DE102004052885A1

DE102004052885A1 - Bandbreitenkontrolleinrichtung

Info

Publication number: DE102004052885A1
Application number: DE102004052885A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr. Küchenhoff
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-11-02
Filing date: 2004-11-02
Publication date: 2006-05-04

Abstract

Die Erfindung soll eine zuverlässige und vollständige Übertragung von Daten für Dienste, insbesondere Echtzeit-Dienste von einem Dienstserver im Netz zu einem Endgerät beim Dienstnutzer ermöglichen. DOLLAR A Die Aufgabe wird durch die Einführung einer Bandbreitenkontrolleinrichtung gelöst, die über jede Teilstrecke eines Netzes hinsichtlich der aktuell benutzten Bandbreite Buch führt und auf dieser Grundlage entscheidet, ob ein neuer Wunsch nach einer bestimmten Bandbreite akzeptiert wird oder nicht.

Description

Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt
Die Erfindung soll eine zuverlässige und vollständige Übertragung von Daten für Echzeit-Dienste (z.B. Videoinhalts-Daten für Video-Dienste) von einem Dienstserver (z.B. Videoserver) im Netz zu einem Endgerät (z.B. Set Top Box, abgekürzt STB) beim Dienstnutzer ermöglichen.

Bisherige Lösung der genannten Aufgabe

Bisher ist es nur durch Bereitstellung von sehr viel Übertragungskapazität (Bandbreite) möglich, einem Dienstnutzer zu garantieren, dass Videoinhalte in Echtzeit vollständig zu der STB dieses Dienstnutzers übertragen werden. Diese Bandbreite muss auf dem ganzen Weg, den die Videopakete zwischen dem Videoserver und der STB zurücklegen, bereitgestellt werden. Im Extremfall (d.h. wenn der Netzbetreiber nahe an 100% liegende Garantien gegenüber dem Dienstnutzer abgeben möchte) muss für jeden Dienstnutzer immer die maximal nutzbare Übertragungskapazität (z.B. 2 Mbit/s) auf der gesamten Wegstrecke bereitgestellt werden. Dies ist eine in hohem Masse unökonomische Lösung.

Die Schwierigkeit eine Lösung dieses Problems bereitzustellen, rührt unter anderem daher, dass die Übertragungsnetzkomponenten zwischen der Teilnehmeranschlussleitung und dem Videoserver nicht in der Lage sind Aussagen und Entscheidungen über die Verfügbarkeit von Übertragungskapazitäten zu machen bzw. zu treffen.

Zwar könnten die Übertragungsnetzkomponenten mit den dazu notwendigen Funktionen ausgestattet werden Diese Funktionen wären Warteschlangen einschließlich einer Überwachung ihrer Länge sowie einer Signalisierungsfunktion, die anderen Netzkomponenten mitteilen kann, ob ausreichend Übertragungskapazitäten vorhanden sind oder nicht. Diese besondere Ausstattung erfordert jedoch hohe Investitionen, da u.a. viele sich im Feld befindlichen Komponenten (ATM Switch, DSLAMs, etc.) hochgerüstet werden müssten.

Lösung der Aufgabenstellung gemäß der Erfindung

Die Aufgabe wird durch die Einführung einer neuen „Bandbreitenkontrolle" gelöst, bei der die Übertragungskapazität des Netzes für Echtzeit-Dienste, wie z.B. Video-Dienste, netzzentral überwacht und kontrolliert wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Bandbreitenkontrolle anhand der Zeichnung, die eine Figur umfasst, näher erläutert, wobei das Ausführungsbeispiel insbesondere die Bandbreitenkontrolle für Video-Dienste näher erläutert.
In dem Ausführungsbeispiel wird, wie in der Figur dargestellt, davon ausgegangen, dass die gesamte Wegstrecke zwischen einem Videoserver und einer Set Top Box STB beim Dienstnutzer lediglich durch Layer 2 (ATM oder Ethernet) Netze führt. Dies ist im allgemeinen eine deutlich kostengünstigere Lösung als die Anbindung der Video Server über ein IP Netz. Um die Funktion der IP Netze hinsichtlich der Bandbreitenverwaltung auch in Layer 2 Netzen bereitstellen zu können, wird die oben erwähnte Bandbreitenkontrolle für Echzeit-Dienste eingeführt, wobei insbesondere Video-Dienste unter den Echtzeit-Diensten aufgrund der relativ hohen Anforderung an Übertragungskapazität besonders kritisch sind.
Der gesamte Weg zwischen dem Video Server und der STB kann unterteilt werden in Teilstrecken (Streckenabschnitte 1 bis 4 in der Figur), die durch ATM bzw. Ethernet Übertragungskomponenten („Switches" oder „Cross Connects") miteinander ver bunden sind. Jede dieser Teilstrecken (Links) verfügt vor dem Beginn der Belegung durch Echtzeit-Dienste mithilfe der erfindungsgemäßen Bandbreitenkontrolle über eine definierte Übertragungskapazität. Diese kann z.B, auf Grund der zugrunden liegenden Layer 1 Charakteristika festliegen (Ethernet 1 Gigabit/s oder 1 STM4 mit 625 Mbit/s) oder auch durch logische Konfiguration festgelegt worden sein (ATM PVC oder Ethernet VLAN mit z.B. 500 Mbit/s). Insbesondere bei der genannten Festlegung der Übertragungskapazität durch logische Konfiguration kann für die Überwachung von Echtzeitdiensten (einschließlich Video-Diensten) eine eigene Übertragungskapazität festgelegt werden, die logisch von der Bandbreite für andere Dienste (z.B. best effort Diensten wie Internet surfing) getrennt ist.
Über jedes Teilstück der Wegstrecke wird in der Bandbreitenkontrolle Buch geführt: Erfasst wird sekundenaktuell (Echtzeit!) die aktuell benutzte Bandbreite bzw. die aktuell noch verfügbare Bandbreite auf diesem Teilstück.
Eine Video Applikation („Video Middleware") oder ein Videoserver teilt der Bandbreitenkontrolle Wünsche für neue Bandbreite mit (Schnittstelle 5 in der Figur). Die Bandbreitenkontrolle entscheidet dann, ob auf den benötigten Teilstücken noch ausreichend Bandbreite vorhanden ist oder nicht. Nur wenn ausreichend Bandbreite vorhanden ist, fängt der Videoserver an, den Film an den Dienstnutzer zu übertragen. Andernfalls erhält die Video Applikation eine negative Antwort, die diese an den Dienstnutzer weiterleiten kann, und der Film wird nicht übertragen.
Nach dem Ende der Videoübertragung wird die Bandbreitenkontrolle informiert, dass der Film zu Ende ist und somit die Übertragung abgeschlossen ist, die Bandbreitenkontrolle markiert nun die Übertragungskapazität wieder als „frei".
Die Bandbreitenkontrolle weist des Weiteren eine Schnittstelle auf, über die der Netzbetreiber eine ständig aktuelle Übersicht über die in seinem Netz benützten Transportressourcen erhalten kann.
Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung

• Dem Dienstnutzer wird die angeforderte bzw. benötigte Bandbreite während der gesamten Dauer der Nutzung des Videodienstes (während der Dauer des Films) garantiert.
• Die gesamte Strecke, welche die Videopakete zurücklegen müssen, wird von der Bandbreitenkontrolle kontrolliert und damit wird auf allen Streckenabschnitten sichergestellt, dass ausreichend Bandbreite vorhanden ist. Nur wenn auf allen Streckenabschnitten ausreichend Bandbreite vorhanden ist, wird der Video übertragen. Damit ist garantiert, dass weder einzelne Pakete verloren gehen und dass der Video wirklich in Echtzeit übertragen wird.
• Der Netzbetreiber hat eine ständig aktuelle Übersicht über die in seinem benützten Transportressourcen. Diese Informationen können dem Netzbetreiber wichtige Informationen und Anhaltspunkte für die Dimensionierung bzw. den Weiterausbau des Netzes liefern.

Claims

Bandbreitenkontrolleinrichtung, die a) über jede Teilstrecke eines Netzes hinsichtlich der aktuell benutzten Bandbreite bzw. der noch verfügbaren Bandbreite Buch führt, b) von einer Applikation bzw. einem Dienst-Server eine Anforderung nach einer bestimmten Bandbreite empfängt, c) bewertet, ob auf den zur Erfüllung der Anforderung benötigen Teilstrecken gemäß der genannten Buchführung ausreichend Bandbreite zur Verfügung steht, d) die Anforderung akzeptiert und ihre genannte Buchführung entsprechend aktualisiert, wenn gemäß der genannten Bewertung ausreichend Bandbreite zur Verfügung steht.
Bandbreitenkontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ihre genannte Buchführung ebenfalls entsprechend aktualisiert, wenn sie von einer Applikation bzw. einem Dienst-Server die Nachricht empfängt, dass die für eine der akzeptierten Anforderungen reservierte Bandbreite nicht mehr benötigt wird.
Bandbreitenkontrolleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bandbreitenkontrolleinrichtung die Übertragungskapazität der Teilstrecken des Netzes auf Grund der dem Netz zugrunden liegenden Layer 1 Charakteristika festliegt oder auch durch logische Konfiguration festgelegt ist.
Bandbreitenkontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Schnittstelle aufweist, über die der Netz betreiber eine ständig aktuelle Übersicht über die in seinem Netz benützten Transportressourcen erhalten kann.
Bandbreitenkontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Netz um ein Layer 2 Netz handelt.
Bandbreitenkontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Bandbreite für Echzeit-Dienste kontrolliert.