专利名称：分配时隙的方法及实现该方法的系统、中心和客户设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在由多个客户设备组成的系统中分配时隙的方法，通过一个公共媒介(common medium)与一个中心(hub)相连，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，诸频率或波长信道被细分为若干时隙，诸客户设备与一个系统相连，该系统由通过公共媒介与一个中心(HUB)相连的多个客户设备(NT)组成，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，上述信道被细分为一些时隙；并与一个中心相连，该中心用于由通过公共媒介与该中心相连的多个客户设备(NT)组成的系统，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，上述信道被细分为一些时隙；该中心与一个客户设备相连，该客户设备用于由通过公共媒介与一个中心(HUB)相连的多个客户设备(NT)组成的系统，该公共媒蚧被分成多个频或波长信道，上述信道被细分为一些时隙。
在所有可多种方式接入公共媒介的系统中，都会出现如何控制接入到这个媒介的问题。例如，在通过媒介“空间波”的无线发射中，按照国际协议以及基于其上的频率分配来按比例分配该媒介。对于其它一些介质，例如光纤和同轴电缆网络，也已经作出了固定的分配。但是，至少必须按照要求分配全部容量的一部分。
对于这些情况，通常的作法是为一个呼叫的持续期分配诸时隙。对于异步环境中变化的业务量或者不变的业务量，给每个呼叫指定一个信道也是一种常见的作法，在该信道内根据某些机理来确定应采用的相应时隙。
在给一个呼叫指定一个信道的过程中，不得不考虑已经指定给这个信道的诸呼叫的诸对应参数。在某一信道具有足够的供新的呼叫使用的驻留容量之前，首先把其它呼叫转移到另一条信道上可能是必需的。进一步来说，由于各个呼叫业务量上的变化，在一条信道上至少会出现短暂的瓶颈，而在其它时候，同样这条信道的负载却很轻。
本发明的目的将是更有效地管理诸信道的容量。
本发明提供了一种在一个系统中分配时隙的方法，该系统由通过公共媒介与一个中心(HUB)相连的多个客户设备(NT)组成，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，上述信道被细分为一些时隙，其特征在于该中心通过为每个已分配时隙指定一个信道(CA)和一个时隙号码(TSA)至少把诸时隙分配给部分设备，在每个时隙被采用后，每个所涉及的客户设备改变到下一个已分配信道，并且，每个所涉及的客户设备在具有下一个分得的时隙号码的时隙中发送信息。
一个系统，该系统由通过公共媒介与一个中心(HUB)相连的多个客户设备(NT)组成，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，上述信道被细分为一些时隙，其特征在于该中心包括一个装置，该装置通过为每个已分配时隙指定一个信道和一个时隙号码把诸时隙分配给诸客户设备，并且，至少部分设备包括用于在每个时隙被使用后改变到下一个已分配信道并且在具有下一个分得的时隙号码的时隙中发送信息的装置。
一个中心(HUB)，该中心用于由通过公共媒介与该中心相连的多个客户设备(NT)组成的系统，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，上述信道被细分为一些时隙，其特征在于该中心包括一个装置，该装置通过为每个已分配时隙指定一个信道(CA)和一个时隙号码(TSA)把诸时隙分配给诸客户设备。
一个客户设备(NT)，该客户设备用于由通过公共媒介与一个中心(HUB)相连的多个客户设备(NT)组成的系统，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，上述信道被细分为一些时隙，其特征在于该客户设备包括一个装置，该装置用于在每个时隙被使用后，改变到下一个已分配信道(CA)，并且在具有下一个分得的时隙号码(TSA)的时隙中发送信息。
由以上所提供的方法、系统、中心及客户设备来实现本发明的目的。
这样，把所有信道中的所有时隙作为一个公共池(common pool)。在信道分配的同时，分配每个时隙。
本发明的其它一些优点，通过下面的描述我们将清楚地看到这些优点。
现在将参照一些附图更详细地解释本发明，这些图中
图1给出了一个有线电视和ATM主接入系统，根据本发明，该主接入系统由一些用于实现本发明的方法的系统、中心和客户设备组成；并且图2给出了一种实现本发明的方法的帧结构。
首先，将借助图1来描述使用本发明的方法的环境。
起始点是一个带有首端TVHE的电视电缆分布网络TVN。至少与这个网络相连的部分客户应该被附加地连接到一个ATM网络ATM。这里利用3个相互连接的交换站(exchanges)和一个数据库来表示该ATM网络ATM。
为了使诸客户既与电缆分布网络相连，又与ATM网络相连，根据本发明，提供了一个中心，本文把它表示为HUB-一个通常由专家对这种中心采用的术语。为了把诸客户设备NT连接到两个网络，在这个例子中表示了一个混合网络。从中心HUB到分布单元BONT，采用了光纤。从分布单元BONT到客户设备NT，提供了带有双向放大器的分支同轴电缆网络。本文所采用的术语“客户设备NT”指的是根据本发明在客户端实现了本方法的一部分的设备。这不是客户终端，而是客户端处的一个网络终端，也可能是一个带有内置网络终端(NT)的终端。分布单元BONT是宽带光纤网络的网络终端。
中心HUB从电视电缆分布网络TVN选择客户已选择信息，如果有必要，把该信息转换为诸ATM信元，并把该信息与那些ATM信元组合为一条诸已连接客户所欲求的普通数据流。在分布单元BONT中，只发生光与电信号之间的转换。
在从诸客户到中心的方向上，大体上与从中心到诸客户的方向上发生的情况相同。但是，在从中心到诸客户的方向上的业务量明显大于相反方向上的业务量。在图1中，用同轴电缆上所表示的诸放大器的不同尺寸来表示这一点。这条原则也适用于传输设备的容量。其原因是客户从网络上检索的信息比他们反馈到网络上的信息多得多。必须以另一种方式，几乎是直接地把信息提供者连接到ATM网络上。
但是，就控制而言，对诸客户被配备得不同于对中心的配备。尤其是由该中心来控制容量的分布。通过由该中心通知诸客户设备，它们可以在哪些信道中使用哪些时隙来实现这一点。现在将借助图2来描述如何根据本发明来实现这一点。
在以本发明为基础的应用中，从中心向诸客户发出一个数据流，该数据流具有一种带有18个帧的超帧结构，每一帧由两个子帧组成。在图2的第一行中表示这些18帧的第一帧FR1以及FR1的2个子帧。这里，这些帧的结构是不重要的；在任何情况下，每个帧都包含7个ATM信元作为有效负载。在这个例子中，每一个超帧的第一帧FR1的第一个ATM信元ATM1被用于由中心向诸客户设备进行容量分配。在图2的第二行中更详细地表示了这个ATM信元ATM1。
与任何ATM信元一样，ATM信元ATM1具有一个信头和随后的有效负载。这里，该有效负载被分为12个域，每个域包含4个字节，这些域中的每一个，例如域F3，适合于向某一客户设备分配一个时隙及相关信道。由于两个方向的容量相差非常大，所以在中心发送整个超帧期间，仅仅由诸客户设备发出全部不超过8个ATM信元。(两个方向的传输速度相互之间不存在整数关系，并且不是同步的)。因此，这样一个ATM信元ATM1必须包含相反方向的通常8个ATM信元的分配；因为非整数关系，所以有时仅仅7个分配是必要的。
在本例中，从中心到诸客户仅仅存在一条超宽带信道。在这条信道中，在某一超帧的相应的第一信元中，可以对相反方向的所有信道作出分配。由于各种原因，即使还没有接收到如此众多的请求，也将作出各种尝试来分配所有时隙。这些时隙所分配给的那些客户设备将发出各自的空信元。因此，所需要的分配域的数目不随着业务量而改变。相反，所需要的分配域的数目受到相反方向上诸时隙所分配的信道数目的影响。但是，在本例中，可自由选择超帧的长度，并且选择超帧的长度以使上述诸条件得到满足。如果每个超帧不只是使用一个ATM信元，或者如果对于该时隙分配，不恰好使用这些ATM信元的12个域中的8个域，那么应该得到同样的结果。提前至少某一给定时间，永久地向部分客户设备分配部分时隙或者一些时隙也是可能的。
在图2的第三行中表示了一个分配域--域F3。它由3个子域组成，即信道分配CA、客户标识UID和时隙分配TSA。这样，这可能对从诸客户到中心的所有信道的每一个时隙进行唯一的分配。
按照本发明使用的诸客户设备必须能够按照从一个时隙到下一个时隙来改变信道。但是，在原理上这不成问题。
本发明不触及有关如何在各种客户设备之间实现同步，如何建立连接以及如何请求并精确地确定诸时隙的问题。这些问题象很多其它问题一样，在原理上已经得到解决，但是也会伴随着很多其它解决方案而产生。例如，对于请求时隙来讲，一种呈现在眼前的解决办法应该是与在已分配信道的相应已指定时隙中的正常有用信号的传输一起来完成时隙请求。代替请求相应的时隙，固定的容量可以被接受，然后中心据此确定有关的诸客户当前的诸请求。
权利要求
1．一种在一个系统中分配时隙的方法，该系统由通过公共媒介与一个中心(HUB)相连的多个客户设备(NT)组成，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，上述信道被细分为一些时隙，其特征在于该中心通过为每个已分配时隙指定一个信道(CA)和一个时隙号码(TSA)至少把诸时隙分配给部分设备，在每个时隙被采用后，每个所涉及的客户设备改变到下一个已分配信道，并且，每个所涉及的客户设备在具有下一个分得的时隙号码的时隙中发送信息。
2．一个系统，该系统由通过公共媒介与一个中心(HUB)相连的多个客户设备(NT)组成，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，上述信道被细分为一些时隙，其特征在于该中心包括一个装置，该装置通过为每个已分配时隙指定一个信道和一个时隙号码把诸时隙分配给诸客户设备，并且，至少部分设备包括用于在每个时隙被使用后改变到下一个已分配信道并且在具有下一个分得的时隙号码的时隙中发送信息的装置。
3．一个中心(HUB)，该中心用于由通过公共媒介与该中心相连的多个客户设备(NT)组成的系统，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，上述信道被细分为一些时隙，其特征在于该中心包括一个装置，该装置通过为每个已分配时隙指定一个信道(CA)和一个时隙号码(TSA)把诸时隙分配给诸客户设备。
4．一个客户设备(NT)，该客户设备用于由通过公共媒介与一个中心(HUB)相连的多个客户设备(NT)组成的系统，该公共媒介被分成多个频率或波长信道，上述信道被细分为一些时隙，其特征在于该客户设备包括一个装置，该装置用于在每个时隙被使用后，改变到下一个已分配信道(CA)，并且在具有下一个分得的时隙号码(TSA)的时隙中发送信息。
5．权利要求1中所述的方法，其特征在于如果有必要，就至少由部分客户通过相关的客户设备向中心请求某一给定的时隙数目。
6．权利要求1中所述的方法，其特征在于至少部分客户能够分配到一个固定容量，中心据此确定相关客户的当前需要。
全文摘要
在一个系统中分配时隙的方法,该系统由通过公共媒介与一个中心相连的多个客户设备组成,该公共媒介被分成多个频率或波长信道,上述信道被细分为一些时隙。该中心通过为每个已分配时隙指定一个信道和一个时隙号码至少把诸时隙分配给部分设备。在每个时隙被采用后,每个所涉及的客户设备改变到下一个已分配信道。每个所涉及的客户设备在有下一个分得的时隙号码的时隙中发送信息。提供了实现该方法的系统、中心和客户设备。
文档编号H04L12/56GK1206262SQ98116080
公开日1999年1月27日 申请日期1998年7月16日 优先权日1997年7月17日
发明者斯蒂芬·沃尔 申请人:阿尔卡塔尔-阿尔斯托姆通用电气公司