聚合的无线电链路上的流量分布的制作方法

文档序号:20688080发布日期:2020-05-08 18:59阅读:310来源:国知局
聚合的无线电链路上的流量分布的制作方法

本发明涉及基于分组的无线通信网络领域。特别地,本发明涉及用于在聚合的无线电链路上分布数据流量的分组的方法。



背景技术:

在基于分组的无线通信网络中,通常通过一个或多个基于分组的无线电链路来连接两个网络站点。在每个站点处,网络节点通常包括室内单元(idu),该室内单元连接到多个室外单元(odu),每个odu被配置为管理分组通过相应无线电链路向另一个网络站点的转发。典型地,在网络站点处,idu和odu通过电缆连接,该电缆被称为“if电缆”(其中,如已知的,缩写“if”表示“中频”)。if电缆被配置为将数据流量从idu输送到odu,在odu中流量数据被转换成射频(rf)信号并通过无线电链路传输。

如已知的,术语“链路聚合”适用于组合连接两个网络站点的多个并行链路以便增加相同站点之间的网络吞吐量并在个体链路之一出现故障的情况下提供冗余的方法。在这方面,已知将n个odu连接到单个天线(在所谓的“n+0”配置中),使得odu在连接两个节点的聚合链路上承载单独的信号,以提高网络吞吐量。

为了正常工作并提高吞吐量,需要将数据流量分布在聚合的链路上。

根据已知的实现方式,链路聚合可以与负载平衡技术结合使用。一般而言,负载平衡是指在多个链路上分布数据流量以平衡链路所承载的流量的量以防止过载和故障的方法。为了在聚合链路上分布数据流量,通常执行散列算法,该散列算法基于数据单元内携带的值的子集,诸如例如源mac地址和目的地mac地址,来确定哪个链路将用于数据流量的给定传入单元(例如,帧或分组)。

us8,264,959公开了用于在微波无线电系统中实现的层2链路聚合的负载平衡。它涉及链路聚合密钥(lagk)的初始分派以及当发现需要采取行动的负载不平衡状况时的lagk的重新分派。负载状况会动态变化,并且由于这个原因,负载平衡也往往是动态的。优选地在必要时执行负载平衡。因此,触发负载平衡的不平衡状况优选地限于诸如当存在帧丢失、同步丢失或超过物理链路容量时的状况。



技术实现要素:

发明人注意到,与负载平衡相结合的链路聚合方法的已知实现依赖于idu/odu通信系统的专有体系架构以及idu和odu之间的专有通信通道的定义。典型地,idu/odu通信系统由单个供应商提供,如在us8,264,959中示例性描述的那样。

而且,负载平衡技术的实现可能在计算上是昂贵的,例如,它需要连续监视聚合的物理链路的状况并在每次状况变化时为聚合的物理链路计算更新的流量负载,以便保持链接上所需的平衡。

鉴于此,申请人已经解决了提供用于在聚合的无线电链路上分布数据流量的方法的问题,该方法允许克服以上讨论的缺点。特别地,申请人解决了提供用于在聚合的无线电链路上分布数据流量的方法的问题,该方法可以在多供应商类型的通信系统中实现,其中idu和odu可能由不同的供应商提供并且可在市场上购买,以便降低成本,同时还允许降低计算复杂度。通过提供用于在聚合的无线电链路上分布数据流量的方法来实现这些和其它目的,该方法不基于负载平衡,而是允许基于分组中携带的优先级参数的值与聚合的无线电链路之间的关联来分布数据流量。

根据第一方面,本发明提供了用于在聚合的无线电链路上分布数据流量的分组的方法,该聚合的无线电链路将分组交换无线通信网络的节点连接到分组交换无线通信网络的另一个节点,该聚合的无线电链路包括第一无线电链路和第二无线电链路,该方法包括在节点的室内单元处:

a)配置至少一个分布规则集合,该至少一个分布规则集合针对第一无线电链路和第二无线电链路中的每一个指示无线电链路与分组内携带的优先级参数的值的子集之间的关联;以及

b)在接收到数据流量的分组后,基于该分组内携带的优先级参数值和关联,在第一无线电链路或第二无线电链路上分布该分组。

优选地,第一无线电链路和第二无线电链路工作在不同的频带上。

优选地,优先级参数被包括在分组的层2或层3报头中。更优选地,优先级参数是分组的服务类别值。

优选地,至少一个分布规则集合包括将所述优先级参数的值的相应子集与第一无线电链路和第二无线电链路中的每一个相关联的规则。

优选地,每个分布规则集合与聚合的无线电链路的对应工作状态相关联。

优选地,聚合的无线电链路的工作状态指示聚合的无线电链路的实际衰落状况和/或聚合的无线电链路的输入和输出端口的工作状况。

有利的是,至少一个分布规则集合包括指示要丢弃的分组的优先级参数的一个或多个值的一个或多个规则。

优选地,该方法还包括,在步骤a)处,将至少一个分布规则集合存储在数据库中。

根据本发明的实施例,步骤b)包括根据基于聚合的无线电链路的标称特征的单个分布规则集合来分布分组。

根据本发明的其它实施例,步骤b)包括基于多个不同的分布规则集合来分布分组,其中该方法还包括:在分布之前,基于聚合的无线电链路的工作状态来选择不同的分布规则集合之一。优选地,该方法还包括:在选择之前,基于指示聚合的无线电链路的性能的信息来确定聚合的无线电链路的当前状态。

根据第一方面,本发明提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品可加载在计算机的存储器中并且包括当产品在计算机上运行时用于执行上述方法的步骤的软件代码部分。

根据第三方面,本发明提供用于分组交换无线通信网络的节点的室内单元,该节点通过聚合的无线电链路连接到分组交换无线通信网络的另一个节点,聚合的无线电链路包括第一无线电链路和第二无线电链路,该室内单元包括:

-数据库,被配置为存储至少一个分布规则集合,该至少一个分布规则集合针对第一无线电链路和第二无线电链路中的每一个指示该无线电链路与分组内携带的优先级参数的值的子集之间的关联;以及

-处理单元,被配置为在接收到数据流量的分组后,基于该分组内携带的优先级参数值和关联,在第一无线电链路或第二无线电链路上分布该分组。

根据本发明的实施例,室内单元被配置为存储至少两个不同的分布规则集合,并且它还包括:

-第一链路状态检测单元,被配置为确定第一无线电链路的当前状态;

-第二链路状态检测单元,被配置为确定第二无线电链路的当前状态;以及

-选择单元,被配置为从至少两个不同的分布规则集合中选择用于在第一无线电链路或第二无线电链路上分布分组的一个分布规则集合,该选择基于所确定的第一无线电链路的当前状态以及所确定的第二无线电链路的当前状态。

附图说明

通过要参考附图阅读的以示例而非限制的方式给出的以下详细描述,本发明将变得更加清楚,其中:

-图1示意性地示出了实现根据本发明的实施例的方法的通信系统;

-图2示出了根据本发明的第一实施例的图1的通信系统的框图;

-图3是图示了根据本发明的第一实施例的方法的步骤的流程图;

-图4示出了根据本发明的第二实施例的图1的通信系统的框图;

-图5是图示了根据本发明的第二实施例的方法的步骤的流程图;以及

-图6a和图6b分别示出了用于实现根据本发明的第一实施例和第二实施例的方法的第一分布表和第二分布表的示例。

具体实施方式

图1示意性地示出了基于无线分组的通信网络的通信系统1,其包括第一站点11处的第一网络节点和第二站点12处的第二网络节点以及连接第一网络节点和第二网络节点的多个聚合的无线电链路。例如,在图1的通信系统1中,聚合的无线电链路包括第一链路l1和第二链路l2。

在第一站点11处的第一网络节点包括idu21。此外,在第一站点11处,对于将第一网络节点连接到第二网络节点的聚合的无线电链路中的每个无线电链路部署一个odu。因此,在图1的通信系统1中,第一站点11包括第一odu22和第二odu23。第二站点12处的第二网络节点包括idu31。此外,第二站点12对于将第二节点连接到第一节点的聚合的无线电链路中的每个无线电链路包括一个odu。因此,在图1的通信系统1中,第二站点12包括第一odu32和第二odu33。

第一节点的idu21优选地是路由器,该路由器能够根据本发明的方法从另一个网络节点接收分组流形式的数据流量并且在连接到聚合的无线电链路(即,在图1的示例性系统中,第一无线电链路l1和第二无线电链路l2)的多个输出端口上分布分组流。第二节点的idu31优选地是能够经由多个输入端口接收在聚合的无线电链路上传输的分组流并且合并所述分组流以将数据流量转发到甚至另一个网络节点的路由器。idu31的合并能力与本发明不相关,因此本文下面将不再对其进行描述。

根据本发明,连接第一网络节点和第二网络节点的无线电链路可以工作在不同的频带中,并且它们可以具有不同的载波频率和/或不同的带宽和/或不同的容量(或吞吐量)和/或不同的信道宽度和/或不同的信道间隔和/或不同的极化和/或不同的可用性/可靠性。根据本发明,连接两个网络节点的聚合的无线电链路中的第一无线电链路l1和第二无线电链路l2在容量(或吞吐量)和可用性/可靠性方面具有不同的特征。特别地,优选地,第一无线电链路l1是“高容量”无线电链路,而第二无线电链路l2是“高可靠性”无线电链路。

每个无线电链路l1、l2工作在给定的射频(rf)频段上。在以下描述和权利要求中,无线电链路将与以下特征相关联:

-吞吐量,指示无线电链路上数据传递的速率,以每秒比特数(bps)为单位测量;

-距离,指示在给定可用性(例如99,995%)下可以达到的跨度长度;

-载波频率;

-信道宽度;

-自由空间衰减;

-天线增益

-调制方案。

高容量无线电链路l1优选地是毫米波链路。例如,第一无线电链路l1可以具有以下特征:

-高达5gbps的吞吐量;

-高达3km的距离;

-高于或等于42ghz(通常为80ghz)的载波频率;

-大于或等于200mhz的信道宽度;

-高自由空间衰减,例如,对于大约4km的长度,等于大约143db,并且对于大约6km的长度,等于大约146db;

-增益高达51db、直径高达60cm的天线;

-高达256-qam的调制方案。

在中等距离范围(例如6km)中,高容量无线电链路l1提供gbps范围内的容量,并且在由于例如恶劣天气状况而导致衰落的情况下,具有有限的可用性。

高可靠性无线电链路l2优选地是微波链路。例如,第二无线电链路l2可以具有以下特征:

-高达500mbps的吞吐量;

-高达10km的距离;

-小于或等于42ghz的载波频率;

-小于或等于56mhz的信道宽度;

-低自由空间衰减,例如对于大约4km的长度,等于大约130

db,并且对于大约6km的长度,等于133db;

-增益高达38db、直径高达60cm的天线;

-高达4096-qam的调制方案。

在中等距离范围(例如6km)中,高可靠性无线电链路l2提供数百mbps的容量,并且即使在例如由于恶劣天气状况而导致衰落的情况下,具有良好的可用性概况(profile)。

上述链路的组合使用允许在宽的距离范围(即,在以上针对高容量无线电链路l1和高可靠性无线电链路l2指示的值之间的距离范围内)具有高容量和高可靠性的聚合的无线电链路,并且在相同的容量、可靠性和距离的条件下,与传统的实现方式相比,优化了链路部署。实际上,上述链路的使用允许减少硬件(由于高容量链路的存在)、减小天线的尺寸、减少信道许可证的成本(由于使用毫米波链路),并且由于未使用的毫米波信道的可用性,这也是有利的。

此外,假设在每个无线电链路l1、l2上都应用自适应编码和调制(acm),如已知的,自适应编码和调制提供调制、编码以及其它信号和协议参数与无线电链路的状况(例如由于恶劣天气而导致衰落)的匹配。举例来说,进一步假设高容量无线电链路l1上的调制方案可以选自:256-qam、128-qam、64-qam、32-qam、16-qam、4-qam。低阶调制方案(16-qam、4-qam)更稳健,并且可以容忍更高级别的干扰,但传输比特率较低。高阶调制方案(256-qam、128-qam)具有较高的比特率,但更容易由于干扰而出错。如上所述,甚至可以在高可靠性无线电链路l2上采用更高阶的调制方案(4096-qam至1024-qam)。

在下文中将详细描述根据本发明的两个不同实施例的在聚合的无线电链路上分布分组的方法。

根据本发明的用于分布分组的方法基于分组内携带的并且指示分组的优先级的参数。参数(以下将表示为“优先级参数”)被携带在分组内,尤其是在分组的报头内,或者在层2报头、层3报头,或者在iso/osi协议栈的任何层的分组的另一个报头中。

优先级参数是固定长度参数,其可以取给定的离散整数值集合内的值。例如,优先级参数可以是3比特的参数,其可以取集合{0、1、2、3、4、5、6、7}内的值。

优先级参数可以是以下之一:

-分组的服务类别(cos),被包含在以太网分组报头(层2)中。它是3比特的字段,用于指定0到7之间的优先级值;

-分组的ip优先级,被包含在ip分组报头中(层3)。它是ip报头的tos(服务类型)字节中的3比特的字段,其可以取0到7之间包括的值;

-ip分组报头(层3)中包含的分组的dscp(区分服务代码点)。dscp参数在ds(区分服务)字段中包含6比特。3个最高有效比特可以用于指定0到7之间的优先级值;

-分组的实验(exp)字段或流量类别(tc)字段,被包含在mpls分组报头(层2.5)中。exp或tc字段包括3比特,并且可以取0和7之间包括的值。

下面给出根据cos参数对数据流量进行分类的示例。根据以下示例性表,还可以按照承诺信息速率(cir)和峰值信息速率(pir)对在聚合的无线电链路上发送的数据流量进行分类,它们的值以mbps表示:

表1

根据本发明的方法,由idu接收的每个分组优选地根据分布算法来处理。分布算法返回要向其发送分组的输出端口的指示,以便在聚合的无线电链路中的一个无线电链路上传输,即,根据上述示例,第一无线电链路l1或第二无线电链路l2。分布算法还可以返回要丢弃分组的指示。

根据本发明,分布算法优选地执行分布规则集合。该分布规则集合优选地包括多个规则,其中每个规则将分组优先级参数的值的相应子集与聚合的无线电链路中的一个无线电链路l1、l2相关联。每个子集可以包括分组优先级参数的一个或多个值,或者可以为空。空子集指示没有优先级参数的值与无线电链路相关联。分布规则集合还可以包括指示要被丢弃的分组的分组优先级参数的一个或多个值的一个或多个其它规则。

在idu处,优选地配置至少一个分布规则集合,每个集合与通信系统1的聚合的无线电链路的相应工作状态相关联。

在以下描述和权利要求书中,通信系统1的聚合的无线电链路的表述“工作状态”指示通信系统1的所有无线电链路的当前状态。该状态指示无线电链路l1、l2的实际衰落状况(其主要取决于天气状况)和/或无线电链路l1、l2的输入和输出(物理)端口的工作状况。特别地,可以通过沿着无线电链路的衰落的给定状况和/或硬件故障(即,端口故障)来确定聚合的无线电链路的工作状态。在硬件故障的情况下,所涉及的无线电链路不可用。在严重的衰落状况的情况下,无线电链路也可能不可用。此外,聚合的无线电链路的工作状态可以指示当通信系统1的所有无线电链路正在经历与小雨相关联的中等衰落状况时,通信系统1的所有无线电链路上的中等衰落的状况,以及当通信系统1的所有无线电链路正在经历与大雨相关联的深衰落状况时,通信系统1的所有无线电链路上的深度衰落的状况。

在本文上面描述的状况中,无线电链路的当前状态可以与调制方案、编码方案以及与无线电链路上的数据传输相关的其它信号和协议参数中的任何一个相关联。例如,无线电链路的当前状态可以与一种或多种调制方案相关联,该一种或多种调制方案是由于在所考虑的衰落条件下应用acm技术而导致的。在这些情况下,对于每个无线电链路,每个分布规则集合可以与相应的调制方案范围相关联,每个调制方案范围代表通信系统1的聚合的无线电链路的给定工作状态。可以假设衰落主要影响第一(高容量)无线电链路l1,使得:在没有衰落状况的情况下,在第一无线电链路l1上采用的调制方案是256-qam或128-qam;在中等衰落的情况下,acm技术的实现可以提供将调制方案更改为64-qam或32-qam;在深度衰落的情况下,调制方案可以从256-qam至32-qam中的任何一个向下改变为16-qam或4-qam;在严重衰落的情况下,第一无线电链路l1不可用。另一方面,可以假定,在任何状况下,由于第二(高可靠性)无线电链路l2较高的可用性,该无线电链路上采用的调制方案可以是更高阶的调制方案(4096-qam至1024-qam)。

如以上已经引用的,聚合的无线电链路的工作状态可以指示由于例如诸如端口故障之类的硬件故障而导致第一无线电链路l1不可用。类似地,聚合的无线电链路的工作状态可以指示由于例如诸如端口故障之类的硬件故障而导致第二无线电链路l2不可用。在这些情况下,对于不可用的无线电链路,分布规则集合可以与相关无线电链路已断开的指示相关联。

优选地,至少一个分布规则集合被存储在数据库中的idu处。至少一个分布规则集合可以例如以分布表(示例性的分布表在图6a和6b中示出,稍后将对其进行详细描述)的形式表示。表示至少一个分布规则集合的分布表可以被组织成行,每行与相应的分布规则集合相关联。每行优选地在相应的列中包括与聚合的无线电链路的各个无线电链路相关联的分组优先级参数的值的子集,以及与要丢弃的分组相关联的分组优先级参数的值的子集。而且,每行可以包括指示与相关分布规则集合相关联的通信系统1的聚合的无线电链路的工作状态的信息。特别地,根据上面的示例,分布表包括:与第一无线电链路l1(高容量无线电链路)相关联的分组优先级参数的值的子集、与第二无线电链路l2(高可靠性无线电链路)相关联的分组优先级参数的值的子集,以及要丢弃的分组的分组优先级参数的值的子集。指示聚合的无线电链路的工作状态的信息可以包括字母数字索引(例如,a、b、c、d等)和/或对无线电链路的状态的描述,其可以包括:对于每个无线电链路,该无线电链路上采用的调制方案范围的指示或该无线电链路已断开的指示。每个字母数字索引和每个描述唯一地与通信系统1的聚合的无线电链路的相应工作状态相关联。

根据本发明的第一实施例,idu被配置有要由分布算法执行的单个(静态)分布规则集合。词语“静态”指示,根据本发明的第一实施例,首先在通信系统1开始工作之前确定分布规则集合,并且它是由网络运营商基于无线电链路的标称特征来确定的,无线电链路的标称特征可以是如以上参考示例性高容量链路和高可靠性链路所描述的那些标称特征。

根据本发明的第二实施例,idu被配置有n个不同的分布规则集合(集合的数量n是大于1的整数),其中在每个集合内,每个规则可以将分组优先级参数的值的相应子集与聚合的无线电链路中的一个无线电链路l1、l2相关联,或者它可以指示要丢弃的分组的分组优先级参数的一个或多个值。每个子集可以包括分组优先级参数的一个或多个值,或者它可以为空。n个分布规则集合中内的每个集合优选地对应于通信系统1的聚合的无线电链路的预定义的工作状态。此外,根据本发明的第二实施例,在idu处,基于指示无线电链路的当前状态的信息在n个不同的分布规则集合中选择要由分布算法执行的分布规则集合,如将在下文中详细描述的。

图2示出了根据本发明的第一实施例的图1的通信系统1,其具有第一节点和第二节点两者的idu21、31的框图。

根据该第一实施例,第一节点的idu21优选地包括入口接口41、处理单元42、数据库43、第一输出端口44和第二输出端口45。入口接口41、处理单元42、第一输出端口44和第二输出端口45级联连接。第一输出端口44和第二输出端口45分别连接到第一odu22和第二odu23。第一和第二输出端口44、45可以是以太网端口,各自借助于以太网电缆连接到相应的odu22、23。处理单元42连接到数据库43,数据库43又连接到管理单元m。网络运营商可以使用管理单元m来访问idu21的管理平面。管理单元m优选地在idu21外部,并且可以通过有线或无线连接远程连接到idu21。

odu22、23可以是在市场上可获得的单元,因此它们具有已知的体系架构。因此,在整个说明书中将不再对其进行详细描述。

第二节点的idu31优选地包括第一输入端口54、第二输入端口55、处理单元52和出口接口51。第一输入端口54、第二输入端口55、处理单元52和出口接口51优选地级联连接。第一输入端口54和第二输入端口55分别连接到第一odu32和第二odu33。

idu21的入口接口41优选地被配置为从另一个网络节点接收分组并且将分组转发到处理单元42。处理单元42被配置为在第一输出端口44上分布分组以便在第一无线电链路l1上传输,以及在第二输出端口45上分布分组以便在第二无线电链路l2上传输。

根据该第一实施例,静态的分布规则集合优选地被存储在数据库43中。如上所述,分布规则可以以分布表的形式表示。表示静态的分布规则集合的分布表可以被组织在单个行中,该单个行在相应的列中包括与聚合的无线电链路的各个无线电链路相关联的分组优先级参数的值的子集和要丢弃的分组的分组优先级参数的值的子集。

在图6a中示出了表示静态的分布规则集合的示例性分布表。如上所述,假设分组的分组优先级参数可以取集合{0、1、2、3、4、5、6、7}内的离散整数值。图6a的分布表包括一行四列。第一列包含与第一无线电链路l1相关联的分组优先级参数的值的子集,即{0、1、2、4}。第二列包含与第二无线电链路l2相关联的分组优先级参数的值的子集,即{3、5、6、7}。第三列包含要丢弃的分组的分组优先级参数的值的子集,在这种情况下为空(null)。图6a的分布表还包括第四列,其指示在通信系统1的聚合的无线电链路的“任何”工作状态下,分组应该如第一列和第二列所指示的那样分布。

优选地,网络运营商在idu21的管理平面处可能通过管理单元m对分布规则集合进行配置。这可以在节点调试阶段期间执行。

图3示出了流程图,该流程图示了根据本发明的第一实施例的方法的步骤。

步骤301包括在idu21中配置静态的分布规则集合。特别地,在步骤301期间,网络运营商在管理平面处在idu中配置静态的分布规则集合,并且该静态的分布规则集合被存储在数据库43中。优选地,在网络节点的调试时,特别是在idu21的调试时,执行步骤301。

在节点的工作期间,idu21经由其入口接口41接收给定分组流的分组(步骤302)。然后将每个分组转发到处理单元42,处理单元42执行步骤303-305。在步骤303处,处理单元42优选地从分组中检索分组内携带的优先级参数的值。然后,优选地,处理单元42从数据库43恢复静态的分布规则并执行分布算法(步骤304)。特别地,分布算法基于分组优先级参数的值来执行相关的分布规则并提供输出端口的指示,分组必须被转发到该输出端口以在对应的无线电链路上传输。然后,基于分布算法的结果,处理单元42优选地将分组转发到相关的输出端口(步骤305)。

例如,根据图6a的分布表中所示的规则集合,如果入口接口41接收到携带的cos值等于3的分组,则分布算法规定将该分组转发到第二输出端口45,第二输出端口45连接到第二(高可靠性)无线电链路l2。另一方面,当入口接口41接收到携带的cos值等于1的分组时,分布算法规定将分组转发到第一输出端口44,第一输出端口44与第一(高容量)无线电链路l1连接。

如上面已经提及的,优选地,对于idu21经由其入口接口41接收到的每个分组,重复步骤302-306,直到所考虑的分组流结束为止(步骤306)。

作为非限制性示例,已经参考给定的分组流方向(即,从第一站点11到第二站点12)提供了以上描述。实际上,根据本发明,上述方法可以在所考虑的通信系统的两个idu中本地实现。在这种情况下,两个idu都具有相似的组件。

根据本发明的第一实施例,可以在通信系统1的工作期间的任何时间改变静态的分布规则集合。静态的分布规则集合的改变可以由例如供应新服务的需求触发,该新服务需要在所考虑的通信网络内传输额外的分组流。在这种情况下,网络运营商优选地可能通过管理单元m在idu21的管理平面处对分布规则集合进行重新配置。一旦在idu21中配置了修改后的分布规则集合,就将以与上面已经参考图3的流程图的步骤302-306描述的方式相同的方式将分组转发到idu21的输出端口44、45。

图4示出了根据本发明的第二实施例的图1的通信系统1,其具有第一节点和第二节点两者的idu21、31的框图。要注意的是,为简单起见,将用相同的附图标记或符号来指代第一实施例和第二实施例共有的通信系统1的组件。

根据该第二实施例,第一节点的idu21优选地包括入口接口41、处理单元42、数据库43、第一输出端口44和第二输出端口45,如上面已经参考本发明的第一实施例所描述的。根据该第二实施例,idu21还包括介于处理单元42和第一输出端口44之间的第一链路状态检测单元46;介于处理单元42和第二输出端口45之间的第二链路状态检测单元47;以及连接到第一和第二链路状态检测单元46、47这两者和数据库43的选择单元48。

第一链路状态检测单元46和第二链路状态检测单元47优选地被配置为分别确定第一无线电链路l1和第二无线电链路l2的当前状态,并将对应的无线电链路状态信息提供给选择单元48。

如上面已经提及的,无线电链路的当前状态与无线电链路的实际衰落状况(其主要取决于天气状况)和/或无线电链路的输入和输出(物理)端口的工作状况相关。无线电链路的当前状态可以由沿着无线电链路的衰落的给定状况确定:例如,在小雨的情况下,无线电链路可能经历中等衰落状况,而在大雨的情况下,无线电链路可能经历深度衰落状况。如上面已经描述的,假设对于无线电链路上的数据传输实现了acm技术,则无线电链路的当前状态可以与在当前衰落状况下在链路上采用的(一个或多个)调制方案相关联。此外,无线电链路的当前状态可以由输入或输出端口处导致无线电链路不可用的硬件故障确定。同样,严重的衰落状况也可能导致无线电链路不可用。

可以基于指示无线电链路性能的信息来确定无线电链路的当前状态,指示无线电链路性能的信息可以包括以下信息中的一个或多个:

-性能监视信息,指示可以由odu22、23根据例如基于已知itu-ty.1731协议扩展的机制(诸如美国2014/0286173a1中描述的方法)提供给idu21的无线电链路l1、l2上的当前可用带宽,或者等效地,无线电链路l1、l2上采用的当前调制方案;

-物理端口警报,指示导致无线电链路无法使用的故障;

-通过实现已知的sdn(软件定义的网络)控制器而在idu21处可获得的性能监控信息。

选择单元48优选地被配置为处理从第一链路状态检测单元46和从第二链路状态检测单元47接收到的无线电链路状态信息,以确定通信系统1的聚合的无线电链路的对应工作状态,并且在idu21中配置的n个分布规则集合中选择与所确定的聚合的无线电链路的工作状态相关联的分布规则集合。然后,所选择的分布规则集合由选择单元48提供给处理单元42,以便由分布算法执行。

n个分布规则集合优选地被存储在数据库43中。如上面已经提及的,n个分布规则集合可以以分布表的形式表示。表示n个分布规则集合的分布表可以被组织在n行中,每行与通信系统1的聚合的无线电链路的给定工作状态相关联。每行优选地在相应的列中包括与聚合的无线电链路的给定工作状态对应的、与聚合的无线电链路的各个无线电链路相关联的分组优先级参数的值的子集。特别地,根据上面的示例,分布表包括:与第一无线电链路l1相关联的分组优先级参数的值的子集,与第二无线电链路l2相关联的分组优先级参数的值的子集,以及要丢弃的分组的分组优先级参数的值的子集和指示聚合的无线电链路的对应工作状态的信息,该信息包括字母数字索引(例如,a,b,c,d,e)和/或无线电链路的状态的描述,该描述可以针对每个无线电链路包括在每个无线电链路上采用的调制方案范围的指示或无线电链路断开的指示。每个字母数字索引和每个描述优选地与通信系统1的聚合的无线电链路的相应工作状态相关联。此外,指示通信系统1的聚合的无线电链路的对应工作状态的信息可以包括指示聚合的无线电链路上的可用带宽的数据,这种可用带宽可以由第一链路状态检测单元46和第二链路状态检测单元47来确定。

在图6b中示出了表示多个不同分布规则集合的示例性分布表。如上所述,假设分组的分组优先级参数可以取集合{0、1、2、3、4、5、6、7}内的离散整数值。图6b的分布表包括五行五列。第一列包含指示通信系统1的聚合的无线电链路的对应工作状态的索引。第二列包含与第一无线电链路l1相关联的分组优先级参数的值的子集。第三列包含与第二无线电链路l2相关联的分组优先级参数的值的子集。第四列包含要丢弃的分组的分组优先级参数的值的子集。第五列和第六列包含无线电链路的当前状态的描述,该描述针对每个无线电链路通过采用的调制方案范围或通过无线电链路断开的指示来表示。

根据图6b的示例性表:

-索引a与零衰落的工作状态相关联,根据该工作状态,在第一无线电链路l1上可以使用256-qam或128-qam调制方案,

并且在第二无线电链路l2上可以使用高达4096-qam(其对应于通信系统1的标称工作状态)的任何调制方案;

-索引b与中等衰落的工作状态相关联,根据该工作状态,在第一无线电链路l1上可以使用64-qam或32-qam调制方案,并且在第二无线电链路l2上可以使用高达4096-qam的任何调制方案;

-索引c与深度衰落的工作状态相关联,根据该工作状态,在第一无线电链路l1上可以使用16-qam或4-qam调制方案,并且在第二无线电链路l2上可以使用高达4096-qam的任何调制方案;

-索引d与其中链路l1断开(例如由于严重的衰落状况和/或硬件故障)的工作状态相关联;以及

-索引e与其中链路l2断开(例如由于严重的衰落状况和/或硬件故障)的工作状态相关联。

取决于通信系统1的聚合的无线电链路的工作状态,第一无线电链路l1和第二无线电链路l2上的带宽可用性改变。举例来说,第一无线电链路l1和第二无线电链路l2上的标称可用带宽可以分别是1600mbps和200mbps。在深度衰落状况的情况下,相对于上述标称值,减少了聚合的无线电链路上的可用带宽。特别地,高容量无线电链路l1上的可用带宽减少到例如400mbps,而高可靠性无线电链路l2上的可用带宽保持几乎等于200mpbs的标称值,因为该链路本质上对于恶劣的天气状况更稳健。在这种情况下,选择与索引c相关联的工作状态,并且相关的分布规则集合规定将具有子集{1、2、4}中的值的分组转发到第一无线电链路l1,将具有子集{3、5、6、7}中的值的分组转发到第二无线电链路l2,并丢弃优先级参数等于0的分组。该选择有利地允许以非常高效的方式利用无线电链路上的可用带宽。

n个分布规则集合优选地由网络运营商在idu21的管理平面处可能通过管理单元m进行配置。这可以在节点调试阶段期间执行。

图5示出了流程图,该流程图示了根据本发明的第二实施例的方法的步骤。

步骤501包括在idu21中配置n个分布规则集合。特别地,在步骤501期间,网络运营商在管理平面处在idu中配置n个分布规则集合,并且分布规则集合被存储在数据库43中。优选地,在调试网络节点时,特别是在调试idu21时,执行步骤501。

在节点的工作期间,通信系统1的聚合的无线电链路的工作状态优选地由第一链路状态检测单元46和第二链路状态检测单元47与选择单元48合作评估。特别地,根据上面已经引用的机制,第一链路状态检测单元46检测指示第一无线电链路性能的信息,而第二链路状态检测单元47检测指示第二无线电链路性能的信息。例如,如上面已经引用的,第一链路状态检测单元46从odu22收集指示第一无线电链路l1上的当前可用带宽的信息,或者接收端口警报。类似地,第二链路状态检测单元47从odu23收集指示第二无线电链路l2上的当前可用带宽的信息,或者接收端口警报。第一链路状态检测单元46和第二链路状态检测单元47中的每一个使用指示无线电链路性能的信息来分别确定第一无线电链路l1和第二无线电链路l2的当前状态,这些当前状态可以被存储在寄存器(图中未示出)中。

为了确定通信系统1的聚合的无线电链路的工作状态并选择对应的分布规则集合,选择单元48优选地检索由第一链路状态检测单元46和第二链路状态检测单元47提供的第一无线电链路l1的当前状态和第二无线电链路l2的当前状态。该操作可以根据轮询过程或在生成中断时被执行。检索可以包括例如询问由第一链路状态检测单元46和第二链路状态检测单元47写入的上述寄存器。

通信系统1的聚合的无线电链路的工作状态的第一评估和适当的分布规则集合的第一选择优选地在第一网络节点的调试时执行。例如,选择单元48可以确定聚合的无线电链路处于其标称工作状态,并且优选地,它选择与该标称工作状态相关联的分布规则集合。

然后,每当检测到通信系统1的聚合的无线电链路的工作状态发生变化时,选择单元48优选地在数据库43中存储的n个集合中选择不同的分布规则集合,如本文后面将对其进行描述的。

返回参考图5的流程图,关于通信系统1的聚合的无线电链路的工作状态的第一评估由步骤502示出,而分布规则集合的选择由步骤503示出。在通信系统1的正常工作期间,idu21对所考虑的分组流中的每个分组执行步骤504至507。特别地,在步骤504处,idu21经由其入口接口41接收分组。然后该分组被转发到处理单元42,处理单元42执行步骤505-508。在步骤505处,处理单元42优选地从分组中检索分组内携带的优先级参数的值。然后,优选地,处理单元42从数据库43中恢复已由选择单元48选择的分布规则集合中的分布规则。基于分布规则,处理单元42优选地执行分布算法(步骤506)。特别地,分布算法基于分组优先级参数的值应用相关的分布规则,并提供关于输出端口的指示,其中分组必须被转发到该输出端口以在对应的无线电链路上传输。然后,基于分布算法的结果,处理单元42优选地将分组转发到相关的输出端口(步骤507)。

在随后的步骤508,检查分组流是否终止。在否定的情况下,对通信系统1的聚合的无线电链路的当前工作状态进行评估(步骤509)。如上所述,通过选择单元48检索由第一链路状态检测单元46和第二链路状态检测单元47提供的当前无线电链路状态来进行评估。然后检查通信系统1的聚合的无线电链路的工作状态是否已经改变(步骤510)。如果如由选择单元48所指示的,通信系统1的聚合的无线电链路的当前工作状态已改变,则选择单元48优选地重复步骤503并选择不同的分布规则集合,即与通信系统1的聚合的无线电链路的新工作状态相关联的分布规则集合。此时,优选地重复步骤504-508。如果如选择单元48所指示的,通信系统1的聚合的无线电链路的当前工作状态没有改变,则优选地重复步骤504-508,以通过使用用于前一个分组的相同分布规则集合来处理idu21接收到的下一个分组。

例如,根据图6b的分布表中所示的分布规则集合,在深度衰落状况(对应于在图6b的分布表中用索引c标记的工作状态)下,如果入口接口41接收到携带的cos值等于3的分组,则分布算法规定将分组转发到第二输出端口45,第二输出端口45连接到第二(高可靠性)无线电链路l2。另一方面,当入口接口41接收到携带的cos值等于1的分组时,分布算法规定将分组转发到第一输出端口44,第一输出端口44连接到第一(高容量)无线电链路l1。在这种状况下,cos值等于0的分组将被丢弃。如果由于引起第一无线电链路l1断开的硬件故障而导致通信系统1的聚合的无线电链路的工作状态改变(对应于图6b的分布表中用索引d标记的工作状态),则携带的cos值等于1的后续分组被切换到第二无线电链路l2。在这种状况下,携带的cos值等于0或4的分组将被丢弃。

如上面已经提及的,优选地,对于由idu21经由其入口接口41接收到的每个分组重复步骤503-508,直到所考虑的分组流结束为止。

为了非限制性示例,已经参考给定的分组流方向(从第一站点11到第二站点12)提供了以上描述。实际上,根据本发明,上述方法可以在所考虑的通信系统的两个idu中本地实现。在这种情况下,两个idu都具有相似的组件。

根据本发明的第二实施例,可以在通信系统1的工作期间的任何时间改变在idu21中配置的n个集合中的每个分布规则集合。例如,分布规则集合的改变可以通过例如供应新服务的需要触发,该新服务需要在所考虑的通信网络内传输额外的分组流。在这种情况下,网络运营商优选地可能通过管理单元m在idu21的管理平面处重新配置修改后的分布规则集。一旦在idu21中配置了修改后的分布规则集合,就将以与上面已经参考图5的流程图描述的方式相同的方式将分组转发到idu21的输出端口。

在下面的描述中,将提供根据本发明的方法的示例性实现。

所考虑的示例性实现包括具有两个8km长的聚合的无线电链路的通信系统。可以使用尺寸等于60cm的天线。第一无线电链路是高容量毫米波无线电链路,其载波频率等于80ghz,信道宽度等于250mhz,并且发射功率为14dbm。第二无线电链路是高可靠性微波链路,其载波频率等于10ghz,信道宽度等于28mhz,并且发射功率为14dbm。

如表1中所示,可以通过使用分组报头的cos值来对要在聚合的无线电链路上发送的数据流量进行分类。

根据本发明的第一实施例,可以基于在图6a的分布表中示出的分布规则集合,在第一无线电链路和第二无线电链路上分布数据流量。可以注意到,低优先级数据流量(即cos值等于0、1、2或4的分组)由处理单元转发到高容量链路,而与链路状态无关,而高优先级数据流量(即cos值等于3、5、6、7的分组)被转发到高可靠性无线电链路。

根据本发明的第二实施例,可以基于在图6b的分布表中示出的分布规则集合在第一无线电链路和第二无线电链路上分布数据流量。同样在这种情况下,低优先级数据流量在大多数状况下被分布在高容量无线电链路上,而高优先级数据流量被转发到高可靠性无线电链路。但是,该第二实施例在更关键的情况下提供了优于第一实施例的一些优点。实际上,根据所考虑的分布规则,在深度衰落(对应于图6b分布表中用索引c标记的工作状态)的情况下,与浏览相关的数据流量(即cos值等于0的分组)可以被丢弃,而不是使odu的队列超载。此外,在高容量链路断开的情况(对应于图6b分布表中用索引d标记的工作状态)下,低优先级数据流量的一部分,特别是超过cir的部分(即,cos值等于0或4的分组)可以被丢弃,而低于cir的低优先级流量的部分(即cos值等于1或2的分组)可以被转发到高可靠性无线电链路。有利的是,就考虑浏览而言,这允许保持客户端会话活跃。最后,在高可靠性无线电链路断开的情况(对应于图6b分布表中用索引e标记的工作状态)下,所有分组都将被转发到高容量无线电链路。在高容量链路上出现衰落的情况下,可以保证高优先级数据流量的传递。

根据本发明的方法提供了一些优点。实际上,通过保证在聚合的无线电链路上的cir,允许确保将分组丢弃到高优先级数据流量的最低概率,并且允许在无线电链路的低衰落状况下优化可用带宽的使用。数据流量分布所需的处理完全在idu中执行,使得odu中不需要特定特征。因此,可以有利地使用商业户外装备并且可以采用多供应商方法,其中idu和odu可以由不同的供应商提供,从而降低成本,同时允许降低计算复杂度。特别地,odu可以实现其自己的qos能力,而无需与分布算法交互。此外,当具有相同优先级参数值的分组被转发到同一无线电链路时,根据本发明的方法允许通过保留每个分组流的分组顺序来分布数据流量。最终,该方法允许简单的实现,因为它仅需要用分布规则配置idu(其可能是通用路由器),而无需可能基于专用协议来管理无线电链路上的流量分布的更复杂的实现。

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