STP

Last-Ausgleichung innerhalb von Signaling Transfer Points

Beschreibung

Signalisierung ist ein wesentlicher Bestandteil beim Betrieb eines Telekommunikationsnetzes. Störungen im Signalisierungsnetz können weitgehende Folgen für das Gesamtnetz haben. Der Ausfall (eines Teiles) des Signalisierungsnetzes kann zum Ausfall fast aller Dienstleistungen für die Kunden führen. Dies verringert die Einnahmen und hat u. U. sogar die Verpflichtung zu Kompensationsleistungen zur Folge. Das Signalisierungsnetz sollte deshalb äußerst zuverlässig sein und auch durch den Ausfall einzelner Komponenten nur begrenzt beeinträchtigt werden.

Das Signalisierungsnetz wird häufig getrennt vom eigentlichen Transportnetz verwaltet. Neben vielen anderen Sicherheitsvorkehrungen zur Gewährleistung der Leistungfähigkeit des Netzes in Ausfallsituationen muß insbesondere darauf geachtet werden, daß die zentralen Routingeinheiten, die sogenannten Signaling Transfer Points (STPs), zuverlässig sind. Die Robustheit eines STPs wird in erheblichem Maße durch die Verteilung der Verkehrslast auf die einzelnen Routingprozessoren des STPs bestimmt.

Ein STP ist unterteilt in mehrere Cluster von Routingprozessoren, Common Channel Distributors (CCDs) genannt (vgl. Abbildung). Die anliegenden Links müssen jeweils einem CCD zugeordnet werden. Die physikalische Verbindung läuft über sogenannte Schnittstellenkarten, die Common Channel Link Controller (CCLK) genannt werden (vgl. Abbildung). Die Last eines CCDs wird durch die Gesamtlast der angeschlossenen Verbindungen bestimmt. Ein Linkset ist eine Menge von Verbindungen, die alle dieselben Knoten des Signalisierungsnetzes verbinden. Zur Gewährleistung der Funktionalität jedes STPs beim Ausfall einzelner CCDs oder Cluster sind folgende Bedingungen bei der Zuordnung der Links zu den CCDs einzuhalten:

• Maximal die Hälfte eines Linksets darf an CCDs im gleichen Cluster angebunden werden.
• Die Verbindungen eines Linksets sollen möglichst gleich auf CCLKs von gerader bzw. ungerader Parität verteilt werden.
• Jede Anbindung eines Links an ein CCD ist über ein CCLK im gleichen Cluster vorzunehmen.

Die Verkehrslast auf einzelnen Verbindungen ändert sich ständig. Neben den täglichen Schwankungen gibt es längerfristige Lastverschiebungen, die eine regelmäßige Reoptimierung der Lastverteilung notwendig machen. Dabei ist zu beachten, daß die neue Konfiguration nicht zu stark von der bisherigen abweicht, da für jede Umschaltung die betroffene Verbindung für einige Zeit ausfällt.

Im Vorjahr wurde das Problem der Lastbalancierung bei Beschränkung der erlaubten Anzahl von Änderungen als ganzzahliges lineares Programm modelliert [1]. Eine Fallstudie für E-Plus zeigte, daß diese Aufgabe durch Einsatz moderner kommerzieller Optimierungssoftware verhältnismäßig gut gelöst werden kann. Zur Umsetzung dieser Resultate als Anwendung für E-Plus wurde eine entsprechende Lösung durch die Fa. Atesio realisiert.

Der praktische Einsatz dieses Programms hat jedoch gezeigt, daß die bislang nicht berücksichtigte Bedingung hinsichtlich des Anschlusses der Verbindungen an CCLKs unterschiedlicher Paritäten nicht immer innerhalb einer Nachbearbeitung gelöst werden kann. Im Berichtszeitraum wurde das o.g. Modell deshalb um entsprechende Bedingungen erweitert. Erste Experimente zeigen, daß auch das erweiterte ganzzahlige lineare Programm mit Standardsoftware den praktischen Anforderungen genügend gelöst werden kann.

Ansprechpartner

• Dr. Arie Koster

Mitarbeiter

• Dr. Andreas Eisenblätter
• Dr. Arie Koster
• Dr. Roland Wessäly

Kooperationspartner

• Atesio GmbH, Berlin. Ansprechpartner: Andreas Eisenblätter
• E-Plus Mobilfunk GmbH, Düsseldorf. Ansprechpartner: Randolf Wallbaum

Projektdauer