专利名称：一种用于通讯网络中结点间通讯的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种方法和设备，用于通讯网络中结点间的通讯，具体的但并非唯一的，一种用于诸如声音数据通讯延时敏感低速同步服务的异步传输模式的网络。
异步传输模式(ATM)网络以下列方式进行操作。系统中的一个节点被分配为一个特定的时间片，在该时间片期该节点可以向网络中的另一个节点传输数据。应当理解时间片内的数据包含自多于一个的源而来的数据，并且每一时间片可以被分配到一个具体的服务。每一时间片被装入在网络中移动的单元。以单电话源或多电源为例，数据将由数字化的模拟声音信息的规则取样组成。一旦一个在该节点的缓冲器有足够的信息装入该时间片，该数据块或单元将被传输到另一个节点。随后的时间片以同样的方式被填充并被传送至另一节点。
可以理解，一个电话谈话中的声音信息可以被分成在不同时间片中传输的取样信号，另外，因为每个节点需要“汇集”或接收足够的信息以填充一个给定的时间片，因而可能导致电话用户可察觉的延时。该延时表现为回波，而且尽管可以获得缓解此问题的回波消除设备，但这种设备价格昂贵而且并非总是可靠的。这样就导致如下的观念ATM不适合用于声音传输或其它延时敏感低速率同步服务的技术。
本发明是产生于发明者认识到目前了解的对用数据填充每个时间片的要求并不严格。仅将数据部分地填入一个时间片，就有可能减少由每一个传输节点使用的缓冲过程所引入通信网络的延时。例如，一个节点可能采用一个时间片来只传输一个一次电话通话的数字取样。这样在异步传输模式的网络上自然会导致过多的负荷，因为该时间片所要携带的其它信息不得不由另外的时间片携带。
根据本发明，提供了一种在通讯系统中节点间通讯的方法，该方法包括确定节点间数据块的发送和接收之间的延时，按照确定的延时控制每一个块中的数据量，及在通讯网络中从至少一个节点向另一个节点发送数据块。
通过确定节点间数据块的传输和接收之间的延时，以及按照确定的延时控制每一个数据块中的数据量，就有可能在网络载荷与在传输之前结点将数据装入数据块所引出的延时之间折衷。
例如，在网络具有低传输路径延时的地方，可以允许使用一个节点的全部缓冲容量以保证在数据块传输之前每一数据块中的数据量是其能够容纳的最大量。如果传输路径具有较长的延时，为了通过减少如回波的运行因素来提来提高服务质量，就有可能减少每一数据块携带的数据量，因而不必等缓冲器充满其全部容量，已允许传送数据块。
数据块意指一个离散块、包或者数据集而并非连续的数据流。
最好提供一系列延时和相关的数据量传输因子，并拿已确定的延时与该系列延时相比较以选择一个合适的因子用于控制被传输的数据量。为了方便，该延时系列可作成查寻表。
一些网络中，延时可以包含从第一个节点到第二个节点的传输路径单独引入的延时，或者该延时因计入回程而加倍。最好是由第一节点到第二点节的路径以及第二点节到第一节点的路径所形成的通讯路径而确定该延时。因此网络的输出路径和返回路径应被考虑在内。该路径可以在节点间直通或经过其它的网络节点。该路径对于沿两个方向可能相同或不同。例如，返回路径可能比输出路径包含更多的网络节点或者反之亦然。
最好是，通讯系统使用的传输协议为异步传输模式协议。
为方便起见相应的数据块在相应分配的时间片中被传输。
每一数据块最好包括表示该块包含的数据量的信息。所以对于占据给定间隔或时间单元的数据块，就有可能由接收节点确定数据块中数据的最后一项并且区分出最后的数据以及数据块的空的部分。另外，数据块可能包括指示数据在该数据块内位置的信息。因此，数据块内可以安排时间指向以使指向数据在数据块的其它部分的位置的信息在数据块的头部，当考虑到处理的接收数据块是一个不“满”的数据块时，这种特性的优点就可以理解了。在这样一个数据块中，有一部分包含有用的数据，也有一部分，从它并未包含有用数据来讲，它是空的(尽管它包含只是用于填充块的虚拟无用数据)。这样，如果可以抛弃空闲部分，而且处理有用数据又没有延时，则可以节省处理时间。
根据本发明的第二个方面，提供了一种通讯设备，用于一个通信网络，该设备所属的该通信网络包含在一个节点，该设备包括确定节点间数据块的传输和接收之间延时的装置；传输数据块的装置和根据已确定的延时控制在每一个被传输的数据块内的数据量的装置。
反用举例的方式，参照如附图所说明的来描述本发明的一个具体实施例。附图中
图1表示的是由多个节点和传输路径联接所组成的通讯网络的原理图。
图2显示了一个如图1所示的网络节点的原理方框图；及图3至图5显示了由如图1所示的网络上的节点传输的数据块的原理图。
图1显示了一个通讯网络1，包括用传送路径2、3、4和5连接在一起的网络节点A、B、C和D。节点A和B由传送路径2联在一起；节点B由传送路径3与节点C相联；节点C通过传送路径4与节点D相联，节点D通过路径5与节点A相联。传输路径以通讯领域专业人员熟悉的方式由光纤制成。通讯系统1在异步传输模式(ATM)下工作。
全部节点A、B、C和D标称相同。如图2所示，每一节点包含一个节点管理器6，由已知类型的数据总线7连至缓冲器8。缓冲器8具有数据输入9和输出10。数据输入9以众所周知的方式被联到节点A服务的电话网络100，并且当由一个如AAL-1的应用层进行数据映射操作之后，允许声音数据从该网络的电话机中进入缓冲器8。AAL-1对于那些精通通讯技术的人来说是一个众所周知的过程。数据输出10提供了一个把数据作为数据块从在传输路径上的一个节点传输到该节点接入的地方的传输路径。数据块借助于发射接收单元22被传送。节点管理器6也借助于数据总线12与查寻表11联在一起，而且借助于数据总线13与传输路径延时确定装置14联在一起。延时确定装置14有一个连接传输接收单元22的输入15和输出16，及连接节点时钟23的另一条数据总线。
查寻表11由包含一系列延时的数据库组成并与适当相关的单元填充系数相联系。
让我们假设A节点想与B节点进行通信，从图1中容易理解，通过直通路径2能够进行该通信，直通的含义是，该路径几乎没有介入的节点，而有一条短的传输路径，或者，通过由路径4，3，5、节点C和节点D组成的较长的路径。
通讯处理的第一阶段是由节点A确定由选定的传送路径引入的延时。节点管理器6指示延时确定装置14自发射接器装置22，从节点A到节点B，传送一个-ATM单元中的检验数据块。该单元包含代表通过发射接收器单元22从节点A发出的发送时间的数据，该数据由延时确定装置14参考本机时钟23写入单元。当该单元被节点B收到后，它立刻被送回节点A。延时确定装置14参考时钟23来记录收到此单元的时间，并通过找出记录的接收时间与记录在该单元携带的数据的发送时间之间的差别，从而确定在节点A和节点B之间传输路径的延时。
随后，该已被确定的延时将被送回节点管理器6，该节点管理器6为选择适当的单元填充因子将该延时与已经存贮在查寻表11中的各种延时进行比较。然后，缓冲器8由节点管理器6根据该因子控制从而把从网络100接收的声音数据以如下的方式汇集到或装入下一个ATM时间分配器或单元中。
从一个由节点A服务的电话中得到的声音数据通过适当的层，例如AAL-1，以熟悉本领域的人众所周知的方式被映射到一张适于装入一个数据段和重汇集协议数据单元(SAR-PUD)的表格。在典型网络中，SAR-PDU的长度为48个8位字节，47个8位字节用于数据。SAR-PDU在单元中通过网络传送。在节点管理器6的控制下通过缓冲器8执行装载过程。
SAR-PDU示于图3，可以看到，它是由单元头17、填充水平指示器字段18及用户数据字段19和未使用部分19a所组成。填充水平指示器字段18和用户数据字段19可以占据至多47个8位字节并可以被认为是SAR-PUD的有效载荷。头部17长度为一个8位字节，而48个8位字节SAR-PDU在异步传输模式(ATM)单元中在一个单元头20之后。填充水平指示器字段18包含一个由节点管理器6从填充水平因子得到的填充水平指示器，该填充水平因子是从查询表获得的，并为了装入SAR-PDU而被传至缓冲器8。典型地其为十进制的1至46或两进制的000000001至000110。
填充水平指示器的目的是指示出八位字节包含在SAR-PDU中的数据的八位字节的数量甚至数目。这样，用户数据19的结尾以及未用部分19a的开始就可以通过接收节点容易地被确定出，接收节点即节点B然后就能够证实它已收到了所有数据并且SAR-PDU在传送过程中没被损坏。
图3显示出如果在至节点B的传送路径中的延时相对长时，从节点A发送的SAR-PDU的类型。当传送路径包括节点D和C时，可能是这种情况。
如果为节点A与节点B之间的通讯线路选择了一条较低延时的路径，例如选择路径2，那么就可以接受产生延时较长的缓冲器，并且更多的声音数据可以被装入SAR-PDU。填充水平指示器被记录为一个较大的数字，反映了用户数据区的扩展和未用部分19a的相应压缩。这种情况如图4所示。
在本发明的另一个实施例中，SAR-PDU用一种略有不同的方式来构造。如图5所示，此处使用类似的参考数字来表示在上面描述的实施例中出现的SAR-PDU的类似字段，该单元具有一个头部17、数据部分19的一部分以及一个未用数据存贮区19a。然而，可以看到用户数据位于SAR-PDU的尾部，未用数据部分在它之前。代替填充水平指示字段18的是一个指针字段21，在其中存贮着用户数据19的起始位置的指针。这也是由节点管理器6从单元填充因子产生的并且由缓冲器8装入。用户数据区19能够用与上面描述的实施例类似的方式进行扩充和压缩以满足不同传送路径延时的需要。指针字节要求一个十进制的从0到45的值，即二进制的00000000到0010，1101。
当SAR-PDU被节点B收到时，单元填充指示器或指针将被该节点用于确定在每一个传回节点A的ATM单元中的每个数据块中该节点传送的数据量。另外，节点B可以用与上述节点A同样的方式得到适当的单元填充因子，或者该因可从一个初始联接设置的数据块中读出，这就是说，一个块不包括与用户的传送有关的数据，却包括设置的数据，例如从节点A得到的一个适当的单元填充因子。在传送一个包含与用户的传输有关的数据的数据块之前，该数据可以被发至节点B。
在另外的实施例中，为了根据网络的当前效率修改网络性能，可以通过网络管理器来更新查寻表。
在一些有毁坏数据的危险的网络中可输出若干测试数据以确定传送路径延时及所用的平均或多数延时。
权利要求
1.一种在通讯网络中节点间通讯的方法，包括确定节点间数据块的传送和接收之间的延时，根据已确定的延时控制每个数据块中的数据量以及至少从一个节点向该通信网络中的另一个节点传送数据块。
2.如权利要求1所述的一种方法，其中如果已确定的延时减小则在每一数据块中传送的数据量就增加，若延时增加，则每一数据块中传送数据量就减小。
3.一种如权利要1或权利要求2所述的方法，其中提供一系列延时与相关的数据量的传送因子，并且用已确定的延时与该系列延时进行比较以选出一个适当的因子，用以控制在数据块中传送的数据量。
4.一种如权利要求1或2或3所述的方法，其中确定该延时是用于一个由从第一节点到第二节点的路径和从第二节点到第一节点的路径所构成的通讯路径。
5.一种如上述任何权利要求所述的方法，其中，通讯网络工作在异步传输模式。
6.一种如权利要求5所述的方法，其中，相关数据块在相关的指定时间片中被传送。
7.一种如上述任何权利要求所述的方法，其中数据块包括表示数据块中包含的数据量的信息。
8.一种如上述任何权利要求所述的方法，其中数据块包括表示数据在数据块中的位置的信息。
9.一种如上述任何权利要求所述的方法，其中，从第一个节点发送数据块的时间被记入该数据块，在第二个节点收到并将该数据块重发送回第一个节点之后，确定第一个节点收到数据块的时间；通过将该数据块中所记录的发送时间与已确定的到达第一个节点的时间进行比较就可确定传输路径的延时。
10.通讯设备，用在一个通信网络中的节点间通信，属于该通信网络的该通讯设备包括一个节点，该设备包括用于确定节点间数据块的发送和接收间的延时的装置；传送装置块的装置以及用于根据已确定的延时控制每一个数据块中的数据量的装置。
11.如权利要求10所述的设备，其中如果已确定的延时减小，则用于控制每一被传输的数据块中的数据量的装置就增加数据量，如果已确定的延时增加，则该装置就减小数据量。
12.如权利要求10或权利要求11所述的设备，包括存储器装置，用于存储一系列延时以及相关的数据量的传送因子。
13.如权利要求12所述的设备，包括用于从存储器装置中选取一个适当的数据量传送因子的装置以及其中用于控制每一数据块中的数据量的装置，该装置对数据量的控制是根据该选定的数据量传送因子进行的。
14.如上述权利权利要求所述的设备，用于异步传输模式的通讯网络中。
15.如权利要求14所述的设备，其中，相关数据块在相关指定的时间片上传送。
16.如上述任何权利要求所述的设备，包括装置以将表示该数据块包含的数据量的信息装入该数据块或每一数据块。
17.如上述任何权利要求所述的设备，包括装置以将表示数据在该数据块中的位置的信息装入该数据块或每一数据块。
全文摘要
本发明提供一种方法和设备，用于通讯网络(1)中的通讯，包括确定介于网络(1)中节点(A，B，C，D)间数据块的传输和接收之间的延时，以及根据已确定延时来控制在每一数据模块中传输的数据量。通过根据已确定的延时控制在数据块中传输的数据量，由汇集数据块所产生的延时被修正，由此控制了整个系统的延时，包括传输路径延时和由经网络节点(A，B，C，D)的数据块的汇集产生的延时。
文档编号H04L12/56GK1140518SQ9519150
公开日1997年1月15日 申请日期1995年1月20日 优先权日1994年2月4日
发明者鲁珀特·约翰·尤尔特·奥根 申请人:英国电讯有限公司