Beschreibung
Automatisch aktivierte Qualitätsmessung
In dem internationalen Standard M.3010 (02/2000) der ITU-T ist eine Referenzarchitektur eines Telecommunications Manage¬ ment Network (TMN) zur Überwachung und Steuerung eine Netzes für Telekommunikationsanwendungen beschrieben, bei der davon ausgegangen wird, dass das von dem TMN gesteuerte Netz unter¬ schiedliche Typen von Netzelementen umfasst, die üblicherwei¬ se mit Hilfe von unterschiedlichen Kommunikationsmechanismen (d.h. Protokollen, Meldungen, Management Informationen - auch Objektmodell genannt) gesteuert werden.
Dieses TMN umfasst folgende Funktionalitäten:
- Operations Systems Function (OSF) , die das "eigentliche" Management des Telekommunikationsnetzes realisiert.
- Workstation Function (WSF) , die zur Darstellung der Steu¬ ervorgänge und des Netzzustandes für einen menschlichen Anwender des TMN dient.
- Network Element Function (NEF) , die eine Schnittstelle zur Steuerung der Telekommunikations-Funktionen der Netzele¬ mente darstellt. Die Schnittstelle definiert den spezifi¬ schen Kommunikationsmechanismus des jeweiligen Netzele¬ ments, der ggf. nicht standardisiert ist. Die Summe aller Management Informationen des NE wird als Management Infor¬ mation Base (MIB) des NE bezeichnet. Sie wird im weiteren auch NE-MIB ganannt .
- Transformation Function (TF) , die zur Verbindung von Kom- ponenten mit unterschiedlichen Kommunikationsmechanismen und insbesondere zur Anbindung von Netzelementen, die kei¬ ne standardisierte NEF aufweisen, an das TMN eingesetzt
wird. Sie wird in dem Standard M.3010 (05/96) auch als Me¬ diation Function bzw. als Q-Adaption Function bezeichnet.
Desweiteren werden die Funktionalitäten entsprechend des FCAPS Schemas, soweit möglich, in folgende Gruppen klassifi¬ ziert :
F = Fault
C = Configuration A = Accounting
P = Performance
S = Security
Die Funktionen werden durch gegenständliche Erzeugnisse be- wirkt, die beispielsweise als Netzelement (NE), Operations System (OS) , Anwendung (= Applikation) , Terminal, Router, Switch, Datenbankserver oder Computerprogramm (d.h. genauer: Computerprogrammerzeugnis = (engl.) "Computer program pro- duct") ausgebildet sein können, aber selbstverständlich nicht auf diese beschränkt sind.
Die Funktion NEF ist üblicherweise einem NE zugeordnet, wäh¬ rend die Funktionen OSF und WSF meist einem OS zugeordnet sind. Üblicherweise ist einem OS eine Vielzahl von NE zuge- ordnet, wobei das OS meist zentralisiert ist, während die NE in dem Netz dezentral auf eine Vielzahl von Standorten ver¬ teilt sind.
Zwischen NE und OS kann ein Data Communication Networks (DCN) zur Übermittlung von Informationen vorgesehen sein. Die Über¬ mittlung folgt den Prinzipien des Transportdienstes, so wie er in den unteren Schichten des ISO/OSI Referenzmodells im internationalen Standard X.200 beschrieben ist.
Ein OS kann mehrere Programme - auch Applikationen oder Soft¬ ware genannt - umfassen. Die Programme können beispielsweise als Managementapplikationen zur Steuerung unterschiedlicher
Netztechnologien eines Kommunikationsnetzes ausgebildet sein, von denen jeweils eine für die jeweils gesteuerte Technologie relevante, applikationsspezfische Teilmenge der Resourcen des Netzes modelliert, visualisiert und gesteuert wird.
Die Programme werden von Hardware (z.B. Prozessor, i/o Bau¬ gruppe) ausgeführt, die in den Erzeugnissen vorgesehen ist. Diese Ausführung wird von Supportsoftware (z.B. Multitasking bzw. Multithreading Betriebssystem, Datenbanksystem, Windows System) unterstützt.
Die Performance Funktionalität wird in den Erzeugnissen bei¬ spielsweise dadurch realisiert, dass zunächst qualitätsrele¬ vante Daten wie z.B. Qualitäts- und/oder Protokolldaten auf physikalischer Schicht (z.B. Teilnehmerschnittstelle) bzw. logischer Schicht (z.B. IP, ATM) oder Messdaten von der Lei¬ tungsüberwachung der Teilnehmerschnittstelle in den Netzele¬ menten erfasst werden. Diese Daten werden anschließend über das DCN an das OS übermittelt und dort in zumindest eine An- wendung zur genauen Ermittlung der Fehlerursache bzw. zur A- nalyse der Leistungseinschränkung (z.B. eine Applikation ILDA = Intelligent Line Diagnostic Application) eingebunden.
Nach dem bislang Ausgeführten wird klar, dass die Umsetzung der beschriebenen Architektur in konkrete Lösungen infolge der ausgeprägten Verteiltheit des Systems und der Vielzahl an unterschiedlichen Systemkomponenten und -anforderungen eine hochgradig komplexe technische Problemstellung darstellt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, zumindest eines der bestehenden Probleme zu erkennen und durch Angabe von zumindest einer Lehre zum technischen Handeln zu lösen.
Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen:
- Die Datenerfassung ist wegen der dabei anfallenden Daten¬ mengen sehr häufig nicht aktiviert. Die Qualitäts-
/Protokolldaten und die Messdaten der Leitungsüberwachung können deshalb häufig nicht in eine zeitlich spätere Feh¬ lerursache- und Analyse-Prozedur durch eine Applikation zur genauen Fehlerursache und Analyse der Qualitätsein- schränkung aufgenommen werden, wenn die Qualitäts- und
Protokolldatenerfassung zum Zeitpunkt der Qualitätsredu¬ zierung nicht aktiviert war, bzw. eine Abfrage und Spei¬ cherung der Messdaten der Leitung nicht durchgeführt wur¬ de.
— Die Qualitäts- und Protokolldatenerfassung kann nur auf Bedieneranforderung im Netzelement (z.B. DSLAM) gestartet werden. Eine gleichzeitige Erfassung der Qualitäts- /Protokolldaten eines Netzelementes im Vorfeld ist aus Gründen der Speicherkapazität und der Leistungsfähigkeit des Netzelementes problematisch. Selbst falls die Spei¬ cherkapazität und die Leistungsfähigkeit des Netzelementes ausreichend wäre, würde das Auslesen und Auswerten aller Daten unnötige Netz- und Rechenkapazitäten verbrauchen.
— Die Erfassung der Messdaten der Leitungsüberwachung er¬ folgt auf Bedieneranforderung und ergibt immer nur eine Momentaufnahme der Messwerte zum aktuellen Zeitpunkt. So¬ mit erfolgt wegen des manuellen Bedieneingriffs die Erfas- sung der Daten meist zum falschen Zeitpunkt, so dass die
Einbeziehung dieser wichtigen Daten für eine zeitlich spä¬ tere Fehlerursache- und Analyse-Prozedur selten oder gar nicht möglich ist, weil die Daten nicht vorliegen.
Eine Lösung für diese erfindungsgemäß erkannte Problemsitua¬ tion sowie vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Lösung sind in den Patentansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len, die auch in den Figuren dargestellt sind, erläutert. Es sei betont, dass die aufgezeigten Ausführungen der Erfindung trotz ihrer teilweise sehr detailgetreuen Darstellung ledig-
lieh beispielhafter Natur und nicht einschränkend zu verste¬ hen sind. Es zeigt:
Figur 1 eine beispielhafte Anordnung, umfassend ein zentra- les Operations System OS mit Applikationen A zur
Steuerung von dezentralen Elementen NE eines Kommu¬ nikationsnetzes KN
Die Ausführung der Erfindung wird im weiteren auch mit Hilfe der Figur 1 dargestellten Anordnung erklärt, die eine Viel¬ zahl von verteilt angeordneten gegenständlichen Erzeugnissen E umfasst. Die Erzeugnisse E sind beispielsweise als dezen¬ tral verteilt angeordnete Netzelemente NEA, NEB eines Kommu¬ nikationsnetzes KN oder als zentrales Operations System OS mit Applikationen A zur Steuerung der dezentralen Elementen NE des Kommunikationsnetzes KN ausgebildet. Zumindest eine der Applikationen A ist beispielsweise als Applikation ILDA (= Intelligent Line Diagnostic Application) zur intelligenten Diagnose von Störungen des Kommunikationsnetzes KN ausgebil- det.
Die Erzeugnisse E umfassen Hardware - insbesondere Prozesso¬ ren und Speichermittel -, mit deren Hilfe insbesondere dieje¬ nigen Erzeugnisse E durchgeführt werden, die als Computerpro- grammprodukt P bzw. als Programm P ausbildet sind. Die Hard¬ ware kann auch unmittbar den Erzeugnissen E entsprechen, bei¬ spielsweise als Application Specific Integrated Circuit (ASIC) oder gleichwertiges gegenständliches Erzeugnis E.
Den als Applikationen A ausgebildeten Erzeugnissen können die TMN Funktionsblöcke Operations Systems Function (OSF) und Workstation Function (WSF) , den als Netzelemente NE ausgebil¬ deten Erzeugnissen der TMN Funktionsblock Network Element Function (NEF) zugeordnet sein.
Das Operations System OS und die Netzelemente NE sind durch ein in der Fachwelt als Data Communication Network (DCN) be-
zeichnetes Datennetz verbunden, über das z.B. als Qualitäts- /Protokollüberwachungsdaten und/oder Messdaten ausgebildete Daten DPM an die Applikation ILDA übermittelt werden.
Die Netzelemente NE umfassen jeweils zumindest eine Baugruppe BG. In beiden Netzelementen NE können die Daten DPM erhoben und zumindest zeitweise gespeichert werden. Die Daten DPM werden beispielsweise in Datenbanken DB, die auch über mehre¬ re Baugruppen BG verteilt angeordnet sein können, oder in Verzeichnissen LOG gespeichert.
Eine Ausführung der Performance Funktionalität sieht unter Berücksichtigung der Erfindung beispielsweise so aus, dass nachfolgende Aktionen automatisch und ohne manuelle Bedien- handlung z.B. von der Applikation ILDA oder vom Netzelement zur genauen Fehlerursache und Analyse der Qualitätseinschrän¬ kung ausgeführt werden:
a) Automatische Erkennung einer Leistungs- bzw. Qualitätsre- duzierung auf einer Teilnehmerleitung bereits zum Zeit¬ punkt der Reduzierung durch Analyse des Fehlerbildes und Korrelation der aktuellen und historischen Alarm- und Er¬ eignis-Meldungen eines Netzelementes NE.
Leistungs- und Qualitätsreduzierungen können z.B. bei ADSL (Asymmetrie Digital Subscriber Line) anhand der folgenden Bedingungen, die meist auch zu einer entsprechenden Alar¬ mierung an das Operations System OS führen, erkannt wer¬ den:
— Absinken der Signal-to-Noise ratio (SNR) unter eine be¬ stimmte, möglichst konfigurierbare Schwelle. Bei einer Erreichung dieser Schwelle wird alamiert, aber es wird noch kein Retraining auf ADSL Ebene initiiert.
— Überschreitung der Bitfehlerrate (CRC Fehler) über eine bestimmte, möglichst konfigurierbare Schwelle.
Vorteilhaft wird eine Reduzierung der Leitungsqualität nicht wie früher durch das Bedienpersonal erkannt, sondern automatisch durch das Netzelement NE oder eine Applikation A des Operations Systems OS. Besonders schöne Vorteile er¬ geben sich, wenn dieser Schritt vom Netzelement NE bewirkt wird, weil dieser Schritt dann auch bei einer Störung des DCN zeitnah zu dem auslösenden Ereignis bewirkt wird.
b) Automatisches Starten der Erfassung und Aufsummierung der als Qualitäts-/Protokollüberwachungsdaten ausgebildeten Daten DPM auf physikalischer und Protokollschicht für die Teilnehmerleitung im Netzelement NE, auf der eine Leistungs- und Qualitätsreduzierung erkannt wurde.
Alternativ oder zusätzlich: Automatisches Speichern der bei einer Leitungsüberwachung z.B. als Messdaten (bei ADSL z.B. Bits per BIN, SNR per BIN) ausgebildeten Daten DPM innerhalb des Netzelementes NE und/oder unmittelbare Über¬ mittlung an das Operations System OS.
Vorteilhalft erfolgt die Aufzeichnung der Daten DPM fast zeitgleich mit dem Auftreten der Leistungs- bzw. Quali¬ tätsreduzierung durch das automatische Starten durch eine Applikation A des Operations Systems OS oder durch das Netzelement NE.
Besonders schön ist, dass die Messdaten auch dann gespei¬ chert werden, wenn die Verbindung zum Operations System OS oder eine maßgebliche Applikation A des Operations Systems OS selbst gestört ist.
c) Zyklische Abfrage der im Netzelement zwischengespeicherten Daten DPM durch die Applikation ILDA zur genauen Fehlerur¬ sache und Analyse der Qualitätseinschränkung) für den
Fall, dass die Daten DPM nicht von automatisch unmittelbar gesendet werden.
d) Aufzeichnung der Daten in einem Verzeichnis LOG möglichst über einen längeren Zeitraum.
Vorteil: Über einen längeren Zeitraum werden Qualitäts- /Protokoll- und Leitungs-Überwachungsdaten DPM ermittelt, was die Wahrscheinlichkeit erhöht, die genaue Ursache für die Leistungs- und Qualitätsreduzierung durch die Applika¬ tion ILDA zu ermitteln.
e) Automatische Auswertung des Fehlerbildes (Alarm log) ab dem Zeitpunkt der Leistungs- und Qualitätsreduzierung ei- ner Teilnehmerschnittstelle unter Einbeziehung der in dem Verzeichnis LOG gespeicherten Daten DPM (Qualitäts- und Protokollüberwachungsdaten bzw. Messdaten der Leitungs¬ überwachung) durch Analyse und Korrelation der Daten DPM durch die Applikation ILDA, um die genaue Fehlerursache für die Leistungs- bzw. Qualitätsreduzierung zu erhalten.
Vorteil: Die Ursachenermittlung für die Leistungs- bzw. Qualitätsreduzierung kann schneller durch die Applikation ILDA ausgeführt werden. Auch bei einer zeitlich nachge- schalteten Störungsmeldung durch den Kunden der Teilneh¬ merschnittstelle kann auf die Überwachungsdaten zurückge¬ griffen werden, da erfindungsgemäß die Überwachung der Teilnehmerschnittstelle bzw. die Erfassung der Messdaten der Leitungsüberwachung zu diesem Zeitpunkt automatisch aktiviert wird.
f) Automatisches Deaktivieren der Qualitäts-/Protokoll- und Messdatenerfassung der betroffenen Teilnehmerschnittstelle durch eine der Applikationen A des Operations Systems OS oder durch das Netzelement NE, beispielsweise durch eine - möglichst konfigurierbare - Zeitbegrenzung oder nach einem fixen Zeitraum (z.B. nach 24 Stunden), nachdem die
Leistungs- bzw. Qualitätsreduzierung der Teilnehmer¬ schnittstelle nicht mehr gegeben ist.
Vorteil: Automatische Begrenzung der Menge der Daten DPM, was vor allem für Netzelemente NE mit begrenzte Speicher¬ kapazität ein sehr schöner Vorteil ist.
Mit der Erfindung ist eine Vielzahl von Vorteilen verbunden:
- Bei einer durch die Anwendung A oder durch das Netzelement NE gesteuerten Aktivierung werden nur die relevanten Daten DpM erfasst.
- Die durch fehlende Bedienbarkeit eines Netzelements NE be- dingten Kosten werden auf ein Minimum reduziert. Für einen
Netzbetreiber ergeben sich durch Reduktion der OPEX (OPe- rational EXpenses) wirtschaftliche Vorteile.
- Eine Umsetzung der Erfindung erfordert keine prinzipiellen Änderungen des bisherigen Standes der Technik, sondern lässt sich grundsätzlich nachträglich als Baustein - ins¬ besondere als modifiziertes oder zusätzliches Computerpro¬ grammprodukt - einfügen.
- Der Zeitpunkt der Realisierung ist unabhängig von dem Zeitpunkt der Realisierung anderer Funktionen.
- Mit der Erfindung wird sichergestellt, dass die einzelnen Komponenten des Gesamtsystems nur in geringem Maße be- lastet werden und damit die Stabilität des Gesamtsystems erhöht wird.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass die Beschreibung der für die Erfindung relevanten Komponenten des Systems grundsätzlich nicht einschränkend in Hinblick auf eine be¬ stimmte physikalische Realisierung oder Zuordnung zu verste¬ hen ist. Für einen einschlägigen Fachmann ist insbesondere
offensichtlich, dass die Erfindung teilweise oder vollständig in Software und über mehrere physikalische Erzeugnisse / Computerprogrammprodukte verteilt realisiert werden kann.