[發明專利]支持通信網中多服務類型的事件驅動信元調度器和方法

無效

• 申請號: 97193046.5
• 申請日: 1997-03-13
• 公開（公告）號: CN1094010C
• 公開（公告）日: 2002-11-06
• 發明（設計）人: 理查德·克萊恩
• 申請（專利權）人: 摩托羅拉公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 付建軍

技術領域

本發明涉及異步傳輸模式交換系統，更具體地講，本發明涉及異步傳輸模式交換系統中的信元傳輸時間的調度。

背景技術

在諸如異步傳輸模式(ATM)網絡的基于分組的網絡中，通過使用單位時間內長度固定的分組可以構成最大傳輸速率。固定長度分組被稱作信元。在把多個服務類型混合到相同物理鏈路或介質上的網絡中，傳輸編組(shaping)是有問題的。傳統的方法依賴于利用參數控制(UPC)，即在入端口進行“監察”，然后把在出端口有選擇地丟棄一些信元對信元進行排列，在出端口上實現簡單的線性優先級優先(Head?Of?Line?Priority)(HOLP)機制以便有選擇地從隊列中取出要發送的信元。已經提出的加權循環(WRR)輪詢服務原理在傳輸中融入了不同的服務需求，但是當需要對成百上千個連接進行多路復用時，高速輪詢就變得非常困難。

ATM是一個網絡數據傳輸系統和方法/協議，在ATM論壇編寫，Prentice-Hall在1993年出版的ATM用戶網絡接口說明書，3.0版和ATM論壇編寫的相關說明書以及其它出版物中描述了ATM。ATM使諸如語音/音頻，數據和視頻的不同信息傳輸類型能夠有效地共享貫穿ATM傳輸源和目的地的虛連接(VC)中的一個公共傳輸路徑和交換單元。所有的ATM傳輸被格式化成具有指定的信息頭(由控制網絡中的信元交換的ATM網絡解釋)和有效負載(包含用戶數據，不由網絡解釋)的定長用戶信元，使得在沒有復雜的同步功能的情況下可以適應不同的傳輸速率。ATM具有支持不同傳輸的潛力，這些傳輸具有不同的延遲，抖動和信元衰減容限，并且具有不同的帶寬或吞吐量需求。

這樣，ATM網絡專門被用來支持一些傳輸服務類型，其中包括不變比特率(CBR)，可用比特率(ABR)，可變比特率(VBR)，和未確定比特率(UBR)。不同的服務類型均具有相關的ATM傳輸參數，這些參數描述了各種信源發送的信元時序。下面兩個傳輸描述符描述了CBR信源：一個峰值信元速率(PCR)和一個信元延遲偏差(CDV)，其中PCR是信源發送信元的最大速率，而CDV是信元抖動或均勻分隔的信元(按時間分隔)之間的偏差的總和。VBR信源由一個PCR，一個最大突發長度(MBS)和一個可支持信元速率(SCR)來描述，其中MBS是以等于PCR的速率(在一個后續的空閑周期之前)發送的信元的最大數量，而SCR大致等于一個長期平均信元速率。ABR信源由一個PCR和一個最小信元速率(MCR)來描述，其中MCR是ABR信源已經與網絡約定的一個最小信元速率(即總是允許一個ABR以至少是MCR的速率發送信元)。并且，ABR信源可以在介于PCR和MCR之間的一個實際信元速率(ACR)上進行工作。ACR由網絡加以控制(在整個呼叫過程中)。UBR不具有傳輸描述符，因而總體上講UBR信源的行為是不確定的，未知的(對于網絡而言)。

通常，對ATM系統結構加以設計，使得一個ATM網絡可以把來自各種服務類型的傳輸混合到單獨一個公共物理網絡鏈路(傳輸介質)上，并且保證不同的傳輸信源的特定的服務質量(QoS)。CBR信源由ATM網絡來保證，只要一個信源不會超過其傳輸約定(由傳輸參數PCR和CDV描述)，即網絡會以保證的最大信元延遲(在信源上發送一個信元的時刻和信元被提交到目的地的時刻之間的最大時間)將所有信元發送到最終目的地并有較小的信元丟失比(CLR)和特定的目的地CDV’(CDV’通常與信源的CDV同級，但通常要大一點)及特定的保證CLR，其中常見的CLR是在10^-3到10^-12的數量級上。

VBR信源得到了保證，只要一個信源不會超過其傳輸約定(由傳輸參數PCR，SCR和MBS描述)，即網絡會以較小的CLR和保證的平均信元傳輸延遲把所有信元提交到最終的目的地，該延遲大致等于通過網絡的平均延遲。

ABR信源得到了保證，只要一個信源不會超過其傳輸約定(由傳輸參數PCR，SCR和MCR描述)并且假定信源適當地(每個ABR參考行為)對顯式速率網絡反饋作出響應，相應地調整其ACR，則網絡會以較小的CLR向最終目的地提交所有的信元。并且，ABR信源得到網絡的保證，即在所有的，在一個特定的時刻內可能發送信元的ABR信源之間會“公平地”共享可用的網絡容量。