專利名稱：用于在一個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)級別中向多播數(shù)據(jù)包授以優(yōu)先權(quán)的系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般地，本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，具體地，涉及用于為實施基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量的多播傳輸(multicast transmission)提供在多用戶基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)包接受和拒絕判斷的方法和裝置。
背景技術(shù)：
通信技術(shù)，尤其是對因特網(wǎng)產(chǎn)生影響的通信技術(shù)，目前正處于變化的狀態(tài)，并面臨著迅速的又常常是不協(xié)調(diào)的發(fā)展。個人計算機與機頂盒的廣泛普及與種類紛繁已給通信系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商帶來了沉重的壓力，使他們對用戶數(shù)量的增長發(fā)出了警報，且用戶均要求對因特網(wǎng)及其他網(wǎng)絡(luò)資源進行快速訪問。新的可向用戶提供這種服務(wù)的尖端軟件的迅速開發(fā)對系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施提出了額外的要求。
在因特網(wǎng)及其他網(wǎng)絡(luò)進行商業(yè)活動是一種實踐，正在得到認可并受到歡迎。舉個例子，傳統(tǒng)的在線服務(wù)如因特網(wǎng)提供商提供的服務(wù)，對于顧客對基本的服務(wù)與資源，如專有的及公有的信息數(shù)據(jù)庫的訪問，通常是按月收費的。這種傳統(tǒng)服務(wù)的提供商還為可供用戶在線購買的產(chǎn)品與服務(wù)大作廣告。
目前正在醞釀與實施的因特網(wǎng)商業(yè)化的其他形式包括提供視頻、音頻會議服務(wù)，和各種各樣的其他實時與非實時的服務(wù)。這些服務(wù)的提供商以及通信系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的提供商目前正面臨著眾多的復(fù)雜問題，其中包括對網(wǎng)絡(luò)的容量、負載，以及流量進行管理，以便對實時的、非實時的、以及高帶寬的服務(wù)提供支持，以及實施對這些服務(wù)的使用進行計費的可行的記帳方案。
通信行業(yè)對一項特定的技術(shù)給予了相當大的關(guān)注與投資，這就是異步傳輸模式(ATM)，是對基礎(chǔ)設(shè)施中現(xiàn)有的以及預(yù)料中的局限的一種可行的解決方案。該領(lǐng)域的專業(yè)人員可以理解ATM而形成一個通信網(wǎng)絡(luò)概念。它在理論上可以通過如提供對網(wǎng)絡(luò)負載的增長進行管理的能力，對實時的與非實時的應(yīng)用提供支持，以及在某些情況下提供質(zhì)量受到保證的服務(wù)，從而解決前面所述的許多關(guān)心的問題。
傳統(tǒng)的ATM服務(wù)體系通常要提供多個預(yù)定義的服務(wù)質(zhì)量級別，這通常稱為服務(wù)類型。在這些服務(wù)類型中，每個類型包括多個服務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)，用于定義各個服務(wù)類型的特征。換句話說，一個特定的服務(wù)類型以由一個ATM功能參數(shù)的子集規(guī)定的方式為一個ATM虛擬連接(VCC或VPC)規(guī)定性能。例如，按照下面的ATM論壇規(guī)范參考定義的服務(wù)類型包括一個恒定比特率(CBR)類型，一個實時的可變比特率(rt-VBR)類型，一個非實時可變比特率(nrt-VBR)類型，一個非指定比特率(UBR)類型，和一個可用比特率(ABR)類型。
恒定比特率服務(wù)級用于對實時應(yīng)用提供支持，而這種應(yīng)用要求在連接存續(xù)期間帶寬質(zhì)量是固定的。約定一個特定的服務(wù)質(zhì)量用來提供CBR服務(wù)，其中QoS參數(shù)包括如下特性峰值信元傳輸率(PCR)，信元丟失率(CLR)，信元傳輸延時(CTD)，和信元延時誤差(CDV)。傳統(tǒng)的ATM流量管理方案可以保證用戶約定的QoS得到維持，以便對實時應(yīng)用如電路仿真及語音/視頻應(yīng)用提供支持，而這種應(yīng)用要求對延時誤差給以嚴格的約束。
非實時VBR服務(wù)級用于對非實時的應(yīng)用提供支持，這種應(yīng)用所形成的網(wǎng)絡(luò)流量以頻繁出現(xiàn)的數(shù)據(jù)突發(fā)串為其顯著特征。與此相似，實時可變比特率服務(wù)類型可用于對“突發(fā)式”的網(wǎng)絡(luò)流量狀況提供支持。rt-VBR服務(wù)類型與nrt-VBR服務(wù)類型不同，因為前者用于對實時的應(yīng)用如語音及視頻方面的應(yīng)用提供支持。實時的與非實時的VBR服務(wù)類型均用術(shù)語峰值信元傳輸率(PCR)，可承受的(sustainable)信元傳輸率(SCR)，和最大突發(fā)串的長度(MBS)來表征。
非指定比特率(UBR)服務(wù)類型常被認為是“最賣力的服務(wù)”，因為它并不規(guī)定與信息傳輸相關(guān)的服務(wù)保證。正因為如此，UBR服務(wù)類型用于支持非實時的應(yīng)用，其中包括傳統(tǒng)的計算機通信方面的應(yīng)用，如文件傳輸及電子郵件。
可用比特率(ABR)服務(wù)類型利用反饋機制對信息流的速率進行控制，借此向用戶提供可用帶寬的分配。反饋機制允許對信元傳輸率進行改變，以努力控制或避免流量擁塞，并更為有效地利用可用的頻帶。在傳輸數(shù)據(jù)信元之前，一個資源管理(RM)信元從傳輸?shù)脑炊藗髦聊康亩嗽俜祷卦炊?，以便將流量信息送至源端?br> 上面對當前的ATM服務(wù)結(jié)構(gòu)進行了描述，雖然這種結(jié)構(gòu)至少在概念的層面上看起來可以為通信行業(yè)面臨的許多問題提供可行的解決方法，但是，目前定義的ATM還要求實施復(fù)雜的傳輸管理方案才能達到當前所考慮的各種ATM規(guī)范和建議中相關(guān)的目的。為了對網(wǎng)絡(luò)中的信息流進行有效的管理，傳統(tǒng)的ATM傳輸管理方案必須對大量的流量狀態(tài)指示器進行評估，其中包括服務(wù)級別參數(shù)，流量參數(shù)，服務(wù)質(zhì)量參數(shù)，和諸如此類的其他參數(shù)等。在標題為“B-ISDN中的流量控制與擁塞控制”的ITU-T技術(shù)建議1.371一文中，以及ATM論壇的技術(shù)委員會出版的4.0版的“流量管理規(guī)范”(1996年4月af-tm-0056.000)一文中，均給出了該類參數(shù)和其他的ATM流量管理事項的一張不完全的列表。
盡管傳統(tǒng)的ATM流量管理方案非常復(fù)雜，目前的ATM規(guī)范與技術(shù)建議還是不能充分滿足服務(wù)供應(yīng)商對于能夠向網(wǎng)絡(luò)用戶使用的服務(wù)準確可靠地收取費用的方法的需求。即使假設(shè)，根據(jù)當前定義的大部分或全部ATM流量管理屬性進行計帳的收費方案可以得到發(fā)展，那么，這樣的方案也必然是復(fù)雜的，而且通常需要由高度熟練的操作人員來管理。支持這種記帳方案的高額的經(jīng)營與維護成本很可能會轉(zhuǎn)嫁到網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的頭上，并且最終會轉(zhuǎn)嫁到網(wǎng)絡(luò)用戶的頭上。
本發(fā)明可用于含有基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)級別之中。該服務(wù)級別，下面稱為簡單綜合媒體接入(Simple Integrated Media Access，SIMA)服務(wù)級，可提供一種在概念上及實施上都簡單的網(wǎng)絡(luò)管理結(jié)構(gòu)，還能充分滿足為支持包括實時的與非實時的服務(wù)在內(nèi)的各種各樣的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)而提出的服務(wù)質(zhì)量要求。它還能夠提供與實施對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的使用記帳的簡單而有效的計費能力的實施方案。
然而，使用這種基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量方案，所有的數(shù)據(jù)包均須單獨處理，以至對于輸往核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的每個新來的數(shù)據(jù)包，都要分別對其優(yōu)先權(quán)或者丟棄優(yōu)選(drop preference)進行分析。正如下面更為全面描述的那樣，在多播的情況下，這是不受歡迎的。
多播是數(shù)據(jù)包從一個源端向多個接收端或用戶的傳輸。例如，在視頻廣播應(yīng)用領(lǐng)域，服務(wù)器要把同一個畫面送至每一個客戶。問題是，基于優(yōu)先權(quán)的QoS(服務(wù)質(zhì)量)，比如說以SIMA實現(xiàn)的QoS，會導(dǎo)致在多播傳輸?shù)拿恳粋€不同的支路中服務(wù)質(zhì)量有很大的不同。盡管在許多情況下這一點是可以接受的，但是在一些情況下最好是對多播傳輸?shù)乃薪邮斩?，保證相同的服務(wù)質(zhì)量。例如，一個提供視頻多播的服務(wù)器，無論接收用戶在什么地方，都想保證讓其全部用戶能夠接收到具有近乎恒定質(zhì)量的視頻圖像。
因此，需要有一個系統(tǒng)及方法，能夠在多用戶基礎(chǔ)上，為實施基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量的多播傳輸提供數(shù)據(jù)包接受與拒絕判斷。本發(fā)明能夠為多播傳輸?shù)乃薪邮斩颂峁┫嗤|(zhì)量的服務(wù)，并因此而克服了這個及其他(這部分申請時未提供。)發(fā)明概要本發(fā)明針對一個系統(tǒng)與方法，用于使結(jié)合基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量的多播傳輸?shù)拿總€接收端都達到不相上下的服務(wù)質(zhì)量。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供一種方法，用于忽略(overriding)在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的每個獨立的連接上所建立的數(shù)據(jù)包接受準則，以便為一個以這些獨立的連接為目標的多播傳輸?shù)拿總€數(shù)據(jù)包提供一個共同的數(shù)據(jù)包接受準則。該數(shù)據(jù)包接受準則是從該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的每個獨立的連接收集來的，而這些連接正是多播傳輸?shù)哪繕?。根?jù)對每個獨立的連接的數(shù)據(jù)包接受準則進行的總體分析，為與多播傳輸相關(guān)的每個數(shù)據(jù)包計算出一個多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)。根據(jù)計算出的多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，與多播傳輸相關(guān)的每個數(shù)據(jù)包被集體接受或放棄。
根據(jù)該發(fā)明的另一個實施方案，所提供的一個方法用于忽略在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的每個獨立的連接上所建立的數(shù)據(jù)包接受準則，以便為一個以該獨立連接為目標的多播傳輸?shù)拿總€數(shù)據(jù)包提供一個共同的接受準則。該數(shù)據(jù)包接受準則是從該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的每個獨立的連接收集來的，而這些連接正是多播傳輸?shù)哪繕恕８鶕?jù)對每個獨立的連接的數(shù)據(jù)包接受準則進行的總體分析，為與多播傳輸有關(guān)的每個數(shù)據(jù)包計算出一個多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)。根據(jù)計算出的多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，對該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處每個連接的數(shù)據(jù)包接受準則進行修改。根據(jù)經(jīng)過修改的數(shù)據(jù)包接受準則，與多播傳輸有關(guān)的每個數(shù)據(jù)包被單獨地接受或放棄。
根據(jù)該發(fā)明的另一個方面，提供一個系統(tǒng)用于在一個網(wǎng)絡(luò)中向多個目的端分發(fā)多播數(shù)據(jù)包，該網(wǎng)絡(luò)在源端與多個目的端之間至少有一個節(jié)點，其中，在該源端與多個目的端中的每一個目的端之間或者建立虛擬的或者建立真實的連接，以提供多播數(shù)據(jù)包的多播傳輸。該系統(tǒng)包括多個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊，節(jié)點的每個連接擁有一個。每個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊根據(jù)它所對應(yīng)的連接所允許的數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)來接受與放棄數(shù)據(jù)包。該系統(tǒng)還包括一個多播優(yōu)先權(quán)管理模塊，與多個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊中的每一個相連接，以接收相應(yīng)的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)。利用這些允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，根據(jù)從每個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)導(dǎo)出的總體節(jié)點優(yōu)先權(quán)來對去往目的端的數(shù)據(jù)包進行集體接受或放棄。
根據(jù)該發(fā)明的又一個實施方案，提供一個系統(tǒng)用于對在基于優(yōu)先權(quán)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)級別中所提供的服務(wù)質(zhì)量進行均衡。該系統(tǒng)包括一個多播傳輸源端和多個多播數(shù)據(jù)包接收端。在該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)至少有一個節(jié)點，與多播傳輸源端及多個多播數(shù)據(jù)包接收端相連接。該節(jié)點包括一個路由器，通過多播傳輸源端與多個多播數(shù)據(jù)包接收端之間的多個連接，該路由器將多播數(shù)據(jù)包發(fā)送到它們所對應(yīng)的多播數(shù)據(jù)包接收端。提供了多個多播數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊，該節(jié)點的每個連接有一個調(diào)度模塊。每個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊根據(jù)它所對應(yīng)的連接的一個允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)來接受與放棄數(shù)據(jù)包。該系統(tǒng)還包括一個多播優(yōu)先權(quán)管理模塊，與多個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊中的每一個相連接，以接收相對應(yīng)的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，并根據(jù)從每個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)中導(dǎo)出的總體節(jié)點優(yōu)先權(quán)來集體地接受與放棄去往多個多播數(shù)據(jù)包接收端的多播數(shù)據(jù)包。
附圖簡述

圖1.一個流程圖，圖解的是根據(jù)本發(fā)明使用標稱比特率服務(wù)的一個用戶/網(wǎng)絡(luò)接口與一個網(wǎng)絡(luò)之間的信息單元通信的一個總體過程；圖2.根據(jù)本發(fā)明的一個標稱比特率服務(wù)體系的一個系統(tǒng)方塊圖；圖3.更為詳細地圖解了在使用本發(fā)明的標稱比特率服務(wù)的一個用戶/網(wǎng)絡(luò)接口與一個網(wǎng)絡(luò)之間傳送信息單元的一個過程；圖4.以流程圖的形式圖解了在一個標稱比特率服務(wù)中在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上對信息單元進行過濾的一個總體過程；圖5.一個系統(tǒng)的一個實施方案的方塊圖，該系統(tǒng)用于根據(jù)一個標稱比特率服務(wù)在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上對信元進行過濾；圖6.一個系統(tǒng)的替代實施方案的方塊圖，該系統(tǒng)用于根據(jù)一個標稱比特率服務(wù)在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點上對信元進行過濾；圖7.一個方塊圖，圖解的是包括訪問節(jié)點與核心節(jié)點的一個SIMA網(wǎng)絡(luò)；圖8.一個核心節(jié)點的方塊圖，圖示的是根據(jù)本發(fā)明包含一個多播優(yōu)先權(quán)管理模塊的一個SIMA網(wǎng)絡(luò)中的一個核心節(jié)點；圖9.一個方塊圖，圖示的是根據(jù)本發(fā)明的一個信元調(diào)度與緩沖單元(SBU)的一個實施方案；圖10.一個SIMA網(wǎng)絡(luò)中的一個核心節(jié)點的方塊圖，該網(wǎng)絡(luò)帶有依據(jù)本發(fā)明的一個分布式的多播優(yōu)先權(quán)管理功能；圖11.根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)多播優(yōu)先權(quán)管理功能的一種方式的流程圖；圖12與13.均為對實施方案進行圖解的流程圖，在這兩個實施方案中，由多播優(yōu)先權(quán)管理模塊接收的一個多播數(shù)據(jù)包由獨立的調(diào)度與緩沖單元來進行處理；圖14.一個流程圖，對本發(fā)明的各種實施方案進行圖解，其中使用收集的SBU丟棄優(yōu)選信息來確定丟棄優(yōu)選；圖15.根據(jù)本發(fā)明的一個示范性方法的流程圖。
各種實施方案的詳細描述下面參見附圖對各種不同的實施方案進行描述，這些附圖作為描述的一個組成部分以圖解的方式展示了各種不同的實施方案，而正是通過這些實施方案，使該發(fā)明得以實施。可以理解，只要不背離該發(fā)明的范圍，是可以使用其他的實施方案的，而且也可以在結(jié)構(gòu)上及功能上作出一些修改。
本發(fā)明針對的是一種系統(tǒng)與方法，用于在一個實施基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)級別中接受與放棄多播傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。每個核心的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點在向其各個交換連接發(fā)送多播數(shù)據(jù)包之前，要作出多播數(shù)據(jù)包接收的決定。這種集體接收數(shù)據(jù)包的功能使多播傳輸?shù)乃薪邮斩司@得相同的服務(wù)質(zhì)量，甚至在多播傳輸?shù)母鱾€連接是按另一種方式配置為在不同的連接和最終用戶之間提供不同服務(wù)質(zhì)量的情況下也是如此。
根據(jù)本發(fā)明的原理實現(xiàn)的一個網(wǎng)絡(luò)可以提供基于優(yōu)先權(quán)的服務(wù)質(zhì)量，比如說結(jié)合了一個標稱比特率(NBR)的SIMA服務(wù)級別。盡管依據(jù)本發(fā)明的多播方法與系統(tǒng)可用于不同的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換系統(tǒng)，但是對于本發(fā)明原理的一個正確理解最好是從在下面的附圖的環(huán)境中獲得，在這些附圖中對依據(jù)本發(fā)明的一個SIMA網(wǎng)絡(luò)服務(wù)級別進行了展示與描述。
一個SIMA網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)及獲益可以用在這里描述的一個方式，并將共同未決的標題為“標稱比特率網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”的美國專利申請的內(nèi)容并入在此以供參考，序列號08/821,273，1997年3月20日提交，被轉(zhuǎn)讓給立即受讓人。然而，為了獲得對含有一個SIMA服務(wù)級別的一個網(wǎng)絡(luò)的理解，下面對SIMA標稱比特率(NBR)的概念進行概括的描述。
現(xiàn)在參見圖1，這里顯示出了在一個用戶/網(wǎng)絡(luò)接口與一個網(wǎng)絡(luò)之間通過一個NBR服務(wù)連接傳輸信息的一般方法。起初，40，一個用戶與網(wǎng)絡(luò)運營商約定或選擇一個標稱比特率，這一步可以在建立連接之前或之時進行。在一個實施方案中，用戶通知網(wǎng)絡(luò)運營商，需要一個期望的NBR，于是所要求的連接帶寬被分配給該用戶。依照該實施方案，網(wǎng)絡(luò)運營商在建立或釋放一個NBR連接之前，沒有必要執(zhí)行對存在于該核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處的當前網(wǎng)絡(luò)負載狀態(tài)進行分析的任務(wù)。在一個替換實施方案中，網(wǎng)絡(luò)運營商在建立或釋放一個NBR連接之前要執(zhí)行確定網(wǎng)絡(luò)負載狀況的任務(wù)，盡管這一任務(wù)在支持一個NBR服務(wù)的經(jīng)過正確規(guī)劃的網(wǎng)絡(luò)中可以是不必要的。
根據(jù)一項特定的應(yīng)用，在42，該用戶選擇一個實時的或非實時的網(wǎng)絡(luò)連接。確定每個信元的優(yōu)先權(quán)水平(PL)的過程包括步驟44，測量UNI處的所選實時或非實時連接的實際或測量比特率(MBR)，其中優(yōu)先權(quán)水平表明該信元與其他信元比較而言的重要性或關(guān)鍵性。每個信元的優(yōu)先權(quán)水平在UNI處由步驟46確定。在該發(fā)明的一個實施方案中，使用一個MBR與NBR的比率在步驟46確定PL。
在計算出UNI處每個信元的優(yōu)先權(quán)水平之后，這些信元在步驟48被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，比如說該網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點。一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，待來自UNI的一個信元一到達，就執(zhí)行一個信元過濾程序，借此，該節(jié)點確定是接收還是放棄一個特定的信元。該信元過濾過程包括步驟50，確定該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的一個或多個緩沖器或存儲器的狀態(tài)，以確定一個緩沖器或存儲器占用水平。該節(jié)點在步驟52根據(jù)該信元的優(yōu)先權(quán)水平及節(jié)點緩沖器的狀態(tài)來決定接受或者放棄一個信元。符合在該節(jié)點確定的過濾準則的那些信元被接收，緩沖，最后在步驟54以符合期望連接服務(wù)質(zhì)量的方式被傳送到該網(wǎng)絡(luò)的另一個節(jié)點或者另一個網(wǎng)絡(luò)。
關(guān)于在圖2中以方塊圖的形式圖解的實施方案，這里顯示出了一個用戶20，他利用了一個UNI24來與網(wǎng)絡(luò)30通信。用戶20向網(wǎng)絡(luò)運營商22約定了一個標稱比特率。網(wǎng)絡(luò)運營商22根據(jù)多項因素對用戶的NBR請求作出評價，這些因素包括同其他的用戶20約定的NBR，與該網(wǎng)絡(luò)的其他用戶相關(guān)的不同連接的數(shù)量與性質(zhì)，以及影響網(wǎng)絡(luò)容量與流量的其他因素。原則上，NBR可以為零，在這種情況下，經(jīng)過UNI24傳輸?shù)乃行旁毁x予網(wǎng)絡(luò)30內(nèi)的最低優(yōu)先權(quán)。NBR的值也可以大于在UNI24的傳輸能力。如果NBR的值明顯大于傳輸能力，則從UNI24傳來的所有的信元均被賦予網(wǎng)絡(luò)30內(nèi)最高的優(yōu)先權(quán)。要注意，正如這里所定義的那樣，一個信元的優(yōu)先權(quán)水平是指在一個或多個接受了NBR服務(wù)概念的網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)。穿出了一個提供NBR服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)的那些信元，比如利用一個網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)接口(NNI)來實現(xiàn)，可以根據(jù)此類其他網(wǎng)絡(luò)所采用的流量管理策略來處理。
與設(shè)計為提供有保證的服務(wù)質(zhì)量的那些傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)相比，該網(wǎng)絡(luò)運營商22并不保證用戶約定的NBR的持續(xù)有效性。然而，一個經(jīng)過嚴格計算的網(wǎng)絡(luò)能夠提供充分的帶寬以便實際地保證，盡管并不擔保，一個已經(jīng)建立的NBR的有效性?？梢宰⒁獾?，用相同的NBR傳輸數(shù)據(jù)的所有用戶都會獲得幾乎相同的服務(wù)質(zhì)量。
與網(wǎng)絡(luò)運營商22共同建立了NBR后，用戶20即獲準通過網(wǎng)絡(luò)30向所要的目的端36輸送信息。測量單元26對在UNI24與網(wǎng)絡(luò)30之間傳輸?shù)拿總€信元的實際的或瞬時的比特率(即MBR)進行測量。在一個信元離開UNI24之前，優(yōu)先權(quán)水平計算單元28利用約定的NBR與MBR為該信元確定一個優(yōu)先級水平。根據(jù)一個實施方案，可將八個優(yōu)先權(quán)水平中的一個賦予一個給定的信元。優(yōu)先權(quán)水平計算單元28通過計算MBR對NBR的比值來確定一個特定信元的優(yōu)先權(quán)水平。由計算單元28確定的該優(yōu)先權(quán)水平被賦予此后將從UNI24傳往網(wǎng)絡(luò)30的該信元。
UNI24把含有優(yōu)先權(quán)水平信息的該信元傳往網(wǎng)絡(luò)30的一個節(jié)點，比如說節(jié)點A32。節(jié)點A32根據(jù)該信元的優(yōu)先權(quán)水平與節(jié)點A32的緩沖容量來決定是接受還是放棄從UNI24接收來的該信元。通常，當節(jié)點A32的緩沖器或存儲器的占用程度增加(即變得更滿)的時候，具有較低優(yōu)先權(quán)(即較高優(yōu)先權(quán)水平值)的信元被放棄，這就有利于接受具有較高優(yōu)先權(quán)(即較低優(yōu)先權(quán)水平值)的信元。當節(jié)點A32的緩沖器的占用程度減少(即變得更不滿)的時候，節(jié)點A32對于接受優(yōu)先權(quán)較低(即優(yōu)先權(quán)水平值較高)的信元就變得愈發(fā)寬容。在節(jié)點A32被緩沖的信元被繼續(xù)傳往網(wǎng)絡(luò)30的另一個節(jié)點，比如說節(jié)點B34，或者其他的網(wǎng)絡(luò)，并且最后被送往一個終點目的端36。
為了本說明的目的而用的示范網(wǎng)絡(luò)30被描述為具有兩個中間節(jié)點32和34的網(wǎng)絡(luò)。這些節(jié)點代表網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信用的元素，如路由路，交換機，多路復(fù)用器等。然而，正如可以被該領(lǐng)域的專業(yè)人士理解的那樣，本發(fā)明同樣也可以用各種多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，如從局域網(wǎng)(LAN)到激增的環(huán)球網(wǎng)(GAN)如因特網(wǎng)這一范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)所使用的多點型、星型、令牌環(huán)型、環(huán)型，以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)。
圖3至圖5圖解了根據(jù)一個NBR服務(wù)方法的一個實施方案對信元進行調(diào)度與緩沖的一個過程?，F(xiàn)在參見圖3，在步驟60一個用戶與網(wǎng)絡(luò)運營商建立了一個NBR。雖然并不要求這樣做，但是，最好是在一開始時在步驟62把服務(wù)級別設(shè)置成一個非實時的(nrt)服務(wù)級，作為一個默認設(shè)置。根據(jù)一個特定的應(yīng)用，在步驟64用戶可以要求一個實時的(rt)服務(wù)級別，這可以由用戶直接設(shè)置，或者通常是由用戶的應(yīng)用軟件或通信軟件來設(shè)置。如果用戶要求一個實時連接，每個從用戶UNI傳來的信元就會在其信元頭部中有一個服務(wù)級別位，在步驟70將該位進行設(shè)置，使之表示該信元的有效載荷中含有實時信息。要注意，在按照本發(fā)明的NBR概念實現(xiàn)的一個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，希望實時服務(wù)級別的連接在不需要指定特定的信元傳輸延時(CTD)及信元延時誤差(CDV)參數(shù)的情況下，要對任何實時的應(yīng)用提供實際的支持。這樣，將該信元頭部中的CTD與CDV位設(shè)成適當?shù)闹狄詽M足該連結(jié)的實時服務(wù)要求這一傳統(tǒng)過程就完全免除了。
如果用戶不要求實時服務(wù)連接，則默認的非實時服務(wù)級別這一條件保持有效。這樣，每個信元的標題中的rt/nrt服務(wù)級別位在步驟66中被設(shè)置，以表示該信元的有效負載中含有非實時信息。注意，這里揭示的NBR服務(wù)不使用由傳統(tǒng)的ATM流量管理方法使用的信元丟失優(yōu)先權(quán)(CLP)方案。這樣，信元頭部中的CLP位即可被取代，改為用于辨別實時與非實時有效載荷。
在上述的實施方案中，在一個連接上傳輸?shù)拿恳粋€信元，通過對該信元頭部rt/nrt服務(wù)級別位適當設(shè)置的方式，或被指定為一個實時信元，或被指定為一個非實時信元。在一個替代實施方案中，根據(jù)用戶的要求，一個連接可以被指定為一個實時連接，或者被指定為一個非實時連接，而在這樣的連接上傳輸?shù)男旁獩]有必要被分別指定一個實時的或者非實時的狀態(tài)。例如，對于一個給定連接的每一個節(jié)點，可以執(zhí)行一個對到達該節(jié)點的信元的表查找程序，以確定該信元是否與一個實時的或非實時的連接有關(guān)。這樣，根據(jù)該實施方案，就沒有必要為了區(qū)別實時信元與非實時信元而保留一個信元的頭部數(shù)據(jù)位。
在按照上述方式對rt/nrt服務(wù)級別的頭部數(shù)據(jù)位設(shè)置之后，在步驟74對一個將在UNI與該網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)奶囟ㄐ旁膶嶋H比特率進行測量。由于，實際上，實際比特率對于時間而言有明顯的易變性，UNI的測量單元采用了平均測量的原則以確定實際的或瞬間的比特率，MBRi。
通常，在步驟74，UNI對一個信元，如信元i，的實際比特率進行測量，測量方式是在測量周期內(nèi)取該連接的實際比特率或瞬時比特率的近似值，而該周期的長度是與該連接(例如，一個實時的或非實時的連接)相適應(yīng)的。本發(fā)明提供的是對瞬時比特率MBRi的測量。
在步驟74確定了第i個信元的測量比特率MBRi之后，用測量比特率MBRi與標稱比特率NBR對第i個信元的優(yōu)先權(quán)水平進行計算。根據(jù)一個實施方案，假定利用具有8個優(yōu)先權(quán)水平的一個信元優(yōu)先化方案可以將一個信元同其他信元區(qū)分開來。為了表明在8個優(yōu)先權(quán)水平中哪一個分配給了一個特定信元，每個信元撥出三個數(shù)據(jù)位以達此目的。
根據(jù)現(xiàn)行的ATM規(guī)范，要指定一個ATM信元作為一個傳輸單元，該傳輸單元的幀大小是固定的，由長度為5個8位字節(jié)的頭部和長度為48個8位字節(jié)的有效載荷組成?？梢岳斫?，必須在信元標題中撥出三個數(shù)據(jù)位用于表示信元的優(yōu)先權(quán)水平嗌可能需要使用當前定義的頭部位。舉例來說，使用現(xiàn)行的總共由指定四個數(shù)據(jù)位構(gòu)成的“通用信息流控制”(GFC)字段就是可能的。在這種情況下，可以分配三個數(shù)據(jù)位來指示信元優(yōu)先權(quán)水平，一個數(shù)據(jù)位指定為rt/nrt服務(wù)級別位。根據(jù)另一個實施方案，擺脫5個8位字節(jié)頭部的ATM規(guī)范，分配其他的頭部位來表示八個優(yōu)先權(quán)水平中的一個和rt/nrt服務(wù)級別，這也是可行的。
這樣，其他的標題位就可以被重新定義，以表示信元優(yōu)先權(quán)水平和服務(wù)級別的指定。或者，指定信元優(yōu)先權(quán)水平和/或服務(wù)級別所需的一個或多個數(shù)據(jù)位可以位于當前定義的ATM信元頭部之外。對目前的ATM信元頭部的定義進行稍加修改的要求也被采用本發(fā)明的NBR服務(wù)方案所產(chǎn)生的明顯優(yōu)勢所顯著抵消，比如說，在網(wǎng)絡(luò)及流量管理方面的管理開支及復(fù)雜性上出現(xiàn)明顯的減少。
勿庸置言，優(yōu)先權(quán)水平的數(shù)量可以小于8，或者大于8。舉例來說，如果假定為表示一個信元的優(yōu)先權(quán)水平而設(shè)置了4個信元頭部位，就可以定義多達24(即2n位)或者說16個優(yōu)先權(quán)水平。在NBR服務(wù)的范圍內(nèi)增加優(yōu)先權(quán)水平的數(shù)量就可以使網(wǎng)絡(luò)運營商在對網(wǎng)絡(luò)流量進行管理的時候?qū)σ粋€特定連接的帶寬作出更為精細的調(diào)整。為流量控制的這一精細的水平所付出的代價就是對數(shù)量更多的優(yōu)先權(quán)水平進行解析所需要的額外的信元頭部位(一位或多位)。
在步驟76，優(yōu)先權(quán)水平計算單元確定每個信元如信元i的優(yōu)先權(quán)水平。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，并假定當?shù)趇個信元傳至網(wǎng)絡(luò)時測出的比特率是MBRi，則信元i的優(yōu)先權(quán)水平(PLi)可以用下面的等式來計算 其中，[X]代表X的整數(shù)部分。本發(fā)明以基于緩沖器的信元測量與優(yōu)先權(quán)水平分配技術(shù)來確定信元的優(yōu)先權(quán)水平(PLi)。
如下面所述，根據(jù)把NBR與傳統(tǒng)的ATM服務(wù)連接均包容在內(nèi)的一個實施方案，零優(yōu)先權(quán)水平，PL＝0，是供使用具有帶寬與服務(wù)質(zhì)量保證的普通ATM服務(wù)的那些連接使用的。因此，上面的等式[1]可以修改，以便生成范圍在PL＝1與PL＝7之間的信元優(yōu)先權(quán)水平，這樣，如果1＜X＜7，則[X]代表X的整數(shù)部分。
通過使用上面的等式[1]可以看出，如果一個連接正在使用的網(wǎng)絡(luò)能力超過該連結(jié)約定的NBR值，則信元i的優(yōu)先權(quán)水平至少是4。還可以看出，如果UNI處的瞬時比特率小于NBR的約定值，則PL最大為4。因此，根據(jù)本發(fā)明的這一實施方案的優(yōu)先權(quán)水平方案允許以兩個步驟對一個連接使用的相關(guān)容量進行調(diào)整。從上面的等式[1]可以看出，當NBR為100Kbit/S(100K二進制位/秒)時，如果MBR高于566Kbit/S，則PL＝7，如果MBR低于8.8Kbit/S，則PL＝0。
在步驟78，對于從UNI傳來的每個ATM信元，在該信元的頭部中分配的三個優(yōu)先權(quán)水平位被置位。然后在步驟80，這些ATM信元被傳往由信元頭部中提供的節(jié)點地址信息所標識的那些目標網(wǎng)絡(luò)節(jié)點j。
注意，如果用戶對該連接的服務(wù)質(zhì)量并不滿意，該用戶可以在至少3個供選方案中進行選擇。第一，該用戶可以選擇使平均比特率保持不變，但要減少流量處理的變化。第二，用戶可以選擇降低平均比特率，或者增加標稱比特率。然而，增加NBR將隨之導(dǎo)致因更高速的連接而產(chǎn)生的費用上漲。最后，該用戶可以改換網(wǎng)絡(luò)運營商。
在圖4中，以流程圖的方式圖解了一個一般方法，利用該方法，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點對從UNI接收來的含有優(yōu)先權(quán)水平信息的信元進行處理。圖5圖解了為貫徹圖4中圖解的方法而采用的一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的各種不同組成部件的一個實施方案。假定一個信元，如信元i，在UNI已被處理，且含有以上面描述的方式導(dǎo)出的優(yōu)先權(quán)水平信息。
信元i被從UNI傳往一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點并被該節(jié)點的過濾器88所接收。在步驟81，存儲管理器89對存儲器90的狀態(tài)進行檢測，以確定存儲器90的占用程度。存儲管理器89根據(jù)存儲器90的占用狀況在步驟82確定允許的優(yōu)先權(quán)水平(PLa)。通常，當存儲器89的占用水平高(即，可用存儲位置少)時，存儲管理器89建立一個高允許優(yōu)先權(quán)，這一高允許優(yōu)先權(quán)可轉(zhuǎn)換為低允許優(yōu)先權(quán)“水平”，例如PLa＝0或2。當存儲管理器89判定存儲器90有足夠的容量接收新信元時，存儲管理器89建立一個可轉(zhuǎn)換為高允許優(yōu)先權(quán)“水平”，如PLa＝6或7的低允許優(yōu)先權(quán)。業(yè)內(nèi)技術(shù)人員可以認識到，PLa的計算可以換一種方法，基于未占用的緩沖器容量而不是基于緩沖器的占用程度來進行，而不背離本發(fā)明的精神。
正如在步驟83中由存儲管理器89判斷的那樣，如果信元i的優(yōu)先權(quán)水平大于允許的優(yōu)先權(quán)水平PLa，則在步驟84中過濾器88放棄信元i。如果是另一種情況，信元i的優(yōu)先權(quán)水平小于等于允許的優(yōu)先權(quán)水平PLa，則在步驟85中過濾器88接受信元i。在步驟86存儲管理器89協(xié)調(diào)信元i至存儲器90的傳送，并對與存儲管理器89相連的一份索引表91進行修改以便容納最新接受的信元i的新索引條目。在一個實施方案中，索引表91貯存接受的信元i在存儲器90中的位置，還貯存一個指明信元i是一個實時信元還是一個非實時信元的信元類型指示器。這樣，存儲器90就可以即貯存實時信元又可以貯存非實時信元。
存儲管理器89與索引表91合作，通過給出實時信元對非實時信元的優(yōu)先程度的方式，對從存儲器90到存儲器90的輸出端的信元傳輸運行狀況進行管理。舉例來講，存儲管理器89根據(jù)對貯存在存儲器90中的rt-信元及nrt-信元的存在的判斷，在任何nrt-信元傳出之前將所有的rt-信元傳至存儲器90的輸出端口。
正如在圖6中所圖解的那樣，存儲管理器89可以判斷一個實時緩沖器(rt-緩沖器)93和一個非實時緩沖器(nrt-緩沖器)94的狀態(tài)。存儲管理器89根據(jù)rt-緩沖器93與nrt-緩沖器94的狀態(tài)，以與前述相同的方式為過濾器88確定允許的優(yōu)先權(quán)水平PLa。如果信元i的優(yōu)先權(quán)水平大于允許優(yōu)先權(quán)水平PLa，則過濾器88放棄信元i。如果是另一種情況，信元i的優(yōu)先權(quán)水平小于等于允許優(yōu)先權(quán)水平PLa，則信元i被接受。
網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可以應(yīng)用一個緩沖器過濾方案，該方案根據(jù)信元的數(shù)據(jù)包，而不是根據(jù)單個的信元，來實現(xiàn)過濾功能。舉例來講，上述的過濾過程可用于每個數(shù)據(jù)包的第一個信元。如果第一個信元被該節(jié)點放棄，則該數(shù)據(jù)包的所有信元均隨第一個信元一道也被放棄。然而，如果一個數(shù)據(jù)包的第一個信元被接收，則屬于該數(shù)據(jù)包的所有其他信元的優(yōu)先權(quán)可被提高，例如，通過將優(yōu)先權(quán)水平從PL＝5改為PL＝3的方式。即使優(yōu)先權(quán)水平只增加一檔，比如從PL＝4到PL＝3，據(jù)信就足以保證只有極少的數(shù)據(jù)包被不完全傳送。
信元類型檢測器92從過濾器88接收已接受的信元i，并判斷信元i是實時信元還是非實時信元。正如前面討論的，信元i的頭部包括一個頭部位，如CLP位，指明信元i是rt-信元還是nrt-信元。信元類型檢測器92，根據(jù)對信元i的服務(wù)級別類型的判斷，或者把信元i送往rt-緩沖器93，或者送往nrt-緩沖器94。以與前面結(jié)合圖4和圖5進行的描述近似的方式，存儲管理器89在把優(yōu)先權(quán)賦予rt-信元的情況下，協(xié)調(diào)rt-信元和nrt-信元分別從rt-緩沖器93和nrt-緩沖器94輸出。
為了增強網(wǎng)絡(luò)的擴充能力并加強對流量的控制，要求每個網(wǎng)絡(luò)用戶購置最大的NBR可以說是理想的。最大NBR值可以維持最大程度的穩(wěn)定性。另外，要求每個用戶選擇合適的瞬時NBR，即應(yīng)該是不大于所選的最大NBR的瞬時NBR，這也可以說是理想的。合適的瞬時NBR的選擇通常涉及到妥善處理服務(wù)的價格與質(zhì)量之間關(guān)系的問題。由用戶檢測的服務(wù)質(zhì)量在很大程度上取決于三個參數(shù)，即NBR，平均比特率，和流量變化量。雖然用戶可以對這些參數(shù)中的任何一項進行改變，但是在信元傳輸?shù)囊婚_始該網(wǎng)絡(luò)即應(yīng)了解的唯一信息是該連接的NBR和服務(wù)級別(實時的或非實時的)。
盡管如上所述的SIMA網(wǎng)絡(luò)有許多優(yōu)點與長處，但是，也可以期望有一個特定的優(yōu)先權(quán)水平、或者丟棄優(yōu)選被擱置不用。從一個源端向多個用戶提供一個多播傳輸就是這樣的情形之一。利用一個SIMA網(wǎng)絡(luò)的通用優(yōu)先權(quán)方案，多播傳輸?shù)拿恳粋€分支可不可以接收該多播傳輸，取決于每個特定連接的擁塞情況。然而，希望能為多播傳輸?shù)拿恳粋€接收端保證更為可比的服務(wù)質(zhì)量。在這種情況下，單個信元的接受/拒絕參數(shù)可以被忽略以提供更為均衡的服務(wù)質(zhì)量。本發(fā)明就提供了這樣的機會。
圖7是一個方塊圖，圖解了一個提供訪問節(jié)點102和核心節(jié)點104的SIMA網(wǎng)絡(luò)100。一個SIMA服務(wù)的典型實施使用兩個基本部件訪問節(jié)點(A)102和核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(C)104，它們具有根本不同的功能職責(zé)。例如，訪問節(jié)點102可以是一個用戶/網(wǎng)絡(luò)接口，執(zhí)行為每個連接測量流量，以用根據(jù)源端的瞬時實際比特率(MBR)與為該源端指定的標稱比特率(NBR)的比值來確定一個信元或數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)的任務(wù)。SIMA網(wǎng)絡(luò)的核心節(jié)點104將SIMA數(shù)據(jù)包從輸入端轉(zhuǎn)至輸出端(一個或多個)，并根據(jù)一個數(shù)據(jù)包的優(yōu)先權(quán)和該特定的核心節(jié)點104的緩沖器的占用率水平來作出關(guān)于數(shù)據(jù)包的接受與拒絕的決定。因此，該核心節(jié)點并不需要獲得有關(guān)各個連接屬性的信息?？蛻粼O(shè)備106通過SIMA網(wǎng)絡(luò)100，經(jīng)由訪問節(jié)點102與核心節(jié)點104與其他客戶設(shè)備連接。
圖8是一個方塊圖，圖解了一個SIMA網(wǎng)絡(luò)中的一個核心節(jié)點110，該網(wǎng)絡(luò)含有依據(jù)本發(fā)明的一個多播優(yōu)先權(quán)管理模塊。在圖8的例子中，多播優(yōu)先權(quán)管理模塊由SIMA多播處理器(SMH)112來表示。在并不采用多播優(yōu)先權(quán)管理的一個典型的SIMA網(wǎng)絡(luò)中，由核心節(jié)點110接收的數(shù)據(jù)包被直接送往用路由器114表示的路由模塊。在這種情況下，所有的輸入，標記為輸入-1，輸入-2，直至輸入-M，均直接與路由器114相連，以便被送往它們相對應(yīng)的調(diào)度與緩沖單元，該單元標記為SBU-1116，SBU-2118，直至SBU-N120。正如將結(jié)合圖9更詳細描述的那樣，調(diào)度與緩沖單元將根據(jù)當前在核心節(jié)點110處接受的接受優(yōu)先權(quán)水平來就是否接受或放棄一個特定的數(shù)據(jù)包問題作出決定。
為了清楚起見，下面的敘述將涉及數(shù)據(jù)包“丟棄優(yōu)選”的概念。數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)水平也以現(xiàn)行的術(shù)語“丟棄優(yōu)選”來看待，因為一個具高優(yōu)先權(quán)的數(shù)據(jù)包是不大可能被放棄，或者從傳輸流中被“丟棄(drop)”的。當用于NBR系統(tǒng)時，其中一個數(shù)據(jù)包以標稱比特率被傳速，并接收一個中級的優(yōu)先權(quán)或日丟棄優(yōu)選(例如4)，傳輸速率翻番將導(dǎo)致優(yōu)先權(quán)或日丟棄優(yōu)選以1為步長的下降(例如3)。換言之，與一個數(shù)據(jù)包有關(guān)的較低丟棄優(yōu)選表明該數(shù)據(jù)包比具有較高的丟棄優(yōu)選的數(shù)據(jù)包更有可能被從傳輸流中丟棄。數(shù)據(jù)包的丟棄優(yōu)選(DP)表示該數(shù)據(jù)包自身的相關(guān)優(yōu)先權(quán)，或曰丟棄優(yōu)選，這里，允許的丟棄優(yōu)選(DPa)是指在一個給定的信元調(diào)度與緩沖單元(SBU)的允許丟棄優(yōu)選。
本發(fā)明包括提供多播優(yōu)先權(quán)管理功能。在圖8中，SMH112在輸往核心節(jié)點110的輸入信號到達路由器114之前對其進行攔截。在數(shù)據(jù)包被發(fā)放到各個SBU之前，在SIMA核心節(jié)點中使用的SMH112作出有關(guān)多播數(shù)據(jù)包的接受或者拒絕的決定。這就能把多播傳輸相近的服務(wù)質(zhì)量提供給該多播傳輸?shù)乃薪邮斩恕?br> SMH112能夠區(qū)分多播與非多播的數(shù)據(jù)包。在該發(fā)明的一個實施方案中，數(shù)據(jù)包本身含有一個特定指示或者標志，用于指明該數(shù)據(jù)包是一個多播數(shù)據(jù)包。SMH112通過知曉其在該數(shù)據(jù)包內(nèi)的字節(jié)/位的位置來提取這一特定的標記。該特定的指示或標志表明該數(shù)據(jù)包是多播的還是非多播的數(shù)據(jù)包。在該發(fā)明的另一個實施方案中，SMH112通過識別這些數(shù)據(jù)包屬于某一個信息流的方式來區(qū)分多播與非多播數(shù)據(jù)包。例如，SMH112可以對一個IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)數(shù)據(jù)包頭部中的源IP地址或端口進行分析，并能根據(jù)數(shù)據(jù)包流的源端來判定該傳輸是不是一個多播傳輸。如果該數(shù)據(jù)包不是一個多播數(shù)據(jù)包，則簡單地繞開SMH112中的任何附加功能，將其送往路由器114。
當一個數(shù)據(jù)包被識別為一個多播傳輸數(shù)據(jù)包時，SMH112將在其輸入路由器114之前確定該數(shù)據(jù)包是否應(yīng)被接受或放棄。就接受還是放棄該數(shù)據(jù)包所作的決定是隨著SBU116，118，直至120中的一些或全部SBU之處的擁[塞狀況而變的。因此，就象從通信線路122，124直至126上能看出的那樣，SMH與這些SBU相連，以便能從每個SBU處接收允許的或已接受的丟棄優(yōu)選(DPa)的值。正如下面要更為全面描述的那樣，該功能可以基于一些或全部SBU的緩沖器占用率水平，也可以基于一些或全部SUB的允許丟棄優(yōu)選值。最好是根據(jù)盡可能多的SBU的緩沖器占用水平和/或丟棄優(yōu)選來進行計算，以便向所有的連接提供相近的服務(wù)質(zhì)量。如果該數(shù)據(jù)包要被放棄，則可以立即由SMH112來放棄，或者通知各個SBU來放棄。不管怎樣，對于SMH112來說，最有效的就是直接放棄這些數(shù)據(jù)包。
正如前面指出的那樣，信元調(diào)度與緩沖單元(SBU)根據(jù)目前在核心節(jié)點處接收到的優(yōu)先權(quán)水平就接受還是放棄一個特定數(shù)據(jù)包的問題作出決定，并且還為實時的與非實時的信元提供緩沖?，F(xiàn)在參見圖9，這里圖解的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的一個調(diào)度與緩沖單元(SBU)150的圖示。如上所述，在核心節(jié)點152處接收的每個信元均有一個與其相關(guān)的優(yōu)先權(quán)水平，該優(yōu)先權(quán)水平是此前根據(jù)在一個源端用戶/網(wǎng)絡(luò)接口如結(jié)合圖2所述的UNI24處的流量狀況而建立的。此外，每個信元有一個與其相關(guān)的服務(wù)級別指示器，用于表示該信元含實時的或非實時的有效載荷。信元調(diào)度與緩沖單元150只根據(jù)兩個外部條件每個信元的優(yōu)先權(quán)水平(即，丟棄優(yōu)選)和服務(wù)級別狀況來對實時的和非實時的信元提供有效的處理。
正如圖9中圖解的那樣，一個信元，如信元i154包括一個優(yōu)先權(quán)水平(PL)156，一個實時/非實時(rt/nrt)指示器158，和一個有效載荷160。信元i154是在信元調(diào)度與緩沖單元150處的輸入端162被接收的。信元過濾器164通過讀取該信元頭部中的優(yōu)先權(quán)水平位PL156來確定信元i154的優(yōu)先權(quán)水平。作為信元過濾過程的一個部分，根據(jù)在信元調(diào)度與緩沖單元150中提供的兩個典型的緩沖器的當前狀況，對允許優(yōu)先權(quán)水平PLa進行計算。
根據(jù)SBU150的一個實施方案，兩個緩沖器包括一個實時緩沖器166和一個非實時緩沖器168。兩個緩沖器166，168的占用水平是通過確定當前留存于實時緩沖器166中的信元數(shù)目，以符號Mrt表示，和當前留存于非實時緩沖器168中的信元數(shù)目，以符號Mnrt表示，來計算的。信元在從節(jié)點152輸出至目標終端單元169之前要予以緩沖。
注意，實時緩沖器166的陰影部分表示被占用的實時緩沖器部分170，而無陰影區(qū)域表示未被占用的實時緩沖器部分172。與此相似，非實時緩沖器168的未被占用的非實時緩沖器部分174由陰影區(qū)表示，而無影區(qū)則表示未被占用的非實時緩沖器部分176。還要注意，緩沖器166，168中的每一個均包括一個緩沖器位置數(shù)量178，而且，定義非實時緩沖器168的非實時緩沖器位置的數(shù)量一般要超過定義實時緩沖器166的緩沖器位置的數(shù)量。
為了圖解，而不局限于此，下面對緩沖器參數(shù)進行定義Mrt＝實時緩沖器166中信元的數(shù)量；Krt＝實時緩沖器166中緩沖位置的數(shù)量；Mnrt＝非實時緩沖器168中信元的數(shù)量；Knrt＝非實時緩沖器168中緩沖位置的數(shù)量；一個處理器，表示為PLa邏輯180，用于確定當前占用實時緩沖器166的信元數(shù)量(Mrt)和當前占用非實時緩沖器168的信元數(shù)量(Mnrt)。處理器180還確定定義實時緩沖器166的緩沖位置數(shù)量(Krt)和定義非實時緩沖器168的緩沖位置數(shù)量(Knrt)。下面用等式[2]和[3]分別確定實時緩沖器166的占用率水平(Xrt)和非實時緩沖器168的占用水平(Xnrt)Xrt＝Mrt/Krt
Xnrt＝Mnrt/Knrt[2/3]總的緩沖系統(tǒng)的平均占用水平(X)則用幾種方法中的一種來確定，包括，例如，使用下面的任何一個等式x＝(xrt＋xnrt) (a)x=xrt2+xnrt2---(b)----[(a)/(b)/(c)]]]>x＝max(xrt，xnrt) (c)信元i154的優(yōu)先權(quán)水平PL156(PL信元i)與使用下面的等式所產(chǎn)生的結(jié)果進行比較PL＜a-bx [5]其中，a和b是常數(shù)，而且為方便本例，假定a＝b＝9。信元i154接收還是放棄取決于使用上面的等式[5]進行比較的結(jié)果。
使用另一種替代方法來確定允許優(yōu)先權(quán)水平PLa可以說是便利的。一開始，假定實時緩沖器166的占用率水平Xrt和非實時緩沖器168的占用率水平Xrt被分成N檔，例如，其中N可以是16或12。為了圖解，下面提供的表1假定兩個緩沖器166和168的占用水平被分成N＝12檔。當一個信元抵達信元調(diào)度與緩沖單元150時，調(diào)度處理器180要確定Mrt和Mnrt的當前值。通過簡單的計算，尤其是如果Krt，Knrt，和N具有2n的型式，就可以獲得緩沖器166，168的當前占用水平的估算值。這兩個值Xrt與Xnrt，決定表1的橫行與縱行。針對信元i154剛一抵達時兩個緩沖器166，168的當前狀態(tài)，表1中每個單元的內(nèi)容表示最高的允許優(yōu)先權(quán)水平PLa。
表1
可以看出，表1給出了最高的允許優(yōu)先權(quán)水平PLa的具有使用價值的估算值，反映了實時緩沖器166和非實時緩沖器168的狀態(tài)和相對規(guī)模。表1中的數(shù)值陣列可以儲存在節(jié)點152中的非易失性存儲器中，并可以根據(jù)需要進行更新。
圖10對一個SIMA網(wǎng)絡(luò)中的另一個核心節(jié)點200的實施方案進行了圖解，該網(wǎng)絡(luò)含有根據(jù)本發(fā)明的一個多播優(yōu)先權(quán)管理功能。在圖10的例子中，多播優(yōu)先權(quán)管理功能分布于SBU202，204直至206之中。與圖8中的核心節(jié)點110相似，一個數(shù)據(jù)包由核心節(jié)點200接收。在這個實施方案中，數(shù)據(jù)包被直接送往路由模塊208，而標記為輸入-1，輸入-2，直至輸入-M的所有輸入信號均直接與路由器208相連，以便被送往它們所對應(yīng)的調(diào)度與緩沖單元202，204直至206。在這個實施方案中，調(diào)度與緩沖單元不僅作出數(shù)據(jù)包接受決定，而且還執(zhí)行一個分布式的多播優(yōu)先權(quán)管理功能。
在這個例子中，可以在一個特定SBU作出決定的過程中使用其他SBU的丟棄優(yōu)選值(DPa)。因此，多播優(yōu)先權(quán)管理功能被分布于該核心節(jié)點中的現(xiàn)存的SUB中。例如，來自SBU-1 202和SBU-2 204的允許丟棄優(yōu)選值DP1和DP2如分別在線路210和212上所示被送往SBU-n206。與此相似，來自SBU-1 202和SBU-n206的允許丟棄優(yōu)選值DP1和DPn如分別在線路214和216上所示被送往SBU-2 204。最后，來自SBU-2 204和SBU-n206的允許丟棄優(yōu)選值DP2和DPn如分別在線路218和220上所示被送往SBU-1 202。對允許丟棄優(yōu)選值的分析以與由性質(zhì)不同的SIMA多播處理器，如圖8中的SMH112提供的允許丟棄優(yōu)選分析相似的方式在每個SUB中進行。對這種允許丟棄優(yōu)選值進行的分析將結(jié)合對圖4的說明作出更詳細的描述。
圖11是實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的多播優(yōu)先權(quán)管理功能的一種方式的流程圖。一個源端傳送一個去往核心結(jié)點的信元/數(shù)據(jù)包，在步驟230輸入到該核心節(jié)點。在步驟232確定該數(shù)據(jù)包是否是一個多播數(shù)據(jù)包。如前所述，這可以通過在多播數(shù)據(jù)包中包含一個標識該數(shù)據(jù)包是一個多播數(shù)據(jù)包的指示或標志來完成。另外，這可以通過對該數(shù)據(jù)包的來源進行判斷以識別該數(shù)據(jù)包屬于某一個信息流的方式來完成。例如，該數(shù)據(jù)包的來源可以通過在一個IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)數(shù)據(jù)包頭部中的源IP地址或端口來加以識別。從前面的敘述中，本領(lǐng)域的專業(yè)人士很容易看出，可以替代地對其他多播數(shù)據(jù)包標識位進行監(jiān)視，以便確定一個數(shù)據(jù)包是否一個多播數(shù)據(jù)包。
如果在步驟232該數(shù)據(jù)包被確定不是一個多播數(shù)據(jù)包，則在步驟234SIMA多播處理器的數(shù)據(jù)包接受/拒絕功能被繞過。該非多播數(shù)據(jù)包被轉(zhuǎn)入路由模塊并直達各自的信元調(diào)度與緩沖單元以進行各個數(shù)據(jù)包接受分析。
如果在步驟232該數(shù)據(jù)包被確定是一個多播數(shù)據(jù)包，則在步驟236從該核心節(jié)點中的每個SUB收集有關(guān)允許丟棄優(yōu)選(DPa)的信息。在步驟238根據(jù)從SUB收集到的DPa值對一個多播丟棄優(yōu)選進行計算。這個標記為DPSMH的多播丟棄優(yōu)選表示在SIMA多播處理器處所接受的丟棄優(yōu)選值，它是各個SUB的接受丟棄優(yōu)選的函數(shù)。確定多播丟棄優(yōu)選的各種不同方式將結(jié)合圖14進行描述。
DPSMH確定之后，在計算出的DPSMH和輸入多播數(shù)據(jù)包的輸入DP之間進行比較，以確定該數(shù)據(jù)包的DP是否象在方塊240中見到的那樣高到足以在SMH處被接受。如果該數(shù)據(jù)的DP不等于或不大于DPSMH，則該數(shù)據(jù)包在方塊242被放棄。否則，在方塊244該數(shù)據(jù)包在SMH處被接受。
在這里，多播數(shù)據(jù)包是由SIMA多播處理器接受的，對于單個的SBU將如何處理多播數(shù)據(jù)包也有各種不同的可能。流程圖12與13圖解了兩種方式，通過這兩種方式，由SMH接受的數(shù)據(jù)包將由各個信元調(diào)度與緩沖單元來處理。
參見圖12，在方塊230數(shù)據(jù)包進入核心節(jié)點，在方塊232確定該數(shù)據(jù)包是不是一個多播數(shù)據(jù)包，如果是，在方塊236收集SBU丟棄優(yōu)選信息，在方塊238確定在SMH的多播丟棄優(yōu)選，根據(jù)它，在方塊240確定該數(shù)據(jù)包是否被接受，而在方塊244接收數(shù)據(jù)包。這與圖11圖解的實例相似，而且使用了與圖11相同的參考符號。然而，圖12的實施方案描述了一個接受多播數(shù)據(jù)包的特殊方法。當在方塊240中已確定數(shù)據(jù)包將在方塊244中被接受時，在方塊246SMH通知各個SBU SMH接受了數(shù)據(jù)包。因此，SMH顯然能夠激活所有單個SBU，以使被路由器定為目標的SBU接受該數(shù)據(jù)包。在這種情況下，如果即使有一個SBU有一個緩沖器已被填滿，SMH也不應(yīng)接受數(shù)據(jù)包。在這些情況下，被定為目標的SBU將在方塊248接受該數(shù)據(jù)包，而不管他自己的允許丟棄優(yōu)選如何。
現(xiàn)在參見圖13，該圖描述了接受多播數(shù)據(jù)包的方法的另一個實施方案。當在方塊240中已經(jīng)確定該數(shù)據(jù)包將在方塊244中被接受時，SMH在方塊250中對每個SBU的丟棄優(yōu)選進行調(diào)整以修改SBU的接受可能性。換句話說，單個的SBU可以根據(jù)該數(shù)據(jù)包是否是一個多播數(shù)據(jù)包按照不同的丟棄優(yōu)選來接受或者拒絕數(shù)據(jù)包。例如，SMH可以確定多播數(shù)據(jù)包應(yīng)予接收，并依次命令每個分立的SBU降低它們的允許丟棄優(yōu)選，以增加這些數(shù)據(jù)包被各個SBU接受的可能性。允許丟棄優(yōu)選DPa是一個數(shù)據(jù)包剛一抵達時在各個SBU進行計算的，但是修改卻要依據(jù)代表由于該數(shù)據(jù)包的多播特性而獲得的增益的一個量G來進行。這樣，該多播數(shù)據(jù)包將被一個單獨的SBU所接受，其條件是DP≥DPa-G其中，DP是該多播數(shù)據(jù)包的丟棄優(yōu)選，DPa是SBU的允許丟棄優(yōu)選，而G則是SMH修改SBU的接受可能性所需要的調(diào)整量。通常，多播數(shù)據(jù)包被SBU接受的可能性將會增加，因為如在方塊252中所示的那樣，SBU將根據(jù)經(jīng)過調(diào)整的丟棄優(yōu)選來接受或放棄數(shù)據(jù)包。例如，如果SMH判定SBU的接受可能性應(yīng)該增加2(即G＝2)，而一個給定的SBU的允許丟棄優(yōu)選是4(即DPa＝4)，則丟棄優(yōu)選為2(即DP＝2)的多播數(shù)據(jù)包將被SBU接受(即2≥4-2)。
圖14是對該發(fā)明的不同實施方案進行圖解的一張流程圖，其中，多播丟棄優(yōu)選是用收集到的SBU允許丟棄優(yōu)選信息來確定的。在方塊230數(shù)據(jù)包進入核心節(jié)點，在方塊232確定其是否為多播數(shù)據(jù)包，如果是，在方塊236收集SBU丟棄優(yōu)選值信息，在方塊238確定在SMH的多播丟棄優(yōu)選，并由此可在方塊240確定該數(shù)據(jù)包是否在方塊242被放棄，或在方塊244被接收。圖14對各種實施方案進行了圖解，其中，在方塊238SMH確定多播丟棄優(yōu)選。
把在SIMA多播處理器中將要予以確定的接受丟棄優(yōu)選指定為DPSMH。令第j個SBU的非實時緩沖器的占用水平為Mjnrt，而使第j個SBU的實時緩沖器的占用水平為Mjrt。則可得到DPSMH＝f(M1nrt，M1nrt，M2nrt，M2rt，…，MNnrt，MNrt)[7]其中，N是多播數(shù)據(jù)包的數(shù)量(N大于等于2)，而f表示這些變量的函數(shù)。
從等式[7]可以看出，首先計算常規(guī)的DPia的值是沒有必要的。然而，在許多情況下，更方便的是首先計算SBU中的正常的、獨立的DPa的值，并在等式[7]中使用這個信息。在這種情況下，等式[7]可寫為DPSMH=f(DPa1(Mnrt1,Mrt1),DPa2(Mnrt2,Mrt2),...,DPaN(MnrtN,MrtN))---[8]]]>或者另一種形式DPSMH=f(DPa1,DPa2,...,DPaN)---[9]]]>其中，Dpia為在第i個SBU中計算的獨立的DPa。
SMH計算完DPSMH之后，如果多播數(shù)據(jù)包的丟棄優(yōu)選DP大于等于DPSMH，則該多播數(shù)據(jù)包在SMH處被接受。
再次參照圖14，該圖使用了前面敘述過的記號，對各種實施方案進行圖解，在這些實施方案中，SMH在方塊238中對多播丟棄優(yōu)選進行確定?？梢岳斫猓谠擃I(lǐng)域的專業(yè)人員很容易從所提供的敘述中得出其他的實施方案，而不背離本發(fā)明的范圍和精神，下面的例子實際上是描述性的，本發(fā)明不應(yīng)該受其限制。
在第一實施方案中，最大SBU允許丟棄優(yōu)選在方塊260中被確定。在這個例子中，當且僅當多播數(shù)據(jù)包被所有的SBU分別接受后，它才被SMH接受。這種“要么全部否則為零(all or nothing)”的處理方法要求該多播數(shù)據(jù)包的丟棄優(yōu)選大于等于所有的SBU的單獨DPa值。因此，在SMH處被接受的丟棄優(yōu)選是DPSMH＝MAX(DPia) [10]其中，指數(shù)i表示正在轉(zhuǎn)發(fā)多播數(shù)據(jù)包的每個SBU，而MAX是用于選擇最大DPia值的函數(shù)。
在另一個實施方案中，在方塊262中確定是否有預(yù)定數(shù)量的SBU目前擁有一個特定的允許丟棄優(yōu)選。在這一情況下，每一個SBU都要計算它的獨立的DPa值，而且如果多于預(yù)定數(shù)目的SBU會接受多播數(shù)據(jù)包，那么SMH就會接受這個數(shù)據(jù)包。如果SMH以這種方式接受多播數(shù)據(jù)包，那么，所有的SBU都會受命接受該多播數(shù)據(jù)包，包括那些在單獨的條件下不會接受該數(shù)據(jù)包的SBU。例如，對10個作為多播傳輸?shù)哪繕说腟BU進行分析，而且需要至少有7個SBU單獨的DPa值為4，那么，如果至少有7個SBU單獨的DPa的值為4的話，則全部10個SBU都將受命去接受該多播數(shù)據(jù)包。
在另一個實施方案中，在方塊264中確定平均的SBU丟棄優(yōu)選。在這個例子中，如果SMH判定各個SBU的平均丟棄優(yōu)選大于等于一個預(yù)定的平均值時，則SMH接受該多播數(shù)據(jù)包。因此，如果該多播數(shù)據(jù)包的DP大于等于(四舍五入，截尾小位，或干脆用整數(shù))這個平均值，則該多播數(shù)據(jù)包被SMH接受，否則被放棄。這可以從下面的等式[11]看出DPSMH=Σj=1N1NDPaj---[11]]]>其中的求和指數(shù)j包括該多播中涉及到的所有的SBU。
在接下來的另一個實施方案中，在方塊266中確定加權(quán)平均的SBU丟棄優(yōu)選。在這個例子中，如果SMH判定各個SBU的加權(quán)平均丟棄優(yōu)選大于等于一個預(yù)定的值，則該多播數(shù)據(jù)包被SMH接受。在這種情況下，DPSMH通過計算不同的SBU的DPa值的加權(quán)平均值來獲得，如在下面的等式[12]中所示的那樣DPSMH=Σj=1N1wjDPaj---[12]]]>其中Wj是為SBU的數(shù)量j指定的加權(quán)值。例如，輸出環(huán)節(jié)的容量會對指定的加權(quán)值產(chǎn)生影響。注意，對于任何j而言，當Wj＝N時，等式[12]等同于等式[11]中所示的平均DPa值的算法。
SMH實施各種不同的算術(shù)功能以確定多播丟棄優(yōu)選。例如，在本發(fā)明的一個實施方案中，SMH包括一個能夠執(zhí)行算術(shù)功能如加、減和比較的處理單元。正如業(yè)內(nèi)人士所知，這樣的處理單元能夠計算給定的多個數(shù)值的最大值，以及平均值和加權(quán)平均值。該處理單元還能對一定量的常數(shù)(instance)進行計數(shù)，其中一個常數(shù)的值大于等于一個預(yù)定的值。此外，還可以使用分立器件，如比較器，加法器，或者算術(shù)邏輯單元(ALLs)。
現(xiàn)在參見圖15，這是一個流程圖，提供了本發(fā)明的一個實施方案。在這個例子中，假定多播數(shù)據(jù)包是根據(jù)源端的IP地址進行檢測的。還假定作出決定的SMH的函數(shù)是DPSMH＝MAX(DPia)，如上面的等式[10]中所示，所以僅當數(shù)據(jù)包被所有的SBU分別接受的時候，該數(shù)據(jù)包才會被接受。
在方塊280，一個數(shù)據(jù)包被接收，在方塊282通過分析源端地址的方式判斷該數(shù)據(jù)包是否是一個多播數(shù)據(jù)包。如果不是多播數(shù)據(jù)包，在方塊284將其簡單地轉(zhuǎn)交路由單元，并最終從適當?shù)腟BU輸出。如果該數(shù)據(jù)包是一個多播數(shù)據(jù)包，在方塊286中SMH提取該數(shù)據(jù)包的丟棄優(yōu)選DP。在方塊288中，SMH從所有的SBU中獲取DPa值，并且在方塊290中，挑選DPa的最大值作為DPSMH。在方塊292將DPSMH與該多播數(shù)據(jù)包的丟棄優(yōu)選DP進行比較。如果DP≥DPSMH，該數(shù)據(jù)包被接受，并在方塊284被轉(zhuǎn)交給路由單元。反之，該多播數(shù)據(jù)包在方塊294中被放棄。在這個特定的例子中，一個被接收的數(shù)據(jù)包可以簡單地轉(zhuǎn)送給路由單元并最終送達適當?shù)腟BU，沒有必要直接將信息從SMH傳輸至SBU，因為SMH會或者親自放棄該數(shù)據(jù)包，或者轉(zhuǎn)送該數(shù)據(jù)包。在后一種情況，每個SBU將接收該數(shù)據(jù)包并將其置入它的緩沖器中。或者，可以從SMH向SBU發(fā)送通知信息，命令一個或多個SBU放棄該數(shù)據(jù)包。
當然，可以理解，對于上面討論的各種實施方案可以進行各種修改與補充，而不背離本發(fā)明的范圍與精神。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)受到上面討論的特定實施方案的限制，而只能由下面陳述的權(quán)利要求及其等價對應(yīng)詞語來定義。
權(quán)利要求
1.一個方法，用于忽略在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的每個獨立的連接上建立的數(shù)據(jù)包接受準則，以便為一個以各個獨立連接為目標的多播傳輸?shù)拿總€數(shù)據(jù)包提供一個共同的數(shù)據(jù)包接受準則，包括從該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的每個獨立的連接收集數(shù)據(jù)包接受準則，而這些獨立的連接是多播傳輸?shù)哪繕?；根?jù)對每個獨立的連接的數(shù)據(jù)包接收準則所進行的總體分析，為與多播傳輸相關(guān)的每個數(shù)據(jù)包計算出一個多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)；以及根據(jù)計算出的多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，集體接受或放棄與該多播傳輸相關(guān)的每個數(shù)據(jù)包。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括確定該數(shù)據(jù)包是否是與一個多播傳輸相關(guān)的一個數(shù)據(jù)包。
3.如同權(quán)利要求2中的方法，其中確定該數(shù)據(jù)包是否是一個多輸傳輸數(shù)據(jù)包這一步驟包括對該數(shù)據(jù)包頭部中的一個多播指示器進行監(jiān)視。
4.如同權(quán)利要求2中的方法，其中確定該數(shù)據(jù)包是否是一個多播傳輸數(shù)據(jù)包這一步驟包括對該數(shù)據(jù)包的源端進行調(diào)查，以確定該源端是否是一個多播傳輸源。
5.如同權(quán)利要求4中的方法，其中調(diào)查數(shù)據(jù)包源端這一步驟包括將來自該數(shù)據(jù)包頭部中的源地址與多播數(shù)據(jù)包源端的預(yù)定地址進行比較。
6.如同權(quán)利要求2中的方法，還包括當該數(shù)據(jù)包與多播傳輸無關(guān)時，避開數(shù)據(jù)包接受準則的收集，避開多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)的計算，以及避開每個數(shù)據(jù)包的接受與放棄。
7.如同權(quán)利要求6中的方法，其中避開這一步驟還包括使用在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的每個獨立的連接上建立的數(shù)據(jù)包接受準則用作時基礎(chǔ)來各自獨立地接受或拒絕與多播傳輸無關(guān)的數(shù)據(jù)包。
8.如同權(quán)利要求1中的方法，其中從每個獨立的連接收集數(shù)據(jù)包接收準則則包括接收與每個獨立的連接相對應(yīng)的一個允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，其中允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)表示為了接受所必需的最小的數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)。
9.如同權(quán)利要求8中的方法，其中計算一個多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)包括選擇一個最大的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)來作為多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)。
10.如同權(quán)利要求8中的方法，其中計算一個多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)包括判斷是否有預(yù)定數(shù)量的獨立連接具有一個預(yù)定的最小允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)。
11.如同權(quán)利要求8中的方法，其中計算一個多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)包括從獨立的連接計算出一個平均允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)。
12.如同權(quán)利要求8中的方法，其中計算一個多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)包括從獨立的連接計算出一個加權(quán)平均的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)。
13.如同權(quán)利要求1中的方法，其中計算一個多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)包括計算出一個復(fù)合的允許節(jié)點優(yōu)先權(quán)作為每個獨立連接的數(shù)據(jù)包接受準則的一個函數(shù)。
14.如同權(quán)利要求1中的方法，其中根據(jù)計算出的多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)集體接受或放棄每個數(shù)據(jù)包這一步驟包括當計算出的多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)大于等于一個預(yù)定的允許多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)時，接受在所有獨立連接的每一個數(shù)據(jù)包。
15.如同權(quán)利要求14中的方法，其中在所有的獨立的連接接受每一個數(shù)據(jù)包包括使每一個連接去接受多播數(shù)據(jù)包，而不管他們獨立的數(shù)據(jù)包接受準則如何。
16.如同權(quán)利要求1中的方法，其中根據(jù)計算出的多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)集體接受或放棄每個數(shù)據(jù)包這一步驟還包括當計算出的多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)小于一個預(yù)定的允許多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)時在所有的獨立連接放棄每一個數(shù)據(jù)包。
17.一個方法，用于忽略在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的每個獨立的連接上建立的數(shù)據(jù)包接受準則，以便為一個以各個連接為目標的多播傳輸?shù)拿總€數(shù)據(jù)包提供一個共同的數(shù)據(jù)包接收準則，包括從該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的每個獨立的連接收集該數(shù)據(jù)包接收準則，而這些獨立的連接是該多播傳輸?shù)哪繕?；根?jù)對每個獨立連接的數(shù)據(jù)包接收準則所進行的總體分析，為與該多播傳輸相關(guān)的每個數(shù)據(jù)包計算出一個多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)；根據(jù)計算出的多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，在該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的每一個獨立連接對數(shù)據(jù)包接受準則進行修改；根據(jù)修改后的數(shù)據(jù)包接受準則，分別接受或放棄與該多播傳輸有關(guān)的每個數(shù)據(jù)包。
18.如同權(quán)利要求17中的方法，其中從每個獨立的連接收集數(shù)據(jù)包接收準則包括接收與每個獨立的連接相對應(yīng)的一個允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，其中允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)表示為接收所需要的最小的數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)。
19.如同權(quán)利要求18中的方法，其中修改數(shù)據(jù)包接受準則這一步驟包括增加每個獨立連接的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，以便增加在每個獨立連接的數(shù)據(jù)包接受可能性。
20.如同權(quán)利要求18中的方法，其中修改數(shù)據(jù)包接受準則這一步驟包括減少每個獨立連接的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，以便減少在每個獨立連接的數(shù)據(jù)包接受可能性。
21.一個系統(tǒng)，用于在源端和多個目的終端之間至少有一個節(jié)點的一個網(wǎng)絡(luò)中向多個目的終端分發(fā)多播數(shù)據(jù)包，其中連接建立在源端和多個目的終端中的每一個目的終端之間，以便提供多播數(shù)據(jù)包的一個多播傳輸，該系統(tǒng)包括多個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊，節(jié)點的每個連接對應(yīng)一個，其中每個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊根據(jù)它對應(yīng)的連接的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)接受或放棄數(shù)據(jù)包；一個多播優(yōu)先權(quán)管理模塊與多個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊的每一個都相連以接收相應(yīng)的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，并根據(jù)從每個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)導(dǎo)出的總體節(jié)點優(yōu)先權(quán)共同接受和放棄以多個目的終端為目標的多播數(shù)據(jù)包。
22.如同權(quán)利要求21中的系統(tǒng)，其中多播優(yōu)先權(quán)管理模塊包括一個處理器，該處理器的配置與組構(gòu)使其能夠根據(jù)允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)的最大值來計算總體節(jié)點優(yōu)先權(quán)。
23.如同權(quán)利要求21中的系統(tǒng)，其中多播優(yōu)先權(quán)管理模塊包括一個處理器，該處理器的配置與組構(gòu)使其能夠根據(jù)是否有預(yù)定數(shù)量的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)大于等于一個最小的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)來計算總體節(jié)點優(yōu)先權(quán)。
24.如同權(quán)利要求21中的系統(tǒng)，其中多播優(yōu)先權(quán)管理模塊包括一個處理器，其配置與組構(gòu)使之能夠根據(jù)允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)的平均值為計算總體節(jié)點優(yōu)先權(quán)。
25.如同權(quán)利要求21中的系統(tǒng)，其中多播優(yōu)先權(quán)管理模塊包括一個處理器，其配置與組構(gòu)使之能夠根據(jù)允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)的加權(quán)平均值來計算總體節(jié)點優(yōu)先權(quán)。
26.如同權(quán)利要求21中的系統(tǒng)，其中的多播優(yōu)先權(quán)管理模塊包括一個處理器，其配置與組構(gòu)使之能夠判斷接收到的數(shù)據(jù)包是否與多播傳輸有關(guān)。
27.如同權(quán)利要求21中的系統(tǒng)，其中多播優(yōu)先權(quán)管理模塊分布于多個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊的每一個模塊中。
28.如同權(quán)利要求21中的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊中的每個模塊均至少包括一個緩沖器，用來以先進先出的方式對接收到的數(shù)據(jù)包進行緩沖。
29.如同權(quán)利要求28中的系統(tǒng)，其中多播優(yōu)先權(quán)管理模塊根據(jù)至少一個緩沖器的占用水平來共同接受與放棄去往多個目的終端的多播數(shù)據(jù)包。
30.一個系統(tǒng)，用于均衡在一個基于優(yōu)先權(quán)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)級別中所提供的服務(wù)質(zhì)量，該系統(tǒng)包括一個多播傳輸源端；多個多播數(shù)據(jù)包接收端；至少一個節(jié)點，依次與多播傳輸源端和多個多播數(shù)據(jù)包接收端相連，其中的至少一個節(jié)點包括一個路由器用于通過多播傳輸源端與多個多播數(shù)據(jù)包接收端之間的多個連接將多播數(shù)據(jù)包送往它們對應(yīng)的多播數(shù)據(jù)包接收端；多個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊，節(jié)點的每個連接對應(yīng)一個，其中每個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊根據(jù)其對應(yīng)的連接的一個允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)接受和放棄數(shù)據(jù)包；以及一個多播優(yōu)先權(quán)管理模塊，與多個數(shù)據(jù)包調(diào)度模塊中的每一個相連，以接收相應(yīng)的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)，并根據(jù)從每個數(shù)據(jù)調(diào)度模塊的允許數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)導(dǎo)出的一個總體節(jié)點優(yōu)先權(quán)來集體接受和放棄去往多個多播數(shù)據(jù)包接收端的多播數(shù)據(jù)包。
全文摘要
提供一個系統(tǒng)與方法,用于使在含有基于優(yōu)先權(quán)服務(wù)質(zhì)量的一個多播傳輸?shù)拿恳粋€接收端都能達到不相上下的服務(wù)質(zhì)量。在一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的每個獨立的連接上建立的數(shù)據(jù)包接受準則被忽略,以為一個多播傳輸?shù)拿總€數(shù)據(jù)包提供一個集體的數(shù)據(jù)包接受準則,而這些分立的連接是該多播傳輸?shù)哪繕恕Ｔ摂?shù)據(jù)包接收準則是從網(wǎng)絡(luò)中作為該多播傳輸?shù)哪繕说拿總€獨立連接中推斷出來的。根據(jù)對每個獨立的連接的數(shù)據(jù)包接收準則所作的總體分析,為與該多播傳輸有關(guān)的每個數(shù)據(jù)包計算出一個多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán)。根據(jù)計算出的多播數(shù)據(jù)包優(yōu)先權(quán),與該多播傳輸相關(guān)的每個數(shù)據(jù)包被集體接受或放棄。
文檔編號H04L12/56GK1335038SQ99814328
公開日2002年2月6日 申請日期1999年12月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月10日
發(fā)明者馬蒂·K·凱基, 朱塞·P·O·魯圖 申請人:諾基亞網(wǎng)絡(luò)有限公司