ITMI991377A1 - Metodo per gestire reti di trasporto per telecomunicazioni per migliorarne la scalabilita' - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda il campo delle reti di trasporto per telecomunicazioni ed in particolare riguarda un nuovo metodo per gestirle al fine di ottenere una scalabilità più efficiente.

In generale i produttori di apparecchi per reti ottiche per infrastrutture pubbliche hanno seguito un approccio di pianificazione della rete rivolto all’ efficienza, mentre i produttori di apparecchiature per infrastrutture private hanno seguito un approccio rivolto alla scalabilità. In altre parole, alcuni di essi hanno sempre ritenuto che l’efficienza fosse l’obiettivo fondamentale nella progettazione di una rete di trasporto ottica talvolta a scapito della scalabilità della rete. Coloro i quali hanno seguito tale primo approccio hanno solo previsto e tenuto in considerazione una certa, e generalmente fissa, crescita di traffico per anno. Al contrario, coloro i quali hanno seguito “l’approccio scalabilità” hanno trascurato l’efficienza della rete a beneficio del miglioramento dell’aggiornamento della rete. Fino ad ora, nella maggior parte dei casi, il primo approccio si è dimostrato la scelta più giusta. Oggi, con l’esplosione dei nuovi servizi, vi sono maggiori difficoltà nella pianificazione delle reti e di conseguenza la capacità di una rete di scalare sta diventando sempre più importante.

Questo è perché molti operatori stanno iniziando a mettere in discussione i benefici dell’efficienza delle reti, cioè gli operatori stanno divenendo più attenti a come cresce il traffico piuttosto che a creare reti più efficienti.

L’attuale approccio per risolvere il suddetto problema di crescita del traffico ed amministrazione delle risorse di traffico consiste semplicemente nel sovradimensionare l’intera rete con poco riguardo al ritorno sugli investimenti dell’infrastnittura della rete. Ciò significa che anche gli impianti esterni, che sono le parti più costose di una rete di trasporto, sono sovradimensionati.

Alla luce di quanto sopra, lo scopo principale della presente invenzione è di fornire un metodo per gestire reti di trasporto per telecomunicazioni per migliorarne la loro scalabilità secondo considerazioni di riempimento della rete e di crescita del traffico senza sacrificare l’efficienza della rete.

In altre parole, lo scopo principale della presente invenzione è quello di fornire un metodo per gestire reti ti trasporto per telecomunicazioni che sia in grado di mediare tra efficienza e scalabilità della rete in un modo molto efficace.

È un ulteriore scopo della presente invenzione quello di fornire un metodo per gestire reti che avvisi e aiuti in tempo reale gli operatori ad assegnare selettivamente risorse scarsamente usate in quelle aree della rete dove ci si aspetta la maggiore crescita, ed assegnare risorse usate meglio a quelle sottoreti o connessioni dove ci si aspetta che la crescita del traffico sia più modesta. Tale approccio deve essere in grado di regolare il rapporto scalabilità/efficienza di rete in un modo controllato, che è chiaramente migliore dell’ approccio ottuso di “sovradimensionare ovunque”, riducendo così l’inefficienza ed aumentando il ritorno sull’investimento delle infrastrutture di rete.

Gli scopi di cui sopra, oltre ad altri, vengono ottenuti con un metodo con le caratteristiche indicate nella rivendicazione 1 , che è considerata parte integrale di questa descrizione. Ulteriori caratteristiche vantaggiose del metodo secondo la presente invenzione vengono indicate nelle ulteriori rivendicazioni, che sono anch’esse considerate una parte integrale della presente invenzione.

L’idea base delle presente invenzione è quella di “promuovere” il traffico altamente consolidato o il traffico ad alta crescita ad apparecchiature consolidate in modo più grossolano e “degradare” il traffico scarsamente consolidato o a bassa crescita ad apparecchiature consolidate in modo più fine.

Una descrizione dettagliata della presente invenzione viene data sotto.

La presente invenzione verrà prontamente e completamente compresa dopo aver letto tale descrizione dettagliata con riferimento alle annesse tavole di disegni. Si deve notare che sia la descrizione che i disegni sono dati al solo scopo di descrivere una forma di realizzazione esemplificativa e non limitativa dell’invenzione stessa.

Nelle varie figure:

- Fig. 1 illustra il concetto dei costi sostenuti per ottenere il riempimento della rete paragonando il costo del singolo STM1 e delle apparecchiature gestite;

- Fig. 2 mostra il concetto di amministrazione del traffico e delle risorse;

- Fig. 3 mostra schematicamente i concetti di punto di pareggio costi e di punto di pareggio traffico; e

Fig. 4 mostra il posizionamento della presente invenzione e anche gli ingressi/uscite di una possibile implementazione software del metodo secondo la presente invenzione.

Prima di dare una descrizione dettagliata della presente invenzione verrà spiegato il significato di “riempimento della rete”. Il “riempimento della rete” è la percentuale di utilizzo di una data infrastruttura di rete. Esso tiene in considerazione l’utilizzo di fibra e dell’apparecchiatura di multiplazione. Come esempio nella gerarchia SDH, un flusso di VC-4, che potrebbe avere fino a sessantatre VC-12, potrebbe essere riempito secondo diversi livelli: se vengono utilizzati solo ventuno VC-12, il riempimento di quel VC-4 è del 33%. In un altro caso molto più complesso, la fibra ottica che porta un certo numero di lunghezze d’onda, le cui lunghezze d’onda portano un certo numero di VC-4, i quali VC-4 portano un certo numero di VC-12, avranno anch’esse un riempimento di rete che può essere calcolato facilmente. L’apparecchiatura di multiplazione viene utilizzata per consolidare il traffico nelle apparecchiature esistenti, dove “consolidare” significa aumentare il riempimento della rete.

La Fig. 1 indica che più dettagliata è la granularità con la quale un sistema gestisce il traffico, maggiore è il costo rispetto ad un sistema che gestisce il traffico con una granularità inferiore o di minor dettaglio.

La presente invenzione ha lo scopo principale di aiutare gli operatori di rete a mantenere le loro reti più efficienti e scalabili possibile dando loro la possibilità di mediare tra efficienza e scalabilità. Il metodo della presente invenzione viene eseguito a livello del manager di rete (network manager layer).

Il metodo di gestione di reti per controllare scalabilità ed efficienza in reti di telecomunicazioni, si basa sul principio di assegnare risorse scarsamente utilizzate in quelle aree della rete dove ci si aspetta una maggiore crescita; per contro, il traffico viene declassato assegnando risorse meglio utilizzate a quelle sottoreti o connessioni dove ci si aspetta che la crescita del traffico sia più modesta. La promozione del traffico può essere fatta selettivamente nella rete a seconda del riempimento della rete e delle sue prospettive di crescita. Come è ben noto, più fine è la granularità con cui il traffico viene gestito, maggiore è il riempimento della rete ottenuto, ma maggiore è anche il costo della rete. Questo concetto viene illustrato in Fig. 1.

La promozione del traffico è il processo con il quale traffico altamente consolidato o traffico ad alta crescita, o entrambe, viene portato su o promosso ad apparecchiature consolidate in modo più grossolano. Per contro, quei flussi di traffico che sono meno consolidati o hanno prospettive di crescita più basse, o entrambe, vengono portati giù, o degradati, ad apparecchiature consolidate in modo più fine.

Per la maggior parte delle reti costruite oggi, rimpianto esterno è la parte più costosa della rete così, per migliorare il suo uso, il traffico viene inviato in apparecchiature che consolidano e segregano il traffico in cavi di fibra. Ma uno dei problemi principali di questo approccio è che Γ apparecchiatura può non essere in grado di espandersi con la stessa velocità con la quale cresce il traffico. Questo implica che l’apparecchiatura, il cui scopo è quello di fornire riempimento di rete ed efficienza, trascura la scalabilità. Il metodo secondo questa invenzione introduce la nozione di promozione del traffico da flussi gestiti “al dettaglio” in flussi gestiti “afl’ingrosso” in modo da fornire scalabilità di rete. Questo concetto è mostrato in Fig. 2.

II processo di promozione del traffico richiede tre fasi:

Nella prima fase il traffico viene classificato in termini di riempimento di rete e prevista crescita del traffico. Per quanto riguarda la classificazione del traffico si potrebbero definire molte categorie. Come esempio di una semplice classificazione si potrebbero definire quattro categorie come segue: i) basso riempimento & bassa crescita; ii) basso riempimento & alta crescita; iii) alto riempimento & bassa crescita; e iv) alto riempimento & alta crescita. Il modo in cui questi flussi di traffico vengono instradati nella rete viene schematicamente mostrato in Fig. 3.

La seconda fase consiste nelFimplementare la promozione del traffico spiegata brevemente sopra. In questa nozione, due parametri giocano un ruolo principale, il primo è il cosiddetto punto di pareggio (vedi Fig. 3) in corrispondenza del quale l’invio di un flusso di traffico su un flusso aggregato consolidato costa come trasmettere lo stesso flusso di traffico in un flusso aggregato non consolidato. La media sta nel punto di intersezione in corrispondenza del quale il costo dell’apparecchiatura di grooming corrisponde al costo dell’inefficienza di una apparecchiatura utilizzata in modo scarso come mostrato in Fig. 3. Questo calcolo darà all’operatore un’informazione giusta su dove piazzare il traffico, su apparecchiature altamente consolidate o su apparecchiature scarsamente consolidate. Ma questo calcolo aiuterebbe solo in una rete di trasporto piuttosto statica. Così per quelle relazioni di traffico che ci si aspetta che crescano più velocemente si può avere che allocare risorse in corrispondenza del punto di pareggio possa portare problemi di scalabilità della rete. Questo è il motivo per cui si introduce nel processo un altro parametro. 11 secondo parametro fondamentale per la politica di promozione del traffico proposta per questa invenzione è “l’aspettativa di crescita del traffico”. Le aspettative di crescita possono anticipare la promozione, benché i calcoli sul punto di pareggio siano altamente deterministici e facili dal calcolare con un semplice algoritmo, il parametro di crescita è piuttosto empirico e lasciato da ponderare al pianificatore della rete. Le informazioni riguardanti la crescita di traffico possono essere derivate da previsioni di marketing e di sviluppo di nuovi servizi.

La terza fase che la presente invenzione si propone di implementare è quella di fornire i risultati dell’ analisi della rete attraverso la sua stretta ottica di analisi di punto di pareggio e aspettative di crescita del traffico all’operatore per la promozione manuale del traffico o alPalgoritmo di amministrazione delle risorse e di instradamento del sistema NML (Network Manager Layer) come nuovi vincoli per il suo funzionamento. Quindi si propone qui di fare la promozione manualmente sotto pieno controllo dell’operatore, mentre la creazione di nuovi flussi di traffico ed i suoi attributi di consolidamento viene lasciata agli algoritmi di amministrazione delle risorse e di instradamento dell’NML.

La Fig. 3 illustra il concetto di punto pareggio costi e di punto pareggio traffico con i suoi lati pesati, cioè quando il traffico è potenzialmente ad alta crescita e/o ad alto consolidamento e per quei casi quando ci si aspetta che il traffico mostri una bassa crescita e/o abbia un basso consolidamento.

La presente invenzione introduce il concetto di promuovere il traffico da flussi gestiti al dettaglio in flussi gestiti all’ingrosso per assicurare la scalabilità delle reti nel caso in cui la crescita del traffico e/o il consolidamento siano alti. Viceversa, la nozione di declassare il traffico da flussi gestiti all’ingrosso in flussi gestiti al dettaglio è per migliorare l’efficienza della rete nel caso in cui la crescita di traffico e/o il consolidamento siano bassi. Questo concetto viene illustrato in Fig. 3.

Da Fig. 3 è possibile desumere che mentre inizialmente i flussi di traffico erano gestiti in un certo modo pianificato, per esempio al dettaglio poiché la crescita di traffico attesa era inizialmente piuttosto bassa e così una gestione all’ingrosso non sarebbe stata giustificata, alla luce di un’inaspettata crescita di traffico tale gestione al dettaglio del traffico diventerebbe inadatta. Così sarebbe conveniente promuovere il traffico ad apparecchiature meno consolidate dove la crescita inaspettata può essere facilmente gestita. Il cambio verso una gestione del traffico all’ingrosso sarà inizialmente più costoso del mantenere una gestione al dettaglio ma avrà come risultato in futuro dei risparmi come si può comprendere dalla Fig. 3.

Analogamente nel caso in cui la prima scelta fosse stata verso una gestione del traffico all’ingrosso, a causa di una crescita del traffico inaspettatamente alta, non appena si comprende che la crescita non è così alta il processo proposto porterebbe a cambiare la gestione in una gestione del traffico al dettaglio.

In aggiunta alle suddette considerazioni di crescita del traffico, vengono anche tenute in conto considerazioni di riempimento di rete quando si implementa il metodo secondo la presente invenzione.

Per quanto riguarda la procedura di declassamento del traffico, essa richiede le stesse tre fasi corrispondenti alle fasi di promozione del traffico. La prima fase consiste nel classificare il traffico in termini di riempimento della rete e crescita del traffico attesa. Potrebbero essere definite le stesse categorie (da i a iv) come per la suddetta procedura di promozione. Ancora, il modo in cui questi flussi di traffico vengono instradati nella rete vengono schematicamente mostrati in Fig. 2.

La seconda fase consiste nel declassare ad apparecchiature consolidate in modo più fine quei flussi di traffico che sono scarsamente consolidati o hanno prospettive di crescita basse (o entrambe). Devono essere considerate sia le aspettative di crescita del traffico che il punto di pareggio. Infine, la terza fase è identica a quella per la promozione del traffico.

Quindi, si propone qui che il declassamento venga fatto manualmente sotto pieno controllo dell’operatore, mentre la creazione di nuovi flussi di traffico e dei suoi attributi di consolidamento viene lasciata agli algoritmi di amministrazione delle risorse ed instradamento dell’NML.

Convenientemente, il metodo secondo la presente invenzione, potrebbe essere eseguito attraverso un programma software come illustrato in Fig. 4. Il processo proposto in questa invenzione può essere implementato in una applicazione software che riceve ingressi riguardanti il riempimento della rete, per esempio dal data base di amministrazione delle risorse di rete, e prospettive di crescita di traffico dall’operatore della rete. L’applicazione software eseguirà un’analisi del punto di pareggio costi e fornirà corrette informazioni ai pianificatori di rete, anche attraverso un’interfaccia grafica con l’utente (GUI). Inoltre, attraverso il metodo secondo la presente invenzione, l’applicazione software proposta produrrà vincoli all’algoritmo di amministrazione delle risorse e di instradamento del sistema a livello del gestore di rete in modo da includere vincoli di scalabilità nel suo funzionamento.

Varianti e modifiche della presente invenzione diverranno chiare a coloro esperti nella tecnica ma si deve tenere in considerazione che tali modifiche rientrano nell’ambito della presente invenzione come definito dalle annesse rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo per gestire reti di trasporto per telecomunicazioni effettuando una media tra efficienza e scalabilità di rete, caratterizzato dal fatto che il traffico altamente consolidato o il traffico ad alta crescita, o entrambe, viene portato su o promosso ad apparecchiature consolidate in modo più grossolano e per contro quei flussi di traffico che sono consolidati in modo scarso o hanno prospettive di crescita basse, o entrambe, vengono portati giù o degradati ad apparecchiature consolidate in modo più fine.
2. 2) Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il traffico viene dapprima classificato in termini di riempimento di rete e crescita del traffico attesa.
3. 3) Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la classificazione del traffico prevede quattro categorie di traffico: i) basso riempimento & bassa crescita; ii) basso riempimento & alta crescita; iii) alto riempimento & bassa crescita; e iv) alto riempimento & alta crescita.
4. 4) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il processo di promozione/declassamento del traffico viene eseguito a seconda di uno o più parametri che comprendono il punto di pareggio dei costi e le aspettative di crescita del traffico.
5. 5) Metodo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i risultati dell’analisi del punto di pareggio e della crescita del traffico vengono inviati ad un operatore per la promozione/declassamento manuale del traffico.
6. 6) Metodo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i risultati dell’analisi del punto di pareggio e delle aspettative di crescita del traffico vengono inviati all’algoritmo di gestione delle risorse e di instradamento del sistema a livello del gestore di rete (NML) come vincoli al suo funzionamento.
7. 7) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6 caratterizzato dal fatto che è eseguito a livello del manager di rete.
8. 8) Rete di trasporto per telecomunicazioni comprendente mezzi per eseguire il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7.
9. 9) Programma per elaboratore comprendente mezzi di codifica di programma di elaboratore adatto ad eseguire tutte le fasi di una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7 quando detto programma viene fatto girare in un elaboratore.
10. 10) Mezzi di memoria leggibili da elaboratore aventi un programma software registrato in esso, detti mezzi di memoria leggibili da elaboratore comprendendo mezzi di codifica di programma di elaboratore adatti ad eseguire tutte le fasi di una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7.