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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Kommunikationsverfahren und -vorrichtungen,
welche eine Netzwerkverwaltung, Bandbreiten- und Pfadsteuerung in einem heterogenen
Netzwerk, welches aus Einrichtungen und Übertragungswegen vielfältiger Anbieter
zusammengesetzt sein kann. Im Speziellen betrifft das Kommunikationssystem
semiautonome Implementierungskomponenten innerhalb einer Verwaltungshierarchie,
um Elemente vielfältiger
Anbieter global zu verwalten, während
lokale Netzwerkanforderungen erfüllt
werden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Seit
vielen Jahren versuchen Telekommunikationsdienste, eine Bandbreitenbelegung
zwischen Netzwerkelementen zu optimieren oder zu minimieren. Seit
dem modernen Kommunikationszeitalter, hervorgerufen durch die Theorien
von Shannon, sind sich Telekommunikationsingenieure in hohem Maße der Notwendigkeit
bewusst, optimale oder zumindest gute Lösungen für Bandbreiten-Zuordnungsprobleme
in Punkt-zu-Punkt- und Punkt-zu-Mehrpunkt-Netzwerken zur Verfügung zu stellen.
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In
drahtlosen Kommunikationssystemen können Lösungen für Bandbreiten-Zuordnungsprobleme
in der Art und Weise gesehen werden, in der Daten moduliert werden,
um endliche Ressourcen "aufzuteilen". Beispielsweise
sieht ein Zeitvielfachzugriff ("TDMA") eine Einrichtung
für mehrere
Stationen vor, um auf Zeitschlitze auf Satellitenträgern zuzugreifen
und auf diese Weise Bandbreitenressourcen "aufzuteilen". Ein Codemultiplex-Vielfachzugriff ("CDMA")
sieht eine Einrichtung vor, um Codemultiplextechniken (Zeit- und
Frequenzmodulation) für
Mehrpunktzugriff in einem vorbestimmten Frequenzbandbereich zu verwenden
und auf diese Weise Bandbreitenbereich "aufzuteilen". In ähnlicher Weise stellt ein Frequenzvielfachzugriff
("FDMA") eine Einrichtung
zum Aufteilen und Teilen einer endlichen Bandbreitenressource bereit.
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Weiter
ausgearbeitete Schemata, um die Bandbreite in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten Zeitplan
und Modulationsplan zuzuordnen, können in dem US-Patent Nr. 5,592,470
von Rudrapatna et al., ("Rudrapatna"), ausgegeben am
7. Januar 1997 (das "Rudrapatna-Patent"), eingesehen werden.
Das Rudrapatna-Patent
betrifft ein terrestrisches Mikroanschlussnetzwerk, welches Bandbreite
an terrestrische Mikroanschlussempfänger zuweist, basierend auf
einem vorbestimmten Zeitplan und Modulationsplan. Der vorbestimmte
Zeitplan und der Plan können
nachfolgend durch dynamische Anforderungen an die Mikroanschlüsse geändert werden.
Das Netzwerk kann dann die dynamischen Anforderungen erfüllen, indem
Kanäle
zwischen Modulations- und Polarisationsschemata in vorbestimmter
Anzahl verschoben werden.
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In
drahtlosen Netzwerken benötigen
gewisse Kommunikationsverbindungen mehr Bandbreiten- und Leistungsressourcen
als andere. Dies ist notwendig, um einen festgelegten Informationsdurchsatz
aufrechtzuerhalten, um geeignete Servicestufen bereitzustellen,
oder aufgrund verschiedener Standortkonfigurationen (z.B. verschiedenen
Antennengrößen). Jedes
Mal, wenn eine Änderung
von Netzwerkressourcen-Zuordnungen notwendig ist, um wechselnde
Verkehrsanforderungen zu erfüllen,
kann ein neuer Übertragungsplan
implementiert werden oder nicht. Dies kann das Programmieren, das Übermitteln
und das Empfangen von Kommunikationseinrichtungen, z.B. Verstärkern, Modulatoren
und Demodulatoren, notwendig machen, um die neuen Ressourcenzuweisungen
zu unterstützen.
Diese und andere Probleme der Bandbreitenzuordnung in einem Mehrfachanbieternetzwerk
werden durch die vorliegende Erfindung behandelt.
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Die
kanadische Patentanmeldung CA-A-2216672 offenbart ein mobiles Satellitensystem,
welches ein Netzwerkingenieur/Systemtechnik-(NE/SE-)System aufweist.
Das NE/SE führt
das Verfahren zum Erzeugen von Frequenzplänen für das Satellitensystem aus.
Das NE/SE weist ein Netzwerkoperationszentrum (NOC) an, benötigte Konfigurationsänderungen
auszuführen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein System
zum Steuern eines Netzwerks von Kommunikationsvorrichtungen 44, 46, 48, 50, 51, 56, 57, 58 vorgesehen,
wobei jede Vorrichtung, welche in dem Netzwerk gemäß einem
Sendeplan kommuniziert, welcher durch eine Verwaltungskomponente
MC des Systems spezifiziert wird, wobei das System umfasst: eine
Verwaltungskomponente, welche den Sendeplan für alle Kommunikationsvorrichtungen
in dem Netzwerk steuert; und eine oder mehrere Implementierungskomponenten
IC, welche eine oder mehrere Kommunikationsvorrichtungen in dem
Netzwerk gemäß Anweisungen
von der Verwaltungskomponente steuert, wobei jede Implementierungskomponente
aufweist: eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von mindestens
einem Sendeplan von der Verwaltungskomponente; und eine Ausgabeeinrichtung
zum Ausgeben eines Befehls an eine Kommunikationsvorrichtung, welche
durch die Implementierungskomponente gesteuert wird, um den Sendeplan
anstatt des Sendeplans, welcher im Moment durch die Kommunikationsvorrichtung
verwendet wird, zu implementieren, wobei das System dadurch gekennzeichnet
ist, dass: der Sendeplan eine zeitplangemäße Implementierungszeit zum Ändern des Sendeplans
für eine
oder mehrere Vorrichtungen in dem Netzwerk aufweist; jede Implementierungskomponente
des Weiteren eine Decodierungseinrichtung zum Decodieren der zeitgemäßen Implementierungszeit
für den
Sendeplan aus dem Sendeplan, welcher durch die Empfangseinrichtung
empfangen wird, aufweist; und die Implementierungskomponente den
Sendeplan zu der festgelegten Implementierungszeit implementiert.
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Gemäß einem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Steuern eines Netzwerks von Kommunikationsvorrichtungen bereitgestellt,
wobei jede Vorrichtung in dem Netzwerk gemäß einem Sendeplan kommuniziert,
welcher durch eine Verwaltungskomponente des Systems festgelegt wird,
wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Empfangen von mindestens
einem Sendeplan von der Verwaltungskomponente, welcher basierend
auf einer Leistungsauswertung eines bestehenden Sendeplans festgelegt
wird; und Ausgeben eines Befehls an eine Kommunikationsvorrichtung,
welche durch eine Implementationskomponente gesteuert wird, um den
Sendeplan anstelle eines Sendeplans zu implementieren, welcher durch
diese Kommunikationsvorrichtung momentan verwendet wird, dadurch
gekennzeichnet, dass: das Verfahren des Weiteren aufweist: Decodieren
einer zeitgemäßen Implementierungszeit
für den
Sendeplan aus dem empfangenen Sendeplan, wobei die zeitgemäße Implementierungszeit
zum Ändern
des Transmissionsplans für
eine oder mehrere Vorrichtungen in dem Netzwerk vorgesehen ist;
und Implementieren des Sendeplans zu der festgelegten Implementierungszeit.
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Die
Verfahren und Vorrichtungen, welche hierin offenbart sind, können verfügbare Übertragungsressourcen
in Punkt-zu-Punkt-, Mehrpunkt und Rundfunk-drahtlosen Netzwerken
zuordnen und neu zuordnen. Dies kann auf der Basis von Informationskapazitäts- und Verbindungsanforderungen
zwischen Sendern und Empfängern
von Kommunikationsverbindungen zu der Zeit der Zuweisung oder Neuzuweisung
erreicht werden. Das System kann ebenso einen Netzwerkadministrator
mit neuartigen Werkzeugen und automatisierten Verfahren zum Festlegen
und Implementieren von Netzwerksendeplänen und zum Ändern von
Zuweisungsentscheidungen, wenn die Verkehrsanforderungen sich ändern, bereitstellen.
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Das
System kann Werkzeuge bereitstellen, um effizient Senderessourcen
zuzuweisen. Diese Werkzeuge helfen Kommunikationsverbindungen zu
implementieren, welche drahtlose Netzwerke ausbilden. Eine optimale
Ressource für
eine "Gute-Anpassung"-Zuweisung wird erreicht, wenn Netzwerkbenutzer
gerade genug Informationssendekapazität haben, um ihre Aufgaben auszuführen. Ein
Weg, um optimale oder gute Senderessourcen-Zuweisungen in einem
drahtlosen Netzwerk zu erreichen, ist, Benutzungsmuster von Netzwerkbenutzern
zu analysieren und eine Kapazität
gemäß einem
zeitlich wechselnden Zeitplan zuzuweisen.
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Durch
Analysieren von Netzwerkbenutzungsmustern kann eine Verwaltungskomponente
einen Sendeplan-Zeitplan bestimmen, welcher die Satellitenbandbreite,
welche dem Netzwerk zur Verfügung
steht, basierend auf Ereignisnutzungsmustern (historical usage patterns)
effizient zuweisen. Die Verwaltungskomponente kann automatisch einen
Sendeplan-Zeitplan zeitgemäß festlegen
und implementieren. Wenn die Netzwerkbenutzeranforderungen sich ändern, kann
die Verwaltungskomponente den zeitplangemäßen Sendeplan aktualisieren
oder anpassen, um die neuen Anforderungen zu erfüllen.
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Das
System kann die Implementierung der Sendepläne durch Neuprogrammieren des
Systems automatisieren, wenn vorbestimmte Parameter erreicht werden.
Z.B. kann die Verwaltungskomponente einen Sendeplan aus einer Ereignisauswertung
von Bandbreitenanforderungen zwischen Stationen bestimmen. Dieser Sendeplan
kann automatisch in dem Netzwerk eingesetzt werden. Die Verwaltungskomponente
kann dann Netzwerkzuweisungsanforderungen überwachen und analysieren,
um einen neuen Sendeplan zu bestimmen. Der neue Sendeplan kann dann
automatisch in dem Netzwerk eingesetzt werden, wenn vorbestimmte
Parameter erreicht werden, etwa wenn eine mittlere Änderung
in der Bandbreite, z.B. die Bandbreite in Benutzung/Bandbreite nach
dem Sendeplan, einen vorbestimmten Wert übersteigt oder falls eine vorbestimmte
Zeitdauer verstrichen ist (transpired). Die Sendepläne können als
generische Netzwerkbefehle weitergeleitet werden und in entsprechende
Einrichtungsparameter und zugehörige
Steuerbefehle übersetzt
werden, wie es zum Rekonfigurieren von Netzwerkeinrichtungselementen
benötigt
wird. Somit kann das System Einrichtungskonfigurationen erstellen
und an Netzwerkelemente verteilen, zum Neuprogrammieren einer synchronisierten Ausführung zu
vorbestimmten Zeiten.
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Des
Weiteren steuert und legt das System die Bandbreite zwischen den
Netzwerkelementen zeitplangemäß fest,
um andere Netzwerkfaktoren, wie ökonomische
Beschränkungen,
zu beachten. In einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk sollte jeder
Kommunikationsträger
gerade genug Bandbreite und Leistung aufweisen, die notwendig ist,
um den Bedarf seiner korrespondierenden Benutzer zu erfüllen. Obwohl
die optimale Ressourcenzuweisung das oberste Ziel ist, kann eine
suboptimale Zuweisung toleriert werden, wenn ökonomische Bedingungen die
Senderessourcen möglicherweise
auf endliche Mengen beschränken.
Beispielsweise kann eine dynamische Bandbreitenanforderung an einer
Netzwerkstation eine Erhöhung
einer Bandbreitenzuweisung von der Station benötigen, beispielsweise wenn
die Warteschlangenlänge
einen vorbestimmten Wert an dem Stationsschalter (Switch) erreicht.
Die Station kann zusätzliche
verfügbare
Kapazität auf
einer verfügbaren
Kommunikationsverbindung aufweisen, jedoch übersteigt die Kapazitätszunahme
der Verbindung bei weitem die benötige Bandbreite, um die Länge der
Kommunikationswarteschlange zu reduzieren. Des Weiteren können die
finanziellen Kosten für
die Kapazitätszunahme
die Kosten des Wartens auf eine Netzwerkbenutzung übersteigen,
um die Länge
der Warteschlange zu verringern. Das System würde in diesem Fall dem Netzwerk
erlauben, die Benutzerdaten aufzustauen und einen Fluss zu steuern,
bevor das System zusätzliche
Kapazität
zuweisen würde.
Das System stellt Verfahren zum Nutzen endlicher Senderessourcen
bereit, indem eine erneute Zuweisung von Leistung und Bandbreite
so weit ermöglicht
wird, wie es nötig ist,
um wechselnde Kommunikationsanforderungen in Satellitennetzwerken
zu erfüllen.
Jedoch sind die Fähigkeiten
des Systems auf alle drahtlosen Netzwerke anwendbar, welche als
eine Sammlung von Sendern, Senderessourcen und Empfängern modelliert
werden können.
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Das
System stellt ein Mittel zum Verwalten einer heterogenen Netzwerkeinrichtung
oder einer Netzwerkeinrichtung von vielfältigen Anbietern über heterogene
Senderessourcen oder Senderessourcen von vielfältigen Anbietern mit vielfältigen Übertragungswegen
zur Verfügung.
Solch ein Weg kann über
programmierbare C-, Ku- oder Ka-Band-Satellitennetzwerke verlaufen.
Andere Pfade können über diskrete
Träger
auf einem vorprogrammierten Netzwerk, wie dem Inmarsat, dem Globalstar
oder Iridium-Satellitensystemen verfügbar sein. Noch weitere Pfade
können über dritte
beteiligte Medien oder Breitbandnetzwerke, wie dem vorgesehenen
Teledesic-Satellitennetzwerk, verfügbar sein. Ein weiterer Pfad
kann über
ein programmierbares oder verwaltetes Netzwerk, wie dem globalen
Satellitensystem Intelsat, verfügbar
sein. Damit stellt das System eine Einrichtung zum Festlegen und
Verwalten der Kapazität
zwischen Netzwerkelementen bereit, wobei das Netzwerk eine Kombination
aus einem diskreten Bandbreiten-Zuweisungsnetzwerk, welches durch
ein externes System verwaltet wird, einem halbprogrammierbaren Medium
oder Breitbandnetzwerk, in dem eine sich ändernde Menge von Bandbreite
von einer extern verwalteten Ressource zugewiesen werden kann, und
einem voll programmierbaren Netzwerk, wo die Ressource durch eine
Netzwerkverwaltungskomponente verwaltet wird, sein kann. Damit stellt
das Verwaltungssystem ein nahezu transparentes Mittel bereit, mit
welchem ein Betreiber, Nutzer oder Netzwerkelement Anforderungen
an das Netzwerk richten kann und das Verwaltungssystem diese Anforderung
basierend auf einem Minimalkostenalgorithmus, einer Qualität von Servicepa rametern
und vorbestimmten oder zeitlich wechselnden Sendeplänen erfüllen kann.
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Das
beschriebene Verwaltungssystem kann Sendeelemente (Sender und Empfänger) in
einem drahtlosen Netzwerk konfigurieren, um eine festgelegte Zuweisung
der Senderessourcen gemäß wechselnden, zeitplangemäßen oder
Ad-hoc-Kapazitätsanforderungen
zu implementieren. Das System hält
einen Zeitplan von Sendeplanimplementierungen aufrecht und kann
automatisch jede Implementierung zu einer zeitplangemäßen Zeit
ausführen.
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Das
semi-autonome Netzwerkverwaltungssystem besteht im Wesentlichen
aus zwei semi-autonomen Komponenten. Die erste Komponente ist die
Implementierungskomponente (IC), welche an einem Standort ausführt, welcher
Netzwerksendeelemente aufweist, und die zweite ist eine Verwaltungskomponente
(MC), welche an einem Netzwerkverwaltungsstandort ausführt. Diese
Komponenten können über ein
Benutzerdatagramm-Internet-Protokoll-Botschaftsformat verbunden sein.
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Im
Zentrum des Systems ist die IC. Die IC kann ein autonomes Anwendungsprogramm
sein, welches ein oder mehrere Netzwerkelemente steuert. Ein Netzwerkelement
kann eine Station oder eine Kommunikationsvorrichtung sein, welche
physikalisch durch eine IC gesteuert wird. Deshalb ist es üblicherweise
das Netzwerkelement ein stationärer
oder mobiler Kommunikationsknoten an einem einzelnen physikalischen
Ort. Die IC kann jedoch ein Netzwerkelement fernsteuern.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann die IC-Anwendung in einer geeigneten
Verarbeitungsumgebung, wie einem PC, welcher UNIX oder ein anderes
geeignetes Betriebssystem, wie Windows oder DOS ausführt, ausgeführt werden
kann. Die IC kann ebenfalls auf einem integrierten oder eingebetteten
Prozessor, wie einem PC, auf einer Kartenumgebung mit ei nem anwendungsspezifischen
oder Echtzeit-Betriebssystem, welches darauf ausgeführt wird,
ausgeführt
werden.
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Die
IC ist semi-autonom, beispielsweise kann sie Zuweisungsbefehle von
einer Netzwerkkomponente in ausführbare
Befehle für
ihre zugehörigen
Netzwerkelemente übersetzen,
ohne direkten, permanenten Kontakt mit der Netzwerkverwaltungskomponente
aufzuweisen. Die IC kann vorprogrammierte Parameter, Sendepläne oder
Sammelbefehle für
eine automatischen Ausführung
speichern. Die IC kann einen Netzwerk-Programmiersprachenbefehlssatz
oder einen generischen Zuweisungsbefehl auf eine Anbieter-spezifische
Befehlsabfolge abbilden. Die IC kann die Verwaltungskomponente kontaktieren,
um die Erlaubnis zu empfangen auf Netzwerkbandbreite zuzugreifen,
um die Nichtverfügbarkeit
von Netzwerkelementen zu berichten oder um verschiedene Zuweisungsparameter
anzufordern, falls oder wenn lokale Anforderungen die IC-vorprogrammierten
Zuweisungen übersteigen.
Damit kann die IC eine unabhängige
Steuerung über
Netzwerkelemente zur Verfügung
stellen, während
sie einen Verwaltungsplan einhält
oder ausführt.
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In
dem offenbarten semi-autonomen Netzwerkverwaltungsschema können Sendezeitpläne im Voraus zu
der Implementierung der zeitplangemäßen Sendepläne geladen werden. Dann kann
zu einer vorbestimmten Zeit das Netzwerk zu dem neuen Sendeplan
wechseln, um die optimale oder zumindest gute Lösung zu implementieren, bevor
kompliziertere dynamische Bandbreiten-Zuweisungsalgorithmen implementiert
werden müssten.
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Zusätzlich zu
automatisch implementierenden, zeitplangemäßen Sendeplänen, welche durch die Verwaltungskomponente
erzeugt werden, kann das System ebenso Netzwerkbenutzungsuntersuchungen
durchführen.
Eine automatisierte Netzwerk-Benutzungsuntersuchung
kann erfordern, dass die Verwaltungskomponente Zugang zu Verkehrsdaten,
welche für
das Netzwerk gesammelt wurden, hat. Die Daten können automatisch oder per Hand
durch die Verwaltungskomponente gesammelt werden, oder die Implementierungskomponente
wirkt mit den Elementen in dem Netzwerk zusammen, um die Benutzungsdaten
zu sammeln. Die Verwaltungskomponente kann statistische Verfahren
verwenden, um die gesammelten Netzwerkbenutzungsdaten zu untersuchen,
um optimierte Sendepläne
für eine
effiziente Nutzung der verfügbaren
Ressourcen gemäß einem
Sendeplan vorzuschlagen oder zu implementieren.
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Die
effiziente Benutzung eines Bandbreitenspektrums kann auf verschiedenen
Ebenen in dem System erreicht werden. Auf einer ersten Ebene kann
die Bandbreite zeitplangemäß in Übereinstimmung
mit einer Ereignisuntersuchung der Anforderungen an das Netzwerk
festgelegt werden. Beispielsweise kann bestimmt werden, dass der
Verkehr am Montagmorgen hauptsächlich
auswärtig
ist (d.h. von einer zentralen Erdstation zu einer Mobilstation).
An Freitagen geht der Hauptteil des Verkehrs jedoch in die entgegengesetzte
Richtung (d.h. von Mobilstationen zurück zu der zentralen Erdstation).
In diesem Beispiel kann ein asymmetrischer Kanal für den Montagsverkehr
geöffnet
werden, um einen auswärtigen
Datenweg mit einer höheren
Geschwindigkeit und einen Rückweg
mit einer langsameren Geschwindigkeit bereitzustellen. Dann kann
die entgegengesetzte Zuweisung für
den Freitagsverkehr eingerichtet werden (z.B. ein Hochgeschwindigkeitskanal
von einer Mobilstation an die zentrale Station und ein Niedriggeschwindigkeits-Bestätigungskanal
von der zentralen Station zurück
zu der Mobilstation). Dies kann eine optimale oder zumindest kosteneffiziente
Lösung
für die Kapazitätsanforderungen
zu einer bestimmten Zeit bereitstellen.
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Auf
einer zweiten Ebene kann das System Kapazität basierend auf einer Dienstklasse
von Service-Parametern zuordnen, welche z.B. durch ein Paketformat
vom Asynchronen-Übertragungs ("ATM"-)Typ verfügbar sind.
Beispielsweise kann eine Dienstklasse Datenpakete mit geringer Priorität für eine besondere
Anwendung identifizieren. In diesem Fall mag ein teurer Satellitenträger nicht
notwendig sein, und eine ökonomischere Senderessource
kann durch das Netzwerk in Betrieb genommen werden, um die benötigten Datenpakete
weiterzuleiten. Damit kann das vorliegende Netzwerk eine Dienstklasse
von Service-Bandbreiten-Zuweisungsverfahren
mit Minimalkosten-Führungsentscheidungen
(Routing Decisions) basierend auf vorbestimmten Parametern, welche
in der IC programmiert sind, mischen.
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Die
semi-autonome Weise von Netzwerkverwaltungskomponenten kann ein
Datagrammprotokoll zur Interprozesskommunikation benutzen. Genauer
gesagt, die Netzwerkkomponenten können durch Verwendung des Benutzerdatagrammprotokolls
("UDP") über ein
Internetprotokoll ("IP") kommunizieren.
Die Kommunikation zwischen der Verwaltungskomponente und der IC
kann eine zyklisch abfragende (Pollen-) oder eine unterbrechende
(Interrupt-) Methodik verwenden.
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In
einem zyklisch abfragenden Modus kontaktiert die Verwaltungskomponente
jede der ICs, um UDP/IP-Botschaften weiterzuleiten oder um eine Übertragungssteuerungsprotokoll/Internetprotokoll-("TCP/IP"-)Information von
der bestimmten IC zu empfangen. In einem unterbrechend betriebenen
Modus kann der IC versuchen, mit der Verwaltungskomponente zu kommunizieren.
Der unterbrechende Modus kann verwendet werden, um eine Verbindung
mit der MC einzurichten, wenn die IC die Synchronisation mit dem Netzwerk
verliert, oder um einen Alarm oder andere lokale Gegebenheiten weiterzuleiten,
welche sich an der IC ereignen, welche durch die Verwaltungskomponenten
nicht erfasst werden können.
In dem unterbrechend betriebenen Modus kann die IC einen vorher
zugewiesenen Sicherungskanal oder eine vorbestimmte Bandbreitenzuweisung
aufweisen, um mit der Verwaltungskomponente zu kommunizieren. Die
Verwaltungskomponente kann programmiert sein, um Alarmgegebenheiten
oder Kommunikationsversuche von den ICs zu erfassen, wenn vorbestimmte
Parameter-Schwellwerte erreicht werden.
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Zusätzlich wird
ein Signalsteuerungsmechanismus zwischen der Verwaltungskomponente
und den ICs offenbart. Der Signalsteuerungsmechanismus ist in Betrieb,
um sicherzustellen, dass jeder der ICs die zugehörige(n) Botschaft(en) empfängt und
dass der Sendeplan gemäß dem vorbestimmten
Zeitplan implementiert wird.
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Der
Signalsteuerungsmechanismus zwischen einer Verwaltungskomponente
und Implementierungskomponenten kann durch Austauschen der folgenden
UDP/IP-Botschaften kommunizieren.
- • Sendesteuerbefehl
- • Abbruchbefehl
- • Bestätigung eines
Sendesteuer- oder Abbruchbefehls
- • Prüfanfrage
- • Prüfrückmeldung
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Ein
Sendesteuerbefehl ("TCO") legt neue Sendeparameter
für einen
Sender oder Empfänger
fest. Der TCO legt die Implementierungszeit fest. Die Implementierungszeit
ist die Zeit, zu welcher Elemente beginnen sollen, die Sendeparameter,
welche in dem Befehl festgelegt sind, zu benutzen. TCOs werden durch
das System erstellt, um einen neuen Sendeplan zu implementieren.
Das System sendet die TCOs an die ICs der Sender und Empfänger, welche
Parameter ändern
müssen,
um den neuen Sendeplan zu implementieren. TCOs können auf einer Festplatte oder
einer anderen nichtflüchtigen
Speichereinrichtung gespeichert sein, so dass sie bei IC-Neustarts
und bei Stromausfällen
der Ics erhalten bleiben.
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Es
ist möglich,
dass eine IC nicht in Betrieb sein kann oder nicht in der Lage sein
kann, mit den verwalteten Vorrichtungen zu dem Ausführungszeitpunkt
einer TCO zu kommunizieren. Wenn dies eintritt, kann die IC den
momentanen Sendeplan implementieren oder kann einen Standardzustand
implementieren, wenn die IC eine Kommunikation mit der verwalteten
Vorrichtung wieder einrichtet.
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Die
IC kann eine Bestätigung
einer TCO senden, wenn eine TCO von dem System empfangen wird. Falls
einer der benötigten
Parameterwechsel nicht implementiert werden kann, weil die verwaltete
Vorrichtung oder die Konfigurationsdateien dies nicht unterstützen, benachrichtigt
die IC die Verwaltungskomponente davon in der Bestätigung.
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Die
IC kann ebenso prüfen,
ob die Parameterwerte für
die verwaltete Netzwerkvorrichtung gültig sind. Die Parameterbereiche
sind in den Vorrichtungsteuerungs-Konfigurationsdateien in der IC
festgelegt, wie nachfolgend weiter behandelt wird.
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Eine
Bestätigungsbotschaft
kann zum Berichten der erfolgreichen Implementation eines Sendesteuerbefehls
nicht notwendig sein. Da die Mehrheit der Satellitennetzwerke einzelne
Verbindungen zu jedem entfernten Standort implementieren, kann die
IP-Verbindung zu dem System verloren sein, wenn eine IC nicht in der
Lage ist einen TCO zu implementieren. Die Systemverwaltungskomponente
kann das Problem aus einem Mangel von Prüfrückmeldungen erfassen. Falls
das System nicht eine Prüfrückmeldung
von einer IC empfängt,
kann das System den Standortstatus aktualisieren und den Verwaltungskomponentenalarm
auslösen.
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Ein
Abbruchbefehl kann die IC anweisen einen anhängigen TCO für die spezifizierten
Sender oder Empfänger
abzubrechen. Das System kann Abbruchbefehle senden, wenn eine anhängige Implementation durch
den Administrator abgebrochen wird. Die IC kann eine Bestätigung senden,
wenn sie einen Abbruchbefehl empfängt. Die IC kann eine Bestätigung senden,
wenn sie einen TCO oder einen Abbruchbefehl von der Verwaltungskomponente
empfängt.
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Eine
Prüfanfrage
kann durch die Verwaltungskomponente periodisch an eine IC gesendet
werden. Die Verwaltungskomponente kann eine Prüfungsanfrage senden, um den
Status eines Transmitters oder eines Empfängers zu prüfen. Eine Prüfanfrage
kann an jeden Sender und Empfänger
gesendet werden, der durch eine IC verwaltet wird.
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Eine
Prüfantwort
kann durch eine IC gesendet werden, wenn eine Prüfanfrage von der Verwaltungskomponente
empfangen wird. Eine Prüfantwort
kann die momentanen Parameterwerte des Senders oder Empfängers, welcher
in der Prüfanfrage
festgelegt ist, aufweisen.
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Eine
Prüfantwort
kann im Aufbau ähnlich
einem TCO sein. Sie kann die Hardware-Identifikation für einen
Sender oder Empfänger
und eine Liste von Modellparametern und ihren momentanen Werten
aufweisen, wie von der physikalischen Hardware gemeldet.
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Der
Empfangsfrequenz-Modellparameter kann ein spezieller Fall sein:
Die Frequenz, welche durch den Demodulator zurückgegeben wird, stimmt möglicherweise
nicht mit der befohlenen Sendefrequenz überein. Quellen für Frequenzfehler
während
eines drahtlosen Trägersendeprozesses
können
zu einem Versatz zwischen den erwarteten und der tatsächlichen
empfangenen Frequenz führen.
Viele Demodulatoren sind entworfen worden, um diese Frequenzverschiebung
durch Suchen des gesendeten Trägers
in einer Umgebung um die befohlene Sendefrequenz anzupassen. Jedoch kann
das System auch diesen Empfangsfreqenz-Offset berücksichtigen,
indem bestimmt wird, ob die physikalische Hardware die gleichen
Parameter wie in dem zuletzt implementierten TCO benutzt.
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Die
Verwaltungskomponente kann periodisch die momentanen Parameter von
allen Sendern und Empfängern
abfragen. Diese Netzwerkprüffunktion
kann die folgenden Funktionen ausführen:
- • Beibehalten
des Kommunikationsstatus zwischen der Verwaltungskomponente und
den Sendern und Empfängern
in dem Netzwerk.
- • Erfassen
von Parameterwechseln der verwalteten Vorrichtung.
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Wenn
ein Unterschied zwischen den festgelegten Sendeparametern für einen
Sender oder Empfänger und
der verwalteten Vorrichtung erfasst wird, kann die Verwaltungskomponente
einen Bandbreiten-Administrator benachrichtigen. Die Verwaltungskomponenten-Betreiberschnittstelle
kann einen hörbaren
wie auch einen visuellen Alarm verwenden, um die Wahrscheinlichkeit
zu erhöhen,
dass ein Bandbreiten-Administrator die Änderung wahrnimmt und handelt,
um ihn zu beheben.
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21 zeigt
eine Einrichtungssteuerungs-IC 150. Die IC 150 kann
eine Konfigurationsdatenbank 152 aufweisen, welche eine
Konfigurationsabbildung für
Endbenutzer-Empfangs- und Sendervorrichtungen speichert, welche
z.B. mit seriellen Vorrichtungen 164, 166, 172, 174 und
parallelen Vorrichtungen 188, 190 über Schnittstellen
verbunden ist. Die Empfänger/Sendervorrichtung
kann von verschiedenen Anbietern sein, und deshalb bildet die Konfigurationsdatenbank 152 Befehle
von der Verwaltungskomponente 156 auf eine bestimmte Vorrichtung
ab. Dieses Merkmal der IC ermöglicht
das Verwenden einer generischen Netzwerksteuersprache, welche ab
Kommandos an die IC 150 gesendet werden (nachfolgend weiter
behandelt).
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Das
System ist aufgebaut, um alle Sendevorrichtungen zu verwalten, unabhängig von
dem Hersteller. Um dies zu erreichen, befasst sich die Verwaltungskomponente
mit Modellsatelliten, Sendern und Empfängern, wie in 6 dargestellt.
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Die
Sender- und Empfängermodelle
weisen Parameter auf, welche notwendig sind, um eine drahtlose Verbindung
zu implementieren. Nur Parameter, welche sich auf die Einrichtung
von drahtlosen Verbindungen beziehen, müssen in die Sender- und Empfängermodelle
aufgenommen werden.
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Die
Verwaltungskomponente benötigt
keine Information über
physikalische Vorrichtungselemente, welche verwendet werden, um
die Kommunikationsverbindung in dem verwalteten Netzwerk zu implementieren.
Deshalb muss die MC die Modellparameter nicht direkt auf Kommandos
für die
physikalische Hardware der Sender und Empfänger an diesem Standort abbilden.
Die IC kann Information über
die physikalische Hardware an ihrem Standort aufweisen und kann
die Modellparameter auf die zugehörigen Befehle und Antworten abbilden.
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Die
IC kann Information über
die physikalische Hardware aus Konfigurationsdateien lesen. Diese
Dateien können
die Information festlegen, welche durch die IC benötigt wird,
um die verwaltete Vorrichtung an einem Standort zu überwachen
und zu steuern. Die IC-Konfigurationsdateien können die Information enthalten,
welche notwendig ist, um Parameterwechsel für die Modellsender und -empfänger in
Befehle für
die physikalische Hardware umzuwandeln.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein bildhaftes Schema eines Satellitennetzwerks mit sternförmiger Topologie,
welche einen geteilten ausgehenden Simplex-Kanal und einen privaten
eingehenden Simplex-Kanal zeigt.
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2 ist
eine schematische Darstellung einer Gittertopologie für ein Satellitennetzwerk,
welche geteilte abgehende Simplex-Kanäle
zeigt.
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3 ist
ein Blockdiagramm eines Sendevorrichtungsmodells, welches Modulatoren,
Aufwärtskonverter
und die Verlust- und Verstärkungselemente
in dem Schaltkreis, die Anlagenantenne und die entsprechenden Empfangsschaltkreise,
welche Verstärkungs-
und Verlustelemente aufweisen, den Empfangsumsetzer und den Demodulator
zeigt.
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4 stellt
Softwarekomponenten für
das semi-autonome Netzwerkverwaltungssystem der vorliegenden Erfindung
dar.
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5 ist
ein Blockdiagramm, welches die Softwarekomponenten detailliert darstellt.
An der Steueranlage befindet sich eine Verwaltungs-(Steuer-)Komponente,
eine Anzeigensteuerungseinrichtung und eine Ereignisaufzeichnungskomponente.
An dem abgesetzten Standort befindet sich die IC, die Verwaltungssteuerkomponente
und eine Anzeigensteuerungseinrichtung und eine Ereignisaufzeichnungskomponente.
Die Verwaltungssende- und -empfangsvorrichtung ist des Weiteren
als durch die IC-Vorrichtungssteuerung
gesteuert dargestellt.
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6 ist
ein Blockdiagramm, welches die Elemente eines Sendemodells darstellt,
welche durch die semi-autonome IC der vorliegenden Erfindung gesteuert
werden.
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7 zeigt
des Weiteren ein funktionales Schema der IC-Systeme.
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8 ist
ein Blockdiagramm, welches die Software-Verarbeitungsarchitektur der semi-autonomen Netzwerkverwaltungskomponente
darstellt.
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9 ist
ein Blockdiagramm des Informationsflusses in den semi-autonomen
Komponenten der vorliegenden Erfindung.
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10 ist
eine graphische Darstellung der Sendeplanzuweisung des verfügbaren Spektrums.
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11 ist
eine graphische Darstellung des Sendeplans eines Sendeplan-Zeitplans.
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12 ist
eine graphische Darstellung eines Sendeplan-Zeitplans, welcher während eines bestimmten Tages
implementiert wird.
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13 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Aufstellen und Ausführen eines
Sendeplans darstellt.
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14 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Ausführen einer
Bandbreiten-Zuweisungsanfrage darstellt.
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15 ist
eine graphische Darstellung eines UDP-Datagrammformats, welches
in den Verwaltungskomponenten verwendet wird.
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16 ist
ein funktionales Schema der Anfrage/Befehlsflussrichtung der vorliegenden
Erfindung.
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17 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Einstufen, Anwenden
und Implementieren von Sendeplänen
innerhalb des Netzwerks darstellt.
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18 ist
eine graphische Darstellung, wie die Methodik der vorliegenden Erfindung
Sendemedien als Ressourcen betrachtet.
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19 ist
eine graphische Darstellung der Methodik der vorliegenden Erfindung,
welche Sendemedienressourcen zuordnet.
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20 ist
eine graphische Darstellung einer Zeitsteuerungs-Sendeplanimplementierung.
-
21 ist
eine graphische Darstellung des Befehlsverarbeitungsflusses in der
Implementierungskomponente.
-
22 ist
eine graphische Darstellung des Verarbeitungsflusses für eine Netzwerkprüfverarbeitung.
-
23 ist
eine graphische Darstellung des automatischen Befehlsflusses bezüglich der
Zeitsteuerung.
-
Detaillierte Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
-
Das
System ist aus zwei Softwarekomponenten zusammengesetzt, der Verwaltungskomponente ("MC") und der Implementierungskomponente
("IC"), welche zusammenarbeiten,
um die Sendeelemente in einem drahtlosen Netzwerk zu überwachen
und zu steuern.
-
Die
MC weist eine Benutzerschnittstelle zum Konfigurieren, Überwachen
und Steuern der Kapazitätszuordnungsaktivität in einem
drahtlosen Netzwerk auf. Dies kann eine Win32-Anwendung sein, welche
auf einer Windows-NT-Workstation läuft, welche an einem Netzwerkbetriebszentrum
angeordnet ist (NOC). Konfigurieren, Überwachen und Steuern der Kapazitätszuweisung
kann mit der Verwaltungskomponente erreicht werden. Die MC kommuniziert
mit der anderen Softwarekomponente, wobei die IC die Internet-Protokoll-(IP-)Familie
der Netzwerkprotokolle verwendet, wie in 4 und 5 dargestellt.
-
Die
IC ist eine Anwendung, welche mit den physikalischen Hardware-Elementen
kommunizieren kann, welche die Kommunikationsverbindung in einem
drahtlosen Netzwerk implementieren. Die IC kann eine Win32-Anwendung
sein, welche auf einem Rechner läuft,
welcher an jeder Anlage des Netzwerks vorgesehen ist. Die IC kann
einen Satz von Konfigurationsdateien lesen, welche die Netzwerkvorrichtung
beschreiben, welche überwacht
und gesteuert werden sollen. Diese Konfigurationsdateien können Textdateien
sein und können mit
einem Texteditor-Programm erstellt und geändert werden. Im Allgemeinen
sind die Konfigurationsdateien wiederverwendbar, d.h., dass dieselben
Konfigurationsdateien an vielen Anlagen verwendet werden können, falls
dieselbe Netzwerkvorrichtung an beiden Anlagen verwendet wird.
-
Wie
zuvor behandelt, kommunizieren die MCs und die ICs durch Austauschen
von IP-Botschaften. 5 ist eine Darstellung einer
Anschlussmöglichkeit
zwischen der Verwaltungskomponente und der IC in einem drahtlosen
Netzwerk. Die IP-Verbindungen können
in einem Satellitennetzwerk, durch das Internet oder durch ein privates
Netzwerk implementiert sein. Ein zweiter physikalischer Übertragungsweg
zwischen der MC und den ICs kann verwendet werden, um eine IP-Kommunikation
einzurichten. Typischerweise kommunizieren ICs nicht mit anderen
ICs; jedoch können
Kommunikationsverbindungen zwischen Komponenten für eine weitergeführte Kommunikation
mit dem MC eingerichtet werden.
-
Das
Verwaltungssystem ist um mehrere Elemente angeordnet. Diese sind:
- • Senderessourcen
- • Anlage
- • Sender
- • Empfänger
- • Sendeelement
- • Sendeplan
- • Implementierung
- • Zeitplan
- • Ausführungszeit
-
Eine
Senderessource kann ein Teil einer drahtlosen Kapazität (Leistung
und Bandbreite) sein, welche durch die Sender in einem Netzwerk
benutzt wird. Eine Anlage kann eine Sammlung von Sendern und Empfängern sein,
welche durch eine einzige IC gesteuert wird. Normalerweise steuert
eine IC alle Sender und Empfänger
einer Netzwerkanlage. Jedoch können
die Sender und Empfänger
in einer Netzwerkanlage durch mehr als eine IC gesteuert werden.
Z.B. kann dies der Fall bei einer Netzwerkknotenanlage in einem
Satellitennetzwerk mit einer sternförmigen Konfiguration sein.
-
Ein
Sender ist ein Vorrichtungselement, welches ein Informationssignal
moduliert, derart, dass es Zugang zu einem drahtlosen Medium haben
kann. Ein Empfänger
ist ein Vorrichtungselement, welches ein Signal demoduliert, welches
von einem drahtlosen Medium empfangen wurde, um die Information
aus dem übertragenen
Signal zurückzugewinnen.
Ein Sendeelement kann ein Sender oder Empfänger in einer Netzwerkkonfiguration
sein. Obwohl Sender und Empfänger
verschieden sein können
und verschiedene Funktionen ausführen
können,
kann die Verwaltungskomponente manche Operationen ausführen, für welche
Sender und Empfänger
beide in der gleichen Weise behandelt werden. Beispielsweise kann
die MC den Status von allen Sendern und Empfängern in einem Netzwerk prüfen. Die
Verwaltungskomponente kann möglicherweise
nicht zwischen Sendern und Empfängern
unterscheiden, wenn sie diese Prüfoperation
ausführt.
-
Eine
drahtlose Verbindung kann erzeugt werden, wenn ein Informationssignal
durch einen Sender moduliert und dann durch ei nen oder mehrere Empfänger demoduliert
wird. Ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk ist eine Ansammlung
von Kommunikationsverbindungen, welche eine Informationsübermittelung
zwischen den Anlagen in dem Netzwerk ermöglichen. Jede Verbindung benötigt einen
Teil der Senderessourcen, welche für das drahtlose Netzwerk verfügbar sind.
Die Zuordnung von verfügbaren
Senderessourcen unter den Sendern in einem Netzwerk ist ein Sendeplan.
Diese Sendepläne
können
die Informationskapazität
und die Verbindungsanforderungen zwischen den Sendern und Empfängern in
einem Netzwerk festlegen.
-
Nur
Sender müssen
möglicherweise
in einem Sendeplan festgelegt werden. Sender erzeugen die Signale,
welche die Senderessourcen verwenden. Die Zahl der Sender, welche
ein drahtloses Signal demodulieren, beeinflusst nicht die Menge
der Senderessourcen (Bandbreite und Leistung), welche verwendet
werden, um die Verbindung zu implementieren.
-
Implementieren
kann das Verfahren zum Konfigurieren der Sender und Empfänger in
einem drahtlosen Netzwerk sein, um die Senderessourcen wie in einem
Sendeplan festgelegt zuzuordnen. Die Verwaltungskomponente kann
einen Sendeplan implementieren, indem sie Befehle an die ICs sendet,
welche die Sender in dem Sendeplan steuern und die Empfänger sendet,
welche den Sendern zuhören.
Diese Befehle legen die Sendeparameter für die Sender und Empfänger fest
und wann sie implementiert werden sollen. Die IC sendet die vorrichtungsspezifischen
Befehle, welche die Sendeparameter zu der festgelegten Zeit implementieren. Der
Implementierungszeitplan kann eine Liste von allen Sendeplan-Implementierungen
sein, welche automatisch in der Zukunft ausgeführt werden können. Der
Zeitplan kann durch die MC-Anwendung
eingehalten werden. Ein Benutzer kann Implementierungen zu dem Zeitplan
hinzufügen,
Implementierungen von dem Zeitplan entfernen und existierende Implementierungen
zu anderen Zeiten hin verschieben. Eine Ausführungszeit besteht aus einem
Sendeplan und der Zeit, zu welcher die Sendung implementiert werden
wird. Die Zeit kann ein wiederkehrender Zeitpunkt sein, z.B. 12:00
UTC jeden Tag oder 06:00 UTC jeden Montag. Der Implementierungszeitplan
kann aus Ausführungszeiten
gebildet werden.
-
Die
Informationsarchitektur des Systems betrifft hauptsächlich die
Struktur der Datenbank, welche durch die Verwaltungskomponente unterhalten
wird, und kann die Struktur der Botschaften festlegen, welche zwischen
der Verwaltungskomponente und den IC ausgetauscht werden.
-
Die
Informationen, welche durch die Verwaltungskomponente (Netzwerkkonfigurationen,
Senderessourcen-Konfigurationen, Zeitpläne, etc.) beibehalten werden,
können
in einer relationalen Datenbank gespeichert werden.
-
Die
Verwaltungskomponente kann Information über die drahtlosen Netzwerke
benötigen,
welche sie verwaltet. Ein Netzwerk kann als zusammengesetzt aus
Anlagen, Sendern und Empfängern
betrachtet werden. Information über
diese Objekte, z.B. Anlagen, Sender und Empfänger, und die Beziehungen zwischen
ihnen können
eine Netzwerkkonfiguration bilden. Ein Netzwerk kann eine Ansammlung
von Anlagen sein, welche durch Senderessourcen verbunden sind. Die
nachfolgend beschriebenen Informationen können für jedes Netzwerk festgelegt
werden, welches durch das System verwaltet wird:
- • Name
- • Senderessourcen,
welche für
die Verwendung durch das Netzwerk verfügbar sind.
-
Das
System kann die folgenden Informationen für jedes Netzwerk beibehalten:
- • Netzwerk-ID
- • Status
- • Anlagen
in dem Netzwerk
-
Eine
Anlage kann ein physikalischer Ort einer Antenne in einem drahtlosen
Netzwerk sein. Zusätzlich zu
einer Antenne kann eine Anlage mindestens einen Sender oder Empfänger aufweisen.
-
Das
System kann es erfordern, dass die folgenden Informationen für jede Anlage
bereitgestellt werden:
- • Name
- • NMS-IP-Adresse
- • Ort
(Straßenadresse,
geographische Koordinaten, etc.)
- • Anschlussinformation
(Telefonnummern, Betreibernamen, Radiofrequenzen, etc.)
- • Antennenparameter
(Größe, Verstärkung, etc.).
-
Das
System kann die folgenden Informationen für jede Anlage aufrechterhalten:
- • Anlagen-ID
- • Status
- • Netzwerk,
zu welchem die Anlage zugehörig
ist
- • Sender
in der Anlage
- • Empfänger in
der Anlage
- • Zeit
der letzten Übertragung
der Verwaltungskomponente an die Anlage
- • Zeit
der letzten Antwort der IC von der Anlage.
-
In
dem System kann ein Sender die notwendige Vorrichtung aufweisen,
um einen digitalen Datenstrom in einen Träger zum Senden über eine
drahtlose Ressource zu verwandeln. Das System kann erfordern, dass jeder
Sender eindeutig bezeichnet wird.
-
Das
System kann die folgenden Informationen für jeden Sender aufrechterhalten:
- • Sender-ID
- • Status
(UP, DOWN, FIXED, UNKNOWN)
- • Anlage,
wo der Sender angeordnet ist
- • Empfänger, welcher
den/die Senderträger
empfangen soll.
-
Das
System kann den Status der Sender in einem drahtlosen Netzwerk nachverfolgen.
Mögliche
Statuswerte für
die nachverfolgten Komponenten können
sein:
- UP
- Der Sender erzeugt
im Moment einen Träger
und wird durch die Verwaltungskomponente gesteuert.
- DOWN
- Der Sender erzeugt
keinen Träger,
aber wird durch die Verwaltungskomponente gesteuert.
- FIXED
- Der Sender erzeugt
einen Träger,
und die Verwaltungskomponente kennt die Charakteristik des Trägers, aber
der Sender wird nicht von der Verwaltungskomponente gesteuert.
- UNKNOWN
- Die Verwaltungskomponente
weiß nicht,
ob der Sender einen Träger
erzeugt.
-
In
dem System kann ein Empfänger
die notwendige Vorrichtung aufweisen, um einen Träger, welcher über eine
drahtlose Ressource gesendet wird, zu empfangen und den digitalen
Datenstrom wiederzugewinnen. Die folgenden Informationen können für jeden
Empfänger
festgelegt sein:
- • Name
- • Sender
des Trägers,
welchen der Empfänger
empfangen sollte.
-
Das
System kann die folgenden Informationen für jeden Empfänger aufrechterhalten:
- • Empfänger-ID
- • Status
- • Anlage,
wo der Empfänger
angeordnet ist.
-
Ein
Pool kann eine Ansammlung von Senderessourcen sein, welche für die Verwendung
durch die verwalteten Netzwerke verfügbar sind. Jede Senderessource
ist ein Teil einer Sendekapazität
(Leistung und Bandbreite). Die folgenden Informationen können für jeden
Pool benötigt
werden:
- • Name
- • Senderessourcen
in dem Pool.
-
Das
System kann die folgenden Informationen über jeden Pool aufrechterhalten:
- • Pool-ID
- • Netzwerke,
welche den Pool verwenden.
-
Eine
Senderessource kann ein Teil einer Sendekapazität sein (Leistung und Bandbreite).
Das System kann die folgenden Informationen für jede Senderessource benötigen:
- • Beschreibung
(Transponder, Anbieter, etc.)
- • Startfrequenz
- • Endfrequenz
- • Translation-Offset
- • Leistungszuordnung
- • Kostentabelle.
-
Das
System kann die folgenden Informationen über jede Senderessource aufrechterhalten:
- • Senderessourcen-IC
- • Pool,
zu welchem die Senderessource zugehörig ist.
-
Ein
Sendeplan ist eine Zuordnung von Senderessourcen zu einem oder mehreren
Trägern
in einem drahtlosen Netzwerk. Das System legt die folgenden Informationen
für einen
Sendeplan fest:
- • Ausführungszeit
- • Dauer
- • Bemerkungen.
-
Das
System kann die folgenden Informationen für einen Sendeplan aufrechterhalten:
- • TP-ID
- • Zustand
(NICHT ZEITGESTEUERT, ZEITGESTEUERT, BEVORSTEHEND, BEREIT, STARTEND,
AKTIV, ABGESCHLOSSEN oder ABGEBROCHEN)
- • BARs
erfüllt
durch das TP.
-
Das
System kann Anlagen mit vielfältigen
Sendern und Empfängern
verwalten. Dafür
verwaltet das System ein Benennungsschema zum Identifizieren eines
spezifischen Senders oder Empfängers
in einer Anlage.
-
9 kann
den Fluss der Hardware-Identifikationsinformation von den IC-Konfigurationsdateien
zu der Verwaltungskomponente darstellen. Die Identifikationsinformation
kann aus den Konfigurationsdateien entstehen, welche für eine Anlage
in einem Netzwerk erzeugt wurden. Die Konfigurationsdateien für eine Anlage
können
durch die IC gelesen werden.
-
9 zeigt
den Informationsfluss in dem System. Jeder Sender und Empfänger in
einer Anlage kann durch eine Vorrichtungsklasse gekennzeichnet sein.
Jedem Mitglied einer Klasse ist eine Objektnummer zugeordnet. Zusammen
identifizieren die Vorrichtungsklasse und das Objekt einen einzigartigen
Sender oder Empfänger
in einer Anlage. Ein Bandbreitenadministrator 902 kann
die Hardware-Identifikation bereitstellen, wenn er die Sender und
Empfänger
einer Anlage für
eine Bandbreitenverwaltung konfiguriert. Der Fluss an Information,
welcher in 9 dargestellt ist, vereinfacht
eine Netzwerkkonfigurationsunterhaltung und reduziert das Risiko
von Problemen aufgrund einer inkonsistenten Konfigurationsinformation
in dem Netzwerk. Die Kreise mit einem Querstrich 914, 916 stellen
dar, dass weder der Bandbreitenadministrator 902 noch die
Verwaltungskomponente 906 Zugang zu den Konfigurationsdateien 910 benötigen.
-
Die
Systemsoftware-Komponenten können
Informationen durch Senden und Empfangen von Botschaften austauschen,
welche ein Netzwerk oder externe Verbindungen nutzen. Das Verwaltungsverfahren kann
mit allen IC-Verfahren kommunizieren. Jede IC kommuniziert nur mit
der Verwaltungskomponente.
-
Das
Benutzerdatagramm-Protokoll (UDP) der Internet-Protokoll-(IP-)Familie kann
verwendet werden, um die Zwischenprozessbotschaften zu transportieren.
Das System kann die Kombination der IP-Adresse und dem UDP-Port
verwenden, um die ICs in dem Netzwerk zu identifizieren. Eine Anlagen-Identifikationsinformation
wird möglicherweise
in den Botschaften nicht benötigt,
falls die IP-Adressen und -Ports schon in den IP- und UDP-Vorspännen (Headers)
verfügbar
sind.
-
Die
Verwaltung und die ICs können
kommunizieren, wobei mehrere Botschaftstypen verwendet werden. Obwohl
jeder Botschaftstyp verschiedene Informationen aufweist und einen
unterschiedli chen Zweck erfüllt,
teilen die Botschaftstypen ein paar gemeinsame Eigenschaften, wie
in 15 dargestellt.
- • Eine Botschaft
wird als einzelnes UDP-Datagramm gesendet.
- • Nur
ASCII-Zeichen sind in der Botschaft zugelassen.
- • Eine
Botschaft ist eine Folge von Informationsfeldern.
- • Felder
sind mit einem ASCII-Zeilenvorschub (LF, Linefeed) abgeschlossen.
- • Eine
Botschaft wird mit einem leeren Feld abgeschlossen (einzelnes LF).
- • Die
ersten drei Felder sind für
jede Botschaft gleich (Botschaftstyp, Laufzahl und Hardware-Identifikation).
-
Obwohl
Systembotschaften nur ASCII-Zeichen aufweisen, können die Botschaften vor dem
Versenden mittels UDP komprimiert werden. Botschaften können nach
dem Empfang wieder dekomprimiert werden. Felder #4 bis #N 1514, 1518 in 15 sind
Informationsfelder 1524. Die Felder vor den Informationsfeldern
in einer BMF-Botschaft sind Vorspann- bzw. Header-Felder 1528.
-
Vorspannfelder
können
in Systembotschaften 1528 vorliegen. Typischerweise sind
die Reihenfolge und das Format der Vorspannfelder gleich unabhängig von
einem Botschaftstyp. Das Format eines Vorspannfeldes ist einfach:
eine Zeichenfolge abgeschlossen durch ein ASCII-Vorschub-(LF-)Zeichen 1504, 1508, 1510.
Die Zeichenfolge kann ein druckbares ASCII-Zeichen außer dem
LF aufweisen. Die Verwaltungskomponente und die ICs können durch
Verwendung der folgenden Botschaftstypen kommunizieren:
- • Sendesteuerbefehl
(TCO)
- • Abbruchbefehl
(ABRT)
- • Bestätigung (ACK)
- • Prüfanfrage
(AREQ)
- • Prüfantwort
(ARSP)
-
Der
mnemonische Code in Klammern hinter jedem Botschaftstyp ist die
Bezeichnung, welche in dem ersten Feld 1502 einer Systembotschaft 1526 verwendet
wird. Nach dem Botschaftstypfeld ist das nächste Feld in einer Systembotschaft
eine Laufzahl 1506. Die Verwaltungskomponente unterhält für jedes
Teil der verwalteten Vorrichtung (z.B. Empfänger oder Sender) in einem
Netzwerk eine Laufzahl. Die IC kann die Laufzahl von einer Anfragebotschaft
in einer Antwortbotschaft verwenden.
-
Laufzahlen
können
verwendet werden, um Antworten (ACK oder ARSP) Anfragen (TCO, ABRT
oder AREQ) zuzuordnen. Die Verwendung von Laufzahlen 1506 verhindert
eine Verwechslung, wenn viele Antworten empfangen werden, weil viele
Anfragen aufgrund von Botschaftszustellungsverzögerungen oder zeitweilig nicht
verfügbarer
Komponenten gesendet wurden.
-
18 stellt
einen Sendeplan zum Zuweisen von Sendemedienressourcen über Sender
in einem Netzwerk dar. 18 zeigt, dass ein Sendemedium
in diskrete Segmente 10 aufgeteilt werden kann. Ein Netzwerkverwaltungsplan
kann die diskreten Segmente 10 der Bandbreite als diskrete
Sendemedienquellen 12 betrachten. Ein Sendeplan 16 kann
verwendet werden, um einen Netzwerksender 18 über eine
Verbindung 14 auf eine vorbestimmte Sendemedienressource 12 abzubilden.
Beispielsweise können
Sendenetzwerksender 20, im Besonderen Sender 18,
mittels eines Sendeplans 16 über eine Verbindung 14 auf
zwei diskrete Segmente 10 abgebildet werden. Die Netzwerk-Medienressource
kann eine sternförmige
Topologie, wie in 1 dargestellt, aufweisen oder
eine netzförmige
Topologie aufweisen, wie in 2 dargestellt.
-
Netzwerk-Sendemedienressourcen
können
auch in getrennten Netzwerken sein. Beispielweise kann eine erste
Netzwerksenderessource eine Kapazität von dem INMARSAT-Satellitennetzwerk
auf weisen oder durch private Netzwerke in einem C-, KU-, KA- oder
L-Band bereitgestellt werden. Die Netzwerksenderessourcen können des
Weiteren durch erdnahe Satelliten, Satelliten mit mittlerer Erdumlaufbahn
oder geostationäre Satelliten
erhöht
werden. Erdnahe Satelliten können
durch das Iridiumsystem gebildet werden, welches von Iridium Inc.
verwendet wird. Geostationäre
Satelliten können
ebenso zusätzliche
Senderessourcen bereitstellen, wie beispielsweise die Inmarsat-
oder Intelsat-Satellitendienste.
-
Die
Verwaltungskomponente oder die ICs müssen nicht einer direkter Steuerung
der Bandbreitenzuordnung unterliegen, um Sendemedienressourcen zu
verwenden. Beispielsweise kann eine Bandbreitenzuweisung auf dem
Iridium-Satellitensystem unabhängig
von der Verwaltungskomponente und den ICs betrieben werden. Jedoch
können
die Bandbreiten-Zuordnungsverfahren von z.B. dem Iridium-Netzwerk
verwendet werden, um den sich ergebenden Übertragungsweg wie eine Sendemedienressource
zu behandeln, welche unter Kontrolle der Verwaltungskomponente ist.
Tatsächlich
können
vielfältige
Träger
von dritten Systemen in diskreten vorbestimmten Einheiten zugewiesen
werden, wie z.B. diskrete Segmente 10, welche in 18 dargestellt sind,
für die
Verwendung als Medienressource durch die vorliegende Erfindung.
-
19 ist
eine graphische Darstellung der Netzwerkelemente, ICs, einer Verwaltungskomponente und
eines Sendeplans. Eine zentrale Steuerungseinrichtung der vorliegenden
Erfindung kann durch eine Verwaltungskomponente ("MC") 30 gebildet
werden. Die MC 30 kommuniziert mit einer Vielzahl von ICs
("ICs") 32, 34, 38, 40 durch
Verbindungen 31. Jede IC bildet eine einzigartige Anlage,
welche der Netzwerkverwaltungssteuerung durch die MC unterliegt.
Jeder IC kann eine Netzwerkvorrichtung 42 zur Steuerung
unterliegen. Beispielsweise unterliegt einer IC 40 ein
Sender zur Steuerung, und einer BIC 38 unterliegen Emp fänger 46, 48, 50, 51 und
Sender 56, 57 zur Steuerung. Jedoch unterliegen
einer IC 36 ein Empfänger 54 und
ein Sender 52 zur Steuerung. Die vorliegende Erfindung
implementiert einen Sendeplan 43 durch Abbilden von Netzwerkvorrichtungen 42 auf
Sendemedienressourcen 46. Beispielsweise wurden einem Sender 44 Sendemedienressourcen 45 zum
Empfangen durch einen Empfänger 48 zugewiesen,
wie durch aufsteigende Verbindungs- und absteigende Verbindungsabbildungen
in dem Sendeplan 43 angedeutet. Dies kann eine kombinierte
Sendemedienressource darstellen, deren Gesamtkapazität die gesamte
diskrete, der Sendemedienressource 45 zugeordnete Menge
ist. Beispielsweise kann eine dynamische Bandbreitenanforderung
für eine Verbindung
mit einer vorbestimmten Dienstklasse in zwei einzelne Träger aufgespalten
werden. Die diskreten Träger
können
durch zwei diskrete Medienressourcen, welche der Sendemedienressource 45 zugeordnet sind,
repräsentiert
werden, um einen notwendigen Gesamtdurchfluss bereitzustellen, um
die vorbestimmte Kapazität
anzupassen, um die Dienstklasse zu unterstützen. Die überschüssige Kapazität kann genutzt
werden, um die wiedergewonnene Zeit bereitzustellen, um die Pakete
am Empfänger 48 zusammenzusetzen.
Diese Methodik ist zum Beispiel nützlich, wenn z.B. eine Dienstklasse
von einem bestimmten Endbenutzer die Netzwerkkapazität überschreitet,
um die Anforderung an einen einzelnen Kanal oder eine angrenzende
Medienressource zu erfüllen.
Beispielsweise benötigt
die Dienstklasse eine Verbindung, welche die Bitratenkapazität des Modulators
an einem bestimmten Sender übersteigt,
aber zwei Modulatoren würden
reichlich Bandbreite für die
Dienstklasse bereitstellen. In diesem Beispiel könnte die IC oder die Verwaltungskomponente
einen Paketdatenstrom von der Endnutzervorrichtung auf zwei verschiedene
Modulatoren aufteilen. In diesem Beispiel könnten mehrfache Sendemedienressourcen
zugeordnet werden, um die Gesamtanforderung der Dienstklasse zu
erfüllen.
-
Ein
weiteres repräsentatives
Beispiel für
einen hier verwendeten Sendeplan ist eine Übermittlung von einer IC 38 über einen
Sender 56, welcher eine Sendemedienressource 57 zugeordnet
ist. Die Sendemedienressourcen 57 können zum Empfangen von sowohl
einer IC 34 und einem Empfänger 58 als auch einer
IC 32 und einem Empfänger 60 verwendet
werden. Dies ist ein Beispiel für
eine Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragung. Der
Punkt wird durch einen Aufwärtssender 56 repräsentiert,
und die Mehrpunkte werden durch die Empfänger 58 und 60 repräsentiert.
Eine repräsentative
Anwendung eines solchen Plans ist z.B. eine Übertragungsbotschaft von einem
Sender 56 an zwei simultane Anlagen, welche durch die ICs 32 und 34 repräsentiert
werden.
-
Ein
weiteres repräsentatives
Beispiel für
einen hier verwendeten Sendeplan ist ein Sender 57, welcher eine
Zuordnung von Sendemedienressourcen 61 für den Empfang
durch den Empfänger 54 aufweist.
Die IC 36 weist einen Sender 52 und Sendemedienressourcen 53 auf,
welche zum Empfang durch den Empfänger 50 der IC 38 zugeordnet
sind. Dieser Sendeplan kann eine asymmetrische Transmission repräsentieren,
d.h. der nach außen
gehende Kanal der IC 38, dargestellt am Transmitter 57,
sind mehr Medienressourcen zugeordnet, was eine größere Bandbreiten-
oder größere Datenrate
zum Empfang durch eine IC 36 durch einen Empfänger 54 andeutet
als der ausgehende Kanal von der IC 36 durch den Sender 52 über Sendemedienressourcen 53 zum
Empfang durch den Empfänger 50 zu
der IC 38. Andere repräsentative
Permutationen der hier verwendeten Sendepläne werden durch den Abbildungssendeplan 43 in 19 dargestellt.
-
20 stellt
einen zeitlichen Ablauf dar, wie ein repräsentativer Sendeplan durch
die Verwaltungskomponente implementiert werden kann. Die Sendeplanimplementation
beginnt mit einer Verwaltungskomponente 100, welche einen
vorbestimmten Befehl 102 an das Netzwerk zu einer vorbestimmten
Befehlszeit 110 zu senden hat. Der (die) Befehl(e) 102 werden
an eine IC 104 gesendet, welche die Senderessourcenzuordnung
zu der Implementierungszeit ändern
muss. Dieser Befehl wird in der IC 104 gespeichert, und
die Zeit, um den Befehl zu implementieren, wird durch die IC 104 decodiert.
Die IC 104 sendet eine Befehlsbestätigung 118 an die
Verwaltungskomponente 100 zurück. Zu diesem Zeitpunkt wird
der Befehl 102 geladen und wartet auf das Verteilen an
der MC 100 zu der vorbestimmten Befehlszeit 110.
Das Kommando 102 wird nochmals gesendet 122, falls
die Empfangsbestätigung
des Kommandos 118 nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit empfangen
wurde.
-
Es
versteht sich, dass die MC 100 eine Liste von jeder IC 104 in
dem Netzwerk aufweist, welche geändert
werden muss. Diese Liste kann die TCP/IP-Adresse jeder IC 104 aufweisen,
so dass die MC 110 eine UDP/IP-Botschaft mit einem darin
codierten Befehl 102 senden kann. Eine Bestätigungsendfrist 134 ist
enthalten, welche Sekunden vor der Implementierungszeit des neuen
Sendeplans sein kann. Die Bestätigungsendfrist 134 kann
der letzte Zeitpunkt sein, zu welcher eine MC 106 eine
Implementierung abbrechen kann, falls nicht jede IC 104 die
Befehle bestätigt.
-
Offenbar
kann die IC 104 eine koordinierte Implementierung verwenden,
um sicherzustellen, dass keine IC 104 mittellos ist, wenn
der Sendeplan implementiert ist. Während der Abbruchssequenz,
welche auftritt, falls die IC 104 den Befehl 102 in
dem Schritt 118 nicht bestätigt hat, sendet die MC 106 eine
Abbruchsbotschaft 126 an eine IC 108, an welche
der Befehl 102 gesendet wurde. Die IC 108 kann
eine Abbruchsbestätigung 128 senden.
Der Abbruchbefehl 126 wird nochmals in dem Schritt 130 gesendet,
falls er nicht bestätigt wird.
Die Implementierungszeit 136 definiert eine Zeit, zu welcher
der Sendeplan durch die IC 104 ausgeführt wird. Es ist offensichtlich,
dass zu diesem Zeitpunkt alle notwendigen ICs 104 einen
Bestätigungsbefehl 118 aufweisen
und in einer synchronisierten Weise regressiv bis zu der vorbestimmten
Implementierungszeit 136 zählen. Offensichtlich kann der
Bestätigungsbefehl
eine Zeitangabe aufweisen, zu welcher eine IC 104 einen Befehl 102 empfängt, um
zu überprüfen, dass
die Implementierungszeit 136 zwischen allen ICs 104 synchronisiert
ist. Wenn alle Befehle bestätigt
wurden und das Netzwerk bereit ist den Plan zu der Implementierungszeit 136 zu
implementieren, implementieren die ICs 104 den (die) Befehl(e),
welche von der MC 100 zu der Implementierungszeit 136 empfangen
wurden.
-
Zu
diesem Zeitpunkt kann ein neuer Sendeplan, wie in 19 dargestellt,
durch das Netzwerk implementiert werden. Der Kommunikationsweg zwischen
einer MC 30 und ICs 32, 34, 36, 38, 40 ist
unabhängig von
den Sendemedienressourcen. Wie in 19 dargestellt,
erfolgt ein Sendeweg 31 allgemeinerweise über ein
TCP/IP-Netzwerk (z.B. das Internet), wie in der heutigen Verwendung
allgemein bekannt. Jedoch ist es in dem Umfang der vorliegenden
Erfindung, einen Überwachungs-
oder Aufrechterhaltungskanal festzulegen, welcher ein Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragungsschema von der MC 30 zu
und von den ICs 32, 34, 36, 38, 40 sein
kann, wobei eine der ICs zusammen mit der MC 30 angeordnet
sicherstellt, dass eine Netzwerkverbindung zwischen den ICs 32, 34, 36, 38, 40 und
einem der MC zugeordneten Sender vorhanden ist, wie einem Sender 44.
In einem solchen Fall kann jede IC 32, 34, 36, 38, 40,
welche bereit ist, den neuen Sendeplan zu implementieren, einen
Empfänger
aufweisen, welcher vorgesehen ist, den Sender 44 zu überwachen
und das Abbruchsignal 126 zu empfangen, falls nicht jede
IC 32, 34, 36, 38, 40 bestätigt. Dies
stellt einen selbstschützenden
oder Überwachungskanal-Sicherungsplan
zum Abbrechen der Implementierung eines neuen Sendeplans sicher,
falls eine oder mehrere ICs 32, 34, 36, 38, 40 die
Verbindung mit der Verwaltungskomponente verlieren.
-
Befehle
können
in eine IC 150 aus einer Mehrzahl an Quellen eingebracht
werden, wobei eine davon direkt von der MC sein kann. Ein Knoten 158 kann
ein UNIX-Dämon
oder ein Windows NTTM-Dienst sein, welcher eine TCP/IP-Adresse überwacht.
Somit können
Befehle von einer MC 156 in eine IC 150 durch
einen Port 204 eingebracht werden. Nach dem Einbringen
in die IC 150 können
Netzwerkbefehle in dem Schritt 158 in Übereinstimmung mit einer Konfigurationsdatenbankinformation
abgebildet werden, um spezifische Befehle 178 an die Netzwerkeinrichtung
auszugeben. Diese Befehle können
in eine Befehlsschlange 168, 180, 184 gesetzt
werden, welche dann durch einen Zeitplanerprozess 162, 170 und 186 ausgerichtet
wird. Beispielsweise können
zeitplangemäße Befehlsimplementierungsprozesse 162, 170, 186 Ausgabebefehle
an die zugehörigen
Empfänger,
Sender oder Netzwerkvorrichtungen durch einen seriellen Port 164, 166, 172, 174 oder
einen parallelen Port 188, 190 ausgeben. Befehlsschlangen 168, 180, 184 können periodisch
abgetastete (polled), unterbrechend (interrupt) angetriebene Schlangen
sein. Das bedeutet, der zeitplangemäße Implementierungsprozess 164 kann
periodisch die Schlangen 168, 180, 184 abfragen,
um zu bestimmen, ob ein Befehl vorliegt, und falls dem so ist, den
Befehl an eine geeignete Netzwerk-Schnittstellenvorrichtung (d.h.
einen seriellen Vorrichtungstreiber 164, 166)
weiterleiten, oder der Befehlsschlüssel kann eine Zeitspanne sein.
-
Die
Befehlsschleife kann alternativ unterbrechend antreibend sein. Das
bedeutet, wenn z.B. ein Befehl in eine Schlange 168, 180, 184 eingebracht
wird, dass eine Befehlsschlange 168 eine Unterbrechung
(interrupt) an den Befehlsimplementierungsprozess senden kann, damit
der Befehlsimplementierungsprozess den Befehl bedient und ihn dann
an die geeignete Netzwerkvorrichtung an dem geeigneten seriellen
Port weiterleitet. Offensichtlich kann dieser Prozess ebenso für Implementierungsprozesse 170, 186 verwendet
werden.
-
Befehlsimplementierungsprozesse 168, 170, 186 können mit
der Netzwerkzeit 202 synchronisiert sein, um Befehle zu
der geeigneten Zeit auszuführen.
Das bedeutet, eine Implementierung der Sendepläne kann mit der Netzwerkzeit 202 synchronisiert
werden, um sicherzustellen, dass sich alle Netzwerkvorrichtungen
selbst simultan oder nahezu simultan rekonfigurieren. Die Implementierungsprozesse 168, 170, 186 können ebenso
Daten von der Konfigurationsdatenbank 152 aufweisen, um
den Implementierungsprozess 168, 170, 186 für bestimmte
Endbenutzer-Netzwerkvorrichtungen zu konfigurieren. Dies stellt
eine Flexibilität
in dem Implementierungsprozess 168, 170, 186 bereit.
Das bedeutet, die Implementierung kann als ein modulares Softwareprogramm
geschrieben werden, welches durch Konfigurationsdatenbankdaten 160 verändert werden
kann, wenn der Implementierungsprozess 168, 170, 186 ausgeführt wird.
Weiter kann bei diesem Konzept die MC 156 die Konfigurationsdatenbank 152 über eine
Verknüpfung 204 adressieren,
um die Konfigurationsdatenbank 152 zu ändern, um die Endbenutzereinrichtungen
neu festzulegen. Dies ermöglicht
der MC 156, die Endbenutzereinrichtungen ferngesteuert
von dem Benutzerort an der IC-Anlage zu verwalten. Die IC 150 kann
durch ein Modul 158 über
eine Verknüpfung 182 kommunizieren,
um Bestätigungen 200 an
die MC 156 zurückzusenden.
Bestätigungsbefehle 118 sind
in 20 dargestellt, und Befehlsbestätigungen
können ebenfalls
verwendet werden. Die 21–28 stellen
einen Schritt dar, welcher verwendet werden kann, um den Empfang
von Befehlen zu bestätigen
oder um den Empfang eines Abbruchbefehls zu bestätigen.
-
Es
ist offensichtlich, dass es mindestens zwei Arten gibt, die MC-Befehle
abzubilden, oder mindestens zwei Arten gibt, auf welche die MC-Befehle
auf Endbenutzervorrichtungen oder auf einen bestimmten Port auf einer
IC abzubilden. Zuerst wird eine TCP/IP-Adresse für die befehlende IC 204 bereitgestellt,
und dann ist innerhalb des UDP-Befehls eine Unteradresse, wel che
bei 158 decodiert werden kann und an eine bestimmte Endbenutzervorrichtung
adressiert ist.
-
22 zeigt
ein graphisches Blockdiagramm eines Prüfsteuerprozesses, durch welchen
Daten von Netzwerkeinrichtungen gesammelt werden können. Dieser
und der nachfolgende ähnlich
aufgezeigte Prozess stellen keine Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung dar, sondern repräsentieren
Hintergrundinformationen, welche nützlich sind, um die Erfindung
zu verstehen. Eine Implementierungskomponente 150 kann eine
Konfigurationsdatenbank 152 aufweisen, welche die Konfigurationen
der IC in Bezug auf die Endbenutzer-Netzwerkeinrichtung steuert.
Eine Prüfanfrage 252 kann
durch die MC über
einen Port 254 empfangen werden. Der Port 254 kann
ein Benutzerdatenpaket über
ein TCP/IP-Netzwerk an eine bestimmte vorbestimmte Adresse bei 256 sein.
Bei 256 kann ein selbsttätiger Anforderungsbefehl decodiert
werden, um einen Einrichtungsnamen auf eine der Hardware-Identifikationen
von denen abzubilden, welche in der Konfigurationsdatenbank 152 abgespeichert
sind. Der Prozess bei 256 kann ebenso verwendet werden,
um Einrichtungseigenschaften auf Datensteuerungen 290 abzubilden.
Diese Parameter können
an den Neuformatierungs-Befehlsprozess bei 280 weitergeleitet
werden, welcher verwendet wird, um für die MC eine formatierte Prüfantwort 282 bereitzustellen.
-
In
einer Ausführungsform,
welche den Stand der Technik darstellt, kann die MC einen asynchronen Datensammlungsprozess 262, 264, 266 für die Netzwerkeinrichtung
an einem entsprechenden Datenport 268, 270, 272, 274, 276, 278 für die Netzwerkeinrichtung
einrichten. Der asynchrone Datensammelprozess 262, 264, 266 kann
unterbrechend oder periodisch abfragend betrieben werden.
-
In
dem unterbrechend (interrupt) betriebenen Beispiel des asynchronen
Datensammelprozesses 262, 264, 266 kann
die Endbe nutzervorrichtung einen unaufgeforderten Befehl über die
entsprechende Vorrichtung (z.B. Vorrichtung 268) an den
asynchronen Datensammelprozess 262, 264, 266 senden.
Die Unterbrechung (Interrupt) ruft dann das Programm auf, um die
Datengegebenheit (oder möglicherweise
einen Alarm) der Netzwerkeinrichtung zu bedienen. Der asynchrone
Datensammelprozess 262, 264, 266 führt dann
die Daten zu einem Datensteuerspeicherblock 258, wo der
Alarm oder die Datengegebenheit in der IC gespeichert werden kann.
Offensichtlich kann der Datensteuerspeicherblock 258 eine
Festplatte oder eine andere verfügbare Permanentspeichereinrichtung
in der BIC sein. In einem Beispiel des Standes der Technik ist die
Datensteuerspeichereinrichtung ein nicht flüchtiges Datenspeichermedium,
und der asynchrone Datensammelprozess ist ein modulares Programm,
da es durch Daten der Konfigurationsdatenbank 260 für die bestimmte
Netzwerkvorrichtung geändert
wird. Dies ermöglicht
eine flexible Programmierungsmethodik für den asynchronen Datensammelprozess,
welcher in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
-
In
dem zyklisch abfragenden Beispiel des asynchronen Datensammelprozesses 262, 264, 266 kann der
asynchrone Datensammelprozess 262 z.B. die Endbenutzer-Netzwerkvorrichtung
periodisch abfragen, welche z.B. mit dem Port 268 verbunden
ist, um Daten oder Alarmgegebenheiten von der Endbenutzervorrichtung
zu empfangen. Die zyklische Abfragerate kann ein Parameter von der
Konfigurationsdatenbank sein und über eine Verknüpfung 260 empfangen
werden.
-
Zusammengefasst
kann eine Prüfanfrage über einen
Port 254 empfangen und bei 256 decodiert werden,
um Daten des Datensteuerspeicherprogramms 292 auszugeben.
Die Datenausgabe von dem Datensteuerspeicher kann bei 280 mit
Parametern formatiert werden, welche von der Prüfanfrage übergeben werden 290.
Diese kann eine selbsttätige
Antwort 294 zurück
an die BMC 282 in geeignetem und vorbestimmtem Format vorsehen.
-
23 zeigt
eine logische Flussdarstellung einer Netzwerkprüfung von einer MC 302.
In 23 kann die MC 302 eine selbsttätige Zeit
für ein
Netzwerkelement, einen Sender oder einen Empfänger 300 erzeugen. Zu
der geeigneten Zeit kann die MC 302 eine Prüfanfrage 306 senden.
Offensichtlich ist die Prüfanfrage 306 an
das Netzwerkelement und die bestimmte IC gerichtet, welche dieses
Element 308 steuert. Die IC kann dann das Netzwerkelement
abfragen und eine Prüfantwort 312 an
ein MC 310 senden. Die Prüfantwort 312 ist in zeitlicher
Synchronisation 316 nach der Prüfanfrage 306 dargestellt.
-
Initialisierungs-
oder Konfigurationsdateien können
verwendet werden, um die Erfindung zu implementieren. Beispielsweise
kann eine "command.ini"-Datei verwendet
werden, um Benutzerschnittstellen-Befehlsdefinitionen für alle unterstützten Netzwerk-Verwaltungssystemeinrichtungen
bereitzustellen. Die "command.ini"-Datei spezifiziert
die Menüs
zugehörig
zu jeder Steuerung, welche auf einem Benutzerdisplay verwendet wird.
-
Eine "monitor.ini"-Datei kann verwendet
werden, um durch eine Implementierungskomponente ausgeführte, automatische Überwachungsfunktionen
zu spezifizieren. Die "monitor.ini"-Datei kann als Netzwerkverwaltungssystem-Datenverbindungsschnittstelle-Definitionsdatei
wirken.
-
Die "equipct1.ini"-Datei kann als Netzwerkverwaltungssystem-Steuerungsinitialisierungsdatei
verwendet werden. Das bedeutet, die "equipct1.ini"-Datei spezifiziert einige globale Parameter
für die
Implementierungskomponentenanwendung. Sie kann ebenso die Lage der
anderen Konfigurationsdateien angeben, falls solche Dateien nicht
an einer vorbestimmten oder Standardstelle gespeichert sind.
-
Eine "event.ini"-Datei kann Beschreibungen
von Netzwerk-Verwaltungssystemereignissen vorsehen. Beispielsweise
kann die "event.ini"-Datei textbasierte
Antworten (auf Benutzerbefehle), welche auf einem Benutzerinterface
dargestellt werden, und die asynchronen Botschaften, welche zu entweder
einem Ereignisprotokollvorrichtung oder einer anderen Vorrichtung
gesendet werden, definieren.
-
Eine "port.ini"-Datei kann als Netzwerkverwaltungssystemexterne
Verbindungsdefinitionsdatei verwendet werden. Die "port.ini"-Datei kann bestimmte
serielle und parallele Ports spezifizieren, welche durch die Implementierungskomponente
verwendet werden.
-
Die "serial.ini"-Datei kann als Netzwerkverwaltungssystemserielle
Kommandobeschreibungsdatei verwendet werden. Diese Datei kann Befehls-
und Antwortzeichenfolgen spezifizieren, welche verwendet werden, um
mit einer Verwaltungseinrichtung über eine serielle Schnittstelle
zu kommunizieren.
-
Die "panel.ini"-Datei kann eine
Gesamtspezifikation für
eine Anzeigensteuerungsdarstellung sein. Diese Datei verbindet die
Bedienelemente mit spezifischen Ein-/Ausgabeports und beschreibt
die gesamte graphische Benutzerschnittstelle für eine Einrichtungssteuerungsanlage.
-
Die "template.ini"-Datei kann als das
Netzwerkverwaltungssystem-Anzeigenschablonen-Beschreibungsdatei
verwendet werden. Diese Datei spezifiziert die graphische Qualität der in
der Anzeigensteuerungsdarstellung verwendeten Bedienelemente. Die
graphische Qualität
kann die Position des graphischen Bedienelements auf der Anzeige,
den Typ des Anzeigeobjekts, den Namen von einer benötigten Bitmap-Graphikdatei
und eine Referenz auf ein zu dem Bedienelement zugehörigen Menü aufweisen.
-
Die
Hardware-Identifikationsfeld 1510 kann Information aufweisen,
welche einen bestimmten Sender oder Empfänger an einer Anlage spezifiziert.
Das Hardware-Identifikationsfeld kann das Format aufweisen:
HWID=<Class>:<Name>
wobei
<Class> der Hardwaretyp ist,
und
<Name> der Name ist, welcher
zu einem bestimmten Teil der Hardware in der IC-Konfiguration zugeordnet
ist. Der Hardwaretyp kann einer aus den folgenden Klassen sein:
- • Sender
(TX)
- • Empfänger (RX)
- • Aufwärtswandler
(UC)
- • Abwärtswandler
(DC)
-
Der <Class>-Anteil des Hardware-Identifikationsfeldes
kann eines der in Klammern dargestellten mnemonischen Zeichen sein.
Informationsfelder 1524 und Kopffelder (Header) 1528 können einige
Gemeinsamkeiten aufweisen. Jeder Feldtyp wird mit einem ASCII-Zeilenvorschubzeichen
(LF) 1512, 1522 abgeschlossen. Der hauptsächliche
Unterschied zwischen Kopffeldern 1528 und Informationsfeldern 1524 ist,
dass dieselben Kopffelder in allen Systembotschaften gefunden werden,
während
verschiedene Botschaften verschiedene Informationsfelder aufweisen
können.
-
Aufgrund
der Größe der Informationsfelder 1524 ist
das Format eines Informationsfeldes komplexer als das Format eines
Kopffeldes. Informationsfelder können
mit dem Format übereinstimmen:
<mnemonic>=<value>
wobei
<mnemonic> ein mnemonisches Zeichen,
welches den Feldtyp darstellt, und
<value> eine
Zeichenfolgendarstellung des Wertefeldes ist.
-
Sowohl
das mnemonische Zeichen als auch der Wert des Informationsfeldes
können
aus druckbaren ASCII-Zeichen bestehen. Jedoch wird das ASCII-Zeichen "=" verwendet, um die mnemonischen Zeichen
und die Werteanteile des Informationsfeldes zu trennen. Daher kann
ein "=" weder in den mnemonischen
Zeichen noch in den Wertezeichenfolgen vorhanden sein.
-
Ein
Sendesteuerbefehl (TCO) wird von der Verwaltungskomponente an ein
IC gesendet, um Parameteränderungen
für einen
Sender oder Empfänger,
welcher durch die IC gesteuert wird, anzufordern. Eine TCO hat die
folgenden Informationsfelder:
- • Ausführungszeit
- • Modellparameter
-
Das
Ausführungszeitfeld
legt die Zeit fest, an welcher der TCO implementiert werden muss.
Der TCO für
jede Seite einer Kommunikationsverbindung (Sender und Empfänger) kann
dieselbe Ausführungszeit
aufweisen, um die Zeit zu minimieren, für welche der Träger während des
Wechselns nicht in Betrieb ist. Ausführungszeiten können in
UTC angegeben sein. Das Ausführungszeitfeld
kann das Format aufweisen:
ET=<YYYY><MM><DD><hh><mm>
wobei
<YYYY> eine vierstellige
Jahreszahl (0000 bis 9999) ist,
<MM> eine
zweistellige Monatszahl (Januar ist "01",
etc.) ist,
<DD> der zweistellige Monatstag
(01 bis 31) ist,
<hh> die zweistellige Stunde
des Tages (00 bis 23) ist, und
<mm> die
zweistellige Minute der Stunde (00 bis 59) ist.
-
Alle
Felder des TCO nach der Ausführungszeit
sind Modellparameter. Diese Felder sind Parameterwerte für den Sender
oder Empfänger,
welche durch das Hardware-Identifikationsfeld des TCO festgelegt
werden. Modellparameter können
als Parameter/Wertepaar spezifiziert werden. Das Format eines Modellparameter
in einer BMF-Botschaft ist:
<mnemonic>=<value>
wobei
<mnemonic> das mnemonisches Zeichen
für ein
Modellparameter und
<value> eine Zeichenfolgendarstellung
für einen
Parameterwert ist.
-
Ein
Abbruchbefehl (ABRT) kann an ein IC gesendet werden, um beliebige
anhängige
TCO für
die spezifizierte Hardware abzubrechen. Ein ABRT benötigt keine
Informationsfelder.
-
Eine
Bestätigung
(ACK) informiert die Verwaltungskomponente, dass die IC den TCO
oder den ABRT empfangen hat. Die ACK ist die Antwortbotschaft für einen
TCO oder einen ABRT. Wenn eine IC den TCO oder den ABRT empfängt, muss
es die Bestätigung
an die Verwaltungskomponente senden. Falls die IC irgendein Problem
mit dem TCO erfasst (konfigurierte Hardware unterstützt einen
Modellparameter nicht, ungültige Hardware-ID,
etc.), dann wird die ACK die Probleme beschreiben. Eine ACK für den ABRT
benötigt
diese Problembeschreibung nicht. Die AKC kann die folgenden Informationsfelder
aufweisen:
- • Ausführungszeit
(identisch wie in TCO)
- • Modellparameter
(nur falls eine Fehlergegebenheit vorhanden ist)
-
Eine
ACK kann dieselben Informationsfelder wie der TCO aufweisen, welcher
bestätigt
wird. Jedoch sind die Modellparameterfelder nur vorhanden, falls
die IC den Modellparameter nicht erfüllen kann. Beispielsweise,
falls der TCO eine ungültige
Empfängerbitrate
aufweist, aber eine gültige
Empfängerfrequenz,
dann würde
die ACK ein Informationsfeld für
den RXR-Modellparameter,
aber nicht für
den RXF-Modellparameter aufweisen.
-
Eine
Prüfanfrage
(AREQ) wird periodisch durch die MC an jeden Sender und Empfänger in
einem Satellitennetzwerk gesendet. Jede AREQ wird an die BMF-IC
gesendet, welche für
die Verwaltung des spezifischen Senders oder Empfängers verantwortlich
ist. Die AREQ benötigt
keine Informationsfelder.
-
Die
Prüfantwort
(ARSP) wird als Antwort auf eine AREQ von der MC an eine IC gesendet.
Die ARSP ist die Antwortbotschaft für die AREQ. Die ARSP hat die
folgenden Informationsfelder:
- • Ausführungszeit
(Zeit, zu welcher ARSP erzeugt wurde)
- • Modellparameter
(momentane Einstellungen)
-
Das
Format der ARSP kann nahezu identisch zu dem Format einer TCO sein:
Die Botschaft weist ein Informationsfeld für alle die Modellparameter
auf, welche zugehörig
zu dem spezifischen Teil der Hardware sind. Jedoch können die
Werte der Modellparameter die tatsächlichen Einstellungen der
Hardware sein und nicht die gewünschten
Einstellungen.
-
Ein
Zweck der ARSP ist, den Zustand der Hardware in dem Netzwerk zu
bestimmen. Ein zweiter Zweck ist, nach manuell eingeführten Änderungen
der Konfiguration der Netzwerk-Hardware zu suchen. Beispielsweise
kann ein Bediener an einer auswärtigen
Anlage manuell die Empfängerfrequenz
durch Verwenden der manu ellen Bedienelemente der Einrichtung verändern. Die
Verwaltungskomponente fragt periodisch den momentanen Zustand aller
verwalteten Einrichtungen ab, um Parametermodifikationen, welche
nicht durch die Verwaltung ausgelöst wurden, zu erfassen. Die
Ausführungszeit
für eine
Prüfantwort
ist die Zeit, zu welcher die ARSP erzeugt wurde.
-
Eine
ARSP kann die Modellparameter für
den durch die Hardware-Identifikation
spezifizierten Einrichtungstyp aufweisen. Wenn der Wert für den Modellparameter
nicht verfügbar
ist, kann der Wert des Teilfeldes "UNKNOWN" sein. Beispielsweise, falls der Verschlüsselungszustand
eines Senders nicht durch eine IC bestimmt werden kann, erscheint
das Feld "SCR=UNKNOWN" in der Prüfantwort.
-
Die
IC (IC) kann ihre Konfigurationsdateien beim Starten auslesen und
im Speicher vorliegende Datenbanktabellen und Daten-"Objekte" erstellen, um einen schnellen Zugriff
auf die in diesen Dateien gespeicherten Konfigurationsinformationen
zu vereinfachen. In den Daten, welche aus den Konfigurationsdateien ausgelesen
werden, sind die Aufzeichnungen, welche eine Einrichtung beschreiben,
welche die Management-Konsole-(MC-) Anwendung versuchen wird durch
ihre Befehle an die Einrichtungssteuerung zu steuern. Die MC kann
mit der Einrichtungssteuerung mit einer Botschaft kommunizieren,
welche ein Format aufweist ähnlich
zu:
Eugip=EquipmentClass:EquipmentUnitName
Attribute1=Value1
Attribute2=Value2
wobei "EquipmentClass" und "EquipmentName" Zeichenfolgenwerte
sind, welche in den IC-Konfigurationsdateien zum Identifizieren
eines Teils einer modellierten Einrichtung erscheinen. Die Werte
von "Attribute" und "Value" werden ebenfalls
als Zei chenfolgen dargestellt, und somit erfolgt der gesamte Dialog
zwischen der MC und der IC durch textbasierte Botschaften.
-
Die
IC-Konfigurationsdateien identifizieren ein oder mehrere Teile der
modellierten Einrichtung und einen Satz an Attributen, welche die
modellierte Einrichtung unterstützen
kann. Beispielsweise kann der folgende Abschnitt der "equipctl.ini"-Datei ein Einrichtungselement beschreiben,
welches als "TRANSMITTER:Outbound" bekannt ist. Die
modellierten Attribute werden durch den "EquipModemAttrs"-Eintrag identifiziert und listen die
Werte TXF TXR MODT MODR ENCT ENCR DENC SCR PWR CXR als zulässige Attribute
für die als "TRANSMITTER:Outbound" bekannte Einheit
auf.
-
-
Dieser
Konfigurationseintrag kann ebenso mit anderen Konfigurationseinträgen assoziiert
werden, welche es ermöglichen,
die Einrichtungssteuerung zu setzen (ändern) und die Attributwerte
eines momentanen Teils einer seriell angebundenen Einrichtung zu
erhalten (wiederzuerlangen). Die Einträge in der Liste von "EquipAttrSetCmds" beziehen sich auf
die Einträge
in der "serial.ini"-Datei, welche den
momentanen zu sendenden Befehl beschreibt. Die Einträge in den "EquipAttrSetCmdPorts" und "EquipAttrSetCmdAddrs" beschreiben, mit
welchem seriellen Port die angebundene Einrichtung verbunden ist
und die Adresse der angebundenen Einrichtung (in dem Fall, dass
vielfältige
Teile der Einrichtung über
denselben seriellen Port angebunden sind). In gleicher Weise beziehen
sich die "EquipAttrMon-Conns"-Einträge auf die
Konfigurationseinträge
in der "monitor.ini"-Datei, welche den
Mechanismus beschreibt, durch welchen das Attribut von der angebundenen
Einrichtung wiedergewonnen wird, und die "EquipAttrMonConnPorts" und "EquipAttrMonConnAddrs" beschreiben die
seriellen Ports und Adressen, welche für die Datenwiedergewinnung
verwendet werden.
-
Da
der IC die Semantik der Datenwerte nicht bekannt ist, welche das "Setzen" oder "Holen" und das Abbilden
zwischen der Einrichtung und den Einrichtungsattributen sind, von
welchen die MC annimmt, dass sie sie steuert, sind vollständig in
den Einrichtungssteuerkonfigurationsdateien und nicht in der Einrichtungssteuersoftware
festgelegt.
-
Die
MC und die IC kommunizieren über
ein Textformat, welches allgemein zuvor beschrieben wurde. Jede
Kommunikation wird durch die MC begonnen. Drei Anfragepakete sind
momentan festgelegt: 1) eine Anfrage zum Ändern der Attribute eines bestimmten
Teils der Einrichtung zu einer bestimmten Zeit in der Zukunft, 2)
eine Anfrage, um die Anfrage zum Ändern der Attribute eines bestimmten
Teils einer Einrichtung abzubrechen, und 3) eine Anfrage, um die
momentanen Werte der Attribute eines bestimmten Teils der Einrichtung zurückzusenden.
Jede Anfrage wird normalerweise mit einer komplementären Botschaft
beantwortet. In manchen Fällen
jedoch wird vorsätzlich
keine Antwortbotschaft generiert, um eine negative Antwort zu übermitteln.
-
Die
Anfrage, um die Attribute eines bestimmten Teils der Einrichtung
zu ändern,
ist als Sendeänderungsbefehl
(TCO) bekannt. Das Format einer TCO ist wie folgt: MessageSequenceNumber
-
Wenn
die IC ein TCO empfängt,
bestätigt
sie die Anfrage. Die Anfragebestätigung
beinhaltet ein Bestätigen,
dass die angeforderte Änderungszeit
noch nicht verstrichen ist und dass die IC-Konfiguration die angeforderten Änderungen
unterstützt.
Die IC kann sich auf ihre im Speicher vorliegende Datenbank der
Konfigurationsdaten beziehen, um die Anfrage zu bestätigen. Erstens
kann die IC versichern, dass die angeforderte Einrichtung in der
Konfiguration identifiziert ist. Sie kann dann versichern, indem
die in der Anfrage genannten Attribute durch die Konfiguration zu
den Befehlen zurückverfolgt
werden, welche ausgegeben werden müssen, um sicherzustellen, dass
eine ausreichende Konfigurationsinformation vorliegt, um die benötigen Befehle
zu bilden. Abschließend
kann sie überprüfen, um
zu sehen, ob die Einrichtung im Moment auf Befehle reagiert.
-
Falls
ein Fehler erfasst wird, beispielsweise dass die Anfrage nicht durch
die Konfiguration unterstützt werden
kann, kann eine Antwort an die MC zurückgesendet werden, welche die
ver letzenden Anfragedaten identifiziert. Beispielsweise, falls eine
Anfrage eine Einrichtungsidentifikation enthält, welche nicht exakt dem Eintrag
in die "equipctl.ini"-Datei entspricht
oder falls ein Attributname nicht exakt einem der legitimen Attribute, welche
in der "equipctl.ini"-Datei genannt sind,
entspricht, würde
eine Antwort gesendet, welche angibt, warum die TCO ungültig war,
und implizit angeben, dass die Anfrage nicht implementiert würde. Falls
ein legitimes Attribut genannt wird, aber die Einrichtungssteuerung
erkennt, dass entweder kein serieller Befehl referenziert wird oder
dass der referenzierte serielle Befehl nicht konfiguriert ist, kann
die IC ebenso eine ähnliche
Antwort senden, welche angibt, warum die Anfrage nicht implementiert
werden kann. Eine Bestätigung
der Parameterwerte kann mit einer ähnlichen Technik erreicht werden.
-
Falls
andererseits die Anfrage richtig ist, aber die Einrichtung im Moment
nicht auf serielle Befehle reagiert, wird vorsätzlich keine Antwort erzeugt,
was andeuten kann, dass kein Problem in der Anfrage erfasst wurde,
aber da keine Bestätigung
gesandt wurde, wird die Anfrage nicht zu der spezifischen Zeit implementiert. Andererseits
wird eine Bestätigung
an die MC zurückgesendet,
welche angibt, dass, falls nicht anders befohlen, die IC die angeforderte
Konfigurationsänderung
zu der geforderten Zeit ausführen
wird. Die Anforderung, die Änderung
der Attribute eines bestimmten Teils einer Einrichtung zu löschen, ist
als Abbruchsbotschaft (ABRT) bekannt. Das Format einer ABRT ist
wie folgt: ABRT
-
Die
IC kann einen ausstehenden Befehl entfernen, welcher gesetzt ist,
um an eine bestimmte Einrichtung ausgegeben zu wer den, falls ein
beliebiger Befehl in einer Warteschlange ist, und kann eine Bestätigung an
die MC senden, welche angibt, dass sie dies getan hat. Falls zu
der Empfangszeit kein Befehl aussteht, kann die IC mit einer Botschaft
antworten, welche angibt, dass ein Befehl gefunden wurde. Die Anfrage,
die momentanen Werte der Attribute eines bestimmten Teils einer
Einrichtung wiederzuerlangen, ist als Prüfbotschaft (AUDIT) bekannt.
Das Format einer AUDIT ist wie folgt: AUDIT
-
Die
MC kann die momentanen Werte der Einrichtungsattribute anfragen,
indem eine AUDIT-Botschaft an die IC gesendet wird. Die Botschaft
kann spezifische Attributnamen beinhalten oder in Abwesenheit jeglicher
Attributnamen alle der Einrichtung zugehörigen Attribute zurücksenden.
Sollte die Einrichtung oder identifizierte Attribute nicht in der
IC-Konfiguration definiert sein, wird die IC eine Botschaft ähnlich einer
negativen Bestätigung
auf eine TCO senden, welche angibt, welches bestimmte Feld der Anfragebotschaft
als fehlerhaft erkannt wurde. Falls die AUDIT-Anfragebotschaft als
durch die momentane IC-Konfiguration unterstützt erkannt wird, kann die
IC die Konfigurationseinträge,
welche durch das "equipctl.ini"-Datei identifiziert
werden, um die momentanen Werte wiederzuerlangen, und eine Antwortbotschaft ähnlich der
TCO-Botschaft bilden und diese an die MC senden. Das Antwortbotschaftsformat
ist wie folgt: AUDIT
-
13 stellt
ein Flussdiagramm einer Sendeplanausführung dar. Zu Beginn kann das
System eine nicht zeitplangemäße Übertragung 1302 aufweisen.
Dem Sendeplan kann eine Ausführungszeit 1304 zugewiesen
sein. Der Sendeplan kann an das Netzwerk weitergeleitet werden,
um den Plan in einen schwebenden Zustand zu setzen. Nachdem alle
der TCOs, welche zum Implementieren des Sendeplans benötigt werden, den
Befehl bestätigt
haben, ist der Sendeplan bereit zur Ausführung 1308. Zu der
Sendeplan-Ausführungszeit 1310 beginnt
der Plan die Startsequenz. Nachdem die MC bestätigt, dass alle TCOs bestätigt wurden,
z.B. so dass die MC nicht einen Abbruchbefehl ausgibt, wird der
Sendeplan aktiv 1312.
-
Das
System beginnt einen normalen Betrieb mit dem neuen Sendeplan, und
das System beginnt, wieder Daten über die Verbindungsbenutzung 1316 zu
sammeln. Spezielle Sendepläne,
die nicht wiederkehren, werden nicht neu zeitplangemäß eingeordnet 1318.
-
14 stellt
eine Bandbreiten-Zuordnungsanfrage dar. Die Steuerschleife kann
in der MC ausgeführt werden.
Das System kann eine Anforderung für eine Bandbreite 1402 von
dem Bandbreitenadministrator oder einer IC empfangen. Die Anfrage
kann ein nicht zeitplangemäßes Netzwerk-Event 1404 sein.
Die Anfrage nach einer Bandbreite wird decodiert und zeitplangemäß für eine Ausführung eingeteilt 1406.
Der Ausführungszeitplan
kann für
eine sofortige Ausführung
oder für
einen zeitplangemäßen Einsatz
sein. Die geeignete TCO kann von der MC an die geeignete IC gesendet
werden, um den Sendeplan weiterzuleiten und den Sendeplan in einen
Bereitszustand 1408 zu setzen. Der Sendeplan wartet dann
auf seine Ausführungszeit.
Wenn die Sende plan-Ausführungszeit
eintritt 1410, bestätigt
die MC, dass die TCOs durch die IC bestätigt wurden. Falls die TCOs
bestätigt
wurden, wird der Plan zu der vorbestimmten Zeit aktiv 1412.
Das System hat auf diese Weise die Bandbreitenanforderung erfüllt 1414.
-
Die
IC kann eine Steuerschleife implementieren, welche ähnlich zu
der zuvor dargestellten und beschriebenen ist. Die IC kann bestätigen, dass
ein Kanal innerhalb des vorliegenden Sendeplans verfügbar ist 1406 und
den neuen Sendeplan sofort ausführen 1408, 1410 und 1412.
Die IC kann dann die MC 1402 von dem nicht zeitplangemäßen Sendeplan 1404 benachrichtigen.
Die MC kann dann, wie zuvor beschrieben, fortfahren, um den neuen
Plan weiterzuleiten und anzuwenden.
-
5 stellt
die Zwischenprozesskommunikation zwischen dem MC 502 und
den ICs 506 und 542 dar. MC-Befehle werden über die
UDP/IP-Verbindung 504 von der Steuerkomponente 503 zu
der Einrichtungssteuerkomponente 514 gesendet. Die Einrichtungssteuerung 519 bildet
dann die generischen Netzwerkbefehle von der MC auf spezifische
Befehle (wie zuvor beschrieben) zum Ausgeben 512 an die
verwaltete Einrichtung 510 ab. Die Einrichtungssteuerung 514 verliert
den Befehls-Event 524. Die IC kann ebenso den Befehls-Event auf
einer lokalen Anzeige 530 angeben.
-
Das
System kann eine Alarm- oder andere Netzwerkbotschaften über die
TCP/IP-Verbindung 516 empfangen, welche die Netzwerkverwaltungsanzeige 518 beeinflussen
können.
Die Einrichtungssteuerung 514 kann sich mit der Anzeigensteuerung 518 verbinden,
wenn die Einrichtungssteuerung 514 eine Alarmgegebenheit
von der Netzwerkeinrichtung 510, 520 über Befehlsverbindungen 512, 522 empfängt. Die Event-Aufzeichnungseinrichtung 534 kann
Netzwerkprüfungen
und Netzwerk-Events von der IC-506-Einrichtungssteuerung 514 über die
UDP/IP-Verbindung 532 empfangen.
-
Wie
zuvor beschrieben, kann jeder der Kommunikationsprozesse in 5 unterbrechend
oder zyklisch abfragend betrieben werden.
-
Die
IC kann ebenso das Befehls-Event auf der lokalen Anzeige 530 ausgeben.
-
Das
System kann Alarm- oder andere Netzwerkbotschaften über die
TCP/IP-Verbindung 516 empfangen, welche die Netzwerkverwaltungsanzeige 518 beeinflussen.
Die Einrichtungssteuerung 514 kann mit der Anzeigensteuerung 518 verbunden
sein, wenn die Einrichtungssteuerung 514 eine Alarmgegebenheit
von der Netzwerkeinrichtung 510, 520 über Befehlsverbindungen 512, 522 empfängt. Die
Event-Aufzeichnungseinrichtung 534 kann Netzwerkprüfungen und
Netzwerk-Events von der IC-506-Einrichtungssteuerung 514 über eine
UDP/IP-Verbindung 532 empfangen. Wie zuvor beschrieben,
kann jeder der Kommunikationsprozesse in 5 unterbrechend
oder zyklisch abfragend betrieben werden.
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Andere
Ausführungsformen
und Verwendungen der Erfindung werden einem Fachmann bei Betrachtung
der Beschreibung und der Ausführung
der hierin beschriebenen Erfindung offensichtlich. Die Beschreibung
und die Beispiele sollen nur als beispielhaft angesehen werden.
Der Umfang der Erfindung wird nur durch die hier beigefügten Ansprüche begrenzt.