IT201700016599A1 - Metodo e sistema per la gestione di apparati di rete di telecomunicazioni - Google Patents
Metodo e sistema per la gestione di apparati di rete di telecomunicazioniInfo
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Description
DESCRIZIONE
Sfondo
Settore della tecnica
La soluzione descritta in questo documento si riferisce in generale alle reti di telecomunicazioni, quali le reti di comunicazione radio mobili, come le reti cellulari.
Più in particolare, la soluzione descritta in questo documento riguarda un metodo ed un sistema per la gestione di apparati di una rete di telecomunicazioni.
Rassegna dello stato della tecnica correlato
Oggigiorno, un notevole ostacolo alla gestione delle reti di telecomunicazioni da parte dei loro operatori risiede nel fatto che le reti utilizzano apparati di rete proprietari, sviluppati e commercializzati da alcuni produttori. Ai fini della presente descrizione, l’espressione "apparati di rete" deve essere intesa come coprire non solo apparati di rete fisici (composti da hardware e software), quali i nodi della rete di telecomunicazioni (ad esempio, un eNodeB di una rete cellulare 5G LTE/LTE-A), ma, più in generale, qualsiasi funzionalità di rete di telecomunicazioni, compresi strumenti implementati via software).
Tali apparati di rete, pur dovendo rispettare gli standard esistenti nel settore delle telecomunicazioni (come gli standard sviluppati dal 3rd Generation Partnership Project - 3GPP -per reti 2G, 3G, 4G, 5G), implementano funzionalità proprietarie ed espongono interfacce di gestione proprietaria, che sono entrambe sotto la discrezione dei produttori. Così, i gestori delle reti di telecomunicazioni hanno bisogno di acquistare ed utilizzare sistemi/strumenti di gestione proprietari, messi a disposizione dai produttori di apparati di rete. Questo aumenta l'onere per gli operatori delle reti di telecomunicazioni, in termini di complessità e costi del sistema di gestione della rete di telecomunicazioni.
Generalmente, le politiche di gestione degli apparati di rete di una rete di telecomunicazioni dipendono da una serie di fattori, quali:
- le funzionalità degli apparati di rete: per esempio, in una rete di telecomunicazioni vi sono diversi tipi di nodi di rete, ed ogni tipo di nodo di rete comprende nodi di rete che svolgono una funzione specifica nell'architettura di rete (ad esempio: nodi della rete di accesso, nodi della rete centrale, nodi della rete di trasporto); la funzione specifica di un nodo di rete determina la funzionalità generale, le interfacce che espone ad altri nodi della rete, e quindi gli aspetti gestionali specifici di tale nodo di rete;
- le interfacce di gestione disponibili degli apparati di rete: ogni apparato di rete espone alcune interfacce verso gli apparati/funzionalità del sistema di gestione della rete di telecomunicazioni, e tali interfacce esposte, pur dovendo sotto alcuni aspetti rispettare gli standard vigenti, sono proprietari produttori degli apparati di rete;
- le politiche di aggiornamento del software degli apparati di rete.
Questa situazione comporta diversi problemi dal punto di vista della gestione che deve essere svolta dall'operatore della rete di telecomunicazioni, quali:
- elevati costi di gestione: il sistema di gestione della rete di telecomunicazioni ha bisogno di essere costantemente aggiornato, per soddisfare le esigenze degli apparati acquistati dai produttori degli apparati di rete (di solito, nel tempo, le interfacce esposte cambiano e gli strumenti di gestione evolvono);
- politiche di gestione inefficienti: l'eterogeneità degli apparati di rete e delle interfacce che espongono rende necessario sviluppare diversi sistemi e procedure di gestione a seconda del tipo di apparato di rete, ad esempio del nodo di rete da gestire;
- dipendenza della gestione della rete dagli strumenti di gestione della rete.
In Hadjiantonis, A.M., Malatras, A., Pavlou, G., “A context-aware, policy-based framework for the management of MANETs”, Proceedings of the Seventh IEEE International Workshop on Policies for Distributed Systems and Networks (POLICY'06) 0-7695-2598-9/06, si propone un approccio ibrido, utilizzando un modello organizzativo gerarchico e distribuito per la gestione di una MANET (Mobile Ad-hoc NETwork). E’ adottato un approccio di gestione della rete basato su policy (PBNM), insieme con la consapevolezza del contesto, e viene presentata un'architettura di sistema che è in grado di gestire in modo efficace una MANET.
In Longo, L., Barrett, S. “A context-aware approach based on self-organizing maps to study web-users' tendencies from their behaviour”, Proceedings of the 1st International Workshop on ContextAware Middleware and Services affiliated with the 4th International Conference on Communication System Software and Middleware COMSWARE 2009 CAMS 09, ACM Press, pagg.12-17, è presentato un approccio ai contenuti web, basato sulla mappatura di Kohonen, utilizzato per generare un modello topologico di comportamento degli utenti su pagine web. Ogni documento web può quindi essere rappresentato come una mappa semantica costruita adottando tecniche non supervisionate dove i comportamenti di utenti simili sono mappati vicini tra loro, con l'identificazione di stabilità informazioni che emerge come un sottoprodotto della individuazione di somiglianze nelle attività degli utenti sui contenuti. Nel modello proposto, più simili sono le uscite della mappa per ogni utente che ha approvato una pagina web, più il sito web è considerato corrente o nel contesto con le informazioni che cambiano.
In US 2014/0317041 sono descritti un metodo ed un sistema per fornire un funzionamento di rete basato su consapevolezza di contesto in reti onnipresenti intelligenti. Un'entità di rete viene fornita con una operazione di rete che permette di acquisire dinamicamente informazioni di contesto da varie fonti (ad esempio, un utente finale, un dispositivo di utente finale, una rete, un servizio ed un contenuto) in reti onnipresenti intelligenti, elaborando, cioè analizzando e deducendo informazioni correlate nelle informazioni di contesto acquisite, e successivamente controllando e gestendo la rete in funzione del contesto riconosciuto.
Sommario della soluzione descritta
In termini generali, la Richiedente ha affrontato il problema di superare, o almeno attenuare, i problemi delineati in precedenza, in modo da semplificare la gestione di una rete di telecomunicazioni da parte dell'operatore di rete.
Più in particolare, la Richiedente ha trovato una soluzione che implementa meccanismi che rendono la rete di telecomunicazioni stessa in grado di comprendere ciò che sta accadendo con i propri apparati e di agire di conseguenza, per far rispettare le politiche di gestione, senza la necessità di elaborare sistemi di gestione della rete eterogenei costosi e inefficienti.
La soluzione descritta in questo documento è finalizzata alla gestione di un apparato di rete, indipendentemente da come è costruito e in un modo che è indipendente dal contesto specifico in cui l'apparato di rete opera.
La Richiedente ha compreso che le funzioni di gestione degli apparati di rete sono principalmente (ma non solo) destinate a:
la configurazione dell'apparato di rete (configurazione dei parametri che, direttamente o indirettamente, influiscono sul comportamento dell’apparato di rete);
la valutazione delle prestazioni dell’apparato di rete;
la rilevazione di difetti in apparati di rete e la loro gestione (finalizzate a eventualmente risolvere i guasti).
Sulla base di questa comprensione, la Richiedente ha ideato una soluzione in grado di svolgere le funzioni sopra elencate (così come altre funzioni) adattandosi al contesto operativo specifico di un apparato di rete obiettivo (target) (cioè, l'apparato di rete da gestire).
La Richiedente ha capito che il contesto operativo specifico di un apparato di rete di target è caratterizzato, tra l'altro, da:
la disponibilità di interfacce, esposte dall'apparato di rete target, che sono utili per la sua gestione, in particolare per svolgere le funzioni di configurazione, valutazione delle prestazioni e l'individuazione e la gestione dei guasti sopra elencati;
la disponibilità di fonti di informazioni che sono utili per caratterizzare l'ambiente operativo in cui l'apparato di rete target opera;
la disponibilità di fonti di informazioni che sono utili per caratterizzare il comportamento dell’apparato di rete target (cioè, le azioni eseguite dall'apparato di rete target durante la sua vita operativa).
La soluzione qui descritta, a seconda della disponibilità (totale o parziale) delle suddette interfacce e fonti di informazione, è in grado di costruire un modello comportamentale dell'apparato di rete target. Tale modello comportamentale è strutturato in modo da correlare informazioni di vario genere circa l'apparato di rete target (informazioni ottenute direttamente dall'apparato di rete target, informazioni ottenute attraverso le interfacce che espone, informazioni indirettamente dedotte dalle fonti di informazione disponibili). In particolare, il modello comportamentale dell’apparato di rete correla i seguenti tre tipi di informazioni sull’apparato di rete target:
informazioni relative al comportamento dell’apparato di rete target (ad esempio, azioni di accettazione / rifiuto di nuove richieste di risorse provenienti da un altro apparato di rete);
informazioni relative a variabili che sono significative per inferire lo stato interno dell’apparato di rete target (ad esempio, il livello di utilizzo delle risorse disponibili all’apparato di rete target);
informazioni relative all'ambiente in cui l'apparato di rete target opera (ad esempio, la frequenza delle richieste di risorse che altre funzioni di rete inviano all’apparato di rete target).
Più in dettaglio, la soluzione qui descritta si riferisce ad un metodo e sistema di gestione di rete (apparato di gestione, software di gestione, o una combinazione di entrambi) che opera / è configurato per essere in grado di eseguire le seguenti operazioni:
raccogliere informazioni indicative dello stato interno dell’apparato di rete target; per esempio, tali informazioni sullo stato interno possono riguardare: il livello di carico dell'apparato di rete target, il numero di connessioni attive, il numero di risorse disponibili, ecc.;
raccogliere informazioni indicative del comportamento dell'apparato di rete target, vale a dire informazioni sulle azioni, osservabili dall'esterno dell'apparato di rete target, che esso esegue durante il suo normale funzionamento. Informazioni di questo tipo possono essere:
raccolte passivamente, osservando il comportamento dell’apparati di rete target (ad esempio mediante apposite sonde, che possono essere ad esempio apparecchi degli utenti);
raccolte attivamente, cioè mediante la stimolazione di azioni da parte del sistema di gestione;
raccogliere informazioni indicative del contesto operativo dell'apparato di rete target (ad esempio, informazioni sul traffico di rete offerto all'apparato di rete target).
Sulla base delle informazioni raccolte, il sistema di gestione:
costruisce un modello comportamentale dell'apparato di rete target. Il modello comportamentale è costruito attraverso la definizione di un modello matematico logico/funzionale dell’apparato di rete target;
gestisce l'apparato di rete target sfruttando il modello comportamentale che ne deriva. In particolare, il sistema di gestione può ad esempio prendere decisioni di gestione dell'apparato di rete target ed attuarle in due modi:
modalità diretta: configurando le variabili operative interne dell'apparato di rete target attraverso le interfacce esposte dallo stesso (se presenti);
modo indiretto: configurando altri apparati di rete appartenenti allo stesso sottosistema di rete dell'apparato di rete target e che espongono interfacce che li rendono più facilmente accessibili dal sistema di gestione.
La gestione dell’apparato di rete target può essere attuata dal sistema di gestione di rete sia automaticamente (SON – Self-Organizing Network) o manualmente (per intervento di un operatore umano).
Secondo un aspetto della soluzione descritta in questo documento, viene proposto un metodo per gestire un apparato di rete di una rete di telecomunicazioni, in cui l'apparato di rete non espone interfacce di gestione tali da consentire la gestione di almeno un parametro operativo dello stesso di interesse per la gestione.
Il metodo comprende:
- raccogliere dati sull’apparato di rete da gestire presentando richieste all'apparato di rete da gestire e ad almeno un altro apparato di rete (F<nc>, F<c>) in relazione operativa con l'apparato di rete da gestire;
- sulla base dei dati raccolti, generare un modello comportamentale dell'apparato di rete da gestire, il modello comportamentale essendo un modello logico-matematico inferito del comportamento dell’apparato di rete da gestire rispetto al parametro operativa dello stesso di interesse per la gestione, e
- gestire l'apparato di rete da gestire sfruttando il modello comportamentale generato. Preferibilmente, detto raccogliere informazioni comprende generare stimoli per l'apparato di rete da gestire e raccogliere dati indicativi delle sue reazioni osservate agli stimoli generati.
Preferibilmente, detto raccogliere dati indicativi delle reazioni osservate comprende raccogliere dati da apparecchiature utente della rete di telecomunicazioni.
Detto almeno un altro apparato di rete può comprendere almeno un apparato di rete che espone interfacce di gestione configurate per fornire, su interrogazione, dati relativi al proprio stato interno e che, essendo in relazione operativa con la funzionalità di rete da gestire, ha avuto e può fornire dati utili per definire un contesto operativo della funzionalità di rete da gestire.
Ad esempio, i dati raccolti possono comprendere uno o più tra:
- dati ottenuti da detto almeno un altro apparato di rete e sufficienti per generare il modello comportamentale dell'apparato di rete target da gestire, che l'apparato di rete da gestire fornisce a detto almeno un altro apparato di rete;
- dati ottenuti direttamente dall'apparato di rete da gestire, che non sono sufficienti per generare il modello comportamentale dello stesso;
- dati ottenuti da detto almeno un altro apparato di rete, che non sono sufficienti per generare il modello comportamentale dello stesso.
Detto generare il modello comportamentale dell’apparato di rete da gestire può ad esempio comprendere la classificazione dei dati raccolti in classi di dati, dette classi di dati comprendendo:
- una prima classe di dati indicativi del contesto in cui l'apparato di rete da gestire opera; - una seconda classe di dati indicativi dello stato interno dell’apparato di rete da gestire; - una terza classe di dati indicativi di azioni eseguite dall'apparato di rete da gestire.
Detta prima classe di dati può ad esempio comprendere una tra: una posizione geografica dell’apparato di rete da gestire, l'indicazione del tipo di apparati di rete vicini in prossimità dell'apparato di rete da gestire, un'indicazione del piano della(e) frequenza(e) degli apparati di rete vicini.
Detta seconda classe di dati può ad esempio comprendere una tra: un'indicazione del livello di carico dell’apparato di rete da gestire, l'indicazione delle risorse utilizzate dall'apparato di rete da gestire, l'indicazione delle risorse disponibili dell'apparato rete da gestire.
Detta terza classe di dati può ad esempio comprendere una tra: un'indicazione di accettazione o rifiuto di nuove richieste di risorse; un'indicazione di occupazione di nuove risorse a seconda del livello di carico; indicazione delle direzioni di hand-over.
In forme di attuazione del metodo, detto generare il modello comportamentale dell'apparato di rete da gestire può comprendere classificare i dati raccolti in categorie di variabili, dette categorie di variabili comprendendo:
variabili di stato osservabili, compresi i dati relativi allo stato interno dell’apparato di rete da gestire che possono essere osservati direttamente o dedotti;
variabili controllabili, inclusi i dati relativi a parametri che possono essere impostati in modo da spingere l'apparato di rete da gestire ad eseguire una funzione;
variabili di comportamento, compresi i dati relativi alle funzionalità che l'apparato di rete da gestire può eseguire.
Detto modello comportamentale dell'apparato di rete da gestire può ad esempio comprendere una macchina a stati finiti rappresentante l'apparato di rete da gestire.
Secondo un altro aspetto della soluzione descritta in questo documento, viene proposto un sistema per la gestione di un apparato di rete (F<nc>T) di una rete di telecomunicazioni, in cui l'apparato di rete da gestire non espone interfacce di gestione tali da consentire la gestione di almeno un parametro operativa di interesse per la gestione.
Il sistema comprende:
- un collettore di dati configurato per raccogliere dati sull’apparato di rete da gestire presentando richieste all'apparato di rete da gestire e almeno un altro apparato di rete in relazione operativa con l'apparato di rete da gestire;
- un costruttore di modello comportamentale configurato per generare, sulla base dei dati raccolti, un modello comportamentale dell'apparato di rete da gestire, il modello comportamentale essendo un modello logico-matematico inferito del comportamento dell’apparato di rete da gestire rispetto al suo parametro operativo di interesse per la gestione, e
- un gestore configurato per gestire l'apparato di rete da gestire sfruttando il modello comportamentale generato.
Preferibilmente, detto collettore di dati è ulteriormente configurato per generare stimoli per l'apparato di rete da gestire e raccogliere dati indicativi delle reazioni osservate dello stesso agli stimoli generati.
Preferibilmente, detto costruttore di modello comportamentale è configurato per la classificazione dei dati raccolti in categorie di variabili, dette categorie di variabili comprendendo:
variabili di stato osservabili, compresi dati relativi allo stato interno dell’apparato di rete da gestire che possono essere osservati direttamente o dedotti;
variabili controllabili, inclusi dati relativi a parametri che possono essere impostati in modo da spingere l'apparato di rete da gestire ad eseguire una funzione;
variabili di comportamento, compresi dati relativi alle funzionalità che l'apparato di rete da gestire può eseguire.
Preferibilmente, detto generatore di modello comportamentale è configurato per generare una macchina a stati finiti rappresentante l'apparato di rete da gestire.
Breve descrizione dei disegni
Questi ed altri caratteristiche e vantaggi della soluzione qui descritta saranno meglio compresi leggendo la seguente descrizione dettagliata di forme di realizzazione esemplificative, fornite a puro titolo di esempi non limitativi. Per la sua migliore intelligibilità, la seguente descrizione deve essere letta facendo riferimento ai disegni allegati, in cui:
Figura 1 mostra schematicamente un semplice scenario di una rete di telecomunicazioni con un apparato di rete target da gestire secondo la soluzione qui descritta;
Figura 2 illustra, in termini di blocchi funzionali, un sistema di gestione secondo una realizzazione della soluzione qui descritta;
Figura 3 è un diagramma di flusso di un metodo secondo una realizzazione della soluzione qui descritta;
Figura 4 schematizza un modello comportamentale esemplificativo dell’apparato di rete target da gestire, dedotto secondo una realizzazione della soluzione qui descritta;
Figura 5 schematizza azioni eseguite dal sistema di gestione per gestire l'apparato di rete target da gestire in base al modello comportamentale dedotto di Figura 4;
Figura 6 schematizza un altro modello comportamentale esemplificativo dell’apparato di rete target da gestire dedotto secondo una realizzazione della soluzione qui descritta;
Figura 7 illustra una relazione esemplificativa tra stati interni dell'apparato rete target da gestire e dati ottenuti dal sistema di gestione dell'apparato di rete target da gestire e da apparati di rete vicini, e
Figura 8 schematizza un altro modello comportamentale esemplificativo dell’apparato di rete target da gestire dedotto secondo una realizzazione della soluzione qui descritta.
Descrizione dettagliata di forme realizzative esemplificative della soluzione proposta Facendo riferimento alla Figura 1, è mostrato uno scenario semplificato esemplificativo di una rete di telecomunicazioni utile per comprendere l'applicabilità della soluzione qui descritta.
I cerchi in Figura 1 rappresentano schematicamente apparati di rete di telecomunicazioni, da intendere come non solo apparati di rete fisici, ma più in generale "funzionalità di rete". Una funzionalità di rete è una entità operativa di rete che può essere implementata come un sistema ad-hoc o come sistema generico opportunamente programmato, localizzata o virtuale / distribuito. Una "funzionalità di rete" può essere ad esempio un nodo di rete di telecomunicazioni, ma dovrebbe essere intesa nel senso di comprendere anche altri apparati di rete, o parti di apparati, o combinazioni di apparati.
Il riferimento F<nc>T ("Funzionalità target non collaborativa") denota l'apparato di rete da gestire ("target"), e che si ritiene non fornisca all’esterno informazioni sufficienti riguardanti il suo stato interno o il suo modo di operare, in risposta alla variazione nel tempo dei suoi parametri di configurazione (per questo motivo, essa si qualifica come "non collaborativa"). Ad esempio, nel caso che la funzionalità target non collaborativa F<nc>T sia un nodo di rete di telecomunicazioni mobili (ad esempio, un eNodeB), può accadere che la funzionalità target non collaborativa F<nc>T non fornisca informazioni sul relativo livello di carico, e/o sul valore di una soglia di carico della stessa sfruttata dalla funzionalità target non collaborativa F<nc>Tper la procedura di Admission Control (un processo di validazione in cui viene eseguita una verifica prima che venga stabilita una connessione, per vedere se le attuali risorse dell’apparato sono sufficienti per la connessione proposta). La funzionalità target non collaborativa F<nc>Tè il target esemplificativo delle operazioni della soluzione qui descritta.
Il riferimento FO ("Funzionalità osservatrice") indica il "sistema di gestione" della rete secondo una realizzazione della soluzione qui descritta, che ha il compito di monitorare la funzionalità target non collaborativa F<nc>T per costruire un modello comportamentale di essa e poi gestire la funzionalità target non collaborativa F<nc>T sfruttando il modello comportamentale generato. A questo scopo, la Funzionalità osservatrice FO:
- raccoglie informazioni e dati utili per costruire il modello comportamentale della funzionalità target non collaborativa F<nc>T (eventualmente anche stimolando attivamente la generazione dei dati, utili per generare il modello comportamentale, da parte della funzionalità target non collaborativa F<nc>T o da parte di altre funzionalità di rete, come descritto brevemente qui di seguito);
- costruisce il modello comportamentale della funzionalità target non collaborativa F<nc>T, con il livello di approssimazione consentito dai dati acquisiti per il comportamento di interesse;
- intraprende le azioni necessarie per la gestione della funzionalità target non collaborativa F<nc>T, utilizzando il modello comportamentale generato.
Il riferimento F<c>("Funzionalità collaborativa") denota un apparato di rete in grado di fornire (ad esempio, alla Funzionalità osservatrice FO) informazioni sul proprio stato interno e che, interagendo con la funzionalità target non collaborativa F<nc>T, ha ottenuto e può fornire (questo è il motivo per cui è qualificato come "collaborativo"), informazioni dirette o indirette utili (alla Funzionalità osservatrice FO) per definire il contesto operativo della funzionalità target non collaborativa F<nc>T.
Il riferimento F<nc>("Funzionalità non collaborativa") denota un apparato di rete che non fornisce informazioni sul suo stato interno e che interagisce con la funzionalità target non collaborativa F<nc>T; la funzionalità non collaborativa F<nc>può o meno avere, ma in ogni caso non fornisce (per questo motivo è qualificata come "non collaborativa"), informazioni dirette o indirette utili per definire il contesto della funzionalità target non collaborativa F<nc>T.
Attraverso le interfacce tra gli apparati di rete, oltre alla parametrizzazione consentita ed accettata da ciascun apparato di rete (ad esempio, in aggiunta al set di parametri di controllo che un certa apparato di rete, ad esempio la funzionalità target non collaborativa F<nc>T, espone e che possono essere modificati sfruttando una o più funzioni messe a disposizione da detto apparato di rete), è possibile effettuare richieste per acquisire la conoscenza dello stato interno dell’apparato di rete (ad esempio, anche se un apparato di rete non espone alcune informazioni, è possibile dedurne alcune sfruttando i parametri di controllo esposti); a seconda del livello di collaborazione dello stesso, un apparato di rete può o meno rispondere alle richieste ricevute (o la risposta che l'apparato di rete fornisce può non contenere informazioni utili per il sistema di gestione). Le richieste ad un certo apparato di rete, ad esempio, la funzionalità target non collaborativa F<nc>T, possono essere fatte direttamente o indirettamente, passando attraverso uno o più apparati di rete intermedi.
La figura 2 mostra schematicamente, in termini di alcuni blocchi funzionali, la funzionalità osservatrice FO o sistema di gestione 200 secondo una forma realizzativa della soluzione qui descritta.
Il sistema di gestione 200 comprende essenzialmente una funzione di acquisizione dati (raccoglitore dati) 205, una funzione di costruzione di modello comportamentale 210 e una funzione di gestione (manager) 215. La funzione di acquisizione dati 205, la funzione di costruzione di modello comportamentale 210 e la funzione di gestione 215 possono essere implementate in hardware, software (mediante la programmazione di un elaboratore dati generico o dedicato, eventualmente distribuito, per eseguire un programma per computer) oppure parte in hardware e parte in software.
La funzione di acquisizione dati 205 è dedicato a raccogliere informazioni e dati utili per consentire al sistema di gestione 200 di costruire un modello comportamentale di un apparato di rete target da gestire, nell'esempio la funzionalità target non collaborativa F<nc>T. La funzione di acquisizione dati 205 comprende una funzione di osservazione 220 e una funzione di stimolazione 225: la funzione di osservazione 220 è configurata per raccogliere dati mediante semplice osservazione passiva della rete di telecomunicazione 217 (sfruttando sonde di rete, ad esempio, apparecchiature utente); la funzione di stimolazione 225 è configurata per generare e iniettare nella rete 217 stimoli per l'apparato di rete target da gestire, e la funzione di osservazione 220 poi acquisisce le conseguenti risposte.
I dati acquisiti dalla funzione di acquisizione dati 205 vengono memorizzati, ad esempio in un database 230 del sistema di gestione 200.
La funzione di costruzione di modello comportamentale 210 sfrutta i dati acquisiti dalla funzione di acquisizione dati 205 e memorizzati nel database 230 per costruire un modello di comportamento della funzionalità target non collaborativa F<nc>T. La funzione di costruzione di modello comportamentale 210 include una funzione di classificazione dati 235 e una funzione di inferenza di modello comportamentale 240.
In una forma di attuazione della soluzione qui descritta, la funzione di costruzione di modello comportamentale 210 costruisce il modello comportamentale della funzionalità target non collaborativa F<nc>T come segue.
La funzione di classificazione dati 235 è configurata per classificare i dati (tratti dal database 230) in classi di dati.
La funzione di inferenza di modello comportamentale 240 è configurata per prendere i dati classificati dalla funzione di classificazione dati 235 e dedurre e costruire un modello comportamentale 245 della funzionalità target non collaborativa F<nc>T.
La funzione di gestione 215 è configurata per sfruttare il modello comportamentale 245 per la gestione della funzionalità target non collaborativa F<nc>T.
In una forma di attuazione della soluzione qui descritta, il sistema di gestione 200 opera come descritto qui di seguito, facendo riferimento al diagramma di flusso 300 di figura 3.
La funzione di acquisizione dei dati 205 del sistema di gestione 200 raccoglie e memorizza le informazioni, i dati circa l'apparato di rete target da gestire (blocco 305). In particolare, la funzione di acquisizione dati 205 è configurata per acquisire diversi tipi di dati, sia mediante semplice osservazione passiva della rete di telecomunicazione 217 (da parte della funzione di osservazione 220), o eventualmente mediante iniezione nella rete 217 di stimoli per la funzione di rete target da gestire (funzione di stimolazione 225) e poi osservando (mediante la funzione di osservazione 220) le reazioni agli stimoli iniettati.
I dati acquisiti dalla funzione di acquisizione dati 205 possono essere:
a) dati diretti e completi IDC: un apparato di rete target da gestire può provvedere, sia mediante semplice osservazione che a seguito di stimolazione, le informazioni necessarie al sistema di gestione 200 per gestire l'apparato di rete target da gestire; in questo caso, l'apparato di rete target da gestire non può essere definito come funzionalità target non collaborativa (come invece è, nell'esempio qui considerato, la funzionalità target non collaborativa F<nc>T) e non vi è alcuna necessità di costruire un modello comportamentale di esso.
b) dati indiretti e completi IIC: l'apparato di rete target da gestire, nell'esempio la funzionalità target non collaborativa F<nc>T, può fornire, mediante semplice osservazione (funzione di osservazione 220) o dietro stimolazione (da parte della funzione di stimolazione 225) e osservazione (funzione di osservazione 220), informazioni (utili al sistema di gestione 200 per costruire un modello comportamentale di esso) ad un apparato di rete vicino che è una Funzionalità collaborativa F<c>. Quest'ultima fornisce le informazioni al sistema di gestione 200. c) dati diretti e incompleti IDI: si tratta di dati che possono essere forniti direttamente dalla funzionalità target non collaborativa F<nc>Tal sistema di gestione 200, attraverso la semplice osservazione (funzione di osservazione 220) o dietro stimolazione (da parte della funzione di stimolazione 225 ) e osservazione (funzione di osservazione 220), ma i dati forniti non sono completi nella loro tipologia o non forniscono una risposta esaustiva ai fini della determinazione del modello comportamentale della funzionalità target non collaborativa F<nc>T. Ad esempio, in risposta ad una richiesta di comunicare quale è il livello di carico corrente, la funzionalità target non collaborativa F<nc>T può fornire un valore espresso in percentuale, che di per sé non indica quali sono le capacità di carico residue in valore assoluto, mentre quando richiesta di fornire informazioni su quanti altri utenti la funzionalità target non collaborativa F<nc>T può ancora accettare, la funzionalità target non collaborativa F<nc>Tpuò non fornire una risposta.
d) dati indiretti e incompleti III: si tratta di dati che la funzionalità target non collaborativa F<nc>T non fornisce direttamente quando richiesta, ma che si possono trovare, o possono essere dedotti, per mezzo di una richiesta a una Funzionalità collaborativa F<c>che interagisce con la funzionalità target non collaborativa F<nc>T. Ad esempio, questi dati possono essere correlati al numero di hand-over eseguiti tra la funzionalità target non collaborativa F<nc>T e la Funzionalità collaborativa F<c>per i terminali degli utenti che hanno connessioni attive: una risposta ad una richiesta di queste informazioni provenienti dal sistema di gestione 200 e ricevute da tutti gli apparati di rete nella zona della funzionalità target non collaborativa F<nc>Tpermette al sistema di gestione 200 di costruire un modello del livello di carico della funzionalità target non collaborativa F<nc>T.
e) dati inizialmente sconosciuti e incompleti INNI: si tratta di dati che non sono disponibili a qualsiasi apparato di rete, e devono quindi essere raccolti dal sistema di gestione 200, ad esempio mediante:
e1) Osservazione passiva (tracing), effettuata dalla funzione di osservazione 220, del comportamento della funzionalità target non collaborativa F<nc>T: la funzione di osservazione 220 del sistema di gestione 200 rileva le azioni eseguite dalla funzionalità target non collaborativa F<nc>T, ad esempio sfruttando le sonde situate alle interfacce di rete che riguardano la funzionalità target non collaborativa F<nc>T, per osservare le azioni di controllo di ammissione o di hand-over. e2) Osservazione attiva del comportamento della funzionalità target non collaborativa F<nc>T: facendo sì che la funzione di stimolazione 225 generi stimoli esterni (ad esempio, generando traffico offerto ad-hoc per la funzionalità target non collaborativa F<nc>T) il sistema di gestione 200 provoca cambiamenti di contesto e osserva (attraverso le sonde poste alle interfacce di rete) il conseguente comportamento della funzionalità target non collaborativa F<nc>T.
I dati raccolti vengono memorizzati nel database 230 (blocco 305).
La funzione di classificazione dati 235 della funzione di costruzione di modello comportamentale 210 è configurata per classificare i dati (tratti dal database 230) in classi di dati (blocco 310). Ad esempio, i dati raccolti possono essere classificati nelle seguenti tre classi 313:
i) Dati di contesto: informazioni sul contesto in cui opera la funzionalità target non collaborativa F<nc>T. Ad esempio, nel caso di una rete di telecomunicazione mobile, i dati di contesto possono includere: la posizione geografica della funzionalità target non collaborativa F<nc>T (questa informazione è per esempio utile per determinare il grado di urbanizzazione della zona geografica servita dalla funzionalità target non collaborativa F<nc>T); il tipo di apparati di rete vicini prossimi alla funzionalità target non collaborativa F<nc>T; il piano delle frequenze (s) degli apparati di rete vicini;
ii) Dati sullo stato interno: informazioni sullo stato interno della funzionalità target non collaborativa F<nc>T, ad esempio: il livello di carico, le risorse utilizzate, le risorse disponibili;
iii) Dati sulle azioni intraprese: le informazioni sulle azioni che la funzionalità target non collaborativa F<nc>T intraprende, per esempio: l'accettazione o il rifiuto di nuove richieste di risorse (le richieste di risorse possono essere stimolate dal normale funzionamento della funzionalità target non collaborativa F<nc>To dalla (funzione di stimolazione 225 del) sistema di gestione 200); occupazione di nuove risorse a seconda del livello di carico; indicazioni di hand-over.
In particolare, la funzione di classificazione dati 235 classifica i dati raccolti memorizzati nel database 313 in tre categorie di variabili:
- Variabili di stato osservabili Vs: queste sono informazioni relative allo stato interno della funzionalità target (nodo target) e sono per esempio: un livello di carico della funzionalità target; un numero di celle attive delle funzionalità target. Le variabili di stato osservabili Vs possono essere osservate o dedotte direttamente dalla Funzionalità di osservazione FO;
- Variabili controllabili Vc: queste sono informazioni relative a parametri che è possibile impostare in modo da spingere la funzionalità target (nodo target) ad eseguire una funzione, come ad esempio: una soglia di carico; un carico di traffico fornito;
- Variabili comportamentali Vb: queste sono informazioni relative alle funzionalità che la funzionalità target (nodo target) può eseguire, ad esempio: un hand-over inter-frequenza (per esempio, per scaricare una cella di rete); uno spegnimento di frequenza (per ridurre il consumo di energia).
Tale classificazione dei dati raccolti e conservati nelle tre precedenti categorie di variabili Vs, Vc e VB è utile per definire gli stati interni dedotti (relativi alla funzionalità target) e le relazioni tra di essi. Come schematicamente illustrato nel diagramma di transizione di stato illustrato nella figura 4, il generico stato Stat1, Stat2, StatN della funzionalità target destinazione è definito da una corrispondente serie di variabili osservabili Vs correlate alla funzionalità target. Il generico comportamento Behav A, Behav B, Behav C, Behav D, Behav E della funzionalità target è definito da una corrispondente serie di variabili comportamentali Vb. Ogni comportamento della funzionalità target è una funzione dello stato iniziale Stat1, Stat2, StatN, dello stato finale Stat1, Stat2, StatN e di un corrispondente insieme di variabili controllabili Vc.
La funzione di costruzione di modello comportamentale 210 valuta poi se i dati raccolti relativi all'apparato di rete target da gestire sono dati diretti e completi IDC (blocco di decisione 315).
In caso affermativo (ramo di uscita Y del blocco di decisione 315), l'apparato di rete target da gestire è considerato collaborativo e non vi è alcuna necessità per il sistema di gestione 200 di costruire un modello comportamentale dello stesso. L'apparato di rete target può essere gestito dal sistema di gestione 200 sfruttando le interfacce già esposte dall'apparato di rete target (blocco 325).
In caso negativo (ramo di uscita N di blocco di decisione 315), l'apparato di rete target non è collaborativo (come nell'esempio qui considerato di funzionalità target non collaborativa F<nc>T) e non può essere gestito sfruttando le interfacce già esposte dall'apparato di rete target: un modello comportamentale della funzione di rete target da gestire deve essere costruito dal sistema di gestione 200.
Il sistema di gestione di 200 valuta se i dati raccolti sono sufficienti per costruire un modello di comportamento della funzionalità target non collaborativa F<nc>T (blocco 330).
In caso negativo (ramo di uscita N del blocco di decisione 330), il sistema di gestione 200 ha bisogno di raccogliere ulteriori informazioni sulla funzionalità target non collaborativa F<nc>T: il flusso operativo ritorna al blocco 305.
In caso affermativo (ramo di uscita Y del blocco di decisione 330), la funzione di inferenza di modello comportamentale 240 sfrutta i dati classificati 313 per dedurre e costruire (sintetizzare) un modello comportamentale 245 della funzionalità target non collaborativa F<nc>T(blocco 335) .
A seconda del livello di completezza dei dati raccolti sulla funzionalità target non collaborativa F<nc>T, il modello comportamentale 245 può essere limitato a modellizzare il comportamento della funzionalità target non collaborativa F<nc>Tper quanto riguarda uno o alcuni parametri di configurazione di interesse (ad esempio, il modello comportamentale 245 non ha bisogno di essere un modello comportamentale completo della funzionalità target non collaborativa F<nc>T).
In particolare, la funzione di inferenza di modello comportamentale 240 correla i dati raccolti e memorizzati, disposti in tre categorie di variabili di stato osservabili Vs, variabili controllabili Vc e variabili comportamentali Vb al fine di costruire un diagramma di transizione di stato (diagramma di transizione dedotto, come quello illustrato nella figura 4), che rappresenta il modello comportamentale della funzionalità target. Tale diagramma di transizione dedotto può essere utilizzato per:
• definire un stato interno corrente della funzionalità target (ad esempio Stat1 in figura 4); • determinare quali possibili comportamenti la funzionalità target sarà in grado di adottare (ad esempio i comportamenti Behav. A e Behav. B);
• determinare quale è lo stato più adatto da raggiungere per la funzionalità target (nell'esempio di figura 4 ci sono tre possibilità: Stato Stat1, stato Stat2 o stato StatN). Questo permette di selezionare il comportamento che la funzionalità target deve adottare;
• definire le variabili controllabili Vc per spingere la funzionalità target ad adottare il comportamento selezionato.
Una volta che il modello comportamentale 245 è stato generato, la funzione di gestione 215 sfrutta il modello comportamentale 245 per la gestione delle funzionalità target non collaborativa F<nc>T(blocco 325).
In particolare, in una realizzazione della soluzione qui descritta la funzione di gestione 215 è configurata per operare come segue.
In primo luogo, la funzione di gestione 215 individua la modalità di gestione della funzionalità target non collaborativa F<nc>T. Tre modi di gestione della funzionalità target non collaborativa F<nc>T sono possibili:
- Per azione diretta: i valori dei parametri di configurazione riguardanti la funzionalità target non collaborativa F<nc>T definiti sfruttando il modello comportamentale 245 sono direttamente inviati alla funzionalità target non collaborativa F<nc>T(attraverso una delle interfacce esposte della stessa);
- Per azione indiretta: i valori dei parametri di configurazione riguardanti la funzionalità target non collaborativa F<nc>Tdefiniti sfruttando il modello comportamentale 245 sono inviati indirettamente alla funzionalità target non collaborativa F<nc>Tattraverso apparati di rete vicini che siano funzionalità collaborative, come la Funzionalità collaborativa F<c>;
- Per azione indotta: il comportamento della funzionalità target non collaborativa F<nc>T è dedotta attraverso i cambiamenti di comportamento degli apparati di rete vicini che sono funzionalità collaborative (come la Funzionalità collaborativa FC).
Poi, la funzione di gestione 215 deriva valori adatti per i parametri di configurazione riguardanti la funzionalità target non collaborativa F<nc>T.
In particolare, facendo riferimento al diagramma di transizione di stato schematico della figura 5, il modello comportamentale viene utilizzato dalla funzione di gestione 215 per controllare il comportamento della funzionalità target non collaborativa F<nc>T in base alle variabili di controllo Vc per impostare il suo stato interno (uno tale stato interno essendo uno degli stati interni dedurre che compongono il modello comportamentale).
La funzione di gestione 215 poi accerta e controlla le azioni intraprese dalla funzionalità target non collaborativa F<nc>T (blocco 340) e, se necessario, il modello comportamentale 245 può essere corretto, o un nuovo modello comportamentale può essere costruito (freccia in tratto e punto in figura 3).
La funzione di acquisizione dati 205 può raccogliere le informazioni utili per costruire il modello comportamentale una volta, periodicamente o continuamente, col passare del tempo ("streaming").
La fase di generazione del modello comportamentale della funzionalità target non collaborativa F<nc>Tè un processo continuo, che prevede la raccolta di nuove informazioni dalle funzioni osservate e introduce alcune modifiche ad un modello comportamentale già generato se è necessario.
Casi d'uso
Caso d'uso 1
Nel seguito è descritto un caso d'uso esemplificativo della soluzione qui descritta.
Lo scenario del caso d'uso esemplificativo considera come funzionalità target non collaborativa F<nc>T un nodo di rete N<nc>T di una rete di accesso (ad esempio, una Radio Access Network - RAN - di una rete di telecomunicazione mobile, come ad esempio un eNodeB di una rete cellulare LTE / LTE-A). Si presume che il nodo di rete target N<nc>Tstia ricevendo diverse richieste di servizio. Tali richieste di servizio si stanno avvicinando ad un livello al quale, in passato, nodo di rete osservatore NO(la Funzionalità osservatrice FOdi figura 1, cioè il sistema di gestione 200 avente la funzione di gestione della rete di telecomunicazione mobile) ha osservato che il nodo di rete N<nc>Tha attivato una portante radio aggiuntiva (e si presume che l'operatore di rete della rete di telecomunicazione mobile desideri evitare, per quanto possibile, questo tipo di reazioni in una prospettiva di risparmio energetico). Il nodo di rete osservatore NO, non essendo in grado di modificare la soglia carico interna del nodo di rete target N<nc>T (perché quest'ultimo è non collaborativo), decide di riconfigurare il sottosistema di rete a cui il nodo di rete target N<nc>T appartiene e in cui opera, facendo in modo che parte del traffico di rete sia trasferito ad un nodo di rete vicino nella zona del nodo di rete target N<nc>T.
Più in particolare, si supponga che il nodo di rete target N<nc>T abbia due portanti disponibili, una sola delle quali (prima portante) è attiva fino a quando il parametro che misura l'occupazione risorse della prima portante non oltrepassa una certa soglia, ad esempio l’80% delle risorse della prima portante. Quando la soglia di occupazione delle risorse è oltrepassata, la seconda portante del nodo di rete target N<nc>T viene attivata, e parte del traffico entrante nel nodo di rete inizia ad essere spostata sulla seconda portante. Si assuma anche che un altro nodo di rete non collaborativo N<NC>che non collabora con il nodo di rete osservatore NO operi nella stessa area geografica del nodo di rete target N<nc>T e che un nodo di rete collaborativo N<C>operi in un’area geografica al confine e sia in grado di servire il traffico di rete.
Fase di acquisizione dei dati
Fase 1: il nodo di rete osservatore NOraccoglie i dati di configurazione riguardanti il nodo di rete target N<NC>T. In particolare, il nodo di rete osservatore NOrichiede al nodo di rete target N<NC>Tdi quante portanti dispone: nessuna risposta viene ricevuta dal nodo di rete target N<NC>T(essendo non collaborativo). Poi, il il nodo di rete osservatore NOrichiede al nodo di rete target N<nc>Til livello di occupazione delle risorse che, quando raggiunto, causa l'attivazione della seconda portante (la soglia di carico sopra indicata): di nuovo, nessuna risposta è ricevuta dal nodo di rete target N<NC>T. Si precisa che "nessuna risposta" deve essere inteso nel senso che comprende diverse situazioni possibili: per esempio, il parametro che il nodo di rete osservatore NO dovrebbe conoscere non è incluso nei parametri che l'interfaccia di gestione proprietaria esposta dal nodo di rete target N<NC>T è in grado di fornire; oppure, la risposta fornita al nodo di rete osservatore NO dal nodo di rete target N<nc>T non può essere utilizzata direttamente dal nodo di rete osservatore NO perché espressa in una semantica che non è nota al nodo di rete osservatore NO; o ancora, la risposta fornita dal nodo di rete target N<nc>Tnon contiene un valore significativo (ad esempio, "nullo").
Fase 2: il nodo di rete osservatore NOraccoglie informazioni sullo stato, il comportamento e l'ambiente operativo del nodo di rete target N<nc>T:
- il nodo di rete osservatore NOchiede al nodo di rete target N<nc>Tquale è la sua occupazione di risorse: il nodo di rete target N<nc>Trisponde con un valore espresso in percentuale, che è un valore relativo e non indica la effettiva quantità di risorse ancora disponibili presso il nodo di rete target N<nc>T;
- quindi, il nodo di rete osservatore NO chiede all'altro nodo di rete non collaborativo N<NC>quante richieste di hand-over inter-frequenza (IF HO) in un dato intervallo di tempo il nodo di rete noncollaborativo N<nc>ha ricevuto dal nodo di rete target N<nc>T: nessuna risposta è fornita dal nodo di rete non collaborativo N<nc>;
- quindi, il nodo di rete osservatore NO chiede al nodo di rete collaborativo N<c>quante richieste di IF HO il nodo di rete collaborativo N<c>ha ricevuto dal nodo di rete target N<nc>T: il nodo di rete collaborativo N<c>risponde fornendo un numero, che ha un significato ed è utile per il nodo di rete osservatore NO;
- quindi, il nodo di rete osservatore NO chiede al nodo di rete collaborativo N<c>di riportare le misure eseguite da apparecchiature utente servite dal nodo di rete collaborativo N<c>;
- poi, il nodo di rete osservatore NO chiede a sonde (ad esempio, terminali utente) presenti nella rete di telecomunicazioni mobili di fornire informazioni sulle portanti relative al nodo di rete target N<NC>T.
Preferibilmente, il nodo di rete osservatore NOesegue questa fase (fase 2) ripetutamente, ancor più preferibilmente periodicamente, al fine di essere in grado di seguire l'evoluzione della rete di telecomunicazione mobile (o almeno del sottosistema di rete gestito, costituita dal nodo di rete target N<NC>T, il nodo di rete non collaborativo N<NC>ed il nodo di rete collaborativo N<c>) e di aggiornare regolarmente il modello comportamentale del nodo di rete target N<NC>T.
Generazione modello comportamentale
Il nodo di rete osservatore NO costruisce una struttura dati con i dati raccolti nella fase precedente. Ad esempio, la struttura dati può assumere la forma di una tabella in cui i dati raccolti sono disposti come nella tabella esemplificativa di seguito:
stato Variabili di stato osservabili Variabili Variabili controllate Vs comportamentali Vc
Vb
Stato 1 Vs1: Percentuale di occupazione di Vb1: Numero di portanti Vc1: Soglia di IF HO risorse di N<nc>T = media attivate = 1 per modificare il Vs2: Numero di portanti attivate da N<nc>T numero di utenti che = 1 accedono N<nc>T = alta Vs3: Numero di richieste di IF HO da N<c>
= basso
Stato 2 Vs1: Percentuale di occupazione di Vb1: Numero di portanti Vc1: Soglia di IF HO risorse di N<nc>T = alta attivate = 2 per modificare il Vs2: Numero di portanti attivate da N<nc>T numero di utenti che = 2 accedono N<nc>T = bassa Vs3: Numero di richieste di IF HO da N<c>
= alto
Gli stati interni del nodo di rete target N<NC>T che sono rilevanti per il caso d’uso in esame (e che il nodo di rete osservatore NO deve dedurre) sono due, e sono indicati come Stato 1 e Stato 2 nella tabella. La tabella contiene due righe, una riga per ogni stato interno del nodo di rete target N<nc>T dedotto dal nodo di rete osservatore NO.
Per ogni riga, cioè per ogni stato interno dedotto Stato 1 e Stato 2, i valori delle relative variabili di stato osservabili Vs, variabili comportamentali Vb e variabili controllabili Vc sono riportati in colonne della tabella corrispondente.
In particolare, le variabili di stato osservabili Vs comprendono: la percentuale (media o alta) della occupazione di risorse del nodo di rete target N<nc>T (variabile Vs1); il numero di portanti (1 o 2) attivate dal nodo di rete target N<nc>T (variabile Vs2); e il numero (basso o alto) di richieste di Hand-Over Inter-Frequenza (IF HO) ricevute dal nodo di rete collaborativo N<C>(variabile Vs3). Le variabili comportamentali Vb includono il numero (1 o 2) delle portanti attivate (variabile Vb1). Le variabili controllabili Vc includono la soglia (alta o bassa) degli IF HO da impostare per modificare il numero di utenti che accedono al nodo di rete target N<nc>T(variabile Vc1).
Il modello comportamentale creato dal nodo di rete osservatore NOè schematizzato dal diagramma di transizione di stato di figura 6.
Gestione
Il modello comportamentale viene quindi usato dal nodo di rete osservatore NO per ottimizzare il sottosistema di rete gestito (costituito dal nodo di rete target N<nc>T, il nodo di rete non collaborativo N<nc>ed il nodo di rete collaborativo N<c>).
Nel caso che il nodo di rete target N<nc>T si trovi nello stato 1 il nodo di rete osservatore NO non modifica la configurazione di rete, altrimenti il nodo di rete osservatore NO modificherà il valore della variabile controllabile Vc (soglia IF HO) ponendola ad un valore di livello basso: in questo modo il numero di utenti che eseguono la procedura IF HO aumenterà e il livello di carico del nodo di rete target N<nc>Tdiminuirà, causando lo spegnimento della seconda portante.
In altre parole, quando il nodo di rete osservatore NOpercepisce che il livello di carico del nodo di rete target N<nc>Tsi avvicina alla soglia percentuale Ps(ad esempio, la percentuale di soglia Psmeno un margine di sicurezza), allora il nodo di rete osservatore NOpuò reagire e fare quanto segue.
Il nodo di rete osservatore NO chiede al nodo di rete collaborativo N<C>quale è la percentuale di occupazione delle risorse; se la percentuale di occupazione delle risorse del nodo di rete collaborativo N<c>è inferiore ad una soglia predeterminata, allora il nodo di rete osservatore NO abbassa la soglia del HO del nodo di rete collaborativo N<c>verso il nodo di rete target N<nc>T, per trasferire gli utenti serviti dal nodo di rete target N<NC>T e situati ai confini della zona servita (cella) dello stesso verso il nodo di rete collaborativo N<c>. Se il nodo di rete collaborativo N<c>diventa a sua volta sovraccarico, allora il nodo di rete osservatore NO può agire sulla soglia di HO del nodo di rete collaborativo N<c>verso il nodo di rete non collaborativo N<nc>.
Le operazioni che il nodo di rete osservatore NO esegue in relazione al nodo di rete target N<nc>T vengono eseguite su tutti i nodi vicini in prossimità dello stesso (il nodo di rete collaborativo N<c>ed il nodo di rete non collaborativo N<nc>), in tal modo il nodo di rete osservatore NO può costruire una struttura dati complessa sia per quanto riguarda lo stato che i comportamenti di ogni nodo di rete del sottosistema di rete gestito, e le relazioni di stato e dei comportamenti tra i nodi della rete. Questa conoscenza diventa la base per eseguire configurazioni e ottimizzazioni che non influenzino in modo indipendente i nodi di rete del sottosistema gestito, ma al contrario siano azioni correlate.
Caso d'uso 2
Si fa riferimento ad uno scenario simile a quello descritto in relazione al caso d’uso1. Nel caso ora considerato si presume che il nodo di rete target (non collaborativo) N<nc>Tsia in grado di comunicare alcuni dei suoi parametri di prestazione interni, ma l’algoritmo di ottimizzazione delle risorse attuato dal nodo di rete target N<NC>T è sconosciuto al nodo di rete osservatore NO. Nello scenario considerato ci sono alcuni (almeno uno) nodi di rete collaborativi N<C>in prossimità del nodo di rete target N<NC>T: questi nodi di rete collaborativi N<c>sono in grado di comunicare il loro stato interno (in particolare, il loro livello di carico interno ) e un qualche tipo di interazioni tra questi e il nodo di rete target N<NC>T (ad esempio, eventi di HO).
L'obiettivo del nodo di rete osservatore NO è quello di controllare il nodo di rete target N<nc>T e i nodi di rete suoi vicini al fine di ottimizzare il livello disponibile di Quality of Service (livello di QoS).
Generazione modello comportamentale
La funzione di costruzione di modello comportamentale 210 raccoglie i parametri di configurazione dei nodi di rete collaborativi N<C>ed il loro stato interno (livelli di carico e livello di QoS fornito). Dopo di che, la funzione di costruzione di modello comportamentale 210 imposta i<livelli di IF HO nei nodi di rete collaborativi Nc verso il nodo di rete target Nnc>T<per aumentare il>livello di carico del nodo di rete target N<nc>T, e raccoglie dati significativi per quanto riguarda come l'algoritmo di Radio Resource Management (RRM) del nodo di rete target N<NC>T funziona (per esempio: i tipi di HO eseguiti, variando le soglie HO e il livello di QoS).
Viene creata una tabella di mappatura, che collega il livello di carico interno (ad esempio, in termini di numero di utenti) del nodo di rete target N<NC>T e dei suoi nodi vicini alle relative azioni (eventi di HO tra nodi e livello di QoS fornito).
Ogni stato interno sarà caratterizzato da certi valori per la variabile di stato osservabile "livello di carico" (in questo caso il comportamento del nodo di rete target N<nc>T dipenderà dal proprio stato interno e dallo stato dei nodi vicini), come mostrato in figura 7, in cui è raffigurato il livello di carico per il nodo di rete target derivato da informazioni provenienti dai nodi collaborativi suoi vicini.
Il nodo di rete osservatore NO costruisce una struttura dati con i dati raccolti nella fase precedente. Ad esempio, la struttura dati può assumere la forma di una tabella in cui i dati raccolti sono disposti come nella tabella esemplificativa di seguito:
Stato Variabili di stato Variabili Variabili di stato Vs comportamentali controllabili Vb Vc
Stato 1 Vs1: livello di Vb1: numero di Vc1: soglia di HO uscenti<carico di NncT =>eventi HO verso da N<nc>T = alta
bassonodi vicini = basso
Vs2: livello di Vb2: numero di Vc2: soglia HO vicini = carico dei vicini = eventi HO da nodi alta
basso vicini = basso
Vb3: livello di QoS Vc3: priorità servizio = per utente = alto intoccata
Stato 2 Vs1: : livello di Vb1: numero di Vc1: soglia di HO uscenti<carico NncT =>eventi HO verso da N<nc>T = bassabassonodi vicini = basso
Vs2: livello di Vb2: numero di Vc2: soglia HO vicini = carico dei vicini = eventi HO da nodi media
alto vicini = alto
Vb3: livello di QoS Vc3: priorità servizio = per utente = modificata medio/basso
Stato 3 Vs1: : livello di Vb1: numero di Vc1: soglia di HO uscenti carico N<nc>T = alto eventi HO verso da N<nc>T = alta
nodi vicini = alto
Vs2: livello di Vb2: numero di Vc2: soglia HO vicini = carico dei vicini = eventi HO da nodi alta
alto vicini = alto
Vb3: livello di QoS Vc3: priorità servizio = per utente = basso modificata
Gli stati interni del nodo di rete target N<NC>Tche sono rilevanti per il caso d’uso in esame (e che il nodo di rete osservatore N<O>deve dedurre) sono tre, e sono indicati come Stato 1, Stato 2 e Stato 3 nella tabella. La tabella contiene tre righe, una riga per ogni stato interno del nodo di rete target N<nc>Tdedotto dal nodo di rete osservatore N<O>.
Per ogni riga, cioè per ogni stato interno dedotto Stato 1, Stato 2 e Stato 3, i valori delle relative variabili di stato osservabili Vs, variabili comportamentali Vb e variabili controllabili Vc sono riportati in colonne della tabella corrispondente.
In particolare, le variabili di stato osservabili Vs includono: il livello di carico del nodo di rete target N<nc>T (variabile Vs1); e il livello di carico dei nodi di rete vicini (variabile Vs2). Le variabili comportamentali Vb sono: il numero di eventi HO verso i nodi di rete vicini (variabile Vb1); il numero di eventi HO da nodi di rete vicini (variabile Vb2); e il livello di QoS per utente (variabile Vb3). Le variabili controllabili Vc includono la soglia di HO in uscita dal nodo di rete target N<NC>T(variabile Vc1); la soglia di HO dei nodi di rete vicini (variabile Vc2); e la priorità di servizio (variabile Vc3).
Il modello comportamentale creato dal nodo di rete osservatore NOè schematizzato dal diagramma di transizione di stato illustrato nella Figura 8.
Gestione
Sulla base del modello comportamentale qui sopra descritto, quando il nodo target è nello Stato 3 (elevato livello di carico) e il nodo di rete osservatore NO vuole evitare la generazione di un maggior numero di HO verso i nodi vicini (variabile Vb1), il nodo di rete osservatore NO può ridurre la priorità di servizio associata ad alcuni terminali utente (variabile Vc3) in modo che la portata possa essere ridotta.
TRADUZIONE DELLE DICITURE NELLE FIGURE
Figura 2
DATA ACQUISITION ACQUISIZIONE DATI BEHAVIORAL MODEL BUILDER COSTRUTTORE MODELLO COMPORTAMENTALE
Figura 3
COLLECT & STORE INFORMATION RACCOLTA E MEMORIZZAZIONE INFORMAZIONI CLASSIFY COLLECTED INFORMATION CLASSIFICAZIONE INFORMAZIONI RACCOLTE IDC DATA AVAILABLE? DATI IDC DISPONIBILI?
COLLECTED INFORMATION INFORMAZIONI RACCOLTE SUFFICIENTI? SUFFICIENT?
BUILD BEHAVIORAL MODEL COSTRUZIONE MODELLO COMPORTAMENTALE MANAGE NETWORK APPARATUS GESTIONE APPARATO DI RETE CONTROL ACTIONS OF NETWORK APP. CONTROLLO AZIONI APP. DI RETE
Figura 6
Second carrier activation Attivazione seconda portante
Second carrier deactivation Disattivazione seconda portante
Figura 7
Load level Livello di carico
high level livello elevato
medium level livello medio
low level livello basso
Neighbor node load level livello di carico del nodo vicino
Target node load level livello di carico del nodo target
Status Stato
Time Tempo
Claims (12)
- RIVENDICAZIONI 1. Un metodo di gestione di un apparato di rete (F<nc>T) di una rete di telecomunicazioni, in cui l'apparato di rete non espone interfacce di gestione tali da consentire la gestione di almeno un parametro operativa dello stesso di interesse per la gestione, il metodo comprendendo: - raccogliere (305) dati sull’apparato di rete da gestire facendo richieste all'apparato di rete da gestire e ad almeno un altro apparato di rete (F<nc>, F<c>) in rapporto operativi con l'apparato di rete da gestire; - sulla base dei dati raccolti (330), generare (335) un modello comportamentale dell'apparato di rete da gestire, il modello comportamentale essendo un modello logico-matematico inferito del comportamento dell’apparato di rete da gestire rispetto al suo parametro operativo di interesse per la gestione, e - gestire (325) l'apparato di rete da gestire sfruttando il modello comportamentale dello stesso.
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, in cui detto raccogliere informazioni comprende generare stimoli per l'apparato di rete da gestire e raccogliere dati indicativi delle reazioni osservate dello stesso agli stimoli generati.
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, in cui detto raccogliere dati indicativi delle reazioni osservate comprende raccogliere dati da apparecchiature utente della rete di telecomunicazioni.
- 4. Il metodo della rivendicazione 1, 2 o 3, in cui detto almeno un altro apparato di rete comprende almeno un apparato di rete (F<c>) che espone interfacce di gestione configurate per fornire, su interrogazione, dati relativi al proprio stato interno e che, essendo in relazione operativa con la funzionalità di rete da gestire, ha ottenuto e può fornire dati utili per definire un contesto operativo della funzionalità di rete da gestire.
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui i dati raccolti comprendono uno o più tra: - dati ottenuti da detto almeno un altro apparato di rete e sufficienti per generare il modello comportamentale dell'apparato di rete target da gestire, che l'apparato di rete da gestire fornisce a detto almeno un altro apparato di rete; - dati ottenuti direttamente dall'apparato di rete da gestire, che non sono sufficienti per generare il modello comportamentale dello stesso; - dati ottenuti da detto almeno un altro apparato di rete, che non sono sufficienti per generare il modello comportamentale dello stesso.
- 6. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto generare il modello comportamentale dell'apparato di rete da gestire comprende classificare i dati raccolti in classi di dati, dette classi di dati comprendendo: - una prima classe di dati indicativi del contesto in cui l'apparato di rete da gestire opera; - una seconda classe di dati indicativi dello stato interno dell’apparato di rete da gestire; - una terza classe di dati indicativi di azioni eseguite dall'apparato di rete da gestire.
- 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, in cui detta prima classe di dati comprende uno tra: una posizione geografica dell’apparato di rete da gestire, l'indicazione del tipo di apparati di rete vicini in prossimità dell'apparato di rete da gestire, un'indicazione del(i) piano(i) di frequenze degli apparati di rete vicini.
- 8. Procedimento secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui detta seconda classe di dati comprende uno tra: un'indicazione del livello di carico dell'apparato di rete da gestire, un'indicazione delle risorse utilizzate dall'apparato di rete da gestire, un'indicazione delle risorse disponibili dell'apparato rete da gestire.
- 9. Procedimento secondo la rivendicazione 6, 7 o 8, in cui detta terza classe di dati comprende uno tra: un'indicazione di accettazione o rifiuto di nuove richieste di risorse; un'indicazione di occupazione di nuove risorse a seconda del livello di carico; indicazione delle direzioni di hand-over.
- 10. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta generazione del modello comportamentale dell'apparato di rete da gestire comprende classificare i dati raccolti in categorie di variabili, dette categorie di variabili comprendendo: variabili di stato osservabili, includenti i dati relativi alla stato interno dell’apparato di rete da gestire che possono essere osservati direttamente o dedotti; variabili controllabili, includenti i dati relativi a parametri che possono essere impostati in modo da spingere l'apparato di rete da gestire ad eseguire una funzione; variabili di comportamento, includenti i dati relativi alle funzionalità che l'apparato di rete da gestire può eseguire.
- 11. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto modello comportamentale dell'apparato di rete da gestire comprende una macchina a stati finiti rappresentante l'apparato di rete da gestire.
- 12. Sistema per la gestione di un apparato di rete (F<nc>T) di una rete di telecomunicazioni, in cui l'apparato di rete da gestire non espone interfacce di gestione tali da consentire la gestione di almeno un parametro operativo dello stesso di interesse per la gestione, il sistema comprendendo : - un collettore di dati (205) configurato per la raccolta di dati (305) sull’apparato di rete da gestire presentando richieste all'apparato di rete da gestire e ad almeno un altro apparato di rete (F<nc>, F<c>) in rapporto operativo con l'apparato di rete da gestire; - un costruttore di modello comportamentale (210) configurato per generare (335), sulla base dei dati raccolti (330), un modello comportamentale dell'apparato di rete da gestire, il modello comportamentale essendo un modello logico-matematico inferito del comportamento dell’apparato di rete da gestire rispetto al parametro operativo dello stesso di interesse per la gestione, e - un gestore (215) configurato per gestire (325) l'apparato di rete da gestire sfruttando il modello comportamentale dello stesso.
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