專(zhuān)利名稱(chēng)：在局域網(wǎng)上擴(kuò)充異步傳輸模式(atm)服務(wù)質(zhì)量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，并且更具體地涉及用于對(duì)局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)站擴(kuò)充異步傳輸模式(ATM)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證的方法和設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程用戶(hù)之間的數(shù)據(jù)通信的目的而開(kāi)發(fā)的連網(wǎng)技術(shù)通?？煞譃榫钟蚓W(wǎng)技術(shù)或廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)。任一具體網(wǎng)絡(luò)中處理數(shù)據(jù)通信的方式是很不相同的，這取決于所采用的具體技術(shù)。
LAN技術(shù)的開(kāi)發(fā)主要用于連接有限地理區(qū)域，例如校園、單座建筑或甚至單座建筑中的限定區(qū)，內(nèi)的用戶(hù)網(wǎng)站。一種周知類(lèi)型的LAN技術(shù)是令牌環(huán)技術(shù)。在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中，有關(guān)的LAN網(wǎng)站和一種傳輸媒體連接，該傳輸媒體備有共享環(huán)或公用環(huán)，通過(guò)該環(huán)單方向發(fā)送數(shù)據(jù)。由某具體LAN網(wǎng)站插入到環(huán)上的數(shù)據(jù)在環(huán)中環(huán)行，最終回到起始網(wǎng)站。
令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)在可變長(zhǎng)度塊或可變長(zhǎng)度幀中發(fā)送數(shù)據(jù)，每個(gè)塊或幀具有一個(gè)用于路由選擇及幀控制的固定格式標(biāo)題。當(dāng)某起始網(wǎng)站想向環(huán)上的另一個(gè)目的地網(wǎng)站發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，該起始網(wǎng)站生成一個(gè)包含著一個(gè)帶有其自己的地址以及目的地網(wǎng)站地址的標(biāo)題的幀。起始網(wǎng)站的自有地址包含在源地址字段中，而目的地網(wǎng)站的地址包含在目的地地址字段中。
當(dāng)起始網(wǎng)站利用后面所說(shuō)明的“令牌”進(jìn)入環(huán)時(shí)，它把數(shù)據(jù)置入在環(huán)中以向環(huán)上的下一個(gè)LAN網(wǎng)站傳輸。接收該幀的每個(gè)LAN網(wǎng)站檢查該幀的目的地地址字段以確定其是否是預(yù)定的目的地。若該接收LAN網(wǎng)站不是預(yù)定的目的地，它把該報(bào)文傳送給環(huán)上的下一個(gè)LAN網(wǎng)站。若該接收LAN網(wǎng)站是所預(yù)定的目的地，它把該幀拷貝到一個(gè)當(dāng)?shù)鼐彌_器中并同時(shí)向環(huán)上的下一個(gè)LAN網(wǎng)站轉(zhuǎn)送該報(bào)文。在繞整個(gè)環(huán)環(huán)行后，在起始網(wǎng)站處取消該幀。
令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)被當(dāng)作是對(duì)等網(wǎng)絡(luò)，這意味著任何網(wǎng)站能在不必首先得到主網(wǎng)站的批準(zhǔn)下進(jìn)入環(huán)。在令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)使用令牌實(shí)現(xiàn)進(jìn)入控制，令牌是一種繞環(huán)環(huán)行的專(zhuān)用幀。獲得令牌的網(wǎng)站被準(zhǔn)予發(fā)送幀，但是之后必須發(fā)送自由令牌以允許其它網(wǎng)站得到進(jìn)入環(huán)的機(jī)會(huì)。
盡管令牌環(huán)在連接地理上受限制區(qū)域中的用戶(hù)是很有效的，但是單個(gè)環(huán)的整個(gè)長(zhǎng)度上可連接的用戶(hù)數(shù)量是限定的。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了WAN技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)大量分布在大的地理區(qū)域中(包括整個(gè)地球)的用戶(hù)之間的數(shù)據(jù)通信。
異步傳輸模式(ATM)是一種特定類(lèi)型的WAN技術(shù)，由于它可以成功地處理具有明顯不同服務(wù)要求及屬性的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它已得到相當(dāng)大的關(guān)心。ATM的一個(gè)基礎(chǔ)宗旨是，不論數(shù)據(jù)各代表著什么，所有數(shù)據(jù)都按固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)單元，通常稱(chēng)為信元(cell)，傳送。強(qiáng)制性地使用固定長(zhǎng)度的信元，使得有可能通過(guò)使用專(zhuān)用的形成沿著網(wǎng)絡(luò)分布的許多交換點(diǎn)的基于硬件的交換機(jī)達(dá)到高速交換數(shù)據(jù)。
盡管可以標(biāo)準(zhǔn)化ATM信元結(jié)構(gòu)，信元中傳送的數(shù)據(jù)可以代表不同類(lèi)型的具有不同的甚至有時(shí)是不相容的特征及傳送要求的信息。通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)交換的數(shù)據(jù)可以代表字母數(shù)字信息、聲頻(例如話(huà)音或音樂(lè))信息和/或視頻(例如“現(xiàn)場(chǎng)”影視、照片、圖形圖象或醫(yī)學(xué)掃描圖象)信息。
所有類(lèi)型的數(shù)據(jù)可以用傳輸期間所允許的數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)延遲來(lái)表征。若傳輸期間的中等丟失不會(huì)明顯地惡化目的地處從數(shù)據(jù)重構(gòu)的信息，則這種類(lèi)型的數(shù)據(jù)被認(rèn)為是耐丟失的。聲頻信息可能是耐丟失信息的最好例子。類(lèi)似地，若傳輸期間的中等延遲不損害目的處的信息可用性，則這種類(lèi)型的數(shù)據(jù)的特征是耐延遲的。通常，字母數(shù)字信息是耐延遲信息的一個(gè)好例子。為了避免在目的地處從數(shù)據(jù)中重構(gòu)的信息退化，必須在傳輸期間不同地處理或維護(hù)具有不同丟失容忍性和不同延遲容忍性的數(shù)據(jù)。
為了適應(yīng)ATM網(wǎng)絡(luò)中可能共存的不同種類(lèi)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)所具有的不同服務(wù)要求，已經(jīng)定義不同類(lèi)別的ATM業(yè)務(wù)。所關(guān)心的已定義類(lèi)別是CBR(不變位速率)、VBR(可變位速率)、ABR(可用位速率)以及UBR(不定位速率)。
CBR業(yè)務(wù)是需要以可預(yù)測(cè)的、基本不變的位速率發(fā)送的業(yè)務(wù)。CBR業(yè)務(wù)的例子包括實(shí)時(shí)聲頻或視頻業(yè)務(wù)或者ATM網(wǎng)絡(luò)中仿真標(biāo)準(zhǔn)T1(1.544M位/秒)的連接線(xiàn)。CBR業(yè)務(wù)不容忍延遲和跳動(dòng)。在建立CBR連接期間，必須協(xié)商峰值信元速率(PCR)以規(guī)定可在不會(huì)產(chǎn)生丟失信元的明顯風(fēng)險(xiǎn)下傳送數(shù)據(jù)的最大速率。然后，通常按商定的PCR發(fā)送數(shù)據(jù)。若試圖以超出該P(yáng)CR的速率發(fā)送業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)廢除該超速的業(yè)務(wù)。
VBR業(yè)務(wù)包括二種業(yè)務(wù)子類(lèi)VBR實(shí)時(shí)(VBR-RT)和VBR非實(shí)時(shí)(VBR-NRT)。VBR-RT業(yè)務(wù)是可按可變速率(即，猝發(fā)式的)產(chǎn)生的并同時(shí)仍需遵從嚴(yán)格的可接受信元跳動(dòng)限制(即，到達(dá)時(shí)間上的信元-信元變化)的業(yè)務(wù)。VBR-RT業(yè)務(wù)的例子包括由可變速率編碼譯碼器生成的視頻信號(hào)或帶有靜寂消除的聚合式話(huà)音業(yè)務(wù)。VBR-NRT業(yè)務(wù)是可猝發(fā)的并且要比VBR-RT業(yè)務(wù)能容忍更多延遲的業(yè)務(wù)。VBR-NRT業(yè)務(wù)包括事務(wù)處理造成的業(yè)務(wù)，例如信用卡驗(yàn)證或者其它的銷(xiāo)售點(diǎn)操作。
對(duì)于每次VBR連接，在連接建立過(guò)程期間，協(xié)商峰值信元速率、持續(xù)信元速率(SCR)以及跳動(dòng)允許值。協(xié)商好的SCR代表該次連接上的平均吞吐率的上限。盡管短期內(nèi)來(lái)自VBR源的業(yè)務(wù)的速率超過(guò)協(xié)商好的SCR是允許的(只要該超出速率不超過(guò)協(xié)商好的PCR)，但是相繼的來(lái)自該同一源的可接受的業(yè)務(wù)的速率必須減小到足夠地低于SCR，以便在長(zhǎng)時(shí)間上保持所協(xié)商的SCR。為了確保在相對(duì)長(zhǎng)的時(shí)間階段內(nèi)可保持該SCR參數(shù)，在建立連接時(shí)確定另一個(gè)參數(shù)即猝發(fā)允許值。猝發(fā)允許值定義在把業(yè)務(wù)速率降低到低于SCR之前VBR連接允許多長(zhǎng)時(shí)間的其速率大于SCR的業(yè)務(wù)，以便保證總吞吐率不超過(guò)SCR。
ABR業(yè)務(wù)試圖利用由于不存在CBR或VBR業(yè)務(wù)而成為可能的網(wǎng)絡(luò)帶寬的可使用性。ABR實(shí)施利用業(yè)務(wù)管理技術(shù)監(jiān)視實(shí)際的或初期的網(wǎng)絡(luò)擁擠，若不考慮該初期的網(wǎng)絡(luò)擁擠則有可能在傳輸嘗試期間導(dǎo)致不可接受的信元丟失。
建立ABR連接需要協(xié)商和VBR連接中存在的相同類(lèi)型的PCR參數(shù)。對(duì)于這二種連接，PCR參數(shù)限制在連接中傳輸業(yè)務(wù)可接收的最大速率。不為ABR業(yè)務(wù)協(xié)商跳動(dòng)或猝發(fā)允許值。替代地，ABR源和網(wǎng)絡(luò)共同協(xié)商最小信元速率(MCR)參數(shù)，其代表ABR業(yè)務(wù)源總能使用的最小連接帶寬量。通常，MCR參數(shù)代表若ABR業(yè)務(wù)源或應(yīng)用程序保持存在即繼續(xù)執(zhí)行時(shí)必須能使用的最小傳輸速率。
UBR業(yè)務(wù)類(lèi)型是ATM業(yè)務(wù)種類(lèi)中優(yōu)先級(jí)最低的類(lèi)型，通常稱(chēng)為“最佳努力”業(yè)務(wù)。因?yàn)橹挥性跐M(mǎn)足更高優(yōu)先級(jí)的ATM業(yè)務(wù)類(lèi)別(CBR、VBR、ABR)的要求之后剩下網(wǎng)絡(luò)帶寬時(shí)才分配UBR業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)將利用它的“最佳努力”在不提供延遲或丟失保證下發(fā)送UBR業(yè)務(wù)。
作為ATM連接建立過(guò)程的一部分產(chǎn)生的約定或帶寬保證反映了和每次連接相關(guān)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。各種類(lèi)別或QoS定義的內(nèi)在含義是，具有一種QoS的在某虛擬連接上傳送的信元要比具有不同QoS的在另一虛擬連接上傳送的信元帶有更高的優(yōu)先級(jí)。
本身作為ATM網(wǎng)絡(luò)的一部分的用于ATM業(yè)務(wù)的源網(wǎng)站和目的地網(wǎng)站可以方便地為不同的QoS協(xié)商所需的ATM連接參數(shù)。一種問(wèn)題在于許多ATM網(wǎng)絡(luò)的潛在用戶(hù)位于ATM網(wǎng)絡(luò)之外。這些潛在的用戶(hù)包括許多間接地通過(guò)附屬在共享LAN媒體(例如前面所討論的令牌環(huán)或者LAN交換機(jī)處的專(zhuān)用LAN部分)上的和ATM網(wǎng)絡(luò)連接的用戶(hù)。現(xiàn)有LAN實(shí)施方法和標(biāo)準(zhǔn)不提供任何允許希望通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)建立連接的用戶(hù)請(qǐng)求具體的ATM連接特征的機(jī)制，即使在該用戶(hù)對(duì)于要發(fā)送的數(shù)據(jù)具有明確的服務(wù)要求的情況下。類(lèi)似地，現(xiàn)有LAN實(shí)施方法不允許WAN把ATMQoS保證從ATM網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充到目的地的LAN網(wǎng)站上。
本發(fā)明在數(shù)據(jù)從起始LAN網(wǎng)站經(jīng)過(guò)中間ATM網(wǎng)絡(luò)傳送到目的地LAN網(wǎng)站的過(guò)程中支持建立端-端(end-to-end)QoS保證。每個(gè)LAN網(wǎng)站通過(guò)一個(gè)LAN/ATM接口部件連接到一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)入點(diǎn)。該部件包括一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)從LAN網(wǎng)站接收到的一個(gè)LAN幀的緩沖器。每個(gè)幀包括一個(gè)用具體的優(yōu)先級(jí)值編碼的優(yōu)先級(jí)字段。該部件還包括用來(lái)提取編碼的優(yōu)先級(jí)值的和用來(lái)把該值變換成和某具體的ATM業(yè)務(wù)類(lèi)別相關(guān)的QoS的邏輯部分。該部件響應(yīng)該變換的QoS值以啟動(dòng)建立具有適當(dāng)參數(shù)的ATM連接。
盡管本說(shuō)明書(shū)借助權(quán)利要求書(shū)具體地指出并且明確地宣布本發(fā)明的內(nèi)涵，本發(fā)明最佳實(shí)施方式的細(xì)節(jié)可以方便地從下述技術(shù)說(shuō)明及附圖中確定，附圖是

圖1示意表示一個(gè)包括一個(gè)ATM基干廣域網(wǎng)和至少二個(gè)局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)；圖2表示令牌幀的主要單元；圖3稍詳細(xì)地表示令牌幀的物理標(biāo)題中所含的字段；圖4是用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的LAN/ATM接口部件的主要功能部件；圖5是令牌幀的可能優(yōu)先級(jí)值和不同的QoS之間的變換圖；圖6是一個(gè)流程圖，表示在建立具有來(lái)自起始LAN網(wǎng)站的特定QoS的連接時(shí)，源站處的LAN/ATM接口部件執(zhí)行的步驟；圖7是一個(gè)流程圖，表示一旦接收來(lái)自遠(yuǎn)程起始LAN網(wǎng)站的連接建立請(qǐng)求時(shí)，目的地處的LAN/ATM接口部件執(zhí)行的步驟；圖8是LAN網(wǎng)站的方塊圖，表示支持本發(fā)明的構(gòu)件。
參看圖1，本發(fā)明用在包括著通過(guò)至少二個(gè)LAN/ATM接口部件12和14來(lái)連接遠(yuǎn)程LAN用戶(hù)的ATM基干網(wǎng)10的環(huán)境下。LAN用戶(hù)和某LAN/ATM接口部件可以連接在相同的共享LAN媒體上。作為具體的例子，LAN網(wǎng)站用戶(hù)20a、20b、20c通過(guò)一個(gè)插入的令牌環(huán)18間接地和接口部件12連接，同時(shí)LAN網(wǎng)站26a、26b和26c通過(guò)一個(gè)插入的令牌環(huán)24和接口部件14連接。雖然本圖示出一種在基干網(wǎng)10的二側(cè)具有相同的LAN網(wǎng)站配置的對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明當(dāng)然同樣可應(yīng)用到非對(duì)稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)，即，在和基干網(wǎng)連接的不同網(wǎng)點(diǎn)處具有不同的LAN網(wǎng)站配置的網(wǎng)絡(luò)。
備擇地，可以把一個(gè)或多個(gè)LAN網(wǎng)站直接連接到鄰近的接口部件上。例如，可直接把LAN網(wǎng)站16和22分別通過(guò)所謂的專(zhuān)用LAN部分連接到接口部件12和14上。盡管初看起來(lái)并不明顯，但允許把LAN工作站直接連接到接口部件是有好處的。因?yàn)榱钆骗h(huán)技術(shù)是早就確立的，用戶(hù)可能在用于令牌環(huán)LAN環(huán)境的程度上已作了大量的投資。這些“已有的”LAN程序甚至可以在單個(gè)直接連接的網(wǎng)站如網(wǎng)站16上執(zhí)行，不必再花費(fèi)通常和安裝并維護(hù)共享媒體相隨的費(fèi)用。
不論是直接地還是間接地和鄰近的接口部件連接，每個(gè)LAN網(wǎng)站利用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的令牌環(huán)幀和該接口部件交換數(shù)據(jù)。圖2示意說(shuō)明標(biāo)準(zhǔn)令牌環(huán)幀的三個(gè)主要單元。每個(gè)幀包括物理標(biāo)題28、可變長(zhǎng)度數(shù)據(jù)字段30和尾部32。物理標(biāo)題28含有起始定界符、訪問(wèn)控制信息以及地址信息，尾部32包括糾錯(cuò)信息及結(jié)束定界符?？梢詮脑S多公開(kāi)資料，其中包括現(xiàn)有版本的IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)，得到有關(guān)令牌環(huán)幀各字段的詳細(xì)信息。
出于本發(fā)明的目的，只對(duì)令牌環(huán)幀的物理層標(biāo)題感興趣。如圖3中所示，令牌環(huán)幀的物理層標(biāo)題包括一個(gè)字節(jié)長(zhǎng)的起始界定符34、二個(gè)字節(jié)長(zhǎng)的訪問(wèn)控制字段36、六個(gè)字節(jié)長(zhǎng)的目的地地址字段38以及六字節(jié)長(zhǎng)的源地址字段40。一般地說(shuō)，訪問(wèn)控制字段36的內(nèi)容用于規(guī)定幀的格式及功能，而地址字段38和40分別規(guī)定該幀要去的LAN網(wǎng)站及發(fā)出該幀的LAN網(wǎng)站。后面會(huì)詳細(xì)討論訪問(wèn)控制字段的第一個(gè)字節(jié)。可以從上面提到的資料中得到訪問(wèn)控制字段的其余字節(jié)以及物理標(biāo)題中的其它字節(jié)的格式和使用的詳細(xì)信息，但本文不包含這些信息，因?yàn)閷?duì)于理解本發(fā)明并不需要它們。
訪問(wèn)控制字段的第一個(gè)字節(jié)分為幾個(gè)子字段。前三位42是后面要詳細(xì)討論的幀優(yōu)先級(jí)子字段。下個(gè)子字段44是單個(gè)令牌位，用于規(guī)定該幀是令牌幀或攜帶數(shù)據(jù)幀中的那一種幀。下一個(gè)子字段46是單個(gè)監(jiān)督位，其可用于出錯(cuò)恢復(fù)。最后一個(gè)子字段是一個(gè)三位的保留子字段，其可用于傳送有關(guān)發(fā)出下一個(gè)令牌的信息。本發(fā)明只對(duì)幀優(yōu)先級(jí)子字段42感興趣。
在當(dāng)前實(shí)施的令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)中，只利用了八種可用優(yōu)先級(jí)中的二種優(yōu)先級(jí)。較高的優(yōu)先級(jí)(典型地為B‘111’)分配給媒體訪問(wèn)控制(MAC)幀。這種類(lèi)型的幀的一個(gè)例子是用于出錯(cuò)檢測(cè)/恢復(fù)目的的現(xiàn)用監(jiān)督現(xiàn)行MAC幀。較低的優(yōu)先級(jí)(典型地為B‘000’)用于用戶(hù)數(shù)據(jù)幀。
根據(jù)本發(fā)明，利用該幀優(yōu)先級(jí)子字段來(lái)允許起始LAN網(wǎng)站請(qǐng)求帶有指定的QoS參數(shù)的ATM連接。本發(fā)明是在例如圖4所示的部件50的一種LAN/ATM接口部件中實(shí)施的。每個(gè)LAN/ATM接口部件包括一個(gè)用于把ATM連接建立到該ATM網(wǎng)絡(luò)體的其余部分中的ATM接口部件52和一個(gè)用于對(duì)通過(guò)環(huán)或?qū)Ｓ肔AN部分連接的LAN網(wǎng)站呈現(xiàn)LAN外觀的LAN接口部件54。LAN幀暫時(shí)地存儲(chǔ)在LAN接口側(cè)的幀緩沖器58中，而ATM信元暫時(shí)地存儲(chǔ)在ATM接口側(cè)的信元緩沖器56中。在一種最佳實(shí)施方式中，LAN/ATM接口部件實(shí)施成一種包括處理機(jī)60及系統(tǒng)存儲(chǔ)器62的專(zhuān)用數(shù)據(jù)處理部件。盡管緩沖器56和58是用分離構(gòu)件表示的，它們也可以用系統(tǒng)存儲(chǔ)器62中指定的存儲(chǔ)單元組實(shí)現(xiàn)。
LAN/ATM接口對(duì)LAN而言看起來(lái)象另一個(gè)LAN網(wǎng)站，并且該接口需包括讀幀邏輯部分64。然而，不同于常規(guī)的LAN網(wǎng)站，LAN/ATM接口部件還包括LAN/ATM QoS變換邏輯部分66和連接建立邏輯部分68。從下面的說(shuō)明中會(huì)清楚邏輯部分66和68所起的作用。
在某起始LAN網(wǎng)站產(chǎn)生以某個(gè)可通過(guò)插入的ATM網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)的遠(yuǎn)程LAN網(wǎng)站為目的地的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的情況下，該起始LAN網(wǎng)站可以通過(guò)利用令牌環(huán)幀中的幀優(yōu)先級(jí)子字段請(qǐng)求具體的連接特性。如上面所述，幀優(yōu)先級(jí)子字段是一個(gè)三位長(zhǎng)的并在現(xiàn)有令牌環(huán)實(shí)施中未得到充分利用的字段。
參照?qǐng)D5，通過(guò)把幾個(gè)可使用的優(yōu)先級(jí)值變換成現(xiàn)有的各種ATMQoS連接類(lèi)別，本發(fā)明利用幀優(yōu)先級(jí)子字段的可利用性。最高的優(yōu)先級(jí)值(B‘111’)從變換中排除，仍用于規(guī)定高優(yōu)先級(jí)MAC幀。次高優(yōu)先級(jí)值(B‘110’)由本地LAN/ATM接口部件用于從ATM網(wǎng)絡(luò)向LAN目的地網(wǎng)站發(fā)送幀。剩余的優(yōu)先級(jí)值可以直接映射到現(xiàn)有的ATM QoS，其中相繼減小的優(yōu)先級(jí)值表示相繼減小的ATM QoS優(yōu)先級(jí)。作為具體的例子，未約定的最高優(yōu)先級(jí)值(B‘101’)變換成ATM CBR連接類(lèi)型，而最低的可利用優(yōu)先級(jí)值變換成ATM UBR類(lèi)別。該圖中示出最優(yōu)的變換關(guān)系。請(qǐng)注意，向ATM VBR-RT連接類(lèi)別分配了二種優(yōu)先級(jí)值，其中較高的一個(gè)值專(zhuān)用于MPEG-1類(lèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的連接，而較低的一個(gè)專(zhuān)用于MPEG-2類(lèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的連接。這些優(yōu)先級(jí)定義為L(zhǎng)AN/ATM接口部件提供對(duì)LAN部分的有保證的/有界的進(jìn)入，以發(fā)送起源于ATM網(wǎng)絡(luò)的幀。
圖6是一個(gè)流程圖，表示LAN/ATM接口部件在建立帶有特定的ATM QoS要求的LAN-ATM-LAN連接中執(zhí)行的步驟。接收由本地LAN網(wǎng)站發(fā)出的LAN幀(框70)并暫時(shí)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器中。讀出幀中的幀優(yōu)先級(jí)子字段(框72)。一旦提取出該子字段中存儲(chǔ)的三個(gè)優(yōu)先級(jí)位，判定(框74)該優(yōu)先級(jí)位模式是否和高優(yōu)先級(jí)MAC幀即B‘111’有關(guān)。若該幀被確定為高優(yōu)先級(jí)MAC幀，按此進(jìn)行處理(框76)，并且程序等待接收下一個(gè)幀。
若優(yōu)先級(jí)位模式不是B‘111’，讀(框82)該幀的源地址字段以及目的地地址字段以允許判定(框84)在該源和該目的地之間是否先前已建立了所需的連接。若已存在所需的連接，沿著該連接把該幀傳送到ATM網(wǎng)絡(luò)中。
若未發(fā)現(xiàn)存在著連接，LAN/ATM接口部件訪問(wèn)LAN/ATM變換表(框88)以把該幀的優(yōu)先級(jí)值變換成可使用的ATM QoS。此刻，LAN/ATM接口部件必須判定(操作89)在起始的LAN部分上是否可得到支持該連接請(qǐng)求的足夠帶寬。因?yàn)樵谧鞒鲈撜?qǐng)求時(shí)起始LAN網(wǎng)站不知道其它待定的請(qǐng)求，該判定是必須的。若操作89揭示在起始的LAN部分上不存在足夠的帶寬，立即終止該過(guò)程。若存在足夠的帶寬，則利用對(duì)應(yīng)于指定的QoS的連接啟動(dòng)(框90)建立經(jīng)過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)的必要連接。
上述過(guò)程實(shí)現(xiàn)二個(gè)遠(yuǎn)程LAN用戶(hù)之間所需的LAN-ATM-LAN連接中的第一階段(LAN-ATM)的確立。在ATM網(wǎng)絡(luò)和目的地LAN用戶(hù)之間的LAN/ATM接口部件上執(zhí)行該過(guò)程的第二階段。參照?qǐng)D7，當(dāng)從該LAN網(wǎng)站接收建立對(duì)于目的地LAN/ATM接口部件為當(dāng)?shù)氐哪矻AN網(wǎng)站的連接的請(qǐng)求時(shí)，開(kāi)始第二階段(框92)。
一旦接收這種連接請(qǐng)求，目的地LAN/ATM接口部件檢查(框94)當(dāng)前可使用的LAN資源以便判定該目的地LAN是否具有能支持該請(qǐng)求的足夠帶寬。若獲悉足夠帶寬是可得到的，目的地LAN/ATM接口部件向起始LAN/ATM接口部件回送一個(gè)贊成應(yīng)答(框96)。該行為允許起始LAN/ATM接口部件實(shí)施為完成LAN-ATM-LAN連接所需的各個(gè)步驟。
若操作94不展示可滿(mǎn)足原始接收的連接請(qǐng)求的足夠帶寬，目的地LAN/ATM接口部件經(jīng)過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)與業(yè)務(wù)源的協(xié)商(框98)以判定能否建立起始的和目的地的LAN/ATM接口部件雙方都能接受的連接參數(shù)。盡管在圖7中并沒(méi)有示出，應(yīng)該理解這種協(xié)商過(guò)程可能涉及到在該ATM網(wǎng)絡(luò)上的這二個(gè)LAN/ATM接口部件之間的數(shù)次交流。例如，目的地LAN/ATM接口可能用提出不同的要求較低的QoS或者用提出相同的QoS但具帶有要求較低的連接參數(shù)響應(yīng)起始的LAN/ATM接口。
若操作100顯示通過(guò)建立雙方都接受的連接參數(shù)成功地達(dá)成協(xié)商，在起始LAN網(wǎng)站和目的地LAN網(wǎng)站之間建立虛擬連接。若操作100顯示協(xié)商失敗不存在支持連接請(qǐng)求的足夠帶寬，在操作102中拒絕該請(qǐng)求。
上面的說(shuō)明假設(shè)二個(gè)LAN網(wǎng)站希望通過(guò)一個(gè)插入的ATM網(wǎng)絡(luò)建立通信，這種情況可能是本發(fā)明的最常見(jiàn)應(yīng)用。但是，本發(fā)明原理可應(yīng)用于一個(gè)端點(diǎn)是LAN而另一個(gè)端點(diǎn)是ATM網(wǎng)絡(luò)的情況。例如，當(dāng)起始網(wǎng)站位于LAN上而目的地網(wǎng)站是AMT網(wǎng)絡(luò)的一部分時(shí)，仍可使用參照?qǐng)D6說(shuō)明的過(guò)程，不同之處是ATM應(yīng)答起源于該ATM網(wǎng)絡(luò)本身而不是來(lái)自于遠(yuǎn)程LAN網(wǎng)站。類(lèi)似地，在作為ATM網(wǎng)絡(luò)的一部分的一個(gè)網(wǎng)站啟動(dòng)通信的情況下，該ATM網(wǎng)絡(luò)將生成必需的連接參數(shù)并向目的地LAN/ATM接口部件提出具體的QoS。
在連接的起源點(diǎn)位于ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的情況下，網(wǎng)絡(luò)可以選擇把能使用的最高LAN幀優(yōu)先級(jí)(B‘111’)分配給經(jīng)過(guò)LAN/ATM接口部件到達(dá)目的地用戶(hù)的通信。備擇地，ATM網(wǎng)絡(luò)可按和起始LAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)施的相同方式著手與目的地LAN網(wǎng)站的QoS協(xié)商。
在此之前，本說(shuō)明集中在LAN/ATM接口部件上，而對(duì)和該部件連接的LAN網(wǎng)站相對(duì)地討論得很少。很清楚，任何使用本發(fā)明的LAN網(wǎng)絡(luò)必須包括某些基本構(gòu)件。參照?qǐng)D8，任何LAN網(wǎng)站104必須包括一個(gè)處理機(jī)106、一個(gè)存儲(chǔ)器108、用戶(hù)輸入/輸出(I/O)部件以及集成的或可拆卸的LAN適配器112。此外，LAN適配器必須包括幀生成邏輯部分118，用于格式化并生成LAN幀。該幀生成邏輯部分必須能夠把一個(gè)可使用的幀優(yōu)先級(jí)值寫(xiě)入到該幀物理層標(biāo)題的幀優(yōu)先級(jí)子字段中，在基本的實(shí)施方式中，應(yīng)把生成的幀發(fā)送給LAN/ATM接口部件，并且該接口部件中的優(yōu)先級(jí)變換邏輯部分會(huì)如上面所討論的那樣把優(yōu)先級(jí)變換成具體的ATM□ QoS。圖8示出一種備擇的實(shí)施方式，其中LAN網(wǎng)站自身包括顯式優(yōu)先級(jí)變換邏輯部分116。在LAN網(wǎng)站上含有優(yōu)先級(jí)變換邏輯部分可允許在該LAN網(wǎng)站上執(zhí)行的用戶(hù)應(yīng)用程序明確地請(qǐng)求滿(mǎn)足特定ATM QoS保證的網(wǎng)絡(luò)連接。這種情況下的變換邏輯部分應(yīng)把請(qǐng)求中的ATM QoS部分變換成上面所討論的可使用幀優(yōu)先級(jí)值中的一個(gè)，以利用變換得到的幀優(yōu)先級(jí)值建立標(biāo)準(zhǔn)令牌環(huán)幀。在LAN/ATM接口部件處接收到的該幀應(yīng)再變換到和用戶(hù)應(yīng)用程序所請(qǐng)求的相對(duì)應(yīng)的ATMQoS。LAN/ATM接口部件在不了解或不關(guān)心實(shí)際上含著該所需ATMQoS的原始連接請(qǐng)求下按上面所述對(duì)該幀做出響應(yīng)。
本發(fā)明具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不論令牌環(huán)網(wǎng)站是通過(guò)共享媒體還是通過(guò)專(zhuān)用部分和其LAN/ATM接口部件連接，都可應(yīng)用本發(fā)明。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是用來(lái)向每個(gè)LAN/ATM接口部件提供其附屬的LAN網(wǎng)站的業(yè)務(wù)要求的變換機(jī)制是無(wú)須采用復(fù)雜的信令就可操作的。最后，實(shí)施本發(fā)明的LAN網(wǎng)站可以和LAN網(wǎng)絡(luò)中未實(shí)施本發(fā)明的老的LAN網(wǎng)絡(luò)一起存在。
盡管已對(duì)被當(dāng)作本發(fā)明的最佳實(shí)施方式做了說(shuō)明，但熟練的技術(shù)人員可想到它的變型和修改。從而，附屬的權(quán)利要求書(shū)是按不僅包括該最佳實(shí)施方式又包括所有符合本發(fā)明的精神和范圍的變型及修改編寫(xiě)的。
權(quán)利要求
1．一種用在局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)站和異步傳輸模式(ATM)網(wǎng)絡(luò)之間的接口處的為建立具有規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量(QoS)的連接的設(shè)備，所述設(shè)備包括a)一個(gè)用于存儲(chǔ)從LAN網(wǎng)站接收到的LAN幀的緩沖器，所述幀具有在其中存儲(chǔ)一組已知幀優(yōu)先級(jí)值中的一個(gè)值的優(yōu)先級(jí)字段；b)用于提取幀的優(yōu)先級(jí)字段中存儲(chǔ)值的幀讀出邏輯部分；c)根據(jù)提取出的值從一組已知ATM QoS中選擇一個(gè)ATM QoS的變換邏輯部分；以及d)根據(jù)被選出的ATM QoS啟動(dòng)建立一個(gè)通過(guò)該ATM網(wǎng)絡(luò)的虛擬連接的連接建立邏輯部分，所述虛擬連接具有適應(yīng)于被選出的ATM QoS的參數(shù)。
2．權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述連接建立邏輯部分還包括a)用于把連接建立請(qǐng)求傳送到ATM網(wǎng)絡(luò)中的傳輸邏輯部分；b)用于檢測(cè)來(lái)自該ATM網(wǎng)絡(luò)的連接建立應(yīng)答的接收邏輯部分；以及c)用于根據(jù)連接建立應(yīng)答的內(nèi)容而修改所請(qǐng)求的連接的參數(shù)的連接邏輯部分。
3．權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，局域網(wǎng)是令牌環(huán)局域網(wǎng)。
4．權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述變換邏輯部分把提取出的幀優(yōu)先級(jí)值按遞減的優(yōu)先級(jí)次序變換成從不變位速率業(yè)務(wù)類(lèi)別、可變位速率業(yè)務(wù)類(lèi)別及可用位速率業(yè)務(wù)類(lèi)別中選出的一種ATM業(yè)務(wù)類(lèi)別。
5．一種用在連接局域網(wǎng)(LAN)網(wǎng)站和異步傳輸模式(ATM)網(wǎng)絡(luò)之間的接口部件中的以允許該LAN網(wǎng)站啟動(dòng)通過(guò)該ATM網(wǎng)絡(luò)的并具有特定的ATM服務(wù)質(zhì)量(QoS)的連接的方法，所述方法包括步驟a)從該LAN網(wǎng)站接收一個(gè)LAN幀，所述幀具有在其中存儲(chǔ)一組已知幀優(yōu)先級(jí)值中的一個(gè)值的優(yōu)先級(jí)字段；b)從該幀優(yōu)選級(jí)字段中提取所存儲(chǔ)優(yōu)先級(jí)值；c)把提取出的優(yōu)先級(jí)值變換為從一組已知的ATM QoS值中選出的一個(gè)ATM QoS；以及d)利用適合于選出的ATM QoS的連接參數(shù)啟動(dòng)經(jīng)過(guò)該ATM網(wǎng)絡(luò)的連接建立。
6．權(quán)利要求5所述的方法，特征在于還包括步驟a)把包含著連接參數(shù)的連接建立請(qǐng)求傳送到該ATM網(wǎng)絡(luò)中；b)檢測(cè)來(lái)自該ATM網(wǎng)絡(luò)的連接建立應(yīng)答；以及c)按照檢測(cè)到的應(yīng)答中所含有的不同連接參數(shù)修改連接請(qǐng)求。
7．權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述變換步驟把提取出的幀優(yōu)先級(jí)值按遞減的優(yōu)先級(jí)次序變換成從不變位速率業(yè)務(wù)類(lèi)別、可變位速率業(yè)務(wù)類(lèi)別及可用位速率業(yè)務(wù)類(lèi)別中選出的一種ATM業(yè)務(wù)類(lèi)別。
8．一種LAN網(wǎng)站，包括a)用戶(hù)請(qǐng)求識(shí)別邏輯部分，用于檢測(cè)包含著一個(gè)從一組各對(duì)應(yīng)著一個(gè)ATM QoS的值中選出的幀優(yōu)先級(jí)值的用戶(hù)連接請(qǐng)求；b)幀生成邏輯部分，用于生成一個(gè)包含著一個(gè)幀優(yōu)先級(jí)字段的幀，該幀優(yōu)先級(jí)字段含有該用戶(hù)請(qǐng)求中規(guī)定的幀優(yōu)先級(jí)值；以及c)傳輸邏輯部分，用于把生成的幀發(fā)送到一個(gè)在其中把該幀優(yōu)先級(jí)值變換成對(duì)應(yīng)的ATM QoS的部件。
9．一種LAN網(wǎng)站中使用的適配器，包括a)用戶(hù)請(qǐng)求識(shí)別邏輯部分，用于檢測(cè)包含著一個(gè)從一組各對(duì)應(yīng)著一個(gè)ATM QoS的值中選出的幀優(yōu)先級(jí)值的用戶(hù)連接請(qǐng)求；b)幀生成邏輯部分，用于生成一個(gè)包含著一個(gè)幀優(yōu)先級(jí)字段的幀，該幀優(yōu)先級(jí)字段含有該用戶(hù)請(qǐng)求中規(guī)定的幀優(yōu)先級(jí)值；以及c)傳輸邏輯部分，用于把生成的幀發(fā)送到一個(gè)在其中把該幀優(yōu)先級(jí)值變換成對(duì)應(yīng)的ATM QoS的部件。
10．一種LAN網(wǎng)站中使用的啟動(dòng)用于建立滿(mǎn)足某具體的ATM QoS傳輸要求的連接的請(qǐng)求的方法，所述方法包括步驟a)檢測(cè)用于建立具有某個(gè)從一組各對(duì)應(yīng)著一個(gè)ATM QoS值中選出的幀優(yōu)先級(jí)值的連接的用戶(hù)請(qǐng)求；b)生成一個(gè)包含著一個(gè)幀優(yōu)先級(jí)字段的幀，該幀優(yōu)先級(jí)字段含有該用戶(hù)請(qǐng)求中規(guī)定的幀優(yōu)先級(jí)值；以及c)把該幀發(fā)送到一個(gè)在其中把該幀優(yōu)先級(jí)值變換成對(duì)應(yīng)的ATM QoS部件。
11．一種LAN網(wǎng)站的LAN適配器中使用的啟動(dòng)用于建立滿(mǎn)足某具體的ATM QoS傳輸要求的連接的請(qǐng)求的方法，所述方法包括步驟a)檢測(cè)用于建立具有某個(gè)從一組各對(duì)應(yīng)著一個(gè)ATM QoS的值中選出的幀優(yōu)先級(jí)值的連接的用戶(hù)請(qǐng)求；b)生成一個(gè)包含著一個(gè)幀優(yōu)先級(jí)字段的幀，該幀優(yōu)先級(jí)字段含有該用戶(hù)請(qǐng)求中規(guī)定的幀優(yōu)先級(jí)值；以及c)把該幀發(fā)送到一個(gè)在其中把該幀優(yōu)先級(jí)值變換成對(duì)應(yīng)的ATM QoS的部件。
12．一種LAN網(wǎng)站，包括a)用戶(hù)請(qǐng)求識(shí)別邏輯部分，用于檢測(cè)建立具有規(guī)定的ATM QoS的連接的用戶(hù)請(qǐng)求；b)變換邏輯部分，用于把規(guī)定的ATM QoS變換成從一組可能的幀優(yōu)先級(jí)值中選出的一個(gè)LAN幀優(yōu)先級(jí)值；c)幀生成邏輯部分，用于生成一個(gè)包含著一個(gè)幀優(yōu)先級(jí)字段的幀，該幀優(yōu)先級(jí)字段含有從該變換中產(chǎn)生的幀優(yōu)先級(jí)值；以及d)傳輸邏輯部分，用于把生成的幀發(fā)送到一個(gè)在其中把該幀優(yōu)先級(jí)值重新變換成該規(guī)定的ATM QoS的部件。
13．一種用于LAN網(wǎng)站的適配器包括a)用戶(hù)請(qǐng)求識(shí)別邏輯部分，用于檢測(cè)建立具有規(guī)定的ATM QoS的連接的用戶(hù)請(qǐng)求；b)變換邏輯部分，用于把規(guī)定的ATM QoS變換成從一組可能的幀優(yōu)先級(jí)值中選出的一個(gè)LAN幀優(yōu)先級(jí)值；c)幀生成邏輯部分，用于生成一個(gè)包含著一個(gè)幀優(yōu)先級(jí)字段的幀，該幀優(yōu)先級(jí)字段含有從該變換中產(chǎn)生的幀優(yōu)先級(jí)值；以及d)傳輸邏輯部分，用于把生成的幀發(fā)送到一個(gè)在其中把幀優(yōu)先級(jí)值重新變換成該規(guī)定的ATM QoS的部件。
14．一種LAN網(wǎng)站中使用的啟動(dòng)用于建立滿(mǎn)足某具體的ATM QoS傳輸要求的連接的請(qǐng)求的方法，所述方法包括步驟a)檢測(cè)用于建立具有規(guī)定的ATM QoS的連接的用戶(hù)請(qǐng)求；b)把該規(guī)定的ATM QoS變換成一個(gè)從一組可能的幀優(yōu)先級(jí)值中選出的LAN幀優(yōu)先級(jí)值；c)生成一個(gè)包含著一個(gè)幀優(yōu)先級(jí)字段的幀，該幀優(yōu)先級(jí)字段含有從該變換產(chǎn)生的幀優(yōu)先級(jí)值；以及d)把生成的幀發(fā)送到一個(gè)在其中把幀優(yōu)先級(jí)值重新變換成規(guī)定的ATM QoS的部件。
15．一種LAN網(wǎng)站的LAN適配器中使用的啟動(dòng)用于建立滿(mǎn)足某具體的ATM QoS傳輸要求的連接的請(qǐng)求的方法，所述方法包括步驟a)檢測(cè)用于建立具有規(guī)定的ATM QoS的連接的用戶(hù)請(qǐng)求；b)把該規(guī)定的ATM QoS變換成一個(gè)從一組可能的幀優(yōu)先級(jí)值中選出的LAN幀優(yōu)先級(jí)值；c)生成一個(gè)包含著一個(gè)幀優(yōu)先級(jí)字段的幀，該幀優(yōu)先級(jí)字段含有從該變換產(chǎn)生的幀優(yōu)先級(jí)值；以及d)把生成的幀發(fā)送到一個(gè)在其中把幀優(yōu)先級(jí)值重新變換成規(guī)定的ATM QoS的部件。
全文摘要
異步傳輸模式(ATM)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證擴(kuò)充到令牌環(huán)LAN網(wǎng)站。發(fā)出通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程ATM網(wǎng)站或者遠(yuǎn)程LAN網(wǎng)站連接的請(qǐng)求的LAN網(wǎng)站向LAN/ATM接口部件發(fā)送一個(gè)帶有編碼的優(yōu)先級(jí)值的幀。該部件把該優(yōu)先級(jí)值變換成標(biāo)準(zhǔn)ATM業(yè)務(wù)類(lèi)別。該LAN/ATM接口部件嘗試建立經(jīng)過(guò)該ATM網(wǎng)絡(luò)的并符合該變換的類(lèi)別或QoS的連接。若連接目的地是另一個(gè)LAN網(wǎng)站,目的地LAN/ATM接口部件嘗試建立該連接的最后的ATM－LAN階段。
文檔編號(hào)H04Q11/04GK1219055SQ9812385
公開(kāi)日1999年6月9日 申請(qǐng)日期1998年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月7日
發(fā)明者小威廉姆·W·埃林頓, 小弗朗西斯·E·諾爾, 洛里·A·托邁克 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司