EP1190529A1 - Verfahren und kommunikationsanordnung zur anpassung von übertragungstechnischen ressourcen zwischen einer zentralen und mehreren dezentralen kommunikationseinrichtungen - Google Patents

Verfahren und kommunikationsanordnung zur anpassung von übertragungstechnischen ressourcen zwischen einer zentralen und mehreren dezentralen kommunikationseinrichtungen

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EP1190529A1
EP1190529A1 EP00954298A EP00954298A EP1190529A1 EP 1190529 A1 EP1190529 A1 EP 1190529A1 EP 00954298 A EP00954298 A EP 00954298A EP 00954298 A EP00954298 A EP 00954298A EP 1190529 A1 EP1190529 A1 EP 1190529A1
Authority
EP
European Patent Office
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atm
transmission
onu1
vubr
vvbrrt
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00954298A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Georg Hein
Josef FRÖHLER
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1190529A1 publication Critical patent/EP1190529A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L12/5602—Bandwidth control in ATM Networks, e.g. leaky bucket
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04Q—SELECTING
    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/04—Selecting arrangements for multiplex systems for time-division multiplexing
    • H04Q11/0428—Integrated services digital network, i.e. systems for transmission of different types of digitised signals, e.g. speech, data, telecentral, television signals
    • H04Q11/0478—Provisions for broadband connections
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    • H04L2012/5638—Services, e.g. multimedia, GOS, QOS
    • H04L2012/5646—Cell characteristics, e.g. loss, delay, jitter, sequence integrity
    • H—ELECTRICITY
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    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5678—Traffic aspects, e.g. arbitration, load balancing, smoothing, buffer management
    • H04L2012/5679—Arbitration or scheduling

Definitions

  • V out and communication arrangement for adapting tragungsÜ about ⁇ resources between a central and a plurality of decentralized communication devices.
  • the subscriber access network can be configured, for example, according to a point-to-multipoint configuration as a passive optical network - also referred to as a PON - with the aid of glass fibers.
  • a passive optical network no active optical or electrical components - such as amplifiers or multiplexers - are required, and no power supply is required within these networks.
  • Passive optical splitters - also known as "splitters” or “combiners” - can be used to reach the subscribers connected to them from a central point. At the end points of the glass fibers there are special active devices for terminating the optical fibers
  • optical line termination hereinafter also referred to as an optical network control unit - and at a decentralized location further optical network units "ONU” - also referred to below as optical network termination units - are provided.
  • the information is transmitted via the passive optical network either direction-separated with the help of two glass fibers, or via a single glass fiber as part of an wavelength division multiplex process.
  • Passive optical networks are known to the person skilled in the art through the ITU specification ITU-T G.983.
  • the access of the network terminating units or to the Netzab ⁇ schlu ß units connected communication terminal over the shared transmission medium to the higher-level ATM communication network is controlled by an access algorithm, which is usually supply speeds at high Studentstra ⁇ and ⁇ Senen at a plurality of Schlos Communication terminals is implemented using hardware.
  • an access algorithm which is usually supply speeds at high Studentstra ⁇ and ⁇ Senen at a plurality of Schlos Communication terminals is implemented using hardware.
  • a network termination unit requesting communication network resources is granted access authorization or access to the shared transmission medium.
  • subordinate communication networks - eg local networks or LANs - can also be connected to the higher-level ATM communication network via the shared communication network.
  • a network control unit which is arranged centrally in the subscriber access network and is connected to each network termination unit, realizes a timer or counter for each network termination unit, which is started as part of the connection setups derived from the network termination units, a timer then expires or the counter then reaches a predetermined value Value as soon as a new data packet or a specially reserved memory area is filled with user data in an affected network termination unit and temporarily stored in a buffer memory also implemented in the network termination unit for data transmission t arranged Counters, or the dimensioning of the time until a timer expires, is dependent on the data transmission rates that are defined or reserved during the connection setup.
  • a signaling signal indicating the expiry of a timer represents a network termination unit ⁇ individual request for a transmission authorization or access to the shared transmission medium, which sequentially takes place in a memory implemented in the network control unit and shared by all network termination units connected to the network control unit - eg FIFO memory - is saved.
  • the stored access requests are read from this and transmitted as actual transmission authorization to the connected network termination units or communication terminals, as a result of which access to the shared transmission medium is granted.
  • two timers can run at the same time, ie two simultaneous access requests would have to be saved and controlled. However, since two simultaneous accesses are not possible, one of the two access requests is delayed until the current access of the other access request has been completed. This delay is referred to as "cell delay variation". If several timers expire at the same time, the value of the "cell delay variation" is increased accordingly.
  • ATM traffic types defined by the ATM forum - also known as ATM service classes or service offerings - are known, by means of which data connections or high-bit-rate data transmissions with different requirements for, for example, transmission bandwidth and delay times are supported , or be provided.
  • voice images and data can be made using a type of cell within the framework of ATM connections each having a guaranteed transmission quality and / or transmission properties. len multiplexing are transmitted over the same subscriber lines.
  • ATM service classes - are mentioned as examples:
  • CBR Constant Bit Rate
  • VBRrt Variable Bit Rate - real rime
  • VBRnrt Variable Bit Rate - non real time
  • GFR Garanteed Frame Rate
  • UBR Unspecified Bit Rate
  • ABR Absolute Bit Rate
  • ATM traffic parameters - traffic parameter - and the service quality - which represent the quality and / or the transmission properties of the ATM connections - and the quality of service - for the desired ATM traffic type Quality-of-service parameters or QoS parameters referred to - negotiated and specified in a so-called transport contract.
  • ATM traffic parameters are "Peak Cell Rate, PCR”, “Sustainable Cell Rate, SCR” and “Minimum Cell Rate, MCR”.
  • QoS parameters are "Cell Delay Variation, CDV”, “Cell Transfer Delay, CTV", and "Cell Loss Ratio, CLR”.
  • the ATM service classes CBR and VBR are particularly suitable for applications with high QoS requirements, such as multimedia services or video conference circuits with high quality image transmission.
  • Constant Bit Rate CBR enables data transmission with a constant transmission speed and constant, very short delay times, the required bandwidth being characterized by the specification of a peak cell rate - “PCR” - which is provided during the entire duration of the connection got to.
  • PCR peak cell rate
  • VBRrt Real-Time
  • VBRnrt non-real-time requirements
  • a minimum transmission rate is agreed for connections based on the ATM service class ABR, but the best possible transmission speed is always used, if possible.
  • the ATM service class UBR represents a quality of service in which, in contrast to CBR and VBR, no fixed bandwidth is reserved and no cell loss rate CLR is specified. No demands are made on the connection for a ÜBR connection to be set up or desired, and thus no transmission quota is guaranteed by the communication network.
  • Transfer Performance "describes the division of the QOS classes defined by the ATM Forum into a permanent class (Class 1) and non-stringent classes (Class 2, Class 3, U-Class).
  • the object of the invention is to achieve effective use of the transmission technology resources provided by the transmission medium in the case of a plurality of connections, in particular ATM connections, which are conducted via a shared transmission medium, for example a passive optical network PON.
  • the task is based on a method and a communication arrangement according to the features of the preamble of claims 1 and 19 solved by their characterizing features.
  • the central communication device allocates one transmission-technical partial resource to the decentralized communication devices depending on the quality and / or the transmission properties of at least one connection made via the respective transmission-technical partial resource .
  • the essential aspect of the method according to the invention is that the transmission-technical partial resources allocated to the decentralized communication devices are at least partially reduced and the quality and / or the transmission properties of the at least one connection conducted via the respective reduced transmission-technical partial resource is determined.
  • the scope of the reduced, transmission-related sub-resource allocated to a decentralized communication device is modified or retained.
  • the main advantage of the method according to the invention is that the flexible adaptation of the transmission technology resources provided by a jointly used transmission medium achieves an increased traffic throughput via the transmission medium and an effective use of the transmission technology resources of the jointly used transmission medium.
  • the “burst behavior” in, for example, “passive optical networks” is improved by the at least temporary allocation of reserved but currently unused transmission capacities of the transmission medium.
  • the at least one connection routed via the allocated, transmission-related partial resource is implemented in accordance with the asynchronous transfer mode ATM, the ATM connection being in accordance with a standardized ATM service class that specifies the quality and the transmission properties of the ATM connection is designed.
  • the information to be transmitted in the context of an ATM connection is temporarily stored in at least one queue in each decentralized communication device.
  • the current queue fill level, the at least one queue, is recorded and then the quality and the transmission properties of the respective ATM connections are determined by evaluating the result of the registration.
  • the allocated, transmission-related partial resource is modified. Claim 4.
  • the queues or ATMs arranged in the decentralized communication devices can advantageously Cell buffers are dimensioned to be less extensive and the delay times of ATM cells when the decentralized communication devices are run through are also reduced.
  • the method according to the invention is particularly suitable in accordance with the asynchronous transfer mode ATM designed communication networks, particularly simple and therefore economically feasible.
  • the waiting ⁇ snakes filling levels of the queues depending on the ATM service class detected the respective ATM connections and reviewed - claim 6.
  • each ATM service class is an ATM Service class-individual sum of the queue fill levels of the corresponding queues is formed, the ATM service class individual queue total fill level information being weighted as a function of the ATM service classes.
  • the quality and the transmission properties of the ATM connections of an ATM service class are determined by evaluating the weighted, individual queue total fill level information specific to the ATM service class and, depending on the quality and the transmission characteristics, that of the decentralized communications.
  • This advantageous ATM service class-specific evaluation of the quality and the transmission properties of ATM connections of an ATM service class achieves an optimal allocation of the transmission technical sub-resources of a shared transmission medium and in particular in communication networks designed according to the asynchronous transfer mode ATM achieve an optimal, ie effective use of the "upstream PON transport quality" taking into account compliance with the ATM quality features maybe.
  • Show 1 shows a large number of communication terminals, which are connected to a higher-level communication network via a transmission medium that is shared and configured as a "passive optical network", and
  • FIG. 2 shows an exemplary scenario of ATM connections currently routed via an optical network termination unit connected to the “passive optical network” and correspondingly arranged connection-specific queues, which are read out as a function of the transmission sub-resource allocated to an optical network termination unit for information transmission.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a subscriber access network ACCESS, via which a large number of communication terminals KE1.. Z assigned to each subscriber are connected to a higher-level communication network OKN.
  • the subscriber access network ACCESS is designed as a passive optical network PON in a point-to-multipoint configuration.
  • a central component of the passive optical network PON is an optical network control unit OLT, which is connected, for example, via an optical fiber LWL to predetermined transmission resources vr of the higher-level communication network OKN.
  • the higher-level communication network OKN is designed according to the asynchronous transfer mode ATM, the predetermined resources vr of the higher-level ATM communication network OKN comprising a data transmission rate of, for example, 155 Mbit / s.
  • the optical network control unit OLT three optical network termination units ONU1 ... 3 are connected via several glass fibers and via a passive optical splitter - also called “splitter” or “combiner”, whereby the three optical network termination units ONU1 ... 3 and the shared transmission medium "passive optical network” PON is completed by the optical network control unit OLT.
  • the three optical network termination units ONU1 ... 3 are the total ⁇ z communication terminals KE1 ... Z is connected, wherein an access from each communication terminal KE1 ...
  • the Z can be carried out in the 'vr predetermined resources of the ATM communication network OKN.
  • the request for resources can be done, for example, administratively in the context of network management or in the context of packet-oriented transmission protocols - for example TCP / IP - by transmitting a corresponding connection establishment message from a communication device KE1 ... Z to the corresponding optical network termination unit ONU1 ... 3 respectively.
  • a corresponding, protocol-based connection setup to the optical network control unit OLT and from this to the higher-level, ATM-oriented communication network OKN is then initiated by the respective optical network termination unit ONU1 ... 3.
  • corresponding ATM connections are then assigned to the respective optical network termination unit ONU1 ... 3 or the respective communication terminal KE1 ... Z.
  • ATM service classes are defined by the ATM forum, each ATM connection belonging to an ATM service class being specified by certain ATM traffic parameters and QoS parameters.
  • ATM connections of the "Constant Bit Rate, CBR” service class and the “Variable Bit Rate - real time, VBRrt” service class have a specific "Peak Cell Rate, PCR” as the guaranteed data transmission rate - also referred to as the “guaranteed minimum transmission capacity”
  • ATM connections of the ATM service class "Variable Bit Rate - non real time, VBRnrt” have a certain "Sustainable Cell Rate, SCR”
  • ATM connections of the ATM service class "Guaranteed Frame Rate, GFR” and ATM -Service class "Available Bit Rate, ABR” has a specific "Minimum Cell Rate, MCR” as the guaranteed data transfer rate.
  • the optical network control unit OLT uses one optical network termination unit depending on the O NU1 ... 3 associated with ATM connections and depending on the particular ATM service class of the associated ATM Verbindun ⁇ gene of the access of the individual optical network terminating units ONU1 ... 3 to the shared transmission medium "ves passivation optical network" PON controlled.
  • an access control unit MAC by means of which at the level of the ATM MAC layer - Medium Access Control - specifying on the basis of different, the single ⁇ NEN ATM connections ATM traffic parameters and QoS parameters it is determined in which optimal order the three optical network termination units ONU1 ... 3 in the "upstream direction" for information transmission access to the shared transmission medium "passive optical network” PON.
  • the shared transmission medium "passive optical network” PON has certain time-multiplex-oriented, transmission-related resources rpon and that the three optical network termination units ONU1 ... 3 each have transmission-related partial resources of the time-division-based transmission resources rpon are allocated, whereby the three optical network termination units ONU1 ... 3 are granted access to the "Passive Optical Network” PON as part of a TDMA access procedure.
  • a different number of ATM connections are made via the "Passive Optical Network” PON via the three optical network termination units ONU1 ... 3.
  • the optical power control unit OLT the first opti ⁇ 's network terminating unit 0NU1 first time division multiplex-oriented partial resources tprl of the Passive Optical Network work PON
  • the second optical network termination unit ONU2 second time-division multiplex-oriented partial resources TPR2
  • third optical network terminating unit ONU3 third time-multi plex ⁇ -oriented partial resources tpr3 allocated for the transmission of information in "Upstrea direction”.
  • the allocation of time-division multiplex-oriented partial resources tprl ... 3 by the optical network control unit OLT is also referred to as "grant generation".
  • FIG. 2 the current connection situation of ATM connections via one of the optical network termination units ONU1... 3 shown in FIG. 1 to the higher-level ATM communication network OKN is shown in FIG. 2 as an example.
  • three ATM connections vCBRl... 3 of the stringent class CBR according to the specification ITU-T 1.356 are carried out via the optical network termination unit ONU1 ... 3 shown.
  • an ATM connection vVBRrt of the ATM service class VBRrt x ATM connections vVBRnrtl ... x of the ATM service class VBRnrt
  • y ATM connections vGFRl ... y der ATM service class GFR and an ATM connection of the ATM service class vUBR.
  • the ATM cells transmitted via the ATM connection vVBRrt are temporarily stored in a second queue WS2. Furthermore, the ATM cells of the x ATM connections vVBRnrtl ...
  • x of the ATM service class VBRnrt are in a third to kth queue WS3 ... k and in a 1st to mth queue WSl .. .m each ⁇ because the ATM cells of the y ATM connections vGFRl ..y of the ATM service class GFR are buffered.
  • ATM cells of the ATM connection vUBR of the ATM service class UBR are temporarily stored in an nth queue WSn.
  • the queues of ATM connections of a tolerant ATM service class VBRrt, VBRnrt, UBR, GFR are read using the weighted fair queuemg algorithm - also known as WFQ scheduler.
  • WFQ scheduler the respective queues WS2 ... n are read out in a weighted manner depending on the ATM service class VBRrt, VBRnrt, UBR, GFR of the respective ATM connection.
  • the weighting factor of the respective queues WSl ... n arranged in an optical network termination unit ONUl 3 is configured to be parameterizable, the weighting factors of a control unit STG arranged in the optical network termination units ONUl ...
  • An absolute delay priority algorithm - also referred to as an ADP scheduler - is superordinate to the WFQ scheduler which the queue of ATM connections of the stringen ⁇ th class - here WS1 - are read out with priority.
  • the access control unit MAC arranged in the optical network control unit OLT reduces the transmission-related sub-resources tprl ... 3 ATM service classes individually assigned to the individual optical network termination units ONUl ...
  • the free transmission resource of the passive optical network PON in the "upstream direction" can be used flexibly by other optical network termination units ONUl ... 3 for the transmission of ATM cell bursts.
  • vUBR in order to implement central monitoring of the ATM traffic parameters and the QoS parameters of the respective ATM connections vCBRl... 3, vVBRrt, WBRnrtl ... x, vGFRl ... y, which are conducted via an optical network termination unit ONUl ... 3 , vUBR the current fill levels fsl ... n of the queues WSl ... n each arranged in an optical network termination unit ONU1 ... 3 - also referred to as "ONU output queues" - transmitted to the optical network control unit OLT
  • Querying the current queue fill levels fsl ... n of the queues WSl ... n directed in the "upstream direction" optical network termination unit ONUl ... 3 is carried out by the optical network control unit OLT in a fixed time frame.
  • the optical network control unit OLT In a fixed time frame.
  • In response from the respective optical network termination units Onul ... 3 corresponding to the current War ⁇ tesch long-levels representing queue level information fsl ... n using special minicells - also known as "mini-slots" means - to the optical network control unit OLT transmitted.
  • the queue fill level information fsl ... n of the queues WSl ... n arranged in an optical network termination unit ONUl ... 3 is advantageously transmitted individually, ie ONU1 ... 3 is in each case in the respective optical network termination unit the sum of the fill levels - referred to in FIG. 2 as ifs_CBR, ifs VBRrt, ifs_VBRnrt, ifs_GFR, ifs_UBR - of ATM connections vCBRl.,. 3, vVBRrt, vVBRnrtl ... x, vGFRl ...
  • an ATM service class CBR, VBRrt, VBRnrt, GFR, UBR is formed and transmitted to the optical network control unit OLT.
  • the sum of the fill levels of the respective queues assigned to the virtual connection is advantageously transmitted.
  • OLT optical network control unit OLT for each supplied ⁇ associated ATM service class CBR, VBRrt, VBRnrt, GFR, UBR a first upper ATM class of service of individual queue-provided gen-sum level limit value X HIGH 1 ... S or instructions ' saves.
  • the access control MAC arranged in the optical network control unit OLT is configured in such a way that the three optical network termination units ONUl ... 3 have access to the passive optical network PON
  • the following ATM traffic parameters are relevant for controlling the access to the Passive Optical Network PON for the respective ATM service classes:
  • the optical in the network control unit OLT be ⁇ dedicated access control unit MAC for the attached ⁇ closed
  • the optical network termination units Onul ... 3 is a high ⁇ exceed one of the data stored in the optical network control unit OLT
  • first upper ATM service class individual queues -Summenhellstands limits HIGH X 1 ... S is determined, is determined by the access control unit MAC to the affected optical network terminating unit Onul ... 3 allocated in redu ⁇ ed peripheral transmission technical Sectionres- source tprl ...
  • the allocated partial resources tprl ... 3 are at least based on the sum of the "peak cell rate (PCR)" of all CBR / VBRrt connections - fertilize increased, for ATM connections of the ATM service class VBRrt the allocated partial resources tprl ... 3 are increased at least to the sum of the "Sustainable Cell Rate (SCR)" of all VBRnrt connections, and - for ATM connections the ATM service class GFR, the allocated partial resources tprl ... 3 are increased at least to the sum of the "minimum cell rate (MCR)" of all GFR connections.
  • PCR peak cell rate
  • MCR minimum cell rate
  • ATM connections of the stringent class - that is to say the ATM connections vCBRl., 3 of the non-tolerant ATM service class CBR - are advantageous in the access control described 1 d 1 1 ⁇ d 1 1 1 1: fd 1 1 1 ⁇ 1 1
  • vVBRnrtl x, vGFRl ... y ..., vUBR of non-stringent th classes with the below each devisr for the ATM connection ⁇ minimum transmission capacity is read out.
  • the data stored in the optical network control unit OLT first upper, ATM Service Class individual queue sum menöllstands limits X HIGH 1 ... S and the dung individual in the optical network termination units ONU1 ... 3 stored second verbin ⁇ queue filling level Limit values V HIGH 1-S have a fixed relation to each other.
  • the ratio of these queue limit values y H iGH / xmGH depends on the polling frequency of the queue fill levels fsl ... n of the queues WSl ... n directed in the "upstream direction" and can be set to the value 1 from a specific polling frequency If the control unit STG arranged in the optical network termination unit ONU1... 3 determines that one of the second upper queue fill level limit values y H ⁇ G Hl-S is determined, the weighting factors of the queues WS1 ... n recalculated Using the newly calculated weighting factors, the queues WSl ... n are read out within the framework of the minimum transmission capacities guaranteed for the individual ATM connections.
  • the first upper ATM service class individual queue total fill level limit value X HIGH 1 ErasmusS assigned to a queue WSl ... n is advantageously used - controls the allocation of the transmission-related partial resources tprl ... 3 of the passive optical Network PON - set lower than the assigned second upper queue fill level limit value Y HI GHI-S - controls the WFQ scheduler of an optical network termination unit ONUl ... 3, whereby an overflow of a queue WSl ... n by the optical network control unit is recognized early.
  • Total fill level limit value and a second lower connection-specific queue fill level limit value are provided, wherein if the value falls below the first lower ATM service class assigned to a queue WSl ... n, individual, queue total fill level limit values correspond to those of the respective optical network termination unit ONUl ... 3 allocated transmission-technical partial resource tprl ... 3 reduced and if the value falls below the second lower connection-specific queue fullness limit, the readout speed of the WFQ scheduler is reduced - for example below the sum of the guaranteed minimum transmission capacities of all ATM connections vCBRl 3, vVBRrt, vVBRnrtl ... x, vGFRl. ..y, vUBR each of an ATM service class CBR, VBRrt, VBRnrt, GFR, UBR.
  • Total fill level limit values or connection-specific queue full level limit values can be carried out in a first step by input via a network management interface arranged in each case in the optical network termination units ONU1 ... 3 or in the optical network control unit OLT.
  • these queue fullness limit values are set by an algorithm in the respective optical network termination units ONU1 ... 3 or in the optical network control unit OLT depending on the ATM traffic parameters of the respective ATM connections vCBRl.,. 3 , vVBRrt, vVBRnrtl ... x, vGFRl. y, vUBR calculated.
  • the method according to the invention is particularly suitable for subscriber access networks ACCESS in which little or no signaling functionalities are transmitted to the ATM layer.
  • the method according to the invention can also be used for “switched virtual connections” or SVC connections.
  • the current ATM traffic parameters of the respective ATM connections vCBRl .3, vVBRrt, WBRnrtl ... x, vGFRl .. y , vUBR to the optical network termination units ONUl ... 3 and the optical network control unit OLT.
  • the OLT optical network control unit has an “ATM switch” functionality, the provision of the ATM traffic parameters for the optical network control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

Mehreren dezentralen Kommunikationseinrichtungen (ONU1...3) jeweils zugeteilte, übertragungstechnische Teilressourcen (tpr1...3) werden zumindest teilweise reduziert und die Übertragungsqualität zumindest einer über die jeweilige reduzierte Teilressource (tpr1...3) geführten Verbindung (vCBR, vVBRrt, vVBRnrt1...x, vGFR1...y, vUBR) ermittelt. In Abhängigkeit von der Übertragungsqualität wird der Umfang der jeweiligen Teilressource (tpr1...3) modifiziert oder beibehalten. Vorteilhaft wird eine effektive Nutzung der übertragungstechnischen Ressourcen (rpon) unter Beibehaltung der Übertragungsqualität der einzelnen Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrt1...x, vGFR1...y, vUBR) erreicht.

Description

Beschreibung
Verfahren und Kommunikationsanordnung zur Anpassung von über¬ tragungstechnischen Ressourcen zwischen einer zentralen und mehreren dezentralen Kommunikationseinrichtungen.
Bei aktuellen nach dem Asynchronen Transfer Modus - ATM - konzipierten Kommunikationsnetzen sind mehrere dezentrale Kommunikationseinrichtungen bzw. mehrere jeweils mit den de- zentralen Kommunikationseinrichtungen verbundene Kommunikationsendgeräte über ein Teilnehmer-Anschlußnetz oder Teilnehmer-Zugangsnetz - auch als ACCESS Network bezeichnet - an ein übergeordnetes ATM-Kommunikationsnetz angeschlossen. Das Teilnehmer-Anschlußnetz kann beispielsweise gemäß einer Punkt-zu-Mehrpunkt-Konfiguration als Passives Optisches Netz - auch als PON bezeichnet - mit Hilfe von Glasfasern ausgestaltet sein. Zur Realisierung eines Passiven Optischen Netzes sind keine aktiven optischen oder elektrischen Komponenten - wie beispielsweise Verstärker oder Multiplexer - er- forderlich, es wird auch keine Stromversorgung innerhalb dieser Netze benötigt. Durch passive optische Verzweiger - auch als "Splitter" oder "Combiner" bezeichnet - können von einem zentralen Punkt aus die daran angeschlossenen Teilnehmer erreicht werden. An den Endpunkten der Glasfasern sind jeweils spezielle aktive Einrichtungen zum Abschluß der optischen
Übertragungsstrecke angeordnet, wobei im Allgemeinen an zentraler Stelle eine Optical Line Termination "OLT" - im folgenden auch als optische Netzkontrolleinheit bezeichnet - und an dezentraler Stelle weitere Optical Network Units "ONU" - im folgenden auch als optische Netzabschlußeinheiten bezeichnet - vorgesehen sind. Die Informationsübermittlung über das Passive Optische Netz erfolgt entweder richtungsgetrennt mit Hilfe zweier Glasfasern, oder über eine einzige Glasfaser im Rahmen eines ellenlängenmultiplex-Verfahrens .
Passive Optische Netze sind dem Fachmann durch die ITU-Spezi- fikation ITU-T G.983 bekannt. Der Zugriff der Netzabschlußeinheiten bzw. der an die Netzab¬ schlußeinheiten angeschlossenen Kommunikationsendgeräte über das gemeinsam genutzte Übertragungsmedium auf das übergeord- nete ATM-Kommunikationsnetz wird durch einen Zugriffsalgorithmus gesteuert, welcher üblicherweise bei hohen Übertra¬ gungsgeschwindigkeiten und bei einer Vielzahl von angeschlos¬ senen Kommunikationsendgeräten mittels Hardware realisiert ist. Mit Hilfe des Zugriffsalgorithmus werden einer Kommuni- kationsnetz-Ressourcen anfordernden Netzabschlußeinheit die Zugriffsberechtigung bzw. der Zugriff auf das gemeinsam genutzte Übertragungsmedium erteilt. Anstelle von Kommunikationseinheiten können auch untergeordnete Kommunikationsnetze - z.B. Lokale Netzwerke bzw. LAN's - über das gemeinsam ge- nutzte Kommunikationsnetz an das übergeordnete ATM-Kommunikationsnetz angeschlossen werden.
In der Druckschrift „NOVEL ALGORHITHM FOR TIME DEVISION MULTIPLE ACCESS IN BROADBAND ISDN PASSIV OPTICAL NETWORKS, International Journal of Digital and Analog Communication Systems, VOL. 6, Seite 55 bis 62 (1993), M. Glade und H. Keller" ist beispielsweise ein Verfahren zur Steuerung von Zugriffen von Netzabschlußeinheiten auf vorgegebene Ressourcen eines als passives optisches Kommunikationsnetz ausgestalte- tes Teilnehmer-Anschlußnetz beschrieben. Gemäß dem offenbarten Verfahren ist in einer zentral im Teilnehmer-Anschlußnetz angeordneten und mit jeder Netzabschlußeinheit verbundenen Netzkontrolleinheit für jede Netzabschlußeinheit ein Timer bzw. Zähler realisiert, welche im Rahmen von den Netzab- Schlußeinheiten abgeleiteten Verbindungsaufbauten gestartet werden. Ein Timer läuft dann ab, bzw. der Zähler erreicht dann einen vorbestimmten Wert, sobald in einer betroffenen Netzabschlußeinheit ein neues Datenpaket bzw. ein speziell reservierter Speicherbereich mit Nutzdaten gefüllt und zur Datenübertragung in einem ebenfalls in der Netzabschlußein- heit realisierten Pufferspeicher zwischengespeichert ist. Die Dimensionierung der in der Netzkontrolleinheit angeordneten Zähler, bzw. die Dimensionierung der Zeit bis zum Ablaufen eines Timers erfolgt in Abhängigkeit von dem jeweils während den Verbindungsaufbauten festgelegten bzw. reservierten Datenübertragungsraten. Ein das Ablaufen eines Timers anzeigen- des Signalisierungssignal stellt eine Netzabschlußeinheit¬ individuelle Anforderung auf eine Sendeberechtigung bzw. einen Zugriff auf das gemeinsam genutzte Ubertragungsmedium dar, welche sequentiell in einem in der Netzkontrolleinheit realisierten, von allen an die Netzkontrolleinheit ange- schlossenen Netzabschlußeinheiten gemeinsam genutzten Speicher - z.B. FIFO-Speicher - gespeichert wird. Aus diesem werden die gespeicherten Zugriffsanforderungen ausgelesen und als tatsächliche Sendeberechtigung an die angeschlossenen Netzabschlußeinheiten bzw. Kommunikationsendgeräte übermit- telt, wodurch der Zugriff auf das gemeinsam genutzte Übertragungsmedium erteilt wird. Bei dem beschriebenen Verfahren können beispielsweise zwei Timer zur gleichen Zeit ablaufen, d.h. zwei zeitgleiche Zugriffsanforderungen müßten gespeichert und gesteuert werden. Da jedoch zwei zeitgleiche Zu- griffe nicht möglich sind, wird eine der beiden Zugriffsanforderungen so lange verzögert, bis der aktuelle Zugriff der anderen Zugriffsanforderung abgeschlossen ist. Diese Verzögerung wird als „Cell Delay Varation" bezeichnet. Bei Ablauf von mehreren Timern zur gleichen Zeit, wird der Wert der „Cell Delay Variation" entsprechend erhöht.
In der nach dem Asynchronen Transfer Modus konzipierten Kommunikationstechnologie sind mehrere vom ATM-Forum definierte ATM-Verkehrstypen - auch als ATM-Serviceklassen bzw. Dien- stangebote bezeichnet - bekannt, durch welche Datenverbindungen bzw. hochbitratige Datenübertragungen mit unterschiedlichen Anforderungen an beispielsweise Übertragungsbandbreite und Verzögerungszeiten unterstützt, bzw. bereitgestellt werden. In ATM-Kommunikationsnetzen können im Rahmen von jeweils eine garantierte Übertragungsqualität und/oder Übertragungseigenschaften aufweisende ATM-Verbindungen beispielsweise Sprache, Bilder und Daten mittels einer Art Zel- len-Multiplexverfahren über die selben Teilnehmeranschlüsse übertragen werden. Folgende durch das ATM-Forum definierte ATM-Verkehrstypen - im folgenden auch als ATM-Serviceklassen bezeichnet - seien beispielhaft erwähnt:
- "Constant Bit Rate" (CBR) ,
- "Variable Bit Rate - real rime" (VBRrt) ,
- "Variable Bit Rate - non real time" (VBRnrt) ,
- "Garanteed Frame Rate" (GFR) , - "Unspecified Bit Rate" (UBR) , und
- "Available Bit Rate" (ABR) .
Beim Aufbau einer ATM-Verbindung werden im Rahmen einer CAC - Connection Admission Control - für den gewünschten ATM- Verkehrstypen die jeweils die Qualität und/oder die Übertragungseigenschaften der ATM-Verbindungen repräsentierenden ATM-Verkehrsparameter - traffic-parameter - und die Dienstequalität - auch als Quality-of-Service Parameter bzw. QoS- Parameter bezeichnet - verhandelt und in einem sog. Verkehrs- vertrag festgelegt. Beispiele für ATM-Verkehrsparameter sind "Peak Cell Rate, PCR", "Sustainable Cell Rate, SCR" und "Minimum Cell Rate, MCR" . Beispiele für QoS-Parameter sind "Cell Delay Variation, CDV", "Cell Transfer Delay, CTV", und "Cell Loss Ratio, CLR" .
Die ATM-Serviceklassen CBR und VBR sind insbesondere für Anwendungen mit hohen QoS-Anforderungen wie beispielsweise Multimediadienste oder Videokonferenzschaltungen mit qualitativ hochwertiger Bildübertragung geeignet. Constant Bit Rate CBR ermöglicht eine Datenübertragung mit einer konstanten Übermittlungsgeschwindigkeit und konstanten, sehr geringen Verzögerungszeiten, wobei die erforderliche Bandbreite durch Angabe einer Spitzen-Zellrate - "Peak Cell Rate", PCR - charakterisiert ist, welche während der gesamten Dauer der Verbindung bereit gestellt sein muß. Beim Aufbau von ATM-Verbindungen der ATM-Serviceklasse VBR werden Spitzen- und Mimmalubertragungsrate zwischen dem ATM- Kommunikationsnetz und dem jeweiligen Kommunikationsendgerat ausgehandelt. In dieser Kategorie wird zwischen Real-Time (VBRrt) und Non-Real-Time Anforderungen (VBRnrt) unterschie¬ den. Die ATM-Serviceklasse VBRrt stellt ähnlich hohe Anforde¬ rungen an die Zellverzogerung und die Variation der Zeilverzogerungen, wie die ATM-Serviceklasse CBR, wahrend bei der ATM-Serviceklasse VBRnrt lediglich eine gewisse Obergrenze eingehalten werden muß.
Bei Verbindungen, welche auf der ATM-Serviceklasse ABR basieren wird zwar eine minimale Übertragungsgeschwindigkeit vereinbart, es wird jedoch - falls möglich - immer die bestmog- liehe Ubertragungsgeschwmdigkeit verwendet.
Die ATM-Serviceklasse UBR repräsentiert eine Dienstequalitat, bei der im Gegensatz zu CBR und VBR keine feste Bandbreite reserviert und auch keine Zellverlustrate CLR festgelegt ist. Für eine aufzubauende bzw. gewünschte ÜBR-Verbmdung werden keinerlei Ansprüche an die Verbindung gestellt und somit wird durch das Kommunikationsnetz keinerlei Übertragungsqualltat garantiert .
In der Spezifikation ITU-T 1.356 "B-ISDN ATM Layer Cell
Transfer Performance" ist die Einteilung der vom ATM-Forum definierten QOS-Klassen in eine stπngente Klasse (Class 1) und in nicht stringente Klassen (Class 2, Class 3, U-Class) beschrieben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei mehreren über ein gemeinsam genutztes Übertragungsmedium - beispielsweise einem Passiven Optischen Netz PON - geführten Verbindungen, insbesondere ATM-Verbindungen, eine effektive Nutzung der durch das Übertragungsmedium bereitgestellten, ubertragungs- technischen Ressourcen zu erreichen. Die Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren und einer Kommunikationsanordnung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs der Patentansprüche 1 und 19 durch deren kennzeichnende Merkmale gelöst.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Anpassung von übertra- gungstechnischen Ressourcen zwischen einer zentralen und mehreren dezentralen Kommunikationseinrichtungen ist von der zentralen Kommunikationseinrichtung den dezentralen Kommunikationseinrichtungen jeweils eine übertragungstechnische Teilressource in Abhängigkeit von der Qualität und/oder den Übertragungseigenschaften von zumindest einer über die jeweilige übertragungstechnische Teilressource geführten Verbindung zugeteilt. Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die den dezentralen Kommunikationseinrichtungen zugeteilten, übertragungstechischen Teil- ressourcen zumindest teilweise reduziert werden und die Qualität und/oder die Übertragungseigenschaften der zumindest einen über die jeweilige reduzierte, übertragungstechnische Teilressource geführten Verbindung ermittelt wird. In Abhängigkeit von der Qualität und/oder Übertragungseigenschaften wird der Umfang der jeweils einer dezentralen Kommunikationseinrichtung zugeteilten, reduzierten, übertragungstechnischen Teilressource modifiziert oder beibehalten.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens be- steht darin, daß durch die flexible Anpassung der durch ein gemeinsam genutztes Übertragungsmedium bereitgestellten, übertragungstechnischen Ressourcen ein erhöhter Verkehrsdurchsatz über das Übertragungsmedium und eine effektive Nutzung der übertragungstechnischen Ressourcen des gemeinsam ge- nutzten Übertragungsmedium erreicht wird. Durch die zumindest temporäre Zuteilung von reservierten, jedoch aktuell nicht genutzten Übertragungskapazitäten des Übertragungsmediums, wird das „Burstverhalten" in beispielsweise "Passiven Optischen Netzen" verbessert.
Vorteilhaft werden die bei einer zumindest teilweisen Reduzierung der zugeteilten, übertragungstechnischen Teilressour- cen freigewordenen, übertragungstechnischen Ressourcen ande¬ ren, dezentralen Kommunikationseinrichtungen zumindest tempo¬ rär bereitgestellt - Anspruch 2. Durch die dadurch gewonnene effekive Nutzung der durch das Übertragungsmedium bereitge¬ stellten übertragungstechnischen Ressourcen kann die Anzahl der an das Übertragungsmedium angeschlossenen Teilnehmer bzw. der Anzahl der über Übertragungsmedium geführten Verbindungen unter Beibehaltung der Ubertragungsgüte aller Verbindungen erhöht werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zumindest eine über die zugeteilte, übertragungstechnische Teilressource geführte Verbindung gemäß dem Asynchronen Transfer Modus ATM realisiert, wobei die ATM-Verbindung gemäß einer standardisierten und jeweils die Qualität und die Über- tragungseigenschaften der ATM-Verbindung spezifizierenden ATM-Serviceklasse ausgestaltet ist. In jeder dezentralen Kommunikationseinrichtung werden die im Rahmen einer ATM- Verbindung zu übermittelnden Informationen in zumindest einer Warteschlange zwischengespeichert. Der aktuelle Warteschlan- gen-Füllstand, der zumindest einen Warteschlange wird erfaßt und anschließend durch Bewerten des Erfassungsergebnisses die Qualität und die Übertragungseigenschaften der jeweiligen ATM-Verbindungen ermittelt. In Abhängigkeit von der Qualität und der Übertragungseigenschaften wird die zugeteilte, übertragungstechnische Teilressource modifiziert - Anspruch 4. Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei nach dem Asynchronen Transfer Modus ausgestalteten ATM- Verbindungen können vorteilhaft die in den dezentralen Kommu- nikationseinrichtungen angeordneten Warteschlangen bzw. ATM- Zellpuffer weniger umfangreich dimensioniert und zusätzlich die Verzögerungszeiten von ATM-Zellen bei Durchlaufen der dezentralen Kommunikationseinrichtungen verringert werden. Durch die Benutzung der jeweiligen Warteschlangen-Füllstände zur Bewertung der Qualität und der Übertragungseigenschaften der jeweiligen ATM-Verbindungen ist das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere bei gemäß dem Asynchronen Transfer Modus ATM ausgestalteten Kommunikationsnetzen, besonders einfach und daher wirtschaftlich realisierbar.
Vorteilhaft werden bei mehreren über eine dezentrale Kommuni- kationseinrichtung geführten ATM-Verbindungen die Warte¬ schlangen-Füllstände der Warteschlangen in Abhängigkeit von der ATM-Serviceklasse der jeweiligen ATM-Verbindungen erfaßt und bewertet - Anspruch 6. Für jede ATM-Serviceklasse wird eine ATM-Serviceklassen-individuelle Summe der Warteschlan- gen-Füllstände der entsprechenden Warteschlangen gebildet, wobei die gebildeten ATM-Serviceklassen-individuellen Warteschlangen-Summenfüllstandsinformationen in Abhängigkeit der ATM-Serviceklassen gewichtet werden. Durch Bewertung der ge- wichteten, ATM-Serviceklassen-individuellen Warteschlangen- Summenfüllstandsinformationen wird jeweils ATM- Serviceklassen-spezifisch die Qualität und die Übertragungseigenschaften der ATM-Verbindungen einer ATM-Serviceklasse ermittelt und in Abhängigkeit von der Qualität und der Übertragungseigenshaften die der dezentralen Kommunika- tionseinrichtung zugeteilte, übertragungstechnische Teilressource modifiziert - Anspruch 8. Durch diese vorteilhafte ATM-Serviceklassen-spezifischen Bewertung der Qualität und der Übertragungseigenschaften von ATM-Verbindungen einer ATM- Serviceklasse wird eine optimale Zuteilung der übertragungs- technischen Teilressourcen eines gemeinsam genutzten Übertra- gungsmediums erreicht und insbesondere bei gemäß dem asynchronen Transfermodus ATM ausgestalteten Kommunikationsnetzen eine optimale, d.h. effektive Nutzung der „upstream PON Transportqualität" unter Berücksichtigung der Einhaltung der ATM-Qualitätsmerkmale erreicht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand zweier Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen Figur 1 eine Vielzahl von Kommunikationsendgeräten, welche über ein gemeinsam genutztes und als "Passives Optisches Netzwerk" ausgestaltetes Übertragungsmedium an ein übergeordnetes Kommunikationsnetz angeschlossen sind, und
Figur 2 ein beispielhaftes Szenario von aktuell über eine an das "Passive Optische Netzwerk" angeschlossene, optische Netzabschlußeinheit geführten ATM- Verbindungen und entsprechend angeordneten verbin- dungsindividuellen Warteschlangen, welche in Abhängigkeit der jeweils einer optischen Netzabschlußein- heit zur Informationsübermittlung zugeteilten übertragungstechnischen Teilressource ausgelesen werden.
Figur 1 zeigt in einem Blockschaltbild ein Teilnehmer- Zugangsnetz ACCESS, über welches eine Vielzahl von jeweils Teilnehmern zugeordnete Kommunikationsendgeräte KE1...Z an ein übergeordnetes Kommunikationsnetz OKN angeschlossen sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Teilnehmer-Zugangsnetz ACCESS als Passives Optisches Netzwerk PON in einer Punkt-zu- Mehrpunkt-Konfiguration ausgestaltet. Zentraler Bestandteil des Passiven Optischen Netzwerkes PON ist eine optische Netzkontrolleinheit OLT, welche beispielsweise über einen Lichtwellenleiter LWL mit vorgegebenen Übertragungsressourcen vr des übergeordneten Kommunikationsnetzes OKN verbunden ist. Das übergeordnete Kommunikationsnetz OKN ist nach dem Asynchronen Transfer Modus ATM ausgestaltet, wobei die vorgegebenen Ressourcen vr des übergeordneten ATM-Kommunikationsnetzes OKN eine Datenübertragungsrate von beispielsweise 155 MBit/s umfassen. Mit der optischen Netzkontrolleinheit OLT sind über mehrere Glasfasern und über einen passiven optischen Verzweiger - auch als "Splitter" bzw. "Combiner" bezeichnet - drei optische Netzabschlußeinheiten ONU1...3 verbunden, wobei durch die drei optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 und durch die optische Netzkontrolleinheit OLT das gemeinsam genutzte Übertragungsmedium "Passives Optisches Netzwerk" PON abgeschlossen wird. An die drei optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 sind ins¬ gesamt z Kommunikationsendgeräte KE1...Z angeschlossen, wobei von jedem Kommunikationsendgerät KE1...Z ein Zugriff auf die ' vorgegebenen Ressourcen vr des ATM-Kommunikationsnetzes OKN ausgeführt werden kann. Die Anforderung von Ressourcen kann beispielsweise administrativ im Rahmen des Netzwerk-Management oder im Rahmen von paketorientierten Übertragungsprotokollen - z.B. TCP/IP - durch Übermitteln einer entsprechenden Verbindungsaufbau-Meldung von einer Kommunikationseinrichtung KE1...Z an die entsprechende optische Netzabschlußeinheit ONU1...3 erfolgen. Von der jeweiligen optischen Netzabschlußeinheit ONU1...3 wird dann ein entsprechender, protokollgemäßer Verbindungsaufbau zur optischen Netzkontrolleinheit OLT und von dieser zum übergeordneten, ATM-orientierten Kommunikationsnetz OKN eingeleitet. Im Rahmen des Verbindungsaufbaus werden dann entsprechende ATM-Verbindungen der jeweiligen optischen Netzabschlußeinheit ONU1...3 bzw. dem jeweiligen Kommunikationsendgerät KE1...Z zugeteilt.
Durch das ATM-Forum sind verschiedene ATM-Serviceklassen definiert, wobei jede einer ATM-Serviceklasse zugehörige ATM- Verbindung durch bestimmte ATM-Verkehrsparameter und QoS- Parameter spezifiziert ist. So weisen ATM-Verbindungen der Serviceklasse "Constant Bit Rate, CBR" und der Serviceklasse "Variable Bit Rate - real time, VBRrt" eine bestimmte "Peak Cell Rate, PCR" als garantierte Datenübertragungsrate - auch als "garantierte minimale Übertragungskapazität" bezeichnet - auf. ATM-Verbindungen der ATM-Serviceklasse "Variable Bit Ra- te - non real time, VBRnrt" weisen eine bestimmte "Sustainab- le Cell Rate, SCR" und ATM-Verbindungen der ATM-Serviceklasse "Guaranteed Frame Rate, GFR" und der ATM-Serviceklasse "Available Bit Rate, ABR" eine bestimmte "Minimum Cell Rate, MCR" als garantierte Datenübertragungsrate auf.
Von der optischen Netzkontrolleinheit OLT wird in Abhängigkeit von den jeweils einer optischen Netzabschlußeinheit ONU1...3 zugeordneten ATM-Verbindungen bzw. in Abhängigkeit der jeweiligen ATM-Serviceklasse der zugeordneten ATM-Verbindun¬ gen der Zugriff der einzelnen optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 auf das gemeinsam genutzte Übertragungsmedium "Passi- ves Optisches Netzwerk" PON gesteuert. Dazu ist in der opti¬ schen Netzkontrolleinheit OLT eine Zugriff-Steuerungseinheit MAC angeordnet, durch welche auf Ebene des ATM-MAC-Layers - Medium Access Control - anhand der verschiedenen, die einzel¬ nen ATM-Verbindungen spezifizierenden ATM-Verkehrsparameter und QoS-Parameter bestimmt wird, in welcher optimalen Reihenfolge von den drei optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 in "Upstream-Richtung" zur Informationsübermittlung ein Zugriff auf das gemeinsam genutzte Übertragungsmedium "Passives Optisches Netzwerk" PON erfolgt.
Das Übermitteln von den Zugriff auf das gemeinsam genutzte Übertragungsmedium "Passives Optisches Netzwerk" PON steuernden Zugriffs-Informationen - auch als "Grants" bezeichnet - von der optischen Netzkontrolleinheit OLT an die angeschlos- senen, optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 ist in der Spezifikation ITU-T G.983 genauer beschrieben. Hierzu wird nicht näher eingegangen.
Für dieses Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß das ge- meinsam genutzte Übertragungsmedium "Passives Optisches Netzwerk" PON bestimmte, zeitmultiplex-orientierte, übertragungstechnische Ressourcen rpon aufweist und daß den drei optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 jeweils übertragungstechnische Teilressourcen der zeitmultiplex-orientierten Übertra- gungsressourcen rpon zugeteilt werden, wodurch den drei optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 im Rahmen eines TDMA- Zugriffsverfahrens der Zugriff auf das "Passive Optische Netzwerk" PON erteilt wird. Weiterhin sei angenommen, daß über die drei optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 eine un- terschiedliche Anzahl von ATM-Verbindungen über das "Passive Optische Netzwerk" PON geführt werden. In Abhängigkeit der ATM-Verkehrsparameter und der QoS-Parameter der jeweils zugeordneten ATM-Verbindungen werden - gesteuert durch die optische Netzkontrolleinheit OLT - der ersten opti¬ schen Netzabschlußeinheit 0NU1 erste zeitmultiplex- orientierte Teilressourcen tprl des Passiven Optischen Netz- Werkes PON, der zweiten optischen Netzabschlußeinheit ONU2 zweite zeitmultiplex-orientierte Teilressourcen tpr2 und der dritten optischen Netzabschlußeinheit ONU3 dritte zeitmulti¬ plex-orientierte Teilressourcen tpr3 für die Übermittlung von Informationen in "Upstrea -Richtung" zugeteilt. Die Zuweisung von zeitmultiplex-orientierten Teilressourcen tprl...3 durch die optische Netzkontrolleinheit OLT wird auch als "Grant- generierung" bezeichnet.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Steuerung des Zugriffs der optischen Netzabschlußeinheiten auf das gemeinsam genutzte Übertragungsmedium PON näher erläutert. Hierzu ist in Figur 2 beispielhaft für einen bestimmten Zeitpunkt die aktuelle Verbindungssituation von über eine der in Figur 1 dargestellten optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 geführten ATM-Verbindungen zum übergeordneten ATM-Kommunikationsnetz OKN dargestellt. Gemäß Figur 2 werden über die dargestellte, optische Netzabschlußeinheit ONU1...3 drei ATM-Verbindungen vCBRl.,.3 der stringenten Klasse CBR laut Spezifikation ITU-T 1.356 geführt. Des Weiteren wird über die optische Netzab- Schlußeinheit ONU1...3 eine ATM-Verbindung vVBRrt der ATM-Serviceklasse VBRrt, x ATM-Verbindungen vVBRnrtl...x der ATM-Serviceklasse VBRnrt, y ATM-Verbindungen vGFRl...y der ATM-Serviceklasse GFR und eine ATM-Verbindung der ATM-Serviceklasse vUBR geführt.
Die von den an die optische Netzabschlußeinheit ONU1...3 angeschlossenen Kommunikationsendgeräten KEl...n, KEn+l...m, KEm+l...z im Rahmen der drei stringenten ATM-Verbindungen VCBR1...3 in „Upstream-Richtung" übermittelten Informationen bzw. ATM-Zel- len werden in einer ersten, von den ATM-Verbindungen der ATM- Serviceklasse CBR gemeinsam genutzten Warteschlange WS1 zwischengespeichert, wobei die jeweils zwischengespeicherten ATM-Zellen nach dem FIFO-Pπnzip aus der ersten Warteschlange WS1 ausgelesen werden. In einer zweiten Warteschlange WS2 werden die über die ATM-Verbindung vVBRrt übermittelten ATM- Zellen zwischengespeichert. Des Weiteren werden in einer dritten bis k-ten Warteschlange WS3...k jeweils die ATM-Zellen der x ATM-Verbindungen vVBRnrtl...x der ATM-Serviceklasse VBRnrt und in einer 1-ten bis m-ten Warteschlage WSl...m je¬ weils die ATM-Zellen der y ATM-Verbindungen vGFRl ..y der ATM- Serviceklasse GFR zwischengespeichert. In einer n-ten Warte- schlänge WSn werden ATM-Zellen der ATM-Verbindung vUBR der ATM-Serviceklasse UBR zwischengespeichert . Im Gegensatz zu ATM-Verbindungen der ATM-Serviceklasse CBR ist für jede ATM- Verbmdung der toleranten ATM-Serviceklassen, d.h. für ATM- Verbmdungen der ATM-Serviceklassen VBRrt, VBRnrt, UBR, GFR jeweils eine verbindungsmdividuelle Warteschlange WS2...n m der optischen Netzabschlußeinheit ONUl..3 vorgesehen.
Die Warteschlangen von ATM-Verbindungen einer toleranten ATM- Serviceklasse VBRrt, VBRnrt, UBR, GFR werden mit Hilfe des Weighted-Fair-Queuemg-Algorithmus - auch als WFQ-Scheduler bezeichnet - ausgelesen. Beim WFQ-Scheduler werden die jeweiligen Warteschlangen WS2...n in Abhängigkeit der ATM-Service- klasse VBRrt, VBRnrt, UBR, GFR der jeweiligen ATM-Verbindung in gewichteter Weise ausgelesen. Der Gewichtungsfaktor der jeweiligen in einer optischen Netzabschlußeinheit ONUl 3 angeordneten Warteschlangen WSl...n ist parametrisierbar ausgestaltet, wobei die Gewichtungsfaktoren von einer in den optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 angeordneten Steuereinheit STG in Abhängigkeit der ATM-Verkehrsparameter - PCR, SCR, MCR - und der QoS-Parameter - CDV, CTD, CLR - der jeweiligen aktuell über die optische Netzabschlußeinheit ONUl..3 geführten ATM-Verbindungen vCBRl.,.3, vVBRrt, vVBRnrt .x, vGFRl y, vUBR abgeleitet werden.
Dem WFQ-Scheduler ist ein Absolut-Delay-Priority-Algorithmus - auch als ADP-Scheduler bezeichnet - übergeordnet, durch welchen die Warteschlange von ATM-Verbindungen der stringen¬ ten Klasse - hier WS1 - priorisiert ausgelesen werden.
Üblicher Weise sind die einer optischen Netzabschlußeinheit ONUl...3 zugeordneten, übertragungstechnischen Teilressourcen tprl...3 des Passiven Optischen Netzes PON sowie die Gewich¬ tungsfaktoren der in den optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 angeordneten Warteschlangen WSl...n derart konfiguriert, daß alle garantierten Übertragungkapazitäten der über die je- weilige optische Netzabschlußeinheit ONUl...3 geführten ATM- Verbindungen VCBR1...3, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR eingehalten werden. Erfindungsgemäß werden durch die in der optischen Netzkontrolleinheit OLT angeordnete Zugriff-Steuerungseinheit MAC die den einzelnen optischen Netzabschlußein- heiten ONUl...3 jeweils zugeordneten übertragungstechnischen Teilressourcen tprl...3 ATM-Serviceklassen-individuell reduziert, so daß durch die den einzelnen optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 zugeteilten und nunmehr reduzierten Teilressourcen tprl...3 nur noch ein Teil der Summe der garantierten, minimalen Übertragungsressourcen der über die jeweiligen optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 geführten ATM-Verbindungen VCBR1...3, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR umfaßt wird. Auf diese Weise kann die dadurch frei gewordene Übertragungsressource des Passiven Optischen Netzes PON in „Upstream- Richtung" von anderen optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 zur Übertragung von ATM-Zellenbursts flexibel genutzt werden.
Erfindungsgemäß werden zur Realisierung einer zentralen Überwachung der ATM-Verkehrsparameter und der QoS-Parameter der jeweiligen über eine optische Netzabschlußeinheit ONUl...3 geführten ATM-Verbindungen vCBRl.,.3, vVBRrt, WBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR die aktuellen Füllstände fsl...n der jeweils in einer optischen Netzabschlußeinheit ONU1...3 angeordneten War- teschlangen WSl...n - auch als „ONU-Ausgangsqueues" bezeichnet - an die optische Netzkontrolleinheit OLT übermittelt. Die
Abfrage der aktuellen Warteschlangen-Füllstände fsl...n der in „Upstream-Richtung" gerichteten Warteschlangen WSl...n einer optischen Netzabschlußeinheit ONUl...3 wird durch die optische Netzkontrolleinheit OLT in einen festen Zeitraster durchgeführt. Dabei werden in einem nach ITU-TG.983 spezifizierten, Passiven Optischen Netz PON von der optischen Netzkontroll- einheit OLT mit Hilfe von PLOAM-Zellen - Physical Layer Ope¬ ration/Administration and Maintenance-Zellen - die Übertra¬ gung der aktuellen Warteschlangen-Füllstände fsl...n von allen angeschlossenen optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 ange¬ fordert. Als Antwort werden von den jeweiligen optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 entsprechende die aktuellen War¬ teschlangen-Füllstände repräsentierende Warteschlangen-Füllstandsinformationen fsl...n mit Hilfe spezieller Minizellen - auch als „Minislots" bezeichnet - an die optische Netzkontrolleinheit OLT übermittelt.
Vorteilhaft werden die Warteschlangen-Füllstandsinformationen fsl...n der in einer optischen Netzabschlußeinheit ONUl...3 angeordneten Warteschlangen WSl...n ATM-Serviceklassen-individuell übertragen, d.h. in der jeweiligen optischen Netzabschlußein- heit ONU1...3 wird jeweils die Summe der Füllstände - in Figur 2 als ifs_CBR, ifs VBRrt, ifs_VBRnrt, ifs_GFR, ifs_UBR bezeichnet - von ATM-Verbindungen vCBRl.,.3, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR bzw. von Warteschlangen jeweils einer ATM-Ser- viceklasse CBR, VBRrt, VBRnrt, GFR, UBR gebildet und an die optischen Netzkontrolleinheit OLT übermittelt. Nach Figur 2 wird beispielsweise für die ATM-Serviceklasse VBRnrt die Summe der Füllstände der dritten bis k-ten Warteschlange WS3...k - hier ifs VBRnrt = ∑ fs3...k - und die Summe der Füllstände der 1-ten bis m-ten Warteschlange WSl...m - hier ifs_GFR = ∑ fsl...m - gebildet und an die optische Netzkontrolleinheit OLT übermittelt. Bei für virtuelle Verbindungen - auch als "Virtuell Connection" VC bezeichnet - eingerichteten Warteschlangen - in Figur 2 nicht dargestellt - wird vorteilhaft die Summe der Füllstände der jeweiligen der virtuellen Verbindung zugeord- neten Warteschlangen übermittelt. In der optischen Netzkontrolleinheit OLT ist für jede zuge¬ ordnete ATM-Serviceklasse CBR, VBRrt, VBRnrt, GFR, UBR ein erster oberer ATM-Serviceklassen-individueller Warteschlan- gen-Summenfüllstands-Grenzwert XHIGH1...S vorgesehen bzw. ge- ' speichert. Mit diesen gespeicherten, ATM-Serviceklassen¬ individuellen Warteschlangen-Summenfüllstands-Grenzwerten XHIGH1...S werden die von den drei optischen Netzabschlußeinhei¬ ten ONU1...3 an die optische Netzkontrolleinheit OLT übermittelten ATM-Serviceklassen-individuellen Warteschlangen-Sum- menfüllstandsinformationen ifs_CBR, ifs VBRrt, ifs_VBRnrt, ifs_GFR, ifs_UBR permanent verglichen. Erfindungsgemäß ist die in der optischen Netzkontrolleinheit OLT angeordnete Zugriffssteuerung MAC derart ausgestaltet, daß der Zugriff der drei optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 auf das Passive Optische Netz PON
in Abhängigkeit der ATM-Serviceklasse der jeweiligen über die optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 geführten ATM- Verbindungen vCBRl.,.3, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR und in Abhängigkeit der Vergleichsergebnisse der übermittelten, ATM-Serviceklassen-individuellen Warteschlangen-Füllstandsinformationen ifs_CBR, ifs_VBRrt, ifs_VBRnrt, ifs_GFR, ifs_UBR mit den gespeicherten Warteschlangen-Sum- menfüllstands-Grenzwerten xhιghl...s erfolgt.
Für die Steuerung des Zugriffs auf das Passive Optische Netz PON sind für die jeweiligen ATM-Serviceklassen folgende ATM- Verkehrsparameter relevant:
- für ATM-Verbindungen der ATM-Serviceklasse CBR und VBRrt der Verkehrsparameter „Peak Cell Rate (PCR)",
- für ATM-Verbindungen der ATM-Serviceklasse VBRnrt der ATM- Verkehrsparameter „Sustainable Cell Rate (SCR)" und - für ATM-Verbindungen der ATM-Serviceklasse GFR der ATM- Verkehrsparameter „Minimum Cell Rate (MCR) " . Wird durch die in der optischen Netzkontrolleinheit OLT ange¬ ordnete Zugriff-Steuerungseinheit MAC für eine der ange¬ schlossenen, optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 ein Über¬ schreiten eines der in der optischen Netzkontrolleinheit OLT gespeicherten, ersten oberen ATM-Serviceklassen-individuellen Warteschlangen-Summenfüllstands-Grenzwerte XHIGH1...S festgestellt, so wird durch die Zugriff-Steuerungseinheit MAC die der betroffenen optischen Netzabschlußeinheit ONUl...3 im redu¬ zierten Umfang zugeteilte übertragungstechnische Teilres- source tprl...3 in der Art und Weise wieder erhöht, daß den betroffenen ATM-Verbindungen vCBRl.,.3, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR der entsprechenden ATM-Serviceklasse CBR, VBRrt, VBRnrt, GFR, UBR wieder die minimale, garantierte Übertragungskapazität bereitgestellt wird. Die Erhöhung der einer optischen Netzabschlußeinheit ONUl...3 im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zugeteilten, übertragungstrechni- schen Teilressourcen tprl...3 des Passiven Optischen Netzes PON erfolgt dabei in Abhängigkeit der jeweiligen ATM-Serviceklasse CBR, VBRrt, VBRnrt, GFR, UFR:
für ATM-Verbindungen der ATM-Serviceklasse CBR - hier der toleranten Klasse - und der ATM-Serviceklasse VBRrt werden die zugeteilten Teilressourcen tprl...3 zumindest auf die Summe der „Peak Cell Rate (PCR)" aller CBR-/VBRrt-Verbin- düngen erhöht, für ATM-Verbindungen der ATM-Serviceklasse VBRrt werden die zugeteilten Teilressourcen tprl...3 zumindest auf die Summe der „Sustainable Cell Rate (SCR)" aller VBRnrt-Ver- bindungen erhöht, und - für ATM-Verbindungen der ATM-Serviceklasse GFR werden die zugeteilten Teilressourcen tprl...3 zumindest auf die Summe der „Minimum Cell Rate (MCR) " aller GFR-Verbindungen erhöht.
Vorteilhaft werden ATM-Verbindungen der stringenten Klasse - also die ATM-Verbindungen vCBRl.,.3 der nicht toleranten ATM- Serviceklasse CBR - bei der beschriebenen Zugriffssteuerung 1 d 1 1 Φ d 1 1 1 1 :fd 1 1 1 Φ 1 1
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vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR der nicht stringenten Klassen mit der unterhalb der jeweils für die ATM-Verbindung garantier¬ ten, minimalen Übertragungskapazität ausgelesen werden. Vor¬ teilhaft ist jeder in einer optischen Netzabschlußeinheit ONU1...3 angeordneten Warteschlange WSl...n ein zweiter oberer Warteschlangen-Füllstands-Grenzwert yHιGHl-S zugeordnet. Die in der optischen Netzkontrolleinheit OLT gespeicherten ersten oberen, ATM-Serviceklassen-individuellen Warteschlangen-Sum- menfüllstands-Grenzwerte XHIGH1...S und die in den optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 gespeicherten, zweiten verbin¬ dungsindividuellen Warteschlangen-Füllstands-Grenzwerte VHIGH1-S weisen eine feste Relation zueinander auf. Das Verhältnis dieser Warteschlangen-Grenzwerte yHiGH/xmGH hängt von der Abfragehäufigkeit der Warteschlangen-Füllstände fsl...n der in „upstream-Richtung" gerichteten Warteschlangen WSl...n ab und kann ab einer bestimmten Abfragehäufigkeit auf den Wert 1 gesetzt werden. Wird durch die in der optischen Netzabschlußeinheit ONU1...3 angeordnete Steuereinheit STG ein Überschreiten einer der zweiten oberen Warteschlangen-Füllstands-Grenz- werte yHιGHl-S festgestellt, so werden durch die Steuereinheit STG die Gewichtungsfaktoren der Warteschlangen WSl...n neu berechnet. Mit Hilfe der neu berechneten Gewichtungsfaktoren werden die Warteschlangen WSl...n im Rahmen der den einzelnen ATM-Verbindungen garantierten minimalen Übertagungskapazitä- ten ausgelesen.
Es kann beispielsweise der Fall eintreten, daß durch Übertragungsfehler fehlerhafte Warteschlangen-Füllstands-Informationen fsl...n bzw. fehlerhafte ATM-Serviceklassen-individuellen Warteschlangen-Summenfüllstandsinformationen ifs_CBR, ifs_VBRrt, ifs_VBRnrt, ifs_GFR, ifs_UBR von den optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 an die optische Netzkontrolleinheit OLT übermittelt werden. Dies kann zur Folge haben, daß die Auslesegeschwindigkeit der WFQ-Scheduler in den optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 nicht mit den jeweils einer optischen Netzabschlußeinheit ONU1...3 zugeteilten zeitmultiplex- orientierten Teilressourcen tprl...3 des Passiven Optischen Netzes PON abgestimmt ist, so daß z.B. die garantierten, minimalen Übertragungskapazitäten derjenigen ATM-Verbindungen von nach der Priorität niedriger eingestuften ATM-Service¬ klassen nicht mehr eingehalten werden. Um eventuelle Daten- Verluste zu verhindern, wird vorteilhaft der einer Warteschlange WSl...n zugeordnete erste obere ATM-Serviceklassenindividuelle Warteschlangen-Summenfüllstands-Grenzwert XHIGH1».S - steuert die Zuteilung der übertragungstechnischen Teilressourcen tprl...3 des Passiven Optischen Netzes PON - tiefer angesetzt, als der zugeordnete zweite obere Warteschlangen-Füllstands-Grenzwert YHIGHI-S - steuert den WFQ- Scheduler einer optischen Netzabschlußeinheit ONUl...3, wodurch ein Überlaufen einer Warteschlange WSl...n durch die optische Netzkontrolleinheit frühzeitig erkannt wird. So wird verhin- dert, daß bei Auftreten von Übertragungsfehlern bei der Übermittlung von Warteschlangen-Füllstands-Informationen an die optische Netzkontrolleinheit OLT von dieser ein zu geringer Umfang an übertragungstechnischen Teil-Übertragungsressourcen tprl...3 des Passiven Optischen Netzes PON den einzelnen opti- sehen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 zugeteilt wird und dadurch die garantierten, minimalen Übertragungskapazitäten der über eine optische Netzabschlußeinheit ONUl...3 geführten ATM- Verbindungen VCBR1...3, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR vorübergehend nicht eingehalten werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens - nicht dargestellt - sind für die in einer optischen Netzabschlußeinheit ONUl...3 angeordneten Warteschlangen WSl...n jeweils ein zusätzlicher erster un- terer ATM-Serviceklassen-individueller Warteschlangen-
Summenfüllstands-Grenzwert und ein zweiter unterer verbindungsindividueller Warteschlangen-Füllstands-Grenzwert vorgesehen, wobei bei einem Unterschreiten des einer Warteschlange WSl...n zugeordneten ersten unteren ATM-Serviceklassen- individuellen, Warteschlangen-Summenfüllstands-Grenzwertes die der jeweiligen optischen Netzabschlußeinheit ONUl...3 zugeteilte übertragungstechnische Teilressource tprl...3 reduziert wird und bei einem Unterschreiten des zweiten unteren verbin- dungsmdividuellen Warteschlangen-Fullstands-Grenzwertes die Auslesegeschwmdigkeit des WFQ-Schedulers reduziert wird - beispielsweise unterhalb der Summe der garantierten minimalen Übertragungskapazitäten aller ATM-Verbindungen vCBRl 3, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR jeweils einer ATM- Serviceklasse CBR, VBRrt, VBRnrt, GFR, UBR.
Die Generierung bzw. das Berechnen der oberen und unteren ATM-Serviceklassen-mdividuellen Warteschlangen-
Summenfullstands-Grenzwerte bzw. verbindungsmdividuellen Warteschlangen-Fullstands-Grenzwerte kann in einem ersten Schritt durch Eingabe über eine jeweils in den optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 bzw. in der optischen Netzkon- trollemheit OLT angeordnete Netzwerkmanagement-Schnittstelle erfolgen. Alternativ, insbesondere bei komplexen Netzwerkkonfigurationen, werden diese Warteschlangen-Fullstands- Grenzwerte durch einen Algorithmus in den jeweiligen optischen Netzabschlußeinheiten ONU1...3 bzw. in der optischen Netzkontrolleinheit OLT in Abhängigkeit der ATM- Verkehrsparameter der jeweiligen ATM-Verbindungen vCBRl.,.3, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl. y, vUBR berechnet.
Das erfmdungsgemaße Verfahren ist insbesondere f r Teilneh- merzugangsnetze ACCESS geeignet, in denen keine bzw. geringe Signalisierungsfunktionalitaten auf den ATM-Layer übermittelt werden. Das erfmdungsgemaße Verfahren kann jedoch auch bei „switched Virtual connections" bzw. SVC-Verbindungen eingesetzt werden. In diesem Fall müssen die aktuellen ATM- Verkehrsparameter der jeweiligen ATM-Verbindungen vCBRl .3, vVBRrt, WBRnrtl...x, vGFRl.. y, vUBR den optischen Netzabschlußeinheiten ONUl...3 und der optischen Netzkontrolleinheit OLT übermittelt werden.
Weist die optische Netzkontrolleinheit OLT eine „ATM-Switch"- Funktionalitat auf, so ist die Bereitstellung der ATM- Verkehrsparameter für die in der optischen Netzkontrollem-
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Claims

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Feststellen der Nichteinhaltung der garantierten Qua¬ lität und/oder der Übertragungseigenschaften zumindest einer der Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) , welche über die einer dezentralen Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) zugeteilten, reduzierten Teilressource (tprl...3) ge¬ führt ist, der Umfang der zugeteilten, reduzierten, übertragungstechnischen Teilressource (tprl...3) erhöht wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- daß die zumindest eine über die jeweilige zugeteilte übertragungstechnische Teilressource (tprl...3) geführte Verbin- düng (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) gemäß dem Asynchronen Transfer Modus ATM realisiert ist, wobei die ATM-Verbindung (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) gemäß einer standardisierten und jeweils die Qualität und die Übertragungseigenschaften der ATM-Verbindung spezifi- zierenden ATM-Serviceklasse ausgestaltet ist,
- daß in jeder dezentralen Kommunikationseinrichtung (ONUl...3) die im Rahmen einer ATM-Verbindung (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) zu übermittelnden Informationen in zumindest einer Warteschlange (WSl...n) zwischengespei- chert werden,
- daß der aktuelle Warteschlangen-Füllstand (fsl...n) der zumindest einen Warteschlange (WSl...n) erfaßt wird,
- daß durch Bewerten des Erfassungsergebnisses die Qualität und die Übertragungseigenschaften der jeweiligen ATM- Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) ermittelt und in Abhängigkeit von der Qualität und den Übertragungseigenschaften die zugeteilte, übertragungstechni- sche Teilressource (tprl...3) modifiziert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ATM-Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) jeweils gemäß den ATM-Serviceklassen - Constant Bit Rate (CBR) , oder
- Variable Bit Rate - real time (VBRrt) , oder
- Variable Bit Rate - non real time (VBRnrt) , oder
- Guaranteed Frame Rate (GFR) oder
- Unspecified Bit Rate (UBR) oder - gemäß einer weiteren vom ATM-Forum definierten ATM- ' Serviceklasse ausgestaltet sind, wobei die ATM-Serviceklassen den in der Spezifikation ITU-T 1.356 definierten Quality-of-Service- Klassen - Classl, Class2, Class3, U Class - zuordenbar sind,
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren über eine dezentrale Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) geführten ATM-Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) die Warteschlangen-Füllstände
(fsl...n) der Warteschlangen (WSl...n) in Abhängigkeit von der ATM-Serviceklasse der jeweiligen ATM-Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) erfaßt und bewertet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Erfassungsergebnisse an die zentrale Kommunikationseinrichtung (OLT) übermittelt werden, und - daß in der zentralen Kommunikationseinrichtung (OLT) mit Hilfe der übermittelten Erfassungsergebnisse die Qualität und die Übertragungseigenschaften der jeweiligen ATM- Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) bewertet und in Abhängigkeit von der Qualität und den Über- tragungseigenschaften die den dezentralen Kommunikationseinrichtungen (ONU1...3) zugeteilten, übertragungstechnischen Teilressourcen (tprl...3) modifiziert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet,
- daß für jede ATM-Serviceklasse eine ATM-Serviceklassen- individuelle Summe der Warteschlangen-Füllstände der ent¬ sprechenden Warteschlangen (WSl...n) gebildet wird, wobei die gebildeten, ATM-Serviceklassen-individuellen Warteschlangen-Summenfüllstandsinformationen (ifs_CBR, ifs_VBRrt, ifs_VBRnrt, ifs_GFR, ifsJJBR) in Abhängigkeit der ATM- Serviceklassen gewichtet werden,
- daß durch Bewertung der gewichteten, ATM-Serviceklassen- individuellen Warteschlangen-Summenfüllstandsinformationen (ifs_CBR, ifs VBRrt, ifs_VBRnrt, ifs_GFR, ifs_UBR) jeweils
ATM-Serviceklassen-spezifisch die Qualität und die Übertra- gungseigenschaften der ATM-Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) einer ATM-Serviceklasse ermittelt wird, und in Abhängigkeit von der Qualität und den Übertragungseigenschaften die der dezentralen Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) zugeteilte, übertragungstechnische Teilressource (tprl...3) modifiziert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
- daß die Warteschlangen-Füllstandsinformationen (fsl...n) von ATM-Verbindungen (VCBR1...3), welche der stringenten Klasse -
Classl - nach ITU-T 1356 zugeordnet sind, nicht berücksichtigt werden, und
- daß die einer dezentralen Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) zugeordnete, übertragungstechnische Teilressource (tprl...3) zumindest die Summe der garantierten minimalen Übertragungskapazität aller über die zugeteilte übertragungstechnische Teilressource (tprl...3) geführten ATM- Verbindungen (vCBRl.,.3) der stringenten Klasse nach ITU-T 1.356 umfaßt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einer dezentralen Kommunikationseinrichtu g (ONU1...3) zugeteilte, übertragungstechnische Teilressource (tprl...3) derart reduziert wird, daß für die zumindest eine ATM- Verbindung (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) einer ATM-Serviceklasse die Summe der garantierten minimalen Übertragungskapazität unterschritten wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für jede dezentrale Kommunikationseinrichtung (ONU1...3)
- für jede ATM-Serviceklassen-individuelle Warteschlangen- Füllstandsinformation (ifs_CBR, ifs_VBRrt, ifs_VBRnrt, ifs_GFR, ifsUBR) ein erster oberer ATM-Serviceklassenindividueller, Warteschlangen-Summenfüllstands-Grenzwert (XHIGH) definiert ist,
- bei Feststellen des Überschreitens eines der definierten ersten oberen Warteschlangen-Summenfüllstands-Grenzwerte (XHIGH) die der dezentralen Kommunikationseinrichtung
(ONU1...3) zugeteilte übertragungstechnische Teilressource (tprl...3) in der Art erhöht wird, daß durch diese zumindest
— die Summe der Peak Cell Rate aller CBR- und/oder VBRrt- Verbindungen und/oder — die Summe der Sustainable Cell Rate aller VBRnrt-Verbindun- gen, und/oder
— die Summe der Minimum Cell Rate aller GFR-Verbindungen umfaßt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer dezentralen Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) angeordneten Warteschlangen (WS1...3) in Abhängigkeit von den ATM-Serviceklassen der ATM-Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) und in Abhängigkeit von der zugeteilten, übertragungstrechnischen Teilressource (tprl...3) ausgelesen werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in einer dezentralen Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) bei einer Reduzierung der zugeteilten, übertragungstechnischen Teilressource (tprl...3) die einzelnen Warteschlangen (WSl...n) unterhalb der jeweils garantierten minimalen Übertra¬ gungskapazität der jeweiligen ATM-Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) ausgelesen werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer dezentralen Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) angeordneten Warteschlangen (WSl...n) im Rahmen des Weighted-Fair-Queueing Algorithmus (WFQ) ausgelesen werden, wobei
- den Warteschlangen (WSl...n) in Abhängigkeit der ATM- Serviceklassen der jeweiligen ATM-Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) jeweils ein Gewichtungs- faktor zugeordnet wird, und
- die Warteschlangen (WSl...n) in Abhängigkeit der zugeteilten Gewichtungsfaktoren ausgelesen werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausleseprozeß gemäß dem Weighted-Fair-Queueing Algorithmus (WFQ) ein weiterer gemäß dem Absolut-Delay-Priority Algorithmus ausgestalteter Ausleseprozeß (ADP) überlagert ist, durch welchen die Warteschlangen (WS1) von ATM- Verbindungen der stringenten Klasse priorisiert ausgelesen werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder dezentralen Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) - für jede Warteschlange (WSl...n) ein zweiter oberer Warte¬ schlangen-individueller Warteschlangen-Füllstands-Grenzwert (yHiGH) definiert ist,
- bei Feststellen des Überschreitens eines der definierten zweiten oberen Warteschlangen-Füllstands-Grenzwerte (yHiGH) die den Warteschlangen (WSl...n) der entsprechenden ATM- Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) zu¬ geteilten Gewichtungsfaktoren neu berechnet werden.
17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- daß die übertragungstechnischen Ressourcen (rpon) durch ein Passives Optisches Kommunikationsnetz (PON) bereitgestellt werden, wobei die zentrale Kommunikationseinrichtung (OLT) als optische Netzkontrolleinheit ausgestaltet ist und die dezentralen Kommunikationseinrichtungen (ONU1...3) als optische Netzabschlußeinheiten ausgestaltet sind,
- daß die den dezentralen Kommunikationseinrichtungen (ONUl...3) zugeteilten, übertragungstechnischen Teilressour- cen (tprl...3) zeitmultiplex-orientiert ausgestaltet sind, und
- daß den dezentralen Kommunikationseinrichtungen (ONUl...3) im Rahmen eines TDMA-Zugriffsverfahrens der Zugriff aus das Passive Optische Kommunikationsnetz (PON) zugeteilt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungstechnischen Ressourcen (rpon) innerhalb eines SDH- oder SONET-Ringes realisiert sind.
19. Kommunikationsanordnung (ACCESS) mit einer zentralen und mehreren dezentralen Kommunikationseinrichtungen (OLT, ONU1...3) und mit einem zwischen der zentralen und den dezentralen Kommunikationseinrichtungen (OLT, ONU1...3) angeordne- ten, übertragungstechnische Ressourcen (rpon) aufweisenden Übertragungsmedium (PON) , mit einer in der zentralen Kommunikationseinrichtung (OLT) angeordneten Steuerungseinheit (MAC) zur Zuteilung von über- tragungstechnischen Teilressourcen (tprl...3) zu den dezentra¬ len Kommunikationseinrichtungen (ONU1...3) jeweils in Abhängig- keit von der Qualität und/oder den Übertragungseigenschaften von zumindest einer über die jeweilige übertragungstechnische Teilressource (tprl...3) geführten Verbindung (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) , dadurch gekennzeichnet, - daß die Steuerungseinheit (MAC) derart ausgestaltet ist, daß die den dezentralen Kommunikationseinrichtungen (ONU1...3) zugeteilten, übertragungstechnischen Teilressourcen (tprl...3) zumindest teilweise reduziert werden,
- daß die dezentralen Kommunikationseinrichtungen (ONUl...3) — Erfassungsmittel zur Erfassung der Qualität und/oder der
Übertragungseigenschaften der zumindest einen über die reduzierte, übertragungstechnische Teilressource (tprl...3) geführten Verbindung (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) , und — Mittel zum Übermitteln des Erfassungsergebnisses an die zentrale Kommunikationseinrichtung (OLT) aufweisen,
- daß die Steuerungseinheit (MAC) Modfizierungsmittel umfaßt, durch welche der Umfang der jeweils einer dezentralen Ko - munikationseinrichtung (ONU1...3) zugeteilten, reduzierten, übertragungstechnischen Teilressource (tprl...3) in Abhängigkeit vom Erfassungsergebnis modifiziert oder beibehalten wird.
20. Kommunikationsanordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Modfizierungsmittel derart ausgestaltet sind, daß bei Feststellen einer Nichteinhaltung der Qualität und/oder der Übertragungseigenschaften zumindest einer der Verbindungen (vCBR, vVBRrt, WBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) , welche über die einer dezentralen Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) zugeteilten, reduzierten Teilressource (tprl...3) geführt ist, der Umfang der jeweils zugeteilten, reduzierten, übertragungs- technischen Teilressource (tprl...3) erhöht wird.
21. Kommunikationsanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet,
- daß die zumindest eine über die zugeteilte übertragungs¬ technische Teilressource (tprl...3) geführte Verbindung (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) gemäß dem Asyn¬ chronen Transfer Modus ATM ausgestaltet ist, wobei die ATM- Verbindung (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) gemäß einer vom ATM-Forum definierten und jeweils die Qualität und die Übertragungseigenschaften der ATM-Verbindung spezifizierenden ATM-Serviceklasse ausgestaltet ist,
- daß in jeder dezentralen Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) zumindest eine Warteschlange (WSl...n) zum Zwischenspeichern der im Rahmen der zumindest einen ATM-Verbindung (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) zu übermittelnden Informationen vorgesehen ist,
- daß jede dezentrale Kommunikationseinrichtung (ONU1...3) Füllstand-Erfassungsmittel zur Erfassung des aktuellen Warteschlangen-Füllstands (fsl...n) der zumindest einen Warteschlange (WSl...n) und zur Übermittlung des Erfassungser.geb- nisses an die in der zentralen Kommunikationseinrichtung (OLT) angeordnete Steuerungseinheit (MAC) aufweist, - daß die Steuerungseinheit (MAC) derart ausgestaltet ist, daß durch Bewertung der übermittelten Erfassungsergebnisse die Qualität und die Übertragungseigenschaften der jeweiligen ATM-Verbindungen (vCBR, vVBRrt, vVBRnrtl...x, vGFRl...y, vUBR) ermittelt und in Abhängigkeit von der Qualität und den Übertragungseigenschaften die den dezentralen Kommunikationseinrichtungen (ONU1...3) zugeteilten, übertragungstechnischen Teilressourcen (tprl...3) modifiziert werden.
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