrufen, die sich für positives CIR anmelden, Daten nicht konstant mit dieser Rate, so dass die für diesen Anruf zugewiesene Verbindungsleitungs-Bandbreite zu bestimmten Zeiten nicht benutzt wird. Somit ist es für ein Netzwerk effizienter, es diesen Anrufen zu erlauben, Ressourcen gemeinsam zu benutzen, indem sie dieselbe Verbindungsleitungs-Bandbreite für mehr als einen Anruf benutzen.
Dies ist das Ziel der Überreservierungs-Funktion der vorliegenden Erfindung. Die Überreservierungs-Funktion erlaubt es dem Netzwerk-Aufseher, seine Verbindungsleitungs-Ausnutzung zu optimieren, indem er dieselbe Bandbreite mehr als einem Teilnehmer gleichzeitig zuordnet. Man beachte, dass die Überreservierungs-Funktion nicht versucht, weniger Bandbreite zuzuweisen, als es die garantierte Rate eines speziellen Anrufs spezifiziert, sondern stattdessen dieselbe Bandbreite einem anderen Anruf zuweist. Stattdessen verlässt es sich auf die Ansicht, dass es statistisch gezeigt wurde, dass Anrufe mit von Null verschiedenem CIR (Non-Zero CIR) üblicherweise nicht gleichzeitig Daten mit der kompletten maximalen Menge senden. Die Übertragung von garantierten Daten unter Verwendung von gemeinsam genutzter Verbindungsleitungs-Bandbreite wird statistisch garantierte Daten genannt.
Die Überreservierungs-Funktion kann mit einer Analogie aus der Luftfahrtindustrie erklärt werden. Statistiken haben im Lauf der Zeit in der Luftfahrtindustrie gezeigt, dass bei denjenigen, die einen uneingeschränkten Sitzplatz reservieren, ein vorhersagbarer Prozentsatz vorliegt, der nicht zum Flug erscheint. Wenn eine Fluggesellschaft nur eine Reservierung für jeden Platz macht, wird die Fluggesellschaft wegen der nicht angetretenen Flüge nicht mit einem vollen Flugzeug fliegen. Um die Flugzeuge besser auszulasten, werden daher Flüge systematisch überbucht, was auf der Annahme basiert, dass nicht alle Fluggäste erscheinen werden. Die Überreservierung der Bandbreite auf Verbindungsleitungen der vorliegenden Erfindung entspricht vom Konzept der Überbuchung von Plätzen auf einem Flug. Während es anerkennt, dass jeder Anruf manchmal seine maximale Menge garantierter Daten senden wird, setzt es voraus, dass nicht alle Anrufe gleichzeitig ihre maximale Menge von Daten senden.
Zur Überbuchung eines Fluges ist die Herausforderung, die Anzahl von Personen, die eine Reservierung machen, aber nicht erscheinen, korrekt festzustellen. Es ist nicht erforderlich, festzustellen welche Personen nicht kommen werden, sondern nur wie viele. Wenn die Fluggesellschaft zu wenig überbucht, bleiben Plätze leer. Wenn die Fluggesellschaft zu viel überbucht, werden mehr Personen erscheinen als in das Flugzeug passen. In diesem Fall werden einige Personen abgewiesen. Auch bei der Überreservierung ist die Herausforderung, die Anzahl von Anrufen, die lange Zeiten keine Daten gleichzeitig senden werden, korrekt festzustellen. Wenn der Verkehr zu wenig überreserviert wird, bleibt unbenutzte Bandbreite auf den Verbindungsleitungen. Wenn der Verkehr jedoch zu viel überreserviert wird, werden mehr garantierte Daten ankommen als auf die Verbindungsleitung passen, und einige dieser garantierten Daten werden abgewiesen.
Bei der Reservierung eines Fluges bei einer Fluggesellschaft verpflichtet sich die Fluggesellschaft einfach, dem Fluggast einen Platz bereitzustellen. Die Fluggesellschaft informiert den Fluggast nicht, wenn der Flug überbucht ist. Solange der Fluggast einen Platz bekommt, wenn er zum Flug erscheint, ist der Fluggast zufrieden. Auf die gleiche Weise wird, wenn ein Teilnehmer eine bestimmte CIR reserviert, ihm vom Netzbetreiber nicht mitgeteilt, dass die Verbindungsleitungen überreserviert sind. Solange das Netzwerk seine Verpflichtung einhält, die garantierten Daten des Teilnehmers zu übertragen und zu liefern (was es statistisch tun wird, wenn das Netzwerk korrekt dimensioniert ist), interessiert es den Teilnehmer nicht, wie dies geschieht. Wie der gelegentliche Fluggast, der von einem Flug zurückgewiesen wird, kann es sein, dass, wenn die garantierten Daten eines Teilnehmers zurückgewiesen werden, sie "untergebracht" werden müssen.
Die Wahrscheinlichkeit, dass statistisch garantierte Daten verworfen werden, kann groß oder klein sein. Wie groß oder klein die Wahrscheinlichkeit des Verwerfens für statistisch garantierte Daten ist, ist für verschiedene Netzwerke unterschiedlich. Sie hängt davon ab, wie gut das Netzwerk seine Verkehrsauslastung vorhersagen kann, aber sie ist wahrscheinlich größer als die Wahrscheinlichkeit für den Verlust von garantierten Daten ohne Überreservierung. Das Ziel ist es, die Verlustwahrscheinlichkeit innerhalb einer akzeptablen Grenze zu halten.
2. Terminologie der gesteuerten Überreservierung
Wenn der Netzwerk-Aufseher sich entscheidet, die Überreservierungs-Funktion des Frame-Relay-Knotens zu verwenden, kann der Netzwerk-Aufseher das Frame-Relay-Netzwerk auf eine kontrollierte Weise konfigurieren. Für jede konfigurierte permanente virtuelle Verbindung kann der Netzwerk-Aufseher das Netzwerkmanagement-System 12 programmieren, indem er spezifiziert, welcher Teil, falls vorhanden, der garantierten Daten des Teilnehmers für die Überreservierung berücksichtigt werden soll.
Entsprechend der Frame-Relay-Standards kennzeichnet die Menge des garantierten Bursts die maximale Menge von garantierten Daten, die der Teilnehmer zum Netzwerk senden (und von ihm empfangen) kann. Dieses Prinzip gilt auch, wenn die Überreservierung von Verbindungsleitungen benutzt wird oder nicht. Beim Zugang zum (vom) Netzwerk bleibt die Perspektive, was garantierte Daten sind (gegenüber dem, was überschüssige Daten bildet) konsistent zu den Standards und dem Vertrag des Teilnehmers. Innerhalb des Frame-Relay-Netzwerks kann einem Teil der garantierten Bursts des Teilnehmers jedoch exklusive Verbindungsleitungs-Bandbreite zugewiesen werden, während einem anderen Teil gemeinsam genutzte Bandbreite zugewiesen wird. Wenn eine permanente virtuelle Verbindung konfiguriert wird, wird die Menge der garantierten Daten des Teilnehmers, für welche das Netzwerk exklusive Verbindungsleitungs-Bandbreite zuweist, einfach als die Menge von garantierten Bursts (Bc) konfiguriert, und die Menge für welche das Netzwerk gemeinsam genutzte Verbindungsleitungs-Bandbreite zuweist, wird als die Menge von statistisch garantierten Bursts (Bcs) konfiguriert.
Zum Zweck dieser Erklärung ist die Verwendung des Parameters Bc im Zusammenhang mit Netzwerk-Verbindungsleitungen nicht dieselbe wie in den Frame-Relay-Standards der Parameter Bc am Netzwerk-Zugang verwendet wird. Ihre Werte sind jedoch gleich, wenn der zugehörige Bcs-Wert als Null konfiguriert wird. Hierin bezieht sich der Parameter Bc auf die Menge von garantierten Bursts innerhalb des Netzwerks, d.h. auf den Verbindungsleitungen. Die Menge von garantierten Bursts des Teilnehmers am Netzwerk-Zugang wird durch die Summe von Bc und Bcs repräsentiert.
Man beachte, dass, wenn bekannt ist, dass ein Teilnehmer-Anruf ein Verkehrsmuster hat, das sich nicht für die gemeinsame Nutzung von Bandbreite eignet, er so konfiguriert werden muss, dass Bcs gleich Null ist.
3. Teilnehmer-Anrufe und Netzwerk-Overhead-Anrufe
Nicht alle permanenten virtuellen Frame-Relay-Verbindungen in einem Netzwerk sind für Teilnehmerverkehr. Einige Verbindungen werden aufgebaut, um Informationen, wie z.B. Konfigurations- und Rechnungsstellungs-Daten zwischen einem Frame-Relay-Knoten 14, 16, 18, 20 und dem Netzwerkmanagement-System 12 zu übertragen. Diese Art von Anrufen wird als "Netzwerk-Overhead-Anruf" oder einfach als "Netzwerk-Anruf" bezeichnet, im Gegensatz zu einem normalen Anruf eines Teilnehmers, der als "Teilnehmer-Anruf" bezeichnet wird. Innerhalb des Frame-Relay-Knotens 14, 16, 18, 20 werden diese Anrufe unter Verwendung von Software beendet, die in der Technik als internes Teilnehmer-Dienstprogramm bekannt ist.
Wie Teilnehmer-Anrufe kommen Netzwerk-Anrufe für eine Konfiguration mit statistisch garantierten Daten in Frage. Das Zuweisungs-Schema für die Verbindungsleitungs-Bandbreite ist für Teilnehmer-Anrufe und Netzwerk-Anrufe exakt gleich. Wegen der Unterschiede der Anforderungen an den Datenfluss für Netzwerk- und Teilnehmerverkehr wird Verbindungsleitungs-Bandbreite bei Überreservierung nicht für Teilnehmer-Anrufe und Netzwerk-Anrufe gemeinsam genutzt. Das bedeutet, dass die für den Teilnehmer-Anruf überreservierte Verbindungsleitungs-Bandbreite nicht einem Netzwerk-Anruf neu zugewiesen wird, und umgekehrt.
4. Daten-Kennzeichnung und Verwerfen von Daten
Wenn garantierte Daten in das Frame-Relay-Netzwerk kommen, werden sie vom ersten Frame-Relay-Knoten mit einer Kennung versehen, um die Daten als Bc oder Bcs zu empfangen. Überschüssige Daten, die in das Frame-Relay-Netzwerk kommen, werden als Be gekennzeichnet. Zusätzlich dazu werden alle Daten als entweder zu einem Teilnehmer-Anruf oder zu einem Netzwerk-Overhead-Anruf gehörend gekennzeichnet. Für Daten, die von den Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 22, 24,..., 32 gesendet werden, versieht der Frame-Relay-Knoten 16 die Daten mit einer Kennung. Für Daten, die von den Frame-Relay-Zugangs-Einrichtungen 34, 36,..., 44 gesendet werden, versieht der Frame-Relay-Knoten 20 die Daten mit einer Kennung.
Man beachte, dass diese Kennzeichnung die Einstellung des Bits Discard Eligible (DE) im Rahmen nicht beeinflusst. Das DE-Bit durchläuft das Frame-Relay-Netzwerk und wird unverändert an das Ziel geliefert.
Der Grund für diese Kennzeichnung von Daten ist es, zum Rahmen der Daten einen Wichtigkeitsgrad hinzuzufügen. Dieser Wichtigkeitsgrad wird verwendet, wenn das Frame-Relay-Netzwerk sich in einer Blockierungs-Situation befindet und Rahmen verworfen werden müssen. Rahmen werden im Frame-Relay-Netzwerk entsprechend einem Verfahren des am wenigsten wichtigen bis zu den am wichtigsten Daten verworfen. Wenn das Frame-Relay-Netzwerk erstmals blockiert wird, werden die am wenigsten wichtigen Daten verworfen. Wenn der Grad der Blockierung steigt, steigt auch die Wichtigkeit der verworfenen Daten. Im Folgenden wird die Reihenfolge angegeben, vom am wenigsten wichtigen zum wichtigsten, in der Rahmen verworfen werden, wenn die Blockierung des Netzes ansteigt.

– Be-Daten von Netzwerk- und/oder Teilnehmer-Anrufen (keine Unterscheidung zwischen Netzwerk- und Teilnehmer-Anrufen)
– Be-Daten von Netzwerk- und/oder Teilnehmer-Anrufen + Bcs-Daten von Netzwerk-Anrufen
– Be-Daten von Netzwerk- und/oder Teilnehmer-Anrufen + Bcs-Daten von Netzwerk-Anrufen + Bcs-Daten von Teilnehmer-Anrufen
– Be-Daten von Netzwerk- und/oder Teilnehmer-Anrufen + Bcs-Daten von Netzwerk-Anrufen + Bcs-Daten von Teilnehmer-Anrufen + Bc-Daten von Teilnehmer-Anrufen
– Be-Daten von Netzwerk- und/oder Teilnehmer-Anrufen + Bcs-Daten von Netzwerk-Anrufen + Bcs-Daten von Teilnehmer-Anrufen + Bc-Daten von Teilnehmer-Anrufen + Bc-Daten von Netzwerk-Anrufen (d.h. alle Daten).

5. Konfigurations-Parameter
Verwaltung der Frame-Relay-Bandbreiten-Nutzung
In Abschnitt 5 wird eine Anzahl von Konfigurations-Parametern sowohl auf der Ebene des Verbindungsleitungs-Dienst-Anschlusses, als auch auf der Ebene der Verbindung angegeben, die zur Steuerung der Überreservierungs-Funktion verwendet werden.
Aus Gründen der Vollständigkeit werden Parameter zur Steuerung der Bandbreiten-Zuweisung für überschüssige Daten im Folgenden ebenfalls erläutert.
Verbindungsleitungs-Dienst-Anschluss-Parameter werden vom Netzwerkmanagement-System 12 zu den Frame-Relay-Knoten 14, 16, 18, 20 signalisiert. Parameter auf der Verbindungs-Ebene werden vom Netzwerkmanagement-System 12 zu den Frame-Relay-Knoten 16 und 20 signalisiert. Die Frame-Relay-Knoten 16 und 20 leiten die Parameter auf der Verbindungs-Ebene dann während eines Verbindungsaufbaus in einem Verbindungs-Steuerungs-Signal zu den Frame-Relay-Knoten 14 und 18 weiter. In den Abschnitten 5.1, 5.1.1,..., 5.1.7 werden die Verbindungsleitungs-Parameter detaillierter beschrieben, die in den Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signalen vom Netzwerkmanagement-System 12 enthalten sind. Die Abschnitte 5.2, 5.2.1,..., 5.2.5 enthalten eine detailliertere Beschreibung der Parameter auf der Verbindungs-Ebene, die in den Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signalen enthalten sind.
5.1 Frame-Relay-Verbindungsleitungs-Dienst-Anschluss-Parameter
Einige Typen physikalischer Leitungen, z.B. DS1 und E1, können als ein Kanal oder mehrere Kanäle definiert werden. Jeder Kanal wird so behandelt, als ob er logisch eine getrennte Leitung wäre. Einige Typen physikalischer Leitungen können nicht unterteilt werden. Der Begriff Dienst-Anschluss wird dazu benutzt, die unnötige Unterscheidung zwischen physikalischen Leitungen und logischen Leitungen zu beseitigen.
Diese Parameter werden für jeden einzelnen Frame-Relay-Verbindungsleitungs-Dienst-Anschluss konfiguriert.
5.1.1 Der Bandbreiten-Zuweisungs-Schwellwert (BAT)
Der Bandbreiten-Zuweisungs-Schwellwert für den Dienst-Anschluss definiert das absolute Maximum, das jemals auf diesem Dienst-Anschluss zugewiesen wird, unabhängig davon, ob die Zuordnung für garantierte, statistisch garantierte oder überschüssige Daten ist. Er wird als der Prozentsatz der gesamten Bandbreite dieses Dienst-Anschlusses spezifiziert.
Die Werte für Parameter der maximalen Bandbreite für Teilnehmer-Bcs (Max_bw_Bcs_user), der maximalen Bandbreite für Netzwerk-Bcs (Max_bw_Bcs_network) und der maximalen Bandbreite für überschüssige Daten (Max_bw_Be) müssen kleiner oder gleich dem Wert von BAT sein.
5.1.2 Die maximale Bandbreite für Teilnehmer-Bcs-Verkehr
Der Parameter für die maximale Bandbreite für Teilnehmer-Bcs-Verkehr (Max_bw_Bcs_user) begrenzt die maximale Menge der Bandbreite des Dienst-Anschlusses, die für statistisch garantierte Daten von Teilnehmer-Anrufen zugewiesen wird. Sie wird als ein Prozentsatz der gesamten Bandbreite dieses Dienst-Anschlusses spezifiziert.
Anfangs wird keine Bandbreite für statistisch garantierte Daten von Teilnehmer-Anrufen reserviert, dies setzt jedoch die obere Grenze dessen fest, was selektiv zugewiesen werden kann, wenn erforderlich.
Der gewählte Wert kann den für BAT gewählten Wert nicht übersteigen. Eine Einstellung auf einen Wert kleiner als BAT hat zur Folge, dass einige Bandbreite für andere Arten von Verkehr zurückgehalten wird. Die Einstellung eines Wertes von Null hat zur Folge, dass dieser Dienst-Anschluss nicht für Teilnehmer-Anrufe mit statistisch garantierten Daten benutzt werden kann.
5.1.3 Die maximale Bandbreite für Netzwerk-Bcs-Verkehr
Der Parameter für die maximale Bandbreite für Netzwerk-Bcs-Verkehr (Max_bw_Bcs_network) begrenzt die maximale Menge der Bandbreite des Dienst-Anschlusses, die für statistisch garantierte Daten von Netzwerk-Anrufen zugewiesen wird. Die maximale Bandbreite für Netzwerk-Bcs-Verkehr (Max_bw_Bcs network) wird als ein Prozentsatz der gesamten Bandbreite dieses Dienst-Anschlusses spezifiziert.
Anfangs wird keine Bandbreite für statistisch garantierte Daten von Netzwerk-Anrufen reserviert, dies setzt jedoch die obere Grenze dessen fest, was selektiv zugewiesen werden kann, wenn erforderlich.
Der gewählte Wert kann den für BAT gewählten Wert nicht übersteigen. Eine Einstellung auf einen Wert kleiner als BAT hat zur Folge, dass einige Bandbreite für andere Arten von Verkehr zurückgehalten wird. Die Einstellung eines Wertes von Null hat zur Folge, dass dieser Dienst-Anschluss nicht für Netzwerk-Anrufe mit statistisch garantierten Daten benutzt werden kann.
5.1.4 Die maximale Bandbreite für Be-Verkehr
Der Parameter für die maximale Bandbreite für überschüssige Daten (Max_bw_Be) begrenzt die maximale Menge der Bandbreite des Dienst-Anschlusses, die für überschüssige Daten von Teilnehmer- oder Netzwerk-Anrufen zugewiesen wird. Die maximale Bandbreite für überschüssige Daten (Max_bw_Be) wird als ein Prozentsatz der gesamten Bandbreite dieses Dienst-Anschlusses spezifiziert.
Anfangs wird keine Bandbreite für überschüssige Daten reserviert, dies setzt jedoch die obere Grenze dessen fest, was selektiv zugewiesen wird, wenn erforderlich.
Der gewählte Wert kann den für BAT gewählten Wert nicht übersteigen. Eine Einstellung auf einen Wert kleiner als BAT hat zur Folge, dass einige Bandbreite für andere Arten von Verkehr zurückgehalten wird. Die Einstellung eines Wertes von Null hat zur Folge, dass dieser Dienst-Anschluss nicht für Anrufe mit überschüssigen Daten benutzt werden kann.
5.1.5 Die Anzahl von Überreservierungen Bcs-Teilnehmer
Verbindungsleitungs-Bandbreite wird mit einer Menge zugewiesen und erneut zugewiesen, die gleich der maximalen Menge von statistisch garantierten Daten ist.
Dies zeigt die maximale Anzahl an, welche dieselbe Bandbreite auf diesem Dienst-Anschluss für statistisch garantierte Daten von Teilnehmer-Anrufen zugewiesen werden kann.
Eine Einstellung des Wertes auf 1 hat zur Folge, dass keine Überreservierung stattfindet. In diesem Fall ist die Zuweisung dieselbe, wie für reguläre garantierte Daten mit der Ausnahme, dass der Grenzwert des Parameters Max_bw_Bcs_user angewendet wird.
5.1.6 Die Anzahl von Überreservierungen Bcs-Netzwerk
Verbindungsleitungs-Bandbreite wird mit einer Menge zugewiesen und erneut zugewiesen, die gleich der maximalen Menge von statistisch garantierten Daten ist.
Dies zeigt die maximale Anzahl an, welche dieselbe Bandbreite auf diesem Dienst-Anschluss für statistisch garantierte Daten von Netzwerk-Anrufen zugewiesen werden kann.
Eine Einstellung des Wertes auf 1 hat zur Folge, dass keine Überreservierung stattfindet. In diesem Fall ist die Zuweisung dieselbe, wie für reguläre garantierte Daten mit der Ausnahme, dass der Grenzwert des Parameters Max_bw_Bcs_network angewendet wird.
5.1.7 Die Anzahl von Überreservierungen Be
Der Parameter für die maximale Bandbreite für überschüssige Daten (Max_bw_Be) wird dazu verwendet, die Menge der Bandbreite zu berechnen, die für die überschüssigen Daten eines Teilnehmer- oder Netzwerk-Anrufs zugewiesen werden. Die Zuweisungs-Menge wird als Funktion von Be/Over_be berechnet.
Es wird darauf hingewiesen, dass für überschüssige Daten normalerweise keine Überreservierung wie für garantierte Daten stattfindet. Zum Beispiel wird Verbindungsleitungs-Bandbreite (im Allgemeinen) nicht mit einer Menge zugewiesen, die gleich der maximalen Menge von überschüssigen Daten eines Anrufs ist, sondern mit einer Menge, die gleich einem Teil der maximalen Menge von überschüssigen Daten eines Anrufs ist.
Eine Einstellung des Wertes auf 1 hat zur Folge, dass Bandbreite vollständig wie für garantierte Daten zugewiesen wird mit der Ausnahme, dass der Grenzwert des Parameters Max_bw_Be angewendet wird.
5.2 Parameter der permanenten virtuellen Frame-Relay-Verbindung
Diese Parameter werden für jede einzelne Frame-Relay-PVC konfiguriert. Es gibt aktuell zwei von JEDEM Parameter: Einen für den Datenfluss in eine Richtung und einen für den Datenfluss in der Gegenrichtung.
5.2.1 Art des Anrufs (Type of Call)
Dieser Parameter kennzeichnet den Anruf entweder als Teilnehmer-Anruf oder als Netzwerk-Overhead-Anruf.
5.2.2 Bc
Der Parameter Bc ist die maximale Burst-Menge von garantierten Daten, die ein Teilnehmer senden kann, dem exklusive Bandbreite zugewiesen ist. Die Verbindungsleitungs-Bandbreite wird mit derselben Menge zugewiesen, wie der Parameter Bc.
Bc definiert zusammen mit Bcs die gesamte maximale Menge von garantierten Daten eines Teilnehmers.
5.2.3 Bcs
Bcs ist die maximale Burst-Menge von garantierten Daten, die ein Teilnehmer senden kann, dem gemeinsam genutzte Verbindungsleitungs-Bandbreite zugewiesen ist. Die Verbindungsleitungs-Bandbreite wird mit derselben Menge zugewiesen und neu zugewiesen, wie der Parameter für die maximale Burst-Menge Bcs.
Der Parameter Bcs definiert zusammen mit Bc die gesamte maximale Menge von garantierten Daten eines Teilnehmers.
5.2.4 Die maximale Burst-Menge von überschüssigen Daten (Be)
Der Parameter Be ist die maximale Burst-Menge von überschüssigen Daten, die ein Teilnehmer senden kann. Verbindungsleitungs-Bandbreite wird mit einem Teil der Be-Menge zugewiesen.
5.2.5 Die garantierte Informationsrate (CIR)
Die gesamte garantierte Burst-Menge über eine begrenzte Zeit definiert die Durchsatzrate für garantierte Daten oder die garantierte Informationsrate.
Die Zeitspanne für garantierte Daten wird durch den Parameter Tc definiert. Sie wird nicht speziell konfiguriert, sondern aus den für Bc, Bcs und CIR gewählten Werten berechnet. Der Parameter Tc wird durch die Gleichung (Bc + Bcs)/CIR berechnet und muss zwischen 0,25 und 1,50 Sekunden liegen. Wenn der Parameter CIR auf Null eingestellt wird, wird der Parameter Tc auf 1 Sekunde eingestellt.
6.0 Erforderliche gründliche Analyse des Netzwerk-Verkehrs
Um die Vorteile der vorliegenden Erfindung vollständig nutzen zu können, muss der Verkehr im Frame-Relay-Netzwerk gründlich analysiert werden, bevor die Überreservierungs-Funktion genutzt wird, da eine falsche Dimensionierung der Überreservierungs-Parameter übermäßige Blockierungs-Probleme in einem Netzwerk verursachen kann, was zu einem zu großen Datenverlust führen kann.
Demgemäß umfasst die Erfindung die Funktionen der Konstruktion, der Kombination von Elementen und der Anordnung von Teilen, die in der hier bekannt gegebenen Konstruktion an einem Beispiel erläutert wird.
Man sieht somit, dass die oben bekannt gegebenen und die aus der oben stehenden Beschreibung ersichtlichen Ziele effizient erreicht werden, und da bestimmte Änderungen der oben angegebenen Konstruktion gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, ist beabsichtigt, dass alle in der oben angegebenen Beschreibung enthaltenen oder in den begleitenden Zeichnungen dargestellten Dinge als Beispiel und nicht in einschränkendem Sinn betrachtet werden.
Es muss auch verstanden werden, dass die Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, in einer regulären Nutzungs-Anwendung beansprucht werden soll, um alle der allgemeinen und speziellen Eigenschaften der hier beschriebenen Erfindung abzudecken, und alle Erklärungen des Umfangs der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, die hinsichtlich der Sprache in den Bereich dazwischen fallen.

Claims

Ein Frame-Relay-Netzwerk (10), das folgendes umfasst: – ein Netzwerkmanagement-System (12), Frame-Relay-Zugangseinrichtungs-Knoten (22, 24,..., 44), Frame-Relay-Knoten (14, 16, 18, 20) und virtuelle und/oder physikalische Verbindungen (12a, 12b, 12c, 12d, 22a, 24a,..., 44a, 46, 48,..., 56), welche die Knoten (14, 16,..., 44) und das Netzwerkmanagement-System (12) verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzwerkmanagement-System (12) so angepasst ist, dass es Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signale an Frame-Relay-Knoten (14, 16, 18, 20) liefert, wobei die Frame-Relay-Knoten (14, 16, 18, 20) auf Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signale reagieren und abhängig von den Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signalen ein Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungs-Steuerungs-Signal von einem Frame-Relay-Knoten zu einem anderen Frame-Relay-Knoten liefern, und dadurch Verbindungen zwischen Frame-Relay-Knoten (14, 16, 20) selektiv überreservieren.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 1, worin das Netzwerkmanagement-System (12) Mikroprozessor-Schaltkreise (100) enthält, die eine Kombination eines Mikroprozessors (102), eines Arbeitsspeichers (104), eines Festwertspeichers (106), einer Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung (108) und eines Adress-, Steuer- und Datenbusses (110, 112, 144) zur Verbindung der Kombination enthalten.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 1, worin das Netzwerkmanagement-System (12) ein Programm mit grafischer Benutzerschnittstelle zum Empfang von Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs-Parametern vom Netzwerk-Aufseher, die in die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungsparameter-Signale formatiert sind.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 1, worin die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signale Informationen darüber enthalten, wie die Bandbreite von Verbindungsleitungen (46, 48) zuzuweisen ist, die einen oder mehrere der Frame-Relay-Knoten (14, 16, 18) verbinden, die Verbindungsleitungs-Parameter-Informationen über entweder einen Bandbreiten-Zuweisungs-Schwellwert, einen Schwellwert der Bandbreite der statistisch garantierten Teilnehmer-Daten, einen Schwellwert der Bandbreite der statistisch garantierten Netzwerk-Daten, einen Schwellwert der Bandbreite der überschüssigen Daten, einen Überreservierungs-Faktor der statistisch garantierten Teilnehmer-Daten, einen Überreservierungs-Faktor der statistisch garantierten Netzwerk-Daten und einen Überreservierungs-Faktor der überschüssigen Daten oder jede beliebige Kombination davon enthalten.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 1, worin die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signale Informationen über die Bandbreitenanforderungen einzelner virtueller Verbindungen (VC#1, VC#2,..., VC#6) zwischen den Frame-Relay-Knoten (14, 16, 18, 20) enthalten, einschließlich Verbindungsparameter-Informationen über entweder eine maximale Burst-Menge der exklusiv garantierten Daten, eine maximale Burst-Menge der gemeinsam genutzten garantierten Daten, eine maximale Burst-Menge der überschüssigen garantierten Daten, eine Gesamt-Burst-Rate der garantierten Daten, oder jede beliebige Kombination davon.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 1, worin das Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungs-Steuerungs-Signal Verbindungssteuerungs-Informationen enthält, die entweder einen Parameter der garantierten Daten, einen Parameter der überschüssigen Daten, einen Parameter der statistisch garantierten Daten oder jede beliebige Kombination davon enthalten.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 1, worin ein Frame-Relay-Knoten (14, 16, 18) mit einem anderen Frame-Relay-Knoten (14, 16, 18) über eine überreservierte Verbindungsleitung (46, 48) verbunden ist, um überreservierte virtuelle Verbindungen (VC#1, VC#2, VC#3) aufzunehmen.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 1, worin ein Frame-Relay-Knoten (16, 18, 20) mit einem anderen Frame-Relay-Knoten (16, 18, 20) über eine Verbindungsleitung (50, 52,..., 60) verbunden ist, um nicht überreservierte virtuelle Verbindungen (VC#4, VC#5, VC#6) zwischen den Frame-Relay-Knoten (16, 18, 20) aufzunehmen.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 1, worin jeder Frame-Relay-Knoten (14, 16, 18, 20) eine Knoten-Steuerungs-Karte (84) und eine oder mehrere Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten (62, 68, 74) und einen Steuerbus (82) zur Verbindung der Knoten-Steuerungs-Karte (84) mit der einen oder den mehreren Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten (62, 68, 74) enthält.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 9, worin die Knoten-Steuerungs-Karte (84) Mikroprozessor-Schaltkreise (100) enthält, die eine Kombination eines Mikroprozessors (102), eines Arbeitsspeichers (104), eines Festwertspeichers (106), einer Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung (108) und eines Adress-, Steuer- und Datenbusses (114) zur Verbindung der Kombination enthält.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 9, worin die Knoten-Steuerungs-Karte (84) die Frame-Relay-Überreservierungs-Verbindungsleitungs- und Verbindungs-Parameter-Signale an die eine oder die mehreren Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten (62, 68, 74) liefert.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 9, worin die eine oder die mehreren Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten (62, 68, 74) entweder eine Leitungs-Schnittstellen-Karte mit geringer Datenrate (62), eine Leitungs-Schnittstellen-Karte mit mittlerer Datenrate (68), eine Leitungs-Schnittstellen-Karte mit hoher Datenrate (74) oder jede Kombination davon enthalten.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 12, worin das Frame-Relay-Netzwerk (10) einen Datenbus (80) zur Verbindung von mindestens zwei der Schnittstellenkarten (62, 68, 74) untereinander enthält.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 9, worin die eine oder die mehreren Frame-Relay-Leitungs-Schnittstellen-Karten (62, 68, 74) ein Überwachungs- Informations-Signal liefern, das Informationen über die aktuelle Auslastung der Verbindungsleitungen, einschließlich der aktuellen Pegel des Datenverkehrs für das maximale Burst-Signal der exklusiv garantierten Daten, das maximale Burst-Signal der gemeinsam genutzten garantierten Daten, das maximale Burst-Signal der überschüssigen garantierten Daten, das gesamte garantierte Burst-Signal oder eine Kombination davon enthält.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 11, worin die Knoten-Steuerungs-Karte (84) auf das Überwachungs-Informations-Signal reagiert, um ein Überwachungs-Informations-Signal zurück zum Netzwerkmanagement-System (12) zu liefern.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 1, worin jeder Frame-Relay-Zugangseinrichtungs-Knoten (22, 24, ..., 44) über eine Teilnehmerleitung (22a, 24a,..., 44a) zur Bereitstellung von Teilnehmerdaten mit einem entsprechenden Frame-Relay-Knoten (14, 16, 18, 20) verbunden ist.
Ein Frame-Relay-Netzwerk (10) gemäß Anspruch 10, worin jeder der Frame-Relay-Zugangseinrichtungs-Knoten (22, 24,..., 44) Einrichtungen enthält, wie z.B. einen Router, einen Personal-Computer-Server oder einen Host-Computer, und worin jeder Frame-Relay-Zugangseinrichtungs-Knoten (22, 24,..., 44) über eine Teilnehmerleitung zur Bereitstellung von Teilnehmerdaten mit einem Frame-Relay-Knoten (14, 16, 18, 20) verbunden ist.