NO330167B1

NO330167B1 - Ressursoptimaliseringsfunksjon i et data- og telekommunikasjonssystem

Info

Publication number: NO330167B1
Application number: NO20002141A
Authority: NO
Inventors: Jonas Malmkvist; Stefan Sandell
Original assignee: Teliasonera Ab Publ
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2011-02-28
Also published as: DE69835829D1; DE69835829T2; WO1999022575A2; EE03644B1; US6678736B1; USRE40333E1; SE9704020D0; DK1027804T3; NO20002141L; EP1027804B1; EP1027804A2; NO20002141D0; SE510147C2; SE9704020L; EE200000185A; WO1999022575A3; ES2276479T3

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for overføring av datastrømmer mellom en mottakende terminal og en senderterminal via minst ett fast nettverk omfattende et antall noder og et annet nettverk omfattende linker med variabel båndbredde og kvalitet, hvorved en ressursreservasjonsprotokoll reserverer ressurser i det faste nettverket for datastrømmene.

Patentskrift EP 0535 860 angår en overbelastningskontroll for høyhastighetspakkenettverk som overfører et mangfold av ulike kommunikasjonstjenester, så som tale, videoer, og "bursty"-dataoverføring. Det beskrives et kommunikasjons-nettverk som har minst en svitsj omfattende en anrops-kontroller for anropsruting for hele svitsj- og båndbredde-tilordningen egnet for sanntids-telekommunikasjonsaktiviteter. Pakkesvitsjen har også minst en trunk-styrenhet for "innkommende anrop"-bufferreservering som svar på forespørsel for bursty-dataoverføringer.

En datamaskin sender data over et nettverk til en mottakende datamaskin. Ved hierarkisk koding (med nåtids betingelser, det vil si krav om kontrollert forsinkelse) deles en datastrøm i separate datastrømmer med ulike prioriteter. Datastrømmene har ulike krav vedrørende kvalitet. Ved en ressursreservasjonsprotokoll reserveres ressurser deretter i nettverket for datastrømmene. Separate reservasjoner utføres for hver datastrøm ved alle nodene fra mottaker til sender. Ved hierarkisk koding fjerner nodene datastrømmer i henhold til en forhåndsdefinert prioritet hvis overføringskapasiteten til noden er redusert. Siden datastrømmer har nåtids krav, vil ikke data bli bufret.

Når hierarkisk koding anvendes over en radiokanal med store variasjoner i båndbredde og kvalitet, vil antallet datastrømmer som kan sendes over radiokanalen variere hurtig. Radiokanalen er overføringslinken som i de fleste tilfeller vil sette grensen for antallet datastrømmer som kan overføres til mottakeren. Datastrømmene som stoppes ved noden nærmest radiokanalen, sendes fremdeles i det faste nettverket og belaster derfor det faste nettverket uten noen grunn. Samtidig ønsker mottakeren å beholde sine reservasjoner i nettverket også når noen datastrømmer stoppes, på grunn av at reservasjonene ikke kan være mulig å gjenoppta hvis de slettes. For enoverføring, det vil si en mottaker av data-strømmer og separate ressursreservasjoner for hver mottaker, er det mulig å signalere til senderen om å stoppe sendingen av en datastrøm. For multioverføring, det vil si et antall mottakere av de samme datastrømmene, reserveres ressurser i noder med felles datastrømmer. Dermed kan ikke senderen stoppe sendingen av noen bestemt datastrøm siden alle de andre mottakerne således ville bli påvirket.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er følgelig å løse dette problemet og å frembringe multioverføring uten å belaste det faste nettverket uten grunn.

Dette formålet oppnås ved en fremgangsmåte for overføring av datastrømmer mellom en mottakende terminal og en senderterminal via minst ett fast nettverk, omfattende et antall noder, og et annet nettverk omfattende linker med variabel båndbredde og kvalitet, hvorved en ressursreservasjonsprotokoll reserverer ressurser i det faste nettverket for datastrømmene, hvori, hvis overføringskapasitet til en node reduseres og kvalitetskravet til en spesifikk datastrøm ikke lengre er oppretthold, fjernes den spesifikke datastrømmen gjennom nevnte protokoll, hvorpå noden ved hjelp av nevnte protokoll sender en melding som utføres i andre noder forsynt med nevnte ressursreservasjonene, til senderterminalen, hvor meldingen omfatter stegene ved: å oppdatere ressursreservasjonen for den

spesifikke datastrømmen,

å benytte ressursreservasjonen midlertidig for

annen trafikk, og

å fjerne den spesifikke datastrømmen inntil

videre.

Oppfinnelsen fremviser et utall fordeler sammenliknet med kjent terminologi. For eksempel vil det faste nettverket, med denne ressursoptimaliseringsfunksjonen, ha en betraktelig kapasitetsforbedring, siden nettverket ikke vil bli belastet av data som i alle tilfelle fjernes ved noden med manglende kapasitet.

Mottakeren vil ikke tape sin ressursreservasjon i løpet av den tiden en datastrøm er stoppet, noe som kan skje hvis mottakeren må utføre nye ressursreservasjoner hver gang antallet datastrømmer endres.

Ressurser som i andre tilfeller ikke vil bli anvendt i løpet av den tiden en datastrøm øyeblikkelig er stoppet, kan nå anvendes.

Med multioverføring vil data bli kastet eller fjernet fra en node lokalisert så nært til senderen som mulig, uten at andre mottakere ved multioverføringen blir påvirket.

Videre karakteristikk av den foreliggende oppfinnelse er gitt i de uselvstendige kravene.

Det er fortrukket at hvis overføringskapasitet av noden øker og kvalitetskrav fra den spesifikke datastrømmen er tilfredstilt, overføres den spesifikke datastrømmen igjen, og nevnte node sender ved hjelp av protokollen en melding til nevnte andre noder, som er forsynd med ressursreservasjonene mot senderterminalen (105), hvor meldingen omfatter stegene med: - å oppdatere ressursreservasjonen for den spesifikke datastrømmen; og - å benytte ressursreservasjonen for den spesifikke datastrømmen.

Det andre nettverket kan være et radionettverk omfattende minst én radiokanal.

Noden kan omfatte et grensesnitt mot radiokanalen, hvor radiokanalen setter en begrensning vedrørende total antall av datastrømmer som kan overføres fra senderterminalen til mottakerkanalen.

Hierarkisk koding av datastrømmene kan benyttes.

Det er videre foretrukket at ved multioverføring, fjernes den spesifikke datastrømmen ved den av de andre noder, som er lokalisert så nært som mulig til senderterminalen, uten at andre mottakende terminaler ved multioverføringen berøres, for å unngå belastning av det faste nettverket gjennom den spesifikke datastrømmen, som i alle tilfeller fjernes ved noden med avtakende sendingskapasitet.

Noden i det faste nettverket som omfatter et grensesnitt mot radiokanalen, kan motta øyeblikkelig informasjon om tilgjengelig overføringskapasitet på radiokanalen, hvorved noden reserverer ved hjelp av protokollen ressurser i det faste nettverket vedrørende overføringskapasiteten til radiokanalen.

I det følgende er en detaljert beskrivelse av en utførelse ifølge oppfinnelsen gitt, med henvisning til de vedlagte tegningene, hvori: Fig. 1 viser en skjematisk representasjon av tele- og datakommunikasjonssystemet for overføring av datastrømmer ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 viser en skjematisk representasjon av en graf vedrørende hierarkisk koding ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 1 viser en bærbar datamaskin 101 koplet til et fast nettverk 102 omfattende noder N via en radiokanal med varierende kvalitet. Den stiplede pilen viser datastrømmer som sendes til den mobile datamaskinen 101. Den fete pilen viser datastrømmer som er felles for alle mottakerne 101 og 103.

Den bærbare datamaskinen 101 kan motta enoverføring og multioverføring. Ved enoverføring behandler nodene ressurs-reservas j oner av datastrømmer separat. Ved multioverføring behandler nodene fellesressursreservasjoner når datastrømmene er felles for alle mottakerne 101 og 103. I fig. 1 behandler noden 104, som er nærmest mottakeren 105, felles ressurs-reservas j oner .

Oppfinnelsen er hovedsakelig rettet mot funksjonaliteten i noden 106 ved grensesnittet mot radionettverket, og i nodene 104 og 107 hvor datastrømmene passerer på veien fra senderen 105, det vil si en datamaskin, til mottakeren 101, det vil si den bærbare datamaskinen.

Funksjonaliteten tilpasser ressursreservasjonen protokoller frembrakt for faste nettverk 102 til nettverk omfattende linker med store variasjoner i båndbredde og kvalitet, foretrukket radionettverk. Tidligere kjent teknologi vedrører ikke ressursoptimalisering ved ressursreservasjoner og hierarkisk koding over linker med varierende kvalitet.

Teoretisk løser ressursoptimaliseringsfunksjonen problemet med nettverksutnyttelse ved hierarkisk koding, både for enoverføring og multioverføring.

Hvis overføringskapasiteten ved en node (i de fleste tilfeller noden 106 ved radiokanalen), se fig. 1, avtar og kvalitetskravet for datastrømmen ikke lenger opprettholdes, vil angjeldende datastrøm deretter fjernes. Deretter sender noden en melding til nodene (forsynt med ressursreservasjonene) mot senderen 105 (datamaskinen i fig. 1) med det følgende innholdet: Oppdater ressursreservasjonen for datastrømmen, det vil si behold ressursreservasjonene som er nødvendig for å sende datastrømmen.

Bruk den reserverte ressursen midlertidig for

annen trafikk.

Fjern datastrømmen inntil videre.

Hvis overføringskapasiteten av noden øker, og kvalitetskravet for en datastrøm tilfredstilles, skal datastrømmen bli overført igjen. Noden sender en melding til nodene (forsynt med ressursreservasjonene) mot senderen 105 med det følgende innholdet: Oppdater ressursreservasjonen for datastrømmen, det vil si behold ressursreservasjonene som er nødvendig for overføring av datastrømmen.

Bruk den reserverte ressursen for den bestemte datastrømmen.

Både en- og multioverføring, med den samme signalmeldingen behandles her. Med multioverføring vil ressurs-reservas j onene som er felles for et antall mottakere 101 og 103 ikke bli påvirket.

Fig. 2 viser den interne prioriteten til datastrømmene, hvor datastrømmen 1 har den høyeste prioriteten og er ikke tidsbegrenset av båndbreddefunksjoner.

Datastrømmene 3 er sterkt tidsbegrenset av bånd-breddefunks jonen. Datastrømmene er følgelig hierarkisk kodet, hvor datastrømmen 1 er høyest i hierarkiet.

I det følgende er et eksempel gitt på et tenkt scenario: Den bærbare datamaskin 101 mottar data med nåtids krav (kontrollert forsinkelse) fra en senderdatamaskin 105 (fig. 1) .

Den bærbare datamaskinen 101 velger å motta datastrømmen som et antall datastrømmer med ulike prioriteter (fig. 2).

Ved hver node er ressurser reservert separat for hver datastrøm.

Noden 106 nærmest til radiokanalen mottar øyeblikkelig informasjon om hvilken overføringskapasitet er tilgjengelig over radiokanalen. Hvis båndbredden avtar, er noden 106 nærmest til radiokanalen tvunget til å fjerne datastrømmen med lavest prioritet (fig. 2).

For ikke å overbelaste nettverket 102 med data som i alle tilfelle skal kastes ut eller fjernes ved noden 106, sendes en melding til senderen 105 (datamaskinen) for å stoppe sendingen av datastrømmer med den laveste prioritet. Meldingen som sendes til senderen 105 inneholder også de følgende instruksjoner som utføres i alle nodene, f. eks. 107 og 104, på banen til senderen 105: Oppdater ressursreservasjonen for datastrømmen, det vil si behold ressursreservasjonene som er nødvendig for å sende datastrømmen.

Bruk den reserverte ressursen midlertidig for

annen trafikk.

Kast ut eller fjern datastrømmen inntil videre.

Både en- og multioverføring kan kontrolleres ved den samme signalmeldingen. I tilfellene når ressursreservasjonen er felles, må alle påfølgende noder kreve at spesielle datastrømmer stoppes ettersom denne forespørselen er formidlet i den felles reservasjonen. Følgelig vil datastrømmene ikke alltid bli fjernet i nodene 104 hvor ressursreservasjonen er felles.

Båndbredden vil øke, og noden 106 nærmest til radiokanalen bestemmer at datastrømmen med den laveste prioriteten igjen kan sendes.

En melding sendes da til senderen 105 at datastrømmen med lavest prioritet igjen kan sendes.

Denne meldingen som sendes til senderen 105 inneholder den følgende informasjonen som utføres i alle nodene 107 og 104 på banen til senderen 105.

Oppdater ressursreservasjonen for datastrømmen,

det vil si behold ressursreservasjonene som er nødvendig for å sende datastrømmen.

Bruk den reserverte ressursen for den bestemte

datastrømmen.

Ovenfor beskrives en fordelaktig utførelse av foreliggende oppfinnelse. Rammen for beskyttelse er definert av de følgende kravene.

Claims

1. Fremgangsmåte for overføring av datastrømmer mellom en mottakende terminal (101) og en senderterminal (105) via minst ett fast nettverk (102), omfattende et antall noder, og et annet nettverk omfattende linker med variabel båndbredde og kvalitet, hvorved en ressursreservasjonsprotokoll reserverer ressurser i det faste nettverket (102) for datastrømmene,karakterisert vedat hvis overførings-kapasitet til en node reduseres og kvalitetskrav til en spesifikk datastrøm ikke lengre vedlikeholdes, fjernes den spesifikke datastrømmen gjennom nevnte protokoll, hvorpå noden ved hjelp av protokollen sender en melding som utføres i andre noder som er forsynt med ressursreservasjonene, til senderterminalen (105) , hvor meldingen inkluderer trinnene med: å oppdatere ressursreservasjonen for den spesifikke datastrømmen; å benytte ressursreservasjonen midlertidig for annen trafikk; og å fjerne den spesifikke datastrømmen inntil videre.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat hvis overføringskapasitet av noden øker og kvalitetskrav fra den spesifikke datastrømmen er tilfredstilt, overføres den spesifikke datastrømmen igjen, og nevnte node sender ved hjelp av protokollen en melding til nevnte andre noder, som er forsynd med ressursreservasjonene mot senderterminalen (105), hvor meldingen omfatter stegene med: - å oppdatere ressursreservasjonen for den spesifikke datastrømmen; og - å benytte ressursreservasjonen for den spesifikke datastrømmen.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2,karakterisert vedat det andre nettverket er et radionettverk omfattende minst én radiokanal.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3,karakterisert vedat noden utgjør et grensesnitt mot radiokanalen, hvor radiokanalen setter en begrensning vedrørende total antall av datastrømmer som kan overføres fra senderterminalen (105) til mottakerkanalen (101).

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat hierarkisk koding av datastrømmene benyttes.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat, ved multioverføring, fjernes den spesifikke datastrømmen ved den av de andre noder, som er lokalisert så nært som mulig til senderterminalen (105), uten at andre mottakende terminaler (103) ved multioverføringen berøres, for å unngå belastning av det faste nettverket (102) gjennom den spesifikke datastrømmen, som i alle tilfelle fjernes ved noden med avtakende sendingskapasitet.

7. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat noden i det faste nettverket (102) som utgjør et grensesnitt mot radiokanalen, mottar øyeblikkelig informasjon om tilgjengelig overførings-kapasitet på radiokanalen, hvorved noden reserverer ved hjelp av protokollen ressurser i det faste nettverket vedrørende overføringskapasiteten til radiokanalen.