DE112005000837T5

DE112005000837T5 - Digitale Teilnehmer-Leitungs-Benutzerkapazitäts-Schätzung

Info

Publication number: DE112005000837T5
Application number: DE112005000837T
Authority: DE
Inventors: Stuart Lynch San Ramon Blackburn
Original assignee: SBC Knowledge Ventures LP
Current assignee: AT&T Intellectual Property I LP
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2005-04-19
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2025-04-20
Also published as: EP1745607A1; US20050163057A1; DE112005000837B4; JP2007537668A; WO2005114928A1; US7123584B2; EP1745607A4

Abstract

Verfahren zur Konfiguration eines Datennetzwerks mit den Schritten:
Ermittlung einer Bandbreiten-Kapazität einer Kommunikationsverbindung basierend auf einem ersten Benutzertyp, wobei die Kommunikationsverbindung einen Multiplexer für digitale Teilnehmerleitung (DSLAM) und einen asynchronen Transfer-Mode (ATM)-Switch miteinander verbindet, wobei der erste Benutzertyp aus einer Vielzahl von Benutzertypen ausgewählt wurde, wobei jeder Benutzer der Vielzahl von Benutzertypen eine andere Bandbreiten-Kapazität hat;
Ermittlung einer durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert basierend auf dem ersten Benutzertyp;
Ermittlung eines Datenübertragungsverlangsamungs-Indikators, der einen Verlangsamungswert und eine Wahrscheinlichkeit für ein Verlangsamungsereignis aufweist;
Ermittlung einer geschätzten maximalen Anzahl von Benutzern des ersten Benutzertyps für digitale Teilnehmerleitungen, die vom DSLAM unterstützt werden können, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen auf der durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert, der Bandbreiten-Kapazität der Kommunikationsverbindung und dem kundenbezogenen Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator basiert; und
Konfiguration des Datennetzwerks so, dass der DSLAM eine konfigurierte Anzahl von Benutzern von digitalen Teilnehmerleitungen hat, wobei die konfigurierte Anzahl...

Description

Gebiet der Offenlegung
Die vorliegende Offenlegung betrifft Datenkommunikationssysteme im Allgemeinen und Verfahren zur Konfiguration eines Datennetzwerks basierend auf Benutzerkapazitäts-Schätzungstechniken.
Hintergrund der Offenlegung
Telekommunikations-Anbieter von Datendiensten wie etwa einem Digital Subscriber Line (DSL)-Dienst verwenden Konzentrationseinrichtungen (Concentration Equipment), die viele individuelle Leitungen unterstützen. Um solche Einrichtungen in einer Art und Weise zu konfigurieren, so dass diese den Datenbedürfnissen der Teilnehmer, die mit den Einrichtungen verbunden sind, entsprechen, wäre es wünschenswert, ein Datenübertragungs-Kapazitätsmodell zu haben. Unter den herkömmlichen Verfahren gibt es kein gutes Verfahren zur Abschätzung der Anzahl der Kunden, die von einem entfernten Terminal oder einem Multiplexer für digitale Teilnehmerleitung (DSLAM) bedient werden können. Ein kapazitätsbegrenzender Faktor ist die Verbindung zwischen dem entfernten Terminal oder dem DSLAM und der ATM-Switch. Diese Verbindung ist typischerweise eine OC3- oder DS3-Verbindung. Für den Fall, dass die Einrichtungen über eine vernünftige Kapazität hinaus konfiguriert sind, erhalten die Kunden einen Dienst mit geringerer Qualität und erleiden bedeutende Verzögerungen.
Dementsprechend gibt es einen Bedarf für ein Verfahren und ein System zur Abschätzung der Anzahl von Kunden, die von eingesetzten Netzwerkeinrichtungen unterstützt werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein allgemeines Blockdiagramm, das ein Netzwerk mit einem entfernten Terminal (Remote Terminal, RT), das ansässige Teilnehmer unterstützt, zeigt.
2 ist ein allgemeines Blockdiagramm, welches ein Netzwerk mit einem DSLAM, der ansässige Teilnehmer unterstützt, zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Abschätzung einer maximalen Anzahl von Benutzern von DSL-Leitungen, die von einem DSLAM unterstützt werden, zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zur Abschätzung einer maximalen Anzahl von Benutzern von DSL-Leitungen, die von einer RT-Einheit unterstützt werden, zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine andere Methode zur Abschätzung einer maximalen Anzahl von Benutzern von DSL-Leitungen zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In einer besonderen Ausführungsform bezieht sich die vorliegende Offenlegung auf ein Datenkommunikationssystem. Das Datenkommunikationssystem weist eine Vielzahl von digitalen Teilnehmerleitungen, einen Multiplexer für digitale Teilnehmerleitungen und einen Daten-Switch auf, wobei der Multiplexer mit jeder Teilnehmerleitung der Vielzahl von Teilnehmerleitungen verbunden ist und wobei der Daten-Switch mit dem Multiplexer für digitale Teilnehmerleitungen über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist. Das Datenkommunikationssystem ist so konfiguriert, dass die Anzahl der Benutzer der digitalen Teilnehmerleitungen, die von dem Multiplexer für digitale Teilnehmerleitungen unterstützt wird, basierend auf einer geschätzten maximalen Anzahl von Benutzern ermittelt wird, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern basierend auf einer durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert, einer Datenkommunikations-Kapazität der Kommunikationsverbindung und einem Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator ermittelt wird. Die Kommunikations-Kapazität basiert auf einem Benutzertyp, der von einem Satz von verfügbaren Benutzertypen ausgewählt ist. In einer besonderen Ausführungsform wird die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen unter der Annahme berechnet, dass ein erster Satz von Benutzern des ersten Benutzertyps Daten mit der gleichen Datentransfergeschwindigkeit herunterlädt und ein zweiter Satz von Benutzern mit einem zweiten Benutzertyp Daten mit einer anderen Datenübertragungsgeschwindigkeit herunterlädt.
Ein veranschaulichtes Kommunikationssystem, das DSL-Leitungen und nachgestellte Daten-Switches (Backend Data Switches) aufweist, ist in 1 gezeigt. Das System weist ein entferntes Terminal (RT) 102 auf, das über Kommunikationsverbindungen 120 mit einem optischen Konzentrator (Optical concentrator device, OCD) 110 verbunden ist. Die Kommunikationsverbindungen 120 können T1-Verbindungen, DS3-Verbindung oder OC3-Verbindungen, wie gezeigt, sein. Der OCD 110 ist mit einem ATM-Switch 112 verbunden, der wiederum mit dem Internet 130 verbunden ist. Das entfernte Terminal 102 unterstützt eine Vielzahl von digitalen Teilnehmerleitungen (DSL) 104, die mit kundeneigenen Anlagen am Teilnehmerstandort verbunden sind. Beispielteilnehmer sind als Einheiten 106, 108, 114, 116 und 118 gezeigt. Ein Beispiel für kundeneigene Anlagen ist ein DSL-Modem wie gezeigt. Daten, die von dem entfernten Terminal 102 von der Vielzahl von DSL-Leitungen 104 empfangen werden, werden vereinigt und über die Kommunikationsleitung 120 an den Konzentrator 110 übertragen. Daten werden vom Konzentrator extrahiert und in einem asynchronen Transfer-Mode (ATM)-Format an den ATM-Switch 112 kommuniziert. Die Daten werden dann in Paketform über das Internet 130 übertragen. In dem in 1 gezeigten System muss die Anzahl der DSL-Leitungen 104, die von dem gegebenen entfernten Terminal 102 unterstützt werden können, vor der Konfiguration bestimmt werden, um eine Überlastung des Systems zu vermeiden. Es wäre daher wünschenswert, vor der Konfiguration die angemessene Anzahl von DSL-Leitungen, die von dem RT 102 unterstützt werden können, zu bestimmen.
In 2 ist ein anderes Beispiel für ein Kommunikationssystem, das DSL-Leitungen und nachgestellten Datenverkehr unterstützt, gezeigt. Das System weist eine Vielzahl von DSL-Leitungen 204 auf, die von einem Multiplexer für digitale Teilnehmerleitungen (Digital Subscriber Line Access Multiplexer, DSLAM) 202 unterstützt werden. Der DSLAM 202 ist mit einer ATM-Switch 210 über die Kommunikationsverbindung 220 verbunden. Ein Beispiel für die Kommunikationsverbindung 220 ist eine DS3- oder OC3-Verbindung. Der ATM-Switch 210 ist mit dem Internet 230 verbunden. Die DSL-Leitungen 204 sind mit kundeneigenen Anlagen an verschiedenen Teilnehmerorten 206, 208, 210, 216, 218, wie gezeigt, verbunden. Vor der Konfiguration der DSL-Leitungen 204 wäre es nützlich, eine angemessene Anzahl von DSL-Leitungen, die von dem spezifischen DSLAM 202 unterstützt werden können, zu bestimmen. Informationen betreffend die angemessene Anzahl von DSL-Leitungen können dann für die Systemkonfiguration verwendet werden.
Ein Verfahren zur Konfiguration eines Datennetzwerks ist in 3 illustriert. Eine durchschnittliche Spitzenbandbreite wird pro Benutzer für das Datennetzwerk, wie in 302 gezeigt, bestimmt. In Schritt 304 wird eine Kapazität einer Kommunikationsverbindung ermittelt. Die Kapazität einer Kommunikationsverbindung bezieht sich auf ein DSLAM und einen entsprechenden asynchronen Mode (ATM)-Switch. Ein Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator, der einen Verlangsamungswert und eine Wahrscheinlichkeit für ein Verlangsamungsereignis aufweist, wird, wie in 306 gezeigt, ermittelt.
Auf der Basis der obigen Informationen wird eine geschätzte maximale Anzahl von Benutzern, die einer maximalen Anzahl von DSL-Leitungen, die von dem DSLAM unterstützt werden, entspricht, ermittelt, wie in 308 gezeigt. Die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der DSL-Leitungen basiert auf der durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert, der Bandbreite-Kapazität eines Benutzers, der Kapazität der Kommunikationsverbindung und dem Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator. Wenn eine geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der DSL-Leitungen ermittelt ist, kann das Datennetzwerk so konfiguriert werden, dass der DSLAM eine konfigurierte Anzahl von Benutzern der DSL-Leitungen hat, die kleiner ist als oder gleich ist wie die geschätzte maximale Anzahl der Benutzer der DSL-Leitungen. Dieser Prozessschritt ist in 310 gezeigt. Nach der Ermittlung der geschätzten maximalen Anzahl der DSL-Leitungen kann daher die DSLAM-Anlage so konfiguriert werden, dass eine Überlastung und ein Datenstau des DSL-Netzwerks vermieden wird. Der DSLAM kann zusätzlich angemessen ausgelegt werden, um einer erhöhten Verkehrsauslastung vorzubeugen, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Leitungen nicht überschritten wird.
4 zeigt ein anderes Verfahren für die Konfiguration eines Datennetzwerks. Eine durchschnittliche Spitzenbandbreite pro Benutzerwert wird in 402 für das Datennetzwerk bestimmt. Eine Kapazität einer Kommunikationsverbindung, die ein entferntes Terminal (RT) mit dem ATM-Switch über einen optischen Konzentrator verbindet, wird in 404 bestimmt. In 406 wird ein Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator ermittelt. Der Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator weist einen Verlangsamungswert und eine Wahrscheinlichkeit für ein Verlangsamungsereignis auf, das eine Verlangsamung zur Folge hätte. Basierend auf der durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert, der Bandbreiten-Kapazität eines Benutzers, der Kapazität der Kommunikationsverbindung und dem benutzerbezogenen Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator wird in 408 eine geschätzte maximale Anzahl von Benutzern, die von dem entfernten Terminal (RT) unterstützt werden können, ermittelt. Wenn die geschätzte maximale Anzahl der Benutzer, die von dem RT unterstützt werden können, ermittelt worden ist, dann wird das Datennetzwerk so konfiguriert, dass das RT eine konfigurierte Anzahl von Benutzern hat, wobei die konfigurierte Anzahl von Benutzern kleiner ist als oder gleich ist wie die geschätzte maximale Anzahl der Benutzer. Der Datenkonfigurationsschritt ist in 410 gezeigt.
Ein Beispiel eines geschätzten Maximal-Kapazitäts-Modells, das für die Kalkulation der geschätzten maximalen Kapazität verwendet werden kann, wird im Folgenden gezeigt. Zu Illustrationszwecken wird die Bandbreiten-Kapazität eines entfernten Terminals als Bandbreite B bezeichnet. Die Kapazität eines individuellen Benutzers, die der höchstmöglichen Datenübertragungsgeschwindigkeit, die dem Benutzer zur Verfügung steht entspricht, wird mit C bezeichnet. Typischerweise beträgt diese benutzerbezogene Download-Geschwindigkeit für eine DSL-Leitung etwa 1,5 Mbit/Sekunde. Die durchschnittliche Spitzenbandbreite pro Kunde wird mit A bezeichnet. Dieser Wert ist über alle Kunden in dem Netzwerk gemittelt, sogar über die, die gegenwärtig nicht eingelogt sind.
Die Anzahl der Server wird als B/C ermittelt. Die Gesamtanzahl der Kunden an einem RT wird mit PS für Populationsgröße (population size) bezeichnet. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein zufälliger Benutzer an einem gegebenen Zeitpunkt etwas herunterlädt, wird mit U bezeichnet und ist definiert als A/C. Eine Wahrscheinlichkeitsverteilung, bezeichnet mit P, wird berechnet aus U/(1 – U). Dies ist im Wesentlichen die gleiche Rechnung, die für Telefonschaltkreise basierend auf einer Erlang-Ingenieursverteilung verwendet wird. P(n) ist die Wahrscheinlichkeit, dass n Benutzer aktiv zu einem zufällig ausgewählten Zeitpunkt etwas herunterladen.
Entsprechend der Variablen-Definition können die Formeln für das Modell folgendermaßen definiert werden: F(0) = 1. F(n) = ρ·F(n – 1)·(P – (n – 1))/n für n < S. F(n) = ρ·F(n – 1)·(P – (n – 1))/S für S <= n <= PS.0 für n > PS
p(n) = F(n)·p(0).
Ein spezielles Beispiel mit spezifischen Daten für ein vorgegebenes entferntes Terminal wird im Folgenden angegeben:
Ein RT im ländlichen Raum wird von zwei T1-Verbindungen bedient und hat 20 Kunden, die alle mit einer maximalen Download- Geschwindigkeit von 1,5 Mbits/Sekunde und einer durchschnittlichen Spitzenbandbreite von 50 kb/Sekunde Daten herunterladen können.
Eine Art und Weise, das RT auszulegen ist, sicherzustellen, dass Kunden eine Verlangsamung von nicht mehr als beispielsweise 20% und nicht länger als X% der Zeit spüren. Die Tabellen weiter unten zeigen die Resultate für das Beispiel mit X = 1%, 5% und 10 %.
Wahrscheinlichkeit einer Verlangsamung in der Spitzenperiode kleiner als 1%.
Wahrscheinlichkeit einer Verlangsamung in der Spitzenperiode kleiner als 5%.
Wahrscheinlichkeit einer Verlangsamung in der Spitzenperiode kleiner als 10%.
In einer anderen Ausführungsform wird eine Schätzungsmethode bereitgestellt, bei der nicht angenommen wird, dass alle Kunden dieselbe Bandbreite haben. In dieser Methode haben die Kunden unterschiedliche Bandbreite-Geschwindigkeiten. Für DSL sind die Bandbreite-Geschwindigkeiten ganzzahlige Vielfache der niedrigsten Geschwindigkeit. Im Folgenden findet sich eine Illustration.

B – Die Bandbreiten-Kapazität eines RT oder DSLAM (im Folgenden referenziert als RT) ist die Größe der "Leitung" („pipe"), die das RT mit dem OCD verbindet. Typischerweise ist das eine DS3 oder OC3, aber es kann auch ein Satz von T1-Leitungen in einem ländlichen RT-Aufbau sein.
C_i – Kapazität eines Benutzers vom Typ i. Dies ist die höchstmögliche Download-Geschwindigkeit, die dem Benutzer zur Verfügung steht. Sie wird als konstant für alle Benutzer vom Typ i angenommen und muss ein ganzzahliges Vielfaches von C_i sein.
A_i – durchschnittliche Spitzenperioden-Bandbreite pro Benutzer vom Typ i. Diese wird gemittelt über alle Benutzer vom Typ i, nicht nur über die Benutzer, die gerade eingelogt sind.
S – Anzahl der Server = B/C₁ (z. B. für eine einzelne DS3 mit C₁ = 1536, dies ist 43,008/1,536 = 28). Dies muss zu einem ganzzahligen Wert gerundet werden.
R_i – Verhältnis von C_i/C₁.
P_i – Gesamtanzahl der Kunden vom Typ i am RT.
U_i – Wahrscheinlichkeit, dass ein zufälliger Benutzer vom Typ i zu einem Zeitpunkt etwas herunterlädt = A_i/C_i.
ρ_i – Rho = U_i/(1 – U_i) (dies ist äquivalent mit λ/μ in einer Erlang- oder Engset-Verteilung).
k – Anzahl der unterschiedlichen Benutzertypen.
P(n₁, n_2,..., n_k) – Wahrscheinlichkeit, dass n₁ Benutzer des Typs 1 und n₂ Benutzer des Typs 2, ..., n_k Benutzer des Typs k aktiv zu einem zufällig gewählten Zeitpunkt in der Spitzenperiode etwas herunterladen.

Das Modell funktioniert folgendermaßen:
F(n1,..., nj,..., nk) = 0 für nj > Pj. p(0, ...0) = 1/Σ F(n1,..., nj,..., nk), wobei die Summe über alle Werte (n_1,..., n_j,..., n_k) läuft. p(n1,..., nj,..., nk) = F(n1,..., nj,..., nk)·p(0, ...0).
Beispiel:
Ein RT in ländlicher Umgebung wird bedient von vier T1-Leitungen und hat 15 Benutzer mit einer maximalen Download-Geschwindigkeit von L536M und einer durchschnittlichen Spitzenbandbreite von 50 kb/Sekunde und 5 Benutzer mit einer maximalen Download-Geschwindigkeit von 6,144M und einer durchschnittlichen Spitzenbandbreite von 100 kb/Sekunde.
F(Typ 1, Typ 2)
p(Typ 1, Typ 2)
Das Modell erlaubt es, dass verschiedene Benutzertypen verschiedene Bandbreite-Geschwindigkeiten haben und dass verschiedene Typen von Benutzern verschiedene durchschnittliche Spitzenperdioden-Bandbreiten haben. Dies ermöglicht die Analyse von Fragen hinsichtlich der Kapazität unter der Annahme von realistischeren Bedingungen als zuvor verfügbar. Zum Beispiel können 6 Mbit/Sekunde-Verbindungen die Kapazität eines RTs verbrauchen, die nur einige Tls totale Kapazität haben. Es ist deshalb wichtig beim Einstellen der Kapazität, den Einfluss der Hinzunahme dieser Benutzer zu 1,5 Mbit/Sekunde-Benutzern akkurat modellieren zu können. Darüber hinaus möchte man unter Umständen annehmen, dass die 6 Mbit/Sekunde-Benutzer eine andere durchschnittliche Spitzenperioden-Bandbreite haben wenn man DSLAMs und RTs mit großer Kapazität analysiert.
Ein Beispiel, wie dieses Modell in der Praxis verwendet werden kann, wird im Folgenden gegeben: Angenommen, dass Typ1-Benutzer eine Kapazität von 1,5 Mbit/Sekunde haben und eine durchschnittliche Spitzenperioden-Bandbreite von 20 kb/Sekunde haben. Typ2-Benutzer haben 6 Mbit/Sekunde Kapazität und eine durchschnittliche Bandbreite von 53 kb/Sekunde. Wenn wir annehmen, dass die Benutzer vom Typ2 10% der totalen Benutzerbasis ausmachen, kann das Modell wie beschrieben verwendet werden, um die Kapazität eines entfernten Terminals wie folgt zu berechnen. Unter dieser Annahme wird angenommen, dass 90% der Benutzer vom Typ1 sind. Die Wahrscheinlichkeit einer Verlangsamung von mindestens x% wird berechnet für etwa (0,9·N) Benutzer vom Typ1 und (0,1·N) Benutzer vom Typ2. N wird erhöht und erniedrigt bis der größte Wert von N gefunden wird, wo die Wahrscheinlichkeit einer Verlangsamung mindestens x% weniger ist als ein gewünschter Schwellwert. Man kann auch den Prozentsatz der Benutzer vom Typ2 variieren, den Prozess wiederholen und den Einfluss des Prozentsatzes der Typ2-Benutzer auf die Kapazität des RTs beobachten.
5 zeigt ein Verfahren zur Abschätzung der Kapazität. Eine Bandbreiten-Kapazität einer Kommunikationsverbindung, die ein DSLAM und ein ATM-Switch verbindet, wird in 502 ermittelt. Die geschätzte Kapazität basiert auf einem ersten Benutzertyp der von einem Satz von verfügbaren Benutzertypen ausgewählt wird. Jeder Benutzertyp des Satzes von Benutzertypen hat eine andere Bandbreite, die als konstant angenommen wird. Ein erster Benutzertyp kann z. B. eine Bandbreite von 1,5 Mbit/Sekunde haben wohingegen ein zweiter Benutzertyp eine Bandbreite von 6 Mbit/Sekunde haben kann. Eine durchschnittliche Spitzenbandbreite pro Benutzerwert wird ermittelt basierend auf dem ersten Benutzertyp in 504. Es versteht sich, dass ein zweiter, dritter oder jede beliebige Zahl von Benutzertypen definiert werden kann und dass diese abhängig von der entsprechenden Implementierung und dem Netzwerk ausgewählt werden kann, wobei hier für die weitere Beschreibung der erste Benutzertyp zugrunde gelegt wird. Ein Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator wird in 506 ermittelt. Der Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator weist einen Verlangsamungswert und eine geschätzte Wahrscheinlichkeit, dass ein Verlangsamungsereignis eintritt, auf. Basierend auf der durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert, der Bandbreiten-Kapazität der Verbindung und dem Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator für den entsprechenden Benutzer mit dem ausgewählten Benutzertyp, wird eine geschätzte maximale Anzahl von Benutzern des ersten Benutzertyps und für einen zweiten Benutzertyp der DSL-Leitungen in 508 ermittelt.
Die weiter oben beschriebenen Formeln und Berechnungsmethoden können verwendet werden, um diese geschätzte maximale Anzahl von Benutzern für verschiedene Benutzertypen zu bestimmen. In 510 wird ein Datennetzwerk konfiguriert, so dass die DSLAMs in dem Netzwerk eine Anzahl von DSL-Benutzern unterstützen, die kleiner ist als oder gleich ist wie die geschätzte maximale Anzahl der Benutzer.
Die oben angegebenen Methoden und Modelle stellen eine verbesserte Abschätzung für die Anzahl der Kunden, die von einer Kommunikationsverbindung mit einer gegebenen Kapazität bedient werden, bereit. Diese Abschätzung ist wie angegeben nützlich für die Konfiguration von Datennetzwerken. Die Verfahren können durch Verwendung eines Tabellenkalkulationsprogramms auf einem Personalcomputer implementiert werden. Darüber hinaus finden die Modelle eine weite Anwendung und können für Telekommunikationsanbieter nützlich sein, um die Bandbreite, die benötigt wird, um einen vorgegebenen Dienst zu liefern, zu bestimmen. In ähnlicher Weise können Hersteller von Vermittlungselementen (Switching Equipment) die Modelle verwenden, um ihre Kunden bei der Auslegung von Netzwerken zu unterstützen. Der oben dargestellte Sachverhalt ist illustrativ und nicht restriktiv zu verstehen und die angehängten Patentansprüche beabsichtigen alle Modifikationen, Verbesserungen und andere Ausführungsformen zu umfassen, die im Sinne und im Umfang der hier vorliegenden Erfindung liegen. Der Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung ist deshalb bis zum rechtlich maximal Möglichen durch die am weitesten erlaubte Interpretation der im Folgenden aufgeführten Patentansprüche und ihrer Äquivalente zu bestimmen und soll nicht eingeschränkt oder begrenzt sein durch die vorangegangene detaillierte Beschreibung.
Zusammenfassung
Digitale Teilnehmer-Leitungs-Benutzerkapazitäts-Schätzung
In einer besonderen Ausführungsform, betrifft die vorliegende Offenlegung ein Datenkommunikationssystem. Das Datenkommunikationssystem umfasst eine Vielzahl von digitalen Teilnehmerleitungen, einen Multiplexer für digitale Teilnehmerleitungen, der mit jeder Teilnehmerleitung der Vielzahl von Teilnehmerleitungen verbunden ist, und einen Daten-Switch, der mit dem Multiplexer für digitale Teilnehmerleitungen über eine Kommunikationsverbindung gekoppelt ist. Das Datenkommunikationssystem ist so konfiguriert, dass die Anzahl der Benutzer der digitalen Teilnehmerleitungen die von dem Multiplexer für digitale Teilnehmerleitungen unterstützt werden, ermittelt wird auf der Basis einer geschätzt maximalen Anzahl von Benutzern, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern auf der Basis einer durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert, einer Datenkommunikations-Kapazität der Kommunikationsverbindung und einem Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator ermittelt wird. Die Kommunikations-Kapazität basiert auf einem Benutzertyp der von einem Satz von verfügbaren Benutzertypen ausgewählt wurde.

Claims

Verfahren zur Konfiguration eines Datennetzwerks mit den Schritten: Ermittlung einer Bandbreiten-Kapazität einer Kommunikationsverbindung basierend auf einem ersten Benutzertyp, wobei die Kommunikationsverbindung einen Multiplexer für digitale Teilnehmerleitung (DSLAM) und einen asynchronen Transfer-Mode (ATM)-Switch miteinander verbindet, wobei der erste Benutzertyp aus einer Vielzahl von Benutzertypen ausgewählt wurde, wobei jeder Benutzer der Vielzahl von Benutzertypen eine andere Bandbreiten-Kapazität hat; Ermittlung einer durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert basierend auf dem ersten Benutzertyp; Ermittlung eines Datenübertragungsverlangsamungs-Indikators, der einen Verlangsamungswert und eine Wahrscheinlichkeit für ein Verlangsamungsereignis aufweist; Ermittlung einer geschätzten maximalen Anzahl von Benutzern des ersten Benutzertyps für digitale Teilnehmerleitungen, die vom DSLAM unterstützt werden können, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen auf der durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert, der Bandbreiten-Kapazität der Kommunikationsverbindung und dem kundenbezogenen Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator basiert; und Konfiguration des Datennetzwerks so, dass der DSLAM eine konfigurierte Anzahl von Benutzern von digitalen Teilnehmerleitungen hat, wobei die konfigurierte Anzahl von Benutzern kleiner oder gleich der geschätzten maximalen Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen ferner auf einer Wahrscheinlichkeit eines zufälligen Benutzers, der Daten zu einer vorgegebenen Zeitspanne herunterlädt, basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen ferner auf einer Erlang-Modell-Kalkulation basiert.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kommunikationsverbindung einer oder mehrerer Kommunikationsverbindungen vom DS3-Typ oder einer Kommunikationsverbindung vom OC3-Typ entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen unter der Annahme, dass ein erster Satz von Benutzern des ersten Benutzertyps Daten mit derselben Datenübertragungsgeschwindigkeit herunterlädt und ein zweiter Satz von Benutzern eines zweiten Benutzertyps Daten mit einer anderen Datenübertragungsgeschwindigkeit herunterlädt, berechnet ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Datenübertragungsgeschwindigkeit etwa 1,5 Mbits/Sekunde beträgt und wobei die andere Datenübertragungsgeschwindigkeit mindestens ein ganzzahliges Vielfaches von 1,5 Mbits/Sekunde, ein ganzzahliges Vielfaches von 384 kb/Sekunde oder ein ganzzahliges Vielfaches von 192 kb/Sekunde ist.
Verfahren zur Konfiguration eines Datennetzwerks mit den Schritten: Ermittlung eines Benutzertyps, wobei der Benutzertyp von einem Satz von verfügbaren Benutzertypen ausgewählt wird, wobei jeder der verfügbaren Benutzertypen mit einer anderen Bandbreiten-Kapazität assoziiert ist; Ermittlung einer durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert für das Datennetzwerk basierend auf dem Benutzertyp; Ermittlung einer Kapazität für eine Kommunikationsverbindung, wobei die Kommunikationsverbindung ein entferntes Terminal mit einem asynchronen Transfer-Mode (ATM)-Switch über einen optischen Konzentrator verbindet, wobei die Kapazität auf der Bandbreiten-Kapazität, die mit dem Benutzertyp assoziiert ist, basiert; Ermittlung eines Datenübertragungsverlangsamungs-Indikators, der einen Verlangsamungswert und eine Wahrscheinlichkeit für ein Verlangsamungsereignis aufweist; Ermittlung einer geschätzten maximalen Anzahl von Benutzern, die von dem entfernten Terminal unterstützt wird, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern auf der durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert der Kapazität der Kommunikationsverbindung und dem kundenbezogenen Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator basiert; und Konfiguration des Datennetzwerks so, dass das entfernte Terminal eine konfigurierte Anzahl von Benutzern der Teilnehmerleitungen hat, wobei die konfigurierte Anzahl kleiner oder gleich der geschätzten maximalen Anzahl der Benutzer, die vom entfernten Terminal unterstützt werden können, ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Kommunikationsverbindung eine Vielzahl von T1-Übertragungsleitungen aufweist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Kommunikationsverbindung eine OC3- und eine oder mehrere DS3-Verbindungen aufweist.
Ein Datenkommunikationssystem mit: einer Vielzahl von digitalen Teilnehmerleitungen; einem Multiplexer für digitale Teilnehmerleitungen, der mit jeder Teilnehmerleitung der Vielzahl von Teilnehmerleitungen verbunden ist; und einem Daten-Switch, der mit dem Multiplexer für digitale Teilnehmerleitungen über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist; wobei das Datenkommunikationssystem so konfiguriert ist, dass die Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen, die vom Multiplexer für digitale Teilnehmerleitungen unterstützt wird, basierend auf einer geschätzten maximalen Anzahl von Benutzern ermittelt wird, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern basierend auf einer durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert, einer Datenkommunikations-Kapazität der Kommunikationsverbindung und einem Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator ermittelt wird, wobei die Datenkommunikations-Kapazität basierend auf einem Benutzertyp ermittelt wird, wobei der Benutzertyp von einem Satz von verfügbaren Benutzertypen ausgewählt wird.
Datenkommunikationssystem nach Anspruch 10, wobei einer der Benutzertypen in dem Satz von verfügbaren Benutzertypen einen niedrigsten Kapazitätswert hat und wobei jeder der anderen Benutzertypen in dem Satz von verfügbaren Benutzertypen eine Kapazität hat, die einem ganzzahligen Vielfachen des niedrigsten Kapazitätswerts entspricht.
Datenkommunikationssystem mit: einer Vielzahl von digitalen Teilnehmerleitungen; einem entfernten Terminalgerät, das mit jeder Teilnehmerleitung der Vielzahl von Teilnehmerleitungen verbunden ist; und einem Daten-Switch, der mit dem entfernten Terminalgerät über eine Kommunikationsverbindung verbunden ist; wobei das Datenkommunikationssystem so konfiguriert ist, dass die Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen, die vom entfernten Terminalgerät unterstützt wird, basierend auf einer geschätzten maximalen Anzahl von Benutzern ermittelt wird, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern basierend auf einer durchschnittlichen Spitzenbandbreite pro Benutzerwert, einer Datenkommunikations-Kapazität der Kommunikationsverbindung und einem Datenübertragungsverlangsamungs-Indikator ermittelt wird, wobei die Datenkommunikations-Kapazität basierend auf einem Benutzertyp ermittelt wird, wobei der Benutzertyp von einem Satz von verfügbaren Benutzertypen ausgewählt wird.
System nach Anspruch 12, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen ferner auf einer Wahrscheinlichkeit eines zufälligen Benutzers, der Daten zu einer vorgegebenen Zeitspanne herunterlädt, basiert.
System nach Anspruch 12, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen ferner auf einer Erlang-Modell-Kalkulation basiert.
System nach Anspruch 12, wobei die Kommunikationsverbindung einer oder mehrerer Kommunikationsverbindungen vom Typ DS3, einer Kommunikationsverbindung vom Typ OC3 oder einer oder mehrerer Kommunikationsverbindungen vom Typ T1 entspricht.
System nach Anspruch 12, wobei die geschätzte maximale Anzahl von Benutzern der digitalen Teilnehmerleitungen unter der Annahme, dass eine Vielzahl von verschiedenen Benutzern vom gleichen Benutzertyp Daten mit derselben Datenübertragungsgeschwindigkeit herunterladen, berechnet ist.
System nach Anspruch 16, wobei die Datenübertragungsgeschwindigkeit für den Benutzertyp etwa 1,5 Mbits/Sekunde beträgt.
System nach Anspruch 16, wobei die Datenübertragungsgeschwindigkeit für den Benutzertyp etwa 384 kb/Sekunde beträgt.
System nach Anspruch 16, wobei die Datenübertragungsgeschwindigkeit für den Benutzertyp etwa 192 kb/Sekunde beträgt.