專利名稱：以可變時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)的面向數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的過程和控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基于優(yōu)先申請DE 101 57 101.1，該申請?jiān)谶@里加以引用。
本發(fā)明涉及在一端的面向數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的控制器和另一端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的用戶的終端之間以可變的時(shí)隙進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的過程。應(yīng)終端的請求并根據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中可用的傳輸容量，將用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)隙分配給終端。
本發(fā)明還涉及用于在一端的控制器和另一端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的用戶的終端之間以可變的時(shí)隙進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的面向數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的控制器?？刂破靼ㄓ糜诮邮蘸吞幚斫K端發(fā)出的時(shí)隙請求的裝置，以及用于在接收到終端發(fā)出的請求之后分配時(shí)隙的裝置。用于分配時(shí)隙的裝置根據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中可用的傳輸容量來分配時(shí)隙。
最后，本發(fā)明還涉及一個(gè)計(jì)算機(jī)程序，該程序可以在計(jì)算設(shè)備上執(zhí)行，特別是在用于以可變的時(shí)隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿嫦驍?shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的控制器的微處理器上執(zhí)行。
需要通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的終端向數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的控制器發(fā)送需要一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙的請求。視時(shí)隙的可用性情況或視數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的容量占用率的情況，控制器向終端分配請求的時(shí)隙數(shù)或分配的時(shí)隙數(shù)比請求的時(shí)隙數(shù)少。在容量占用率很高的情況下，甚至可能會出現(xiàn)以下情況控制器無法滿足終端提出的請求，拒絕其請求并不給它分配任何時(shí)隙。被拒絕的終端請求存儲在控制器的隊(duì)列中(例如，在先進(jìn)先出(FIFO)內(nèi)存中)并在稍后數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)容量占用率較低時(shí)進(jìn)行處理，此時(shí)向終端分配已經(jīng)請求的但還沒有分配的時(shí)隙。發(fā)出請求的終端和請求了時(shí)隙的數(shù)據(jù)流以及請求的時(shí)隙的數(shù)量都必須存儲在隊(duì)列中。此外，對應(yīng)的時(shí)間戳也必須分配給每一個(gè)請求。存儲隊(duì)列中的被拒絕的請求可能非常消耗內(nèi)存。如果隊(duì)列已滿，那么新請求將會丟失。
因此，從現(xiàn)有技術(shù)已知有一種做法，為了分配時(shí)隙，在新的數(shù)據(jù)傳輸開始時(shí)，考慮數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的總體容量占用率和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上可用的帶寬。一旦向終端分配一定數(shù)量的時(shí)隙用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之后，用戶可以在這些時(shí)隙內(nèi)傳輸其數(shù)據(jù)，即使此數(shù)據(jù)傳輸占用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的全部傳輸容量或此容量的大部分。在此時(shí)間內(nèi)，其他終端發(fā)出的需要時(shí)隙的請求可能不會得到完全的滿足，或者一點(diǎn)也得不到滿足。在為其他終端提供服務(wù)之前，可能需要等待。如此，對于其他終端的數(shù)據(jù)傳輸，不可能保證在最短的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)向終端分配請求的時(shí)隙數(shù)，或者最小時(shí)隙數(shù)。這可能對于必須確保最短響應(yīng)時(shí)間和最低數(shù)據(jù)傳輸速率的應(yīng)用帶來嚴(yán)重問題。這樣的應(yīng)用也是被稱為QoS(服務(wù)質(zhì)量)應(yīng)用。QoS應(yīng)用的例子有VoIP(Internet協(xié)議上的語音)應(yīng)用。
在所謂的傳輸控制協(xié)議(TCP)/IP應(yīng)用的情況下，數(shù)據(jù)傳輸以相對較低的數(shù)據(jù)速率開始。在數(shù)據(jù)傳輸期間，將監(jiān)視數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，如果質(zhì)量達(dá)到可預(yù)定義最低質(zhì)量要求，將連續(xù)地提高數(shù)據(jù)傳輸速率，直到不再滿足最低要求。然后再將數(shù)據(jù)傳輸速率降低到相對較低的起始值，然后再慢慢地增大。如此，如果TCP/IP數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量允許，這樣的數(shù)據(jù)傳輸可能占用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中可用帶寬的大部分帶寬。此外，TCP/IP數(shù)據(jù)傳輸可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)容量占用率顯著波動。對于QoS應(yīng)用來說，這可能是主要的干擾因素。
根據(jù)本發(fā)明的過程適用于在終端和控制器之間必須協(xié)商用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)隙數(shù)的所有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以設(shè)計(jì)為有線電視網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)可預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)傳輸視頻和音頻數(shù)據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)使根據(jù)最初敘述的類型的過程的數(shù)據(jù)傳輸成為可能。這樣的標(biāo)準(zhǔn)的具體例子是DVB(數(shù)字視頻廣播)，該標(biāo)準(zhǔn)主要在歐洲使用，或者DOCSIS(通過電纜傳輸?shù)臄?shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范)，該標(biāo)準(zhǔn)主要在美國使用。DVB使用固定的時(shí)間模式，例如，三毫秒，每個(gè)時(shí)間模式傳輸9、18或36個(gè)時(shí)隙。在DVB中，指定了ISO/OSI層模型的兩個(gè)最低層，即，物理層和媒體訪問控制(MAC)層，或鏈路層。
近年來，越來越多的家庭都不再通過電視天線或衛(wèi)星接收電視信號，而通過有線電視網(wǎng)絡(luò)。在這種情況下，電視發(fā)射機(jī)通過電視廣播頻帶中的一些信道并通過所謂的組合器(組合器本質(zhì)上包括一個(gè)頻率復(fù)用器)并通過有線電視網(wǎng)絡(luò)，將視頻和音頻信號傳輸?shù)礁鱾€(gè)家庭中的電視機(jī)。為了使有線電視網(wǎng)絡(luò)還可以用于QoS應(yīng)用，還將提供交換設(shè)備(所謂的路由器)，該設(shè)備連接到因特網(wǎng)。此外，路由器還通過一種雙向連接線路，連接到網(wǎng)絡(luò)的控制器，并連接到一個(gè)所謂的交互式網(wǎng)絡(luò)適配器(INA)，該網(wǎng)絡(luò)適配器又同樣通過一種雙向連接線路來連接到組合器。路由器和INA可以合并在一個(gè)設(shè)備中。用于家庭中的QoS應(yīng)用的終端通過所謂的機(jī)頂盒或所謂的電纜調(diào)制解調(diào)器連接到有線電視網(wǎng)絡(luò)。如此，組合器既可向家庭傳輸電視發(fā)射機(jī)的視頻和音頻信號，又可傳輸來自因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)，然后它們被分配到適當(dāng)?shù)慕K端。例如，視頻和音頻信號被轉(zhuǎn)發(fā)到電視機(jī)，因特網(wǎng)數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)到計(jì)算機(jī)。對于VoIP應(yīng)用，計(jì)算機(jī)裝有適當(dāng)?shù)母郊幽K，該模塊允許進(jìn)行語音的輸出和輸入。
還有作為有線電視網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)準(zhǔn)提供的上游信道，它們使終端與INA進(jìn)行所謂的上游連接成為可能。但是，與下游信道相比，上游信道的帶寬較小。但是，對于某些數(shù)據(jù)應(yīng)用，還需要通過上游信道傳輸大量的數(shù)據(jù)。此外，通過上游信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸還必須保證一定的傳輸質(zhì)量(例如，對于QoS應(yīng)用)。數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量包括，具體來說，可預(yù)定義的最低傳輸速率、有限的延遲時(shí)間(即，在時(shí)隙內(nèi)傳輸?shù)膯蝹€(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間)，以及有限的抖動(即，單個(gè)的傳輸數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間的變化)。
為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，本發(fā)明建議，從最初敘述的類型的過程出發(fā)，分別監(jiān)視數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的每一數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸速率，根據(jù)監(jiān)視到的數(shù)據(jù)流的傳輸速率和對數(shù)據(jù)流實(shí)施的規(guī)定，為其中一個(gè)數(shù)據(jù)流向終端分配更多時(shí)隙。
因此，根據(jù)本發(fā)明，建議根據(jù)監(jiān)視到的特定數(shù)據(jù)流的傳輸速率，為此數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)傳輸向終端分配更多時(shí)隙。根據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的總體容量占用率進(jìn)行的時(shí)隙分配，從現(xiàn)有技術(shù)已知，可以重疊在這種類型的分配上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)特別在于，監(jiān)視每一單個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸速率，而不是針對整個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)視。只有通過這種方法才有可能分別為每一個(gè)數(shù)據(jù)流分配時(shí)隙，以便可以考慮到關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的單個(gè)規(guī)定，并分別為每一個(gè)數(shù)據(jù)流保證這些規(guī)定得到實(shí)施。規(guī)定包括，最低和/或最高數(shù)據(jù)傳輸速率。決定這些規(guī)定的因素有進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用的類型，或在數(shù)據(jù)傳輸之前在提供商和用戶之間達(dá)成的協(xié)議。通過本發(fā)明，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(例如，根據(jù)TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)，這種網(wǎng)絡(luò)迄今只用于在因特網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸)也可以用于在QoS應(yīng)用的范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，例如，用于VoIP應(yīng)用。本發(fā)明適用于任何物理數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，例如，適用于有線電視網(wǎng)絡(luò)。
對于通過網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的所有數(shù)據(jù)傳輸，不需要最低的數(shù)據(jù)傳輸速率。還有所謂的最佳努力應(yīng)用(例如，根據(jù)TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸)，在這種應(yīng)用中，數(shù)據(jù)傳輸對時(shí)間的要求不是十分嚴(yán)格，可以在網(wǎng)絡(luò)有空閑傳輸容量時(shí)進(jìn)行傳輸。根據(jù)本發(fā)明，如果必須為在QoS應(yīng)用范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸請求和分配時(shí)隙，最佳努力應(yīng)用的數(shù)據(jù)速率會降低。如此，如果需要為QoS應(yīng)用分配時(shí)隙，為最佳努力應(yīng)用分配的時(shí)隙數(shù)將會降低。通過這種方法，有關(guān)QoS應(yīng)用的規(guī)定，特別是保證的傳輸質(zhì)量，始終可以得到滿足，不管數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)總體的容量占用率如何。如此，不僅根據(jù)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率，而且還根據(jù)其他應(yīng)用(例如QoS應(yīng)用)的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率為最佳努力應(yīng)用的數(shù)據(jù)流分配時(shí)隙。在為數(shù)據(jù)傳輸分配現(xiàn)有時(shí)隙時(shí)，通過將QoS應(yīng)用優(yōu)先于最佳努力應(yīng)用，還可以阻止數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的過載。
最后，本發(fā)明還可以對通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流的帶寬進(jìn)行安全和可靠的監(jiān)視。這對于根據(jù)數(shù)據(jù)速率對數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的使用進(jìn)行記帳和根據(jù)規(guī)定確定數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的傳輸容量的等級特別有用。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選情況下根據(jù)其傳輸容量以這樣的方式確定其等級，QoS應(yīng)用可以始終以保證的數(shù)據(jù)速率運(yùn)行，而最佳努力應(yīng)用可以同時(shí)以最低的數(shù)據(jù)速率運(yùn)行。
根據(jù)本發(fā)明，一方面，對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畹偷臄?shù)據(jù)速率可以得到保證，前提是數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的總體容量占用率允許。同時(shí)，可以為數(shù)據(jù)傳輸預(yù)定義最大數(shù)據(jù)速率，該速率顯然高于最低數(shù)據(jù)速率。最大數(shù)據(jù)速率越低，可以連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的終端或用戶就越多，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬可以更有效地分配到大多數(shù)用戶。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，建議作為數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸速率的一種度量，監(jiān)視每一個(gè)數(shù)據(jù)流的動態(tài)等待時(shí)間(該時(shí)間是當(dāng)前時(shí)間和為數(shù)據(jù)傳輸分配時(shí)隙時(shí)之間的時(shí)間間隔)，并根據(jù)監(jiān)視到的數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間為其中一個(gè)數(shù)據(jù)流向終端分配更多時(shí)隙。等待時(shí)間是分配時(shí)隙時(shí)的時(shí)間和當(dāng)前時(shí)間之間的差。通常，時(shí)隙將首先分配給等待時(shí)間最短的那些數(shù)據(jù)流。
數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸速率可以通過等待時(shí)間來影響；等待時(shí)間越長，數(shù)據(jù)速率就越低。等待時(shí)間如此允許降低相應(yīng)的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)速率，甚至在極端情況下降低到零。等待時(shí)間可用于對數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)有效控制和協(xié)調(diào)，因?yàn)榭梢愿鶕?jù)等待時(shí)間進(jìn)行時(shí)隙的預(yù)期分配?？刂坪蛥f(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟僮靼ㄋ^的調(diào)節(jié)(即，為了實(shí)現(xiàn)需要的數(shù)據(jù)速率，向單個(gè)數(shù)據(jù)流分配有限的時(shí)隙數(shù))和所謂的整形(即，為最佳地利用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中可用的帶寬而分配時(shí)隙)。
等待時(shí)間還可以分成不同的類別(所謂的策略級別)。然后可以根據(jù)數(shù)據(jù)流的當(dāng)前策略級別分配時(shí)隙。如果在增大了等待時(shí)間增量之后，數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間超過當(dāng)前的策略級別的上期限，則為該數(shù)據(jù)流分配下一個(gè)較低的策略級別。如果隨著時(shí)間的推移等待時(shí)間變小，則也可以跳到下一個(gè)較高的策略級別。一次跳躍多個(gè)策略級別也是可以的。策略級別的引入大大地簡化了單個(gè)數(shù)據(jù)流的處理。時(shí)隙的分配從最高等級的策略級別(等待時(shí)間最短)開始(例如)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，建議，在為數(shù)據(jù)流分配時(shí)隙之后，數(shù)據(jù)流的動態(tài)等待時(shí)間增大一個(gè)等待時(shí)間增量。隨著時(shí)間的推移，等待時(shí)間變短，直到最后它低于可預(yù)定義的值，向?qū)?yīng)的數(shù)據(jù)流分配請求的時(shí)隙或請求的一部分時(shí)隙。如此，可以為每一個(gè)數(shù)據(jù)流預(yù)定義和確保最大的數(shù)據(jù)速率，以使數(shù)據(jù)流不占用太多的帶寬，從而避免損害其他數(shù)據(jù)流，特別是QoS應(yīng)用的數(shù)據(jù)流，即避免造成保證的規(guī)定得不到滿足的情況。
通過規(guī)定最大數(shù)據(jù)速率，所謂的DOS(拒絕服務(wù))攻擊，變得更加難以實(shí)施。DOS攻擊在現(xiàn)有技術(shù)的情況下激活，例如，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的終端請求太多的時(shí)隙用于數(shù)據(jù)傳輸，導(dǎo)致實(shí)際需要數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬。然后，就沒有更多的傳輸容量可用于進(jìn)行其他的數(shù)據(jù)傳輸。在采用本發(fā)明的情況下，為每個(gè)數(shù)據(jù)流分配的時(shí)隙數(shù)通過可預(yù)定義的最大數(shù)據(jù)速率進(jìn)行限制。占用整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的全部帶寬以及一個(gè)應(yīng)用阻塞數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的后果因此就不可能發(fā)生。
優(yōu)選情況下，等待時(shí)間增量根據(jù)分配的時(shí)隙數(shù)而增大。分配給數(shù)據(jù)流的時(shí)隙數(shù)越多，為此數(shù)據(jù)流選定的等待時(shí)間增量越大，該數(shù)據(jù)流在下一次分配之前的等待時(shí)間就越長。
優(yōu)選情況下，數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸速率(可以為數(shù)據(jù)流預(yù)定義該速率)來決定?？深A(yù)定義的數(shù)據(jù)傳輸速率可以是最低的或標(biāo)稱數(shù)據(jù)傳輸速率，甚至可以允許過載。如此，雖然有了可以防止數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)過載的等待時(shí)間，但是單個(gè)數(shù)據(jù)流的預(yù)定義數(shù)據(jù)傳輸速率在任何情況下都可以得到滿足。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，建議，為終端的每一個(gè)數(shù)據(jù)流存儲對時(shí)隙的所有請求的總數(shù)，在請求時(shí)隙時(shí)，總數(shù)增大請求的時(shí)隙數(shù)，在分配時(shí)隙時(shí)減少分配的時(shí)隙數(shù)。總數(shù)取代了從現(xiàn)有技術(shù)已知的隊(duì)列。對于每一個(gè)數(shù)據(jù)流，總數(shù)只包括在那時(shí)請求的時(shí)隙數(shù)。不需要存儲附加的信息，如發(fā)出請求的終端，請求時(shí)隙的時(shí)間戳或數(shù)據(jù)流?？倲?shù)的引入使更快速的處理成為可能。還避免了隊(duì)列溢出和超出隊(duì)列容量的請求的丟失。最后，總數(shù)沒有隊(duì)列那么高的內(nèi)存空間要求。
作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)的另一種方式，建議，從最初敘述的類型的控制器出發(fā)，控制器有用于監(jiān)視數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸速率的裝置，以及用于分配的裝置根據(jù)監(jiān)視到的數(shù)據(jù)流的傳輸速率和對數(shù)據(jù)流實(shí)施的規(guī)定為其中一個(gè)數(shù)據(jù)流向終端分配更多時(shí)隙。
假設(shè)在ISO/OSI層模型中，在控制器中實(shí)現(xiàn)了一個(gè)接口，該接口將IP(Internet協(xié)議)層和較高層的QoS要求映射到MAC(媒體訪問控制)層(所謂的鏈路層)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，建議，控制器有用于執(zhí)行如上文所述的過程的裝置。具體來說，控制器有用于監(jiān)視和確定單個(gè)數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間(作為分配時(shí)隙時(shí)的時(shí)間和當(dāng)前時(shí)間之間的差)的裝置，以及用于根據(jù)等待時(shí)間分配時(shí)隙的裝置。此外，控制器有存儲裝置，分配到單個(gè)數(shù)據(jù)流，用于存儲單個(gè)數(shù)據(jù)流的時(shí)隙請求的總數(shù)。
特別重要的是，根據(jù)本發(fā)明的過程的實(shí)現(xiàn)的形式是計(jì)算機(jī)程序，這種程序可以在計(jì)算設(shè)備上執(zhí)行，特別是在用于以可變的時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的控制器的微處理器上執(zhí)行。優(yōu)選情況下，計(jì)算機(jī)程序存儲在為控制器提供的存儲元件上。因此，在這種情況下，本發(fā)明通過存儲在存儲元件上的計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)，以使與計(jì)算機(jī)程序一起提供的此存儲元件表示本發(fā)明，方式與計(jì)算機(jī)程序適合的執(zhí)行的過程相同。具體來說，電子存儲介質(zhì)，例如，可以使用只讀存儲器、隨機(jī)存取存儲器或閃存作為存儲元件。


下面將通過本發(fā)明的實(shí)施例的描述，說明本發(fā)明的更多功能、可能的應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)，將以圖形來表示本發(fā)明。在這種情況下，所有描述的或表示的功能，本身或以任何組合形式，都組成了本發(fā)明的主題，不管權(quán)利要求書或反向參照中的組合如何，也不管描述和圖形中的表示方法如何，其特征在于圖1顯示了用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的過程的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的簡化表示；圖2顯示了用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的過程的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的示意圖表示；圖3顯示了圖1中的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)本發(fā)明的控制器的示意圖表示；圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的過程的流程圖；圖5顯示了圖4中根據(jù)本發(fā)明的過程的范圍內(nèi)處理請求的任務(wù)的流程圖；圖6顯示了圖4中根據(jù)本發(fā)明的過程的范圍內(nèi)分配時(shí)隙的任務(wù)的流程圖；以及圖7顯示了圖3中的控制器的另一個(gè)視圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，數(shù)字1表示用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的過程的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1的控制器10和終端13、14之間延伸。數(shù)據(jù)以可變的時(shí)隙通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
控制器10的形式可以是，例如，有線電視網(wǎng)絡(luò)的所謂的交互式網(wǎng)絡(luò)適配器(INA)，終端13、14的形式可以是，例如，電話14或配備有相應(yīng)設(shè)備的計(jì)算機(jī)13。INA可以連接到因特網(wǎng)6。通過本發(fā)明，也可以通過有線電視網(wǎng)絡(luò)以可預(yù)定義的最低傳輸速率處理因特網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。
控制器10的形式可以是衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的衛(wèi)星發(fā)射/接收臺，終端13、14的形式可以是，例如，衛(wèi)星電話或配備有相應(yīng)設(shè)備的計(jì)算機(jī)。衛(wèi)星發(fā)射/接收臺可以通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)6連接到更多的衛(wèi)星發(fā)射/接收臺。通過本發(fā)明，也可以通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)以可保證的數(shù)據(jù)傳輸速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這對于帶有和不帶視頻的衛(wèi)星電話服務(wù)是有利的。
因此，在通過任何物理數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1以可變的時(shí)隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶鷥?nèi)，在任何地方都可以使用本發(fā)明，需要實(shí)現(xiàn)可預(yù)定義的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，如最低的傳輸速率，有限的延遲時(shí)間(即，在時(shí)隙內(nèi)傳輸?shù)膯蝹€(gè)數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間)，以及有限的抖動(即，單個(gè)的傳輸數(shù)據(jù)包的傳輸時(shí)間的變化)。
圖2顯示了圖1中的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1的優(yōu)選實(shí)施例。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1的形式是有線電視網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的用戶的終端12、13、14通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1至少連接到一個(gè)服務(wù)提供商。服務(wù)提供商可以是有線電視運(yùn)營商，電視機(jī)12形式的終端通過有線電視網(wǎng)絡(luò)1連接到該運(yùn)營商。有線電視運(yùn)營商有一臺電視發(fā)射機(jī)4，該電視發(fā)射機(jī)通過有線電視網(wǎng)絡(luò)1將電視信號傳輸?shù)诫娨暀C(jī)12。電視機(jī)12通過所謂的機(jī)頂盒2連接到有線電視網(wǎng)絡(luò)1。服務(wù)提供商還可以是因特網(wǎng)服務(wù)提供商，計(jì)算機(jī)13或電話機(jī)14形式的終端通過有線電視網(wǎng)絡(luò)1連接到該運(yùn)營商。
因特網(wǎng)服務(wù)提供商有一個(gè)INA 10，該設(shè)備通過路由器8連接到Internet協(xié)議(IP)主干網(wǎng)6，例如，因特網(wǎng)6。INA 10和路由器8可以合并到一起以形成一臺設(shè)備5。電視發(fā)射機(jī)4和設(shè)備5還可以是因特網(wǎng)6的組成部分。
視頻和音頻信號可以根據(jù)可預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1從電視發(fā)射機(jī)4傳輸?shù)綑C(jī)頂盒2。這樣的標(biāo)準(zhǔn)的具體例子是DVB(數(shù)字視頻廣播)，該標(biāo)準(zhǔn)主要在歐洲使用，和DOCSIS(通過電纜傳輸?shù)臄?shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范)，該標(biāo)準(zhǔn)主要在美國使用。視頻和音頻信號通過電視廣播頻帶中的多個(gè)信道進(jìn)行傳輸。
為了使有線電視網(wǎng)絡(luò)1還可以用于進(jìn)行任何數(shù)據(jù)應(yīng)用，還提供了組合器7，它將數(shù)據(jù)信號和電視信號以復(fù)用器的方式合并，并通過有線電視網(wǎng)絡(luò)1將它們傳送到終端12、13、14。數(shù)據(jù)應(yīng)用的例子有傳輸控制協(xié)議(TCP)/IP應(yīng)用(所謂的Web瀏覽)和對于傳輸質(zhì)量有特別的要求的服務(wù)質(zhì)量(QoS)應(yīng)用(例如VoIP(Internet協(xié)議上的語音)應(yīng)用)。
路由器8將IP數(shù)據(jù)包從有線電視網(wǎng)絡(luò)1轉(zhuǎn)發(fā)到因特網(wǎng)6。此外，路由器8還通過雙向連接線9連接到交互式網(wǎng)絡(luò)適配器(INA)10，該網(wǎng)絡(luò)適配器也通過雙向連接線11連接到組合器7。路由器8和INA 10還可以合并在一臺設(shè)備中。
電視發(fā)射機(jī)4發(fā)出的電視信號通過組合器7和有線電視網(wǎng)絡(luò)1傳輸?shù)綑C(jī)頂盒2并繼續(xù)傳輸?shù)诫娨暀C(jī)12。機(jī)頂盒2再將通過有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牟煌瑪?shù)據(jù)分開。來自因特網(wǎng)6的IP數(shù)據(jù)包通過路由器8、INA 10、組合器7和有線電視網(wǎng)絡(luò)1傳輸?shù)剿^的電纜調(diào)制解調(diào)器3，并繼續(xù)傳輸?shù)诫娫?4或配備有相應(yīng)設(shè)備的計(jì)算機(jī)13。電纜調(diào)制解調(diào)器3用于通過有線電視網(wǎng)絡(luò)1接收數(shù)據(jù)服務(wù)。
連接到機(jī)頂盒2的有電視機(jī)12、錄像機(jī)或其他適合于接收和處理視頻和音頻信號的設(shè)備。連接到電纜調(diào)制解調(diào)器3的有終端，如計(jì)算機(jī)13或電話14，它們都適合用于提供的數(shù)據(jù)應(yīng)用。對于VoIP應(yīng)用，計(jì)算機(jī)13裝有適當(dāng)?shù)母郊幽K，該模塊可以進(jìn)行語音的輸出和輸入。還有電話機(jī)16通過因特網(wǎng)服務(wù)器15連接到因特網(wǎng)6。在VoIP應(yīng)用范圍內(nèi)，例如，音頻數(shù)據(jù)在電話機(jī)16和適當(dāng)?shù)慕K端13、14之間進(jìn)行傳輸。
還有作為有線電視網(wǎng)絡(luò)1中的標(biāo)準(zhǔn)提供的上游信道，它們使終端12、13、14與INA 10進(jìn)行所謂的上游連接成為可能。上游信道是所謂的視頻點(diǎn)播和多數(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)用所需要的。對于某些數(shù)據(jù)應(yīng)用，例如，對于VoIP應(yīng)用，還需要通過上游信道傳輸大量的數(shù)據(jù)。但是，上游信道的帶寬較小，可能會導(dǎo)致傳輸質(zhì)量降低。對于某些數(shù)據(jù)應(yīng)用，還應(yīng)可以使通過上游信道進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量達(dá)到可預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)(例如，對于QoS應(yīng)用)。這就是本發(fā)明的應(yīng)用所在。
圖3顯示了根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1的根據(jù)本發(fā)明的控制器10?？刂破?0的形式是交互式網(wǎng)絡(luò)適配器(INA)。它處理終端12、13、14發(fā)出的需要通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(MAC up)的時(shí)隙的傳入請求20。需要通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1發(fā)送數(shù)據(jù)的終端12、13、14向控制器10發(fā)出需要一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙的請求20。視時(shí)隙的可用性情況或視數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1的總體容量占用率的情況，控制器10向終端12、13、14分配請求的時(shí)隙數(shù)或分配的時(shí)隙數(shù)比請求的時(shí)隙數(shù)少。MAC消息處理程序上游裝置(MAC up)用于從ISO/OSI層模型的MAC層(鏈路層)的數(shù)據(jù)包中提取請求。MAC消息處理程序下游裝置(MAC down)用于通過分配的時(shí)隙將數(shù)據(jù)包裝到MAC層的數(shù)據(jù)包中。
在控制器10中，請求20通過傳遞裝置(允許請求入口，請求入口)被轉(zhuǎn)發(fā)到所謂的允許請求計(jì)量器(GRM)。為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1中的每一個(gè)數(shù)據(jù)流提供了一個(gè)單獨(dú)的允許請求計(jì)量器(GRM)。在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1的終端12、13、14其中之一和服務(wù)提供商4、5的其中之一之間的面向數(shù)據(jù)包的(不是面向線路的)連接被稱為數(shù)據(jù)流。在允許請求入口裝置(請求入口)中請求20的參數(shù)被轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)流并傳輸?shù)綄?yīng)的數(shù)據(jù)流的允許請求計(jì)量器(GRM)中。
所有對用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)隙的請求的總數(shù)都保存在單個(gè)數(shù)據(jù)流的允許請求計(jì)量器(GRM)中。在特定數(shù)據(jù)流的需要時(shí)隙的新請求20進(jìn)入時(shí)，對應(yīng)的允許請求計(jì)量器(GRM)的總數(shù)將增大請求的時(shí)隙數(shù)。在每次為特定數(shù)據(jù)流分配29時(shí)隙之后，對應(yīng)的允許請求計(jì)量器(GRM)的總數(shù)將降低分配的時(shí)隙數(shù)。總數(shù)表示請求傳輸容量的數(shù)據(jù)量的度量。保存在允許請求計(jì)量器(GRM)中的總數(shù)取代從現(xiàn)有技術(shù)中已知的請求隊(duì)列?？倲?shù)的引入使更快速的處理成為可能。還避免了隊(duì)列溢出和超出隊(duì)列容量的請求的丟失。最后，總數(shù)沒有隊(duì)列那么高的內(nèi)存空間要求。每一個(gè)允許請求計(jì)量器(GRM)被分配一個(gè)特定的服務(wù)等級協(xié)定(SLA)。允許請求計(jì)量器(GRM)包含數(shù)據(jù)流的動態(tài)數(shù)據(jù)，而靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲在服務(wù)等級協(xié)定(SLA)中。通常，服務(wù)等級協(xié)定(SLA)數(shù)比數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1中的數(shù)據(jù)流少，以便給多個(gè)數(shù)據(jù)流分配相同的服務(wù)等級協(xié)定(SLA)。規(guī)定包括，例如，有關(guān)在特定應(yīng)用范圍內(nèi)必須如何處理數(shù)據(jù)流的信息，具體來說，規(guī)定包括通過數(shù)據(jù)流進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶囟ㄙ|(zhì)量要求。
控制器10還包括活動流裝置(ACT)，在該裝置中，所有活動數(shù)據(jù)流都存儲在表中。該表有二維范圍，表的一維取決于可預(yù)定義的數(shù)據(jù)流的質(zhì)量(所謂的QoS級別)，另外一維取決于數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間，該等待時(shí)間對應(yīng)于計(jì)劃為數(shù)據(jù)流分配時(shí)隙的瞬間和當(dāng)前時(shí)間之間差。例如，根據(jù)QoS級別，在最佳努力應(yīng)用的數(shù)據(jù)流和QoS應(yīng)用的數(shù)據(jù)流之間可以形成區(qū)別。QoS級別還可以用來區(qū)別QoS應(yīng)用的不同的要求。QoS級別存儲在服務(wù)等級協(xié)定(SLA)中。給每個(gè)數(shù)據(jù)流都分配了服務(wù)等級協(xié)定(SLA)中的特定QoS級別。如果已經(jīng)給數(shù)據(jù)流分配時(shí)隙，數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間增大可變的等待時(shí)間增量。等待時(shí)間增量的大小取決于分配的時(shí)隙數(shù)和為通過此數(shù)據(jù)流進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸商定的質(zhì)量要求。等待時(shí)間隨著時(shí)間的推移而減少。
活動數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間分成不同的類別(所謂的策略級別)。如果在增大了等待時(shí)間增量之后，數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間超過當(dāng)前的策略級別的上期限，則為該數(shù)據(jù)流分配下一個(gè)較低的策略級別。如果隨著時(shí)間的推移等待時(shí)間變小，則也可以跳到下一個(gè)較高的策略級別。一次跳躍多個(gè)策略級別也是可以的。策略級別的引入大大地簡化了單個(gè)數(shù)據(jù)流的處理。在活動流裝置(ACT)中的表中，活動數(shù)據(jù)流根據(jù)QoS級別和策略級別如此存儲在不同的字段中。
可以根據(jù)數(shù)據(jù)流的當(dāng)前等待時(shí)間或策略級別分配時(shí)隙。任何策略都可以在分配時(shí)隙時(shí)應(yīng)用。在一個(gè)策略中，例如，從特定QoS級別的最高的策略級別(等待時(shí)間最短)開始，此策略級別的所有請求都可以首先得到處理。此后，可以連續(xù)地全面處理接下來的較低策略級別的請求。在此QoS級別的所有策略級別的請求都已經(jīng)被處理之后，可以根據(jù)相同的策略處理另一個(gè)QoS級別的最高策略級別的請求。
在另一個(gè)策略中，例如，從特定QoS級別的最高的策略級別(等待時(shí)間最短)開始，此QoS級別的所有其他策略級別的請求都可以首先得到處理。此后，其他QoS級別的所有策略級別的每個(gè)請求都可以根據(jù)相同的策略得到全面的處理。除這里作為例子提及的兩個(gè)策略以外，可以根據(jù)應(yīng)用選定任何其他策略。
在活動流裝置(ACT)中，提供了所謂的加權(quán)循環(huán)裝置(WRR)形式的分配過程。以加權(quán)循環(huán)裝置(WRR)確定了為單個(gè)數(shù)據(jù)流分配時(shí)隙的處理時(shí)間。以加權(quán)循環(huán)裝置(WRR)確定了表中的信息如何前進(jìn)；向要處理的數(shù)據(jù)流分配加權(quán)系數(shù)以及分配可用的處理器時(shí)間。
加權(quán)循環(huán)裝置(WRR)讀出的與時(shí)隙分配有關(guān)的信息被加權(quán)循環(huán)裝置(WRR)寫入隊(duì)列中(未來的允許輸出緩沖區(qū)(緩沖區(qū)))。信息被寫入隊(duì)列(緩沖區(qū))的寫入范圍。寫入范圍被兩個(gè)可變的閾值23、24(雙箭頭)分隔。隊(duì)列(緩沖區(qū))中的閾值的位置由延遲控制單元(延遲控制)預(yù)定義。在延遲控制單元(延遲控制)中，閾值的位置將根據(jù)有關(guān)等待時(shí)間的規(guī)定和最低數(shù)據(jù)傳輸速率的限制值來確定。規(guī)定和限制值25從有效負(fù)載控制單元(有效負(fù)載控制)傳輸?shù)窖舆t控制單元(延遲控制)。有效負(fù)載控制單元(有效負(fù)載控制)是協(xié)議接口，該接口負(fù)責(zé)信令協(xié)議的服務(wù)(例如，連接建立/連接中斷)。加權(quán)循環(huán)裝置(WRR)將與系統(tǒng)的容量占用率有關(guān)的信息寫入延遲控制(延遲控制)以使閾值23、24可以相應(yīng)地改變。
隊(duì)列(緩沖區(qū))從時(shí)隙邊界模式裝置(時(shí)隙BP)(該裝置從MAC控制單元(MAC控制)接收信息)接收信息28。時(shí)隙邊界模式裝置(時(shí)隙BP)是到定義不同的時(shí)隙類型的順序的過程的接口。時(shí)隙邊界模式裝置(時(shí)隙BP)指定在什么時(shí)間對時(shí)隙進(jìn)行什么操作。分配的時(shí)隙29通過允許退出裝置從隊(duì)列(緩沖區(qū))在確定的時(shí)間傳輸?shù)組AC消息處理程序下游(MAC down)。信息29從隊(duì)列(緩沖區(qū))的特定存儲器區(qū)域異步讀出。允許退出裝置連接到時(shí)隙計(jì)數(shù)器(時(shí)隙計(jì)數(shù))，該計(jì)數(shù)器能使終端12、13、14(例如，調(diào)制解調(diào)器)識別絕對時(shí)間。時(shí)隙計(jì)數(shù)器(時(shí)隙計(jì)數(shù))負(fù)責(zé)ISO/OSI層模型的層1和層2之間的同步。允許退出裝置還將信息30傳輸?shù)組位模式生成器(M位)。在M位模式生成器(M位)和MAC消息處理程序下游(MAC down)之間進(jìn)行同步。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)特別在于，監(jiān)視每一單個(gè)數(shù)據(jù)流的傳輸速率，而不是針對整個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1進(jìn)行監(jiān)視。只有通過這種方法才有可能根據(jù)特定規(guī)定(來自服務(wù)等級協(xié)定，SLA)分別為每一個(gè)數(shù)據(jù)流分配時(shí)隙。規(guī)定是在數(shù)據(jù)傳輸之前根據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用的類型來確定的。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的過程的流程圖。根據(jù)本發(fā)明的過程適用于在終端12、13、14和控制器10之間必須協(xié)商用于進(jìn)行每個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)隙數(shù)的所有所有物理數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1。該過程是在圖2中的控制器10執(zhí)行的。它在功能塊40中開始。然后，在功能塊41、42中連續(xù)地執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)。在功能塊41中處理來自數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)1的終端12、13、14的要求用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)隙的傳入請求20。在功能塊42中，然后向終端12、13、14分配所請求的時(shí)隙，至少部分地分配。周期性執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)，直到在查詢塊43中確信該過程結(jié)束。該過程在功能塊44中終止?；蛘撸瑥妮^高順序的控制程序中調(diào)用任務(wù)，也通過在特定瞬間的中斷或事件受控制的(異步執(zhí)行)。
圖5顯示了圖4中功能塊41的任務(wù)的流程圖。任務(wù)在功能塊50開始。在功能塊51中接收來自終端12、13、14的請求20。功能塊52確定請求20所針對的數(shù)據(jù)流。在功能塊53中，確定的數(shù)據(jù)流的總數(shù)(允許總數(shù))將增大請求20所請求的時(shí)隙數(shù)。數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間的起始值在功能塊54中預(yù)定義。此外，數(shù)據(jù)流的對應(yīng)的策略級別可以在此功能塊中根據(jù)等待時(shí)間來確定。該任務(wù)在功能塊55中終止。
圖6顯示了圖4中功能塊42的任務(wù)的流程圖。任務(wù)在功能塊60開始。在功能塊61中，從所有活動數(shù)據(jù)流中選定特定數(shù)據(jù)流，以便分配時(shí)隙。根據(jù)可預(yù)定義的策略并根據(jù)等待時(shí)間(策略級別)和關(guān)于數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量(QoS級別)的規(guī)定選擇數(shù)據(jù)流。在根據(jù)本發(fā)明的過程的執(zhí)行期間維護(hù)策略，或者，它可以根據(jù)時(shí)間或事件更改。可能的策略在于首先選擇有相對嚴(yán)格的關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量(QoS級別)的規(guī)定并且其等待時(shí)間(策略級別)相對較短的那些數(shù)據(jù)流。此后，可以選擇那些具有相同的等待時(shí)間但質(zhì)量要求較低的數(shù)據(jù)流。或者，也可以選擇那些具有相同質(zhì)量要求但具有較長等待時(shí)間的數(shù)據(jù)流。
然后，查詢塊62檢查選擇的數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間是否已經(jīng)消逝。再執(zhí)行查詢塊62的功能，直到等待時(shí)間消逝。一旦等待時(shí)間消逝，通過選擇的數(shù)據(jù)流，在功能塊63中向終端12、13、14(它們被分配給選擇的數(shù)據(jù)流)分配用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目深A(yù)定義的時(shí)隙數(shù)。在功能塊64中，此數(shù)據(jù)流的請求的但還沒有分配的時(shí)隙總數(shù)減去在功能塊63中分配的時(shí)隙數(shù)。在功能塊65中，等待時(shí)間增量由增大的等待時(shí)間量來確定。等待時(shí)間增量根據(jù)在功能塊63中分配的時(shí)隙數(shù)確定(分配的時(shí)隙數(shù)越多，選擇的增量越多)并根據(jù)關(guān)于數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量(QoS級別)(必須滿足預(yù)定義的最低質(zhì)量要求)來確定。此外，等待時(shí)間增量還可以根據(jù)數(shù)據(jù)流的當(dāng)前策略級別來確定。然后在功能塊66中等待時(shí)間增大確定的等待時(shí)間增量。這可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)移到不同的策略級別。該任務(wù)在功能塊67中終止。
圖7顯示控制器10的表示?？刂破?0包括在上面存儲計(jì)算機(jī)程序的存儲元件33。存儲元件33的形式是電子存儲介質(zhì)，例如，閃存。計(jì)算機(jī)程序可以在控制器10的計(jì)算設(shè)備34上執(zhí)行。為了在計(jì)算設(shè)備34上執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序或者全部或一個(gè)指令一個(gè)指令地通過數(shù)據(jù)傳輸連接35從存儲元件33傳輸?shù)接?jì)算設(shè)備34。計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算設(shè)備34上運(yùn)行時(shí)，適合于執(zhí)行根據(jù)發(fā)明的過程。
權(quán)利要求
1.在一端的面向數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的控制器和另一端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的用戶的終端之間以可變的時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)的過程，應(yīng)終端的請求并根據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中可用的傳輸容量，將用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)隙分配給終端，其特征在于，分別監(jiān)視數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的終端的每一數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸速率，根據(jù)監(jiān)視到的數(shù)據(jù)流的傳輸速率和對數(shù)據(jù)流實(shí)施的規(guī)定，為其中一個(gè)數(shù)據(jù)流向終端分配更多時(shí)隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)傳輸過程，其特征在于，作為數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸速率的一種度量，監(jiān)視每一個(gè)數(shù)據(jù)流的動態(tài)等待時(shí)間，該時(shí)間是當(dāng)前時(shí)間和為數(shù)據(jù)傳輸分配時(shí)隙時(shí)之間的時(shí)間間隔，并根據(jù)監(jiān)視到的數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間為其中一個(gè)數(shù)據(jù)流向終端分配更多時(shí)隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的數(shù)據(jù)傳輸過程，其特征在于，在為數(shù)據(jù)流分配時(shí)隙之后，數(shù)據(jù)流的動態(tài)等待時(shí)間增大一個(gè)等待時(shí)間增量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的數(shù)據(jù)傳輸過程，其特征在于，等待時(shí)間增量根據(jù)分配的時(shí)隙數(shù)而增大。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的數(shù)據(jù)傳輸過程，其特征在于，數(shù)據(jù)流的等待時(shí)間根據(jù)可以為數(shù)據(jù)流預(yù)先確定的數(shù)據(jù)傳輸速率來決定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)傳輸過程，其特征在于，為終端的每一個(gè)數(shù)據(jù)流存儲對時(shí)隙的所有請求的總數(shù)，在請求時(shí)隙時(shí)，該總數(shù)增加請求的時(shí)隙數(shù)，在分配時(shí)隙時(shí)，該總數(shù)減少分配的時(shí)隙數(shù)。
7.用于在一端的控制器和另一端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的用戶的終端之間以可變的時(shí)隙傳輸數(shù)據(jù)的面向數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的控制器，帶有用于接收和處理終端發(fā)出的時(shí)隙請求的裝置，并帶有用于在接收到終端發(fā)出的請求之后分配時(shí)隙的裝置，用于根據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中可用的傳輸容量分配時(shí)隙的裝置，其特征在于，控制器有用于監(jiān)視數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸速率的裝置，以及用于分配的裝置根據(jù)監(jiān)視到的數(shù)據(jù)流的傳輸速率和對數(shù)據(jù)流實(shí)施的規(guī)定為其中一個(gè)數(shù)據(jù)流向終端分配更多時(shí)隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的控制器，其特征在于，控制器有用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求2的過程的裝置。
9.可以在計(jì)算設(shè)備上執(zhí)行，特別是在用于以可變的時(shí)隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿嫦驍?shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的控制器的微處理器上執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，適合于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1的過程。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，計(jì)算機(jī)程序存儲在存儲元件上，特別是在隨機(jī)存取存儲器、只讀存儲器或閃存上。
全文摘要
本發(fā)明涉及在一端的面向數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的控制器和另一端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的用戶的終端之間以可變的時(shí)隙進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的過程，應(yīng)終端的請求并根據(jù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中可用的傳輸容量，將用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)隙分配給終端。為了使已知的用于以可變的時(shí)隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)也用于QoS應(yīng)用而不會對功能造成限制，建議分別監(jiān)視數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的終端的每一數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳輸速率。
文檔編號H04L12/56GK1452403SQ02152239
公開日2003年10月29日 申請日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月21日
發(fā)明者拉爾夫·科勒斯奇 申請人:阿爾卡塔爾公司