TWI513240B - To enhance the efficiency of the use of PTN network bandwidth circuit installed method - Google Patents

Description

提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法

本發明係一種提高分組傳送網(Packet Transport Network，PTN)網路頻寬使用率的電路供裝方法，加強PTN電路統計多工功能。

目前電信業者仍是以分時多工(Time-Division Multiplexing，TDM)的同步數位階層(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)以及次世代同步數位階層(Next Generation Synchronous Digital Hierarchy，NG-SDH)作為主流的骨幹網路設備，在電路指配完成之後，電路頻寬是固定不變的，如果頻寬需要改變，在SDH則必須重新指配並且會中斷原有服務，而在NG-SDH則可以透過網管系統藉由虛擬及聯(Virtual Concatenation，VCAT)以及鏈路動態帶寬調整機制(Link Capacity Adjustment Scheme，LCAS)技術，達到增減頻寬而不影響服務，但是頻寬的增減仍然是由客戶反應需求，並透過人工操作網管系統來增減頻寬。

主要是去量測客戶端的網路業務流量，並換算帶寬利用率，若帶寬利用率長時間處於0~30%，則可認為該業務帶寬利用率不足，若帶寬利用率長時間處於90%~100%則可認為該業務帶寬利用率過大，若帶寬利用率處於30%~90% 則可認為該業務帶寬利用率正常。當帶寬利用率不足，則將該業務分配帶寬降低，使帶寬利用率處於正常範圍內，當帶寬利用率過大，則增大該業務的分配帶寬，使帶寬利用率處於正常範圍內。但PTN設備本身就具備有統計多工功能，可根據與客戶約定的頻寬設定值，包含最大頻寬(Peak Information Rate，PIR)及保證頻寬(Committed Information Rate，CIR)等等，動態的調整客戶的頻寬。當客戶保證頻寬有閒置時，將閒置的保證頻寬提供給其他需要較大頻寬的客戶使用，當客戶需要更多頻寬時，也可以獲取其他客戶的閒置保證頻寬來使用，所以此篇相似專利去調整客戶電路的頻寬是不需要且多餘的，且降低客戶保證頻寬將會造成客戶需要大量頻寬時，可能無法獲取頻寬情形發生，如此將違背客戶合約，此篇相似專利比較適合用於傳統的SDH或NG-SDH而不是PTN。

主要是去量測客戶端的網路業務流量，並換算帶寬利用率，並依據當帶寬利用率不足，則將該業務分配帶寬降低，當帶寬利用率過大，則增大該業務的分配帶寬。但PTN設備本身就具備有統計多工功能，所以去調整客戶電路的頻寬是不需要且多餘的，且降低客戶保證頻寬將會造成客戶需要大量頻寬時，可能無法獲取頻寬情形發生，此篇相似專利的優點雖可以節省頻寬但會犧牲客戶的品質，且頻繁的去調整客戶電路的頻寬也會影響PTN網管效能。

本案發明人鑑於新技術發展趨勢可改善過往的各項不足，並加以改良創新，並經多年研究後，終於成功研發完成本件一個一種提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法。

由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本發明之目的即在於提供一種提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法，PTN(Packet Transport Network)是未來電信業者主流的骨幹網路設備，PTN設備本身具有統計多工功能，可根據與客戶約定的頻寬設定值，包含最大頻寬(Peak Information Rate，PIR)及保證頻寬(CIR)等等，動態的調整客戶的頻寬。當客戶保證頻寬有閒置時，將閒置的保證頻寬提供給其他需要較大頻寬的客戶使用，當客戶需要更多頻寬時，也可以獲取其他客戶的閒置保證頻寬來使用。如此，將可以大幅提昇整體的頻寬使用率，達到資源調度的最佳化，這一功能是以往分時多工的同步數位階層以及次世代同步數位階層所做不到的。

此發明將提供之一種提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法，來充分加強PTN具有之統計多工功能，而此發明供裝原理類似管理高速公路一樣，當用路人要上高速公路，建議用路人選擇最不塞的路段也就是使用率較低，而如果要拓寬高速公路選擇最容易塞車的路段也就是使用率最高(如五楊高架)。

當客戶申裝PTN乙太網路(Ethernet)電路時，因PTN設備本身具有之統計多工功能，我們可以加強此特性，供裝電路時選擇低頻寬使用率之分層服務提供商(Layered Service Provider，LSP)路由，其所謂頻寬使用率是指”平均流量/CIR”，當頻寬使用率高代表電路獲取閒置頻寬機率較 低，當頻寬使用率低代表電路獲取閒置頻寬機率較高，而平均流量是指取”近M天每天流量最大值之平均”，M值可以設定)來提升低頻寬使用率之LSP路由使用率。另外當Ethernet電路其所有可能LSP路由都沒有足夠其CIR頻寬，此時必需增加LSP之CIR頻寬，讓此Ethernet電路可以供裝，此時選擇最高頻寬使用率路由之LSP來增加其CIR頻寬，欲增加其CIR頻寬的百分比，本發明提供N值來設定，降低其頻寬使用率，提升供裝成功率，如果無足夠頻寬來增加LSP之CIR頻寬，將發出頻寬資源不足通知。

本發明之另一目的即在於主要是透過電路供裝方式來充分加強PTN具有之統計多工功能，在供裝PTN Ethernet電路時自動找尋低頻寬使用效率的LSP路由來供裝，以達成提升頻寬使用率的目的。另一方面，當電路供裝發現其所有可能之LSP路由無足夠之CIR頻寬時，本發明將自動找尋高頻寬使用率之LSP路由並增加其CIR頻寬，來降低頻寬使用率，提升供裝成功率，所以本發明的優點是可以節省頻寬也會確保客戶的品質，只有頻寬不足時才會去增加其CIR頻寬，並不會影響PTN網管效能。

本發明所提供之一種提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法，與其他習用技術相互比較時，更具備下列優點：

1. 只需設定頻寬使用率及預增加LSP CIR頻寬的百分比規則：只需設定LSP平均流量所參考的天數，將自動轉換成LSP頻寬使用率；只需設定欲增加LSP CIR頻寬的百分比，將自動按照百分比增加LSP CIR頻寬。

2. PTN設備不需要額外增加其他功能：設備只需要既有的統計多工功能，不需要另外安裝或者更新或者升級其他的功能。

3. 不需要人工進行指配：設定好規則之後，系統依據要求定期檢視各個LSP的流量，供裝時依據Ethernet電路的CIR設定自動選擇低頻寬使用率LSP或自動擴頻高頻寬使用率LSP，達成頻寬使用率的提升。

S101~S111‧‧‧電路供裝流程

200‧‧‧供裝系統

201‧‧‧NBI

202‧‧‧PTN NMS

203‧‧‧PTN設備

204‧‧‧PTN設備

205‧‧‧PTN設備所組成的網路

A~F‧‧‧路由路徑

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：圖1為本發明提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法之電路供裝流程圖；圖2為本發明提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法之環境實作圖；圖3為本發明提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法之實施例圖；以及圖4為本發明提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法之擴頻實施例圖。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，但並不用於限定本發明。

以下，結合附圖對本發明進一步說明：

請參閱圖1之本發明提升PTN網路頻寬使用效率 的電路供裝方法之電路供裝流程圖，當客戶開始供裝PTN Ethernet電路S101時，因PTN設備本身具有之統計多工功能，我們可以加強此特性，設定左、右端點S102，供裝電路時選擇低頻寬使用率之LSP路由，並設定CIR、PIR S103，所謂頻寬使用率是指”平均流量/CIR”，當頻寬使用率高代表電路獲取閒置頻寬機率較低，當頻寬使用率低代表電路獲取閒置頻寬機率較高，而平均流量是指取”近M天每天流量最大值之平均”，M值可以設定，來提升低頻寬使用率之LSP路由使用率。再偵測所有LSP線路S104，並檢查頻寬是否足夠S105，若足夠，則選擇低頻寬使用率之LSP路由S110，另外若當Ethernet電路其所有可能LSP路由都沒有足夠CIR頻寬，此時必需增加LSP之CIR頻寬，讓此Ethernet電路可以供裝，此時則選擇高頻寬使用率之LSP路由S106，來增加其CIR頻寬(欲增加其CIR頻寬的百分比，本發明提供N值來設定)，降低其頻寬使用率，提升供裝成功率，並檢查頻寬資源是否足夠S107，如果無足夠頻寬來增加LSP之CIR頻寬，將發出頻寬資源不足通知S108，但如果有足夠的頻寬來增加LSP之CIR頻寬，則增加LSP其N% CIR頻寬S109，並如同步驟S105若足夠，則選擇低頻寬使用率之LSP路由S110，完成供裝PTN Ethernet電路S111。

請參閱圖2之為本發明提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法之環境實作圖，供裝系統200是透過設備網管(North Bound Interface，NBI)201來執行PTN NMS(Network Management System，NMS)202的供裝電路及自動的調整擴頻、電路供裝、擷取流量等功能，PTN設備203則藉由PTN設備所組成的網路204與其他PTN設備205相接， PTN設備203與PTN設備205同時與PTN NMS(Network Management System，NMS)202相互連接以形成一個PTN網路頻寬環境。

請參閱圖3之為本發明提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法之實施例圖，假設一開始A所有的LSP都配置保證頻寬(CIR)100M，且所有的保證頻寬(CIR)都已經被配置給Ethernet電路，如果還要再供裝Best Effort PIR 10M之Ethernet電路，在不看LSP流量的狀況下，很難去知道哪些LSP路由可能較有機率獲得閒置保證頻寬(CIR)來供裝，但如果在看LSP流量狀態下，我們可以知道在A→B→F路由其平均流量為80M，也就是頻寬使用率為80%，表示此路由還有20%的閒置保證頻寬(CIR)20M可以使用，另外在A→C→D→E→F路由其平均流量為60M，也就是頻寬使用率為60%，表示此路由還有40%的閒置保證頻寬(CIR)40M可以使用，按照本發明此Best Effort PIR 10M之Ethernet電路將選擇有較高機率獲取閒置保證頻寬(CIR)的A→C→D→E→F路由。

請參閱圖4之為本發明提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法之擴頻實施例圖，如果還要再供裝PIR 10M且CIR 2M之Ethernet電路，因所有的保證頻寬(CIR)都已經被配置給Ethernet電路，所以必須將可能的LSP路由擴頻，按照本發明方法此時選擇頻寬使用率較高的A→B→F路由來擴頻，且設定增加其50%CIR頻寬，擴頻後結果，A→B→F路由CIR頻寬由100M增至150M，而頻寬使用率由80%下降至為53%，最後此PIR 10M且CIR 2M之Ethernet電路將選擇A→B→F路由來供裝。另外如果當最高頻寬使用率之LSP路由頻資源不足，無法擴充CIR頻寬時，應可再嘗試擴 充次高頻寬使用率之LSP路由。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

S101~S111‧‧‧電路供裝流程

Claims (5)

1. 一種提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法，其該方法步驟係包括：步驟一、開始供裝PTN Ethernet電路步驟二、偵測LSP電路的即時流量，收集LSP兩端點的上行(TX)和下行(RX)流量；步驟三、將偵測到之LSP電路即時流量，換算成平均流量及其頻寬使用率，列出PTN Ethernet電路，以設定左、右端點，適合供裝且符合其服務品質(Quality of Service，QoS)之LSP路由；步驟四、設定CIR、及PIR頻寬，且偵測所有LSP線路之頻寬是否足夠；步驟五、若無足夠之CIR頻寬資源，選擇高頻寬使用率之LSP路由，增加該LSP CIR頻寬，若無足夠之頻寬資源，則發出資源不足之通知，所以選擇高頻寬使用率路由之LSP來增加其N% CIR頻寬，且以增加其CIR頻寬的百分比N值，來降低其頻寬使用率；步驟六、若有足夠之CIR頻寬資源，選擇低頻寬使用率之LSP路由，所以選擇低頻寬使用率之LSP路由，來提升其頻寬使用率；以及步驟七、完成供裝PTN Ethernet電路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法，其中該左、右端點中，其該左端係為起點，該右端係為終點。
3. 如申請專利範圍第1項所述之提升PTN網路頻寬使用效率 的電路供裝方法，其中該高頻寬使用率，係代表電路獲取閒置頻寬機率低。
4. 如申請專利範圍第1項所述之提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法，其中該低頻寬使用率，係代表電路獲取閒置頻寬機率高。
5. 如申請專利範圍第1項所述之提升PTN網路頻寬使用效率的電路供裝方法，其中該N係為欲增加其CIR頻寬的百分比值。