专利名称：用于转换按业务种类集合的qos参数的设备和方法
相关申请的交叉引用本发明与下面的美国申请有关，此申请由与本申请的受让人相同的受让人所拥有，并且作为一个整体引用至此以作参考由Whay Chiou Lee和Krishnan Ramakrishnan在同一日期申请的“用来在共享媒体网络中集合用户的系统，装置，和方法”。
背景1.发明的领域本发明一般涉及通信系统，尤其涉及集合ATM虚拟信道以容许有效地分配和使用可得到的网络带宽。
2.相关技术的讨论在当今信息时代，存在对能对不断增长的通信用户数提供能确保服务质量(QoS)的高速通信的增长的需求。为此目的，发展通信网络和技术以满足当前和未来的需求。特别是开发了能容纳更大量用户终端的新网络，并且开发了利用这些网络有效的附加带宽的协议。
一种将会在未来的通信网络中越来越多地使用的技术是异步转移模式(ATM)。ATM是一种通信协议，使用固定大小的信元来在通信网络中传送几种应用信息。设计ATM以满足先进的高速通信网络的需求。尤其是固定大小信元的使用使在通信网络内部的中间交换机的路由功能得到简化，使得交换机不会成为网络中的“瓶颈”。也简化了QoS目标在通信网络中的实现。
ATM网络包括几个互相连接的ATM交换机，交换机将ATM信元由源ATM用户处路由至终端ATM用户。每个ATM用户使用ATM网络接口单元(NIU)与ATM网络接口。从源ATM用户(经过源NIU)至终端ATM用户(经过终端NIU)。在ATM网络中的单向连接称为虚拟信道连接(VCC)。
每个VCC有特殊的QoS要求，一般可以依据五个ATM业务种类之一来表示其特征，按特性为恒定比特率(CBR)，实时可变比特率(RT-VBR)，非实时可变比特率(NRT-VBR)，可使用比特率(ABR)，和未规定比特率(UBR)。接着，每种ATM业务被进一步特性化。具体地说，定义了两组参数，一种规定由ATM用户产生的业务种类(ATM业务描述符)，而另一种规定由ATM用户要求的网络服务(QoS参数)。
为了建立VCC，使用了一种信令协议，通过它来对网络作出要求建立VCC的请求。在信令协议中规定了VCC的QoS要求(即ATM业务种类，ATM业务描述符，和QoS参数)。ATM网络中的允许接入控制(CAC)功能根据请求的连接和退出连接的特征决定是否可以接受此请求。如果网络不能提供足够的资源来满足规定的QoS要求，则网络拒绝此请求，并且不建立VCC。但是如果网络能提供足够的资源来满足规定的QoS要求，则网络接受此请求，建立VCC。
为了从源ATM用户向终端ATM用户传送信息，VCC通过若干个ATM交换机。在虚拟信道链路(VCL)上将VCC从一个ATM交换机传送至邻近的一ATM交换机。每个连接VCLs的交换机称为虚拟信道交换机(VCS)。可以把VCC看成是几个VCLs的级联，VCLs在一起形成从源NIU至终端NIU的端到端的连接。
每个VCL有一个虚拟信道标识符(VCI)。相同的VCI的VCLs的级连叫做ATM虚拟信道(VC)。VC提供将ATM信元从源ATM交换机至终端ATM交换机的有顺序的单向传送，这两个ATM交换机可以是也可以不是相邻的ATM交换机。由VC传送的所有的信元在源ATM交换机进入，穿过构成VC的所有的VCLs在终端ATM交换机出去。因而，也可以把VCC看成是几个VCs的级联，每个VC表示被VCC穿过的几个VCLs。
ATM网络也支持在虚拟路径(VPs)级别上的虚拟连接，VP是单向逻辑组合或网络中具有相同端点对的一大堆VCs。使用虚拟路径终端负载(Virtual Path Terminator)(VPT)来将VP中的VCs分类(unbundle)以便独立的处理每个VC。可以给向网络请求VP业务的ATM用户在虚拟路径连接(VPC)中分配单独的VCs，只要没有一个VCs要求有比此VPC更高的QoS。象VCCs一样，用信令协议建立VPCs，并且网络也使用CAC来决定接受还是拒绝VPC。
在ATM网络中VPCs对于业务控制和资源管理是非常有用的。采用保留VPCs容量的方法，可以减小为建立单独的VCCs所需的处理。例如，可以大大简化用于单独的VCCs的CAC。由于政策性理由也可使用VPCs来分离VCCs。但是，实现服务控制和资源管理的改进要以带宽效率为代价。例如，在组成的VCs有宽范围的QoS要求的地方(可能具有多个具有变化的ATM业务描述符和QoS参数的不同的ATM服务种类)，分配给VP的带宽要适用于最坏情况的服务要求。因此，集合的VP使用带宽的效率不是很高。
因此，在ATM网络中需要一种设备和方法，简化CAC和连接管理以及有效地使用网络资源以便支持附加的VCs。
附图简要说明在附图中，
图1表示支持单独的虚拟信道的ATM通信系统的典型的实施方式；图2表示根据虚拟信道的端点将ATM虚拟信道集合到虚拟路径的ATM通信系统的典型的实施方式；图3是将虚拟信道集合到虚拟路径的流程图；图4表示现有技术中已知的虚拟信道交换的典型的实施方式；图5表示虚拟信道交换的典型的实施方式，其中根据虚拟信道的ATM业务类型来集合虚拟信道；图6表示虚拟信道交换的典型的实施方式，其中由ATM业务类型在一级别上而由ATM业务描述符和QoS参数在另一级别上集合虚拟信道；图7表示虚拟信道交换的典型的实施方式，其中把VBR连接与CBR连接集合到一起；图8是决定对于CBR连接和类似CBR的连接的集合的QoS要求的流程图；图9是决定对于类似CBR的RT-VBR连接的集合的QoS要求的流程图；图10是决定对于“突发”RT-VBR连接的集合的QoS要求的流程图；图11是决定对于NRT-VBR连接的集合的QoS要求的流程图；图12是决定对于ABR连接的集合的QoS要求的流程图；图13是决定对于VBR连接的集合的QoS要求的流程图；图14是根据虚拟信道的QoS要求将虚拟信道集合到虚拟路径的设备的框图；图15A是表示CBR和类似CBR的连接的集合的框图；图15B是表示类似CBR的RT-VBR的连接的集合的框图；图15C是表示“突发”RT-VBR连接的集合的框图；图15D是表示NRT-VBR连接的集合的框图；图15E是表示ABR连接的集合的框图；以及图15F是表示VBR连接的集合的框图。
详细说明如上面讨论的，在ATM网络中需要一种设备和方法，用来简化CAC和连接管理以及有效地使用网络资源以便支持更多的VCs。采用根据VCs的QoS要求及其在网络中的端点来集合VCs的方法，本发明简化了CAC和连接管理并且有效地使用网络资源。特别是把几个有相同的或类似的QoS要求的VCs集合到一个VP中，并分配足够的网络资源给此VP以便让组成它的每一个VCs的QoS目标能得到满足。这种类型的集合允许精确地确定VP的QoS要求，允许VP带宽效率高。此外，这样集合VP简化了VP的管理，因为可以容易地把集合的带宽分配给组成的VCs。
用于支持单独的虚拟信道的ATM通信系统100的典型的实施方式示于图1。在此例中，ATM网络140用标记为VCSs110，120和130的三个VCSs支持六个虚拟信道。由VCSs110和120支持标记为VC11和VC12的虚拟信道。由VCSs110和130支持标记为VC21和VC22的虚拟信道。由VCSs120和130支持标记为VC31和VC32的虚拟信道。在此例中，ATM网络140单独地支持虚拟信道。
用于根据VCs的端点将VCs集合到VPs的ATM通信系统200的典型的实施方式示于图2。此例中，象在系统100例子中一样，ATM网络140用三个VCSs支持六个VCs。但是在系统200中，把相同的端点的VCs集合到VPs中。因此，把虚拟信道VC11和VC12集合到虚拟路径VP1中，把虚拟信道VC21和VC22集合到虚拟路径VP2中，把虚拟信道VC31和VC32集合到虚拟路径VP3中。如上面讨论的，根据端点来把VCs集合到VPs中对于ATM网络的业务控制和资源管理是有用的。
图3是根据本发明用于将VCs集合到VPs的流程图。方法由310步开始，进行到320步，在此步方法由类似的QoS要求的几个VCs形成VP。然后在330步，方法由这几个VCs的QoS要求决定VP的QoS要求，并在399步结束。
图4-7表示用于把VCs集合到VPs的VCS410的几个典型的实施方式。在这些例子中，VCS410支持从4201到4206的六个VCs，总起来叫做VCs420。在六个VCs420中，两个VCs(4201和4202)是CBR连接，而四个VCs(4203-4206)是RT-VBR连接。用VBR连接4203-4206的特有的ATM业务描述符和QoS参数来区分它们。具体地说，VBR连接4203的PCR等于100，SCR等于75，而CDV等于10微秒；VBR连接4204的PCR等于100，SCR等于50，而CDV等于20微秒；VBR连接4205的PCR等于100，SCR等于25，而CDV等于20毫秒；VBR连接4206的PCR等于100，SCR等于10，而CDV等于15毫秒。
图4表示现有技术中已知的VCs405的典型的实施方式。此例子中，把六个VCs420集合到一个VP430中。采用这种方法来集合VCs，必须给VP430分配带宽以适用于VCs420的最坏情况的服务要求，即大的变化的QoS要求。因此，此例子中，VP430将是效率极低的而且是难管理的。
本发明的一实施方式中，根据VCs的ATM业务种类来集合它们。图5表示VCS505的典型的实施方式，其中根据VCs420的ATM业务种类集合六个VCs420。此例中，将两个CBR连接4201和4202集合到第一个VP510中，而把四个VBR连接4203-4206集合到第二个VP520中。采用这种方法来集合VCs，可以针对CBR连接优化VP510，而针对VBR连接优化VP520。
本发明的另一实施方式中，在比较精细的级别上根据VCs的ATM业务描述符及QoS参数，以及它们的ATM业务种类来集合VCs。图6表示VCS605的典型的实施方式，其中由ATM业务种类在一个级别上，而由ATM业务描述符和QoS参数在另一级别上集合六个VCs420。此例中，又把CBR4201和4202两个连接集合到VP510中。但是，通过捆扎具有类似QoS参数(在这个例子中是信元延时变化(CDV))的VBR VCs把四个VBR连接4203-4206集合到两个VPs610和620中。把两个微秒量级的CDV要求的VBR VCs(VCs4203和4204)一起集合到VP610，而把两个毫秒量级的CDV要求的VBR VCs(VCs4205和4206)一起集合到VP620中。采用这种方法集合VCs，VP610可以是对于在微秒范围提供CDV优化的，而VP620可以是对于在毫秒范围提供CDV优化的。
本发明的另一实施方式中，把一定的VBR连接与CBR连接一起集合。如下面要讨论的，可以将SCR对PCR的比值大于0.5的RT-VBR连接(下面称为类似CBR的连接)以很小的效率损失看成是象CBR的连接。图7表示VCS705的典型的实施方式，其中把VBR连接与CBR连接集合。此例中，将两个CBR连接4201和4202一起与SCR对PCR的比值大于0.5的VBR连接4203集合，形成VP710。将剩下的VBR连接4204-4206，它们所有的SCR对PCR的比值都小于或等于0.5，集合成VP720。
如上面讨论的，给每个VP分配足够的网络资源为的是允许VP满足其组成的VCs的QoS要求。换句话说，每个VP有其自己专门的QoS要求，此要求是从它的组成的VCs的QoS要求中得出来的。一个VP的QoS要求是依据，但一般并不等于，单独每一个组成的VCs的QoS要求。
为了通过集合VCs来增加带宽效率，就要这样来确定VP的QoS要求，使得VP比每个VC单独工作的情况效率更高。但是现有技术所提供的最好的也只是对于确定给出VP的组成的VCs的QoS要求的VP的留有余地的QoS要求(即，典型的最坏的情况)时宽的准线。因此，本发明的另一方面包括从VP的组成的VCs的QoS要求来确定对VP的QoS要求。
尽管可以将任何具有相同的端点的VCs集合到一VP中，优选的是将具有相同或类似的QoS要求的VCs集合到一VP中。因此，典型地由相同的ATM业务种类的VCs组成VP。所以，便于检查对按业务种类集合的QoS要求的转换。注意在下面的关于QoS要求转换的讨论中，一组值中规定为“最低的”值表示在该组中最严格的选择值。
用以固定比特率的恒定比特流的传输来描写CBR连接。对于CBR连接的ATM业务描述符是峰值信元率(PCR)。对于CBR业务种类的QoS参数是最大信元转移延时(Max CTD)，信元延时变化(CDV)，和信元丢失率(CLR)。Max CTD包括接入延时和基础通信网络的传播延时。
在一实施方式中，将几个CBR(或类似CBR)连接集合到一个组合的连接中(下面讨论类似CBR的连接)。将集合的PCR(PCRagg)置为等于所有的组成的VCs的PCRs之和，将集合的Max CTD(MaxCTDagg)置为等于有最低的MaxCTD的组成的连接的MaxCTD，将集合的CDV(CDVagg)置为等于有最低的CDV的组成的连接的CDV，而将集合的CLR(CLRagg)置为等于有最低的CLR的组成的连接的CLR。
图8是用来确定对于CBR和类似CBR连接的集合的QoS要求的流程图800。方法从810步开始，进行至820步，方法在此步将VP的PCR置为等于所有组成的VCs的PCRs之和。然后方法进行至830步，方法在此步将VP的Max CTD置为等于具有最低的Max CTD的组成的连接的Max CTD。然后方法进行至840步，方法在此步将VP的CDV置为等于有最低的CDV的组成的连接的CDV。然后方法至850步，方法在此步将VP的CLR置为等于具有最低的CLR的组成的连接的CLR。最后，方法在899步结束。
用变化的比特率且要求实时传递信元的业务来描写RT-VBR连接。对于RT-VBR连接的ATM业务描述符是峰值信元率(PCR)，可支持的信元率(SCR)，和最大突发规模(MBS)。SCR表示连接的长期平均速率，而MBS是在连接期间产生的任何突发(在信元内)的最大规模。对于RT-VBR连接的Q0S参数是与对于CBR连接的那些QoS参数相同，称为MaxCTD，CDV和CLR。
典型的RT-VBR连接中，连接中的业务具有以PCR的突发产生信元的周期，和不产生信元的寂静周期(声音和实时影象是RT-VBR业务的很好的例子)。为了集合RT-VBR连接，根据连接的SCR对PCR的比值来进一步把每个连接分类是方便的。当SCR接近PCR时，连接的工作非常象CBR连接。如果SCR对PCR的比值超过一预定值，例如0.5，则把此连接认为是类似CBR的连接，可以以小的带宽损失看成是CBR连接。在一实施方式中，把几个类似CBR的连接集合到一个集合连接中。将集合的PCR(PCRagg)置为等于所有组成的VCs的PCRs的和，将集合的SCR(SCRagg)置为等于所有组成的VCs的SCRs的和，将集合的MBS(MBSagg)置为所有组成的VCs的MBSs的和。在另一实施方式中，如上面讨论的，把几个类似CBR的连接与CBR连接一起集合。
但是，如果SCR对PCR的比值小于或等于预定的值，则把此连接认为是“突发”连接。假如是这样，将此“突发”连接象CBR连接一样对待是低效率的，因为网络要预留带宽，此带宽只在50％或更少的时间利用了。换句话说，把这些“突发”连接从类似CBR的连接中分开来集合效率更高。因此，在一实施方式中，把几个“突发”连接集合为一个集合连接。将集合的SCR(SCRagg)置为等于所有组成的VCs的SCRs之和而将集合的MBS(MBSagg)置为等于所有组成的VCs的MBSs之和。将集合的PCR(PCRagg)置为等于所有组成的VCs的PCRs的加权的和，因此PCRagg大于SCRagg但小于所有组成的VCs的PCRs之和。在一实施方式中，将PCRagg置为等于两个值的平均值，明确地说是SCRagg和所有组成的VCs的PCRs之和。对于大量“突发”的RT-VBR集合，这种PCRagg的选择是足够了。但是，如果MBSagg大，则要将PCRagg置高些，以便补偿大的突发。因此，在另一实施方式中，PCRagg是MBSagg的函数。
在所有的RT-VBR集合中，将集合的Max CTD(Max CTDagg)置为等于最低的Max CTD的连接的Max CTD，将集合的CDV(CDVagg)置为等于最低的CDV的连接的CDV，将集合的CLR(CLRagg)置为等于最低的CLR的连接的CLR。
图9是用来确定对于类似CBR的RT-VBR连接的集合的QoS要求的流程图900。方法从910步开始，进行到920步，方法在此步将VP的PCR置为等于所有组成的VCs的PCRs之和。然后方法进行至930步，方法在此步将VP的SCR置为等于所有组成的VCs的SCRs之和。然后方法进行至970步，方法在此步将VP的MBS置为等于所有组成的VCs的MBSs之和。然后方法进行至950步，方法在此步将VP的Max CTD置为等于最低的Max CTD的组成的连接的Max CTD。然后方法进行至960步，此步中方法将VP的CDV置为等于最低的CDV的组成的连接的CDV。然后方法进行至970步，方法在此步将VP的CLR置为等于最低的CLR的组成的连接的CLR。最后，方法在999步结束。
图10是用于确定对于“突发”RT-VBR连接的集合的QoS要求的流程图1000。方法从1010步开始，进行到1020步，方法在此步将VP的SCR置为等于所有组成的VCs的SCRs之和。然后方法进行到1030步，方法在此步将VP的MBS置为等于所有组成的VCs的MBSs之和。然后方法进行到1040步，方法在此步将VP的PCR置为等于所有组成的VCs的PCRs的加权和。然后方法进行到1050步，方法在此步将VP的MaxCTD置为等于最低的MaxCTD的组成的连接的MaxCTD。然后方法进行到1060步，方法在此步将VP的CDV置为最低的CDV的组成的连接的CDV。然后方法进行至1070步，方法在此步将VP的CLR置为最低的CLR的组成的连接的CLR。最后，方法在1099步结束。
除了不要求实时传递信元以外，NRT-VBR连接与RT-VBR连接类似。一种有效地处理NRT-VBR连接的方法是提供足够的带宽以满足SCR要求，同时缓存在PCR接收到的突发直至能由SCR安排它们为止。
在一实施方式中，将几个NRT-VBR连接集合到一个集合的NRT-VBR连接中。把集合的SCR(SCRagg)置为等于所有组成的连接的SCRs之和而把集合的MBS(MBSagg)置为等于所有组成的连接的MBSs之和。将集合的PCR(PCRagg)置为等于SCRagg和最高的PCR的组成的连接的PCR中较大的那一个。将集合的CLR(CLRagg)置为等于最低的CLR的连接的CLR。
图11是用于确定对于NRT-VBR连接的集合的QoS要求的流程图1100。方法从1110步开始，进行到1120步，此步中方法将VP的SCR置为等于所有组成的VCsSCRs之和。然后方法进行至1130步，方法在此步将VP的MBS置为等于所有组成的VCs的MBSs之和。然后方法进行至1140步，方法在此步将VP的PCR置为等于VP的SCR和最高的PCR的组成的连接的PCR之中较大的那一个。然后方法进行至1150步，方法在此步将VP的CLR置为等于最低的CLR的组成的连接的CLR。最后，方法在1199步结束。
用具有最小的信元速率要求，但如果另外的带宽可使用时又愿意接受另外带宽的业务来刻划ABR连接。对于ABR连接的ATM业务描述符是最小信元率(MCR)和峰值信元率(PCR)，其中MCR是连接所要求保证的最小信元速率，而PCR是如果网络允许的话，连接可以用以传输的最大信元速率。因此，ABR连接的传输速率在MCR和PCR之间的某个值。没有规定对于ABR业务种类的QoS参数。
在一实施方式中，把几个ABR连接集合到一个集合的ABR连接中。将集合的MCR(MCRagg)置为等于所有组成的连接的MCRs之和而把集合的PCR(PCRagg)置为等于所有组成的连接的PCRs之和，但不超过支持VP的可用的信道带宽。
图12是用于确定对于ABR连接的集合的QoS要求的流程图1200。方法从1210步开始，进行到1220步，方法在此步将VP的MCR置为等于所有组成的VCs的MCRs之和。然后方法进行至1230步，方法在此步将VP的PCR置为等于可用的信道带宽和所有组成的VCs的PCRs之和中间较小的那一个。最后，方法在1299步结束。
不对VBR连接保证任何带宽，并且没有QoS要求。对于UBR连接的ATM业务描述符是峰值信元率(PCR)，此速率是如果网络允许的话，连接可用以传输的最大信元速率。
在一实施方式中，将几个UBR连接集合到一个集合的UBR连接中。将集合的PCR(PCRagg)置为等于所有组成的连接的PCRs之和，但不超过支持VP的可用的信道带宽。
图13是用于确定对于UBR连接的集合的QoS要求的流程图。方法从1310步开始，进行到1320步，方法在此步将VP的PCR置为等于可用的信道带宽和所有组成的VCs的PCRs之和中较小的那一个。最后，方法在1299步结束。
图14中画出用于根据QoS要求将VCs集合到VPs中的设备1410。设备1410包括VC接口逻辑1430，用于支持几个ATMVCs1420。集合逻辑1440用VC接口逻辑1430接入VCs，并将类似的QoS要求的VCs集合到VCs中。如上面讨论的，集合逻辑1440可根据ATM业务种类，ATM业务描述符，和VCs1420的QoS参数中的任一个或所有的来选择用于集合的VCs。QoS逻辑1450根据组成的VCs的QoS要求确定对于VP的一组QoS要求。
设备1410也包括ATM接口逻辑1460，用于在ATM网络1470内接口VCs与VPs。ATM接口逻辑1460接入由集合逻辑1440形成的VPs并从QoS逻辑1450得到对于每个VP的一组QoS要求。
当集合逻辑1440集合CBR和类似CBR的连接时，QoS逻辑1450完成如流程图800中描述和说明的方法，以确定对VP的一组QoS要求。图15A画出典型的实施方式。此例中，将两个CBR(或类似CBR的)VCs1510和1511集合到一个有CBR业务类型的VP1512中。为了说明，VC1510的PCR为100，MaxCTD为50，CDV为10，以及CLR为20，而VC1511的PCR为200，MaxCTD为40，CDV为125，而CLR为30。采用方法800，QoS逻辑1450将VCs1510和1511的QoS要求转移到对VP1512的QoS要求中。得到对VP的QoS要求如下。置VP1512的PCR等于VCs1510和1511的PCRs之和。因此，置VP1512的PCR等于300。置VP1512的MaxCTD等于最低的MaxCTD的组成的连接的MaxCTD。因此，置VP1512的MaxCTD等于VC1511的MaxCTD，等于40。置VP1512的CDV等于最低的CDV的组成的连接的CDV。因此，置VP1512的CDV等于VC1510的CDV，等于10。最后。置VP1512的CLR等于最低的CLR的组成的连接的CLR。困此，置VP1512的CLR等于VC1510的CLR，等于20。
当集合逻辑1440集合类似CBR的RT-VBR连接时，QoS逻辑1450完成如在流程图900描述和说明的方法，以确定对于VP的一组QoS要求。图15B画出典型的实施方式。此例中，把两个类似CBR RT-VBR的VCs1520和1521集合到一个有RT-VBR业务类型的VP1522中。为说明，VP1520的PCR为100，SCR为60，MBS为10，MaxCTD为50，CDV为10，以及CLR为20，而VC1521的PCR为200，SCR为150，MBS为20，MaxCTD为40，CDV为125，以及CLR为30，使用方法900，QoS逻辑1450将VCs1520和1521的QoS要求转移为对VP1522的QoS要求。得到的对VP的QoS要求如下。置VP1522的PCR等于VCs1520和1521的PCRs之和。因此，置VP1522的PCR等于300。置VP1522的SCR等于VCs1520和1521的SCRs之和。因此，置VP1522的SCR等于210。置VP1522的MBS等于VCs1520和1521的MBSs之和。因此，置VP1522的MBS等于30。置VP1522的MaxCTD等于最低的MaxCTD的组成的连接的MaxCTD。因此，置VP1522的MaxCTD等于VC1521的MaxCTD，等于40。置1522的CDV等于最低的CDV的组成的连接的CDV。因此，置VP1522的CDV等于VC1520的CDV，等于10。最后，置VP1522的CLR等于最低的CLR的组成的连接的CLR。因此，置VP1522的CLR等于VC1520的CLR，等于20。
当集合逻辑1440集合“突发”RT-VBR连接时，QoS逻辑1450完成如在流程图1000中描述和说明的方法，以确定对于VP的一组QoS要求。图15C画出典型的实施方式。此例中，将两个“突发”RT-VBRVCs1530和1531集合到一个有RT-VBR业务类型的VP1532中。为了说明，VP1530的PCR为100，SCR为40，MBS为10，MaxCTD为50，CDV为10，以及CLR为20，而VC1531的PCR为200，SCR为80，MBS为20，MaxCTD为40，CDV为125，以及CLR为30。采用方法1000，QoS逻辑1450将VCs1530和1531的QoS要求转移到对VP1532的QoS要求中。得到的对VP的QoS要求如下。置VP1532的PCR等于VCs1530和1531的PCRs的加权的和。因此，使用加权系数0.5将VP1532的PCR置为等于150。置VP1532的SCR等于VCs1530和1531的SCRs之和。因此，置VP1532的SCR等于120。置VP1532的MBS等于VCs1530和1531的MBSs之和。因此置VP1532的MBS等于30。置VP1532的MaxCTD等于最低的MaxCTD的组成的连接的MaxCTD。因此，置VP1532的MaxCTD等于VC1531的MaxCTD，等于40。置VP1532的CDV等于最低的CDV的组成的连接的CDV。因此，置VP1532的CDV等于VC1530的CDV，等于10。最后，置VP1532的CLR等于最低的CLR的组成的连接的CLR。因此，置VP1532的CLR等于VC1530的CLR，等于20。
当集合逻辑1440集合NRT-VBR VCs时，QoS逻辑1450完成如在流程图1100描述和说明的方法，以确定对于VP的一组QoS要求。图15D画出典型的实施方式。此例中，将两个NRT-VBR的VCs1540和1541集合到一个有NRT-VBR业务类型的VP1542中。为了说明，VC1540的SCR为40，MBS为10，PCR为100，以及CLR为20，而VC1541的SCR为80，MBS为20，PCR为200，以及CLR为30。使用方法1100，QoS逻辑1450将VCs1540和1541的QoS要求转移到对VP1542的QoS要求中。得到的对VP的QoS要求如下。置VP1542的SCR等于VCs1540和1541的SCRs之和。因此，置VP1542的SCR等于120。置VP1542的MBS等于VCs1540和1541的MBSs之和。因此，置VP1542的MBS等于30。置VP1542的PCR等于VP的SCR和最高的PCR的组成的连接的PCR之中较大的那一个。因此，置VP1542的PCR等于VC1541的PCR，等于200。最后，置VP1542的CLR等于最小的CLR的组成的连接的CLR。因此，置VP1542的CLR等于VC1540的CLR，等于20。
当集合逻辑1440集成ABR VCs时，QoS逻辑1450完成如流程图1200描述和说明的功能，以确定对于VP的一组QoS要求。图15E画出典型的实施方式。此例中，将两个ABRVCs1550和1551集成到一个有ABR业务类型的VP1552中。为了说明，VC1550的MCR为40以及PCR为100，而VC1551的MCR为80以及PCR为200。使用方法1200，QoS逻辑1450将VCs1550和1551的QoS要求转移到对VP1552的QoS要求中。得到的对VP的QoS要求如下。置VP1552的MCR等于VCs1550和1551的MCRs之和。因此，置VP1552的MCR等于120。置VP1552的PCR等于可用的信道带宽和所有组成的VCs的PCRs之和之中较小的那一个。因此，假设可用的信道带宽对于支持PCR为300足够的话，置VP1552的PCR等于300。
当集成逻辑1440集成VBR的VCs时，QoS逻辑1450完成如流程图1300描述和说明的方法，以确定对于VP的一组QoS要求。图15F画出典型的实施方式。此例子中，将两个VBR的VCs1560和1561集合到一个有VBR业务类型的VP1562中。为了说明，VC1560的PCR为100，而VC1561的PCR为200。使用方法1300，QoS逻辑1450将VCs1560和1561的QoS要求转移到对VP1562的QoS要求中。得到的对于VP的QoS要求如下。置VP1562的PCR等于可用的信道带宽和所有组成的VCs和PCRs之和之中较小的那一个。因此，假设可用的信道带宽足以支持PCR为300，置VP1562的PCR等于300。
如上面讨论的，把ATM VCs集合到VPs的目的是采用产生集合的方法来提高ATM网络中的带宽利用率，集合比每个VC单独工作的情况效率高。当在共享媒体网络上传送ATM VCs时，可与MAC用户集合结合使用ATM集合，如在题目为“用于在共享媒体网络中集合用户的系统，装置和方法”的美国专利申请中说明的，上面涉及并作为参考，也实现改善了的MAC协议的可伸缩性(scalability)和效率。例如，可以把VP作为一个单个的MAC用户对待，使得VP是它本身中的一个集合MAC用户(AMV)。但是，注意到VP集合和MAC用户集合是不同的应用并且是为了不同的目的这一点很重要，而且很有可能是一种改善了ATM带宽利用效率的集合可能事实上降低MAC协议的可伸缩性和效率，或反过来。因此，必须由系统的目的来决定每种集合类型的适用范围。
可以用其他特殊的形式实施本发明而不违背本发明的实质和基本特性。所述的实施方式从各方面来说都是为了说明的目的，而不是为了限制本发明。
权利要求
1.一个有效地使用网络资源的方法，包括以下步骤把有相似的业务质量要求的几个虚拟信道集合到一个虚拟路径中；以及从这几个虚拟信道的业务质量要求来确定对于虚拟路径的一组业务质量要求。
2.权利要求1的方法，其中集合步骤集合具有相同ATM业务种类的虚拟信道。
3.权利要求1的方法，其中集合步骤集合具有相同ATM业务种类且在所述ATM业务种类中有类似的ATM描述符和业务质量参数的虚拟信道。
4.权利要求1的方法，其中虚拟信道是下面信道之一恒定比特率的虚拟信道；可支持的信元率对峰值信元率的比值大于一预定值的实时可变比特率虚拟信道；可支持的信元率对峰值信元率的比值小于或等于此预定值的实时可变比特率虚拟信道；非实时可变比特率虚拟信道；可用的比特率虚拟信道；以及没有规定比特率的虚拟信道；以及其中对于恒定比特率虚拟信道，确定步骤产生对虚拟路径的一组业务质量要求，包括峰值信元率等于几个虚拟信道的峰值信元率之和；最大信元转移延时等于几个虚拟信道中的最小的最大信元转移延时；信元延时变化等于几个虚拟信道中的最小的信元延时变化；以及信元丢失率等于几个虚拟信道中的最小的信元丢失率；以及对于可支持的信元率对峰值信元率的比值大于一预定值的实时可变比特率虚拟信道，确定步骤产生对虚拟路径的一组业务质量要求，包括峰值信元率等于几个虚拟信道的峰值信元率之和；可支持的信元率等于几个虚拟信道的可支持的信元率之和；最大的突发规模等于几个虚拟信道的最大的突发规模之和；最大信元转移延时等于几个虚拟信道中的最小的最大信元转移延时；信元延时变化等于几个虚拟信道中的最小的信元延时变化；以及信元丢失率等于几个虚拟信道中的最小的信元丢失率；以及对于可支持的信元率对峰值信元率的比值小于或等于此预定值的实时可变比特率的虚拟信道，确定步骤产生对于虚拟路径的一组业务质量要求，包括峰值信元率等于几个虚拟信道的峰值信元率的加权的和；可支持的信元率等于几个虚拟信道的可支持的信元率之和；最大的突发规模等于几个虚拟信道的最大突发规模之和；最大信元转移延时等于几个虚拟信道中的最小的最大信元转移延时；信元延时变化等于几个虚拟信道中的最小的信元延时变化；以及信元丢失率等于几个虚拟信道中的最小的信元丢失率；以及对于非实时可变比特率的虚拟信道，确定步骤产生对于虚拟路径的一组业务质量要求，包括可支持的信元率等于几个虚拟连接的可支持的信元率之和；最大的突发规模等于几个虚拟连接的最大的突发规模之和；以及峰值信元率等于下面速率之中较大的那一个可支持的信元率；以及几个虚拟信道的最大峰值信元率；以及对于可变比特率的虚拟信道，确定步骤产生对于虚拟路径的一组业务质量要求，包括最小信元率等于几个虚拟信道的最小信元率之和；以及峰值信元率等于下面速率中较小的那一个几个虚拟信道的峰值信元率之和；和支持虚拟路径的可用的信道带宽；以及对于未规定比特率的虚拟信道，确定步骤产生对于虚拟路径的一组业务质量要求，包括峰值信元率等于下面速率中较小的那一个几个虚拟信道的峰值信元率之和；和支持虚拟路径的可用的信道带宽。
5.权利要求1的方法，其中虚拟信道包括恒定比特率虚拟信道的第一个数及可支持的信元率对峰值信元率的比值大于一个预定值的实时可变比特率虚拟信道的第二个数，且其中确定步产生对于虚拟路径的一组业务质量要求，包括峰值信元率等于几个虚拟信道的峰值信元率之和；最大信元转移延时等于几个虚拟信道中的最小的最大信元转移延时；信元延时变化等于几个虚拟信道中的最小的信元延时变化；以及信元丢失率等于几个虚拟信道中的最小的信元丢失率。
6.用于有效地使用网络资源的设备，包括用于将几个有相似的QoS要求的虚拟信道集合起来形成一个虚拟路径的集合逻辑；以及服务质量逻辑，用于从几个虚拟信道的服务质量要求确定对于虚拟路径的一组服务质量要求。
7.权利要求6的设备，还包括可操作的ATM接口逻辑，接到集合逻辑上用来接入虚拟路径并接到服务质量逻辑上以得到对于虚拟路径的服务质量要求。
8.权利要求6的设备，其中虚拟信道为下面信道之一恒定比特率的虚拟信道；可支持的信元率对峰值信元率的比值大于一预定值的实时可变比特率虚拟信道；可支持的信元率对峰值信元率的比值小于或等于此预定值的实时可变比特率虚拟信道；非实时可变比特率虚拟信道；可用的比特率虚拟信道；以及未规定比特率的虚拟信道；以及其中对于恒定比特率虚拟信道，服务质量逻辑产生对虚拟路径的一组服务质量要求，包括峰值信元率等于几个虚拟信道的峰值信元率之和；最大信元转移延时等于几个虚拟信道中最小的最大信元转移延时；信元延时变化等于几个虚拟信道中的最小的信元延时变化；以及信元丢失率等于几个虚拟信道中的最小的信元丢失率；以及对于可支持的信元率对峰值信元率的比值大于一预定的实时可变比特率虚拟信道，服务质量逻辑产生对虚拟路径的一组服务质量要求，包括峰值信元率等于几个虚拟信道的峰值信元率之和；可支持的信元速率等于几个虚拟信道的可支持的信元率之和；最大的突发规模等于几个虚拟信道的最大的突发规模之和；最大信元转移延时等于几个虚拟信道中最小的最大信元转移延时；信元延时变化等于几个虚拟信道中最小的信元延时变化；以及信元丢失率等于几个虚拟信道中最小的信元丢失率；以及对于可支持的信元率对峰值信元率的比值小于或等于此预定值的实时可变比特率的虚拟信道，服务质量逻辑产生对于虚拟路径的一组服务质量要求，包括峰值信元率等于几个虚拟信道的峰值信元率的加权和；可支持的信元率等于几个虚拟信道的可支持的信元率之和；最大的突发规模等于几个虚拟信道的最大的突发规模之和；最大信元转移延时等于几个虚拟信道中最小的最大信元转移延时；信元延时变化等于几个虚拟信道中最小的信元延时变化；以及信元丢失率等于几个虚拟信道中最小的信元丢失率；以及对于非实时可变比特率的虚拟信道，服务质量逻辑产生对于虚拟路径的一组服务质量要求，包括可支持的信元速率等于几个虚拟连接的可支持的信元速率之和；最大的突发规模等于几个虚拟连接的最大突发规模之和；以及峰值信元率等于下面速率中较大的那一个可支持的信元速率；以及几个虚拟信道的最大峰值信元率；以及对于可变比特率的虚拟信道，服务质量逻辑产生对于虚拟路径的一组服务质量要求，包括最小信元率等于几个虚拟信道的最小信元率之和；以及峰值信元率等于下面速率中较小的那一个几个虚拟信道的峰值信元率之和；和支持虚拟路径的可用的信道带宽；以及对于未规定比特率的虚拟信道，服务质量逻辑产生对于虚拟路径的一组服务质量要求，包括峰值信元率等于下面速率中较小的那一个几个虚拟信道的峰值信元率之和；以及支持虚拟路径的可用的信道带宽。
9.权利要求1的方法，其中虚拟信道包括恒定比特率虚拟信道的第一个数及可支持的信元率对峰值信元率的比值大于一个预定值的实时可变比特率虚拟信道的第二个数，且其中服务质量逻辑产生对于虚拟路径的一组服务质量要求，包括峰值信元率等于几个虚拟信道的峰值信元率之和；最大信元转移延时等于几个虚拟信道中最小的最大信元转移延时；信元延时变化等于几个虚拟信道中最小的信元延时变化；以及信元丢失率等于几个虚拟信道中最小的信元丢失率。
全文摘要
用于将ATM虚拟信道(1420)集合为虚拟路径以增加ATM网络(1470)中的带宽效率的设备(1410)和方法(300)。根据ATM业务种类并进一步用ATM业务描述符(1440)和QoS参数(1450)来把虚拟信道(1420)集合为虚拟路径(1430)。用组成的虚拟信道(1460)的QoS要求来决定对于虚拟路径的有效的一组QoS要求(1450)。
文档编号H04L12/54GK1240081SQ97180419
公开日1999年12月29日 申请日期1997年11月6日 优先权日1996年12月16日
发明者克里什南·拉马克里什南, 李怀秋 申请人:摩托罗拉公司