專利名稱：自動地重新調整用于限制通信網絡中的業務的接入控制極限的方法和裝置的制作方法
自動地重新調整用于限制通信網絡中的業務 的接入控制極限的方法和裝置
本發明涉及用于自動地重新調整用于限制以鏈路形成的通信網絡中的 業務的接入控制極限的方法和配置系統，其中該通信網絡具有實施接入限 制的控制實體。
在網絡領域中目前最重要的發展之一是用于傳輸實時業務、即語音、 視頻信息和音頻信息的數據網絡的進一步發展。為了使數據網絡具有實時 能力，必須提供保證所謂的業務質量特征、諸如傳輸持續時間、所謂的抖 動和分組丟失率的維持的機制。在有實時能力的網絡中必須防止出現允諾 的業務質量特征不再能夠得到保證的情況。傳統的數據網絡具有可能出現 過載情況的缺陷，過載情況可能導致長的分組傳輸時間或者甚至分組丟 失。因此在具有業務限制的有實時能力的數據網絡或者分組網絡(在通常 情況下基于IP分組的傳輸的傳統數據網絡、諸如因特網)中至少針對實時 業務進行處理，以便能夠為實時業務提供必需的業務質量。業務限制大多 基于在網絡邊緣處的接入控制，在接入控制的過程中要傳輸的業務被登記 并且按照可支配的帶寬被允許或者被拒絕。
一方面應該在接入控制裝置中保證符合業務的業務質量，另一方面網 絡運營商感興趣的是，傳輸盡可能多的業務，以便獲得盡可能高的收入。 因此在選擇極限時必須找到允許傳輸盡可能多的業務而不會由此損害業務 質量的折衷。
另外，運營商在數據網絡中還具有通過確定所謂的鏈路權重來優化業 務在其網絡中的傳輸或者分配的可能性。確定接入控制極限和鏈路權重在 較大的網絡中是相當大的花費。如果還必須能夠額外地在運營商側預先給 定參數以便比如履行經濟協議并且在業務條件改變時必須能夠跟蹤設置， 則運營商被迫面對具有相當大的花費和相當高的復雜性的配置。
本發明的任務是優化對通信網絡中的接入控制極限的跟蹤。
該任務通過獨立權利要求的主題來解決。
建議，自動地調整或者跟蹤用于限制以鏈路形成的通信網絡中的業務 的接入控制極限。下面出發點是，在該通信網絡中存在控制實體，借助該 控制實體能夠執行接入控制。為了自動地配置極限，在網絡中布置配置系 統。接入控制極限(用于接入控制的極限的一部分或者所有極限)的重新 調整通過事件來觸發。在通信網絡的配置系統中獲得網絡的業務矩陣和鏈 路權重。該業務矩陣和鏈路權重可以作為對重新調整的觸發的反應而被確 定并且隨后被獲得，或者定期地或者周期性地重新被確定并且提供給配置 系統。同樣可能的是，網絡參數由運營商輸入或者預先給定。例如運營商 可以配置新的業務矩陣并且該事件觸發重新調整。借助該業務矩陣進行鏈 路權重的重新計算，并且基于重新計算出來的鏈路權重確定新的接入控制 極限。這些極限分別被傳送給所屬的用于執行接入限制的控制實體。然 后，所傳送的極限針對接入控制借助于計算出來的極限被激活。激活可以 例如由配置系統借助于激活信息來進行。因此在改進方案的范圍內首先激 活極限，其中該改進方案隨著相應的可供預留支配的帶寬的降低而出現。 如果這些極限隨后得到保持，則將這一點用信號通知給配置系統，然后該 配置系統激活其它的極限。除了新確定的極限之外，新計算出來的鏈路權 重可以同樣被傳送給網絡的路由器并且在那里被激活用于在網絡內的路 由。
本發明允許自動計算和配置運行參數、諸如接入控制極限和鏈路權 重。運行參數的這種自動的計算配置使運營商避免外部的優化程序的使 用、參數在不同格式之間的轉換和參數的手動調整并且由此降低在分組網 絡中引入用于業務限制或者通信業務工程的接入控制的成本。此外，對參 數的自動跟蹤帶來以下優點，即網絡運營商在網絡控制中心不必擔心較小 的和較頻繁的故障。
用于觸發極限的重新調整的事件可以例如通過一個或者多個網絡元件 (鏈路或者節點)的故障或者網絡拓撲的改變、網絡參數(例如新的運營 商預先規定的范圍)的重新輸入或者在定期跟蹤的過程中被規定進行重新 計算的時刻的到達來給出。如果該事件是至少一個網絡元件的故障，則可 以規定，極限的重新計算在時間間隔到期之后才進行。其背景是，在目前 的網絡中經常發生短期故障，在這些短期故障的情況下，對極限的重新調整的時間標度的反應不是必需的。也可以在網絡的該故障之后該網絡被禁 止進行新業務，直到新的極限被確定并且針對接入控制被激活。替代地， 可以從開始就這樣確定極限，使得針對故障情況設置冗余的帶寬，以便干 擾或者故障不妨礙有秩序的運行。在這種情況下重新計算極限也是有意義 的，其中于是這樣進行重新計算，使得為了捕獲干擾情況又存在冗余的帶 寬。
按照本發明的配置系統被構造用于將新確定的接入控制極限傳送給控 制實體。此外，它可以適于激活控制實體中的所傳輸的極限。如果新確定 的鏈路權重應被傳送給路由器并且應在那里被激活，則該配置系統也可以 被構造用于該目的。
該配置系統可以集中式地或者分布式地實現。集中式的實現是例如在 網絡管理系統中的控制服務器上或者在業務控制裝置中。集中式的實現例 如是在路由器中或者在接入控制元件中；在最后一種情況下該配置系統在 與所屬的控制實體相同的硬件平臺上被實施。信息的交換于是通過內部接 口來實現。
下面在實施例的范圍內借助圖進一步闡述本發明。在此，將概念"預 算"用于通過確定接入控制極限而存在的用于傳輸業務的帶寬。
圖1示出按照本發明的具有輸入量和輸出量的配置系統。 圖2示出根據本發明方法對鏈路的故障的反應的圖示。 圖1示意性地示出一個按照本發明的配置系統。在此系統中布置有用 于下列功能的模塊
l.-新的鏈路權重的量度和計算的優化(鏈路量度優化)。 2:新的接入控制極限的計算(網絡接入控制預算計算)。
系統的輸入量在網絡側是鏈路的負載(linkload) 3、可支配的帶寬的利 用率或者在各個極限的情況下還可支配的帶寬(budget usage) 4、網絡的拓 撲(topology) 5和事件(events) 6、諸如可能導致重新計算極限的網絡故 障。在運營商側可以預先給定業務矩陣(lraffic matrix) 7。但是也可以設想 通過每隔一定時間進行自動測量來確定業務矩陣并且將該業務矩陣轉發給 配置系統。此外可以由運營商預先給定規則或者邊界條件(operator pohcies) 8，這些規則或邊界條件由經濟考慮所決定，例如確定的客戶的業務的優先選擇或者附加的優先次序排列。因此運營商可以配置例如鏈路故 障的數量的閾值，在鏈路故障的情況下還應該預防性地這樣計算預算，使
得在另外的故障的情況下繼續維持對被允許的預留的QoS允諾(QoS:業
務質量)或者允諾的業務質量。預算的任何預防性的減少都自然提高阻斷
頻率并由此減少網絡運營商的收入，而另一方面它提供防止違背QoS允諾
的安全性。
作為輸出量，配置系統提供優化的鏈路權重(optimized link metrics) 9 和接入控制NAC (NAC: network access control (網絡接入控制))的極限 (budgets with resilience (具有彈性的預算))10，這些輸出量可以這樣被確 定，使得針對網絡元件的故障提供用于捕獲故障的冗余帶寬。
為了極限或者預算的激活，可以采用另一個協議，以便實現一致的預 算匹配。首先在預算變化中只激活預算減少。 一旦所預留的預算分別在重 新預先給定的預算范圍內運動，接入控制實體(NACs)就通知配置系統 (例如網絡控制服務器NCS)。如果所有接入控制實體己針對所有改變的 預算用信號通知網絡控制服務器現在維持預算，則網絡控制服務器可以 提高剩余的(要提高的)預算。
在網絡運行期間，觀察鏈路利用率和預算利用率以及拓撲變化(故 障、重新啟動、網絡擴展)和其它的事件并且必要時計算新的預算或者,連 路成本量度。下面將進一步討論對故障的反應。對利用率測量數據的處理 是單獨的專利申請的主題。
圖2示意性地示出可支配的網絡容量(c叩acity) 11、可支配的預算 (budget) 12和預算的利用率(budget utilization) 13的進程。預算12是這 樣計算的，使得被允許的業務在網絡中的(任意)鏈路發生故障(failure) 14之后還可以以給定的業務質量允諾或者以允諾的業務質量來傳送。如果 現在實際出現這樣的故障14 (通過圖2中的箭頭來象征性表示)，則除了 在網絡中通過快速的錯誤識別和相應的快速的重新路由來重新建立可達性 之外必須不繼續執行操作。
不過為了在另外的^l路故障的情況下也能再次保證業務質量(QoS)的 保持，配置系統(NCS:網絡控制服務器)15還是將使預算與目前有效的 新的拓撲相匹配(網絡控制服務器反應)。圖2示出，在該匹配之后首先
比實際存在的預算更多的預算12可以被預留。在情況如此時，根據所涉及 的預算阻斷所有的新的預留請求。如果足夠的預留已經結束，則由于預留 的自然波動而在一些時間之后又離開這種短暫的或者暫時的狀態。從這個 時刻起，資源管理重新正常工作，并且如果新的預留適合分別涉及的預 算，則新的預留被允許。阻斷頻率、也就是說預留請求的平均拒絕率隨著 預算的減少自然比之前大一些，但是這是發生故障的網絡資源的缺少的自 然結果。
如果發生一次故障的鏈路重新運行，則預算可以相應地又被重新計算
并且新值可以在配置系統或者在NAC組件中重新被配置。
權利要求
1、用于自動地重新調整用于限制以鏈路形成的通信網絡中的業務的接入控制極限的方法，其中該通信網絡具有用于執行接入控制的控制實體，在該方法中，-通過事件來觸發接入控制極限的重新調整，-在該通信網絡的配置系統中獲得該網絡的業務矩陣，-由該配置系統借助于該業務矩陣來進行鏈路權重的重新計算，-基于重新計算出來的鏈路權重確定新的接入控制極限，-將所確定的極限分別傳送給所屬的用于執行接入限制的控制實體，并且-借助于該極限激活所傳送的接入控制極限。
2、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，重新計算出來的鏈路權重 被傳送給該網絡的路由器并且在那里被激活用于在該網絡內的路由。
3、 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，-通過一個或者多個網絡元件的故障，通過網絡參數的重新輸入或者通 過在定期跟蹤的過程中預先給定的時刻來給出所述事件。
4、 如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于， -所述事件是至少一個網絡元件的故障，并且-如果在時間間隔到期之后該故障仍然存在，則在該時間間隔到期之后 才進行極限的重新調整。
5、 如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于， -所述事件是至少一個網絡元件的故障，并且-新的業務不被允許，直到新的極限被確定并且針對接入控制被激活。
6、 如前述權利要求之一所述的方法，其特征在于，-首先進行新的極限的激活，這些新的極限導致可供支配的帶寬針對借 助于該極限所執行的接入控制的減少，-將這些極限的保持用信號通知給配置系統，并且 -接著激活其余的極限。
7、 用于執行如權利要求1至6之一所述的方法的配置系統，其特征在 于，該配置系統被構造用于將新確定的接入控制極限傳送給控制實體。
8、 如權利要求7所述的配置系統，其特征在于，該配置系統被構造用于激活接入控制極限。
9、 如權利要求7或8之一所述的配置系統，其特征在于，該配置系統 被構造用于將新確定的鏈路權重傳送給路由器。
10、 如權利要求9所述的配置系統，其特征在于，該配置系統被構造 用于激活新確定的鏈路權重。
11、 如權利要求7至10之一所述的配置系統，其特征在于，該配置系 統在控制服務器上、在網絡管理系統中、在業務控制裝置中、在路由器中 或者在接入控制元件中被實現。
全文摘要
本發明涉及用于自動地重新調整用于限制以鏈路形成的通信網絡中的業務的接入控制極限的方法和配置系統，其中該通信網絡具有用于執行接入限制的控制實體。接入控制極限的重新調整通過事件來觸發。在通信網絡的配置系統中獲得網絡的業務矩陣并由配置系統借助于該業務矩陣進行鏈路權重的重新計算。基于重新計算出來的鏈路權重確定新的接入控制極限。將所確定的極限分別傳送給所屬的用于執行接入限制的控制實體，并且針對接入控制借助于該極限激活所確定的極限。本發明允許自動跟蹤接入控制極限。
文檔編號H04L12/54GK101107816SQ200580040810
公開日2008年1月16日 申請日期2005年11月23日 優先權日2004年11月29日
發明者C·溫克勒, J·查辛斯基, K·施羅迪, U·沃特 申請人:諾基亞西門子通信有限責任兩合公司