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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung heterogener Datenflüsse in der
Form des Protocol-Data-Unit(PDU)-Formats
zwischen Benutzer-Kommunikationsendgeräten, die einer Aggregation
heterogener Netze angehören,
und einem oder mehreren verschiedenen Dienste anbietenden Kommunikationsnetzen
im Wege über
mehrere verschiedene drahtlose Transportkanäle, die durch verschiedene
Kommunikationssysteme bereitgestellt werden, wobei in einem im Übergang
zwischen der Aggregation der heterogenen Netze und der einen Seite
der Transportkanäle
enthaltenen Diensteintegrator ("Service-Integrator") der nach außen bestimmte
Kommunikationsverkehr prozessiert wird und die verschiedenen Dienste
für die
Benutzer-Endgeräte
zur Verfügung
gestellt werden und in einem Übergang
zwischen den Kommunikationsfestnetzen und der anderen Seite der
drahtlosen Transportkanäle
ein über
die drahtlosen Transportkanäle übergreifender
Diensteanbieter ("Service-Provider") sowohl für den Zugang
zu den Dienste anbietenden Kommunikationsnetzen als auch in umgekehrter
Richtung für
die Weiterleitung der in den Dienste anbietenden Kommunikationsnetzen
erzeugten, für
die Aggregation heterogener Netze bestimmten Datenflüsse sorgt,
wobei möglichst
mehrere PDU-Flüsse über den
gleichen Transportkanal ausgeführt
werden und wobei das faire Aufteilen der Ressourcen des Transportkanals
bezüglich
der QoS-Anforderungen der verschiedenen über ihn geführten PDU-Flüsse durch
mehrere Scheduler- und Warteschlangeninstanzen ausgeführt wird.
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Der
Ausdruck "Aggregation
heterogener Netze" weist
auf jedes System hin, das aus mehreren heterogenen Netzen zusammengesetzt
ist, entweder Kernnetze oder Zugangsnetze (z. B. Ethernet LAN, IEEE
802.11 W-LAN, GSM- oder UMTS-Funkzugangsnetz, ATM-Kernnetz), deren
nach außen
bestimmter Verkehr durch eine zentralisierte Entität, den so
bezeichneten Diensteintegrator, auch "Service-Integrator" genannt, prozessiert werden kann, der
mit den verschiedenen Kommunikationssystemen über eine oder mehrere Schnittstellen
verbunden ist.
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Eine "Aggregation heterogener
Netze" kann unbewegt,
also feststehend sein, wenn sie beispielsweise in den Einrichtungen
einer Gesellschaft angebracht ist, oder aber beweglich sein, wenn
sie z. B. innerhalb eines Flugzeugs, Schiffes oder eines Zuges installiert
ist. Dieses Konzept der mobilen "Aggregation
heterogener Netze" wird
als "kollektiv mobiles heterogenes
Netz (Collectively Mobile Heterogeneous Network; CMHN) bezeichnet
und ist als solches aus
DE
102 08 689 C2 bekannt.
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Innerhalb
jedes Netzes einer Aggregation heterogener Netze werden verschiedene
Datenflüsse
oder Protocol-Data-Unit(PDU)-Flüsse erzeugt
und sollten über
mehrere Transportkanäle,
die durch verschiedene Kommunikationssysteme bereitgestellt werden,
zu einer festen Bodenstation transportiert werden, die als Diensteanbieter,
auch "Service-Provider" genannt, bezeichnet
wird. Die Diensteanbieter-Entität
soll für
einen Zugang zu den öffentlichen Netzen,
zu anderen Diensteanbietern (Services-Providers) und zu anderen
Aggregationen heterogener Netze sorgen. Natürlich sollte die Übertragung
in der umgekehrten Richtung auch möglich gemacht werden, wenn
auf Seiten der Diensteanbieter PDU-Flüsse erzeugt werden, die für die Aggregation
heterogener Netze bestimmt sind, die mit der entfernten mobilen
oder unbewegten Entität
verbunden sind.
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1 zeigt
in Blockschaltbildform eine aus
DE 102 08 689 C2 und aus dem Aufsatz von
A. Jahn, S. Waldenmaier: "Kommunikation
für Flugzeug-Passagiere" in Funkschau, Heft
14/2003, Seiten 14–17, im
wesentlichen bekannte Netzarchitektur, mit der eine Aggregation
AN heterogener Netzwerke mit unterschiedlichen Kommunikationsstandards
und Diensten von dort vorhandenen Benutzer-Endgeräten BE1
bis BE6 mittels einer einen Diensteintegrator SI enthaltenden Übergangseinrichtung über verschiedene
Transportkanäle
TC1, TC2 und TC3 an verschiedene terrestrische und öffentliche
Netze eines öffentlichen
Netzbereichs ÖNB
und Heim-Netzbereichs HNB angebunden wird. Die zuletzt erwähnten Netze
sind in dem in
1 darge stellten Fall das Internet
mit dem Internet-Protokoll IP, das öffentliche leitungsgebundene
Telefonnetz PSTN und ein Heim-Netz
HN. Zu den heterogenen Netzen gehören im dargestellten Fall ein
IP-LAN, ein Bluetooth-Netz BT mit Access-Point, ein W-LAN-Netz WLAN
mit Access-Point und GSM und UMTS mit Basisstation BS (Node B).
Der Diensteintegrator SI, der auch mit lokalem Content LC versorgt
werden kann, ist über eine
erste Schnittstelle IF1 mit der Aggregation der heterogenen Netze
und über
eine zweite Schnittstelle IF2 mit mehreren Endgeräten T1,
T2, T3 für
die verschiedenen Transportkanäle
TC1, TC2 und TC3 verbunden. Auf der anderen Seite des Transportbereichs
TD mit den verschiedenen Transportkanalstrecken sind Gateways GW1
und GW2 vorgesehen, die über
eine Schnittstelle IF3 mit einem Diensteanbieter SP ("Service-Provider") verbunden sind.
Dieser Diensteanbieter SP ist dann mittels einer zweiten Schnittstelle
IF4 mit den verschiedenen terrestrischen und öffentlichen Netzen PSTN, IP
und HN verbunden.
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Wenn
Daten von einer entfernten Entität
zu einer festen Bodenstation übertragen
werden müssen,
wird derzeit eine sehr begrenzte Anzahl von Kommunikationssystemen
verwendet. Beispielsweise können
in Flugzeugen ein oder mehrere ISDN-artige Kanäle verwaltet werden, um die
Kommunikation zwischen Passagieren und dem Boden zu ermöglichen.
Nichtsdestoweniger werden diese ISDN-Verbindungen, z. B. bei Inmarsat
GAN (The Inmarsat GAN solution, http://www.satcom-solutions.com/main/productpages/inmarsatgan.asp)
mit 64 kbit/s in der Vorwärts- und Rückwärtsverbindung, benutzt,
um den ganzen an Bord erzeugten Verkehr zu übertragen, was auch immer für eine Art
von Anwendungsausführung
an Bord gerade stattfinden möge.
Wenn verschiedene Anwendungen an Bord laufen, und damit verschiedene
Verkehrsflüsse
mit verschiedenem Verkehrsprofil (Dauer, Spitzen- und Durchschnittsbitraten)
und QoS(Quality of Service)-Anforderungen dementsprechend erzeugt
werden, teilt eine Vorrichtung die verfügbaren Ressourcen, die durch
den Transportkanal zwischen der entfernten Entität und der festen Bodenstation
bereitgestellt werden, zwischen den verschiedenen Anwendungen auf.
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Die
begrenzte Anzahl von Kommunikationssystemen und Transportkanälen, die
zum Übertragen von
Daten zwischen der entfernten Entität und dem Boden verwaltet werden,
erzeugen zusammen mit dem Nicht-QoS-unterrichteten Management dieser Ressourcen
eine Ressourcenverschwendung, eine Verminderung der Leistungsfähigkeit
und zu hohe Kosten. Wenn z. B. ein ISDN-artiges Satellitenfunk-Terminal
(z. B. Inmarsat GAN) in einem Flugzeug verfügbar ist und für einen
64 kbit/s-Anschluss in der Vorwärts-
und Rückwärtsverbindung
sorgt und wenn genug Sprachanrufe gleichzeitig aktiv sind, um genug
Kommunikationsverkehr zu erzeugen, um den verfügbaren Satellitenfunk-Transportkanal
vollständig
aufzufüllen,
werden die angebotenen Ressourcen optimal genutzt. In diesem Fall
könnten
sogar einige neue eingehende Anrufe abgewiesen werden, wenn gleichzeitig
zu viele Anrufe im Hinblick auf die verfügbaren Übertragungsressourcen zwischen
dem Boden und dem Flugzeug aktiv sind. Wenn andererseits nur ein
Sprachanruf oder schlechter noch eine Web-Browsing-Session aktiv
ist, dann werden die durch den ISDN-artigen Transportkanal angebotenen Ressourcen
allerdings verschwendet.
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Aus
der Druckschrift A. Jahn und M. Holzbock: "Evolution of Aeronautical Communications
for Personal and Multimedia Services", IEEE Communications Magazine, Juli
2003, Seiten 36–42
ist bereits ein Verfahren zur Übertragung
heterogener Datenflüsse
in der Form des PDU-Formats zwischen Benutzer-Kommunikationsendgeräten, die
einer Aggregation heterogener Netze angehören, und einem oder mehreren
verschiedenen Dienste anbietenden Kommunikationsnetzen im Wege über mehrere
verschiedene drahtlose Transportkanäle bekannt, die durch verschiedene
Kommunikationssysteme bereitgestellt werden. In einem im Übergang
zwischen der Aggregation der heterogenen Netze und der einen Seite
der Transportkanäle
enthaltenen Diensteintegrator wird der nach außen bestimmte Kommunikationsverkehr
prozessiert und werden die verschiedenen Dienste für die Benutzer-Endgeräte zur Verfügung gestellt.
In einem Übergang
zwischen den Kommunikationsfestnetzen und der anderen Seite der drahtlosen
Transportkanäle
sorgt ein über
die drahtlosen Transportkanäle übergreifender
Diensteanbieter sowohl für
den Zugang zu den Dienste anbietenden Kommunikationsnetzen als auch
in umgekehrter Richtung für
die Weiterleitung der in den Dienste anbietenden Kommunikationsnetzen
erzeugten, für
die Aggregation heterogener Netze bestimmten Datenflüsse, wobei
möglichst
mehrere PDU-Flüsse über den
gleichen Transportkanal ausgeführt
werden und wobei das faire Aufteilen der Ressourcen des Transportkanals
bezüglich
der QoS-Anforderungen der verschiedenen über ihn geführten PDU-Flüsse durch mehrere
Scheduler- und Warteschlangeninstanzen ausgeführt wird.
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Aus
DE 602 04 645 T2 ist
es im Zusammenhang mit einem Verfahren zur Ressourcenverwaltung in
heterogenen dienstqualitätsbasierten
Paketnetzwerken bekannt, unter Verwendung einer Verbindungszugangskontroll-Komponente
eingehende Verkehrsflüsse
zu klassifizieren, um neue Anforderungen und ihre Merkmale zu erkennen,
eine Verbindungskontrolle zur Akzeptanz neuer Anforderungen anhand
benötigter
und verfügbarer
Ressourcen sowie der Merkmale des Verkehrsflusses durchzuführen, einen
geeigneten Transportkanal anhand der QoS-Anforderungen und QoS-Fähigkeiten
der Übertragungsressourcen
auszuwählen
und die Verkehrsflüsse über den
ausgewählten
Transportkanal weiterzuleiten.
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Aus
US 2002/0003776 A1 ist
die Verwendung einer Scheduling-Entität in einer
terrestrischen Verbindungsstation bekannt, die zwischen einem terrestrischen
ATM-Netz und einem Satelliten-ATM-Netz vermittelt. Es können hier
auch mehrere Scheduler in Reihe verwendet werden.
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Aus
EP 1 280 364 A1 ist
es bekannt, dass bei einem Verfahren zum Zuweisen von Ressourcen
für eine
Kommunikationsverbindung in einem Kommunikationssystem die Eingangsgrößen einer
Scheduling-Entität
die verschiedenen, entsprechend ihren QoS-Anforderungen klassifizierten
PDU-Flüsse
und die Ausgangsgrößen ein
gemultiplexter Strom verschiedener PDUs sind.
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Aus
US 6 353 779 B1 ist
für das
Management von Telekommunikationsverbindungen zum Boden an Bord
eines Flugzeugs eine Nutzung von Datenbanken bekannt, die Informationen
zur Entscheidung über
die Akzeptanz einer Verbindungsanforderung enthält.
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Aus
US 6 738 363 B1 ist
die Verwendung von Satellitenfunk-Übertragungskanälen innerhalb
eines Funkkommunikationsnetzes bekannt, wobei auch mehrere Satellitenfunksysteme
verwendet werden können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit
dem die vom Diensteintegrator oder Diensteanbieter empfangenen heterogenen
PDU-Flüsse
prozessiert und dabei über
die verschiedenen Transportkanäle
entsprechend erstens ihren eigenen Verkehrsprofilen und QoS-Anforderungen
und zweitens der verfügbaren
Kapazität und
QoS-Fähigkeiten
der verschiedenen Transportkanäle
(Übertragungsmode, Übertragungsverzögerung,
verfügbarer
Datendurchsatz, usw.) übertragen werden.
Es soll eine QoS-unterrichtete Verkehrs- und Ressourcenverwaltung
im Diensteintegrator und im Diensteanbieter implementiert werden
können,
welche die QoS-unterrichtete Übertragung über verschiedene
Kommunikationssysteme der heterogenen PDU-Flüsse mit verschiedenen Verkehrsprofilen und
QoS-Anforderungen zwischen zwei Entitäten ausführen kann, von denen eine fest
am Boden ist und Zugang zu den öffentlichen
Netzen verschafft und die andere als eine entfernte Entität an eine
Aggregation von heterogenen Netzen angeschlossen ist. Dies bedeutet,
dass das zu schaffende Management zum einen mehrere Kommunikationssysteme, die
mehrere Transportkanäle
mit verschiedenen Übertragungsmodi,
Kapazitäten
und QoS-Fähigkeiten
bereitstellen, und zum anderen mehrere heterogene PDU-Flüsse verwaltet,
und dass es den kostengünstigsten
Gebrauch der Kommunikationssysteme macht, um den heterogenen Datenflüssen QoS
und Ressourcen bereitzustellen. Das durch die Erfindung zu schaffende
Management-Konzept soll dabei auch ohne Schwierigkeit auf den Fall
einer entfernten Entität
erweitert werden, die mit mehreren festen Bodenstationen kommuniziert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, die sich auf ein Verfahren der eingangs genannten Art
bezieht, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass im Rahmen einer im
Diensteintegrator und im Diensteanbieter implementierten "QoS(Quality of Service)-unterrichteten
Verkehrs- und Ressourcen-Manager"-Entität
- a) die eingehenden PDUs in einzelne Verkehrsflüsse klassifiziert
werden, indem die verschiedenen auf den PDUs liegenden Protokollestapel analysiert
werden, um sie einer schon laufenden Anwendung und daher einem gegebenen
Verkehrsprofil und gegebenen QoS-Anforderungen zuzuordnen oder um
sowohl neue PDU-Flüsse oder
neue Verbindungsaufbauanfragen als auch ihre Merkmale zu erkennen,
- b) im Fall eines neuen eingehenden PDU-Flusses ein Verbindungszugang-Kontroll(CAC)-Algorithmus
gestartet wird, der die Akzeptanz des neuen eingehenden PDU-Flusses
entsprechend den von allen bereits akzeptierten PDU-Flüssen benötigten Ressourcen,
den Merkmalen des neuen eingehenden PDU-Flusses und der über alle Kommunikationssysteme
verfügbaren
Ressourcen ermittelt,
- c) jeder für
eine Übertragung über einen
oder mehrere Transportkanäle
akzeptierte PDU-Fluss zu der relevanten Kommunikationssystem-Schnittstelle
entsprechend der Entscheidung des Verbindungszugang-Kontroll(CAC)-Algorithmus
weitergeleitet wird, wobei ein gegebener Transportkanal durch den
Verbindungszugang-Kontroll-Algorithmus für die Übertragung der PDU-Flüsse ausgewählt wird,
wenn die Übertragungsparameter,
die verfügbaren
Ressourcen und die QoS-Fähigkeiten über diesen
Transportkanal zu den QoS-Anforderungen und zum Verkehrsprofil des
PDU-Flusses passen, wobei dann, wenn keiner der Transportkanäle genug
Ressourcen zum Übertragen
des neuen PDU-Flusses bereitstellt, bei der Verbindungszugang-Kontrolle entschieden
wird, mehrere Kommunikationssysteme und mehrere Transportkanäle zu verwenden,
um die PDU-Flüsse
zu übertragen,
und
- d) sowohl die Scheduling-Algorithmen als auch die Warteschlangenvorgehensweisen
dynamisch entsprechend dem Bereich der QoS-Anforderungen der ausgeführten PDU-Flüsse gewählt werden.
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In
vorteilhafter Weise wird jedem Transportkanal, dessen Ressourcen
auf mehrere PDU-Flüsse aufgeteilt
werden, eine Scheduling-Entität
zugeordnet. Die Eingangsgrößen der
Scheduling-Entität sind die
verschiedenen, entsprechend ihren QoS-Anforderungen klassifizierten
PDU-Flüsse
und die Ausgangsgrößen ein
gemultiplexter Strom verschiedener PDUs, der zu einer spezifischen
Kommunikationsschnittstelle gesendet wird. Diese Kommunikationsschnittstelle übernimmt
zweckmäßig die
Verwaltung der Signalisierung und die Datenformatierung für die Übertragung über einen
Transportkanal des ausgewählten
Kommunikationssystem.
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Der
Hauptgedanke der vorliegenden Erfindung ist aus der folgenden Problemstellung
abgeleitet:
Wie sind heterogene Datenflüsse, in der Form des Protocol-Data-Unit(PDU)-Formats, Übertragungsprotokolle,
Verkehrsprofile und Quality-of-Service(QoS)-Anforderungen zwischen
einer entfernten, sich bewegenden oder unbewegten Entität und einer festen
Bodenstation, die Anschlussmöglichkeit
an das öffentliche
Telefonnetz vorsieht, zu übertragen, wobei
davon ausgegangen wird, dass mehrere Kommunikationssysteme verfügbar sind,
die verschiedene Transportkanäle
mit verschiedenen Kapazitäten und
QoS-Fähigkeiten
für Datenübertragungen
zwischen der entfernten Entität
und der festen Bodenstation vorsehen? Diese Problemstellung erhebt
sich beispielsweise beim Konstruieren eines Systems, das zum Übertragen
eines großen,
durch Nutzer in einem Verkehrsflugzeug erzeugten Datensatzes (GSM,
Bluetooth, IP) zum Boden vermittels verschiedener Satellitenfunksysteme
fähig ist.
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Der
Kern der vorliegenden Erfindung ist daher die Beschreibung eines
Verfahrens bzw. eines Systems, das fähig ist, über verschiedene Transportkanäle, von
denen jeder verfügbare
Transportkanal spezifische QoS-Mechanismen unterstützt, eine
gegebene Übertragungskapazität hat, ein
gegebenes PDU-Verlustverhältnis
erzeugt und einen spezifischen finanziellen Aufwand hat, die Übertragung
von Datenflüssen
mit verschiedenen Verkehrsprofilen und verschiedenen QoS-Anforderungen
einer oder mehrerer Aggregationen von heterogenen Netzen optimal
zu verwalten. Dieses Verfahren bzw. System wird hier "QoS-unterrichteter
Verkehrs- und Ressourcen-Manager" genannt.
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Somit
soll gemäß der vorliegenden
Erfindung ein "QoS-unterrichteter
Verkehrs- und Ressourcen-Manager" im
Diensteintegrator in der entfernten Entität vorhanden sein. Seine Aufgabe
besteht darin, die Kapazitäten
und QoS-Mechanismen, die durch die verschiedenen Transportkanäle angeboten
werden, optimal zu nutzen, um multiple Datenflüsse von der entfernten Entität bis zur
festen Bodenstation zu übertragen.
Darüber
hinaus soll gemäß der Erfindung
dieser "QoS-unterrichtete
Verkehrs- und Ressourcen-Manager" auch
für den
Empfang und die Weiterleitung der Datenflüsse verantwortlich sein, die von
der festen Bodenstation ausgesendet werden und für die mehreren verschiedenen
Netze bestimmt sind, die in der entfernten Entität an den Diensteintegrator
angeschlossen sind. Im Diensteanbieter der festen Bodenstation soll
nach der vorliegenden Erfindung auch ein "QoS-unterrichteter Verkehrs- und Ressourcen-Manager" implementiert sein,
um die gleichen Aufgaben in der entgegengesetzten Richtung auszuführen.
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Die
betrachtete Art der PDUs wird hier nicht definiert; sie könnten IP-Datagramme,
ATM-Zellen, MPEG-TS-Rahmen, eine Mischung davon oder irgend etwas
sonst sein. Jeder PDU-Fluss ist durch eine definierte Anwendung
erzeugt worden und hat daher ein definiertes Verkehrsprofil und
definierte QoS-Anforderungen (maximale Übertragungsverzögerung,
maximales PDU-Verlustverhältnis,
usw.). Jeder PDU-Art könnte
ein gegebenes Kommunikationsprotokoll zugeordnet werden, vorausgesetzt,
dass angenommen wird, dass das System fähig ist, einen großen Satz
Kommunikationsprotokolle zu unterstützen und zu verwalten.
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Vorteilhafte
Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung bestehen insbesondere bei Satellitenfunkkommunikationen,
bei der Flugzeugkommunikation zum Boden und bei der QoS-unterrichteten
Datenübertragung.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Verfahrens nach der vorliegenden
Erfindung sind in sich auf den Patentanspruch 1 unmittelbar oder
mittelbar rückbeziehenden
Unteransprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung wird nachfolgend im Einzelnen anhand von Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1 in
Blockschaltbildform die Gesamtdarstellung eines bekannten Systems
zur Übertragung heterogener
Datenflüsse,
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2 in
Blockschaltbildform eine Darstellung eines Systems zur Durchführung des
durch die Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens und der Hauptfunktionsentitäten des "QoS"-unterrichteten Verkehrs- und Ressourcen-Managers",
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3 in
Blockschaltbildform eine Darstellung der QoS-Hauptfunktionen im
Diensteintegrator und Diensteanbieter eines über Satellitenfunkstrecken
arbeitenden Kommunikationssystems für Flugzeug-Passagiere, und
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4 ebenfalls
in Blockschaltbildform die Funktionsarchitektur eines erfindungsgemäß arbeitenden "QoS-unterrichteten
Verkehrs- und Ressourcen-Managers" im Diensteintegrator
und Diensteanbieter für
die QoS-Unterstützung
und die Bandbreitenverwaltung.
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Zunächst sollen
anhand von 2 das durch die Erfindung vorgeschlagene
Verfahren bzw. ein System zur Durchführung dieses Verfahrens und
die Hauptfunktionsentitäten
des "QoS"-unterrichteten Verkehrs-
und Ressourcen-Managers" VRM
erläutert werden.
Die von einem Diensteintegrator ("Service-Integrator") SI und einem Diensteanbieter ("Service-Provider") SP empfangenen
heterogenen PDU-Flüsse
aus den Netzen N1, N2, ..., NM der Aggregation AN heterogener Netze
bzw. aus dem öffentlichen
Fernmeldefestnetz PSTN, dem mit dem Internet-Protokoll IP arbeitenden Internet und
dem Heim-Netz HN sollen prozessiert und über die verschiedenen Transportkanäle TC entsprechend
erstens ihren eigenen Verkehrsprofilen und QoS-Anforderungen und
zweitens der verfügbaren
Kapazität und
QoS-Fähigkeiten
der verschiedenen Transportkanäle
TC (Übertragungsmode, Übertragungsverzögerung,
verfügbarer
Durchsatz, usw.) übertragen werden.
Diese Aufgaben werden von der "QoS-unterrichteten Verkehrs-
und Ressourcen-Manager"-Entität VRM im
Diensteintegrator SI und im Diensteanbieter SP implementiert. Diese
Manager-Entität
VRM führt
die QoS-unterrichtete Übertragung über verschiedene
Kommunikationssysteme KS1, KS2, ..., KSN der heterogenen PDU-Flüsse mit verschiedenen
Verkehrsprofilen und QoS-Anforderungen zwischen zwei Entitäten aus,
von denen eine fest am Boden ist und Zugang zu den öffentlichen Netzen
verschafft und die andere als eine entfernte Entität an die
Aggregation AN von heterogenen Netzen angeschlossen ist. Die Manager-Entität VRM verwaltet
zum einen mehrere Kommunikationssysteme KS1, KS2, ..., KSN, die
mehrere Transportkanäle TC
mit verschiedenen Übertragungsmodi,
Kapazitäten
und QoS-Fähigkeiten
bereitstellen, und zum anderen mehrere heterogene PDU-Flüsse. Sie
sorgt demnach für
den kostengünstigsten
Gebrauch der Kommunikationssysteme KS1, KS2, ..., KSN, um den heterogenen
PDU-Flüssen
QoS und Ressourcen bereitzustellen.
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Die
eingehenden PDUs werden in einzelne Verkehrsflüsse klassifiziert. Dies wird
durch einen Eingangsverkehr-Klassifizierer (Incoming Traffic Classifier)
ITC ausgeführt,
der dazu in der Lage ist, die verschiedenen auf den PDUs liegenden
Protokollestapel zu analysieren, um sie einer schon laufenden Anwendung
und daher einem gegebenen Verkehrsprofil und gegebenen QoS-Anforderungen
zuzuordnen oder um sowohl neue PDU-Flüsse oder neue Verbindungsaufbauanfragen
als auch ihre Merkmale zu erkennen.
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Geht
ein neuer PDU-Fluss ein, so wird ein Verbindungszugang-Kontroll(CAC; Connection
Admission Control)-Algorithmus gestartet. Er ermittelt die Akzeptanz
des neuen, eingehenden PDU-Flusses entsprechend den von allen bereits
akzeptierten PDU-Flüssen
benötigten
Ressourcen, den Merkmalen des neuen eingehenden PDU-Flusses und
der über
alle Kommunikationssysteme KS1, KS2, ..., KSN verfügbaren Ressourcen.
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Dann
wird jeder für
eine Übertragung über einen
oder mehrere Transportkanäle
TC akzeptierte PDU-Fluss zu der relevanten Kommunikationssystem-Schnittstelle
IF2, IF3 entsprechend der Entscheidung des Verbindungszugang-Kontroll(CAC)-Algorithmus
weitergeleitet. Ein gegebener Transportkanal TC ist durch den Verbindungszugang-Kontrollierer
CAC für
die Übertragung
der PDU-Flüsse
ausgewählt
worden, wenn die Übertragungsparameter,
die verfügbaren
Ressourcen und die QoS-Fähigkeiten über diesen
Transportkanal TC zu den QoS-Anforderungen und zum Verkehrsprofil des
PDU-Flusses passen. Wenn keiner der Transportkanäle TC genug Ressourcen zum Übertragen des
neuen PDU-Flusses bereitstellt, könnte der Verbindungszugang-Kontrollierer
CAC sogar entscheiden, mehrere Kommunikationssysteme KS1, KS2, ...,
KSN und mehrere Transportkanäle
TC zu verwenden, um die PDU-Flüsse
zu übertragen.
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Möglichst
mehrere PDU-Flüsse
sollten über den
gleichen Transportkanal TC ausgeführt werden. Das faire Aufteilen
der Ressourcen des Transportkanals TC bezüglich der QoS-Anforderungen
der verschiedenen über
ihn geführten
PDU-Flüsse
wird durch mehrere Scheduler- und Warteschlangeninstanzen ausgeführt. Eine
Scheduling-Entität
SC ist in zweckmäßiger Weise
jedem Transportkanal TC zugeordnet, dessen Ressourcen auf mehrere PDU-Flüsse aufgeteilt
werden. Sowohl die Scheduling-Algorithmen als auch die Warteschlangenvorgehensweisen
werden dynamisch entsprechend dem Bereich der QoS-Anforderungen
der ausgeführten PDU-Flüsse gewählt. Die
Eingangsgrößen der
Scheduling-Entität
SC sind die verschiedenen entsprechend ihren QoS-Anforderungen klassifizierten PDU-Flüsse. Die
Ausgangsgrößen der
Scheduling-Entität
SC ist ein gemultiplexter Strom verschiedener PDUs, der zu einer
spezifischen Kommunikationsschnittstelle IF2 gesendet wird. Diese
Schnittstelle IF2 übernimmt
die Verwaltung der Signalisierung und die Datenformatierung für die Übertragung über einen
Transportkanal TC des ausgewählten
Kommunikationssystems KS1, KS2, ..., KSN.
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Die
Architektur des "QoS-unterrichteten
Verkehrs- und Ressourcen-Managers" VRM umfasst den Eingangsverkehr-Klassifizierer
ITC, der für
die Erkennung und Weiterleitung von Einzel-PDU-Flüssen verantwortlich
ist, die CAC-Mechanismen, die das Wissen aller verfügbaren Kommunikationssystem-Ressourcen
und -Merkmale (Verzögerung,
Kosten, usw.) und die PDU-Flüsse-Merkmale
zentralisiert, und die dynamische Erzeugung von Scheduling- und
Warteschlangensystemen SC für
die Aufteilung der Ressourcen eines Transportkanals TC unter mehreren
PDU-Flüssen.
Wenn mehrere PDU-Flüsse mit
verschiedenen QoS-Anforderungen über
den gleichen Transportkanal TC geplant werden sollen, dann werden
in zweckmäßiger Weise
mehrere Scheduler SC in Reihe für
eine optimale QoS-unterrichtete Übertragung
zugeordnet. Beispielsweise könnte
ein Deficient-Round-Robin(DRR)-Scheduler,
wie er aus dem Artikel von M. Shreedar, G. Varghese: "Efficient Fair Queuing
using Deficit Round Robin",
Proceedings of SIGCOMM '95,
Cambridge, Seiten 231–242, bekannt
ist, für
einen Nicht-Echtzeit-Verkehr zusammen mit einem Weighted-Fair-Queuing-Scheduler, wie
er z. B. aus dem Artikel von J. B. Nagle: "On Packet Switches with Infinite Storage", IEEE Transactions
an Communications, Vol. Com-35, Nr. 4, April 1987, bekannt ist,
für Echtzeitverkehr
verwendet werden. Es könnten
auch zusätzliche,
moderne Warteschlangen-Vorgehensweisen implementiert werden, um
die QoS-Unterstützung
zu verbessern. Derartige Warteschlangen-Vorgehensweisen sind beispielsweise
in dem Artikel von J-J. Shim, J-Y Pyun, S-J. Ko: "A Simple Scheduling
Algorithm Supporting Various Traffics in ATM Networks", Proceedings of ITC-CSCC
2000, Vol. 2, Pusan, Korea, Juli 2000, Seiten 747–749, beschrieben.
Schließlich
könnten
in vorteilhafter Weise auch zusätzliche
Module, wie z. B. Überlastungsüberwachungsmodule
oder Verkehrsgestaltungsmodule, implementiert werden, um die Fairness,
die Zuverlässigkeit
und die Leis tungsfähigkeit
des Systems zu verbessern. Diese Module sollten entsprechend der
Systemkonfiguration dynamisch erzeugt werden.
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Im
Folgenden sind die Merkmale des vorgeschlagenen Verfahrens und Systems
zum optimalen QoS-unterrichteten Management von Ressourcen, die
für die
Datenübertragung
zwischen einem entfernten, mobilen oder unbewegten Ort und einer
festen Bodenstation benötigt
werden, zusammengefasst:
- • Eine oder mehrere entfernte,
mobile oder unbewegte Entitäten
wünschen
mit einer festen Bodenstation zu kommunizieren, um Zugang zum öffentlichen
und terrestrischen Netz zu erhalten.
- • Es
gibt zwischen den entfernten, mobilen oder unbewegten Entitäten und
der festen Bodenstation eine verfügbare Vielzahl und Vielfalt
der Kommunikationssysteme und Transportkanäle.
- • Der "QoS-unterrichtete
Verkehrs- und Ressourcenmanager" sollte
in einer Vorrichtung angeordnet werden, welche die Schnittstelle
zwischen den verschiedenen Kommunikationssystemen und Transportkanälen einerseits
und der Aggregation heterogener Netzwerke andererseits realisiert, aber
auch der Verkehr in umgekehrter Übertragungsrichtung
sollte durch ihn verwaltet werden.
- • Der "QoS-unterrichtete
Verkehrs- und Ressourcenmanager" sollte
einen Eingangsverkehr-Klassifizierer verwalten, der fähig ist,
innerhalb des eingehenden PDU-Stroms die Datenströme zu erkennen,
die durch jede Anwendung erzeugt werden.
- • Der "QoS-unterrichtete
Verkehrs- und Ressourcenmanager" sollte
eine Datenbank verwalten, die alle Informationen über die
laufend übertragenen
Datenflüsse
enthält
und zwar hinsichtlich:
– Verkehrsprofil
(maximale Bitrate, durchschnittliche Bitrate, Sitzungsdauer, Burstlänge, Paketlänge, usw.),
– QoS-Anforderungen
(tolerierbare Verzögerung, Verzögerungsjitter,
PDU-Verlustverhältnis, QoS-Klasse,
usw.),
– Paketformat
und Protokoll, und
– Quellen-
und Zieladressen.
- • Der "QoS-unterrichtete
Verkehrs- und Ressourcenmanager" sollte
eine Datenbank verwalten, die alle Informationen über die
laufend verfügbaren
Kommunikationssysteme und Transportkanäle enthält (im Falle eines Flugzeugs
z. B. können manche
Satellitenfunksysteme z. B. wegen der Position des Flugzeugs nicht
verfügbar
sein):
– Verfügbare Ressourcen
(Bandbreite, Bitrate, Anzahl der Kanäle, usw.),
– Übertragungsmodus
(Paketmodus, Fernmeldeverbindungsmodus, usw.),
– Unterstützter QoS-Mechanismus
und angebotene Leistungsfähigkeit
(bei Paketmodusübertragung
kann die QoS-Unterstützung
durch QoS-Klassen mit minimaler und maximaler Verzögerung und
minimalem und maximalem PDU-Verlustverhältnis ausgeführt werden),
– Kosten
(Preis, Inrechnungstellung durch Menge von übertragenen Daten, Inrechnungstellung durch
Dauer eines gegebenen Dienstes),
– Geographischer Ort des festen
Bodenkommunikations-Providers.
- • Die
Verbindungszugangskontrolle sollte die beiden vorher erwähnten Datenbanken
benutzen, um neue, eingehende Anrufe zu akzeptieren oder abzuweisen
und um zu entscheiden, über
welchen Transportkanal oder welche Transportkanäle die durch diese Anrufe erzeugten
Daten übertragen
werden sollten,
- • Schließlich sollten
Schedulers und Warteschlangen dynamisch implementiert und verwaltet
werden, wenn verschiedene PDU-Ströme über den gleichen Transportkanal
zwischen dem entfernten Ort und der festen Bodenstation übertragen
werden.
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Der
Gedanke des erfindungsgemäßen "QoS-unterrichteten
Verkehrs- und Ressourcenmanagers" entstand
im Rahmen eines Projekts, das sich mit dem Problem befasst, inwieweit
sich die Benutzung von Mobiltelefonen und der drahtlose Internetzugang
während
des Fluges in einem Verkehrsflugzeug realisieren lässt. Das
Ziel dieses Projekts besteht darin, eine Zielarchitektur anzugeben
und die Ausführbarkeit
der Übertragung
heterogener Datenflüsse
von einem Flugzeug zum Boden und umgekehrt mittels verschiedener
Satellitenfunkverbindungen unter Bereitstellung verschiedener Ressourcen und Übertragungsmodi
aufzuzeigen (z. B. ein ISDN-artiger Zweiweg-Satelliten funkkanal
mit 64 kbit/s in beiden Richtungen, wobei ein Satellitenfunkkanal
eine bidirektionale Hochleistungspaketübertragung und eine Vorwärtsverbindung
mit hoher Bandbreite zur Verwendung von DVB-RCS vorsieht, die gemeinsam
benutzt werden können).
Die Verwendung dieser Satellitenfunk-Transportkanäle sollte
es den Nutzern im Flugzeug ermöglichen,
Telefonanrufe unter Verwendung ihrer GSM- oder UMTS-Geräte einzuleiten
und zu empfangen, IP-Anwendungen auf ihrem Computer zu benutzen
und Video-on-Demand zu empfangen. Auch die Mannschaft des Flugzeugs sollte
in die Lage versetzt werden, Navigations- und Notrufinformationen
zu senden und zu empfangen.
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Wegen
der begrenzten Menge von Satellitenfunkressourcen und des großen Bereiches
von Anwendungen, die über
die verfügbaren
Satellitenfunksysteme ausgeführt
werden sollen, ist der "QoS-unterrichtete
Verkehrs- und Ressourcenmanager" entwickelt
worden, um so gut wie möglich
diese Satellitenfunkressourcen und Satellitenfunk-QoS-Fähigkeiten
unter Berücksichtigung
der verschiedenen Prioritätsebenen,
der verschiedenen QoS-Anforderungen und des Verkehrsprofils jedes über das
Satellitenfunksystem geführten
PDU-Flusses zu verwalten.
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Die
Erfindung stellt daher eine wesentliche Weiterbildung des Konzepts
dar, das innerhalb des sogenannten "Wireless Cabin"-Projekts
(siehe M. Holzbock, Y. F. Hu, A. Jahn, M. Werner: "Evolution of Aeronautic
Communications for Personal and Multimedia Services", IEEE Comm. Magazine,
Special Issue an Composite Re-configurable Wireless Networks: The
EU R & D Path
Towards 4G) entwickelt wurde und vollständig in IST-2001-37466 WirelessCabin,
D14, Protocol Analysis and Design Report, Version 1,0, Workpackage:
4500, und IST-2001-37466 WirelessCabin, D14, Confidential Annex
to Protocol Analysis and Design Report, Version 1,0, Workpackage:
4500, beschrieben ist.
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Im
Rahmen des erwähnten
Projekts sind mehrere Satellitenfunksysteme entsprechend ihren Merkmalen
ausgewählt
worden, um verschiedene Datensätze
vom Flugzeug zum Boden und umgekehrt zu übertragen. Dies bedeutet, dass
jedes Flugzeug mit mehreren Satellitenfunk-Endgeräten mit
Antennen (eines oder mehrere für
jedes ausgewählte Satellitenfunk-Kommunikationssystem)
ausgestattet sein sollte.
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Im
Rahmen des "Wireless
Cabin"-Projekts sind
die folgenden Satellitenfunksysteme vorgeschlagen worden, um die
folgenden heterogenen Datenströme
zu übertragen:
- • Low-Earth-Orbit(LEO)-Satellitenfunk-Kommunikationssysteme
sind zum Ausführen
von Sprachanwendungen vorgeschlagen worden.
- • Geosynchrone
Satellitensysteme, die ISDN-artige Kanäle anbieten, sind zum Ausführen von
Anwendungen mit konstanten Bitratenanforderungen vorgeschlagen worden.
- • Geosynchrone
Satellitensysteme, die eine Paketmodus-Übertragung
anbieten, sind zum Ausführen
von Nicht-Echtzeit-Verkehr,
wie z. B. E-Mail, Web-Browsing, usw., vorgeschlagen worden.
- • Schließlich sollten
Satellitenfunksysteme mit hoch asymmetrischen Ressourcen (DVB-RCS/DVB-S-System
wie z. B. Astra BBI) Streaming-Daten (Anfrage vom Flugzeug zum Boden
und Video-Down-Load vom Boden zum Flugzeug) übertragen.
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4 stellt
nur die Funktionsmodule dar, welche die QoS-Unterstützung und
die Bandbreitenverwaltung über
eine einzige Satellitenfunkverbindung (unter der Voraussetzung,
dass ein Satellitenfunk-Endgerät
eine oder mehrere Satellitenfunkverbindungen behandeln kann) ausführen, wobei
angenommen wird, dass diese Satellitenfunkverbindung fähig ist,
eine Zusammensetzung von mehreren Anwendungen mit verschiedenen
QoS-Anforderungen zu übertragen,
d. h. sowohl Echtzeit- als auch Nicht-Echtzeit-Anwendungen. Die
in 4 dargestellte Architektur wird sowohl zur Implementierung im
Diensteintegrator als auch im Diensteanbieter vorgeschlagen.
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Wenn
mehrere Satellitenfunkverbindungen aufgebaut worden sind, um verschiedene
Arten von Nutzerflüssen
mit verschiedenen QoS-Anforderungen auszuführen, dann sollte der Satz
aus Nicht-Echtzeit-Verkehrswarteschlangen (NRTTQ; Non-Real-Time
Traffic Queues, Modul 4), Nicht-Echtzeit-Scheduler oder Deficient-Round-Robin-Scheduler
(DRRS, Modul 5), Echtzeit-Verkehrsgestaltungsmodul
(RTTS; Real-Time Traffic Shaping, Modul 6), Echtzeitverkehr-Warteschlangen
(RTTQ; Real-Time Traffic Queues, Modul 7) und Echtzeit-Scheduler oder
Weighted-Fair-Queuing-Scheduler (WFQS, Modul 8) mehrere Male dupliziert
werden, wobei ein Satz aus Modulen 4, 5, 6, 7 und 8 einer Satellitenfunkverbindung
zugeordnet werden sollte. Der Eingangsverkehr-Klassifizierer (ITC,
Modul 1), der CAC-Modul (CAC, Modul 2), die Anwendungsdatenbank
(AD, Modul 3), der Überlastungsüberwachungsmodul
(CM; Congestion Monitoring, Modul 9) und der Bandbreite-auf-Nachfrage-Modul
(BoD; Bandwidth an Demand, Modul 10) bleiben für alle Satellitenfunkverbindungen
gemeinsam, wogegen eine Transportbereich-Schnittstelle (TDI; Transport
Domain Interface, Modul 11) jedem Satellitenfunk-Endgerät zugeordnet
ist.
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Die
Anwendungsdatenbank AD hält
Informationen über
die Berechtigungsnachweise der eingehenden PDUs, ihre Verkehrsmerkmale,
ihre QoS-Anforderungen sowie die Satellitenfunkver bindung, wohin
sie weitergeleitet werden sollten. Sie wird insbesondere durch den
Eingangsverkehr-Klassifizierer ITC benutzt, um die eingehenden PDUs
zu klassifizieren und weiterzuleiten, und durch den CAC-Modul für die QoS-
und Verkehrslastinformationen.
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Wenn
nur Echtzeit-Anwendungen über
eine Satellitenfunkverbindung übertragen
werden, sollten die Module im "QoS
unterrichteten Verkehrs- und Ressourcenmanager" des Diensteintegrators ("Service-Integrator") SI oder Diensteanbieters
("Service-Provider") SP, die für das Multiplexen
dieser Echtzeit-Anwendungen verantwortlich sind, nur ein Echtzeit-Verkehrsgestaltungsmodul
RTTS (Modul 6) und Echtzeit-Warteschlangen-Modul RTTQ (Modul 7)
sein, denen ein einziger Echtzeit-Scheduler WFQS (Modul 8) zugeordnet
ist, dessen Ausgang an die relevante Transportbereich-Schnittstelle
(Modul 11) angeschlossen ist.
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Wenn
lediglich Nicht-Echtzeit-Anwendungen über die Satellitenfunkverbindung
ausgeführt
werden, sollte nur ein einziger Nicht-Echtzeit-Scheduler (Modul
5), dem Nicht-Echtzeit-Warteschlangen
(Modul 4) zugeordnet sind, implementiert werden. In diesem Fall
ist der Ausgang des DRR-Schedulers DRRS (Modul 5) direkt mit der
Transportbereich-Schnittstelle TDI (Modul 11) verbunden.
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Wie
vorstehend erläutert
wurde, könnten mehrere
Module des gleichen Typs (z. B. mehrere Echtzeit-Scheduler) in Verbindung
mit mehreren Satellitenfunkverbindungen gleichzeitig implementiert werden.
Um eine Unterscheidung zwischen diesen Modulen zu schaffen, die
möglicherweise
dupliziert werden könnten,
ist jedem davon ein einziges und eindeutiges "Scheduling/Weiterleitungs"-Modul-Identifizierungszeichen
zugeordnet. Dieses Identifizierungszeichen bestimmt eindeutig einen solchen
Modul. Darüber
hinaus sollten jedem Satellitenfunk-Endgerät SAT und jeder Satellitenfunkverbindung
oder jeder Sitzung einzige und eindeutige Identifizierungszeichen
bzw. Satellitenfunk-Endgerät(Satellite
Terminal)-Identifizierungszeichen und Satellitenfunkverbindungsidentifizierungszeichen
zugeordnet werden.
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Wie
vorher dargelegt wurde, sollten manche Module des "QoS-unterrichteten
Verkehrs- und Ressourcenmanager" jedes
Mal dynamisch erzeugt werden, wenn ein neues Satellitenfunk-Endgerät SAT mit dem
Diensteintegrator ("Service-Integrator") SI oder Diensteanbieter
("Service-Provider") SP über die Transportbereich-Schnittstelle
TDI verbunden wird (Modul 11), jedes Mal wenn eine neue Satellitenfunkverbindung
verfügbar
ist (allgemeiner Scheduling-/Weiterleitungsmodul und auch möglicherweise Module
4, 5, 6, 7 und 8) und auch manchmal, wenn neue Anwendungen über eine
bereits bestehende Satellitenfunkverbindung ausgeführt werden
müssen (möglicherweise
Module 4, 5, 6, 7 und 8). Infolge ihres dynamischen Managements
können
diese Module nicht in Hardware implementiert werden und sollten
deswegen Software-Instanzen sein.
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Zusätzlich sind
der Eingangspaketklassifizierer ITC (Modul 1), der CAC-Modul (Modul
2), die Anwendungsdatenbank AD (Modul 3), der Bandbreite-auf-Nachfrage(Bandwidth
an Demand)-Modul BoD (Modul 10) und der Überlastungsüberwachungsmodul CM (Modul
9) für
alle Satellitenfunk-Endgeräte
und Satellitenfunkverbindungen gemeinsam und sollten erstellt werden,
wenn der Diensteintegrator SI und der Diensteanbieter SP angeschaltet
sind. Diese Module sind als Software-Unterinstanzen dargestellt.
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Wenn
dann ein Satellitenfunk-Endgerät
SAT angeschaltet und an den "QoS-unterrichteten
Verkehrs- und Ressourcenmanager" des Diensteintegrators
SI oder Diensteanbieters SP angeschlossen ist, wird eine Transportbereich-Schnittstelle
TDI (Modul 11) erzeugt. Das Ziel dieses Moduls (Software-Unterinstanz)
besteht darin, für
eine Standardschnittstelle zu allen anderen Modulen des "QoS-unterrichteten
Verkehrs- und Ressourcenmanagers" zum
Kontrollieren und Weiterleiten der Daten zum Satellitenfunk-Endgerät SAT zu
sorgen, das wahrscheinlich Eigenschnittstellen verwendet. Die Transportbereich-Schnittstelle
TDI sollte einige Medienüberleitfunktionalitäten implementieren.
Einem TDI-Modul (Modul 11) ist ein Satellitenfunk-Endgerät SAT zugeordnet.
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Wenn
eine Satellitenfunkverbindung mittels eines definierten Satellitenfunk-Endgeräts aufgebaut ist,
wird danach eine allgemeine "Scheduling/Weiterleitungs"-Software-Unterinstanz
erstellt. Es können mehrere
Fälle auftreten,
die gemeinsam anhand von 4 und der system- und bezugszeichenmäßig an 1 und 2 angelehnten 3 erläutert werden:
- • Wenn
das Satellitenfunk-Endgerät
den Transport einer gegebenen Anzahl von Anwendungen mit gut definierten
Verkehrsparametern und QoS-Anforderungen ermöglicht, dann implementiert
der allgemeine "Scheduling/Weiterleitungs"-Modul keinerlei
Untermodule: Durch Anwendungen erzeugte PDUs werden direkt vom Eingangsverkehrklassifizierer-Modul
(Modul 1) zu den Transportbereichschnittstellen (Modul 11) weitergeleitet.
Die Fälle
1 und 5 in 3 stellen dies dar.
- • Wenn
das Satellitenfunk-Endgerät
eine Satellitenfunkverbindung triggert, die nur zum Ausführen von
Echtzeit-Anwendungen (ISDN-artige Verbindung mit Verzögerungsgarantie)
benutzt wird, dann sollte der allgemeine "Scheduling/Weiterleitungs"-Modul Software- Unterinstanzen erzeugen, welche
die Module 6, 7 und 8 darstellen. In diesem Fall werden durch die
Echtzeit-Anwendungen
erzeugte PDUs durch den Eingangsverkehrklassifizierer-Modul ITC
(Modul 1) zum Verkehrsgestaltungsmodul RTTS (Modul 6) weitergeleitet, dann
zu den Echtzeit-Warteschlangen (Modul 7) und dann sollten sie durch
den Weighted-Fair-Queuing-Scheduler WFQS (Modul 8) geplant und zur
Transportbereich-Schnittstelle (Modul 11) weitergeleitet werden.
Der Fall 2 in 3 stellt dies dar.
- • Wenn
das Satellitenfunk-Endgerät
eine Satellitenfunkverbindung triggert, die nur zum Ausführen von
Nicht-Echtzeit-Anwendungen
benutzt wird (Best effort Packet Switched session; Paketvermittlungssitzung
mit Bestleistung), dann sollte der allgemeine "Scheduling/Weiterleitungs"-Modul Software-Unterinstanzen
erzeugen, welche die Module 4 und 5 darstellen (bzw. Nicht-Echtzeit-Warteschlangeneinreihung
und -Scheduling). Der Fall 4 in 3 stellt
dies dar.
- • Wenn
das Satellitenfunk-Endgerät
eine Satellitenfunkverbindung aufbaut, welche den Transport verschiedener
Anwendungen mit einem großen Bereich
von QoS-Anforderungen und Verkehrsparametern ermöglicht (Fall 3 in 3),
dann sollte der allgemeine "Scheduling/Weiterleitungs"-Modul Software-Unterinstanzen
erzeugen, welche die Module 4, 5, 6, 7 und 8 darstellen.
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Natürlich kommt
die dynamische Erzeugung von Modulen nicht nur in diesen Einzelfällen vor. Wenn
beispielsweise eine ISDN-artig fernmeldevermittelte Satellitenfunkverbindung
aufgebaut worden ist, um nur Echtzeit-Anwendungen auszuführen, und aus
irgendwelchen Gründen
(Fehlen von Transportbereich- Ressourcen)
der CAC-Modul entscheidet, über
diese Satellitenfunkverbindung eine Nicht-Echtzeit-Anwendung zu
transferieren, dann müssen
die Module für
das Scheduling der Nicht-Echtzeit-Anwendungen
(Module 4 und 5) zusätzlich
zu den Modulen erzeugt werden, die bereits für das Echtzeit-Scheduling verwendet
wurden (Module 6, 7 und 8). Darüber
hinaus sollte jedes Mal, wenn eine neue Echtzeit-Anwendung oder
eine Nicht-Echtzeit-Anwendung
mit neuen QoS-Anforderungen über
eine Satellitenfunkverbindung geplant wird, eine neue Warteschlangeninstanz
mit einer definierten Warteschlangenvorgehensweise erzeugt werden.
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- AD
- Anwendungsdatenbank
- AN
- Aggregation
heterogener Netze
- BE1–BE6
- Benutzer-Endgeräte
- BoD
- Bandbreite-auf-Nachfrage-Modul
(Bandwidth an Demand)
- BS
- Basisstation
(Node B) für GSM
und UMTS
- BT
- Bluetooth-Netz
- CAC
- Verbindungszugang-Kontrolle
- CM
- Überlastungsüberwachungsmodul
(Congestion Monitoring)
- DRRS
- Deficient-Round-Robin-Scheduler
- GW1,
GW2
- Gateways
- HN
- Heim-Netz
- HNB
- Heimnetzbereich
- IF1–IF4
- Schnittstellen
- IP
- Internet
mit Internet-Protokoll IP
- IP
LAN
- IP-LAN-Netz
- ITC
- Eingangsverkehr-Klassifizierer
- KS1,
KS2, ..., KSN
- Kommunikationssysteme
- LC
- Lokaler
Content
- N1,
N2, ..., NM
- Heterogene
Netze
- NRTTQ
- Nicht-Echtzeit-Verkehrswarteschlangen
(Non-Real-Time Traffic Queues)
- ÖNB
- Öffentlicher
Netzbereich
- PSTN
- Öffentliches
Fernmeldenetz
- RTTQ
- Echtzeitverkehr-Warteschlangen
(Real-Time Traffic Queues)
- RTTS
- Echtzeit-Verkehrsgestaltungsmodul
(Real-Time Traffic Shaping)
- SAT
- Satellitenfunk-Endgerät
- SC
- Scheduling-Entität
- SI
- Diensteintegrator
("Service-Integrator")
- SP
- Diensteanbieter
("Service-Provider")
- T1,
T2, T3
- Endgeräte
- TC
- Transportkanal
- TC1,
TC2, TC3
- Transportkanäle
- TD
- Transportbereich
- TDI
- Transportbereich-Schnittstelle
(Transport Do-main Interface)
- VRM
- QoS-unterrichteter
Vekehrs- und Ressourcen-Manager
- WFQS
- Weighted-Fair-Queuing-Scheduler
- WLAN
- W-LAN-Netz