DE10228597A1

DE10228597A1 - Transmitting time synchronous data over network involves optimizing bandwidth reservation so adequate transmission service quality is guaranteed, only a little bandwidth is unused

Info

Publication number: DE10228597A1
Application number: DE10228597A
Authority: DE
Inventors: Maurizio Molina
Original assignee: NEC Europe Ltd
Current assignee: NEC Europe Ltd
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2002-06-26
Publication date: 2003-06-12

Abstract

The method involves establishing a connection between the terminals with at least one Session Initiation Protocol or SIP server using a SIP protocol, whereby the SIP server checks the availability of bandwidth for transmitting the data and/or reserves network bandwidth. Bandwidth reservation is optimized so that adequate service quality is guaranteed and only a little bandwidth is unused.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von zeitsynchronen Daten zwischen mindestens zwei Endgeräten über ein Netzwerk, vorzugsweise über das Internet, insbesondere von Sprach- und/oder Videonachrichten, wobei zwischen den Endgeräten jeweils eine Verbindung mittels mindestens eines SIP-Servers aufgebaut wird, wobei der Aufbau der Verbindung mittels des SIP-Protokolls erfolgt und wobei der SIP-Server die Verfügbarkeit von Bandbreite zur Übertragung der Daten überprüft und/oder Bandbreite im Netzwerk für die Übertragung der Daten reserviert. The invention relates to a method for transmitting time-synchronous data between at least two terminals over a network, preferably over the Internet, in particular voice and / or video messages, between the Terminals each have a connection using at least one SIP server is established, the connection being established using the SIP protocol and where the SIP server the availability of bandwidth to transfer the data checked and / or bandwidth in the network for the transmission of data reserved.

Verfahren zum Übertragen von zeitsynchronen Daten wie Sprach- oder Videonachrichten, wie von Telefongesprächen oder Videokonferenzen, über Netzwerke, insbesondere über das Internet, gewinnen immer mehr an Bedeutung, da hierdurch erhebliche Kostenersparnisse bei der Datenübertragung, insbesondere beim Telefonieren, möglich sind. Für die Durchführung der Übertragung von zeitsynchronen Daten zwischen zwei Endgeräten über ein Netzwerk, insbesondere unter Verwendung des IP-Protokolls - Internet-Protokoll -, sind Mittel zur Zeichengabe beim Verbindungsaufbau und -abbau erforderlich. Das SIP-Protokoll - Session Initiation Protocol - ist eines der für diese Zwecke verwendeten Protokolle. Insbesondere ist das SIP-Protokoll eines der vielversprechendsten Protokolle für Telefondienste über das Internet. Method for transmitting time-synchronous data such as voice or Video messaging, such as phone calls or video conferencing, over networks, especially on the Internet, are becoming more and more important because of this considerable cost savings in data transmission, especially in the Phone calls are possible. For performing the transmission of time-synchronous Data between two devices over a network, especially under Use of the IP protocol - Internet protocol - are means of signaling at Connection establishment and disconnection required. The SIP protocol - session initiation Protocol - is one of the protocols used for this purpose. In particular is the SIP protocol is one of the most promising protocols for telephone services the Internet.

Das SIP-Protokoll ist allerdings dahingehend problematisch, dass die eigentliche Verbindung zur Übermittlung der zeitsynchronen Daten vom SIP-Protokoll nicht unterstützt wird. Diese erfolgt durch die Kommunikation der Endgeräte, in der beispielsweise die Art der Verbindung bzw. der Datenübertragung vereinbart sowie eine Kodierung zum Senden der Daten festgelegt werden. Das SIP-Protokoll unterstützt den Aufbau der Verbindung nur insoweit, als es den Austausch der Eigenschaften der Endgeräte bezüglich der Verbindung beinhaltet. Die Übertragung der Daten findet dann meist mittels des IP-Protokolls statt, was zur Folge hat, dass es keine Garantien bezüglich der Dienstgüte - Quality of Service -, beispielsweise für die zur Verfügung gestellte Bandbreite und die Paketlaufzeiten, innerhalb einer Verbindung gibt. However, the SIP protocol is problematic in that the actual one Connection for the transmission of the time-synchronous data from the SIP protocol not is supported. This takes place through the communication of the end devices in the For example, the type of connection or data transmission agreed an encoding for sending the data can be specified. The SIP protocol supports the establishment of the connection only insofar as it is the exchange of the Properties of the terminals with regard to the connection includes. The transfer of the Data then usually takes place using the IP protocol, which means that it no guarantees of quality of service, for example for the bandwidth provided and the packet transit times, within one Connection there.

Dies hat zur Folge, dass bei Sprachnachrichten beispielsweise die Sprachqualität leidet, weil die Reihenfolge der übermittelten Pakete, in welche die Sprachdaten zur Übertragung unterteilt werden, nicht gewährleistet ist, Pakete beschädigt werden und/oder verloren gehen oder nur mit Verzögerung zugestellt werden. Dies führt zum Verlust von Sprach- bzw. Übertragungsqualität. This has the consequence that, for example, the voice quality of voice messages suffers because the order of the transmitted packets, in which the voice data for Transmission can be divided, packages are not guaranteed to be damaged and / or get lost or delivered with a delay. this leads to loss of voice or transmission quality.

Um dieser Problematik entgegenzutreten, überprüft der SIP-Server die Verfügbarkeit von Bandbreite zur Übertragung der Daten und/oder reserviert Bandbreite im Netzwerk für die Übertragung der Daten. Dieses Verfahren ist allerdings dahingehend problematisch, dass die Überprüfung der Bandbreite und insbesondere die Reservierung der Bandbreite im Netzwerk für die Übertragung der Daten in nicht vernachlässigbarem Umfang Kapazität des SIP-Servers beansprucht sowie bei der Reservierung zur Übermittlung der Reservierungsanfragen Bandbreite kostet. Dies verlangsamt den Verbindungsaufbau und verlangt eine hohe Verarbeitungskapazität vom SIP-Server. Wird zuviel Bandbreite für die Übertragung reserviert, so werden auch Kapazitäten im Netzwerk verschwendet, was wiederum zu höheren Kosten sowie einer unnötig hohen Auslastung des Netzwerks und damit zu Einschränkungen bei der Datenübertragung führt. To counter this problem, the SIP server checks the Availability of bandwidth for data transmission and / or reserved bandwidth in the Network for the transmission of data. However, this procedure is problematic in that the bandwidth check and especially the Reservation of bandwidth in the network for the transmission of data in not negligible extent of capacity of the SIP server and at the Reservation to transmit the reservation requests bandwidth costs. This slows down the connection and demands a high one Processing capacity from the SIP server. If too much bandwidth is reserved for the transmission, then capacities are also wasted in the network, which in turn leads to higher Costs as well as an unnecessarily high utilization of the network and thus too Data transmission restrictions.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Übertragen von zeitsynchronen Daten der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem eine qualitativ hochwertige Übertragung von zeitsynchronen Daten bei technisch einfacher und kostengünstiger Ausgestaltung ermöglicht ist. The present invention is therefore based on the object of a method for To transmit time-synchronous data of the type mentioned at the beginning, at with a high-quality transmission of time-synchronous data technically simple and inexpensive design is made possible.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch ein Verfahren zum Übertragen von zeitsynchronen Daten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist das in Rede stehende Verfahren zum Übertragen von zeitsynchronen Daten derart ausgestaltet und weitergebildet, dass die Reservierung der Bandbreite vom SIP-Server dahingehend optimiert wird, dass hinreichend Dienstgüte zur Übertragung gewährleistet wird und nur möglichst wenig Bandbreite ungenutzt bleibt. According to the invention the above object is achieved by a method for Transmission of time-synchronous data with the features of claim 1 solved. After that is the procedure in question for transferring time-synchronous data designed and developed in such a way that the reservation of the Bandwidth is optimized by the SIP server in such a way that sufficient quality of service for Transmission is guaranteed and as little bandwidth as possible unused remains.

In erfindungsgemäßer Weise ist erkannt worden, dass in technisch besonders einfacher Weise eine optimierte Reservierung der Bandbreite dadurch erreicht werden kann, dass der SIP-Server zusätzlich zu der Überprüfung der Verfügbarkeit von Bandbreite und der Reservierung der Bandbreite im Netzwerk eine Optimierung der Reservierung der Bandbreite in der Art erfolgen muss, dass zum einen hinreichend Dienstgüte zur Übertragung gewährleistet ist und gleichzeitig nur wenig Bandbreite ungenutzt bleibt. Die Auslastung des gesamten Netzwerks wird somit optimiert, so dass für die Übertragung von Daten eine hinreichende Dienstgüte erreicht wird, ohne dass unnötige Kosten dadurch entstehen, dass Bandbreite reserviert wird, die nicht zur Übertragung von Daten genutzt wird. In the manner according to the invention it has been recognized that in technically special an optimized reservation of the bandwidth can thus be achieved in a simple manner can that the SIP server in addition to checking the availability of Bandwidth and the reservation of bandwidth in the network an optimization of the Reservation of the bandwidth must be done in such a way that, on the one hand, sufficient Quality of service for transmission is guaranteed and at the same time only little bandwidth remains unused. The utilization of the entire network is thus optimized that a sufficient quality of service is achieved for the transmission of data, without incurring unnecessary costs by reserving bandwidth that is not used to transfer data.

In besonders vorteilhafter Weise könnte die Überprüfung und/oder die Reservierung der Bandbreite durch einen in den SIP-Server integrierten Quality Agent vorgenommen werden. Ein solcher Quality Agent könnte im Rahmen einer besonders kostengünstigen Ausgestaltung auch nachträglich in einen Standard-SIP-Server integriert werden, so dass keine neuen SIP-Server angeschafft werden müssten, sondern die bereits bestehende SIP-Server lediglich aufgerüstet werden müssen. The checking and / or the reservation could be carried out in a particularly advantageous manner the bandwidth through a quality agent integrated in the SIP server be made. Such a quality agent could be a special cost-effective design even in a standard SIP server be integrated so that no new SIP server would have to be purchased, the existing SIP servers only have to be upgraded.

In weiter vorteilhafter Weise könnten die Reservierungen für verschiedene Verbindungen, vorzugsweise vom SIP-Server, zu mindestens einem Reservierungsbündel zusammengefasst werden. In diesem Reservierungsbündel wären dann die Bandbreite für eine bestimmte Anzahl von Verbindungen zusammengefasst, was zur Folge hat, dass lediglich die Bandbreite des Reservierungsbündels überprüft werden muss und nicht die jeder einzelnen Verbindung. In a further advantageous manner, the reservations could be for different Connections, preferably from the SIP server, to at least one reservation bundle be summarized. In this reservation bundle would be the Bandwidth summarized for a certain number of connections, resulting in The consequence is that only the bandwidth of the reservation bundle is checked must be and not that of each individual connection.

Im Hinblick auf eine besonders effektive Optimierung könnten in den Reservierungsbündeln Reservierungen für Verbindungen zwischen je zwei Endpunkten, vorzugsweise zwischen Access- oder Edge-Routern, zusammengefasst werden. Hierdurch könnte in besonders vorteilhafter Weise eine Skalierbarkeit des Netzwerks erreicht werden. Bei den sogenannten Access- oder Edge-Routern könnte es sich um IP-Router handeln, durch die eine große Anzahl von Endgeräten an das Netzwerk bzw. das Internet angeschlossen werden können. With a view to a particularly effective optimization, the Reservation bundles Reservations for connections between two endpoints, preferably between access or edge routers. This could result in a scalability of the network in a particularly advantageous manner can be achieved. It could be the case with the so-called access or edge routers are IP routers through which a large number of end devices connect to the Network or the Internet can be connected.

Ferner könnte die Reservierung der Bandbreite für die einzelnen Reservierungsbündel erfolgen. Auch hierdurch wäre in vorteilhafter Weise eine Verringerung von Rechenleistung und Datenübertragungen erfolgt. It could also reserve bandwidth for the individual Reservation bundles take place. This would also advantageously reduce Computing power and data transfers take place.

Im Rahmen einer besonders einfachen Ausgestaltung könnte die Reservierung der Bandbreite im Netzwerk außerhalb des SIP-Servers, vorzugsweise mittels eines Dienstgütemanagementsystems, zu welchem die Reservierungen gesendet werden, erfolgen. Das Dienstgütemanagementsystem könnte dann diese Reservierungsanfragen weiterverarbeiten. Bei diesem Dienstgütemanagementsystem könnte es sich um einen sogenannten Bandbreiten-Broker handeln, der auch Dienstgütenserver genannt wird. Nur das Dienstgütemanagementsystem müsste dann die komplexe Aufgabe übernehmen, die Reservierung von Bandbreite entsprechend an die einzelnen Geräte im Netzwerk weiterzugeben. Weder die Endgeräte noch der SIP-Server wären darin involviert. Das Gleiche gilt für andere Netzwerkanwendungen mit anderen Anforderungen an die Dienstgüte, die ebenfalls den Bandbreiten-Broker in Anspruch nehmen können. In a particularly simple embodiment, the reservation of the Bandwidth in the network outside the SIP server, preferably using a Quality of service management system to which the reservations are sent will be done. The quality of service management system could then do this Process reservation inquiries. With this quality of service management system it could be a so-called bandwidth broker who also Service goods server is called. Only the quality of service management system would have to then take on the complex task of reserving bandwidth to be forwarded accordingly to the individual devices in the network. Neither that Terminal devices and the SIP server would be involved. The same applies to others Network applications with different quality of service requirements that also Bandwidth brokers can avail.

Da es sich bei dem Dienstgütemanagementsystem um eine gemeinsam genutzte Ressource im Netzwerk handelt und unter Berücksichtigung der Tatsache, dass in einem Netzwerk, insbesondere im Internet, die Anzahl von Verbindungen sehr groß sein kann, muss es grundsätzlich vermieden werden, dass der SIP-Server auf das Dienstgütemanagementsystem bei jedem Aufbau einer Verbindung zugreift. Der SIP-Server könnte daher Bandbreite für die einzelnen Reservierungsbündel im Voraus reservieren. Die Reservierungsbündel würden also hinsichtlich der zugeteilten Bandbreite vom Dienstgütemanagementsystem kontrolliert, aber der SIP-Server, insbesondere der Quality Agent, würde das Dienstgütemanagementsystem in der Dimensionierung und Änderung der Dimensionierung der Reservierungsbündel steuern. Because the quality of service management system is a shared one Resource in the network and taking into account the fact that in network, especially on the Internet, the number of connections is very large it must be avoided that the SIP server on the Quality of Service Management system accesses every time a connection is established. The SIP server could therefore bandwidth for the individual reservation bundles in the Reserve in advance. The reservation bundles would therefore be allocated with regard to the Bandwidth controlled by the quality of service management system, but the SIP server, in particular the Quality Agent, the quality of service management system in the Dimensioning and changing the dimensioning of the reservation bundles Taxes.

Hinsichtlich einer besonders effektiven Ausgestaltung könnte die Anzahl der Reservierungen und/oder der Reservierungsänderungen beim Dienstgütemanagementsystem für mindestens ein Reservierungsbündel vom SIP-Server kleiner als eine maximale Rate R_max gehalten werden. Hierdurch wären die an das Dienstgütemanagementsystem gestellten Anfragen begrenzt und ein überhöhter Zugriff auf das Dienstgütemanagementsystem und die damit verbunden Nachteile könnten somit wirksam vermieden werden. With regard to a particularly effective embodiment, the number of reservations and / or reservation changes in the service quality management system for at least one reservation _{bundle could be} kept smaller than a maximum rate R _max by the SIP server. This would limit the requests made to the quality of service management system and excessive access to the quality of service management system and the associated disadvantages could thus be effectively avoided.

Zusätzlich oder alternativ könnte die Anzahl der Reservierungen und/oder der Reservierungsänderungen beim Dienstgütemanagementsystem für alle von einem SIP-Server im Netzwerk des Dienstgütemanagementsystems erstellten Reservierungsbündel vom SIP-Server kleiner als eine maximale Rate R_max gehalten werden. In besonders vorteilhafter Weise könnte die Anzahl der Reservierungen und/oder der Reservierungsänderungen beim Dienstgütemanagementsystem für alle im Netzwerk des Dienstgütemanagementsystems erstellten Reservierungsbündel von allen im Netzwerk befindlichen SIP-Servern kleiner als eine maximale Rate Rm gehalten werden. Hierdurch wäre es möglich, die Inanspruchnahme des Dienstgütemanagementsystems insgesamt zu optimieren. Additionally or alternatively, the number of reservations and / or the reservation changes in the quality of service management system for all reservation bundles created by a SIP server in the network of the quality of service management system could be kept smaller than a maximum rate R _max by the SIP server. In a particularly advantageous manner, the number of reservations and / or the reservation changes in the service quality management system for all reservation bundles created in the network of the service quality management system could be kept lower than a maximum rate Rm by all SIP servers in the network. This would make it possible to optimize the overall use of the service quality management system.

Im Hinblick auf eine besonders gute Optimierung könnten die mittleren Eingangsraten von Verbindungen λ₁, λ₂, . . . λ_n, für alle Reservierungsbündel ermittelt werden. Zusätzlich oder alternativ könnten die mittleren Anzahlen N₁, N₂, . . . N_n der in den Reservierungsbündeln zusammengefassten Verbindungen ermittelt werden. In view of a particularly good optimization, the average input rates of connections λ ₁ , λ ₂ ,. , , λ _n , are determined for all reservation bundles. Additionally or alternatively, the average numbers N ₁ , N ₂ ,. , , N _{n of} the connections combined in the reservation bundles are determined.

Im Rahmen der Optimierung könnte ferner die mittlere Bandbreite b, die durch eine Verbindung durchschnittlich belegt wird, ermittelt werden. Zusätzlich oder alternativ könnte eine Wahrscheinlichkeit P_Block, dass die Bandbreite eines Reservierungsbündels nicht vergrößerbar ist, ermittelt werden. Somit könnte eine Wahrscheinlichkeit dafür angegeben werden, dass zukünftige Verbindungsanfragen möglicherweise abgewiesen werden. As part of the optimization, the average bandwidth b, which is occupied on average by a connection, could also be determined. Additionally or alternatively, a probability P _block that the bandwidth of a reservation bundle cannot be increased could be determined. Thus, a probability could be given that future connection requests may be rejected.

Ferner könnte die mittlere Dauer einer Verbindung µ gemäß

ermittelt werden. Furthermore, the average duration of a connection could be µ according to

be determined.

Zu Beginn des Verfahrens, beispielsweise bei der Implementierung, könnten zunächst die mittleren Eingangsraten λ₁, λ₂, . . . λ_n, und/oder die mittleren Anzahlen bestehender Verbindungen N₁, N₂, . . . N_n und/oder die mittlere Bandbreite b geschätzt werden. Eine besonders einfache Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens wäre somit möglich. At the beginning of the method, for example during implementation, the average input rates λ ₁ , λ ₂ ,. , , λ _n , and / or the average number of existing connections N ₁ , N ₂ ,. , , N _n and / or the average bandwidth b are estimated. A particularly simple implementation of the method according to the invention would thus be possible.

Im Hinblick auf eine besonders gute Optimierung könnten die mittleren Eingangsraten λ₁, λ₂, . . . λ_n und/oder die mittleren Anzahlen bestehender Verbindungen N₁, N₂, . . . N_n und/oder die mittlere Bandbreite b regelmäßig, vorzugsweise basierend auf den tatsächlich eingehenden Verbindungen, aktualisiert werden. In besonders vorteilhafter Weise könnten die maximale Rate R_max von Reservierungen und/oder Reservierungsänderungen und/oder die Wahrscheinlichkeit P_Block konstant gehalten werden. Dadurch wäre es möglich, eine gleich gute Optimierung der Übertragung über einen längeren Zeitraum hinweg zu erreichen. In view of a particularly good optimization, the average input rates λ ₁ , λ ₂ ,. , , λ _n and / or the average number of existing connections N ₁ , N ₂ ,. , , N _n and / or the average bandwidth b are updated regularly, preferably based on the actually incoming connections. In a particularly advantageous manner, the maximum rate R _max of reservations and / or reservation changes and / or the probability P _{block could be} kept constant. This would make it possible to optimize transmission equally well over a longer period of time.

Nunmehr könnte für mindestens ein Reservierungsbündel j die maximale Größe der Bandbreite des Reservierungsbündels N_jmax und/oder eine Menge von Schwellwerten T₁ ^j, T₂ ^j, . . . T_k ^j berechnet werden. Im Rahmen der Optimierung könnte ferner die Größe der reservierten Bandbreite für ein Reservierungsbündel j gleich dem nächst größeren Schwellwert T₁ ^j, T₂ ^j, . . . T_k ^j gehalten werden. Wenn z. B. für einen Reservierungsbündel die Schwellwerte 3b, 7b, 15b, 20b, . . . betragen und die aktuell benutzte Bandbreite 8b beträgt, dann müsste die reservierte Bandbreite des Reservierungsbündels 15b betragen. Now for at least one reservation _bundle j the maximum size of the bandwidth of the reservation _bundle N _jmax and / or a set of threshold values T ₁ ^j , T ₂ ^j _,. , , T _k ^j can be calculated. As part of the optimization, the size of the reserved bandwidth for a reservation bundle j could also be equal to the next larger threshold value T ₁ ^j , T ₂ ^j,. , , T _k ^{j can be} kept. If e.g. B. for a reservation bundle the threshold values 3b, 7b, 15b, 20b,. , , amount and the currently used bandwidth is 8b, then the reserved bandwidth of the reservation bundle should be 15b.

Die Schwellwerte werden für jedes Reservierungsbündel basierend auf einem Verfahren berechnet, das in ATM-Netzwerkumgebungen angewendet wird. Dieses Verfahren benutzt exakte Formeln, um einige Zwischenwerte zu bestimmen, und wird durch das erfindungsgemäße Verfahren durch einen zweiten heuristischen Schritt ergänzt, mittels dem die erforderliche Menge von Schwellwerten für jedes Reservierungsbündel genau bestimmt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst demnach zwei Aspekte, nämlich die Schritte zur Bestimmung der zu reservierenden Bandbreiten der Reservierungsbündel von Verbindungen anzuwenden, ebenso wie alle Modifikationen anzuwenden, die nötig sind, um das Verfahren in einer IP-Umgebung zur Unterstützung von Dienstgüte für mittels eines SIP-Servers aufgebauten Verbindungen anwenden zu können. Der heuristische Schritt würde hierbei das bereits bekannte Verfahren zur Berechnung der Schwellwerte vervollständigen. The threshold values are based on a for each reservation bundle Calculates the method used in ATM network environments. This The method uses exact formulas to determine some intermediate values, and is by the inventive method by a second heuristic Completed step by means of which the required set of threshold values for each Reservation bundle is determined exactly. The method according to the invention therefore comprises two aspects, namely the steps to determine the apply reservation bandwidths of the reservation bundles of connections, as well as applying any modifications necessary to implement the process in an IP environment to support quality of service for using a SIP server to be able to use established connections. The heuristic move would the already known method for calculating the threshold values to complete.

Im Rahmen einer besonders flexiblen Ausgestaltung könnte der nächst höhere Schwellwert T₂ ^j, T₃ ^j, . . . T_k+1 ^j gewählt werden, wenn die aktuell benutzte Bandbreite des Reservierungsbündels den bisherigen Schwellwert T₁ ^j, T₂ ^j, . . . T_k ^j überschreitet. Wenn die aktuell benutzte Bandbreite des obigen Beispiels nun den Schwellwert 15b überschreitet, dann müsste die reservierte Bandbreite des Reservierungsbündels auf 20b erhöht werden. In the context of a particularly flexible embodiment, the next higher threshold value T ₂ ^j , T ₃ ^j,. , , T _{k + 1} ^{j can be} selected if the currently used bandwidth of the reservation bundle exceeds the previous threshold value T ₁ ^j , T ₂ ^j,. , , T _k ^j exceeds. If the currently used bandwidth of the example above now exceeds the threshold value 15b, then the reserved bandwidth of the reservation bundle would have to be increased to 20b.

Zusätzlich oder alternativ könnte die Größe der Bandbreite des Reservierungsbündels j gleich der maximalen Bandbreite N_j des Reservierungsbündels gehalten werden. Dies könnte dann von besonderem Vorteil sein, wenn die durch die Verbindungen benutzte Bandbreite gleich N_j ist. Additionally or alternatively, the size of the bandwidth of the reservation bundle j could be kept equal to the maximum bandwidth N _{j of} the reservation bundle. This could be particularly advantageous if the bandwidth used by the connections is N _j .

Im Hinblick auf eine gute Optimierung könnten die Schwellwerte T₁ ^j, T₂ ^j, . . . T_k ^j, vorzugsweise für alle Reservierungsbündel, neu berechnet werden, wenn eine vorgegebene Abweichung zwischen den geschätzten und den tatsächlichen mittleren Eingangsraten λ₁, λ₂, . . . λ_n und/oder der mittlere Anzahl N₁, N₂, . . . N_n von Verbindungen und/oder der mittleren Bandbreite b überschritten wird. Die weiteren Anfragen des SIP-Servers zur Reservierungsänderung an das Dienstgütemanagementsystem würden dann auf den neu errechneten Werten basieren. Diese Maßnahme würde es erlauben, die Optimierung der Bandbreite auch im Falle eines stark variierenden Verkehrsaufkommens, beispielsweise in täglichen oder wöchentlichen Zyklen, durchzuführen. With a view to good optimization, the threshold values T ₁ ^j , T ₂ ^j,. , , T _k ^j , preferably for all reservation bundles, can be recalculated if a predetermined deviation between the estimated and the actual mean input rates λ ₁ , λ ₂ ,. , , λ _n and / or the average number N ₁ , N _2,. , , N _n of connections and / or the average bandwidth b is exceeded. The further requests from the SIP server to change the reservation to the service quality management system would then be based on the newly calculated values. This measure would make it possible to optimize the bandwidth even in the event of a strongly varying traffic volume, for example in daily or weekly cycles.

Im Rahmen einer sehr flexiblen Ausgestaltung könnte zusätzlich zu der durch den Schwellwert T₁ ^j, T₂ ^j, . . . T_k ^j definierten maximalen reservierten Bandbreite eine Reservebandbreite B_Spare reserviert werden. Die Reservebandbreite B_Spare würde es ermöglichen, Reserven für weitere Verbindungen zu haben, die vor einer Erhöhung der reservierten Bandbreite erfolgen, so dass die Wahrscheinlichkeit der Zurückweisung von Verbindungsanfragen verringert wird. Bei Anfragen zur Reservierungsänderung, also wenn ein Schwellwert überschritten wird, wird demnach die neue Bandbreite nicht genau auf den nächst größeren Schwellwert gesetzt, welcher der benötigten Bandbreite am nächsten ist, sondern auf eine Bandbreite, die der von dem nächst größeren Schwellwert zuzüglich des Betrags B_spare definierten Bandbreite entspricht. In the context of a very flexible embodiment, in addition to the threshold value T ₁ ^j , T ₂ ^j,. , , T _k ^j defined maximum reserved bandwidth a reserve bandwidth B _{spare can be} reserved. The reserve bandwidth B _Spare would make it possible to have reserves for further connections that take place before an increase in the reserved bandwidth, so that the probability of rejecting connection requests is reduced. For requests to change the reservation, i.e. if a threshold is exceeded, the new bandwidth is not set exactly to the next larger threshold that is closest to the required bandwidth, but to a bandwidth that is larger than the next larger threshold plus the amount B. _saves defined bandwidth.

Im Hinblick auf eine Optimierung der Rate der Reservierungen und/oder Reservierungsänderungen könnte eine Änderung der Reservierung der Bandbreite nach einer bereits erfolgten Änderung in entgegengesetzter Richtung erst dann erfolgen, wenn der Schwellwert T_k um einen Wert δ über- oder unterschritten wird. Mit einem solchen Hystereseverfahren, könnte also eine Reservierungsänderung nicht sofort wieder ausgelöst werden, wenn ein Schwellwert T_k in umgekehrter Richtung wieder über- oder unterschritten wird. Vielmehr muss ein Schwellwert T_k - δ über- bzw. unterschritten werden, bevor eine Reservierungsänderung der Bandbreite vor dem ersten Über- bzw. Unterschreiten wiederhergestellt wird. Der Wert δ könnte dabei positiv im Fall einer ursprünglich Überschreitung und negativ im Fall einer ursprünglichen Unterschreitung gewählt werden. With a view to optimizing the rate of the reservations and / or reservation changes, a change in the reservation of the bandwidth could only take place in the opposite direction after a change that has already taken place if the threshold value T _k is exceeded or undershot by a value δ. With such a hysteresis method, a reservation change could not be triggered again immediately if a threshold value T _{k is} again exceeded or undershot in the opposite direction. Rather, a threshold value T _k - δ must be exceeded or undershot before a reservation change in the bandwidth is restored before the first overshoot or undershoot. The value δ could be chosen to be positive in the case of an initial overshoot and negative in the case of an initial undershoot.

Schließlich sei darauf hingewiesen, dass es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermöglicht ist, den Vorgang der Wartung und Rekonfiguration einer logischen Netzwerkinfrastruktur (Verbindungsbündel im Internet) für den Transport von Daten effizient und skalierbar einzurichten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist effizient, weil es die Bestimmung der optimalen Bandbreite von Verbindungsbündeln beinhaltet, insbesondere bei gegebener aktueller Belegung der Reservierungsbündel mit Verbindungen und bei verfügbaren aktuellen Schätzungen der Last (Verbindung pro Sekunde) für ein solches Reservierungsbündel. Finally, it should be noted that it is with the inventive method enables the process of maintenance and reconfiguration of a logical Network infrastructure (bundle of connections on the Internet) for the transport of data set up efficiently and scalably. The method according to the invention is efficient because it is determining the optimal bandwidth of trunk groups includes, especially given the current occupancy of the reservation bundle with connections and with available current load estimates (connection per second) for such a reservation bundle.

Ferner ist das erfindungsgemäße Verfahren skalierbar, weil die Gesamtfrequenz der Änderung der Bandbreiten für Reservierungsbündel (die Summe der Frequenzen der Bandbreitenänderung aller Reservierungsbündel im Netzwerk) unterhalb einer gegebenen Rate R_max gehalten werden kann, welche die maximale Gesamtrate von Anfragen ist, welche ein Dienstgütemanagementsystem von einem oder mehreren SIP-Servern annehmen kann. Eine optimale Lösung und somit die optimale Netzwerkausnutzung kann somit abgestimmt werden auf die Leistungsfähigkeit des Dienstgütemanagementsystems. Furthermore, the method according to the invention is scalable because the overall frequency of changing the bandwidths for reservation bundles (the sum of the frequencies of the bandwidth change of all reservation bundles in the network) can be kept below a given rate R _max , which is the maximum total rate of requests that a quality of service management system of can accept one or more SIP servers. An optimal solution and thus the optimal network utilization can thus be matched to the performance of the quality of service management system.

Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf einigen Hypothesen betreffend des verwendete Verkehrsmodells, welche zutreffend und realistisch für den sprachgebundenen Telefonverkehr sind. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren mit erweiterten SIP-Servern implementiert werden. In Anbetracht der Tatsache, dass bereits ein Dienstgütemanagementsystem - Bandbreiten-Broker - existiert, würde die Produktkombination SIP-Server + Erweiterung + Bandbreiten-Broker für Kunden eine vollständige Lösung zur effizienten und automatischen Kontrolle von Netzwerkressourcen für dienstgütesensitive Anwendungen wie den Telefonverkehr im Internet erreichen. The method according to the invention is based on some hypotheses regarding the used traffic model, which is appropriate and realistic for the are voice-bound telephone traffic. The method according to the invention can also be used extended SIP servers can be implemented. In view of the fact that a quality of service management system - bandwidth broker - would already exist the product combination SIP server + extension + bandwidth broker for customers a complete solution for efficient and automatic control of Network resources for service-sensitive applications such as telephone traffic in Reach the internet.

Claims

1. A method for transmitting time-synchronous data between at least two terminals via a network, preferably via the Internet, in particular voice and / or video messages, a connection being established between the terminals using at least one SIP server, the structure of the Connection takes place by means of the SIP protocol and the SIP server checks the availability of bandwidth for the transmission of data and / or reserves bandwidth in the network for the transmission of data, characterized in that the reservation of the bandwidth is optimized by the SIP server that sufficient quality of service for transmission is guaranteed and that as little bandwidth as possible remains unused.

2. The method according to claim 1, characterized in that the review and / or the reservation of the bandwidth by one in the SIP server integrated quality agent.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Reservations for various connections, preferably from the SIP server at least one reservation bundle.

4. The method according to claim 3, characterized in that in the Reservation bundles Reservations for connections between two endpoints, preferably between access or edge routers.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the The bandwidth for the individual reservation bundles has been reserved.

6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the reservation of bandwidth in the network outside the SIP server, preferably by means of a quality of service management system to which the Reservations are sent.

7. The method according to claim 6, characterized in that the number of reservations and / or the reservation changes in the quality of service management system for at least one reservation _{bundle is} kept smaller than a maximum rate R _max by the SIP server.

8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the number of reservations and / or the reservation changes in the quality of service management system for all reservation bundles created by a SIP server in the network of the quality of service management system is kept smaller than a maximum rate R _max by the SIP server ,

9. The method according to any one of claims 6 to 8, characterized in that the number of reservations and / or reservation changes in the service quality management system for all reservation bundles created in the network of the service quality management system is kept lower than a maximum rate R _max by all SIP servers in the network becomes.

10. The method according to any one of claims 3 to 9, characterized in that the average input rates of connections λ ₁ , λ ₂ ,. , , λ _n can be determined for all reservation bundles.

11. The method according to any one of claims 3 to 10, characterized in that in each case the average numbers N ₁ , N ₂ ,. , , N _{n of} the connections combined in the reservation bundles are determined.

12. The method according to any one of claims 3 to 11, characterized in that the average bandwidth b, which is occupied by an average connection is determined.

13. The method according to any one of claims 3 to 12, characterized in that a probability P _block that the bandwidth of a reservation bundle cannot be increased is determined.

14. The method according to claim 9 and 10 and optionally one of claims 11 to 13, characterized in that the average duration of a connection µ according to

is determined.

15. The method according to any one of claims 10 to 14, characterized in that first the average input rates λ ₁ , λ ₂ ,. , , λ _n and / or the average number of existing connections N ₁ , N ₂ ,. , , N _n and / or the average bandwidth b are estimated.

16. The method according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the average input rates λ ₁ , λ ₂ ,. , , λ _n , and / or the average numbers N ₁ , N ₂ ,. , , N _n of connections and / or the average bandwidth b are updated regularly, preferably based on the actually incoming connections.

17. The method according to any one of claims 7 to 16, characterized in that the maximum rate R _max of reservations and / or reservation changes and / or the probability P _block are kept constant.

18. The method according to any one of claims 3 to 17, characterized in that for at least one reservation _bundle j the maximum size of the bandwidth of the reservation _bundle N _jmax and / or a set of threshold values T ₁ ^j , T ₂ ^j _,. , , T _k ^j is / are calculated.

19. The method according to claim 18, characterized in that the size of the reserved bandwidth for a reservation bundle j is equal to the next larger threshold value T ₁ ^j , T ₂ ^j,. , , T _k ^{j is} held.

20. The method according to claim 19, characterized in that the next higher threshold value T ₁ ^j , T ₂ ^j,. , , T _k ^{j is} selected if the bandwidth of the reservation bundle currently used has reached the previous threshold value T ₁ ^j , T ₂ ^j,. , , T _k ^j exceeds.

21. The method according to claim 19, characterized in that the size of the reserved bandwidth of the reservation bundle j is kept equal to the maximum bandwidth N _{j of} the reservation bundle.

22. The method according to any one of claims 18 to 21, characterized in that the threshold values T ₁ ^j , T ₂ ^j,. , , T _k ^j , preferably for all reservation bundles, can be recalculated if there is a predetermined deviation between the estimated and the actual mean input rates λ ₁ , λ ₂ ,. , , λ _n and / or the average number N ₁ , N _2,. , , N _n of connections and / or the average bandwidth b is exceeded.

23. The method according to any one of claims 18 to 22, characterized in that in addition to that by the threshold value T ₁ ^j , T ₂ ^j,. , , T _k ^j defined maximum reserved bandwidth a reserve bandwidth B _{spare is} reserved.

24. The method according to any one of claims 18 to 23, characterized in that a change in the reservation of the bandwidth can only take place in the opposite direction after a change that has already been made if the threshold value T _k is exceeded or undershot by an amount δ.