专利名称：Atm网络中的通信业务量分配的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据所附权利要求1的序言、在一个利用ATM技术实现的网络中进行通信业务量分配的方法。
ATM是一种新的面向连接的分组交换技术，在这里传统分组网络的问题通过使用称作信元的固定大小(53字节)的短分组来解决。每个信元由48字节的有效载荷和5字节的信元头组成。但是，此处不对ATM技术做更详细的描述，因为本发明的方法不需要ATM技术的任何特殊应用。ATM技术的详细描述可在例如参考文献1和2(参考文献目录在本说明的末尾)中找到。
在一个ATM网络中(如在其他分组网络中一样)，除主路由之外，还可通过在节点之间使用一个或多个备用路由来保障连接。这样，在必要时(例如在维护时)，业务量可从一个路由转移(transfer)到另一个路由。
本发明的目标是通过利用这些备用路由来改进提供给用户的业务质量和信息保密。这一目标通过本发明的方法来实现，其特征由所附权利要求1的表征部分的陈述来描述。
本发明的思想是，在同一连接(从一个用户到另一用户的连接)上，根据一种预定的算法或在确定的情况下(如下所述)甚至随机地(even atradom)向不同路由发送信元时同时使用至少两个不同的路由。在这点上，本发明与ATM规范相反，ATM规范规定为保持其相关顺序，信元应沿着同样的路由。(与一个特定连接相关的信元仅形成由节点接收的信元的一部分；即与给定用户之间端到端通信相关的部分。)对于高速连接，信元顺序上可能的改变可通过对各信元使用包括一个序号段的AAL协议来更正。在这些情况下，可使用上述随机传输。
本发明的方法所实现的业务量的均匀分配将减轻网络的计算(dimensioning)并减小延时变化。这样，从质量方面看，可给用户提供比以前更好的业务。
业务量的均匀分配还将避免基于业务量方向进行外部网络分析(例如在一个军用网络中澄清(unravelling)职权关系)。
在使用本发明解决方案的网络中，窃听一个虚连接是非常困难的，因为那时所有可能的路由都将被悉知。
本发明的方法没有关于ATM网络的要求；本发明的解决方案可简单地作为网络外围控制手段(measures)来实现。
对于低速用户连接，本方法对上面的协议层无要求，从而可自由选择上面的协议层。
以下将参照与附图一致的例子对本发明及其优选实施例进行更详细地描述，其中
图1示出了一个分组交换网络的一部分，其中在两个节点之间有两个可能的路由，图2说明了图1所示节点中业务量的分配，且图3示出了一个路由的末端(extreme ends)处节点中的传输和接收。
图1示出了一个ATM网络的一部分，在这里用户A(数据链路的第一方)和用户B(数据链路的第二方)之间的连接在用户节点A和B之间具有两个可能的路由，即A-B和a-b，这样-A→B和a→b是单向路由，在这里来自用户A的数据可传输给用户B(前一路由经由节点A2，后者经由节点A1)，且-B→A和b→a是单向路由，在这里来自用户B的数据可传输给用户A(前一路由经由节点A2，后者经由节点A1)。
在本发明中，在节点间的连接上使用几个—最好是所有分配的—可用的路由，而不是在某一时刻仅使用一个路由而将其他路由留作预备。这通过向所有路由交替地发送信元来实现。在图1的(简单)例子中，这意味着同时使用路由a-b和A-B。
本发明的方法对ATM适配层AAL，或者任何关于具有低的峰值速率(或慢的恒定速率)的连接的其他协议层无要求，因为网络的最大延时变化实际上小于信元的传输间隔。例如，在64kbps速率时装载一个ATM信元将用约7ms时间(通过参考文献3所描述的AAL协议使打包生效，该协议允许一个ATM网络中的一个恒定速率比特流在两个AAL用户之间传输)。在一个具有155Mbps传输速率的网络中，7ms的延时变化相当于一个2500多个信元的缓冲器。
另一方面，高速用户数据(它可能包括例如从用户局域网发出的HDLC帧)使用一个将给每个信元提供一个序号的ATM适配层被转换成ATM信元。例如，将序号放入参考文献3所描述的AAL3/4消息格式的一个4比特SN(序号)段中的AAL3/4协议可用于这一目的。这样，本发明将本来所知道的ATM网络的特性用于一种不同于他们通常所用于的目的。(通常，SN段将号码给属于同一消息并由SAR子层拆分成ATM信元或从ATM信元重装成的ATM适配层的一个SAR子层的协议数据单元(SAR-PDU，协议数据单元)，以便接收机察觉丢失的协议数据单元。)在第一实施例中，根据一种预定算法向有效路由(active roate)传输连发信元，例如交替地，且在与路由间最大延时差相比信元传输间隔小到足以可能打乱信元顺序高速连接中，每个信元具有它自己的序号，例如在上述SN段中。
在图2中用一个其中一种信元(奇数信元)发送给路由a-b而其中另一种信元(偶数信元)发送给路由A-B的例子应用于节点A来说明本发明的这一原理。当有两个以上可选路由处于工作状态时，当然最好使用所有路由(达到最大限度的信息保密)。
由于不同路由上不同长度的信元冲突延时，对于高速连接来说，接收端不能肯定信元顺序是完全不变的。因此，在接收端信元的整理是必需的。图3分别说明了发送端30和接收端31的功能。ATM信元流产生于在一个节点的ATM适配单元32中以在网络外设上的用户接收到的的数据(通常包括如CCITT建议G.704所规定的TDM或FR帧)，这个单元执行ATM适配层AAL的功能(此外还有适配层以下各层的功能)。因此，实际上，适配单元在某种意义上以建议I.362(B-ISDN ATM适配层(AAL)功能描述)和I.363(B-ISDN ATM适配层(AAL)规范)中所描述的方式工作。AAL协议(AAL1…AAL5)之间的选择取决于用户连接的类型和速度。完成的ATM信元利用一个分配器33向不同的路由传输，图中示出了其中三个路由。分配器以上述方式之一工作，即根据一种预定算法或者甚至随机地将信元送至不同路由。信元向不同路由的分配也可在以后的阶段(Iater stage)发生，如在一个利用位于信元头中的虚通路/虚信道(VPI/VCI)识别符对进行分配的交换段(Switching field)中，所述对在适配单元32中形成。
在接收端31处(如节点B)，使用对应于发送端所使用的一种算法利用一个选择器36从接收缓冲器34a…34b中读取信元。如果信元具有序号，读取也可按某种其他顺序进行。在后一种情况中，接收端不必知悉信元以哪种顺序发送。信元从选择器放入一个鉴别单元35中，它在实施ATM适配层AAL(此外，还有适配层以下的ATM和物理层)功能时，将以一种众所周知(known perse)的方式重装用户数据。
在信元具有序号的情况下，接收端需要一个独立的排列(arranger)单元站，它将通过使用缓冲器37(每个路由一个缓冲器)基于其序号将信元排列成正确顺序。
为了总结，分别就传输和接收端而言提出以下几点1.在发送端-实施ATM适配层(AAL)功能，-如果信元以长于不同路由的转移(transfer)延时的变化的间隔发送时，则维持信元顺序不需要特定的手段，-信元根据一种预定的算法被路由选择至不同的路由上，此外，在高速连接中，路由选择可能随机进行，因为每个信元将具有一个序号。
2.在接收端-也实施ATM适配层(AAL)功能，-如果信元以长于不同路由的转移延时变化的间隔传输时，数据可以从不同路由重装，就如它沿一个单独的路由一样。
在上述例子中，用户节点间的路由包括两个完全不互连(mutuallycompletely unconnected)的物理传输通路。但是，应理解，同一物理线路或其他类似传输媒体可形成两个或多个从一个用户节点到另一用户节点的路由的一部分。换句话说，送往不同路由的同一连接的分组可能通过部分经由同一物理线路(或类似传输媒体)的路径。这意味着属于一个确定连接的ATM信元从一个节点(A或B)发送到至少部分地经由不同线路(或类似传输媒体)传输的至少两个不同的虚连接(但它仍然涉及同一用户)。(虚连接实际上是分组交换的端到端连接。)尽管以上参照与附图一致的例子对本发明进行了说明，但是，显然本发明不受它们的限制，而是能在以上及所附权利要求所揭示的发明思想范围内进行修改。例如，ATM网络的外围上(在一个连接的终止处)用户节点的更确切的结构可以以一种众所周知的方式变化，因为本发明的解决方案不需要用户节点的特殊解决方案。
参考文献目录1建议I.610B-ISDN工作及维护原理和功能，CCITT第十八研究组，日内瓦，1992年六月9-19日。
2建议I.361B-ISDN ATM层规范，CCITT；ANSI T1.617附录D。
3建议I.363B-ISDN ATM适配层(AAL)规范。
权利要求
1一种在使用ATM技术实现的网络中进行业务量分配的方法，其中在两个节点之间存在一个以上的可能路由(a-b，A-B)用以在节点之间转移数据，其特征在于属于一个确定连接的ATM信元从所述节点(A或B)向至少两个不同路由传输。
2权利要求1所要求的一种用于在一个高速连接中进行业务量分配的方法，其特征在于通过使用提供给每个ATM信元以用一个序号传输的这样一种众所周知的AAL协议将用户数据转换成ATM信元，该序号在接收端将用于排列经不同路由接收到的信元。
3权利要求1或2所要求的一种方法，其特征在于信元根据一种预定的算法传输到不同的路由上。
4权利要求3所要求的一种方法，其特征在于信元交替地向每个路由发送。
5权利要求2所要求的一种方法，其特征在于传输通过随机地向不同路由分配信元而生效。
6权利要求1所要求的一种方法，其特征在于ATM信元从所述节点(A或B)向所有可用路由传输。
全文摘要
本发明涉及一种在使用ATM技术实现的网络中进行业务量分配的方法，其中在两个节点之间存在一个以上的可能路由(a-b，A-B)用于在节点间转移数据。属于一个确定连接的ATM信元从所述节点(A或B)向至少两个不同路由传输，尤其是为了增加网络信息的保密。
文档编号H04Q3/00GK1142298SQ95191831
公开日1997年2月5日 申请日期1995年2月28日 优先权日1994年2月28日
发明者海基·阿尔梅 申请人:诺基亚电信公司