专利名称：利用分组头中的ttl和服务类型字段的传输时延调度方法
技术领域：
本发明涉及一种保证分组传输时延保障的联合调度技术领域。特别涉及一种利用分组头中的TTL和服务类型字段实现多业务分组传输时延保障的联合调度方法，尤其是一种利用分组头中的剩余生命期(TTL)和服务类型字段实现不同业务类型分组在通信网络传输过程中端到端时延保障的联合调度与路由选择方法。
早在80年代，实时通信的研究工作就已经开始，并先后在多种网络结构，包括CSMA/CD、令牌环、FDDI、ATM、MPLS和点到点网络上研究时延保证问题。一个实时应用的连接就是应用和网络之间的关系，一方面实时应用需要向网络提供业务流特征信息，另一方面网络要向该实时应用提供其所要求的服务质量。可扩展的连接接入控制是实现面向连接的实时通信的关键技术。
本发明是通过如下的技术方案实现的一种利用分组头中的TTL和服务类型字段实现多业务分组传输时延保障的联合调度方法，利用在网络中传输的分组的剩余生命期TTL和服务类型字段，根据分组所属的业务类型，将TTL值与从当前节点传输到信宿所需时间之差DT值作为分组传输调度的权重来进行网络资源的分配和最佳分组传输路径的选择，并据此进行优先转发，从而保证不同类型分组传输的端到时延，减轻网络负荷。
如果经过运算后得到的DT值为负，表明该分组的传送时延已无法满足要求，这时中间节点应将该分组从本节点删除，也就意味着从网络中去除了分组，并向发信的信源回应一条错误通知消息分组，告诉信源发送的分组无法经过本节点正确发送到信宿；这样还可以有效减轻网络的负荷；否则，表明分组还可以按要求时延发送到信宿；这时，中间节点将把该分组根据其所属业务类型交由转发调度器和路由选择控制部件进行处理。
当分组被交到路由控制部件进行路由选择处理时，路由控制部件将根据DT值的大小，从路由表中选择一条可满足该类型分组TTL传送时延要求的路径，然后将该分组转交到对应的输出端口的相应服务类型缓冲队列进行转发。
分组的传输路径被选分择定后，分组将由转发调度管理器进行调度管理，这个时候，转发调度器将根据DT值的大小和分组所属的业务类型，将分组送到对应输出端口的相应业务类型的优先级队列等待发送；这时，DT值越小，分组的转发优先权越高。
信源将各种分组发送到网络中，中间节点收到分组后，将按如下方式处理1)根据分组发送的目的地址和路由表计算从该节点发送分组到信宿还需要最少多少时间，这一个时间记为T1，将TTL值减去T1得到新值DT，然后采取如下处理A)如果DT小于0，表明分组的传送时延已无法满足要求，这时中间节点应将分组从本节点删除(也即从网络中去除了分组)，并向信源回应一条错误通知消息分组，告诉信源发送的分组无法经过本节点正确发送到信宿。这样还可以有效减轻网络的负荷。
B)如果分组的DT大于等于0，表明分组还可以按要求时延发送到信宿。这时，中间节点将把分组交到如
图1所示的转发调度器和路由控制部件处理。
2)当分组被交到路由控制部件进行路由选择处理时，路由控制部件将根据DT值的大小和路由表选择一条可满足分组传送时延要求的传输路径。
3)分组的传输路径被选择定后，分组将由转发调度管理器进行调度管理，这个时候，转发调度器将根据DT值的大小和分组所属业务类型，将分组送到对应输出端口的相应业务类型的相应优先级队列等待发送。这时，DT值越小，分组的转发优先权越高，这样通过剩余生命期和服务类型字段就可以为多种不同业的时延要求提供保证。
说明附1是实现TTL和服务类型关联路由选择与调度的节点结构图；图1中给出了能满足上述要求的节点系统结构。图中的主要部分作用已在前面作了叙述。
上述发明本身可单独实现来保证不同类型分组在网络中传送的端到端时延，也可以通过和现有的其它技术集成在一起共同保证网络对不同类型分组传送的实时性保证。
依据本发明思想的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种利用分组头中的TTL和服务类型字段实现多业务分组传输时延保障的联合调度方法，其特征在于，利用在网络中传输的分组的剩余生命期TTL和服务类型字段，根据分组所属的业务类型，将TTL值与从当前节点传输到信宿所需时间之差DT值作为分组传输调度的权重来进行网络资源的分配和最佳分组传输路径的选择，并据此进行优先转发，从而保证不同类型分组传输的端到时延，减轻网络负荷。
2.根据权利要求1所述的一种利用分组头中的TTL和服务类型字段实现多业务分组传输时延保障的联合调度方法，其特征在于，如果经过运算后得到的DT值为负，表明该分组的传送时延已无法满足要求，这时中间节点应将该分组从本节点删除，也就意味着从网络中去除了分组，并向发信的信源回应一条错误通知消息分组，告诉信源发送的分组无法经过本节点正确发送到信宿；这样还可以有效减轻网络的负荷；否则，表明分组还可以按要求时延发送到信宿；这时，中间节点将把该分组根据其所属业务类型交由转发调度器和路由选择控制部件进行处理。
3.根据权利要求1所述的一种利用分组头中的TTL和服务类型字段实现多业务分组传输时延保障的联合调度方法，其特征在于，当分组被交到路由控制部件进行路由选择处理时，路由控制部件将根据DT值的大小，从路由表中选择一条可满足该类型分组TTL传送时延要求的路径，然后将该分组转交到对应的输出端口的相应服务类型缓冲队列进行转发。
4.根据权利要求1所述的一种利用分组头中的TTL和服务类型字段实现多业务分组传输时延保障的联合调度方法，其特征在于，分组的传输路径被选择定后，分组将由转发调度管理器进行调度管理，这个时候，转发调度器将根据DT值的大小和分组所属的业务类型，将分组送到对应输出端口的相应业务类型的优先级队列等待发送；这时，DT值越小，分组的转发优先权越高。
全文摘要
一种利用分组头中的TTL和服务类型字段实现多业务分组传输时延保障的联合调度方法。方法实现不同业务类型分组在通信网络传输过程中端到端的时延保障，利用现有通信网络中分组的TTL字段，计算分组从当前时刻发送到信宿还需要多少时间T1，并以T1和TTL的差值DT为转发权重，结合服务类型字段进行分组在本节点中的转发调度，以加速分组在本节点中的转发效率，提高服务质量。从而保障分组在网络中传输的有效性和稳定性。在保证不同类型分组传输时延的同时，最大限度的减轻网络负荷。
文档编号H04Q3/64GK1477820SQ0314509
公开日2004年2月25日 申请日期2003年6月27日 优先权日2003年6月27日
发明者石晶林, 李忠诚 申请人:中国科学院计算技术研究所