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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssystemnetzwerke,
im Besonderen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern von
Kommunikationsdiensten in einem Kommunikationsnetzwerk.
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Hintergrund
der Erfindung
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In
Netzwerkkommunikationssystemen kann ein Quellenanwender über ein
Netzwerk, das eine Zahl von Netzwerkelementen umfasst, an einen
Endgeräteanwender
kommunizieren. Solche Netzwerkelemente sind normalerweise Netzwerkverkehrsrouterelemente
und Netzwerkrandelemente. Die Kommunikation zwischen den Anwendern
findet durch Erzeugen eines Kommunikationsflusses zwischen den Netzwerkelementen
statt. Der Kommunikationsfluss wird dann verwendet, um Datenpakete
zu übertragen.
Die Erzeugung des Kommunikationsflusses und die Übertragung der Datenpakete
kann in einigen Systemen gleichzeitig stattfinden. Solche Systeme können asynchrone-Übertragungsbetriebsart (ATM)-,
gewählte-virtuelle-Verbindung- und Internetprotokoll-basierte
Netzwerktechnologien umfassen.
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Ein
Kommunikationsnetzwerk kann eine Kommunikationsverkehrsflusssteuerung
basierend auf Zustandsinformationen zur Verfügung stellen, die durch jedes
Netzwerkelement in einem Kommunikationsfluss erfasst und analysiert
werden. Jedes Netzwerkelement kann den Kommunikationsverkehr basierend
auf einem vordefinierten Kommunikationsflussprofil unabhängig steuern.
Jedes Netzwerkelement verarbeitet den Verkehrsfluss, der durch es passiert,
um den Verkehrsfluss zu steuern. Ein allgemein bekanntes Verfahren,
das differenzierte Dienstarchitektur (DiffServ) genannt wird, wird
verwendet, um einen Kommunikationsverkehrsfluss zu steuern. Eine
Kopie des Standards, der eine solche Architektur darlegt, kann durch
Kontaktieren der folgenden Adresse erhalten werden: IETF-Sekretariat,
c/o Corporation for National Initiatives, 1895 Preston White Drive,
Suite 100, Reston, VA 20191-5434, USA; oder eine Kopie kann durch
Zugreifen auf eine Internetseite erhalten werden, die bei www.ietf.com
lokalisiert ist.
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Es
wird auf 1 Bezug genommen, darin wird
ein konzeptionelles Blockdiagramm eines Kommunikationsnetzwerkes 100 gezeigt.
Die Dienstqualität
in einem solchen Netzwerk wird durch Codieren eines Wertes in einem
DS-Feld von Datenpaketen gehandhabt, die von einem Randnetzwerkelement 110 stammen.
Wenn das Paket durchläuft,
weisen die internen Netzwerkelemente 120 und 130 jedem Verkehrsfluss
ein unterschiedliches Per-Hop-Verhalten zu. Ein solches Verhalten entspricht
einer vordefinierten Verkehrsflussanordnung in dem Netzwerkelement.
Ein spezifisches Verkehrsflussprofil wird für jedes Paket in Abhängigkeit
von dem Wert in dem DS-Feld des Datenpaketes ausgewählt. Der
Wert eines DS-Feldes
wird normalerweise durch ein Randnetzwerkelement, möglicherweise
durch eine Verhandlung mit einem Quellenanwender, zugewiesen.
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Die
Quellenanwender 150 verbinden sich mit den Randnetzwerkelementen 110 zum
Empfangen von Kommunikationsdiensten. Solche Quellenanwender können verschiedene
Dienste benötigen,
wie zum Beispiel Sprach-, Daten- und Videodienste. Die Endgeräteanwender 160 können die
Endanwender einer Zahl von Kommunikationsverkehrsflüssen sein, die
erzeugt werden, um die Kommunikationsdienste zur Verfügung zu
stellen. Bei den Endgeräteanwendern
kann es andere Randnetzwerkelemente geben, wie zum Beispiel die
Randnetzwerkelemente 140. Eine "U"-Schnittstelle 170 kann
eine flexible drahtlose oder Wireline-Verbindungsschnittstelle zwischen den
Endanwendern und den Netzwerkelementen sein. Eine "DS"-Schnittstelle 180 zwischen
anderen Netzwerkelementen basiert auf einem vordefinierten Standard,
wie zum Beispiel dem DiffServ-Standard. Jedes Netzwerkelement, wie
zum Beispiel die Netzwerkelemente 120 und 130,
führt jedes
Datenpaket in dem Kommunikationsfluss entsprechend einem Kommunikationsverkehrsprofil,
das basierend auf einem in dem DS-Feld des Datenpaketes zugewiesen DiffServ-Wert
ausgewählt
wird.
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Es
wird auf 2 Bezug genommen, darin wird
ein Blockdiagramm eines Netzwerkelementes 210 gezeigt.
Ein Paketklassierer 220 wählt Datenpakete in dem Datenstrom
basierend auf dem Inhalt eines Teils des Datenpaketheaders, wie
zum Beispiel dem DS-Feld, aus. Der Klassierer 220 wird
verwendet, um Pakete von Daten basierend auf einem Kommunikationsverkehrsflussprofil
zu lenken. Jedes Datenpaket mit einem spezifischen markierten DS-Feld kann
entsprechend einer vordefinierten, durch das Profil eingestellten,
Kommunikationsverkehrsflusslatenz passieren. Ein Konditionieren
des Kommunikationsverkehrsflusses kann bei dem Klassierer 220 stattfinden.
Ein Verkehrsmessgerät 230 misst
die Zeiteigenschaft des Verkehrsflusses, der durch den Klassierer 220 passiert.
Das Messgerät 230 führt Zustandsinformationen
zu anderen Verkehrskonditionierungsfunktionen, um eine bestimmte
Aktion für
jedes Paket auszulösen,
in Abhängigkeit
davon, ob sich das Paket innerhalb oder außerhalb eines vordefinierten
Profils befindet. Ein Marker 240 markiert ein Paket von
Daten an einen bestimmten DS-Wert, so dass das Paket entsprechend
einem spezifischen Profil durchläuft.
Der Former und Fallenlasser ("shaper
and dropper") 250 verzögert oder
verwirft das Datenpaket, um den Verkehrsfluss entsprechend einem
vordefinierten Verkehrsprofil zu konditionieren. Ein solcher Verkehrsfluss
ist einfach und berücksichtigt
keine Aktivitäten
und Kommunikationsverkehrsflüsse
bei anderen Netzwerkelementen in dem System.
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NANDY
B ET AL: "CONNECTIONLESS
APPROACH TO PROVIDING QOS IN IP NETWORKS" INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH PERFORMANCE
NETWORKING, 21. September 1998 (1998-09-21), Seiten 363-379, XP002137755,
beschreibt einen Ansatz zum Bereitstellen einer Dienstqualität in IP-Netzwerken.
Der Ansatz verwendet einen Verkehrskonditionierer, der eine Verkehrscharakterisierung
während
der Übertragung
durchführt, um
einen Netzwerkverkehr in verschiedene Klassen einzuteilen, die dann
durch einen Scheduler auf eine Art und Weise betreut werden, die
Anwendungserfordernisse für
diese Klasse von Verkehr widerspiegelt. PATENT ABSTRACTS OF JAPAN,
Band 1995, Nr. 06, 31. Juli 1995 (1995-07-31) &
JP 7 087096 A (HITACHI LTD), 31. März 1995
(1995-03-31) &
US 6 453 351 B1 (ENDO
NOBORU) 17. September 2002 (2002-09-17) beschreibt ein Verkehrssteuersystem und
ein Netzwerksteuersystem, wobei jeder Systemknoten die Spitzengeschwindigkeit
und die Durchschnittsgeschwindigkeit für jede Verbindung einer Endgeräteausrüstung überwacht
und eine Monitoraktualisierungsanforderung an die Netzwerkmanagementausrüstung sendet,
wenn sich das Ergebnis der Überwachung
der Durchschnittsgeschwindigkeit von dem Monitorparameter wesentlich
unterscheidet.
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Daher
gibt es einen Bedarf an einer effektiven Verkehrsflussmanagementsteuerung,
die einen Aggregatverkehrsfluss über
das Netzwerk berücksichtigt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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In
einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Steuerung einer Mehrzahl von Netzwerkelementen eines Kommunikationsnetzwerkes
gemäß Anspruch
1 zur Verfügung.
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In
einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein System
zur Steuerung einer Mehrzahl von Netzwerkelementen eines Kommunikationsnetzwerkes
gemäß Anspruch
9 zur Verfügung.
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Weitere
Aspekte werden in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 stellt
ein konzeptionelles Blockdiagramm eines Kommunikationsnetzwerkes
gemäß dem Stand
der Technik dar.
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2 stellt
ein Blockdiagramm eines Netzwerkelementes gemäß dem Stand der Technik dar.
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3 stellt
ein Blockdiagramm eines Kommunikationsnetzwerkes gemäß verschiedenen
Ausführungsformen
der Erfindung dar.
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4 stellt
ein Blockdiagramm eines Kommunikationsnetzwerkes gemäß verschiedenen
Ausführungsformen
der Erfindung dar.
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5 stellt
ein Blockdiagramm eines Netzwerkelementes 500 gemäß verschiedenen
Ausführungsformen
der Erfindung dar.
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Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
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Es
wird auf 3 Bezug genommen, darin wird
ein Kommunikationsnetzwerk 300 gemäß verschiedenen Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt. Das Kommunikationsnetzwerk 300 umfasst eine
Mehrzahl von Netzwerkelementen, wie zum Beispiel die Netzwerkelemente 310 und 390.
Die Netzwerkelemente verbinden gemeinsam eine Mehrzahl von Quellenanwendern
mit einer Mehrzahl von Endgeräteanwendern.
Die Verbindungen werden durch Erzeugen einer Mehrzahl von Kommunikationsverkehrsflüssen durch
die Mehrzahl von Netzwerkelementen hergestellt. Die Datenpakete
in den Verkehrsflüssen
treten bei Knoten, wie zum Beispiel den Knoten 311 und 391,
ein und treten bei Knoten, wie zum Beispiel den Knoten 312 und 392,
aus. Jedes Netzwerkelement kann über
eine interne Verkehrs konditionierungssteuerung verfügen. Eine
solche interne Steuerung kann durch eine Zusammenschaltung eines
oder mehrerer Blöcke,
wie zum Beispiel eines Klassierers zum Klassifizieren eines Eingangsdatenpaketes,
eines Messgerätes
zur Leistungsmessung, eines Markierers zum Markieren der Datenpakete
und eines Formers und Ausläufers,
um den Datenverkehrsfluss entsprechend einem Profil zu formen, durchgeführt werden.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung erfasst eine Netzwerkmanagementsteuerung 330 Informationen
von dem Messgerät
eines jeden Netzwerkelementes. Die Leistungserfassung kann vermittels
eines Leistungsmanagementagenten, wie zum Beispiel der Leistungsmanagementagenten 340 und 380,
durchgeführt
werden. Solche Informationen enthalten Leistungsdateninformationen,
die mit jedem Netzwerkelement verknüpft sind. Die mit jedem Netzwerkelement
verknüpften
Leistungsdaten passieren über
eine Verbindung, wie zum Beispiel den Verbindungen 313 und 393,
zu dem Netzwerkmanagementelement 330. Das Netzwerkmanagementelement 330 erzeugt
eine globale Verkehrskonditionierungssteuerung basierend auf den
mit jedem Netzwerkelement verknüpften
Leistungsdaten, die über die
Verbindungen 313 und 393 empfangen werden. Die
globale Verkehrskonditionierungssteuerung wird über die Verbindungen 314 und 394 an
jede der Mehrzahl von Netzwerkelementen 310 und 390 kommuniziert.
Die Netzwerkelemente 310 und 390 formen ihre interne
Steuerung basierend auf der globalen Verkehrskonditionierungssteuerung
neu. Jedes Netzwerkelement kann zulassen, dass ein Netzwerkmanagementproxy,
wie zum Beispiel das Proxy 341 und 381, bei jedem
Netzwerkelement existiert, um die Funktion eines Markierers und
For mers und Ausläufers
in jedem Netzwerkelement zu beeinflussen.
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Das
Netzwerkmanagementelement 330 erzeugt eine globale Verkehrskonditionierungssteuerung
basierend auf den mit jedem Netzwerkelement verknüpften Leistungsdaten,
die über
die Verbindungen 313 und 393 empfangen werden.
Die Leistungsdaten können
eine Zahl von ausgelaufenen Datenpaketen, eine Verzögerungsverbreitung
von Datenpaketen, eine Verbreitung von Größen von Paketen und DiffServ-Werte
von Kommunikationsflüssen
enthalten. Die Erzeugung der globalen Verkehrskonditionierungssteuerung
kann umfassen: Identifizieren der Netzwerkelemente, die sich in
einem überlasteten Zustand
befinden, durch Untersuchen der von jedem Netzwerkelement empfangenen
Leistungsdaten. Dies kann umfassen: Korrelieren von Leistungsdaten,
die von einer Mehrzahl von Netzwerkflüssen empfangen werden, mit
Elementen, die hauptsächlich
zuständig
und verknüpft
sind, um eine Kommunikation zwischen einem Paar aus Quellenanwender und
Endgeräteanwender
bereitzustellen. Üblicherweise
gibt es mehr als ein Paar von Quellen- und Endgeräteanwendern.
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Um
eine exzessive globale Managementsteuerung zu minimieren, kann die
globale Verkehrskonditionierungssteuerung auf einer Min/Max-Analyse
basieren, um die größte Überlastungsentlastung mit
minimalen Justierungen bei den Netzwerkelementen zu finden. Als
ein Ergebnis kann ein Netzwerkelement zum Ändern seiner internen Steuerung ausgewählt werden,
um zu erwirken, dass die globale Verkehrskonditionierung eine Verkehrsüberlastung entlastet.
Das justierte Netzwerkelement muss nicht das selbe Netzwerkelement
sein, das über
die überlastete
Bedingung verfügt.
Das Netzwerkelement mit der überlasteten
Bedingung kann aufgefordert werden, einen periodischen Bericht an
das Netzwerkmanagement zu senden, der den Zustand der überlasteten
Bedingung anzeigt. Wenn die Überlastungsbedingung
andauert, wiederholt das Netzwerkmanagement die Analyse, um eine
andere globale Verkehrskonditionierungssteuerung zu bestimmen. Es
kann auch eine andere geeignete Analyse durchgeführt werden.
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Die
Quellenanwender können
Anwender drahtloser Zellularsysteme mit unterschiedlichen Dienstbedürfnissen
sein. Solche Dienste können Sprach-,
Daten- und Videodienste umfassen. Als ein Ergebnis kann eine Mobilstation,
die als ein Quellenanwender agiert, einen Bereich von Dienstqualitäten spezifizieren,
der möglicherweise
durch das Netzwerksystem zur Verfügung gestellt werden muss. Wenn
solche Dienstqualitäten
am Beginn eines Verbindungsaufbaus eingerichtet werden, kann das Netzwerkmanagement 330 sicherstellen,
dass eine solche Ausgangsqualität
zu allen Zeiten aufrechterhalten wird. Die Quellenanwender kommunizieren mit
Randelementen. Es kann sein, dass die Randelemente nicht über adäquate und
Echtzeitinformationen über
die verfügbare
Dienstqualität
des Systems verfügen.
Ein Quellenanwender kann eine Dienstqualität benötigen, die anfänglich verfügbar sein kann,
aber nicht garantiert fortbesteht. Außerdem kann sich die Bedingung
der Netzwerkkommunikation zu jeder Zeit ändern. Ein adäquater Einsatz
von Netzwerkressourcen am Anfang zur Sicherung einer Dienstqualität kann sich
als ein Übereinsatz
von Ressourcen erweisen, wenn sich eine Bedingung des Netzwerkes
nach dem ursprünglichen
Verbindungsaufbau ändert.
Zusätzlich
zu einer durch jedes Netzwerkelement aufrechterhaltenen internen
Steuerung verfügt
das Netzwerkmanagement 330 über eine Steuerung jedes Netzwerk elementes.
Das Netzwerkmanagement 330 verwendet somit zu allen Zeiten Netzwerkressourcen
effizient, wenn es Leistungsdaten eines jeden Netzwerkelementes
zur Aufrechterhaltung einer globalen Steuerung der Dienstqualitäten berücksichtigt.
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Ein
Neuformen kann umfassen: Ändern
eines DS-Feldes eines Datenpaketes von einem ersten Wert zu einem
zweiten Wert, um eine Dienstqualität zu steuern, die mit der Kommunikation
des Paketes von Daten verknüpft
ist. Der erste Wert kann durch das Netzwerkmanagement 330 oder
durch einen Quellenanwender bei seinem ursprünglichen Verbindungsaufbau
mit dem Netzwerk zugewiesen worden sein. Der zweite Wert kann ein
Wert sein, der aus einer Mehrzahl von Werten ausgewählt wird,
die vordefiniert sind, um für
eine Dienstqualität
akzeptabel zu sein, die mit einer Kommunikation des Paketes von
Daten verknüpft
ist. Die akzeptablen Werte können
während
des ursprünglichen
Verbindungsaufbaus oder später
in der Kommunikation zugewiesen oder durch den Quellenanwender benötigt werden.
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Ein
Erfassen von mit jedem Netzwerkelement verknüpften Leistungsdaten kann ein
Durchführen
einer statistischen Analyse von Leistungsdaten umfassen, um zusammengefasste
Leistungsdaten zu erzeugen. Die zusammengefassten Leistungsdaten
passieren als Ersatz für
die Leistungsdaten. Der zusammenfassende Bericht kann ein effizienter
Weg sein, eine globale Steuerung zur Verfügung zu stellen, wenn ein zusammenfassender
Bericht erzeugt werden kann, um die Leistungsdaten eines jeden Netzwerkelementes
genau anzuzeigen. Weiterhin kann ein Erzeugen der globalen Verkehrskonditionierungssteuerung
ein Korrelieren von Dienstdatensätzen über eine
Zahl der Netzwerkelemente oder Verkehrsflüsse oder beides umfassen. Die
globale Steuerung kann periodisch, kontinuierlich oder durch eine externe Überwachungsvorrichtung
abfragbar sein. Ein Neuformen kann ein Ändern von DiffServ-Werten mindestens
eines der Netzwerkelemente durch Aufheben seiner anfänglich gesteuerten
DiffServ-Werte umfassen.
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Es
wird auf 4 Bezug genommen, darin zeigt
ein Blockdiagramm des Kommunikationsnetzwerkes 400 konzeptionelle
Kommunikationsflussverbindungen von den Quellenanwendern 401 und 402 zu
einem Endgeräteanwender 403.
Der aus der Quelle 401 stammende Kommunikationsfluss beginnt
bei dem Netzwerkelement 410 und passiert durch die Netzwerkelemente 411-12, 422 und 414 oder 411-14,
um den Endgeräteanwender 403 zu
erreichen. Der Kommunikationsfluss kann in Mikrokommunikationsflüsse, wie
zum Beispiel die Mikrokommunikationsflüsse 430-35,
segmentiert werden. Genauso passiert ein Kommunikationsfluss aus
der Quelle 402 durch die Netzwerkelemente 420, 421 und 422 und 414,
um den Endgeräteanwender 403 zu
erreichen, was die Mikrokommunikationsflüsse 437, 436 und 435 einschließt. Das
Netzwerkelement 412 steht zu dem Netzwerkelement 422 für den Mikrokommunikationsfluss 432 in
einer Aufwärtsbeziehung
und ein Netzwerkelement 421 steht zu dem Netzwerkelement 422 für einen
Mikrokommunikationsfluss 436 in einer Aufwärtsbeziehung.
Das Netzwerkelement 422 steht zu den Netzwerkelementen 412 und 421 für die Mikrokommunikationsflüsse 432 beziehungsweise 436 in
einer Abwärtsbeziehung.
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Gemäß einem
oder mehreren Aspekten der Erfindung kann das Kommunikationsnetzwerk 400, das
Kommunikationsflüsse
zwischen Endanwendern zur Verfügung
stellt, eine Mehrzahl von Netzwerkelementen umfassen, wie zum Beispiel
die Netz werkelemente 410-14 und 420-22.
Der Kommunikationsfluss kann von den Quellenanwendern 401 und 402 zu
dem Endgeräteanwender 403 gehen.
Der Kommunikationsfluss kann eine Mehrzahl von Mikrokommunikationsflüssen, wie
zum Beispiel die Mikrokommunikationsflüsse 430-37,
enthalten. Jeder Kommunikationsmikrofluss kann zwischen zwei Netzwerkelementen
liegen. Ein Netzwerkelement, wie zum Beispiel das Netzwerkelement 422,
kann eine Überlastung
eines Mikrokommunikationsflusses, wie zum Beispiel der Mikrokommunikationsflüsse 436 und 432,
bei seinem Eingangsknoten erfassen. Das Netzwerkelement 422 kann
außerdem
eine Kommunikationsverkehrsflusspriorität erfassen, die mit dem überlasteten
Mikrokommunikationsfluss verknüpft
ist; dieser kann entweder der Mikrokommunikationsfluss 432 oder 436 sein.
Die erfasste Prioritätsstufe
kann auf einer ersten Stufe sein. Ein zweites Netzwerkelement kann
die erste Kommunikationsverkehrsflusspriorität von einer ersten Stufe zu
einer zweiten Stufe ändern.
Das zweite Netzwerkelement kann entweder das Netzwerkelement 412 oder 421 sein,
in Abhängigkeit
davon, welcher Mikrokommunikationsfluss, entweder der Mirkokommunikationsfluss 432 oder 436,
erfasst wurde, in einer überlasteten
Bedingung zu sein. Das zweite Netzwerkelement steht in dem Kommunikationsfluss
zu dem ersten Netzwerkelement 422 in einer Aufwärtsbeziehung.
Wenn erfasst wurde, dass der Mikrokommunikationsfluss 432 in
einer überlasteten
Bedingung ist, ist das zweite Netzwerkelement das Netzwerkelement 412.
Das Netzwerkelement 422 kann über die Verbindungen 450 an das
Netzwerkelement 412 kommunizieren, um das Netzwerkelement 412 über eine
Anforderung für
eine Änderung
einer Kommunikationsverkehrsflusspriorität zu informieren.
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Die
zweite Prioritätsstufe
des überlasteten Mikrokommunikationsflusses
kann aus einem Bereich von vordefinierten akzeptablen Prioritätsstufen ausgewählt werden.
Solche akzeptablen Prioritätsstufen
können
zugewiesen werden, wenn ein Kommunikationsfluss ursprünglich bei
dem Netzwerk aufgebaut wird. Die Quelle der Kommunikation oder die Art
von Diensten, die durch die Quelle benötigt wird, kann einen Bereich
von Prioritätsstufen
zulassen. Mikrokommunikationsflüsse
bewegen sich in dem Netzwerk schneller, wenn sie eine hohe Prioritätsstufe
tragen. Ein Kommunikationsfluss kann eine Zahl von Kommunikationsmikroflüssen umfassen,
wobei jeder über
eine unterschiedliche Prioritätsstufe
verfügt.
Die Prioritätsstufe
eines jeden Mikrokommunikationsflusses kann durch ein Netzwerkelement
in den Strom des Kommunikationsflusses geändert oder bei einer anderen
Stufe eingestellt werden. Die zweite Prioritätsstufe des überlasteten
Mikrokommunikationsflusses kann von einer niedrigeren oder höheren Prioritätsstufe
als die erste Stufe sein.
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In
einigen Fällen
kann, aufgrund verschiedener Gründe,
wie zum Beispiel eines Aufhebens einer lokalen Netzwerkelementsteuerung,
das zweite vorgeschaltete Netzwerkelement nicht imstande sein, die
Prioritätsstufe
des Kommunikationsflusses zu ändern,
oder es kann nicht imstande sein, zu einer angeforderten Stufe zu
wechseln. In diesem Falle kann ein drittes Netzwerkelement die erste
Kommunikationsverkehrsflusspriorität von der ersten Stufe zu der zweiten
Stufe ändern.
Das dritte Netzwerkelement kann sich in Beziehung zu dem zweiten
Netzwerkelement in einem Aufwärtskommunikationsfluss
befinden. Ein Erfassen einer Überlastung
des Mikrokommunikationsflusses kann vermittels eines Erfassens stattfinden,
ob sich der Mikrokommunikationsfluss außerhalb eines vordefinierten
Kommunikationsflussprofils befindet.
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Es
wird auf 5 Bezug genommen, darin wird
ein Blockdiagramm eines Netzwerkelementes 500 gemäß einem
oder mehrerer Aspekte der Erfindung gezeigt. Das Netzwerkelement 500 kann
umfassen: einen Klassierer 510, einen Markierer 512,
einen Former und Ausläufer 513,
ein Messgerät 511 und
einen Rückklassierer 520.
Ein mit einem Mikrokommunikationsfluss verknüpftes Paket von Daten tritt
bei dem Eingang 530 ein. Der Klassierer 510 und das
Messgerät 511 können zusammen
die Bedingung des Kommunikationsflusses bestimmen, der mit dem Netzwerkelement
und dem Mikrakommunikationsfluss verknüpft ist. Der Markierer 512 und
der Former und Ausläufer 513 können wenn
erforderlich basierend auf Eingaben von dem Messgerät 511 Einstellungen
an der Priorität
des Mikrokommunikationsflusses vornehmen. Das Messgerät 511 kann
eine Überlastung
des Kommunikationsverkehrsflusses erfassen, der mit einem Mikrokommunikationsfluss
verknüpft
ist. Der Rückklassierer 520 kann,
während
er den Kommunikationsverkehrsfluss von dem Messgerät 511 überwacht,
eine Anforderung an ein stromaufwärts von dem Netzwerkelement 500 liegendes Netzwerkelement
senden, um die Prioritätsstufe
des Mikrokommunikationsflusses zu ändern. Dies kann als ein Ersatz
einer lokalen Einstellung für
eine Prioritätsstufeneinstellung
durchgeführt
werden, die durch den Markierer 512 und den Former und
Ausläufer 513 durchgeführt wird.
Die Anforderung kann über
die Aufwärtsverbindung 522 kommuniziert
werden. Genauso kann das Netzwerkelement 500 eine solche
Anforderung über
eine Verbindung 521 von einem nachgeschalteten Netzwerkelement
empfangen.
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Der
Rückklassierer 520 kann
ein neuer Block in einem Netzwerkelement sein, das gemäß der DiffServ
(DS)-Architektur arbeitet. Ein 'Strom' kann ein Aggregat
aller Mikroflüsse
sein, die mit einem spezifischen DiffServ-Wert verknüpft sind.
Die Kapazität und
der Bereich von DiffServ-Werte-Begrenzungen eines
jeden Netzwerkelementes können
berücksichtigt
werden, wenn eine Überlastungsbedingung
eines Mikrokommunikationsflusses bestimmt wird. Die Warteschlangenkapazität eines
mit einem spezifischen DiffServ-Wert verknüpften Per-Hop-Verhaltens (PHB)
und der zugelassene Bereich von DiffServ-Prioritäten, dem ein Mikrofluss zugewiesen werden
kann, können
auch berücksichtigt
werden. Die DiffServ-Domäne
kann durch einen Satz nicht überlappender
DiffServ-Wertebereiche gekennzeichnet werden, die als Dienstklassen,
denen Mikroflüsse zugewiesen
werden können,
bezeichnet werden. Jedes Netzwerkelement, das als ein Router agiert,
hat Zugriff auf eine residente Tabelle der DiffServ-Dienstklassen.
Diese Tabelle ist über
all die Router auf der DiffServ-Domäne gewöhnlich die selbe. Ein Mikrofluss
kann einem Bereich von DiffServ-Werten zugewiesen werden. Jeder
Mikrofluss beginnt bei Sitzungsbeginn mit dem niedrigsten zugelassenen
DiffServ-Wert seiner Dienstqualität (QoS). Ein DiffServ-Wert
einer Datenreihe oder einer Untermenge einer Datenreihe kann während der
Sitzung durch das Netzwerk dynamisch geändert werden, um den QoS-Zielen
zu genügen,
oder verbleiben innerhalb des Wertebereiches. Eine Untermenge von
Mikroflüssen
eines Kommunikationsflusses kann einem anderen DiffServ-Wert neu
zugewiesen werden, vorausgesetzt, der neue Wert liegt innerhalb
des erlaubten Bereiches und die verknüpfte PHB-Warteschlange verfügt über genügend Kapazität, um die
Untermenge unterzubringen. Eine Untermenge kann aus einer zufällig ausgewählten Zahl
von Mikroflüssen bestehen,
so dass die Neuzuordnung dieser Mikroflüsse zu einem anderen PHB verursacht,
dass die Quellen- und
Ziel-PHBs und die verknüpften
Warteschlangen ein "im
Profil"-Verkehrsverhalten
aufweisen.
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Eine 'Erhöhung' einer Mikrokommunikationsflusspriorität, die zum
Beispiel durch die DiffServ-Priorität definiert ist, wird für gewöhnlich zu
der nächst höheren Priorität vorgenommen.
Eine Erhöhung
der Priorität
kann dazu führen,
dass die Datenreihe durch einen anderen Pfad geführt wird. Eine 'Verringerung' einer DiffServ-Priorität wird für gewöhnlich zu
der nächst
niedrigeren Priorität
vorgenommen. Eine Verzögerung
der Priorität
einer Datenreihe kann dazu führen,
dass die Datenreihe durch einen anderen Pfad geführt wird. Da das Netzwerk seine
Zustände schnell ändert, kann
eine Rückwärtsausbreitung
von Anforderungen, eine DiffServ-Priorität zu verringern, durch ein
vorgeschaltetes Netzwerkelement bewältigt werden, und der neu zugewiesene
Mikrokommunikationsfluss kann dann das QoS-Ziel bei dem Netzwerkelement erfüllen, wo
die Überlastung
ursprünglich
erfasst wurde, oder mindestens wenn der Kommunikationsfluss es erreicht.
Zum Beispiel kann eine ursprünglich überzeichnete
PHB-Warteschlange in dem Problemnetzwerkelement zu der Zeit, wenn
der Verkehr mit niedrigerer Priorität, der aus dem vorgeschalteten
Netzwerkelement stammt, das Problemnetzwerkelement erreicht, freigesetzt
werden. In dem Falle, dass kein vorgeschaltetes Netzwerkelement die
Anforderung erfüllen
kann, die DiffServ-Priorität zu verringern,
kann die Anforderung den ganzen Weg zu der Quellenanwendung zurückpropagiert werden.
Die Quellenanwendung kann dann die Dienstklasse verringern oder
die Sitzung abbrechen.
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Die
Dienstklasse eines jeden Datenpaketes, das durch ein Netzwerkelement
fließt,
wird durch Vergleichen des DS-Wertes
des Paketes mit dem Satz von DS-Wertebereichen, die die Dienstklassen
spezifiziert, bestimmt. Auf den Satz von DS-Werten kann durch das
Netzwerkelement in einer lokalen Tabelle zugegriffen werden. Alternative
Mechanismen zum Zugreifen auf Dienstklasseninformationen können ein
Zugriff auf eine entfernte Tabelle auf einem Netzserver oder ein
Multicasten zu den Quellen sein, um diese Informationen zurückzusenden.
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Ein
Signalisierungsprogramm, wie zum Beispiel das Signalisieren 450-53,
kann zwischen Netzwerkelementen hinzugefügt werden, um Verkehrsflusseinstellungsanforderungen
zurückzupropagieren.
Die Anforderung, den Verkehr einzustellen, umfasst Informationen,
wie zum Beispiel die ausgewählten
Mikroflüsse,
die den Kommunikationsfluss ausmachen, den aktuellen DS-Wert und
den Ziel-DS-Wert. Die DiffServ-Domäne kann eine neue Definition
einer verschiedenen Dienstklasse spezifizieren, wobei jede Dienstklasse
aus einem DiffServ-Wertebereich
besteht, der keinen anderen Bereich überlappt. Jedes Netzwerkelement
kann über eine
lokale Tabelle der DiffServ-Dienstklassen verfügen.
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Jeder
Mikrofluss kann bei Sitzungsbeginn einer verschiedenen Dienstklasse
zugewiesen werden. Zum Beispiel spezifizieren die Bereiche 1-3 und 4-6
zwei getrennte QoS-Klassen.
Ein der ersten Klasse zugewiesener Mikrofluss kann mit dem DiffServ-Wert
3 beginnen. Ein Netzwerkelement auf dem Pfad eines Mikroflusses
kann den DiffServ des Mikroflusses nur dem Wert 1 oder 2 neu zuweisen,
der von der Ka pazität
und den Bereichsbegrenzungen eines mit einem spezifischen DiffServ-Wertes
verknüpften PHB-Verhaltens
abhängt.
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Die
Bestimmung der Kapazität
und des Bereiches kann durch den Rückklassierer vorgenommen werden.
Die 'Kapazitätsprüfung' wird durch ein Zumessen
der PHBs über
die Signalisierungsverbindung an den Former/Ausläufer und ein Abschätzen, ob
die PHB-Warteschlangen eine zusätzliche
Last unterstützen
können,
bewerkstelligt. Die 'Bereichsbegrenzungsprüfung' kann durch ein Vergleichen
des aktuellen DiffServ-Wertes mit der Dienstklasse, zu der der aktuelle
DiffServ-Wert gehört,
durchgeführt werden.
Zum Beispiel ist der DS-Wert 3 Teil des Bereiches 1-3 und daher
können
die Mikroflüsse
dieser Datenreihe nur den DS-Werten 1 oder 2 neu zugewiesen werden.
Jedes Netzwerkelement in der DS-Domäne kann
auf eine lokale Tabelle zugreifen, die die Dienstklassen in dem
DS-Bereich auflistet.
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Es
wird auf 4 Bezug genommen, darin kann
eine Zahl von Netzwerkelementen einem spezifischen DiffServ-Wert
zugewiesen werden, um DiffServ-Domänen zu bilden, wie zum Beispiel
die DiffServ-Domänen 480-84.
Jede Domäne
konditioniert den Verkehr, der in seine Domäne eintritt, gemäß seinem
DiffServ-Wert. Wenn das Netzwerkelement 422 einen Verkehr
erfasst, der außerhalb
eines Profils liegt, und es keine lokalen Verkehrseinstellungen gibt,
die vorgenommen werden können,
propagiert es eine Anforderung an die Netzwerkelemente 421 und 412 zurück, um den
Verkehr, der das Netzwerkelement 422 erreicht, neu zu klassifizieren.
Dies kann ein Verringern der DS-Priorität einer Untermenge der Datenreihe
umfassen, die für
das Netzwerkelement 422 vorgesehen ist. Zum Beispiel propagiert
das Netzwerkelement 422 eine Anforderung an die Netzwerkelemente 421 und 422 zu rück, wenn
der DS-Bereich von Werten der Datenreihe {3, 4, 5} beträgt, wobei '5' die niedrigste Priorität ist, und
die aktuelle Priorität
der Datenreihe '3' ist, um die Priorität ausgewählter Mirkoflüsse von
der Priorität '3' auf '4' zu
verringern. In dem Falle, dass die Änderung durch das Netzwerkelement 421 und
nicht durch das Netzwerkelement 412 durchgeführt werden
kann, kann das Netzwerkelement 412 diese Anforderung an
das Netzwerkelement 411, das diese Anforderung unterbringen
kann, zurückpropagieren.
Wenn das Netzwerkelement 422 einen Mikrokommunikationsfluss
in einem Profil erfasst, dann ist das Verkehrs-QoS-Problem wirksam
gelöst.
Wenn nicht, dann propagiert das Netzwerkelement 422 eine
neue Anforderung zurück,
um die Priorität
von '4' auf '5' zu verringern. Das Netzwerkelement 412 kann
den Verkehr mit niedrigerer Priorität durch ein Netzwerkelement 413 führen, um
eine Überlastung
des Netzwerkelementes 422 bei einem Mikrokommunikationsfluss
abzumildern, wenn ein Zwischennetzwerk die DS-Priorität nicht
verringern kann.