專利名稱：分配數據包流服務質量的方法
依照時間面對數據包的網絡-也稱為“數據網絡”-目前原則上是為了傳送專業(yè)領域也稱為“數據包流”的數據包流設計的。在這里一般來說不要求保證傳送-服務質量。這樣例如進行傳送數據包流時具有波動的時間延遲，因為一般來說將數據包流的單個數據包是按照其網絡輸入的順序傳送的，也就是說隨著從數據網絡被傳送的數據包愈多則時間延遲愈大。所以在專業(yè)領域將傳送數據也稱為沒有實時條件的傳送服務或者稱為“非-實時-服務”。
在按照導線的語言網絡和按照數據包的數據網絡相互接近的過程中將實時服務或者“實時-服務”，也就是說在實時條件下傳送服務例如傳送語言信息或者運動圖像信息同樣在按照數據包的網絡上實現(xiàn)，也就是說將目前普通的按照導線傳送的實時服務在相互接近的語言-數據-網絡中按照數據包，也就是說用數據包流進行傳送。這些也被稱為“實時數據包流”。在這里出現(xiàn)的問題是，按照數據包傳送的實時服務與按照導線傳送的實時服務在質量上要求比較高的服務質量。特別是最小的-例如＜200ms的延遲沒有延遲時間的波動是重要的，因為實時服務一般來說要求連續(xù)的信息流和信息損失，信息損失例如是由于數據包損失決定的，不會通過被扭曲的數據包的再一次傳送補償過來的。因為這些服務質量-要求原則上對于所有按照數據包傳送的網絡都是適合的，這些與按照數據包網絡的具體結構無關。將數據包可以構成為因特網-，X.25-或者幀-中繼-數據包，但是也可以構成為ATM-單元。
對于傳送語言信息和圖像信息經過按照數據包的因特網-也被稱為“VoIP”-在國際標準特別是H.323標準中建議了通過因特網傳送的紀錄。在這里將網絡分成為多個“H.323區(qū)”，在其中安排了各個所謂的“關守”用于-將E.164-電話號碼轉換為計算機名字或者其網絡地址-輸入和輸出通話的準入檢查-管理傳送容量-登錄H.323-終端機。
然而在現(xiàn)實的H.323標準中沒有建議因特網-傳送保證的服務質量，目前的VoIP的缺點是降低語言-和圖像傳送的質量，如果由因特網準備傳送的數據包的數目增加時。在K.Nichols，“有區(qū)別的服務控制裝置模型和定義”，IEEE草稿，1998中因此建議了，在目前沒有服務質量保證的按照數據包的因特網上引入了多個服務-等級。在這里將單個數據包流各自從屬于一個確定的服務-等級和從因特網的傳送節(jié)點上將對應于其服務-等級的相對于其他服務-等級數據包優(yōu)先地或者滯后地傳送。這樣對于實時服務要求的服務質量因此可以保證，將所屬的實時數據包流分配給一個服務-等級，將這些實時數據包流從因特網的節(jié)點優(yōu)先傳送-因此實時數據包流相對于數據包流是優(yōu)先的。
原則上在優(yōu)先控制的傳送中至少對于優(yōu)先通信要求網絡入口檢查，因為然后只可以保證所要求的服務質量，如果不再有比從網絡可以傳送的最多數據包更多優(yōu)先的數據包輸入給這個網絡時。為此對于具有多個服務-等級的因特網建議了網絡傳輸裝置-也被稱為“優(yōu)先裝置”，用這個起到網絡入口的檢查作用。在這里優(yōu)先裝置可以-對應于數據包流的優(yōu)先權在數據包中設置優(yōu)先權標志-當數據包已經標明優(yōu)先權時，檢查和必要時修正優(yōu)先權標志-檢查優(yōu)先數據包流的傳送容量。
目前沒有處理的是服務質量的分配，也就是說存在的問題是，如何要求，分配數據包流的服務質量，和在傳送之前通知優(yōu)先裝置。已知一種方法，在其中借助于預定紀錄RSVP將傳送數據包流要求的服務質量被通信網絡的每個傳送節(jié)點請求和調整傳送數據包流，如果至少一個傳送節(jié)點不可能帶來所請求的服務質量時。在這里必須將預定紀錄RSVP實現(xiàn)在每個傳送節(jié)點上。
因此以下任務是以本發(fā)明為基礎，構成一種方法用于將數據包流傳送的服務質量分配在具有服務-等級的按照數據包的通信網絡上面。此任務是通過權利要求1特征解決的。
本發(fā)明的重要觀點在于對于一個服務付與一個服務質量，在其中至少一個數據包和/或數據包流上的服務是依賴于按照數據包傳送的通信網絡的服務質量實現(xiàn)的，在控制裝置上申請使用服務，和由被申請使用服務的控制裝置依賴于服務和/或被申請的使用服務進行分配。本發(fā)明重要的優(yōu)點在于，申請使用服務和不分配服務質量。因此控制裝置可以將具有不同服務質量的被申請的服務進行分配，例如當通信網絡中有足夠的傳送容量時用比較高的服務質量和當通信網絡中有不充分的傳送容量時用比較低的服務質量。此外有益的是服務質量是按照數據包單獨地進行分配。其中有一個特殊的優(yōu)點是如果在通信網絡中不安排傳送具有保證數據包單獨的服務質量時。
按照本發(fā)明方法的結構安排了，申請使用服務時不需要說明服務質量-權利要求2。因此有益的對于使用服務申請時不要求求出服務質量。
按照本發(fā)明方法的擴展結構將服務構成為傳送信息，特別是語言信息-權利要求3。對應于按照本發(fā)明方法的結構當使用服務時從通信網絡傳送至少一個從屬于服務的具有服務質量的數據包流- 5。因此有益地為了滿足特殊的服務質量-請求可以將本發(fā)明使用在經過按照數據包的通信網絡的語言信息傳送上，特別是可以使用在集成的語言-數據網絡上。
按照本發(fā)明方法的變型，由控制裝置檢查，是否被申請的使用服務可以由具有預先安排服務質量的通信網絡帶來-權利要求4。因此檢查是通過控制裝置進行的和不是通過通信網絡進行的，因此減輕了通信網絡的負荷。
按照本發(fā)明方法的擴展結構安排了，在網絡傳輸裝置將具有服務質量的數據包流傳送給按照數據包的通信網絡之前，由控制裝置將數據包流的服務質量通知網絡傳輸裝置-權利要求6。因此有益地起到從網絡傳輸裝置將具有被分配服務質量的數據包流傳送給通信網絡的作用。
對應于按照本發(fā)明方法的擴展結構對于數據包流的準入至少要求被通知的服務質量的一個確認-權利要求8。因此確保了于是數據包流只是準入的，如果可以傳送被分配的服務質量時。因此可以將通知和后面的確認服務質量與準入檢查一同進行，因此準入檢查和分配服務質量有益的作為一個單元，也就是說緊密地起作用。
按照本發(fā)明方法的結構安排了，通知服務質量是借助于通知-數據包進行的-權利要求9。因此有益的傳送通知可以與傳送數據包流用同樣的方法進行。
按照本發(fā)明方法的結構在通信網絡中至少安排一個高服務質量和一個低服務質量-權利要求10。在這里考慮了，將具有高服務質量的數據包流由網絡傳輸裝置優(yōu)先傳送-權利要求11。因此實時信息也就是說具有盡可能小延遲時間的數據包流相對于具有可以變化延遲時間的信息數據包流應該優(yōu)先傳送。例如傳送具有高服務質量的信息，這些是語音電話或者圖像電話。例如傳送具有低服務質量的信息，這些是電子郵件、文本或者因特網-頁。
按照本發(fā)明方法的結構安排了，在數據包流的數據包上安排了服務質量標志-權利要求12。在這里從網絡傳輸裝置傳送具有代表高服務質量的第一個服務質量標志的具有高服務質量的準備傳送的數據包流和傳送其余代表低服務質量的第二個服務質量標志的數據包流-權利要求13。因此通過傳送在數據包流的數據包上被分配的服務質量可以通過在通信網絡傳送節(jié)點上讀出服務質量標志在傳送數據包流期間求出被分配的服務質量，因此不要求在傳送節(jié)點上儲存被分配的服務質量。
對應于按照本發(fā)明方法的擴展結構服務質量借助于優(yōu)先權起作用，其中規(guī)定高服務質量作為高優(yōu)先權和低服務質量作為低優(yōu)先權和將服務質量標志作為優(yōu)先權標志-權利要求14。因此通過用于優(yōu)先權控制的已知機理用簡單方法可以將具有高服務質量的數據包流實現(xiàn)優(yōu)先傳送。
對應于按照本發(fā)明方法的結構將網絡傳輸裝置構成為優(yōu)先裝置-權利要求7-，將數據包構成為因特網-數據包-權利要求1-和將控制按照國際標準H.323構成為關守-權利要求16。因此將按照本發(fā)明的方法可以有益地插入在已經存在的依據時間的因特網的基礎設施中。此外服務質量的分配可以依賴于關守的準入檢查實現(xiàn)。
下面借助于兩個附圖詳細敘述按照本發(fā)明的方法。附圖表示附

圖1在電路框圖上按照本發(fā)明經過具有服務質量的通信網絡傳送優(yōu)先的數據包流，和附圖2在流程圖上是將按照本發(fā)明的方法集成在按照國際標準H.323，H.225和H.245的傳送上。
在附圖1上示范性地表示了三個通信網絡KN，例如將這些構成為按照數據包相互接近的語言-數據-網絡。在這里將第一個通信網絡KN(1)構成為第一個局域網-也被稱為“局域網”或者“LAN”-L1，將第二個通信網絡KN(2)構成為因特網IN和將第三個通信網絡KN(3)構成為第二個局域網LAN L2。在這些網絡KN上可以依賴于服務質量DG傳送由一系列數據包PA組成的數據包流ST，在其中各自安排了至少一個高服務質量HD和一個低服務質量NG。例如用數據包PA傳送代表語言信息V或者數據D的信息INF。這些通信網絡KN是通過網絡傳輸裝置NE相互連接的，其中因特網IN是通過第一個網絡傳輸裝置NE(ED(1))與局域網L1和通過第二個網絡傳輸裝置NE(ED(2))與LANL2連接的和在這里例如將網絡傳輸裝置NE(ED(1))構成為第一個優(yōu)先裝置ED(1)和將網絡傳輸裝置NE(ED(2))構成為第二個優(yōu)先(Edge)裝置ED(2)。此外在LAN L1上將第一個電話T(1)和第一個計算機C(1)，在LAN L2上將第二個電話T(2)和第二個計算機C(2)與網絡傳輸裝置NE連接，例如將這些實現(xiàn)為插卡K，電路ES或者程序P。在兩個電話T(1)、T(2)之間將語言信息V用語言數據包流STV-從電話T(1)到電話T(2)用第一個數據包流ST1和在相反方向用第二個數據包流ST2-和從計算機C(1)到計算機C(2)將數據用第三個數據包流ST3進行傳送。在這里數據包PA至少在因特網IN上有服務質量標志DK，將這些在數據包流ST1、ST2的數據包PA上構成為代表高服務質量HD的服務質量標志HDK和在數據包流ST3的數據包PA上構成為低服務質量NDK。在這里例如將服務質量標志DK實現(xiàn)為優(yōu)先權標志PK。在LAN L1，L2中的任何一個上安排了控制裝置SF，將這個按照國際VoIP-標準H.323實現(xiàn)為關守GK用于控制語言信息V的傳送，其中在LAN L1上安排了第一個關守GK(1)和在LAN L2上安排了第二個關守GK(2)，將這些各自與網絡傳輸裝置NE與LAN L1，L2相連接。在關守GK和優(yōu)先裝置ED之間交換信號數據包MP，其中在關守GK(1)和網絡傳輸裝置NE(ED(1))之間將第一個信號數據包M(1)，在網絡傳輸裝置NE(ED(1))，NE(ED(2))之間有選擇地將第二個信號數據包MP(2)和在關守GK(2)和網絡傳輸裝置NE(ED(2))之間將第三個信號數據包M(3)進行傳送。
在附圖2上示范性地用流程圖表示了當傳送對應于VoIP標準H.225和H.245的VoIP時在實現(xiàn)為電話T(1)和T(2)的端點EP，第一個關守GK(1)，第二個關守GK(2)之間發(fā)生的消息交換以及在兩個關守GK(1)，GK(2)和兩個網絡傳輸裝置NE(ED(1))，NE(ED(2))之間按照本發(fā)明的信息交換，其中附加在消息交換中對應于VoIP標準H.225和H.245安排了按照本發(fā)明的信號M和確認B。在這里-有益的用信號數據包MP(1)-從關守GK(1)到網絡傳輸裝置NE(ED(1))將第一個信號M(11)，第二個信號M(12)，第三個信號M(13)和第四個信號M(14)，以及從網絡傳輸裝置NE(ED(1))到關守GK(1)將第一個確認B(11)傳送。同樣-有益的用信號數據包MP(3)-按照本發(fā)明從關守GK(2)到網絡傳輸裝置NE(ED(2))將第五個信號M(21)，第六個信號M(22)，第七個信號M(23)和第八個信號M(24)，以及從網絡傳輸裝置NE(ED(2))到關守GK(2)將第二個確認B(21)傳送。
對于實施例假設，在因特網IN上至少安排了多個服務質量DG，將這些通過在因特網-數據包IP上安排的服務質量標志DK顯示給因特網。此外從計算機C(1)已經將數據D通過具有低服務質量ND的數據包流ST3傳送給計算機C(2)。在兩個端點EP之間，例如電話T(1)，T(2)之間現(xiàn)在應該附加傳送語言信息V，此時這些至少應該經過具有高服務質量的因特網IN進行。此外從電話T(1)輸入按照國際標準E.164結構化的電話號碼之后申請與電話T(2)的連接。這也被稱為“呼叫確認”CA。當第一個呼叫確認CA(1)期間在LAN L1上申請從電話T(1)到電話T(2)傳送數據包流ST1，如果從電話T(1)將第一個確認-請求-消息ARQ(1)發(fā)送給關守GK(1)時。由關守GK(1)然后至少將電話號碼轉換為電話T(2)的因特網-地址。然后按照本發(fā)明由關守GK(1)將高服務質量HD分配給數據包流ST1和用信號M(11)通知給網絡傳輸裝置NE(ED(1))。例如有可能請求傳送容量為64kbps。隨后由關守GK(1)將第一個準入-確認-消息ACF(1)傳送給電話T(1)，這個準入-確認-消息可以有選擇地依賴于由網絡傳輸裝置NE(ED(1))作為答復反饋的確認B(11)傳送給關守GK(1)。如果電話T(1)發(fā)送給電話T(2)對應于國際標準檢查紀錄H.225一個呼叫-設置-信息C3，然后由電話T(1)開始建立與電話T(2)的連接。在這里也將電話T(1)的紀錄號碼和端口號碼通知給關守GK(1)，將這些由關守GK(1)用信號M(12)通知給網絡傳輸裝置NE(ED(1))。
因為由于語言連接的雙向特性要求兩個語言數據包流STV-數據包流ST1從電話T(1)到電話T(2)傳送語言信息V和數據包流ST2從電話T(2)到電話T(1)傳送語言信息V-，在接收呼叫-設置-消息C3之后由電話T(2)申請數據包流ST2。建立數據包流ST2與建立數據包流ST1是一樣地進行的。然后由電話T(2)進行第二個呼叫準入CA(2)，其中由關守GK(2)在接收第二個準入-確認-信息ARQ(2)之后借助于按照本發(fā)明的信號M(21)將所要求的高服務質量HD通知給網絡傳輸裝置NE(ED(2))。同樣這可以用確認B(21)認可。將呼叫準入CA通過第二個準入-確認-消息ACF(2)結束，然后由第二個電話T(2)將連接-消息CO發(fā)送給第一個電話T(1)。結束連接建立時將電話T(2)的紀錄號碼和端口號碼用信號M(22)通知給網絡傳輸裝置NE(ED(2))。在兩個電話T(1)，T(2)之間現(xiàn)在通過數據包流ST1，ST2傳送具有高服務質量的語言信息V，也就是說相對于傳送具有低服務質量ND的準備傳送的數據包流ST3優(yōu)先進行傳送。
結束通話之后例如由電話T(1)引入建立連接，也-被稱為“結束會議”，如果由其按照國際標準H.245發(fā)送給電話T(2)第一個呼叫-撤銷-消息CT(1)。在接收這個消息之后由網絡傳輸裝置NE(ED(1))的關守GK(1)通過信號M(13)盡早通知建立連接，然后由網絡傳輸裝置NE(ED(1))有可能將預定的高服務質量HD釋放。由電話T(2)在接收第一個呼叫-撤銷-消息CT(1)之后同樣發(fā)送第二個呼叫-撤銷-消息CT(2)，然后由關守GK(2)也有可能發(fā)送給網絡傳輸裝置NE(ED(2))信號M(23)。信號M(13)，M(23)例如包括因特網-地址和兩個電話T(1)，T(2)的端口號碼，紀錄號碼和/或語言數據包流STV相應的傳送容量。在接收呼叫-撤銷-消息CT2)之后由電話T(1)發(fā)送釋放-完成-消息RC和引入第一個呼叫脫離CD(1)，如果將第一個脫離-請求-消息DRQ(1)傳送給關守GK(1)時。由關守GK(1)然后將數據包流ST1傳送結束用信號M(14)通知給網絡傳輸裝置NE(ED(1))和通過發(fā)送第一個脫離-確認-消息DCF(1)結束呼叫脫離CD(1)。由電話T(2)在接收釋放-完成-消息RC之后用同樣的方法開始第二個呼叫脫離CD(2)，如果將第二個脫離-請求-消息DRQ(2)傳送給關守(2)時。由關守GK(2)然后將數據包流ST2傳送結束用信號M(24)通知給網絡傳輸裝置NE(ED(2))和通過發(fā)送第二個脫離-確認-消息DCF(2)結束呼叫脫離CD(2)。
按照本發(fā)明的變型將數據包流ST1的高服務質量HD用信號數據包MP(2)通知給網絡傳輸裝置NE(ED(2))。因此由網絡傳輸裝置NE(ED(2))可以有益地將數據包流ST1優(yōu)先傳送，也就是說不僅在網絡傳輸裝置NE(ED(2))內部本身而且，如果在LAN L2技術上安排了，優(yōu)先傳送給LAN L2和/或在LAN L2內。
按照本發(fā)明的另外的變型借助于預定紀錄，例如通過預定紀錄RSVP，將服務質量通知給網絡傳輸裝置NE(ED(1))，NE1(ED(2))和關守GK。
最后還應指出，本發(fā)明不僅限于使用在因特網IN上，而且可以使用在具有服務質量DG的每個按照數據包的通信網絡上。例如安排應用在局域網L1，L2上。這在附圖1上已經說明了，由控制裝置SF，C計算機(1)，C(2)和電話T(1)，T(2)到局域網絡L1，L2同樣借助于網絡傳輸裝置NE可以存取，其中通過按照本發(fā)明網絡傳輸裝置NE的配置通過控制裝置SF可以優(yōu)先地，也就是說在局域網L1，L2上用高服務質量HD傳送語言信息V。
權利要求
1.對于服務(DI)分配服務質量(DG)的方法，在其中-在至少一個數據包(PA)和/數據包流(ST)上的服務(DI)是依賴于按照數據包傳送的通信網絡的服務質量(DG)實現(xiàn)的，-在控制裝置(SF)中申請使用(NU)服務(DI)，和-由控制裝置(SF)對于被申請的使用(NU)服務(DI)將服務質量(DG)依賴于服務(DI)和/或被申請的使用(NU)服務(DI)進行分配。
2.按照權利要求1的方法，其特征為，申請使用(NU)服務(DI)不需要說明服務質量(DG)。
3.按照權利要求1或2的方法，其特征為，將服務(DI)構成為信息(INF)的傳送，特別是語言信息(V)。
4.按照權利要求1至3之一的方法，其特征為，由控制裝置(SP)檢查，是否由安排有服務質量(DG)的通信網絡(KN)可以帶來被申請的使用(NU)服務(DI)。
5.按照上述權利要求之一的方法，其特征為，當使用服務(DI)時由通信網絡(KN)至少傳送一個具有服務質量(DG)的從屬于服務的數據包流(ST)。
6.按照權利要求5的方法，其特征為，由控制裝置(SF)將服務質量(DG)通知給至少一個網絡傳輸裝置(NE)和由這個然后將具有被通知的服務質量(DG)的數據包流(ST)傳送給按照數據包流的通信網絡(KN)。
7.按照權利要求6的方法，其特征為，將網絡傳輸裝置(NE)構成為優(yōu)先裝置(ED)。
8.按照權利要求6或7之一的方法，其特征為，對于分配服務質量(DG)至少要求被通知的服務質量(DG)的一個確認。
9.按照權利要求6至8之一的方法，其特征為，借助于通知-數據包(MP)進行服務質量(DG)的通知。
10.按照上述權利要求之一的方法，其特征為，在通信網絡(KN)上至少安排了一個高服務質量(HD)和一個低服務質量(ND)。
11.按照權利要求10的方法，其特征為，具有高服務質量(HD)的數據包流(ST)由網絡傳輸裝置(NE)優(yōu)先傳送。
12.按照上述權利要求之一的方法，其特征為，在數據包(PA)中安排了服務質量標志(DK)。
13.按照權利要求12的方法，其特征為，由網絡傳輸裝置(NE)將其準備用高服務質量(HD)傳送的數據包流(ST)用代表高服務質量(HD)的第一個服務質量標志(HDK)和將其余的數據包流(ST)用代表低服務質量(ND)的第二個服務質量標志(NDK)進行傳送。
14.按照權利要求13的方法，其特征為，服務質量(DG)是借助于優(yōu)先權(P)表示的，其中將高服務質量(HD)表示為高優(yōu)先權(HP)和將低服務質量(ND)表示為低優(yōu)先權(NP)和將服務質量標志(DK)表示為優(yōu)先權標志(PK)。
15.按照上述權利要求之一的方法，其特征為，將數據包(PA)構成為因特網-數據包(IP)。
16.按照上述權利要求之一的方法，其特征為，將控制裝置(SF)構成為按照國際標準H.323的關守(GK)。
全文摘要
對于服務,這個是在至少一個數據包PA和/或數據包流ST中依賴于按照數據包傳送的通信網絡KN的服務質量實現(xiàn)的－有益的是具有服務等級的因特網－,是在控制裝置SF上申請使用NU服務DI和由這個控制裝置對于被申請的使用NU依賴于服務DI和/或被申請的使用NU服務DI分配服務質量DG。因此可以使用按照國際標準H.323實現(xiàn)的具有所要求的服務質量的VoIP－服務。
文檔編號H04L12/54GK1343414SQ00804810
公開日2002年4月3日 申請日期2000年3月8日 優(yōu)先權日1999年3月10日
發(fā)明者C·普雷霍菲, V·蘭斯馬爾, R·比特青格 申請人:西門子公司