專利名稱：一種用于在通信網(wǎng)中進(jìn)行資源捆綁的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及通信網(wǎng)，并且更特別地涉及用于在通信網(wǎng)中監(jiān)管數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代通信網(wǎng)比以往更加多樣和帶寬集中。當(dāng)用戶需要傳輸數(shù)據(jù)流的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)需要高帶寬通信網(wǎng)。數(shù)據(jù)流是數(shù)據(jù)分組或者服務(wù)幀，已經(jīng)對(duì)這些數(shù)據(jù)分組或者服務(wù)幀進(jìn)行分析以便確定以下內(nèi)容和其他內(nèi)容這些數(shù)據(jù)分組或者服務(wù)幀所屬的處理流、應(yīng)該處理這些分組的方式以及應(yīng)該將這些分組路由到的目的地。一個(gè)示例性的處理流可以是一系列分組，它們?nèi)紝儆谖募鬏攨f(xié)議(FTP)的信令。通常，數(shù)據(jù)流包括不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)，其范圍從高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)到低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)，其中高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)例如不能容許顯著延遲的語音通信，低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)例如文件傳輸。
到通信網(wǎng)的訪問通常是由服務(wù)提供商來實(shí)現(xiàn)的，提供商維護(hù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處的設(shè)備。一般地，服務(wù)提供商為多個(gè)用戶提供到網(wǎng)絡(luò)的訪問。用戶能夠通過多個(gè)數(shù)據(jù)流訪問網(wǎng)絡(luò)。為了保證足夠的帶寬，用戶通常針對(duì)離散信道進(jìn)行約定，每個(gè)信道能夠處理相應(yīng)數(shù)據(jù)流的最大期望帶寬要求。通常，這些信道僅利用最大分配帶寬的一小部分。由此，用戶既可以為可能的帶寬付費(fèi)并且僅使用該可能帶寬的一部分，也可以以超出其實(shí)際付費(fèi)速率的速率來利用并且使用帶寬。為了使得用戶可以僅為所使用的帶寬付費(fèi)，服務(wù)提供商限制傳輸?shù)乃俾?。在采用非確定性接入?yún)f(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，例如在以太網(wǎng)或者城域以太網(wǎng)(MEN)中，用于限制并且控制業(yè)務(wù)的手段甚至更為重要。
通常，服務(wù)提供商向用戶提供大量服務(wù)，這些服務(wù)是基于某些性能特征來區(qū)分的，這些性能特征例如延遲和分組丟失率。具體而言，用戶購(gòu)買服務(wù)包，該服務(wù)包確保了服務(wù)級(jí)別的特定級(jí)別，通常稱為服務(wù)質(zhì)量(QoS)。通過帶寬分布和服務(wù)等級(jí)(CoS)來確定服務(wù)包。帶寬配置是一組業(yè)務(wù)參數(shù)，它們控制用戶業(yè)務(wù)的期望的到達(dá)模式，并且提供確定性上限或者對(duì)所期望的業(yè)務(wù)量的包絡(luò)。帶寬業(yè)務(wù)參數(shù)為承諾信息速率(CIR)、承諾突發(fā)大小(CBS)、超額信息速率(EIR)以及超額突發(fā)大小(EBS)。CoS限定了提供商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的處理，即延遲要求級(jí)別。例如，具有高優(yōu)先級(jí)級(jí)別(或者簡(jiǎn)單地說是“高優(yōu)先級(jí)”)CoS的分組可以以最高的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，以便確保最小的處理延遲。
業(yè)務(wù)管理由監(jiān)管功能執(zhí)行，該功能在網(wǎng)絡(luò)接入節(jié)點(diǎn)的設(shè)備(下文中稱為“監(jiān)管器”)中實(shí)現(xiàn)。如在服務(wù)包中所指定的那樣并且如由帶寬所描述的那樣，監(jiān)管器對(duì)每個(gè)進(jìn)入數(shù)據(jù)流或者一組數(shù)據(jù)流強(qiáng)制實(shí)行速率。速率強(qiáng)制實(shí)行中的第一步為確定進(jìn)入數(shù)據(jù)流的符合性級(jí)別。符合性級(jí)別通常表達(dá)為三種顏色的一種顏色綠、黃，或者紅，其中綠色分組以等于CBS的速率進(jìn)行傳輸、黃色分組以等于EBS的速率進(jìn)行傳輸，并且不傳輸紅色分組。
一種用于計(jì)算進(jìn)入數(shù)據(jù)流的符合性級(jí)別的算法為令牌桶速率算法(TBRA)。對(duì)于每個(gè)進(jìn)入流，TBRA確定是接受該流還是拒絕該流。如果該流的長(zhǎng)度在時(shí)刻tj處小于桶內(nèi)容Bj則接受該流；否則，拒絕該流。時(shí)刻tj處的桶內(nèi)容是使用以下的等式計(jì)算的Bj＝MIN[L，Bj-1+R×(tj-tj-1)]； (1)其中，L是桶長(zhǎng)度(即，突發(fā)大小)，并且R為速率。參數(shù)(L，R)可以由參數(shù)(CBS，CIR)或者(EBS，EIR)代替，并且由此TBRA可以用于確定“綠色分組”和“黃色分組”的符合性級(jí)別。基于TBRA中所描述的原理的不同算法可以在現(xiàn)有技術(shù)中找到。這些算法包括例如“三色標(biāo)記”、“漏桶”、“自適應(yīng)漏桶”、“單桶雙色”，這里僅列舉一些。
當(dāng)前，不指定監(jiān)管器來根據(jù)CoS來共享可用帶寬。具體而言，可以在具有不同CoS的數(shù)據(jù)流的集合中共享帶寬，也可以在具有相同CoS的一組數(shù)據(jù)流之間共享帶寬。在前一種情況中，基于“先到先服務(wù)”來對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行服務(wù)，而在后一種情況中，監(jiān)管器為每個(gè)CoS保證一個(gè)恒定速率，正如由CIR所限定的那樣。但是，在兩種情況中，監(jiān)管器既不可能為多于一個(gè)的數(shù)據(jù)流以及多于一個(gè)的CoS進(jìn)行服務(wù)，也不可能在CoS的不同級(jí)別之間有效地共享帶寬。監(jiān)管方法和設(shè)備的示例可以在Witters等人的美國(guó)專利No.5,511,066、No.5,541,913和No.6,072,989，Haddock等人的美國(guó)專利No.6,104,700，Nandy等人的美國(guó)專利No.6,646,988，以及在Rawlins等人的美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/095,909中找到。
因此，鑒于在現(xiàn)有技術(shù)中所引入的局限性，提供一種監(jiān)管器來處理多個(gè)服務(wù)等級(jí)和多個(gè)數(shù)據(jù)流將是有利的。如果這種監(jiān)管器以區(qū)分優(yōu)先次序的形式共享分配給單一用戶的帶寬，則將更為有利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管單元，其能夠處理多個(gè)服務(wù)等級(jí)和多個(gè)數(shù)據(jù)流，同時(shí)以區(qū)分優(yōu)先次序的形式共享分配給單一用戶的帶寬，并且本發(fā)明公開了用于使用監(jiān)管單元和合并到其中的監(jiān)管器來進(jìn)行資源捆綁的方法。這里公開的方法可以應(yīng)用于多個(gè)服務(wù)等級(jí)的多個(gè)不同數(shù)據(jù)流，并且實(shí)現(xiàn)了以區(qū)分優(yōu)先次序的形式在數(shù)據(jù)流之間共享可用帶寬。這些方法使得單一用戶可以集合多個(gè)CoS，由此當(dāng)高優(yōu)先級(jí)CoS空閑時(shí)使得低優(yōu)先級(jí)CoS能夠占用帶寬。這確保了用戶利用整個(gè)付費(fèi)帶寬。也就是說，當(dāng)用戶的高優(yōu)先級(jí)CoS數(shù)據(jù)流空閑時(shí)，該帶寬不被其它用戶共享。換句話說，付費(fèi)帶寬首先會(huì)用于該付費(fèi)用戶的低優(yōu)先級(jí)分組，而不是被另一用戶的高優(yōu)先級(jí)分組所利用，其中該另一用戶沒有為可能需要的附加帶寬付費(fèi)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種在通信網(wǎng)中用于資源捆綁的方法，包括以下步驟在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器處接收多個(gè)具有不同服務(wù)等級(jí)(CoS)優(yōu)先級(jí)級(jí)別的數(shù)據(jù)流，這些數(shù)據(jù)流與具有所分配的帶寬的單一用戶相關(guān)聯(lián)；對(duì)這些數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理，同時(shí)以區(qū)分優(yōu)先次序的方式在不同CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別之間共享分配的帶寬；以及向該通信網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)已處理的數(shù)據(jù)流。
根據(jù)上述用于資源捆綁的方法的一個(gè)特征，每個(gè)數(shù)據(jù)流包括相應(yīng)CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別的至少一個(gè)分組，每個(gè)這種分組具有分組長(zhǎng)度，其中對(duì)于每個(gè)分組，該處理的步驟包括以下子步驟提供與每個(gè)CoS相關(guān)聯(lián)的閾值，針對(duì)該分組計(jì)算暫時(shí)信用值；以及基于在該暫時(shí)信用值和與該CoS相關(guān)聯(lián)的閾值之間的比較形成轉(zhuǎn)發(fā)判決。
根據(jù)本發(fā)明，在第二實(shí)施例中提供一種用于在通信網(wǎng)中進(jìn)行資源捆綁的方法，包括以下步驟在專用于一個(gè)用戶的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器處，接收包括多個(gè)數(shù)據(jù)分組的多個(gè)數(shù)據(jù)流，這些數(shù)據(jù)分組具有相應(yīng)的分組長(zhǎng)度，這些數(shù)據(jù)流屬于至少兩個(gè)不同的服務(wù)等級(jí)(CoS)優(yōu)先級(jí)級(jí)別；對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)分組，執(zhí)行區(qū)分優(yōu)先次序的符合性檢查，以便接受或者拒絕該數(shù)據(jù)分組；以及響應(yīng)于該符合性檢查，進(jìn)一步處理每個(gè)數(shù)據(jù)分組。
根據(jù)該用于在通信網(wǎng)中進(jìn)行資源捆綁的方法的第二實(shí)施例中的特征，該處理的步驟包括對(duì)于接受的數(shù)據(jù)分組，向該通信網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)所有接受的數(shù)據(jù)分組而不管其相應(yīng)的CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別如何；以及對(duì)于拒絕的分組，向較低級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器轉(zhuǎn)發(fā)該拒絕的數(shù)據(jù)分組以便進(jìn)一步處理。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種可操作為在通信網(wǎng)中對(duì)資源進(jìn)行捆綁的系統(tǒng)，包括專用于一個(gè)用戶的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器，每個(gè)監(jiān)管器可操作為以區(qū)分優(yōu)先次序的方式在多個(gè)數(shù)據(jù)流之間共享分配給該用戶的帶寬，其中該數(shù)據(jù)流屬于多個(gè)不同的服務(wù)等級(jí)(CoS)優(yōu)先級(jí)級(jí)別；以及多個(gè)對(duì)應(yīng)的顏色標(biāo)記單元，每個(gè)顏色標(biāo)記單元連接到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器并且用于對(duì)在該相應(yīng)的監(jiān)管器中處理的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行顏色標(biāo)記，其中該系統(tǒng)使得單一用戶可以集合多個(gè)CoS，由此當(dāng)高優(yōu)先級(jí)CoS空閑時(shí)使得低優(yōu)先級(jí)CoS能夠占用帶寬。


圖1是用于說明本發(fā)明原理的監(jiān)管單元的示例性示圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)管器的操作的時(shí)間圖；圖3示出了說明根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)管器的能力之一的三個(gè)(a，b，c)時(shí)間圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)管數(shù)據(jù)流的算法的示例性實(shí)施例；圖5是根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)管器的非限制性框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)管數(shù)據(jù)流的算法的另一示例性實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種用于在聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中進(jìn)行資源捆綁的方法和系統(tǒng)。這里所描述的方法能夠處理多個(gè)數(shù)據(jù)流。該系統(tǒng)是一種涉及多個(gè)級(jí)聯(lián)的監(jiān)管器的監(jiān)管單元(PU)。數(shù)據(jù)流為數(shù)據(jù)分組，或服務(wù)幀，已經(jīng)對(duì)這些數(shù)據(jù)分組或服務(wù)幀進(jìn)行分析以便確定它們所屬的處理流、應(yīng)該如何處理這些分組以及應(yīng)該將這些分組路由到何處，等等。例如，處理流可以是一系列分組，它們?nèi)紝儆谖募鬏攨f(xié)議(FTP)的信令。
現(xiàn)在參考圖1，其中示出了用于說明本發(fā)明原理的、分配給每個(gè)用戶的監(jiān)管單元100的示例性示圖。PU 100包括“n”個(gè)以級(jí)聯(lián)連接進(jìn)行連接的監(jiān)管器110-1到110-n。監(jiān)管器110是以(CIR，CBS)對(duì)或者(EIR，EBS)對(duì)作為參數(shù)的。對(duì)于每個(gè)監(jiān)管器110，附加一個(gè)顏色標(biāo)記單元(CU)120。每個(gè)CU 120以不同顏色對(duì)分組進(jìn)行標(biāo)記，正如服務(wù)提供商預(yù)先配置的那樣。例如，CU 120-1將經(jīng)過監(jiān)管器110-1的數(shù)據(jù)分組標(biāo)記為綠色，CU 120-2將經(jīng)過監(jiān)管器110-2的數(shù)據(jù)分組標(biāo)記為黃色，而CU 120-n將經(jīng)過監(jiān)管器110-n的數(shù)據(jù)分組標(biāo)記為紅色。監(jiān)管器110包括多個(gè)閾值(參見圖2和圖3)，其中每個(gè)閾值限定了針對(duì)CoS的優(yōu)先級(jí)級(jí)別的允許的突發(fā)大小。對(duì)于每個(gè)所接收的數(shù)據(jù)分組，監(jiān)管器110執(zhí)行符合性檢查，以確定是接受還是拒絕該進(jìn)入分組?；陬A(yù)先配置的閾值以及可用帶寬進(jìn)行接受或者拒絕的判決，正如以下將更詳細(xì)地描述的那樣。如在圖1中所見，監(jiān)管器110-1能夠接受或者拒絕具有高優(yōu)先級(jí)CoS或者低優(yōu)先級(jí)CoS的分組。高優(yōu)先級(jí)CoS分組相對(duì)于低優(yōu)先級(jí)CoS分組是優(yōu)先的，而不管可用帶寬的量如何。被監(jiān)管器110-1接受的分組被標(biāo)記為綠色，而被監(jiān)管器110-1拒絕的分組將被轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)管器110-2，其僅對(duì)較低優(yōu)先級(jí)CoS分組進(jìn)行處理。在該示例中，丟棄所拒絕的高優(yōu)先級(jí)分組。
監(jiān)管器110包括各種可配置參數(shù)。該可配置參數(shù)包括，但不限于將由監(jiān)管器處理的CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別、閾值、用以標(biāo)記所接受分組的顏色、CIR、CBS、EIR、EBS，以及其它參數(shù)。這使得服務(wù)提供商可以定義并且提供針對(duì)不同用戶的多個(gè)不同服務(wù)包。例如，客戶可以購(gòu)買具有針對(duì)高優(yōu)先級(jí)CoS的10Mbps CIR和4KB CBS以及針對(duì)低優(yōu)先級(jí)CoS的5Mbps EIR的服務(wù)包。服務(wù)包可以包括以下規(guī)則當(dāng)高優(yōu)先級(jí)CoS流為非活動(dòng)時(shí)，低優(yōu)先級(jí)CoS流還可以使用具有小于2KB的突發(fā)的CIR。對(duì)于這種服務(wù)包，服務(wù)提供商將低優(yōu)先級(jí)閾值配置為2KB的值，并且將高優(yōu)先級(jí)閾值配置為6KB的值(即，所要求的作為高優(yōu)先級(jí)CoS的最小值的4KB加上針對(duì)低優(yōu)先級(jí)CoS的2KB)。
現(xiàn)在參考圖2，其示出了說明根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)管器的操作的時(shí)間圖。監(jiān)管器包括兩個(gè)閾值級(jí)別210和220。盡管僅針對(duì)兩個(gè)閾值討論該監(jiān)管器的操作，但這僅出于示例性的目的而執(zhí)行，并且當(dāng)對(duì)于特定應(yīng)用可能有必要的時(shí)候，可以使用多個(gè)閾值級(jí)別。閾值210和220分別限定了針對(duì)低優(yōu)先級(jí)CoS和高優(yōu)先級(jí)CoS的允許的突發(fā)大小。在時(shí)刻t0處，只要進(jìn)入分組的長(zhǎng)度小于C0，監(jiān)管器就具有足夠的信用值(C0，等于最大允許突發(fā)大小(MPBS))以接受高優(yōu)先級(jí)分組(具有高優(yōu)先級(jí)CoS的分組)或者低優(yōu)先級(jí)分組。具體而言，在時(shí)間ti處的可用信用值Cj可以使用以下等式來計(jì)算Cj＝minCBS，Cj-1+CIR×(tj-tj-1). (2)信用值、分組長(zhǎng)度和突發(fā)大小通常是以字節(jié)來量度的。
在由協(xié)議類型所限定的最大長(zhǎng)度和最小長(zhǎng)度之間的分組長(zhǎng)度是容許的。在時(shí)刻t1處，接收到長(zhǎng)度為l1的低優(yōu)先級(jí)分組230-1。由于l1小于針對(duì)為低級(jí)別閾值(THL)(即閾值210)限定的允許的突發(fā)大小(即，l1＜THL)，因此監(jiān)管器110-1接受分組230-1(圖1)。于是，時(shí)刻t1處的信用值(C1)被設(shè)置為時(shí)刻t0處的信用值(C0)減去長(zhǎng)度l1。在時(shí)刻t2處，接收到長(zhǎng)度為l2的高優(yōu)先級(jí)分組230-2。當(dāng)時(shí)刻t2處的信用值(C2)減去l2的值未超過針對(duì)為閾值220的高級(jí)別閾值(THh)(即閾值220)限定的允許的突發(fā)大小(即，C2-l2＜THh)時(shí)，接受分組230-2。于是，將信用值設(shè)置為值C2-l2。在時(shí)刻t3處，接收到長(zhǎng)度為l3的高優(yōu)先級(jí)分組。時(shí)刻t3處的信用值(C3)減去l3超過了閾值220(即，C3-l3＞THh)，并且由此拒絕分組230-3。信用值作為速率(即CIR或EIR)的函數(shù)而增加，參見例如等式(2)。
現(xiàn)在參考圖3A，其中示出了根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)管器的一種能力，其能夠使得高優(yōu)先級(jí)CoS數(shù)據(jù)流不會(huì)受到來自低優(yōu)先級(jí)CoS數(shù)據(jù)流的泛洪。在時(shí)刻t2處，接收到長(zhǎng)度為l1的低優(yōu)先級(jí)分組330-1。時(shí)刻t2處的信用值(C2)減去分組330-1的長(zhǎng)度(l1)超過了低級(jí)別閾值310(即，C2-l1＞THL)，并且由此拒絕分組330-1。然后，接收到長(zhǎng)度為l2的高優(yōu)先級(jí)分組330-2。由于當(dāng)前信用值(C2)減去l2的值未超過高級(jí)別閾值320(即，C2-l2＜THh)，因此接受分組330-2。在圖3B中可以看出，由于沒有同時(shí)服務(wù)于兩個(gè)分組的足夠帶寬，接受分組330-1將導(dǎo)致拒絕分組330-2。
現(xiàn)在參考圖3C，其示出了根據(jù)本發(fā)明的監(jiān)管器操作的另一示例。均屬于一個(gè)低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)流的四個(gè)連續(xù)數(shù)據(jù)分組330-1、330-2、330-3和330-4在時(shí)刻t0到時(shí)刻t4之間到達(dá)監(jiān)管器。數(shù)據(jù)分組330-1、330-2、330-3和330-4的長(zhǎng)度分別為l1、l2、l3和l4。在時(shí)刻t1處，由于時(shí)刻t1處的信用值(C1)減去分組330-1的長(zhǎng)度(l1)未超過低級(jí)別閾值310(即，C1-l1＜THL)，所以接受分組330-1。在時(shí)刻t2處，接受分組330-2，雖然時(shí)刻t2處的信用值(C2)減去分組330-2的長(zhǎng)度(l2)超過了低級(jí)別閾值310(即，C2-l2＞THL)。由于緊接在分組330-2之后接收到一系列低優(yōu)先級(jí)分組，所以接受分組330-3。因此，這使得用戶可以在不傳輸高優(yōu)先級(jí)流的時(shí)候，即在未接收到高優(yōu)先級(jí)分組的時(shí)候，占用整個(gè)付費(fèi)帶寬。基于相同的原因，在時(shí)刻t3處，接受分組330-3，雖然時(shí)刻t3處的信用值(C3)減去分組330-3的長(zhǎng)度(l3)超過了低級(jí)別閾值310。在時(shí)刻t4處，分組330-4被拒絕，以便為在稍后的時(shí)刻t5處到達(dá)的高優(yōu)先級(jí)分組310-5留下足夠的帶寬。執(zhí)行這一點(diǎn)是為了避免優(yōu)先于高優(yōu)先級(jí)流而接受低優(yōu)先級(jí)流。在時(shí)刻t5處，由于時(shí)刻t5處的信用值(C5)減去分組330-5的長(zhǎng)度(l5)沒有超過高級(jí)別閾值320(即，C5-l5＜THh)，所以接受分組330-5。
正如能夠從上述示例性情況中理解到的，多個(gè)閾值的使用使得可以以區(qū)分優(yōu)先次序的方式對(duì)分配給單一用戶的帶寬進(jìn)行共享。而且，由于將監(jiān)管器110分配給每個(gè)用戶，因此單一用戶可以集合多個(gè)CoS，并且由此使得可以在不傳輸高優(yōu)先級(jí)流時(shí)，由低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)流占用為高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)流所分配的帶寬，但無論如何該帶寬已付費(fèi)。這與現(xiàn)有技術(shù)的解決方案相反，在現(xiàn)有技術(shù)的方案中未使用的分配給高優(yōu)先級(jí)流的帶寬是在其他用戶之間共享的。也就是說，將監(jiān)管器110設(shè)計(jì)為提供資源捆綁。
現(xiàn)在參考圖4，其示出了根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)管數(shù)據(jù)分組的算法400的一個(gè)示例性實(shí)施例。在步驟S410，接收長(zhǎng)度為lj的分組“j”。在步驟420，分析進(jìn)入分組以確定該分組的CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別。CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別是在該分組的報(bào)頭中指定的。在步驟S430，針對(duì)在時(shí)刻tj處到達(dá)的分組“j”計(jì)算暫時(shí)信用值(“B”)。暫時(shí)信用值確定了接受一個(gè)進(jìn)入分組之后的剩余信用值。利用以下等式來計(jì)算暫時(shí)信用值B＝Cj-lj； (3)其中，Cj是在時(shí)刻tj處可用的信用。Cj的值優(yōu)選地使用等式(2)來進(jìn)行計(jì)算。在步驟S440，該暫時(shí)信用值與CoS閾值(THCoS)進(jìn)行比較，該CoS閾值對(duì)應(yīng)于該進(jìn)入分組的CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別。如果該暫時(shí)信用值的值低于該閾值(即，如果B＜THCoS)，則在步驟S450，接受該分組；否則在步驟S470，拒絕該分組。作為接受該分組的結(jié)果，在步驟S460，將信用Cj設(shè)置為該暫時(shí)信用值的值?？梢詫⑺芙^的分組轉(zhuǎn)發(fā)到另一較低級(jí)別的監(jiān)管器，或者作為替代可以將其丟棄。
所公開的方法可以使用計(jì)算機(jī)器以軟件(計(jì)算機(jī)代碼)實(shí)現(xiàn)。軟件可以為任一層次的任一種計(jì)算語言。還可以使用硬件和軟件的組合來實(shí)現(xiàn)該技術(shù)。包括用于實(shí)現(xiàn)所公開的技術(shù)的軟件的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品(包括因特網(wǎng)下載)形成了所公開的描述的一部分。
現(xiàn)在參考圖5，其示出了監(jiān)管器110的非限制性框圖。監(jiān)管器110優(yōu)選地包括輸入端口505和輸出端口575。監(jiān)管器110進(jìn)一步包括接收器510、發(fā)送器520、確定單元(DU)530、計(jì)算單元(CU)540，以及比較器550。輸入端口505和輸出端口575可以是但不限于10Mbps、100Mbps、1Gbps和10Gps以太端口。輸入端口和輸出端口均連接到公共通信鏈路(未示出)。接收器510連接到輸入端口505和DU 530，DU 530接著連接到CU 540。CU 540進(jìn)一步連接到比較器550，比較器550進(jìn)一步連接到發(fā)送器520。
接收器510通過輸入端口505接收經(jīng)由公共通信鏈路傳送的進(jìn)入數(shù)據(jù)分組。當(dāng)接收到該數(shù)據(jù)分組時(shí)，接收器510向DU 530提供該數(shù)據(jù)分組報(bào)頭部分的信息。根據(jù)所接收的報(bào)頭信息，DU 530確定CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別和該進(jìn)入分組的長(zhǎng)度。DU 530向比較器550提供CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別信息，并且向CU 540提供該分組長(zhǎng)度l。CU 540例如利用等式(3)計(jì)算暫時(shí)信用值(B)，并且向比較器550提供結(jié)果。比較器550根據(jù)預(yù)定的閾值和該分組的CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別執(zhí)行符合性檢查。比較器550確定所計(jì)算的暫時(shí)信用值(B)是否超過該預(yù)定的閾值，并且如果超過，則拒絕該分組；否則，則接受該分組。在比較器550聲明接受該接收的分組的情況下，該分組可以在通信鏈路上進(jìn)行發(fā)送。因此，比較器550向發(fā)送器520轉(zhuǎn)發(fā)一個(gè)允許信號(hào)，該發(fā)送器520隨后在通信鏈路上發(fā)送該分組。如果拒絕了所接收的分組，則該分組不會(huì)在該通信鏈路上進(jìn)行發(fā)送，并且可能會(huì)被丟棄或者轉(zhuǎn)發(fā)到另一監(jiān)管器。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解到，這里所描述的監(jiān)管器110的組件可以是硬件組件、固件組件、軟件組件或者它們的組合。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，監(jiān)管器110可以包括在城域以太網(wǎng)的用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)上，該用戶網(wǎng)絡(luò)接口使用標(biāo)準(zhǔn)的10Mbps、100Mbps、1Gbps、10Gps以太網(wǎng)接口。在城域以太網(wǎng)中，監(jiān)管器110可以實(shí)現(xiàn)與以上所詳細(xì)描述的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)管理有關(guān)的活動(dòng)。
現(xiàn)在參考圖6，其示出了根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)管數(shù)據(jù)流的算法的另一示例性實(shí)施例。圖6示出了一組“n”個(gè)計(jì)數(shù)器610-1至610-n，它們包括在一個(gè)監(jiān)管器(例如，監(jiān)管器110)中。每個(gè)計(jì)數(shù)器610服務(wù)于一個(gè)不同的CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別。計(jì)數(shù)器610-i以與承諾速率(即，CIR)成正比的速率進(jìn)行計(jì)算，直到達(dá)到該速率的閾值時(shí)為止。一旦達(dá)到該閾值，下一計(jì)數(shù)器610-i+1開始累計(jì)信用。具體而言，當(dāng)分組到達(dá)時(shí)，將其長(zhǎng)度與計(jì)數(shù)器610中的可用信用的量進(jìn)行比較，并且基于預(yù)先編制的規(guī)則，將分組認(rèn)定為符合的或者是非符合的。作為非限制性的例子，如果符合以下規(guī)則，則接受具有CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別“j”的分組l＞CCj+CCj+1+…+CCn(4)其中l(wèi)是分組的長(zhǎng)度，并且CCi是計(jì)數(shù)器610-i的信用量。計(jì)數(shù)器610-1至610-n的CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別分別為CoS1至CoSn，其中CoS1為最高的優(yōu)先級(jí)，并且CoSn為最低的優(yōu)先級(jí)。在此之后，以CCn開始直到已經(jīng)用盡了總長(zhǎng)度為“l(fā)”的信用，計(jì)數(shù)器被耗盡。
在此通過參考的方式將在本說明書中提到的所有公開、專利和專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容引用到本說明書中，其效果與具體地并且單獨(dú)地表示在此通過參考的方式引用每個(gè)單獨(dú)的公開、專利或者專利申請(qǐng)相仿。而且，在該申請(qǐng)中任何參考文獻(xiàn)的引用或標(biāo)識(shí)不應(yīng)該被解釋為承認(rèn)這種參考文獻(xiàn)可用作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
盡管已經(jīng)針對(duì)有限數(shù)目的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是可以理解，可以得到本發(fā)明的多種變型、修改和其它應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種用于在通信網(wǎng)中進(jìn)行資源捆綁的方法，包括以下步驟a)在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器處接收多個(gè)具有不同CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別的數(shù)據(jù)流，所述數(shù)據(jù)流與具有所分配的帶寬的單一用戶相關(guān)聯(lián)；b)對(duì)所述數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理，同時(shí)以區(qū)分優(yōu)先次序的方式在所述不同CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別之間共享所述分配的帶寬；以及c)向所述通信網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)所述已處理的數(shù)據(jù)流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)所述數(shù)據(jù)流包括相應(yīng)CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別的至少一個(gè)數(shù)據(jù)分組，所述至少一個(gè)數(shù)據(jù)分組具有數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度，并且其中對(duì)于每個(gè)所述數(shù)據(jù)分組，所述處理的步驟包括i.提供與每個(gè)所述CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別相關(guān)聯(lián)的閾值；ii.針對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)分組計(jì)算暫時(shí)信用值；以及iii.基于在所述暫時(shí)信用值和所述與所述CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別相關(guān)聯(lián)閾值之間的比較形成轉(zhuǎn)發(fā)判決。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述形成轉(zhuǎn)發(fā)判決包括如果所述暫時(shí)信用值低于CoS閾值則接受所述數(shù)據(jù)分組，并且如果所述暫時(shí)信用值超過所述CoS閾值則拒絕所述數(shù)據(jù)分組。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述提供與每個(gè)所述CoS相關(guān)聯(lián)的閾值包括提供針對(duì)所述CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別限定了允許的突發(fā)大小的CoS閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述提供與每個(gè)所述CoS相關(guān)聯(lián)的閾值包括提供具有可配置值的閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述計(jì)算暫時(shí)信用值包括根據(jù)可用的信用值推導(dǎo)所述數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述針對(duì)在時(shí)刻tj處所接收的第j個(gè)數(shù)據(jù)分組的所述可用信用值是利用以下公式計(jì)算的Cj＝minCBS，Cj-1+CIR×(tj-tj-1)其中所述CBS為承諾突發(fā)大小，并且其中所述CIR為承諾信息速率。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中接受所述數(shù)據(jù)分組的步驟進(jìn)一步包括A.將所述暫時(shí)信用值設(shè)置為與所述可用信用值相等；B.以顏色標(biāo)記來標(biāo)記所述數(shù)據(jù)分組，所述顏色標(biāo)記限定了針對(duì)所述數(shù)據(jù)分組的允許的速率；以及C.在所述網(wǎng)絡(luò)中傳輸所述帶有顏色標(biāo)記的數(shù)據(jù)分組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述在所述網(wǎng)絡(luò)中傳輸所述帶有顏色標(biāo)記的分組包括在網(wǎng)絡(luò)中傳輸所述帶有顏色標(biāo)記的分組，該網(wǎng)絡(luò)選自以太網(wǎng)和城域以太網(wǎng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述處理的步驟包括使用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的代碼來處理所述數(shù)據(jù)流。
11.一種在通信網(wǎng)中進(jìn)行資源捆綁的方法，包括以下步驟a)在專用于一個(gè)用戶的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器處，接收包括多個(gè)數(shù)據(jù)分組的多個(gè)數(shù)據(jù)流，所述數(shù)據(jù)分組具有相應(yīng)的分組長(zhǎng)度，所述數(shù)據(jù)流屬于至少兩個(gè)不同的CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別；b)對(duì)于所述多個(gè)數(shù)據(jù)分組的每個(gè)數(shù)據(jù)分組，執(zhí)行區(qū)分優(yōu)先次序的符合性檢查，以便接受或者拒絕所述數(shù)據(jù)分組；以及c)響應(yīng)于所述符合性檢查，進(jìn)一步處理每個(gè)所述數(shù)據(jù)分組。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述進(jìn)一步處理的步驟包括i.對(duì)于所述多個(gè)分組中的接受的數(shù)據(jù)分組，向所述通信網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)所有所述接受的數(shù)據(jù)分組，而不管其相應(yīng)CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別如何；以及ii.對(duì)于所述多個(gè)分組中的拒絕的數(shù)據(jù)分組，向較低級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器轉(zhuǎn)發(fā)所述拒絕的數(shù)據(jù)分組用于進(jìn)一步處理。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述執(zhí)行符合性檢查的步驟包括執(zhí)行涉及與CoS有關(guān)的閾值參數(shù)和暫時(shí)信用值的檢查，以及執(zhí)行所述與CoS有關(guān)的閾值參數(shù)和所述暫時(shí)信用值之間的比較。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述提供暫時(shí)信用值包括通過根據(jù)可用信用值推導(dǎo)所述分組長(zhǎng)度來計(jì)算所述暫時(shí)值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中針對(duì)在時(shí)刻tj處所接收的第j個(gè)數(shù)據(jù)分組的所述可用信用值是利用以下公式計(jì)算的Cj＝minCBS，Cj-1+CIR×(tj-tj-1)其中所述CBS為承諾突發(fā)大小，并且其中所述CIR為承諾信息速率。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述提供對(duì)應(yīng)于每個(gè)所述CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別的與CoS有關(guān)的閾值包括提供針對(duì)所述CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別限定了允許的突發(fā)大小的CoS閾值。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述提供與CoS有關(guān)的閾值包括提供可配置的閾值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述可配置的閾值最多等于從承諾突發(fā)大小值以及超額突發(fā)大小值中選擇的一個(gè)值。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中向所述通信網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)所述接受的數(shù)據(jù)分組的步驟進(jìn)一步包括以顏色標(biāo)記來標(biāo)記所述數(shù)據(jù)分組，所述顏色標(biāo)記限定了針對(duì)所述數(shù)據(jù)分組的允許的速率。
20.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述以限定了允許的速率的顏色標(biāo)記來標(biāo)記所述數(shù)據(jù)分組包括選擇一個(gè)速率，所述速率選自承諾信息速率以及超額信息速率。
21.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述處理的步驟包括使用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的代碼來處理所述數(shù)據(jù)流。
22.一種可操作為在通信網(wǎng)中對(duì)資源進(jìn)行捆綁的系統(tǒng)，包括a)專用于一個(gè)用戶的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器，每個(gè)所述監(jiān)管器可操作為以區(qū)分優(yōu)先次序的方式在多個(gè)數(shù)據(jù)流之間共享分配給所述用戶的帶寬，其中所述數(shù)據(jù)流屬于多個(gè)不同的CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別；以及b)相應(yīng)的多個(gè)顏色標(biāo)記單元，每個(gè)顏色標(biāo)記單元連接到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器并且用于對(duì)在所述相應(yīng)的監(jiān)管器中處理的所述數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行顏色標(biāo)記，其中所述系統(tǒng)使得所述單一用戶可以集合多個(gè)CoS，由此當(dāng)高優(yōu)先級(jí)CoS空閑時(shí)使得低優(yōu)先級(jí)CoS能夠占用帶寬。
23.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器對(duì)多個(gè)具有不同CoS的數(shù)據(jù)流的處理的所述操作性是通過以下各項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)的i.接收器，可操作為接收屬于所述多個(gè)數(shù)據(jù)流的進(jìn)入數(shù)據(jù)分組，每個(gè)所述數(shù)據(jù)分組具有分組報(bào)頭和分組長(zhǎng)度，ii.確定單元，連接到所述接收器并且可操作為針對(duì)每個(gè)所述數(shù)據(jù)分組確定相應(yīng)的CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別和分組長(zhǎng)度，iii.計(jì)算單元，連接到所述確定單元并且可操作為基于所述數(shù)據(jù)分組長(zhǎng)度并基于可用信用值計(jì)算暫時(shí)信用值，以及iv.比較器，連接到所述確定單元以及所述計(jì)算單元，并且可操作為針對(duì)每個(gè)所述數(shù)據(jù)分組執(zhí)行在與CoS優(yōu)先級(jí)有關(guān)的閾值參數(shù)和所述暫時(shí)信用值之間的比較，以確定所述數(shù)據(jù)分組是否可以被接受以用于向所述網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器進(jìn)一步包括發(fā)送器，其連接到所述接收器以及所述比較器，并且用于向所述網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)每個(gè)所述接受的數(shù)據(jù)分組。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述暫時(shí)信用值通過根據(jù)可用信用值推導(dǎo)所述分組長(zhǎng)度來進(jìn)行計(jì)算。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述與CoS有關(guān)的閾值參數(shù)包括可配置的閾值。
27.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述可配置的閾值最多等于從承諾突發(fā)大小值和超額突發(fā)大小值中選擇的一個(gè)值。
28.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述顏色標(biāo)記單元包括顏色標(biāo)記機(jī)制，其用于以顏色標(biāo)記來標(biāo)記所述數(shù)據(jù)分組，所述顏色標(biāo)記限定了針對(duì)所述數(shù)據(jù)分組的允許的速率。
29.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中所述允許的速率是選自承諾信息速率以及超額信息速率中的速率。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)選自以太網(wǎng)和城域以太網(wǎng)。
31.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器是級(jí)聯(lián)的。
全文摘要
一種用于資源捆綁的方法，包括在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管器(110)處接收多個(gè)具有不同服務(wù)等級(jí)(CoS)優(yōu)先級(jí)級(jí)別的數(shù)據(jù)流，并且處理這些數(shù)據(jù)流，同時(shí)以區(qū)分優(yōu)先次序的方式在多個(gè)不同CoS優(yōu)先級(jí)級(jí)別之間共享用戶分配的帶寬。該方法和實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)使得單一用戶可以集合多個(gè)CoS，從而使得該用戶能夠利用整個(gè)付費(fèi)帶寬。
文檔編號(hào)G01R31/08GK1902622SQ200480040343
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月12日
發(fā)明者魯文·蔡塔克 申請(qǐng)人:阿爾卡特公司