[发明专利]随时间变化的通信矩阵的容量隧道的自适应带宽管理系统

说明书

本申请主题涉及一种容量隧道的自适应带宽管理系统，用来避免随时间变化的通信矩阵的阻塞和未充分利用。 

本申请主题涉及一种用来跟踪具有大量结点的网络中的容量隧道的方法。 

在通信系统中存在虚拟分配网络带宽的静态容量隧道。这些静态容量隧道可以是比如在以BBB为基础的网络许可控制(NAC)情况下的边界到边界预算(BBBs)或者还可以是在(G)MPLS环境中具有固定容量的隧道。容量隧道的大小确定迄今具有下列特征： 

-容量静态地根据通信供给来测量； 

-如果隧道的通信供给随时间发生变化，则必须为大小确定取最大值。 

依照这些特征，迄今的容量隧道大小确定方法也可以被称作静态带宽分配(SBA)。 

可变的通信供给的问题迄今利用静态带宽分配来解决，如果在不同的隧道中通信的忙时在时间上交错地出现，则这对应于过度供给(容量过度提供)。在文献中为了解决静态带宽分配问题经常涉及所谓的多时(Multi-Hour)设计(MHD)。但是在网络的多时设计时网络以固定的间隔被完全重新设计，这尤其还引起路由选择(路径方案)和负载平衡的改变。也即进行对网络的巨大干预。 

本申请主题所基于的问题在于，给出一种用于在通信网络中进行带宽管理的方法，在这种方法中既不必改变网络中的路由选择也不必改变负载平衡。 

此问题通过权利要求1的特征来解决。 

在本申请主题中(不同于在普通的多时设计中)必要的操作有利地被限制于隧道容量的改变，而不必改变网络中的配置。 

网络内部的结点的配置(路由选择、负载平衡)相对于多时刻设计不发生改变。优点由所需的重新配置的次数的减少得到，这些重新配置只涉及网络的管理隧道容量的边缘结点(在图中除了6之外的所有结点)。由此可以在网络中节省信令并使网络的状态稳定。 

本申请主题的有利的改进方案在从属权利要求中给出。 

本申请主题在下面作为实施例在理解所需的范围内借助图做进一步解释。其中： 

该图示出电信网络的原理图。 

在该图中所示出的电信网络是利用大量的网络结点1至12和把这些网络结点连接起来的连接线路(链路)形成的。在通信连接的过程中比如根据因特网协议传输的数据可以在网络结点之间传输，其中通信连接一般延伸通过大量的结点、比如2、12、11、6和7个结点。在电信网络中可设立容量隧道，这些容量隧道通过一个或者多个连接线路预留传输带宽。传输带宽的预留可以针对特殊的业务、比如针对具有实时要求的数据传输、诸如具有业务质量(QoS)要求的语音传输来实现。一个容量隧道占据连接线路的可设定的一小部分直到整个传输带宽/容量。 

电信网络通过它的拓扑和相应的链路带宽来给定。另外还给定一个通信矩阵。存在方法，用于把网络容量这样分配给虚拟隧道，以致所有边界到边界(b2b)集合的流具有近似相同的阻塞概率。参看：Menth Michael、Gehrsitz Sebastian和Milbrandt Jens的“有效的网络许可控制预算的公平分配(Fair Assignment of Efficient Network Admission Control Budgets)”第1121-1130页，2003年9月，柏林，德国。这种方法可以被称作“预算分配”(BA)。这样的方法也可以被扩展到故障安全性，参看：Michael Menth、Jens Milbrandt和Stefan Kopf的“弹性网络中网络许可控制预算的容量分配(Capacity Assignment for NAC Budgets in Resilient Networks)”第193-198页，2004年6月，维也纳，奥地利。此方法被应用于静态通信矩阵。但是如果通信随时间而改变，则必须针对容量分配采用包含各个b2b集合的时间最大值的通信矩阵。但是更好的是，使容量分配匹配于当前的通信矩阵，这在下面被称为“自适应带宽管理”(ABM)。 

使用用于测量或用于确定通信矩阵的方法，这可以比如通过记录对 BBB NAC实体的请求来实现。由此可以假设当前的通信矩阵已经给定。以作为网络的通信矩阵给定的并且以爱尔朗为单位测量的当前通信负载、通信组成(请求量的分布)和隧道大小为基础，可以计算各自的阻塞概率并且不必进行测量，这在技术上也是成问题的。 

识别ABM(自适应带宽管理)的两种选择： 

1、全部容量再分配(CCR) 

带宽分配算法被用来对所有隧道的容量重新进行计算和配置。对于全部容量再分配的触发来说，主要有两种可能性：