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ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Überwachung der Datenübertragung
durch Kommunikationssysteme. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Überwachungsverfahren
und eine Vorrichtung zur Messung und Anzeige des Spitzendurchsatzes
in Datenübertragungssystemen,
um den Bandbreitendurchsatz für
einen gesamten Zugangskanal oder für einzelne Übertragungsstrecken zu bewerten. Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das System, das in US-Patentschrift
Nr. 5,52 1,907 (Ennis, Jr. et al) offenbart ist, auf dessen Offenbarung
in diesem Dokument vollständig
Bezug genommen wird.
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2. STAND DER
TECHNIK
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Kommunikationssysteme,
insbesondere Paketdatennetze, werden gegenwärtig in verschiedenen Anwendungen
zum Übertragen
und zum Empfangen von Daten über
unterschiedliche Entfernungen verwendet. Paketdatennetze (z.B. lokale
Netze und Weitverkehrsnetze) formatieren typischerweise Daten in
Pakete zur Übertragung
an einen besonderen Ort. Insbesondere werden die Daten an einem Übertragungsort
in separate Pakete geteilt, wobei die Pakete für gewöhnlich Header umfassen, die
Informationen in Bezug auf Paketdaten und die Leitweglenkung umfassen.
Die Pakete werden an einen Zielort übertragen, in Übereinstimmung
mit einem beliebigen der vielen herkömmlichen Protokolle, die im
Fachgebiet bekannt sind (z.B. Asynchroner Transfer Modus (ATM),
Frame Relay, High Level Data Link Control (HDLC), X.25, etc.), durch
das die übertragenen
Daten von verschiedenen Paketen wiederhergestellt werden, die am
Zielort empfangen werden.
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Paketisierte
Datenkommunikationen eignen sich insbesondere für Netzbetreiber oder zeitgeteilte Vermittlungssysteme,
da ein Paketübertragungspfad oder
eine Strecke nur während
der Zeit unerreichbar ist, in der ein Paket die Strecke zur Übertragung
an den Zielort nutzt, wodurch anderen Benutzern erlaubt wird, die
gleiche Strecke zu nutzen, wenn die Strecke verfügbar wird (d.h., während dazwischen
liegender Zeiträume
zwischen Paketübertragungen).
Der Zugangskanal (d.h. der Kanal, der einen Ort mit einem Kommunikationssystem
verbindet) und jede einzelne Übertragungsstrecke
weisen typischerweise eine maximale Datenträgerkapazität oder eine Bandbreite auf,
die in Einheiten von Bits pro Sekunde (bits/sek.) ausgedrückt wird.
Der Zugangskanaldurchsatz wird typischerweise als Ansammlung der
Durchsätze
der einzelnen Strecken gemessenen und weist eine feste Bandbreite
auf, während
die einzelnen Strecken von verschiedenen Benutzern genutzt werden
können, wobei
jeder Benutzer einen zugewiesenen Teil der Streckenbandbreite nutzen
kann (d.h. die Frame-Relay
Committed Information Rate (CIR)). Mit anderen Worten ist die Committed
Information Rate die Bandbreitenmenge, die dem Benutzer für eine Datenübertragungsstrecke
garantiert wird. Wenn ein Benutzer auf einer Strecke Daten sendet,
deren Menge die Committed Information Rate überschreitet, werden die zusätzlichen
Daten, die die Rate übersteigen, möglicherweise
während
der Übertragung
verworfen, abhängig
von den Streckenverkehrsbedingungen, wodurch eine neue Übertragung
erforderlich und die Leistung herabgesetzt wird. Da die Bandbreitenkosten
direkt proportional zur Bandbreitenquantität sind, neigen wirtschaftliche
Kommunikationssysteme dazu, die Mindestbandbreitemenge zu verwenden,
die notwendig ist, um Datenkommunikationen zu ermöglichen.
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Um
die richtigen Bandbreitenanforderungen für einen Zugangskanal oder eine
spezifische Strecke zu bestimmen, ist es wünschenswert, die Zugangskanal-
und Streckenaktivität
zu überwachen und
den Bandbreitendurchsatz zu betrachten. Verschiedene Überwachungssysteme
des Stands der Technik stehen zur Verfügung, die den Verkehr, den Durchsatz,
die Last und andere Eigenschaften von Kommunikationssystemen messen.
US-Patentschrift Nr. 4,775,973 (Tomberlin et al) offenbart beispielsweise
eine Kommunikationsmessmatrixanzeige für einen Protokollanalysator,
wobei der Protokollanalysator Kommunikationen zwischen Knoten auf
einem paketvermittelten Netz misst und die Matrixanzeige diese anzeigt.
Der Protokollanalysator überwacht das
Netz passiv und misst den Netzverkehr gemäß einem vom Benutzer ausgewählten Zeitintervall
(d.h. eine Sekunde über
vier Stunden). Die Matrixanzeige zeigt den Netzverkehr über ein
Gitter auf, das Markierungen aufweist, die das Volumen des Verkehrs
zwischen zwei spezifischen Knoten angeben (d.h. die ersten 31 Knoten
werden individuell spezifiziert und ein einzelner Gitterort ist
für verbleibende
Knoten über
31 in dem Netz reserviert) oder die Größe des Verkehrs zwischen einem
spezifischen Knoten und jedem einzelnen der anderen Knoten. Der
Protokollanalysator nutzt Zähler,
um die Menge von Rahmen beizubehalten, die zwischen Knoten während eines benutzerspezifizierten
Intervalls übertragen
werden.
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US-Patentschrift
Nr. 5,251,152 (Notess) offenbart überdies ein System zum Sammeln
und Anzeigen statistischer Daten für eine Vielzahl lokaler Netze
(LAN), wobei viele Fernknoten mit einem LAN verbunden sind, um LAN-Daten
(d.h. Verkehr) zu sammeln und zu analysieren, um Statistiken in
Bezug auf die Daten zu erstellen. Die Statistiken werden an einen
Verwaltungsknoten zum Speichern in einer Verlaufsdatei gesendet.
Die Verlaufsdatei wird regelmäßig komprimiert,
um die Verlaufsdateigröße auf einem
handhabbaren Niveau zu halten. Die Fernknoten verwenden verschiedene
Zähler,
um die Datenstatistiken in Bezug auf Netz- und Paketeigenschaften
zu erstellen, während
der Verwaltungsknoten die Statistiken für verschiedene Anzeigen nutzt,
um die Netzinformationen anzuzeigen. Beispielsweise umfasst der
Management-Knoten eine Verkehrsverteilungsanzeige, in der senkrechte
Balken die Prozentsätze
von Paketen innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls darstellen,
die gewisse Paketlängen
aufweisen.
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US-Patentschrift
Nr. 5,446,874 (Waclawsky et al) offenbart ein System zum Unterhalten
eines Betriebsstandards für
ein Datenkommunikationsnetz. Das System überwacht ursprünglich das
Netz über eine
gewisse Dauer, um Bewertungsdatensätze zu erzeugen, die den Betriebsstandard
des Netzes enthalten. Die Bewertungsdatensätze werden typischerweise nach
dem Verkehrstyp oder der Aktivität
kategorisiert (z.B. Stapel, interaktiv, Sprache, etc.) die gegenwärtige Netzaktivität wird von
dem System gemessen und mit den Bewertungsdatensätzen mittels Kriterienmodulen
verglichen, die über
eine Schnittstelle mit einem Expertensystem verbunden sind. Wenn
bestimmt wird, dass die Netzaktivität außerhalb des normalen Verhaltens
liegt, benachrichtigen die Kriterienmodule das Expertensystem, sodass
das Expertensystem die Netzverkehrslenkung, nahe Anwendungen abändern oder
zusätzliche
Bandbreite zuweisen kann. Außerdem
können
die Bewertungsdatensätze
abgeändert
oder aktualisiert werden, um eine kürzliche Darstellung des Netzverhaltens
zu umfassen.
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Der
Stand der Technik weist mehrere Nachteile auf. Typischerweise weisen
Messköpfe,
die zur Überwachung
der Aktivität
von Kommunikationssystemen verwendet werden, begrenzte/n Ressourcen und
Speicherplatz auf. Da Verkehrs-Bursts von Kommunikationssystemen
(d.h. Spitzen oder Stöße im Systemverkehr) über kurze
Zeiträume
anhalten, muss der Messkopf Informationen von dem System bei kurzen
Abtastintervallen sammeln, um die Verkehrs-Burst-Aktivität richtig
zu überwachen.
Die Überwachung
des Kommunikationssystems mit kurzen Abtastintervallen für längere Zeiträume erzeugt jedoch
eine große
Abtastbasis, die möglicherweise den
Speicher des Messkopfes überschreitet.
Beispielsweise akkumuliert ein Messkopf mit einem Abtastintervall
von einer Sekunde, der ein Kommunikationssystem über 15 Minuten überwacht,
900 Messungen. Obgleich Notess (5,251,152) Dateikompression nutzt,
um die Dateigröße beizubehalten,
kann die komprimierte Datei noch immer wachsen, um die Speicherkapazität des Messkopfes
zu übersteigen, während die
zusätzliche
Verarbeitung, um die komprimierte Datei zu komprimieren und zu lesen,
die Leistung herabsetzt. Darüber
hinaus setzt das Einbinden zusätzlicher
Verarbeitungs- und Speicherressourcen in die Messköpfe, um
große
Abtastbasen unterzubringen, die Kosten herab. Darüber hinaus
zeigen Vorrichtungen des Stands der Technik im Allgemeinen die Menge
oder Länge
von Daten an, die ein Kommunikationssystem durchqueren, wodurch
der Bediener den Systemverkehr und den Bandbreitendurchsatz basierend
auf den Datenvolumeninformationen bestimmen muss. Typischerweise
ist nicht vorgesehen, den Prozentsatz der Bandbreite, die über ein
vorgegebenes Zeitintervall genutzt wird, in graphischer Form anzuzeigen
und die Zeiträume
des hohen und geringen Bandbreitendurchsatzes zu zeigen, um einem
Bediener zu ermöglichen,
angemessene Maßnahmen
zum Anpassen der Bandbreite, um das Systemverhalten anzugleichen,
schnell zu bestimmen.
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„Remote
Network Monitoring Management Information Base", S Waldbusser, RFC1757, Februar 1995,
beschreibt ein Internet-Standardprotokoll für die Internetgemeinschaft
und bestimmt insbesondere einen Teil der Management-Informationsbasis
zur Nutzung mit Netz-Management-Protokollen in TCP/IP-basierten
Internets. Das Problem dieser Anordnung ist das zu speichernde Datenvolumen.
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„Network
Management and Traffic Analysis for Cicnet", T Volochine et al, IEEE Network, IEEE Inc.
New York US, Band 5, Nr. 5, Seiten 41–50, 01-09-1991, beschreibt
Netz-Management-Mechanismen für
TCP/IP Router-basierte Netze.
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vorrichtung
zur Messung des Spitzendurchsatzes eines Datenübertragungssystems als Prozentsatz
der Datentransferkapazität
des Systems, wobei das System eine Vielzahl von Orten und ein Vermittlungsnetz
umfasst, wobei jeder der Vielzahl Router über einen jeweiligen Zugangskanal
mit dem Vermittlungsnetz verbunden ist, um die Kommunikation zwischen
den Standorten über
einzelne Übertragungsstrecken
zu ermöglichen:
Einen
Messkopf, der an das Datenübertragungssystem
angeschlossen ist, zur Messung des Durchsatzes eines Zugangskanals
und/oder einzelner Übertragungsstrecken,
die diesem Kanal zugeordnet sind und zur Erzeugung von Kapazitätsinformationen
in Bezug auf den prozentualen Durchsatz der Datentransferkapazität des Zugangskanals
und/oder seiner einzelnen Übertragungsstrecken
während
aufeinander folgender vordefinierter Abtastintervalle, und eine
Konsoleneinrichtung, die mit dem Messkopf verbunden ist, um die
Kapazitätsinformationen
zu empfangen, und dadurch gekennzeichnet ist, dass der Messkopf
umfasst:
Eine Vielzahl von Zählern zur Unterhaltung der
Kapazitätsinformationen
in Form von Zählsummen,
wobei jeder Zähler
einem prozentualen Durchsatzbereich für mindestens einen der Zugangskanäle und einzelnen Übertragungsstrecken
zugeordnet ist und eine Zählung
der Abtastintervalle anzeigt, in denen der prozentuale Durchsatz
des mindestens einen Zugangskanals und der einzelnen Übertragungsstrecken
in dem Bereich liegt, der dem Zähler
zugeordnet ist; und
Eine Inkrementaleinrichtung, die auf die
Durchsatzmessungen des Zugangskanals und/oder der einzelnen Übertragungsstrecken
in jedem Abtastintervall anspricht, zum Erhöhen eines jeden Zählers für jedes Abtastintervall,
in dem der prozentuale Durchsatz des zumindest einen Zugangskanals
und der einzelnen Übertragungsstrecken
in dem Prozentsatzbereich liegt, der dem Zähler zugeordnet ist; und
wobei
die Konsoleneinrichtung die Kapazitätsinformationen in Form der
Zählsummen
von der Vielzahl Zähler
empfängt
und die Kapazitätsinformationen verarbeitet,
um den Durchsatz der Datentransferkapazität für den Zugangskanal und einzelne Übertragungsstrecken über ein
vorgegebenes Zeitintervall selektiv anzuzeigen.
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Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren
zur Messung des Spitzendurchsatzes eines Datenübertragungssystems als Prozentsatz
der Datentransferkapazität
des Systems, wobei das System eine Vielzahl Orte und ein Vermittlungsnetz
umfasst, wobei jeder der Vielzahl Orte mit dem Vermittlungsnetz über einen
jeweiligen Zugangskanal verbunden ist, um die Kommunikation zwischen
Orten über
einzelne Übertragungsstrecken
zu ermöglichen:
- (a) Messung des Durchsatzes eines Zugangskanals
und/oder der diesem Kanal zugeordneten einzelnen Übertragungsstrecken
und Erzeugung von Kapazitätsinformationen
in Form von Zählsummen,
die von einer Vielzahl von Zählern
unterhalten werden und sich auf den prozentualen Durchsatz der Datentransferkapazität des Zugangskanals
und/oder dessen einzelnen Übertragungsstrecken
während
aufeinander folgender vorgegebener Abtastintervalle bezieht, indem
jedem Zähler
ein prozentualer Durchsatzbereich für zumindest einen der Zugangskanäle und der
einzelnen Strecken zugeordnet wird, um eine Zählung des Abtastintervalls
anzuzeigen, in dem der prozentuale Durchsatz des zumindest einen
Zugangskanals und der einzelnen Strecken in dem dem Zähler zugewiesenen
Bereich liegt und in dem jeder Zähler
für jedes Abtastintervall,
in dem der prozentuale Durchsatz des zumindest einen Zugangskanals
und der einzelnen Übertragungsstrecken
in dem dem Zähler
zugewiesenen Prozentbereich liegt, erhöht wird; und
- (b) Verarbeitung der Kapazitätsinformationen
in Form der Zählersummen
von der Vielzahl der Zähler
zur selektiven Anzeige des Durchsatzes der Datentransferkapazität für den Zugangskanal und/oder
die einzelnen Strecken über
ein vorgegebenes Zeitintervall.
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Die
vorliegende Erfindung überwacht
Datenübertragungssysteme
und zeigt den Bandbreitendurchsatz für den Zugangskanal oder für eine einzelne Übertragungsstrecke über ein
vorgegebenes Zeitintervall an.
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Die
vorliegende Erfindung sammelt außerdem Bandbreitendurchsatzinformationen
für ein
Datenübertragungssystem über einen
ferngesteuerten Überwachungsmesskopf,
indem sie eine Reihe von Zählern
innerhalb des Messkopfs nutzt, die sich ändernde Prozentsatzbereiche
des Bandbreitendurchsatzes für
den Zugangskanal oder für
eine einzelne Übertragungsstrecke
darstellen, um die Speicheranforderungen für die Abtastbasis herabzusetzen
und begrenzte Speicherressourcen des Messkopfes unterzubringen.
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In
einigen Ausführungsformen
sammelt die vorliegende Erfindung Bandbreitendurchsatzinformationen
für ein
Datenübertragungssystem
und analysiert die Informationen, um einen Bediener zu beraten,
wie die Bandbreite für
den Zugangskanal oder eine einzelne Ubertragungsstrecke anzupassen
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht,
dass der Bandbreitendurchsatz für
ein Datenübertragungssystem überwacht
und der prozentuale Bandbreitendurchsatz für den Zugangskanal oder eine einzelne Übertragungsstrecke
in Form von Balkendiagrammen und Kreisdiagrammen angezeigt wird, wodurch
die Zeiträume
des starken und geringen Bandbreitendurchsatzes angezeigt werden.
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Diese
Vorteile können
einzeln und in Kombination erreicht werden, wobei nicht beabsichtigt
ist, dass die vorliegende Erfindung so ausgelegt wird, dass sie
zwei oder mehr der zu erreichenden Vorteile benötigt, sofern dies nicht ausdrücklich durch
die anhängigen
Ansprüche
erforderlich ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform überwacht
eine ferngesteuerte Überwachungssonde, die
an ein Datenübertragungssystem
angeschlossen ist, die Systemaktivität (d.h. den Durchsatz). Das
Datenübertragungssystem
umfasst eine Vielzahl von Orten und ein Paketvermittlungsnetz, wobei
das Vermittlungsnetz typischerweise zwischen den Orten liegt, um
die Kommunikation zu ermöglichen.
Jeder Ort ist über
einen Zugangskanal mit dem Vermittlungsnetz verbunden, wobei Übertragungsstrecken, vorzugsweise
virtuelle Verbindungen, Pfade zwischen den Orten durch den Zugangskanal
und das Vermittlungsnetz bilden. Eine virtuelle Übertragungsstrecke ist grundsätzlich ein
Pfad, der in einer Paket-Vermittlungsstelle eingerichtet ist, um
Daten an ein spezifisches Ziel oder einen Ort zu übermitteln. Der
Messkopf sammelt Informationen in Bezug auf den Zugangskanal und
den Streckenpegeldurchsatz, wobei sich der Zugangskanal auf die
gesammelte Nutzung aller bestimmten Übertragungsstrecken bezieht,
während
sich der Übertragungsstreckendurchsatz
auf den Durchsatz bezieht, der einer einzelnen Übertragungsstrecke zugeordnet
ist, wie einer permanenten virtuellen Verbindung (Permanent Virtual Circuit – PVC).
Eine Konsole, die mit dem Messkopf verbunden ist, fragt den Messkopf
nach einem vorgegebenen Zeitraum oder auf Benutzeranfrage ab, um Daten
abzurufen, die von dem Messkopf gesammelt worden sind. Der Messkopf
bestimmt die Anzahl Bits, in die auf spezifizierten Übertragungsstrecken übertragen
worden sind, und einen einzelnen Zugangskanal für jedes vorgegebene Abtastintervall,
vorzugsweise eingestellt auf eine Sekunde. Eine Reihe von Zählern wird
von dem Messkopf genutzt, um den Bandbreitendurchsatz für den Zugangskanal
und die einzelnen Strecken zu sammeln, wobei jeder Zähler einen
unterschiedlichen prozentualen Bandbreitendurchsatz (d.h. den Prozentsatz
der genutzten Bandbreitenkapazität)
darstellt. Der Messkopf unterhält eine
Reihe von Zählern
für den
Zugangskanal-Bandbreitendurchsatz für Daten, die in jeder Richtung
zum und vom Vermittlungsnetz strömen,
und für
jede einzelne Strecke für
Daten, die zum Vermittlungsnetz strömen. Der Messkopf misst den
Bandbreitendurchsatz für
den Zugangskanal und jede einzelne Strecke und erhöht nach
jedem Abtastintervall die Zähler
für den
Zugangskanal und die einzelnen Strecken, die dem Prozentsatz des
Bandbreitendurchsatzes entsprechen, der in dem Intervall gemessen
wurde. Die Zähler
unterhalten typischerweise Informationen für jedes 15-Minuten-Intervall
(d.h. 900 Sekunden) und werden dann zurückgesetzt, um Informationen
für das
nächste
Intervall zusammen zu tragen. Die Zählerinformationen für das 15-Minuten-Intervall
werden in dem Messkopf gespeichert, bis sie zur Konsole übertragen
werden, um den Zugangskanal und den Bandbreitendurchsatz einzelner
Strecken über
ein vom Benutzer ausgewähltes
Zeitintervall anzuzeigen.
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Die
Messkopfzähler
stellen unterschiedliche prozentuale Bandbreitendurchsätze dar,
die sich abhängig
davon ändern,
ob der Bandbreitendurchsatz für
den Zugangskanal oder eine einzelne Strecke bestimmt ist. Wenn der
Zugangskanal-Bandbreitendurchsatz gemessen wird (d.h. typischerweise
eine feste Bandbreite), unterhält
der Messkopf einen Satz Zähler
für Daten,
die in jeder Richtung zum und vom Vermittlungsnetz strömen und
den prozentualen Gesamtdurchsatzbereich (d.h. den Prozentsatz der
genutzten Bandbreitenkapazität)
von 0 bis 100 Prozent darstellen. Wenn jedoch der Durchsatz einer
einzelnen Strecke gemessen wird, wobei die Bandbreite verschiedenen
Benutzern zugeordnet ist (d.h. wobei jeder Benutzer einen Teil der
Bandbreite nutzt oder wie zuvor beschrieben eine Committed Information Rate
hat), unterhält
der Messkopf einen Satz Zähler für jede Strecke
(d.h. für
Daten, die zur Vermittlungsstelle strömen), die die prozentualen
Streckendurchsätze
(d.h. den Prozentsatz der genutzten Committted Information Rate)
in dem Bereich darstellen, der sich von 0 bis größer als 180 Prozent erstreckt.
Der Messkopf nutzt die Committed Information Rate der Strecke oder
die Zugangskanalrate (d.h. die volle Bandbreitenkapazität des Zugangskanals)
geteilt durch zwei, wenn die Committed Information Rate nicht verfügbar ist,
als Bandbreitenkapazitätswert zum
Bestimmen des Bandbreitendurchsatzes für die Übertragungsstrecke, wie zuvor
beschrieben. Ein Bandbreitendurchsatz, der einhundert Prozent überschreitet,
gibt an, dass Daten, die über
die Committed Information Rate hinaus übertragen werden, möglicherweise
verworfen werden, da die Übertragungsstrecke
ihre garantierte Bandbreite überschreitet.
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Nach
einem vorgegebenen Zeitintervall fragt die Konsole auf Benutzeranfrage
oder zu benutzerspezifizierten Zeiten den Messkopf ab, um die Bandbreitendurchsatz-Informationen zu
erhalten (d.h. die Daten, die von der Vielzahl Prozentsatzbereich-Zähler akkumuliert worden sind).
Die Konsole handhabt die Informationen zur Anzeige in graphischer
Form. Insbesondere zeigt die Konsole die Informationen über eine
herkömmliche
graphische Benutzerschnittstelle oder über ein Fenster an, das ein
Balkendiagramm und ein Kreisdiagramm enthält, die den prozentualen Durchsatz
des Zugangskanals oder den Bandbreitendurchsatz der einzelnen Strecke
angeben. Der Benutzer spezifiziert, ob der Zugangskanal (d.h. für Daten,
die in jede Richtung zum und vom Vermittlungsnetz strömen) oder
ein besonderer Streckendurchsatz (für Daten, die zum Vermittlungsnetz strömen) angezeigt
werden sollen und das Zeitintervall, über das die Daten anzuzeigen
sind (zum Beispiel zwei Stunden, zwei Tage, etc.). Das Balkendiagramm
umfasst typischerweise eine waagerechte Achse, die in 15-Minuten-Intervalle geteilt
ist, die sich über
das vom Benutzer ausgewählte
Zeitintervall erstrecken, und eine senkrechte Achse, die in 100
Prozentpunkte geteilt ist, entsprechend dem Prozentsatz von Sekunden
innerhalb jedes 15-Minuten-Intervalls auf der waagerechten Achse.
Die prozentualen Bandbreitendurchsatzbereiche, die den Messkopfzählern zugeordnet
sind, sind farbkodiert, sodass sich ein mehrfarbiger Balken entlang
der senkrechten Achse für
die gesamten 100 Prozentpunkte jedes 15-Minuten-Intervalls auf der waagerechten Achse erstreckt,
um den Zeitbetrag innerhalb des 15-Minuten-Intervalls anzugeben, in dem
sich der Bandbreitendurchsatz in einem besonderen Prozentbereich befunden
hat. Die senkrechte Ausdehnung der verschiedenen Farben innerhalb
jedes senkrechten Balkens gibt den Prozentsatz der Sekunden in dem 15-Minuten-Intervall
an, während
dem sich der Bandbreitendurchsatz in dem von der Farbe dargestellten Prozentbereich
befunden hat. Da das Abtastintervall typischerweise eine Sekunde
ist, stellen die Zählungen,
die von den Zählern
unterhalten werden, die Anzahl Sekunden dar, die der Zugangskanal
oder die einzelne Übertragungsstrecke
bei einem bestimmten Durchsatz betrieben wurde. Ein separates Balkendiagramm
ist für
jede Richtung des Datenstroms in dem Zugangskanal gezeigt.
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Das
Kreisdiagramm stellt den Bandbreitendurchsatz des Zugangskanals
oder der einzelnen Strecke für
ein 15-Minuten-Intervall dar, das von dem Benutzer von dem Balkendiagramm
ausgewählt wird.
Das Kreisdiagramm ist farbkodiert, wie zuvor für das Balkendiagramm beschrieben,
um den Zeitbetrag innerhalb des ausgewählten 15-Minuten-Intervalls anzugeben, während dessen
sich der Bandbreitendurchsatz in einem besonderen prozentualen Durchsatzbereich
befunden hat. Ein separates Kreisdiagramm ist für jede Richtung des Datenstroms
in dem Zugangskanal gezeigt, wobei ein besonderes Kreisdiagramm
die Richtung zeigt, die dem Balkendiagramm zugeordnet ist, aus dem
das 15-Minuten-Intervall ausgewählt
ist.
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Die
Anzeige übermittelt
einem Bediener den Bandbreitendurchsatz für den Zugangskanal für jede Richtung
oder für
eine einzelne Strecke (d.h. für
eine einzelne Richtung, sofern ein zweiter Messkopf an einem Zielort
verwendet wird) für
das angeforderte Zeitintervall. Der Zugangskanal oder die Übertragungsstreckenbandbreite
kann aufeinander folgend herabgesetzt werden, basierend auf geringen
Durchsatzprozentsätzen,
wodurch Systemkosten herabgesetzt werden. Die Zugangskanal- oder
Streckenbandbreite kann auch erhöht
werden, basierend auf Spitzenzeiten des Betriebs oder hohen prozentualen
Durchsätzen,
um die Systemleistung zu verbessern. Alternativ kann der Bediener
die Konsole so steuern, dass die Bandbreitendurchsatzdaten des Zugangskanals
und der einzelnen Übertragungsstrecke
analysiert werden und den Bediener beraten, auf welche Weise der Zugangskanal
oder die Streckenbandbreite angepasst werden muss.
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Die
zuvor genannten und noch weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden bei Betrachtung der folgenden
ausführlichen
Beschreibung einer spezifischen Ausführungsform davon offensichtlich,
insbesondere wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gesehen
werden, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren
verwendet werden, um gleiche Komponenten zu bezeichnen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein funktionales Blockdiagramm eines Datenübertragungssystems, das einen
Messkopf aufweist, der den Durchsatz des Zugangskanals und einzelner Übertragungsstrecken überwacht,
und eine Konsole, die mit dem Messkopf in Verbindung steht, um Messkopfdaten
erfindungsgemäß zu verarbeiten.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Computersystems,
das erfindungsgemäß die Konsole
implementiert.
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3 ist
ein schematisches Blockdiagramm eines typischen Messkopfes, der
zum Überwachen des
erfindungsgemäßen Datenübertragungssystems verwendet
wird.
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4–8 sind
Ablaufdiagramme, die die Weise darstellen, in der der Messkopf den
Bandbreitendurchsatz für
den Zugangskanal (d.h. den Zugangskanaldurchsatz) und für einzelne Übertragungsstrecken
(d.h. den Übertragungsstreckendurchsatz)
bestimmt, indem er Bereichsschwellenwerte bestimmt und geeignete
Zähler
des prozentualen Durchsatzes gemäß der vorliegenden
Erfindung erhöht.
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9 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Weise darstellt, in der die Konsole
Daten von dem Messkopf abfragt und die Daten gemäß der vorliegenden Erfindung
in Kurzzeitdatenbanktabellen speichert.
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10 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Weise darstellt, in der die Konsole
gemäß der vorliegenden
Erfindung Daten von der Kurzzeitdatenbank zu einer Langzeitdatenbank überträgt.
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11 ist
eine schematische Darstellung eines beispielhaften graphischen Benutzerbildschirms der
Konsole, der den Bandbreitendurchsatz des Zugangskanals (d.h. den
Zusatzkanaldurchsatz) gemäß der vorliegenden
Erfindung für
einen Verlauf von zwei Stunden darstellt.
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12 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Weise darstellt, in der der Bandbreitendurchsatz
des Zugangskanals oder der einzelnen Übertragungsstrecken von der
Konsole gemäß der vorliegenden
Erfindung angezeigt wird.
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13 ist
eine schematische Darstellung eines Teils des beispielhaften graphischen
Benutzerbildschirms der Konsole von 11, die
ein Balkendiagramm anzeigt, das den Bandbreitendurchsatz des Zugangskanals
gemäß der vorliegenden
Erfindung über
einen Verlauf von zwei Stunden darstellt.
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14 ist
eine schematische Darstellung eines Teils des beispielhaften graphischen
Benutzerbildschirms der Konsole von 11, die
ein Kreisdiagramm anzeigt, das den Durchsatz des Zugangskanals über ein
15-Minuten-Intervall angibt, das gemäß der vorliegenden Erfindung
vom Balkendiagramm von 13 ausgewählt ist.
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15 ist
eine schematische Darstellung eines Teils eines beispielhaften graphischen
Benutzerbildschirms der Konsole, die ein Balkendiagramm anzeigt,
das den Bandbreitendurchsatz des Zugangskanals (d.h. den Zugangskanaldurchsatz)
gemäß der vorliegenden
Erfindung für
einen Verlauf von ungefähr
zwei Tagen (d.h. 42 Stunden) angibt.
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16 ist
eine schematische Darstellung eines Teils eines beispielhaften graphischen
Benutzerbildschirms der Konsole, die ein Kreisdiagramm anzeigt,
das den Bandbreitendurchsatz des Zugangskanals (d.h. den Zugangskanaldurchsatz)
für ein 15-Minuten-Intervall
angibt, das gemäß der vorliegenden
Erfindung von dem Balkendiagramm von 15 ausgewählt worden
ist.
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17 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Weise darstellt, in der die Konsole
die Bandbreitendurchsatzdaten analysiert, um eine Bandbreitenanpassung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zu empfehlen.
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18 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Weise darstellt, in der die Konsole
eine geringfügige Empfehlung
für eine
Bandbreitenanpassung gemäß der vorliegenden
Erfindung bestimmt.
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19 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Weise darstellt, in der die Konsole
eine gemäßigte Empfehlung
für eine
Bandbreitenanpassung gemäß der vorliegenden
Erfindung bestimmt.
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20 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Weise darstellt, in der die Konsole
eine aggressive Empfehlung für
eine Bandbreitenanpassung gemäß der vorliegenden
Erfindung bestimmt.
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21 ist
ein Ablaufdiagramm, das die Weise darstellt, in der gemäß der vorliegenden
Erfindung die Konsole eine Empfehlung für eine Bandbreitenanpassung
von der Analyse von Empfehlungen bestimmt, die von Daten bestimmt
sind, die in jede Richtung auf dem Zugangskanal (d.h. zum und vom Vermittlungsnetz)
und/oder der einzelnen Strecke (d.h. Daten, die zum Vermittlungsnetz
strömen,
wobei zwei Richtungen genutzt werden, wenn sich ein Messkopf an
jedem Ende der Strecke befindet) strömen.
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22 ist
ein beispielhafter Bericht, der Informationen enthält, die
sich auf den Bandbreitendurchsatz des Zugangskanals für Daten
beziehen, die an einem bestimmten Tag zum Vermittlungsnetz strömen.
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23 ist
ein beispielhafter Bericht, der Informationen enthält, die
sich auf den Bandbreitendurchsatz des Zugangskanals für Daten
beziehen, die zum Vermittlungsnetz strömen und über einen Monat aufgezeichnet
sind.
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24a und 24b sind
Seite 1 und Seite 2 eines beispielhaften Berichts, der Daten für einen Zugangskanal
an einem bestimmten Tag in Tabellenform anzeigt.
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25a und 25b sind
Seite 1 und Seite 2 eines beispielhaften Berichts, der Daten für eine einzelne
Strecke an einem bestimmten Tag in Tabellenform anzeigt.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ein
System zur Überwachung
des Durchsatzes eines Datenübertragungssystems
und zum Abgeben von Bandbreitenanpassungsempfehlungen ist in 1 dargestellt.
Insbesondere umfasst ein beispielhaftes Datenübertragungssystem zwei Orte
(A und B) und ein Paketvermittlungsnetz 3, um die Kommunikation
zwischen den Orten zu ermöglichen:
Ort A ist mit dem Netz 3 durch Kommunikationsleitungen 10, 11 verbunden,
während
Ort B mit dem Netz 3 über
Kommunikationsleitungen 29, 30 verbunden ist. Das
Datenübertragungssystem
umfasst typischerweise herkömmliche
Arten von Telekommunikationsleitungen, wie die nordamerikanischen
T1 (1,544 Mbits/sek.) und CCITT (variable Rate). Die Orte A und
B sind jeweils in der Lage, Datenpakete in verschiedenen Protokollen
zu übertragen
und zu empfangen, die von den Kommunikationsleitungen 10, 11, 29, 30,
wie Frame Relay, High Level Data Link Control (HDLC) und X.25 genutzt
werden. Jede Leitung 10, 11, 29, 30 stellt
eine jeweilige Übertragungsrichtung
dar, wie von den Pfeilen angegeben. Beispielsweise stellen die Kommunikationsleitungen 10, 29 jeweils Übertragungen
von den Orten A und B zum Vermittlungsnetz dar, während die
Kommunikationsleitungen 11, 30 jeweils Übertragungen
zu den Orten A und B vom Vermittlungsnetz darstellen. Ein Messkopf 12 ist
an jede Kommunikationsleitung 10, 11 angeschlossen,
um Datenpakete, die zwischen den Orten A und B über das Vermittlungsnetz gesendet
werden, zu erfassen und zu verarbeiten. Der Messkopf erfasst Datenpakete,
die von dem Messkopf über
die Verbindung zur Kommunikationsleitung 10 abgehen, und
erfasst Daten, die an dem Messkopf über die Verbindung zu Kommunikationsleitung 11 ankommen.
Wie in diesem Dokument verwendet, bezieht sich die Bezeichnung „zum Vermittlungsnetz" auf die Richtung,
in der Daten zum Vermittlungsnetz hin strömen (zum Beispiel Daten, die
auf der Kommunikationsleitung 10 strömen), während sich die Bezeichnung „vom Vermittlungsnetz" auf die Richtung bezieht,
in der Daten vom Vermittlungsnetz weg strömen (z.B. Daten, die auf der
Kommunikationsleitung 11 strömen). Die Bezeichnungen „ankommen", „zum Vermittlungsnetz", „abgehen" und „vom Vermittlungsnetz" sind alle relativ
und werden verwendet, um auf die Übertragungsrichtung hinzuweisen.
Der Messkopf wird beispielhaft zwischen dem Vermittlungsnetz und
dem Ort A angebracht, der Messkopf kann jedoch mit den Kommunikationsleitungen
an einem beliebigen Punkt zwischen dem Vermittlungsnetz und einem
Ort angeschlossen sein, und das System kann verschiedene Messköpfe umfassen,
die an das System an verschiedenen Orten angeschlossen sind.
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Im
Allgemeinen nutzen Ort A und Ort B das Vermittlungsnetz 3,
um miteinander zu kommunizieren, wobei jeder Ort mit dem Vermittlungsnetz über einen
Zugangskanal verbunden ist, der Übertragungsstrecken
aufweist, vorzugsweise virtuelle Verbindungen, die Pfade zwischen
den Orten durch den Zugangskanal und das Vermittlungsnetz bilden.
Der Zugangskanal bezieht sich auf die Leitungen, die von jedem Ort
genutzt werden, um mit dem Vermittlungsnetz zu kommunizieren (d.h.
die Kommunikationsleitungen 10, 11, 29, 30),
während
eine virtuelle Verbindung hauptsächlich
ein Pfad ist, der durch ein Paketdatenvermittlungsnetz gebildet
wird, der Daten an einen bestimmten Endpunkt oder Ort überträgt. Der Messkopf überwacht
den Streckenpegel und den Durchsatz des einzelnen Zugangskanals,
wobei sich der Durchsatz des Zugangskanals auf den gesamten Durchsatz
aller bestimmten Strecken bezieht, während sich der Übertragungsstreckenpegeldurchsatz auf
den Durchsatz bezieht, der einer einzelnen Übertragungsstrecke zugeordnet
ist, wie eine permanente virtuelle Verbindung (Permanent Virtual
Circuit – PVC).
Der Messkopf 12 überwacht
passiv die Aktivität
des Datenübertragungssystems
(d.h. den Durchsatz des Zugangskanals und der einzelnen Übertragungsstrecke)
und sammelt Informationen zur Verarbeitung durch eine Konsole 16.
Der Messkopf sammelt die Informationen mittels Nutzung einer Reihe von
Zählern,
wie nachfolgend beschrieben. Die Konsole 16 ist mit dem
Messkopf 12 über
eine zweite Kommunikationsleitung 15 verbunden (z.B. ein
lokales Netz (Local Area Network – LAN)) und fragt die Informationen
ab, die von dem Messkopf 12 gesammelt wurden, um die Informationen
zur Anzeige zu verarbeiten, wie nachfolgend beschrieben.
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Die
Konsole 16 wird typischerweise durch einen herkömmlichen
Personal Computer implementiert, wie in 2 dargestellt,
oder durch ein anderes Verarbeitungssystem.
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Insbesondere
kann die Konsole 16 durch einen IBM-kompatiblen PC implementiert
sein, der vorzugsweise mit einer Maus 67, einem Monitor 63,
einer Tastatur 69 und einer Basis 65 ausgestaltet
ist. Die Basis 65 enthält
für gewöhnlich die
Prozessoren, den Speicher und die Kommunikationsressourcen, wie
interne/externe Modems oder andere Kommunikationskarten für die Konsole.
Die Konsole umfasst Software zum Analysieren der Daten, die von
dem Messkopf gesammelt werden, und zum Anzeigen der Informationen
an einen Bediener, wie nachfolgend beschrieben. Außerdem nutzt
die Konsole Kurzzeit- und Langzeitdatenbanken, um die Daten für längere Zeiträume zu unterhalten.
Die Datenbanken können durch
eine beliebige herkömmliche
oder im Handel erhältliche
Datenbank implementiert sein. Die Konsole 16 umfasst typischerweise
mindestens einen Intel 80486 oder einen äquivalenten Prozessor mit einem wesentlichen
RAM, um die Software wirksam auszuführen, bevorzugt wird jedoch
ein Pentium oder ein äquivalenter
Prozessor mit 16 Megabytes RAM. Die Konsole kann als Standalone-Konsole,
die mit dem Messkopf verbunden ist, oder in einer Client/Server-Konfiguration
betrieben werden, in der ein Server (d.h. ein Computersystem, wie
zuvor beschrieben, das vorzugsweise eine Windows NT-Umgebung genutzt)
wesentliche Interaktionen mit dem Messkopf ausführt und die Messkopfinformationen
zu ihren Clients befördert
(d.h. Computersysteme, wie zuvor beschrieben, die vorzugsweise eine
Windows 95 NT- oder Unix-Umgebung nutzen). Die Clients können auch
direkt mit dem Messkopf für
die Datensammelanfragen kommunizieren und um dem Messkopf Konfigurationsparameter
bereitzustellen, wie nachfolgend beschrieben.
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Der
Messkopf 12 ist eine passive Überwachungsvorrichtung und
wird vorzugsweise durch einen Simple Network Monitoring Protocol
(SNMP) ferngesteuerten Überwachungsmesskopf
implementiert. Diese Messköpfe
umfassen für
gewöhnlich
frei laufende Zähler,
die sich bei jedem Auftreten eines bestimmten Ereignisses erhöhen. Die
Messkopfarchitektur ist ähnlich
der Messkopfarchitektur, die in der zuvor erwähnten Patentschrift Ennis,
Jr. et al (5,521,907) offenbart ist, und wird in 3 dargestellt.
Insbesondere umfasst der Messkopf 12 Leitungsschnittstellenstrecken 31, 32,
Paketempfänger 33, 34,
ein Paket-RAM 35, einen Mikroprozessor 36 und
eine Ethernet-Schnittstelle 37. Die Leitungsschnittstellenstrecke 31 enthält Signale
von der Kommunikationsleitung 11 und passt die Signale
auf digitale Standard-Logikpegel zur Verarbeitung durch Paketempfänger 33 an. Ähnlich empfängt die
Leitungsschnittstellenstrecke 32 Signale von der Kommunikationsleitung 10 und
passt die Signale auf digitale Standard-Logikpegel zur Verarbeitung
durch Paketempfänger 34 an.
Die Paketempfänger 33, 34 empfangen
die angepassten Signale von der Leitungsschnittstellenstrecke 31 beziehungsweise 32 und
bestimmen einzelne Pakete in dem empfangenen Datenstrom zum Gruppieren
und Speichern im Paket-RAM 35. Der Mikroprozessor 36 fragt
Pakete von dem Paket-RAM 35 ab und verarbeitet die Pakete, um
Bandbreitendurchsatzinformationen zu erzeugen, wie nachfolgend beschrieben,
während
er auf beliebige Anfragen von der Konsole 16 antwortet.
Die Bandbreitendurchsatzinformationen werden in einem Mikroprozessorspeicher
(nicht dargestellt) gespeichert. Wenn die Konsole 16 Bandbreitenutzungsinformationen
von dem Messkopf abfragt, werden die Informationen von dem Mikroprozessor 36 an
die Ethernet-Schnittstelle 37 freigegeben, wobei die Daten
so gehandhabt werden, dass sie kompatibel für die Übertragung sind, vorzugsweise über einen Ethernet-Bus 38 zur
Konsole 16. Die Datenübertragung
vom Messkopf zur Konsole kann jedoch über andere Kommunikationsmedien
erfolgen.
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Die
zuvor beschriebenen Messkopfkomponenten sind vorzugsweise alle herkömmlich und
im Handel erhältlich.
Beispielsweise nutzt die bevorzugte Ausführungsform einen Level One
LXT901PC als Ethernet-Schnittstelle 37; einen Motorola
MC 68EN360RC25 als Mikroprozessor 36 und Paketempfänger 33, 34 (d.h.
ein einzelner Mikroprozessorchip fungiert sowohl als Mikroprozessor
als auch als Paketempfänger);
ein Texas Instruments TM124BBK32-60 oder äquivalent ein DRAM SIMM als
Paket-RAM 35;
und einen Advanced Micro Devices AM26LS32PC oder äquivalente
Leitungsempfänger
als Leitungsschnittstellenstrecken 31, 32. Es muss
verstanden werden, dass eine beliebige andere Komponente, die im
Wesentlichen die gleichen Funktionen erfüllt, auf im Wesentlichen die
gleiche Weise genutzt werden kann, wie zuvor beschrieben, um den
Messkopf auszuführen.
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Im
Allgemeinen dauert die Aktivität
des Datenübertragungssystems
und insbesondere der Systemverkehr-Bursts (d.h. plötzliche
Stöße oder
Spitzen im Systemdurchsatz) über
kurze Zeiträume
an. Um die Aktivität
des Datenübertragungssystems
geeignet zu erfassen, muss der Messkopf ein Abtastintervall ausreichend
kurzer Dauer aufweisen, um Informationen zu sammeln, die sich auf
den Systemdurchsatz und die Bursts beziehen. Da die Konsole die
Durchsatzinformationen des Zugangskanals und der einzelnen Übertragungsstrecke
in graphischer Form anzeigt, wie zuvor beschrieben, ist eine große Abtastbasis
erforderlich, um ausreichende Granularität bereitzustellen, um Bursts
innerhalb der Nutzungsdaten wahrzunehmen. Der Messkopf umfasst jedoch
begrenzte Speicherressourcen, die sich erschöpfen können, wenn der Messkopf das
Datenübertragungssystem über längere Zeiträume überwacht.
Beispielsweise akkumuliert ein Messkopf, der ein Abtastintervall
von einer Sekunde aufweist, 900 Messungen über ein 15-Minuten-Intervall
(d.h. 60 Abtastungen pro Minute, multipliziert mit 15 Minuten). Um
die Speicheranforderungen für
die Datenübertragungssysteminformationen
herabzusetzen, während dem
Messkopf ermöglicht
wird, eine ausreichende Abtastbasis zur graphischen Anzeige zu sammeln, nutzt
der Messkopf eine Reihe Zähler,
um die Durchsatzinformationen des Zugangskanals und der einzelnen
Strecke zu sammeln und darzustellen. Das Messkopf-Abtastintervall ist
vorzugsweise auf eine Sekunde eingestellt, wobei der Messkopf die
Aktivität des
Datenübertragungssystems
misst. Das Abtastintervall kann als beliebiges Zeitintervall bestimmt
sein, das in der Lage ist, der Konsole eine ausreichende Abtastbasis
zur graphischen Anzeige zu liefern (d.h. eine ausreichende Anzahl
Datenpunkte).
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Anfänglich gibt
ein Bediener die Informationen in die Konsole 16 ein, wodurch
die Konfiguration des Datenübertragungssystems
beschrieben wird, umfassend die einzelnen Übertragungsstrecken, die zu überwachen
sind. Der Messkopf kann die Bandbreitenkapazitäten und die Committed Information Rates
(d.h. die Bandbreite, die einer Übertragungsstrecke
zugeordnet ist, wie nachfolgend beschrieben) für den Zugangskanal beziehungsweise
einzelne Übertragungsstrecken
aus gesammelten Informationen (z.B. Pakete) bestimmen oder der Bediener kann
die Bandbreitenkapazitäten
und die Committed Information Rates in die Konsole eingeben. Außerdem gibt
der Bediener Informationen in die Konsole 16 ein, um dem
Messkopf zu ermöglichen,
das Strecken-Routing und Ziele für
analysierte Pakete zu bestimmen, die auf dem Datenübertragungssystem strömen (z.B.
typischerweise Adressen und andere Parameter). Grundsätzlich umfassen
die Pakete eine Adresse oder einen anderen Identifizierer, entsprechend
dem Strecken-Routing und dem Paketziel. Paketvermittlungseinrichtungen
leiten jedes Paket entsprechend der Adresse und den Routing-Informationen
weiter. Da Datenströme
vermutlich Pakete für unterschiedliche
Ziele enthalten, filtert die vorliegende Erfindung die Pakete basierend
auf dem Strecken-Routing und der Zieladresse, um Datenübertragungs-Systeminformationen
in Bezug auf den Zugangskanal und die einzelnen Übertragungsstrecken zu sammeln.
Die Konsole übermittelt
verschiedene Parameter an den Messkopf und konfiguriert den Messkopf
auf geeigneten Überwachungsbetrieb.
Der Messkopf erfasst Pakete vom Datenübertragungssystem und hinterlegt
sie im Paket-RAM 35 (3), wie
zuvor beschrieben. Da die Konsole Informationen in Bezug auf den
Bandbreitendurchsatz für
einzelne Übertragungsstrecken
anzeigt, nutzt der Mikroprozessor 36 die Parameter, die
von der Konsole übertragen
werden, um die Übertragungsstrecke
zu bestimmen, die ein bestimmtes Paket durchläuft. Außerdem bestimmt der Mikroprozessor 36,
da die Konsole den Bandbreitendurchsatz für Daten anzeigt, die „zum" und „vom" Vermittlungsnetz
strömen,
wie nachfolgend beschrieben, die Datenrichtung, basierend auf der
Kommunikationsleitung, mit der der Messkopf ein Paket empfängt. Pakete,
die von dem Messkopf auf der Kommunikationsleitung 10 (1) empfangen
werden, zeigen beispielsweise Daten an, die „zum Vermittlungsnetz hin" strömen, während Pakete,
die von dem Messkopf auf der Kommunikationsleitung 11 empfangen
werden, Daten anzeigen, die „vom
Vermittlungsnetz weg" strömen. Der
Mikroprozessor 36 fragt die erfassten Pakete vom Paket-RAM 35 für jedes
Abtastintervall ab und filtert die Pakete, um die Pakete den richtigen
Informationen des Zugangskanals oder der einzelnen Übertragungsstrecke
zuzuordnen. Der Mikroprozessor 36 bestimmt die Anzahl Bits,
die in jeder Richtung (d.h. zum und vom Vermittlungsnetz) über den
Zugangskanal und auf jeder einzelnen Strecke (d.h. zum Vermittlungsnetz)
während
des Abtastintervalls von einer Sekunde übertragen werden. Die gemessenen Bit-Informationen
werden genutzt, um bestimmte Zähler
innerhalb des Messkopfs zu erhöhen,
wie nachfolgend beschrieben.
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Nachdem
der Messkopf die Aktivität
des Datenübertragungssystems
während
eines Abtastintervalls gemessen hat, werden die Systemaktivitätsinformationen
typischerweise verarbeitet, während
der Messkopf Informationen für
das nachfolgende Abtastintervall sammelt.
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Der
Messkopf verarbeitet die abgetasteten Daten, kurz nachdem er die
Daten empfangen hat, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten.
Der Mikroprozessor 36 nutzt eine Reihe von Zählern im
Mikroprozessor RAM, um die gesammelten Informationen zu speichern.
Insbesondere stellen die Zähler
unterschiedliche Prozentsatzbereiche dar, die den Bandbreitendurchsatzbetrag
für den
Zugangskanal oder eine einzelne Strecke darstellen. Der Zugangskanaldurchsatz
basiert auf der gesamten Nutzung einzelner Strecken, die dem Kanal
zugeordnet sind, und umfasst typischerweise eine feste maximale
Bandbreite, während
die einzelnen Strecken für gewöhnlich einem
Bruchteil der gesamten Streckenbandbreite zugeordnet sind, der als
Committed Information Rate (CIR) bezeichnet wird. Mit anderen Worten
bezieht sich die Committed Information Rate auf eine garantierte
Bandbreite zum Senden von Daten auf einer bestimmten Strecke. Der
Mikroprozessor 36 nutzt vorzugsweise eine Reihe von fünf Zählern, wobei
eine separate Reihe Zähler
genutzt wird, um die Aktivitätsinformationen
für Daten
zu unterhalten, die in jede Richtung auf dem Zugangskanal strömen (d.h.
eine separate Reihe Zähler
unterhält
Informationen für
Daten, die zum Vermittlungsnetz strömen und Daten, die vom Vermittlungsnetz
strömen)
und für
jede einzelne Strecke (d.h. für
Daten, die zum Vermittlungsnetz strömen). Den Zählern innerhalb jeder Reihe,
die Durchsatzinformationen für
den Zugangskanal für
Daten unterhalten, die zum beziehungsweise vom Vermittlungsnetz
strömen,
ist jeweils ein unterschiedlicher prozentualer Durchsatzbereich
innerhalb eines Gesamtbereichs von 0%–100% zugeordnet. Insbesondere
entspricht jeder Zähler
von einer Reihe einem der prozentualen Durchsatzbereiche von 0%–10%, 11%–40%, 41%–60%, 61%–90%, beziehungsweise
91%–100%.
Die Zähler
innerhalb jeder Reihe, die Durchsatzinformationen für Messungen
des Streckenpegeldurchsatzes unterhalten, sind jeweils einem unterschiedlichen
prozentualen Durchsatzbereich zugeordnet, der sich von 0 bis > 180 Prozent erstreckt.
Insbesondere entspricht jeder Zähler einer
Reihe einem der prozentualen Durchsatzbereiche von 0%–20%, 21%– 80%, 81%–120%, 121%–180%, beziehungsweise
größer als
180% (d.h. > 180%).
Der Zugangskanaldurchsatz wird gegen eine feste maximale Bandbreite
gemessen, wie zuvor beschrieben, und daher ist der prozentuale Gesamtbereich,
der den Zählern
zugeordnet ist, 0%–100%.
Da die einzelnen Strecken einen Teil der Streckenbandbreitenkapazität nutzen,
können
die Strecken jedoch Daten bei Raten über 100 Prozent der zugeordneten
Bandbreite oder der Committed Information Rate übertragen. Daher erfordern
die einzelnen Strecken Prozentsatzbereiche, die einhundert Prozent überschreiten.
Wenn eine einzelne Strecke Daten bei Raten überträgt, die einhundert Prozent der
Committed Information Rate überschreiten,
gibt es ein Risiko, dass die zusätzlichen
Daten nicht übertragen
werden können,
wodurch sich die Leistung verschlechtert, da die Informationen möglicherweise erneut übertragen
werden müssen.
Die Zähler
werden nach jedem Abtastintervall erhöht, basierend auf dem gemessenen
Durchsatz des Zusatzkanals und der einzelnen Strecken, wie nachfolgend
beschrieben. Die Zähler übermitteln
den Zeitbetrag, den der Zugangskanal oder die Strecke innerhalb
des entsprechenden prozentualen Durchsatzbereichs arbeitet, wodurch
ein hoher oder geringer Durchsatz für ein bestimmtes Zeitintervall
angegeben wird. Es muss verstanden werden, dass die vorliegende
Erfindung eine beliebige Anzahl Zähler verwenden kann, die beliebige
gewünschte
Prozentsatzbereiche darstellen, die in der Lage sind, die Aktivitätsinformationen
des Datenübertragungssystems
zu übermitteln.
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Die
Weise, auf die der Messkopf den richtigen zu erhöhenden Zähler bestimmt, ist in 4–8 dargestellt.
Anfänglich,
nachdem der Messkopf Daten während
eines Abtastintervalls sammelt, fragt der Mikroprozessor 36 (3)
die Pakete vom Paket-RAM 35 ab
und filtert sie, wie zuvor beschrieben. Insbesondere bestimmt der
Mikroprozessor die Inkrementalschwellenwerte bei Schritt 2 für die Reihe
Zähler
des prozentualen Durchsatzes, die Informationen für den Durchsatz
des Zugangskanals für
Daten unterhält,
die in jede Richtung zum und vom Vermittlungsnetz strömen. Die
Inkrementalschwellenwerte für
die Zähler
werden bestimmt, wie in 5 dargestellt. Insbesondere
setzt der Mikroprozessor 36 die Inkrementalschwellenwerte
für die jeweiligen
Zähler
für den
0–10%-Bereich,
die jeder Richtung bis 10 Prozent der festen Zugangskanalbreite
bei Schritt 21 zugeordnet sind. Die Inkrementalschwelle
für die
jeweiligen Zähler
für den 11–40%-Bereich,
die jeder Richtung zugeordnet sind, wird auf 40 Prozent der festen
Zugangskanalbandbreite bei Schritt 23 gesetzt. Ähnlich wird
die Inkrementalschwelle für
die jeweiligen Zähler
des 41–60%-Bereichs,
die jeder Richtung zugeordnet sind, auf 60 Prozent der festen Zugangskanalbandbreite
bei Schritt 25 gesetzt, während die Inkrementalschwelle
für die
jeweiligen Zähler
des 61%–90%-Bereichs, die jeder
Richtung zugeordnet sind, auf 90 Prozent der festen Zugangskanalbandbreite
bei Schritt 27 gesetzt wird. Die Bandbreite für den Zugangskanal
kann von dem Messkopf bestimmt werden oder kann an der Konsole 16 als
ein Parameter eingegeben und zum Messkopf herunter geladen werden,
wie zuvor beschrieben, um zu ermöglichen,
dass der Messkopf die Inkrementalschwellenwerte berechnet. Die Inkrementalschwellenwerte
werden verwendet, um den passenden zu erhöhenden Zähler zu bestimmen, wie nachfolgend beschrieben.
Die Schwellenwerte geben die Anzahl Bits an, die während eines
Abtastintervalls übertragen
werden müssen,
um den entsprechenden prozentualen Bandbreitendurchsatz zu erreichen.
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Mit
erneutem Bezug auf 4 bestimmt der Mikroprozessor 36,
nachdem die Inkrementalschwellenwerte bei Schritt 2 berechnet
worden sind, die Gesamtsumme der übertragenen Datenbits (d.h.
die gesamte Bitzählung
umfasst keine zusätzlichen
Steuerungsbytes (d.h. Füllmuster
zwischen Datenpaketen), die mit den Daten übertragen werden) entlang dem
Zugangskanal in jeder Richtung (d.h. zum und vom Vermittlungsnetz)
während
des Abtastintervalls, basierend auf Informationen in den erfassten
Paketen. Die Anzahl übertragener
Bits in Kombination mit den Inkrementalschwellenwerten wird genutzt,
um die Zähler
zu erhöhen,
die dem passenden prozentualen Bandbreitendurchsatzbereich zugeordnet
sind, wie in 6 dargestellt. Der Prozess zum
Erhöhen der
passenden Zähler
wird für
Daten ausgeführt,
die in jede Richtung zum und vom Vermittlungsnetz strömen, wie
nachfolgend beschrieben. Insbesondere wird die Anzahl Bits, die
für eine
bestimmte Richtung übertragen
wird, bei Schritt 41 mit dem Inkrementalschwellenwert für den 0%–10%-Zähler verglichen. Wenn die Anzahl übertragener
Bits kleiner oder gleich dem Inkrementalschwellenwert ist, wird
der entsprechende 0–10%-Zähler bei
Schritt 91 erhöht. Wenn
die Anzahl übertragener
Bits den Inkrementalschwellenwert für den 0–10%-Zähler überschreitet, wird die übertragene
Bitzählung
bei Schritt 43 mit dem Inkrementalschwellenwert für den 11–40%-Schwellenwert
verglichen, wobei der 11– 40%-Zähler bei
Schritt 93 erhöht
wird, wenn die Anzahl übertragener
Bits kleiner oder gleich dem Inkrementalschwellenwert für den 11–40%-Zähler ist. Wenn
die Anzahl übertragener
Bits den Inkrementalschwellenwert für den 11–40%-Zähler überschreitet, wird die Anzahl übertragener
Bits bei Schritt 45 mit dem Inkrementalschwellenwert für den 41–60%-Zähler verglichen,
wobei der 41–60%-Zähler bei
Schritt 95 erhöht
wird, wenn die Anzahl übertragener
Bits kleiner als der oder gleich dem Inkrementalschwellenwert für den 41–60%-Zähler ist.
Wenn die Anzahl übertragener
Bits den Inkrementalschwellenwert für den 41–60%-Zähler überschreitet, wird die Anzahl übertragener
Bits bei Schritt 47 mit dem Inkrementalschwellenwert für den 61–90%-Zähler- verglichen, wobei
der 61–90%-Zähler bei
Schritt 97 erhöht
wird, wenn die Anzahl übertragener
Bits kleiner oder gleich dem Inkrementalschwellenwert für den 61–90%-Zähler ist.
Wenn die Anzahl übertragener
Bits den Inkrementalschwellenwert für den 61–90%-Zähler überschreitet, wird der 91–100%-Zähler bei
Schritt 49 erhöht.
Mit anderen Worten wird die Anzahl übertragener Bits mit den Inkrementalschwellenwerten
der Zähler
in aufsteigender Reihenfolge verglichen, bis ein Inkrementalschwellenwert
erreicht wird, der größer als
die Anzahl der übertragenen
Bits ist, wobei der passende Zähler
entsprechend dem Inkrementalschwellenwert erhöht wird.
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Nachdem
die Zähler
für den
Zugangskanaldurchsatz für
jede Richtung (d.h. zum und vom Vermittlungsnetz) aktualisiert worden
sind, führt
der Mikroprozessor 36 einen ähnlichen Zähleraktualisierungsprozess
für die
einzelnen Übertragungsstrecken
aus, die dem Zugangskanal zugeordnet und für die Überwachung spezifiziert worden
sind, wie zuvor beschrieben, die eine zugeteilte Bandbreite oder Committed
Information Rate haben. Mit Bezug auf 4 bestimmt
der Mikroprozessor 36 bei Schritt 5, ob die einzelnen
Strecken verarbeitet worden sind oder nicht. Wenn die einzelnen
Strecken nicht verarbeitet worden sind, bestimmt der Mikroprozessor 36 Inkrementalschwellenwerte
für die
Zähler
bei Schritt 6 und erhöht
einen entsprechenden Zähler
bei Schritt 7 auf im Wesentlichen die gleiche Weise, die
zuvor für
den Zugangskanaldurchsatz beschrieben worden ist, außer dass
die Durchsatzzähler
für die
einzelne Strecke unterschiedlichen Prozentsatzbereichen entsprechen.
Der Messkopf sammelt Daten, die zum Vermittlungsnetz für einzelne
Strecken strömen,
und bestimmt daher nur Schwellenwerte und Erhöhungszähler für eine einzelne Richtung (d.h.
sofern ein zweiter Messkopf am anderen Ende einer Übertragungsstrecke
verwendet wird, wie nachfolgend beschrieben).
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Die
Weise, auf die die Inkrementalschwellenwerte für Zähler bestimmt werden, die den
einzelnen Strecken zugeordnet sind, ist in 7 dargestellt.
Im Allgemeinen nutzen einzelne Strecken nur einen Teil der gesamten
Streckenbandbreite und übertragen Daten
bei einer Committed Information Rate, wie zuvor beschrieben. Die
Committed Information Rate kann von dem Messkopf bestimmt werden
oder kann an der Konsole 16 eingegeben und zum Messkopf herunter
geladen werden, wie zuvor beschrieben. Insbesondere bestimmt der
Mikroprozessor bei Schritt 60, ob die Committed Information
Rate verfügbar
ist oder nicht. Wenn die Committed Information Rate nicht verfügbar ist,
nimmt der Mikroprozessor bei Schritt 61 an, dass die Committed
Information Rate die Hälfte
der Zugangskanalrate ist. Nachdem die Committed Information Rate
ermittelt worden ist, setzt der Mikroprozessor die Inkrementalschwellenwerte
für die
Zähler.
Insbesondere wird der Inkrementalschwellenwert für den 0–20%-Zähler auf 20 Prozent der Committed
Information Rate bei Schritt 62 gesetzt; der Inkrementalschwellenwert
für den 21–80%-Zähler wird
auf 80 Prozent der Committed Information Rate bei Schritt 64 gesetzt;
der Inkrementalschwellenwert für
den 81–120%-Zähler wird auf
120 Prozent der Committed Information Rate bei Schritt 66 gesetzt;
und der Inkrementalschwellenwert für den 121–180%-Zähler wird auf 180 Prozent der Committed
Information Rate bei Schritt 68 gesetzt. Die Schwellenwerte
geben die Anzahl Bits an, die übertragen
werden müssen,
um den entsprechenden prozentualen Durchsatz zu erreichen, wie zuvor
beschrieben.
-
Auf
die Berechnungen der Inkrementalschwellenwerte folgend wird ein
entsprechender Zähler
erhöht,
der den prozentualen Durchsatzbereich darstellt, der während des
Abtastintervalls gemessen wird, wie in 8 dargestellt.
Anfänglich
bestimmt der Mikroprozessor die Gesamtzahl Bits, die während des
Abtastintervalls basierend auf den Informationen in den erfassten
Paketen, wie zuvor beschrieben, über
die einzelne Strecke zum Vermittlungsnetz übertragen werden. Insbesondere
wird die Anzahl übertragener
Bits für
die einzelne Strecke bei Schritt 81 mit dem Inkrementalschwellenwert
für den 0–20%-Zähler verglichen,
wobei der 0–20%-Zähler bei Schritt 71 erhöht wird,
wenn die Anzahl übertragener
Bits kleiner oder gleich dem Inkrementalschwellenwert für den 0–20%-Zähler ist.
Wenn die Anzahl übertragener
Bits den Inkrementalschwellenwert für den 0–20%-Zähler überschreitet, wird die Anzahl übertragener
Bits bei Schritt 83 mit dem Inkrementalschwellenwert für den 21–80%-Zähler verglichen,
wobei der 21–80%-Zähler bei
Schritt 73 erhöht wird,
wenn die Anzahl übertragener
Bits kleiner als der oder gleich dem Inkrementalschwellenwert für den 21–80%-Zähler ist.
Wenn die Anzahl übertragener
Bits den Inkrementalschwellenwert für den 21–80%-Zähler überschreitet, wird die Anzahl übertragener
Bits bei Schritt 85 mit dem Inkrementalschwellenwert für den 81–120%-Zähler verglichen, wobei
der 81–120%-Zähler bei
Schritt 75 erhöht
wird, wenn die Anzahl übertragener
Bits kleiner als der oder gleich dem Inkrementalschwellenwert für den 81–120%-Zähler ist.
Wenn die Anzahl übertragener Bits
den Inkrementalschwellenwert für
den 81–120%-Zähler überschreitet,
wird die Anzahl übertragener
Bits bei Schritt 87 mit dem Inkrementalschwellenwert für den 121–180%-Zähler verglichen, wobei der
121–180%-Zähler bei
Schritt 77 erhöht wird,
wenn die Anzahl übertragener
Bits kleiner als der oder gleich dem Inkrementalschwellenwert für den 121–180%-Zähler ist.
Wenn die Anzahl übertragener
Bits den Inkrementalschwellenwert für den 121–180%-Zähler überschreitet, wird ein Zähler größer als
180% bei Schritt 89 erhöht
und der Mikroprozessor kehrt dazu zurück, beliebige verbleibende Strecken
zu verarbeiten.
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Mit
erneutem Bezug auf 4 bestimmt der Mikroprozessor 36 nach
der Verarbeitung der einzelnen Strecke bei Schritt 5, ob
weitere Strecken eine Verarbeitung benötigen oder nichts und wiederholt den
zuvor beschriebenen Zählererhöhungsprozess für die verbleibenden
Strecken, die darauf warten, verarbeitet zu werden. Wenn alle Strecken
verarbeitet worden sind, werden die Daten vom nächsten Abtastintervall genutzt,
um die Zugangskanal- und Streckenzähler wie zuvor beschrieben
zu erhöhen.
Die Zähler
werden wiederholt bei jedem Abtastintervall erhöht, wie zuvor für 15-Minuten-Zeiträume beschrieben,
wobei die Zähler
am Ende jedes Zeitraums im Mikroprozessorspeicher gespeichert und
die Zähler zurückgesetzt
werden. Auf diese Weise enthält
eine kleine Reihe Zähler
Durchsatzinformationen für
ein 15-Minuten-Intervall,
wodurch die Speicheranforderungen der Abtastbasis herabgesetzt werden.
Der Zeitraum zum Speichern und Zurücksetzen der Zähler kann
auf ein beliebiges gewünschtes
Intervall gesetzt werden, das die begrenzten Speicheranforderungen
des Messkopfs unterbringt.
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Die
Konsole 16 wird typischerweise von einem Bediener benutzt,
um die Analyseergebnisse von dem Messkopf abzufragen und die Daten
in Kurzzeit- und Langzeitdatenbanken zu speichern, wie in 9–10 dargestellt.
Anfänglich
werden Daten vom Messkopf zur Konsole 16 über Sekundärkommunikationswege
zwischen der Konsole und dem Messkopf übertragen, wie einem Ethernet-Bus 38 (3).
Ein Bediener kann die Konsole planmäßig so einstellen, dass täglich Daten
vom Messkopf zu einer bestimmten Zeit, jede Stunde oder gar nicht abgefragt
werden. Überdies
kann ein Bediener die Konsole manuell so steuern, dass Daten jederzeit vom
Messkopf abgefragt werden oder die Konsole automatisch die geeigneten
Daten sammelt, um beliebige Anzeigeanfragen für einen bestimmten Zeitraum
zu erfüllen.
Die Daten, die von der Konsole vom Messkopf abgefragt werden, werden
anfänglich
in Kurzzeitdatenbanktabellen bei Schritt 8 (9)
zur Anzeige auf Fehlersuchbildschirmen gespeichert, wie nachfolgend
beschrieben. Die Konsole überträgt überdies
die Daten von den Kurzzeitdatenbanktabellen an eine Langzeitdatenbank
bei Schritt 9 (10), um
zu ermöglichen,
dass kürzlich
abgetastete Daten in der Kurzzeitdatenbank ersetzt werden. Der Bediener
kann eine Zeit für
das tägliche
Auftreten der Datenbankübertragung
von der Kurzzeit- zur Langzeitdatenbank bestimmen oder kann die
Konsole so steuern, dass sie Daten sofort überträgt. Die Langzeitdatenbankinformationen
werden typischerweise für
gedruckte Berichte genutzt, die Informationen enthalten, die sich über umfangreiche
Zeiträume
erstrecken, wie ein Tag oder ein Monat.
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Die
Konsole 16 zeigt eine herkömmliche graphische Benutzerschnittstelle
oder ein Fenster an, was dem Bediener ermöglicht, eine Analyse des Zugangskanal-Bandbreitendurchsatzes
und/oder des Bandbreitendurchsatzes einer einzelnen Strecke zu starten,
wie in 11 dargestellt. Das Fenster
kann auf eine beliebige Weise angeordnet sein und beliebige Informationen
in Bezug auf ein Datenübertragungssystem
oder andere Informationen enthalten. Das Fenster kann nur die Analyse
des Datenübertragungssystems
und Berichtfunktionen enthalten oder beliebige andere Funktionen
umfassen, die zur Analyse gehören,
wie die Hilfe, Werkzeuge, Ansicht, etc. Insbesondere umfasst das
Fenster 20 eine Burst-Toolbar 22, einen Zugangskanal
und PVC-Toolbars 24, 26 sowie Zwei-Stunden- und Zwei-Tages-Verlauf-Toolbars 28, 42.
Das Fenster 20 umfasst typischerweise verschiedene Pulldown-Menüs, die an
der Oberseite des Fensters angebracht sind, wie Datei, Ansicht,
Einstellungen, Fehlersuche, Aktualisierung, Toolset und Hilfe, um
verschiedene Funktionen zu starten. Der Betrieb der Pulldown-Menüs über eine
Maus ist herkömmlich
und im Fachgebiet der Computer bekannt. Überdies umfasst das Fenster 20 eine
Schiebeleiste 44, die mit der Maus 67 (2)
steuerbar ist, um ein gewünschtes
Zeitintervall zur Ansicht auszuwählen.
Die Leiste kann bewegt werden, indem der Cursor direkt mit der Maus auf
der Leiste platziert und die Leiste gezogen wird (d.h. indem die
linke Maustaste in einem niedergedrückten Zustand gehalten und
die Maus in eine gewünschte
Richtung bewegt wird), zu einem Ort, der das gewünschte anzuzeigende Zeitintervall
angibt. Außerdem
ist die Leiste 44 zwischen linken und rechten Pfeilen 46, 48 angeordnet,
die mit der Maus 67 gesteuert werden können, um die Leiste in eine
gewünschte
Richtung zu bewegen (d.h. indem der Cursor auf einem Pfeil platziert
wird und die linke Maustaste niedergedrückt und gelöst wird (d.h. durch Klicken)
wird die Schiebeleiste 44 in die entsprechende Richtung
bewegt), um ein Zeitintervall auszuwählen. Das Zeitintervall, das
von der Leistenposition angegeben ist, wird über der Leiste angezeigt. Nur
beispielhaft zeigt das Fenster 20 überdies den Zugangskanalbandbreitendurchsatz
in Form von Balkendiagrammen 80, 82 für Daten
an, die zum beziehungsweise vom Vermittlungsnetz strömen, für das ausgewählte Intervall,
wie nachfolgend beschrieben. Die Balkendiagramme umfassen Kennzeichnungen,
die die gerade angezeigte Richtung und die Zugangskanalbandbreite
anzeigen und einen Balkendiagrammschlüssel 99, der Codes
wie den prozentualen Durchsatz anzeigt, der den Messkopfzählern zugeordnet ist,
wie nachfolgend beschrieben. Ein Zeiger 50 ist mit der
Maus 67 entlang der waagerechten Achse des Balkendiagramms
steuerbar, um ein bestimmtes 15-Minuten-Intervall auszuwählen, für das ein entsprechendes Kreisdiagramm 84, 86 erzeugt
wird, wie nachfolgend beschrieben. Das Kreisdiagramm wird direkt
unter dem Balkendiagramm angezeigt, von dem das 15-Minuten-Intervall
ausgewählt
wird, und umfasst eine Kennzeichnung, die die gegenwärtige Tageszeit
angibt, die das ausgewählte
Intervall darstellt. Das Kreisdiagramm umfasst überdies einen Kreisdiagrammschlüssel 99,
der Codes für
den prozentualen Durchsatz anzeigt, die den Messkopfzählern zugeordnet
sind und den Prozentsatz des Kreisdiagramms, das von jedem Code
cediert ist. Außerdem
umfasst das Fenster 20 eine Beratungsschaltfläche 52,
um die Analyse der Durchsatzdaten des Zugangskanals und/oder der
einzelnen Strecke zu starten, um eine Bandbreitenanpassung zu empfehlen.
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Der
Betrieb der Konsole wird nun mit Bezug auf 11–12 beschrieben.
Insbesondere wird die Konsole 16 gestartet und gesteuert,
um die Überwachungssoftware
auszuführen.
Das Ausführen
der Software auf der Konsole 16 ist im Fachgebiet der Computer
gut bekannt. Die Konsole 16 zeigt das Fenster 20 an,
indem eine Analyse des Bandbreitendurchsatzes des Zugangskanals
und/oder einer einzelnen Strecke vom Fehlersuch-Pulldownmenü gestartet
wird, wie zuvor beschrieben. Der Bediener gibt bei Schritt 92 entweder
den Bandbreitendurchsatz des Zugangskanals (d.h. Bandbreite für alle Übertragungsstrecken)
oder den Streckenpegel (d.h. eine einzelne virtuelle Verbindung)
auf, die durch Klicken auf der Toolbar 24 beziehungsweise 26 angezeigt wird.
Nach Auswahl des anzuzeigenden Durchsatzes wählt der Bediener bei Schritt 94 entweder
einen Zwei-Tages- oder einen Zwei-Stunden-Verlauf über die Toolbar-Schaltflächen 28 bzw. 42 aus
und steuert nachfolgend die Schiebeleiste 44 mit der Maus 67, wie
zuvor beschrieben, um das Datum und die Zeit für das anzuzeigende Intervall
auszuwählen.
Der Bediener klickt auf die Burst-Toolbar-Schaltfläche 22, um
eine Bandbreitendurchsatzanalyse auszuwählen und nachdem alle zuvor
beschriebenen Auswahlen erfolgt sind, fragt die Konsole 16 die
geeigneten Messkopfdaten von den Kurzzeitdatenbanktabellen bei Schritt 96 ab
und handhabt die Daten, um bei Schritt 98 die Balkendiagramme 80, 82 zu
erzeugen, die nachfolgend beschrieben werden. Der Bediener kann
ein 15-Minuten-Intervall
vom Balkendiagramm auswählen,
indem er den Zeiger 50 so steuert, dass die Konsole 16 ein
Kreisdiagramm 84, 86 entsprechend dem Intervall,
das nachfolgend beschrieben wird, erzeugt.
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Die
Konsole 16 handhabt die Daten, die vom Messkopf abgefragt
werden, um die Informationen in graphischer Form anzuzeigen. Insbesondere
empfängt
die Konsole die Zählungen
aller prozentualen Durchsatzbereichszähler vom Messkopf für jedes 15-Minuten-Intervall.
Die Zähler
werden typischerweise nach jedem 15-Minuten-Intervall zurückgesetzt,
um Durchsatzinformationen in 15-Minuten-Inkrementen zu unterhalten,
wie zuvor beschrieben. Jeder Zähler
entspricht der Anzahl Sekunden, die der Zugangskanal oder die einzelne Übertragungsstrecke
den Bandbreitenprozentsatz nutzt, angegeben durch den prozentualen
Bandbreitendurchsatzbereich, der dem Zähler zugeordnet ist. Die Konsole 16 nimmt
vorzugsweise eine Farbkodierung jedes Balkendiagramms vor, um den
prozentualen Bandbreitendurchsatz während eines bestimmten Intervalls anzugeben.
Ein beispielhaftes Balkendiagramm, das den Zugangskanalbandbreitendurchsatz
für Daten anzeigt,
die vom Vermittlungsnetz strömen,
ist in 13 dargestellt, das Balkendiagramm,
das den Zugangskanaldurchsatz für
Daten anzeigt, die zum Vermittlungsnetz strömen, wird jedoch erzeugt und arbeitet
im Wesentlichen auf die gleiche Weise. Insbesondere zeigt das Balkendiagramm 82 den
Zugangskanalbandbreitendurchsatz für Daten an, die vom Vermittlungsnetz über einen
ausgewählten Zwei-Stunden-Zeitraum
strömen.
Das Balkendiagramm umfasst eine waagerechte Achse, die sich über einen
Zwei-Stunden-Zeitraum
erstreckt, der in 15-Minuten-Intervalle eingeteilt ist. Die senkrechte Achse
erstreckt sich von 0 bis 100 Prozent und gibt den Prozentsatz von
Sekunden innerhalb jedes 15-Minuten-Intervalls auf der waagerechten
Achse an. Alternativ kann sich die senkrechte Achse von 0 bis 900
Sekunden erstrecken, um die Anzahl Sekunden innerhalb jedes 15-Minuten-Intervalls
auf der waagerechten Achse anzugeben und Durchsatzinformationen
auf im Wesentlichen gleiche Weise anzuzeigen, wie nachfolgend beschrieben.
Die prozentualen Durchsatzbereiche, die den Messkopfzählern zugeordnet
sind, werden in einem Schlüssel 99 angezeigt,
der die Codes 53, 54, 52, 56 und 57 angibt, die
vom Balkendiagramm genutzt werden, um die verschiedenen prozentualen
Bandbreitendurchsätze anzuzeigen.
Die Konsole 16 fragt die Zähler von der Kurzzeitdatenbank
ab, wobei die Zähler
den Zeitbetrag (d.h. die Anzahl Sekunden, seit das Abtastintervall
eine Sekunde ist) innerhalb des 15-Minuten-Intervalls angeben, indem sich der Zugangskanaldurchsatz
in einem bestimmten prozentualen Durchsatzbereich befunden hat.
Folglich zeigt die Konsole 16 einen senkrechten Balken
für jedes
15-Minuten-Intervall auf der waagerechten Achse an, wobei der Messbereich
der senkrechten Achse von 0 bis 100 Prozent reicht. Jeder senkrechte
Balken umfasst eine Reihe senkrechter verketteter codierter Balken, wobei
die Höhe
jedes verketteten Balkens innerhalb des senkrechten Balkens den
Prozentsatz oder den Zeitbetrag innerhalb des Intervalls bestimmt,
in dem sich der Zugangskanalbandbreitendurchsatz innerhalb eines
bestimmten Prozentsatzbereichs befindet. Der Zeitbetrag des Zugangskanaldurchsatzes
liegt innerhalb eines bestimmten Prozentsatzbereiches, ist direkt
proportional zur Zählung
des Zählers,
entsprechend dem Bereich. Jeder verkettete Balken ist gemäß dem Schlüssel 99 codiert,
um den prozentualen Bandbreitendurchsatz anzugeben, den der verkettete
Balken darstellt, sodass für
jedes 15-Minuten-Intervall entlang der waagerechten Achse der Zugangskanalbandbreitendurchsatz
basierend auf den Codes der verketteten Balken einfach wahrzunehmen
ist. Beispielsweise hat das 15-Minuten-Intervall, das ungefähr bei 22:52
beginnt und bei 22:07 endet, einen Zugangskanalbandbreitendurchsatz,
der überwiegend
im 91%–100%-Bereich
liegt, basierend auf der Höhe
des verketteten Balkens, der unter Verwendung des Codes 57 codiert
ist, um den 91%-100%-Bereich anzugeben. Typischerweise stellen die
Schattierungen von Grün
bis Gelb Codes 53–55 (d.h.
0–60%)
dar, während
die Schattierungen von Gelb bis Rot Codes 55–57 (d.h.
41–100%)
darstellen, es können
jedoch ein beliebiges Farbschema oder andere Kennzeichnungen verwendet
werden, um die Prozentsatzbereiche zu unterscheiden.
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Nach
dem Anzeigen des Balkendiagramms 82 kann der Zeiger 50 mit
der Maus 67 gesteuert werden, um ein bestimmtes 15-Minuten-Intervall
zu isolieren und ein Kreisdiagramm 86 zu erzeugen, wie
in 14 dargestellt. Insbesondere ist das Kreisdiagramm 86 gemäß dem Schlüssel 99 kodiert,
basierend auf dem Zugangskanalbandbreitendurchsatz, wie zuvor beschrieben.
Der Schlüssel 99 umfasst
im Wesentlichen das gleiche Codierschema, das zuvor für das Balkendiagramm
beschrieben wurde, und gibt den Teil (d.h. den Prozentsatz) an,
zudem das Kreisdiagramm 86 von jedem Code codiert ist.
Der Wert jedes Messkopfzählers
gibt den Zeitbetrag (d.h. die Sekunden, seit das Abtastintervall
eine Sekunde beträgt)
innerhalb des ausgewählten
15-Minuten-Intervalls an, in dem sich der Bandbreitendurchsatz im prozentualen
Durchsatzbereich befand, der dem Zähler zugeordnet ist und der
den mit dem entsprechenden Code codierten Teil des Kreisdiagramms 86 direkt
beeinflußt,
wobei der Code den Prozentsatzbereich angibt. Wenn beispielsweise
der Zähler
für den 91–100% (d.h.
Code 57)-Bereich einen Wert von ungefähr 465 erreicht, gibt dies
an, dass sich der Zugangskanal im 91%–100%-Durchsatzbereich über ungefähr die Hälfte der Zeit des 15-Minuten-Intervalls (d.h.
465 ist ungefähr
die Hälfte
der 900 Sekunden innerhalb des Intervalls) befand, wodurch verursacht wird,
dass ungefähr
die Hälfte
des Kreisdiagramms vom entsprechenden Code 57 codiert wird,
wobei der 91%–100%-Bereich
angegeben wird, wie in der Figur dargestellt. Die anderen Codes
werden im Kreisdiagramm auf ähnliche
Weise genutzt, basierend auf den Prozentsatzbereichszählern, die
den anderen Prozentsatzbereichen zugeordnet sind. Das Farbschema
für das
Kreisdiagramm ist im Wesentlichen ähnlich dem Farbschema für das zuvor
beschriebene Balkendiagramm und kann ein beliebiges anderes Farbschema
oder andere Kennzeichnungen sein, die die Prozentsatzbereiche unterscheiden
können.
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Eine
ausführliche
Ansicht eines Balkendiagramms, das Daten für einen Zeitraum von ungefähr zwei
Tagen anzeigt, ist in 15 dargestellt. Das Balkendiagramm
für einen
Zwei-Tages-Zeitraum ist im Wesentlichen ähnlich dem zuvor beschriebenen Balkendiagramm
für den
Zwei-Stunden-Zeitraum, ausgenommen, dass sich die waagerechte Achse des
Balkendiagramms so erstreckt, dass sie einen Zwei-Tages-Zeitraum angibt.
Insbesondere umfasst das Balkendiagramm 70 eine waagerechte
Achse, die in Sechs-Stunden-Intervalle eingeteilt ist, die sich über 42 Stunden
(d.h. ungefähr
zwei Tage) erstrecken. Die Sechs-Stunden-Intervalle umfassen überdies
24 15-Minuten-Intervalle.
Jedes 15-Minuten-Intervall umfasst einen senkrechten Balken, der
eine Reihe senkrechter verketteter Balken aufweist, wobei jeder
verkettete Balken codiert ist, um einen prozentualen Zugangskanalbandbreitendurchsatz
zu bestimmen, wie zuvor beschrieben. Außerdem kann der Zeiger 50 entlang
der waagerechten Achse bewegt werden, um ein bestimmtes 15-Minuten-Intervall
innerhalb des Zwei-Tages-Zeitraums
zum Erzeugen eines Kreisdiagramms 72 auf im Wesentlichen gleiche
Weise wie zuvor beschrieben zu isolieren. Das erzeugte Kreisdiagramm
ist im Wesentlichen ähnlich
dem Kreisdiagramm, das zuvor für
den Zwei-Stunden-Zeitraum erzeugt wurde und ist in 16 dargestellt.
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Wenn
eine einzelne Strecke zur Ansicht ausgewählt worden ist, zeigt die Konsole
ein Fenster an, das im Wesentlichen dem zuvor beschriebenen Fenster 20 ähnlich ist.
Insbesondere umfasst das Fenster ein Balkendiagramm und ein Kreisdiagramm,
die im Wesentlichen dem zuvor beschriebenen Balkendiagramm und Kreisdiagramm ähnlich sind,
außer
dass die prozentualen Durchsatzbereiche, die in den Balkendiagramm-
und Kreisdiagrammschlüsseln
angegeben sind, die Committed Information Rate wiedergeben oder
die halbe Zugangskanalrate, wenn die Committed Information Rate
nicht zur Verfügung
steht und sich von 0 bis größer als
180 Prozent erstrecken. Da ein Messkopf Datenübertragungssysteminformationen
für einzelne Strecken
in eine einzige Richtung erfasst (d.h. zum Vermittlungsnetz), werden
nur ein einzelnes Balkendiagramm und Kreisdiagramm auf dem Fenster
angezeigt. Wenn jedoch ein zusätzlicher
Messkopf am anderen Ende der Strecke verwendet wird, verarbeitet
die Konsole die Daten des Messkopfs auf im Wesentlichen gleiche
Weise wie zuvor beschrieben und zeigt ein Balkendiagramm und ein
Kreisdiagramm an, entsprechend den Daten, die von dem anderen Ende
der Strecke oder des Messkopfs zum Vermittlungsnetz strömen. Ein
Bediener spezifiziert die anzuzeigende Strecke, wobei jedes Balkendiagramm und
jedes Kreisdiagramm Kennzeichnungen umfasst, die die Strecke und
die Committed Information Rate für
die Strecke anzeigen. Jedes Balkendiagramm und Kreisdiagramm zeigt
Daten auf im Wesentlichen gleiche Weise wie zuvor beschrieben an, unter
Verwendung von Codes, um die sich ändernden prozentualen Durchsatzbereiche
darzustellen. Typischerweise nutzt das Farbschema, das in jedem Balkendiagramm
und Kreisdiagramm verwendet wird, die Schattierungen von Grün bis Gelb
für den Bereich
0–120%
und die Schattierungen von Gelb bis Rot für den Bereich 81 bis
größer als
180%, es können
jedoch ein beliebiges Farbschema oder andere Kennzeichnungen verwendet
werden, um die Prozentsatzbereiche zu unterscheiden.
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Nachdem
das Balkendiagramm und die Kreisdiagramme angezeigt worden sind,
kann ein Bediener den Bandbreitendurchsatz ansehen, um die Implementierungsanpassungen
zu überlegen. Beispielsweise
gibt ein Balkendiagramm, das den Betrieb im 0–10%-Bereich für eine Mehrheit der Abtastwerte
der ausgewählten
Zeit anzeigt, an, dass zusätzliche
Anwendungen, zusätzliche
Benutzer oder eine erhöhte
Kommunikation über
den Zugangskanal oder die Übertragungsstrecke
aktiviert werden können,
ohne, dass die Leistung herabgesetzt wird. Wenn das Balkendiagramm
und das Kreisdiagramm einen geringen Durchsatz anzeigen, kann außerdem die
Bandbreite herabgesetzt werden, wodurch Kosten herabgesetzt werden.
Umgekehrt gibt ein Balkendiagramm, das den Bandbreitendurchsatz
hauptsächlich
im 91–100%-Bereich
anzeigt, einen stark genutzten Zugangskanal oder eine Strecke an,
die möglicherweise
zusätzliche
Bandbreite benötigt.
Die Konsole kann solche Zeiträume
hohen Durchsatzes erkennen und einen Alarm und/oder eine Warnung ausgeben
(z.B. eine akustische Warnung, eine angezeigte Warnung, eine gedruckte
Nachricht etc.) und somit den Bediener über den Zustand benachrichtigen.
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Alternativ
kann die Konsole 16 die Bandbreitendurchsatzdaten analysieren
und vorschlagen, ob die Committed Information Rate für die Zugangskanalbandbreite
oder die einzelne Strecke erhöht
oder herabgesetzt werden soll, wie in 17 dargestellt. Insbesondere
wählt ein
Bediener bei den Schritten 14, 17 die Informationen
für den
Zugangskanal oder die Übertragungsstrecke
und den Zeitraum für
die zu analysierenden Konsole aus (d.h. zwei Stunden oder zwei Tage),
auf im Wesentlichen gleiche Weise wie zuvor beschrieben und klickt
nachfolgend auf die Beraterschaltfläche 52 (11),
um die Analyse zu starten. Die Konsole fragt die passenden Daten
von den Kurzzeit- und/oder
Langzeitdatenbanken bei Schritt 18 ab und bestimmt eine
Reihe Empfehlungen für
die Bandbreitenanpassung bei Schritt 19, wie nachfolgend
beschrieben. Eine geringfügige
Empfehlung ist für
einen hohen Bandbreitendurchsatz am wenigsten tolerabel und empfiehlt
die Anpassung der Bandbreite nach Überschreiten eines geringen Schwellenwerts.
Umgekehrt gewährleistet
die geringfügige
Empfehlung einen hohen Bandbreitendurchsatz für einen wesentlichen Zeitraum
und empfiehlt das Herabsetzen der Bandbreite, nachdem ein hoher
Schwellenwert überschritten
wurde. Eine aggressive Empfehlung ist für einen hohen Bandbreitendurchsatz
tolerabel und empfiehlt das Erhöhen der
Bandbreite nach Überschreiten
eines hohen Schwellenwerts. Ein Herabsetzen der Bandbreite wird
von der aggressiven Empfehlung empfohlen, nachdem ein geringer Schwellenwert überschritten wurde,
der einen geringen Bandbreitendurchsatz für kurze Zeiträume angibt.
Eine gemäßigte Empfehlung schlägt das Erhöhen oder
Herabsetzen der Bandbreite nach Überschreiten
der jeweiligen Schwellenwerte vor, die auf Werte zwischen dem geringfügigen und
aggressiven Schwellenwert eingestellt sind. Das System bestimmt
jeweils die geringfügige,
gemäßigte und
aggressive Empfehlung für
den Zugangskanal und die ausgewählten
einzelnen Strecken und gibt die Empfehlungen in einem nachfolgend
beschriebenen Bericht an.
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Nachdem
der Bediener den Zugangskanal- oder Streckendurchsatz und das Zeitintervall
ausgewählt
hat und nachfolgend auf die Schaltfläche 52 klickt, fragt
die Konsole die passenden Daten von den Datenbanktabellen ab und
bestimmt jede der zuvor beschriebenen Empfehlungen. Die geringfügige Empfehlung
wird auf die Weise bestimmt, die in 18 dargestellt
ist. Anfänglich
summiert die Konsole die Zählungen,
die von den Datenbanktabellen für
jeden jeweiligen prozentualen Durchsatzzähler abgefragt worden sind,
um die Gesamtzählungen
für jeden
jeweiligen Zähler
während
eines gesamten Zeitintervalls, wie zwei Wochen, zu erhalten. Die Summen
geben die Anzahl Sekunden innerhalb des Zeitintervalls an, die sich
der Bandbreitendurchsatz in einem bestimmten Prozentsatz befunden
hat, der dem Zähler
zugeordnet ist. Die Zählersummen
werden dann mit den Schwellenwertprozentsätzen des Zeitintervalls verglichen,
wie nachfolgend beschrieben. Insbesondere bestimmt die Konsole bei
Schritt 102, ob die Analyse für den Zugangskanal oder die einzelne
Strecke ist. Wenn die Analyse für
den Zugangskanal ist, bestimmt die Konsole bei Schritt 104, ob
der oberste Zähler
(d.h. die Summe der Zähler
für den
91%–100%-Zähler während des
Intervalls) 10% des Zeitintervalls überschreitet oder nicht (d.h.
ob über
10 des Zeitintervalls ein hoher Bandbreitendurchsatz aufgetreten
ist oder nicht). Wenn der oberste Zähler 10% des Zeitintervalls überschreitet, schlägt die geringfügige Empfehlung
vor, die Bandbreite bei Schritt 106 zu erhöhen. Wenn
der oberste Zähler
nicht 10% des Zeitintervalls überschreitet,
bestimmt die Konsole bei Schritt 108, ob der zweitgeringste
Zähler
(d.h. die Summe der Zählungen
für 11%–40%-Zähler während des
Intervalls) 90% des Zeitintervalls überschreitet oder nicht (d.h.
ob über 90%
des Zeitintervalls ein geringer Bandbreitendurchsatz aufgetreten
ist oder nicht). Nachdem bestimmt worden ist, dass der zweitgeringste
Zähler 90%
des Zeitintervalls überschreitet,
schlägt
die geringfügige
Empfehlung vor, die Bandbreite bei Schritt 110 herabzusetzen.
Wenn der zweitgeringste Zähler 90%
des Zeitintervalls nicht überschreitet,
schlägt
die geringfügige
Empfehlung für
den Zugangskanal keine Anpassung der Bandbreite bei Schritt 112 vor.
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Wenn
die Analyse für
eine einzelne Strecke ist, bestimmt die Konsole bei Schritt 101,
ob die Summe der obersten zwei Zähler
für den
Intervallzeitraum (d.h. die Gesamtsumme der Zählungen für die Zähler, die größer als
180% und 121%–180%
während des
Intervalls sind) 10% des Zeitintervalls überschreitet (d.h. ob über 10%
des Zeitintervalls ein hoher Durchsatz aufgetreten ist). Wenn die
Summe der Zähler
10% des Zeitintervalls überschreitet,
schlägt die
geringfügige
Empfehlung vor, die Committed Information Rate für die Übertragungsstrecke bei Schritt 103 zu
erhöhen.
Wenn die Summe der Zählungen
nicht 10% des Zeitintervalls überschreitet,
bestimmt die Konsole bei Schritt 105, ob der zweitgeringste
Zähler
(d.h. die Summe der Zähler
für den 21%–80%-Zähler während des
Intervalls) 90% des Zeitintervalls überschreitet oder nicht (d.h.
ob ein geringer Durchsatz über
90% des Zeitintervalls aufgetreten ist oder nicht). Nachdem bestimmt
worden ist, dass der zweitgeringste Zähler 90% des Zeitintervalls überschreitet,
schlägt
die geringfügige
Empfehlung vor, die Committed Information Rate für Strecken bei Schritt 107 herabzusetzen.
Wenn der zweitgeringste Zähler
nicht 90% des Zeitintervalls überschreitet,
schlägt
die geringfügige
Empfehlung für
die einzelne Strecke keine Anpassung der Committed Information Rate
bei Schritt 109 vor. Der zuvor genannte Prozess wird für jede Zugangskanalrichtung
ausgeführt
(d.h. zum und vom Vermittlungsnetz), um Empfehlungen für jede Zugangskanalrichtung
zu bestimmen. Wenn ein zusätzlicher
Messkopf an einer Strecke benutzt wird, wird eine Empfehlung für eine einzelne Übertragungsstreckenrichtung
(d.h. zum Vermittlungsnetz) für
jeden Messkopf bestimmt, ansonsten wird nur eine einzelne Empfehlung
für eine Strecke
bestimmt (d.h. für
Daten, die zum Vermittlungsnetz strömen).
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Die
Weise, auf die die gemäßigte Empfehlung
bestimmt wird, ist in 19 dargestellt. Die gemäßigte Empfehlung
wird auf im Wesentlichen gleiche Weise bestimmt, wie die zuvor beschriebene
geringfügige
Empfehlung, außer
dass die Summen der Zählungen
der Zähler
für den
prozentualen Durchsatz mit unterschiedlichen Schwellenwerten verglichen
werden, um bei einer Anpassung der Bandbreite oder der Committed
Information Rate anzukommen. Insbesondere wird eine Erhöhung der
Zugangskanalbandbreite bei Schritt 124 vorgeschlagen, wenn
die Konsole bei Schritt 122 bestimmt, dass der oberste
Zähler
(d.h. die Summe der Zählungen für 91%–100%-Zähler während des Intervalls) 25% des
Zeitintervalls überschreitet
(d.h. ein hoher Bandbreitendurchsatz, der über 25% des Zeitintervalls aufgetreten
ist), während
ein Herabsetzen der Zugangskanalbandbreite bei Schritt 128 vorgeschlagen wird,
wenn die Konsole bei Schritt 126 bestimmt, dass der zweitgeringste
Zähler
(d.h. die Summe der Zählungen
für die
11%–40%-Zähler während des
Intervalls) 75% des Zeitintervalls überschreitet (d.h. ein geringer
Bandbreitendurchsatz, der über
75% des Zeitintervalls aufgetreten ist). Bei Schritt 130 wird
keine Anpassung für
die Zugangskanalbandbreite für andere
Werte der Zählungssummen
für diese
Zähler vorgeschlagen. Ähnlich wird
eine Erhöhung
der Committed Information Rate bei Schritt 123 für eine einzelne Übertragungsstrecke
vorgeschlagen, wenn die Konsole bei Schritt 121 bestimmt,
dass die Summe der obersten zwei Zähler für den Intervallzeitraum (d.h.
die gesamte Summe der Zählungen
für die
Zähler
größer als
180% und 121%–180%
während
des Intervalls) 25% des Zeitintervalls überschreitet (d.h. ein hoher
Bandbreitendurchsatz, der über
25% des Zeitintervalls aufgetreten ist), während ein Herabsetzen der Committed
Information Rate für
die Strecke bei Schritt 127 vorgeschlagen wird, wenn die
Konsole bei Schritt 125 bestimmt, dass der zweitgeringste Zähler (d.h.
die Summe der Zählungen
für die 21%–80%-Zähler während des
Intervalls) 75% des Zeitintervalls überschreitet (d.h. ein geringer
Bandbreitendurchsatz, der über
75% des Zeitintervalls aufgetreten ist). Bei Schritt 129 wird
keine Anpassung für
die Commited Information Rate für
andere Werte der Summen der Zählungen
für diese
Zähler vorgeschlagen.
Das zu vorgenannte Verfahren wird für jeden Zugangskanal und jede Übertragungsstreckenrichtung
ausgeführt,
wie zuvor beschrieben.
-
Die
Weise, auf die die aggressive Empfehlung bestimmt wird, ist in 20 dargestellt.
Die aggressive Empfehlung wird auf im Wesentlichen gleiche Weise
bestimmt, wie die zuvor beschriebene geringfügige und die gemäßigte Empfehlung,
außer dass
die Summen der Zählungen
für die
Zähler
des prozentualen Durchsatzes mit unterschiedlichen Schwellenwerten
verglichen werden, um bei der aggressiven Empfehlung anzukommen.
Insbesondere wird eine Erhöhung
der Zugangskanalbandbreite bei Schritt 144 vorgeschlagen,
wenn die Konsole bei Schritt 142 bestimmt, dass der oberste
Zähler
(d.h. die Summe der Zählungen
für den
91%–100%-Zähler während das
Intervalls) 50% des Zeitintervalls überschreitet (d.h. ein hoher
Bandbreitendurchsatz, der über
50% des Zeitintervalls aufgetreten ist), während ein Herabsetzen der Zugangskanalbandbreite bei
Schritt 148 vorgeschlagen wird, wenn die Konsole bei Schritt 146 bestimmt,
dass der zweitgeringste Zähler
(d.h. die Summe der Zählungen
für den 11%–40%-Zähler während des
Intervalls) 50% des Zeitintervalls überschreitet (d.h. ein geringer
Bandbreitendurchsatz, der über
50% das Zeitintervalls aufgetreten ist). Bei Schritt 150 wird
keine Anpassung für
die Zugangskanalbandbreite für
andere Werte der Summen der Zählungen
für diese
Zähler vorgeschlagen. Ähnlich wird
eine Erhöhung
der Committed Information Rate für
eine einzelne Strecke bei Schritt 143 vorgeschlagen, wenn
die Konsole bei Schritt 141 bestimmt, dass die Summe der
obersten zwei Zähler
für das
Zeitintervall (d.h. die Gesamtsumme der Zählungen für die Zähler größer als 180% und 121%–180% während des
Intervalls) 50% des Zeitintervalls überschreitet (d.h. ein hoher
Bandbreitendurchsatz ist über
50% des Zeitintervalls aufgetreten), während ein Herabsetzen der Committed
Information Rate für
die Strecke bei Schritt 147 vorgeschlagen wird, wenn die
Konsole bei Schritt 145 bestimmt, dass der zweitgeringste
Zähler
(d.h. die Summe der Zählungen
für den
21%–80%-Zähler während des
Intervalls) 50% des Zeitintervalls überschreitet (d.h. ein geringer
Bandbreitendurchsatz ist über
50% des Zeitintervalls aufgetreten). Für die Committed Information
Rate wird bei Schritt 149 keine Anpassung für die für die Strecke
für andere
Werte der Summen der Erzählungen
dieser Zähler
vorgeschlagen. Das zuvor genannte Verfahren wird für jeden
Zugangskanal und jede Streckenrichtung ausgeführt, wie zuvor beschrieben.
-
Die
Konsole bestimmt die geringfügige,
gemäßigte und
aggressive Empfehlung für
jede Richtung des Datenverkehrs auf dem Zugangskanal (d.h. Strömen zum
und vom Vermittlungsnetz) und den einzelnen Strecken (d.h. zum Vermittlungsnetz),
wie zuvor beschrieben. Nachdem die geringfügige, gemäßigte und aggressive Empfehlung
für jede
Richtung bestimmt worden sind, werden die jeweiligen Empfehlungen
in jeder Richtung untersucht, um zur endgültigen geringfügigen, gemäßigten und
aggressiven Empfehlung zu kommen, die dem Bediener bereitgestellt
werden, wie in 21 dargestellt. Die Konsole
bestimmt eine endgültige
Empfehlung für jede
der jeweiligen geringfügigen,
gemäßigten und aggressiven
Empfehlung für
den Zugangskanal und einzelne Strecken auf im Wesentlichen gleiche
Weise, wie nachfolgend beschrieben. Die endgültigen Empfehlungen schlagen
jedoch eine Anpassung der Bandbreite für die Zugangskanalanalyse vor,
während
sie Anpassungen der Committed Information Rate für einzelne Strecken vorschlagen.
Insbesondere bestimmt die Konsole bei Schritt 162, ob eine
Erhöhung
der Bandbreite oder der Committed Information Rate entweder für die Zugangskanal-
(d.h. zum und vom Vermittlungsnetz) oder für die Streckenrichtung (d.h.
zum Vermittlungsnetz einen einzelnen Messkopf oder zum Vermittlungsnetz
für die
jeden Messkopf, wenn zwei Messköpfe
genutzt werden, wie zuvor beschrieben) vorgeschlagen wird. Wenn eine
Erhöhung
der Bandbreite oder der Committed Information Rate vorgeschlagen
worden ist, schlägt die
endgültige
Empfehlung vor, die Zugangskanalbandbreite oder die Committed Information
Rate der Strecke bei Schritt 164 zu erhöhen. Nachdem bestimmt worden
ist, dass eine Erhöhung
der Bandbreite oder der Committed Information Rate der Strecke nicht
vorgeschlagen worden ist, bestimmt die Konsole bei Schritt 161,
ob keine Anpassung der Bandbreite oder Committed Information Rate
der Strecke für eine
der Richtungen vorgeschlagen wird. Wenn keine Anpassung der Bandbreite
oder der Committed Information Rate der Strecke vorgeschlagen worden
ist, schlägt
die endgültige
Empfehlung vor, die Zugangskanalbandbreite oder die Committed Information Rate
der Strecke bei Schritt 165 nicht anzupassen. Nachdem bestimmt
worden ist, dass kein „keine
Anpassung"-Vorschlag gemacht
worden ist, schlägt
die endgültige
Empfehlung ein Herabsetzen der Zugangskanalbandbreite oder der Committed
Information Rate der Strecke bei Schritt 163 vor.
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Nachdem
der Bediener den Bandbreitendurchsatz gesehen hat, kann ein Bericht
von der Konsole in Hardcopy-Form erzeugt werden, der die Durchsätze für einen
bestimmten Tag oder Monat anzeigt. Insbesondere gibt der Bediener
den Zeitraum für
den Bericht ein, und die Konsole erzeugt beispielhafte Berichte,
wie in 22 bis 25b dargestellt. Die
Konsole fragt die Zählungen
der geeigneten Zähler
für den
prozentualen Durchsatz von der Langzeitdatenbank für das ausgewählte Intervall
ab und summiert die Zählungen
der jeweiligen Zähler
für das
Intervall, um die Informationen in graphischer oder tabellarischer
Form anzuzeigen, wie nachfolgend beschrieben. Insbesondere ist 22 ein
beispielhafter Bericht, der Informationen enthält, die sich auf den Zugangskanalbandbreitendurchsatz
für Daten
bezieht, die durch das Vermittlungsnetz an einem bestimmten Tag
strömen.
Ein Bediener kann an der Konsole spezifizieren, ob ein Bericht für Daten
erzeugt wird, die zum oder vom Vermittlungsnetz strömen. 22 zeigt
die Daten in Balkendiagrammform an, die auf im Wesentlichen gleiche
Weise erzeugt werden, wie die zuvor beschriebenen Balkendiagramme
und ihnen im Wesentlichen ähnlich
sind, die die Anzahl von Stunden innerhalb des Tages auf der waagerechten
Achse und den Prozentsatz der Zeit (d.h. 0–100%) oder die Anzahl Sekunden
(d.h. 0–900)
innerhalb jeder Stunde auf der senkrechten Axel aufweisen. Ein codierter
senkrechter Balken für jede
Stunde gibt die prozentualen Durchsätze (d.h. im Bereich von 0–100%, wie
zuvor beschrieben) für die
Stunde auf im Wesentlichen gleiche Weise wie zuvor für die Zwei-Stunden-
und die Zwei-Tages-Diagramme an. 22 umfasst überdies
einen Schlüssel,
der die Prozentsatzbereiche angibt, die den Codes zugehörig sind,
das Datum, an dem die Informationen gesammelt worden sind, das Datum,
an dem der Bericht gedruckt worden ist, das Netz, den Ort, die Zugangsleitung
und die Leitungsgeschwindigkeit sowie die Werte und Einheiten, die
den Balkendiagrammachsen zugeordnet sind.
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Ähnlich ist
der in 23 dargestellte Bericht im Wesentlichen ähnlich dem
Bericht, der in 22 dargestellt ist und zuvor
beschrieben wird, außer dass
der Bericht Daten in Balkendiagrammform für einen gesamten Monat anzeigt.
Die waagerechte Achse des Balkendiagramms enthält die Anzahl Tage innerhalb
des Monats, während
die senkrechte Achse des Balkendiagramms den Prozentsatz der Zeit (d.h.
0–100%)
oder die Anzahl Sekunden innerhalb jedes Tages enthält. Ein
codierter senkrechter Balken für
jeden Tag gibt den prozentualen Durchsatz für den Tag auf im Wesentlichen
gleiche Weise an, wie zuvor beschrieben.
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Berichte
für die
einzelnen Strecken sind im Wesentlichen ähnlich den Berichten, die in 22 und 23 dargestellt
sind und zuvor beschrieben wurden, außer dass die Prozentsätze, die
durch die Codes angegeben werden (zum Beispiel im Bereich, der sich
von 0 bis > 180 Prozent
erstreckt, wie zuvor beschrieben) unterschiedlich sind und der Bericht
nur unter Nutzung von Daten erzeugt werden kann, die zum Vermittlungsnetz
strömen.
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Alternativ
kann ein Bediener die Konsole steuern, um Berichte zu erzeugen,
die die Empfehlungen zum Anpassen der Bandbreite und/oder der Committed
Information Rate aufweisen, wie in 24a, 24b und 25a, 25b dargestellt. Insbesondere zeigen 24a, 24b Daten
für den
Zugangskanal an einem bestimmten Tag in tabellarischer Form an.
Jede Zeile der Tabelle entspricht einer Stunde innerhalb des Tages
und enthält Informationen
in Bezug auf den Zeitbetrag (d.h. in Prozentsätzen) innerhalb der Stunde,
in der sich der Zugangskanalbandbreitendurchsatz in dem Prozentsatzbereich
befunden hat, die den zuvor beschriebenen Messkopfzählern zugeordnet
sind. Die Tabellenspalten gegeben die prozentualen Durchsatzbereiche
an (d.h. 0–10%,
11–40%,
41–60%,
61–90%
und 91–100%)
und umfassen die Bereiche für
Daten, die sowohl zum als auch von Vermittlungsnetz strömen. Die
Summe der Zählungen
für die
Zähler
des prozentualen Durchsatzes geben die Zeit an, in der sich der Bandbreitendurchsatz
in einem bestimmten Bereich befindet und werden benutzt, um die
in der Tabelle enthaltenen Prozentsätze zu bestimmen. Die Tabelle umfasst überdies
eine zusätzliche
Zusammenfassungszeile, die die Gesamtsummen für jede der Tabellenspalten
enthält. 24a, 24b zeigt überdies
die Daten der Informationen an (d.h. den Tag), das Datum, in dem
der Bericht gedruckt worden ist, das Netz, den Ort, die Zugangsleitung
und die Leitungsgeschwindigkeit sowie die geringfügige, gemäßigte und
aggressive Empfehlung für
die Bandbreitenanpassung.
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25a, 25b stellt
einen beispielhaften Bericht für
eine einzelne Strecke dar und ist im Wesentlichen dem Bericht ähnlich,
der in 24a, 24b dargestellt
und zuvor beschrieben worden ist, außer dass die Tabellenspalten
Prozentsatzbereiche für
einzelne Strecken angeben (d.h. 0–20%, 21–80%, 81–120% und größer als
180%). Insbesondere enthält
der Bericht von 25a, 25b die
Informationen in tabellarischer Form, wie zuvor beschrieben und
zeigt überdies
das Datum an, an dem die Informationen gesammelt wurden, das Datum,
an dem der Bericht gedruckt worden ist, das Netz, die Streckenamen
und -pfad und die geringfügige,
gemäßigte und
aggressive Empfehlung für
die Anpassung der Committed Information Rate für die Strecke. Überdies
zeigt die Tabelle die Prozentsätze
für Daten an,
die zum Vermittlungsnetz strömen
und umfasst eine Kennzeichnung, die die Übertragungsstreckte bestimmt.
Wenn ein zusätzlicher
Messkopf am anderen Ende der Strecke genutzt wird, umfasst die Tabelle
außerdem
prozentuale Durchsätze
für Daten,
die von dem anderen Ende der Übertragung
strecke oder des Messkopfs zum Vermittlungsnetz kommen.
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Der
Betrieb der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 1, 2 und 11 geschrieben.-Anfänglich ist
ein Messkopf 12 an ein Datenübertragungssystem an einem
beliebigen gewünschten
Ort angeschlossen, um Informationen in Bezug auf den Systemverkehr
wie zuvor beschrieben zu überwachen
und zu sammeln. Ein Bediener startet die Überwachungssoftware in der
Konsole 16, um die Konsole zu aktivieren, den Bandbreitendurchsatz
für den
Zugangskanal und/oder die einzelne Strecke anzuzeigen. Der Bediener
gibt die Zeiten zum Sammeln von Daten vom Messkopf ein und überträgt die Daten von
einer Kurzzeitdatenbank zu einer Langzeitdatenbank, wie zuvor beschrieben.
Der Messkopf bestimmt die Bandbreite des Zugangskanals oder die Committed
Information Rate der Strecke oder diese Werte können auch an der Konsole vom
Bediener eingegeben werden, wie zuvor beschrieben. Der Messkopf
sammelt Datenübertragungssysteminformationen
und erhöht
die passenden prozentualen Durchsatzzähler für den Zugangskanal und verschiedene Übertragungsstrecken,
die jedem Abtastintervall (zum Beispiel eine Sekunde) des Zugangskanals zugeordnet
sind, während
die Konsole die Informationen von dem Messort an bestimmten Zeiten
abfragt und die Informationen in der Kurzzeitdatenbank speichert,
wie zuvor beschrieben. Der Bediener steuert die Konsole, um verschiedene
Datenübertragungssysteminformationen
für einen
Zwei-Stunden- oder Zwei-Tages-Verlauf anzuzeigen, basierend auf
den Daten, die von dem Bediener am Fenster 20 (11) eingegeben
wurden, wie zuvor beschrieben. Die Konsole fragt die passenden Daten
von der Kurzzeitdatenbank ab, basierend auf der Bedienereingabe, und
zeigt die Informationen in Balkendiagramm- und Kreisdiagrammform an, wie zuvor
beschrieben. Der Bediener kann einen Zeiger neben dem Balkendiagramm
steuern, um das entsprechende Intervall von dem Zeigerintervall
in Form eines Kreisdiagramms anzuzeigen. Der Bediener kann dann
die Konsole so steuern, dass die Daten analysiert werden und eine geringfügige, gemäßigte und
aggressive Strategie zum Verändern
der Zugangskanalbandbreite und/oder der Committed Information Rate
der Übertragungsstrecke
empfohlen wird. Überdies
kann der Bediener die Konsole so steuern, dass Berichte in Hardcopy-Form
erzeugt werden, die den Bandbreitendurchsatz des Zugangskanals und/oder
der einzelnen Strecke in Form eines Balkendiagramms für einen
bestimmten Tag oder Monat angezeigt werden oder den Bandbreitendurchsatz
des Zugangskanals und/oder der einzelnen Strecke in Tabellenform
mit der geringfügigen,
gemäßigten und
aggressiven Empfehlung für
die Bandbreite und/oder die Committed Information Rate.
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Die
Software für
die Konsole und den Mikroprozessor der vorliegenden Erfindung wird
in der Programmiersprache „C++" implementiert. Es
muss jedoch verstanden werden, dass die Software in einer beliebigen
Anzahl Computersprachen geschrieben werden kann, um die Funktionen
der Konsole und des Mikroprozessor auszuführen und dass solche Software
von einem gewöhnlichen
Fachmann im Computergebiet entwickelt werden kann, basierend auf
der zuvor erwähnten
Beschreibung und den Flussdiagrammen.
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Es
wird geschätzt
werden, dass die zuvor beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen
nur einige wenige der vielen Daten der Implementierung der vorliegenden
Erfindung darstellen, um den Spitzendurchsatz in Paketdatennetzen
zu messen.
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Die
Konsole der vorliegenden Erfindung kann durch einen beliebigen Personalcomputer
oder Prozessor in Kombination mit einem Monitor implementiert werden,
der Daten in graphischer Form verarbeiten und anzeigen kann. Außerdem können die Fenster
oder Bildschirme der vorliegenden Erfindung auf beliebige Weise
angeordnet werden und beliebige gewünschte Informationen enthalten.
Darüber
hinaus können
die Informationen in einer beliebigen graphischen oder anderen Form
angezeigt werden, die Durchsatzinformationen übermitteln kann. Die Balkendiagramme,
Kreisdiagramme und Berichte können
jede gewünschte
Information enthalten und erstrecken sich über einen beliebigen gewünschten Zeitraum
(z.B. Stunden, Tage, Monate etc.). Die Balkendiagramme und Kreisdiagramme
können
jede beliebige Farbe oder andere kodierte Schemata verwenden und
zeigen Informationen für
beliebige gewünschte
Prozentsatzbereiche an. Außerdem
können
die Abtast- und Zählintervalle
aber auf ein beliebiges gewünschtes
Zeitintervall eingestellt sein, das eine ausreichende Abtastbasis
bereitstellt, während es
die begrenzten Ressourcen des Messkopfs unterbringt.
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Die
Kommunikation zwischen der Konsole und dem Messkopf kann durch Busse,
Sprechkanalmodems erfolgen, indem das Paketdatennetz überwacht
wird oder durch beliebige andere Mittel, die zum Transportieren
von Daten geeignet sind.
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Der
Messkopf kann durch beliebige Vorrichtungen implementiert sein,
die ähnliche
Funktionen ausführen,
wie die zuvor beschriebenen Messkopfkomponenten oder beliebige andere
Datensammelvorrichtungen, die Netzinformationen abfragen und verarbeiten
können.
Außerdem
kann die vorliegende Erfindung Messköpfe verwenden, indem sie verschiedene
andere Protokolle für
Streckenpegelmessungen nutzt, wie einen Internet-, einen HDLC Multi-Protokoll-
oder einen X.25 Multi-Protokoll-Messkopf. Die Zähler können von beliebiger Menge sein und
einem beliebigen gewünschten
Prozentsatzbereiche zugeordnet sein, während sie von beliebigen Datenstrukturen,
variablen, Hardware (zum Beispiel Addierer, Akkumulatoren etc.)
oder anderen Hardware- oder Software-Gebilden implementiert werden, die
die Zählungen
für verschiedene
Einheiten unterhalten können.
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Die
Schwellenwerte (d.h. die Prozentsätze des Zeitintervalls) für die geringfügige, gemäßigte und
aggressive Empfehlung können
verändert
werden, um verschiedene Datenübertragungssysteme unterzubringen.
Zusätzlich
kann das System so abgeändert
werden, dass die Empfehlungen einen bestimmten Bandbreitenanpassungsbetrag
vorschlagen, abhängig
von der Aktivität
des bestimmten Datenübertragungssystems.
Beispielsweise kann die Konsole das Erhöhen oder Herabsetzen der Bandbreite
und/oder Committed Information Rate durch einen bestimmten Bandbreitenbetrag
oder -bereich empfehlen.
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Die
Inkrementalschwellenwerte können
verändert
werden, um unterschiedliche Prozentsatzbereiche unterzubringen,
die den Zählern
zugeordnet sind. Außerdem
können
die Inkremental- und Empfehlungsschwellenwerte auf jede beliebige
Weise bestimmt werden, wobei äquivalente
Ergebnisse zur zuvor beschriebenen Weise erhalten werden. Beispielsweise
kann ein Messkopf bestimmen, ob ein Zähler erhöht werden soll oder nicht,
indem der prozentuale Bandbreitendurchsatz für eine Messung bestimmt wird
(d.h. die Anzahl Bits geteilt durch die Bandbreitenkapazität) und der
Prozentsatz mit 10%, 40%, 60%, beziehungsweise 90% verglichen wird, wie
zuvor beschrieben. Ähnlich
kann die Konsole bestimmen, ob eine Bandbreitenanpassung zu empfehlen
ist oder nicht, indem der Prozentsatz des Bandbreitendurchsatzes
für ein
Intervall bestimmt wird (d.h. die Summe der Zählungen für die Prozentsatzzähler während eines
Intervalls, geteilt durch die Sekunden in dem Intervall) und der
Prozentsatz mit dem zuvor beschriebenen Schwellenwertprozentsatz
des Zeitintervalls verglichen wird (zum Beispiel 10%, 25%, 50%,
75%, 90%).
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Von
der zuvor aufgeführten
Beschreibung wird geschätzt
werden, dass die Erfindung ein neuartiges Verfahren und eine Vorrichtung
zur Messung des Spitzendurchsatzes in Paketdatennetzen verfügbar macht,
wobei ein Messkopf die Datenübertragungssysteminformationen über Zähler sammelt
und dabei Zählungen
unterhält,
die den prozentualen Durchsatz des Zugangskanals und einer einzelnen Strecke über ein
vorgegebenes Zeitintervall darstellt, zur Handhabung durch eine
Konsole, um die Informationen an den Bediener in graphischer Form
anzuzeigen.
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Nachdem
die bevorzugten Ausführungsformen
eines neuen und verbesserten Verfahrens und einer Vorrichtung zur
Messung des Spitzendurchsatzes in Paketdatennetzen beschrieben worden
ist, wird angenommen, dass andere Abwandlungen, Variationen und Änderungen
Fachleuten mit Blick auf die in diesem Dokument aufgeführten Lehren
vorgeschlagen werden. Es muss daher verstanden werden, dass angenommen
wird, dass alle diese Variationen, Abwandlungen und Änderungen
in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen, wie durch die anhängigen Ansprüche bestimmt.