專利名稱：應(yīng)用最后出現(xiàn)和滑動窗口技術(shù)確定最小和最大值的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及計算系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種利用一個最后出現(xiàn)表格和滑動窗口從一組抽樣參數(shù)值中獲得最小和最大值的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明尤其適用于通過使用一種信元(cell)優(yōu)先排序方案管理網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)南到y(tǒng)。
背景技術(shù)：
在需要對一組離散變量或參數(shù)值進行例行計算的許多系統(tǒng)中，有必要經(jīng)常從這組參數(shù)值中計算最小和最大值。傳統(tǒng)的計算辦法是在存儲器中存儲所有這些參數(shù)值，分類這些參數(shù)值，然后從分類的參數(shù)值列表中得到最小和最大值。在新數(shù)據(jù)被不斷加入的系統(tǒng)中，這種傳統(tǒng)辦法就變得非常耗時，而且可能在存儲資源和計算開銷上成本太大。
在通信業(yè)界，例如，需要某些系統(tǒng)重復(fù)、且相對高速地執(zhí)行最小和/或最大值確定。例如，有一種稱為異步傳輸模式(ATM)的特定通信技術(shù)，典型地使用多個轉(zhuǎn)換器或節(jié)點來促進源和目的端站點之間的信元快速傳輸。目前已開發(fā)了多種方案，用于區(qū)分將被一個特定節(jié)點接受的信元和將被該節(jié)點丟棄的信元。可能希望利用一種為每個信元分配優(yōu)先標(biāo)識符的分級(rating)方案優(yōu)化節(jié)點接收的信元，以便優(yōu)先標(biāo)識符能指示該信元相對于該節(jié)點接收的其它信元的重要性。顯然，還希望在該節(jié)點實現(xiàn)一種信息采集策略，即開發(fā)一種高速、低開銷的最小和/或最大優(yōu)先標(biāo)識符確定程序。

發(fā)明內(nèi)容
需要一種用于從一組數(shù)量隨時間而增多的值中確定最小和/或最大值的改進方案，而且需要一種要求的存儲空間和處理開銷都減小的方案。另外，還需要一種可在高速ATM交換中開發(fā)的方案。本發(fā)明滿足這些和其他需要。
本發(fā)明針對一種用于從多個抽樣參數(shù)值中確定最小和/或最大值的系統(tǒng)和方法。最后出現(xiàn)表格(TOLO-表)與滑動窗口或濾波器用來大大增強從落入滑動窗口內(nèi)的多個抽樣參數(shù)值中確定最小和/或最大值的速度和效率。利用TOLO-表處理的抽樣參數(shù)值典型地為離散參數(shù)值，而且被限制到N個不同的可能值(例如，pi＝p1，p2，…，pN)。
TOLO-表典型地包括一個參數(shù)列，用于為每一個限定數(shù)量的離散參數(shù)值，例如整數(shù)或字母符號，存儲入口(entries)。TOLO-表還包括一個時間戳列，為存儲在參數(shù)列中定義的每個參數(shù)值相關(guān)的數(shù)據(jù)接收時間提供入口。或者，也可采用序號列，而不是時間戳列，用于存儲對應(yīng)參數(shù)值出現(xiàn)或被接收的順序的序號輸入。每接收到一個參數(shù)值，與該參數(shù)值相關(guān)的時間戳或序號入口就刷新為當(dāng)前時間或序號。最近或最后出現(xiàn)的一個特定參數(shù)值就能記錄在TOLO-表中。
可利用滑動窗口獲得在TOLO-表中維護的一組參數(shù)值的最小和/或最大值，滑動窗口的大小或持續(xù)時間可以調(diào)整。滑動窗口可基于時間或選擇的抽樣參數(shù)值數(shù)目確定。落入滑動窗口內(nèi)的參數(shù)值被掃描以確定可應(yīng)用參數(shù)值中的最小和/或最大值。TOLO-表還能夠精確地確定除了該最小和/或最大參數(shù)值，在滑動窗口內(nèi)是否至少還出現(xiàn)一個特定參數(shù)值。
應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明原理的TOLO-表和滑動窗口確定最小和/或最大值的方法用途廣泛，尤其適用于ATM網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。在ATM業(yè)務(wù)模型的一個實施例中，每個信元分配一個優(yōu)先值，該優(yōu)先值部分確定該信元相對于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的其他信元的重要性。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點根據(jù)信元的優(yōu)先級和該節(jié)點計算的門限優(yōu)先級接受或丟棄一個新到達的信元。如果要求的話，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可通知信源該節(jié)點已計算的典型門限優(yōu)先級，確定這個典型優(yōu)先級的一種可能實現(xiàn)包括在一組計算的門限優(yōu)先級中確定最高優(yōu)先級。TOLO-表可用于確定這種信息。


通過閱讀下面的詳細(xì)描述以及參考附圖可更清楚本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點，其中圖1示意了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，利用TOLO-表和滑動窗口從一組參數(shù)值中確定最小和最大值的一種系統(tǒng)；圖2A-2B示意了一種滑動時間窗口，應(yīng)用于一組抽樣參數(shù)值，以便確定在兩個不同時刻落入該窗口內(nèi)的最小和/或最大值；圖3以流程圖形式示意了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，從一組參數(shù)值中確定最小和最大參數(shù)值的一般過程；圖4和圖5分別為示意從一組參數(shù)值中確定最小和最大參數(shù)值的可選過程的流程圖；圖6示意了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在用戶/網(wǎng)絡(luò)接口和使用標(biāo)稱比特率業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)之間通信信元的一般過程的流程圖；圖7詳細(xì)示意了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，在用戶/網(wǎng)絡(luò)接口和使用標(biāo)稱比特率業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)送信元的過程；圖8以流程圖形式示意了根據(jù)一個標(biāo)稱比特率業(yè)務(wù)實施例，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點過濾信元的一般過程；圖9為根據(jù)標(biāo)稱比特率業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點過濾信元的一個系統(tǒng)實施例的方框圖；圖10為根據(jù)標(biāo)稱比特率業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點過濾信元的一個系統(tǒng)可選實施例的方框圖；圖11為示意一種實現(xiàn)NBR方法的ATM網(wǎng)絡(luò)實施例的方框圖；圖12示意了根據(jù)本發(fā)明的NBR業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀態(tài)信元的一個實施例；圖13為在配置用于實現(xiàn)NBR方法的ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)一個代表性ATM節(jié)點的方框圖；圖14以流程圖形式示意了根據(jù)本發(fā)明的一種通用方法，借此方法NBR狀態(tài)信元可用于為源端站點提供反饋以優(yōu)化信元傳輸率；圖15-16描繪了對于4種特定的負(fù)載級別，作為優(yōu)先級函數(shù)的平均信元丟失比Ploss的關(guān)系圖；圖17示意了比較恒定比特率連接與使用反饋源連接的仿真結(jié)果圖；以及圖18示意了來自每個反饋源作為時間函數(shù)的流量/容量。
具體實現(xiàn)方式在下面對各個實施例的描述中，參考構(gòu)成本發(fā)明一個組成部分的附圖，而且在附圖中，是通過示意可實現(xiàn)本發(fā)明的各個實施例的方式示意的。應(yīng)理解的是，也可使用其它實施例，而且可在不偏離本發(fā)明范圍的情況下對本發(fā)明進行各種結(jié)構(gòu)和功能改進。
為解決各種類型和難度的技術(shù)問題，常需要從給定的一組離散參數(shù)值pi中確定最小和/或最大值。這些參數(shù)值典型地出自以固定或不定時間間隔t＝tj重復(fù)的某些測量或計算的結(jié)果，這種測量或計算結(jié)果又產(chǎn)生了一個抽樣參數(shù)值p＝p(t＝ti)，其中j＝0，1，2，…， 。在圖1中示意了一個用于從給定持續(xù)時間內(nèi)的一組抽樣參數(shù)值中確定最小和最大值的系統(tǒng)實施例。
根據(jù)這個實施例，系統(tǒng)20產(chǎn)生參數(shù)值pi，其被傳送到系統(tǒng)20的輸出端21應(yīng)理解的是，系統(tǒng)20通常代表任何能產(chǎn)生表示一個參數(shù)值或幅度的模擬或數(shù)字信號的系統(tǒng)或設(shè)備。例如，系統(tǒng)20可為簡單溫度測量系統(tǒng)20，在系統(tǒng)20的輸出端21產(chǎn)生溫度值信號。進一步舉例，系統(tǒng)20還可表示一個通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)，而在通信系統(tǒng)20的輸出端21提供的參數(shù)值pi可表示多種系統(tǒng)參數(shù)值中的一種。
系統(tǒng)20典型地不斷產(chǎn)生各種類型或大小的參數(shù)值pi。應(yīng)理解的是，參數(shù)的索引可利用任何適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)和設(shè)備實現(xiàn)，而且具有各種格式。例如，一種適當(dāng)系統(tǒng)可產(chǎn)生與索引格式p1，p2，p3，…，pN或p0，p1，p2，…，pN-1一致的參數(shù)值輸出數(shù)據(jù)，其中N表示不同或相同參數(shù)值的總數(shù)。參數(shù)值pi可以固定或不定時間間隔在系統(tǒng)20的輸出端21提供。傳送到系統(tǒng)20的輸出端21的參數(shù)值pi被計算單元22的輸入設(shè)備23接收。
計算單元22還包括緩沖區(qū)24，在緩沖區(qū)24內(nèi)提供了一個TOLO-表。在一個實施例中，緩沖區(qū)24提供的TOLO-表包括一個參數(shù)表列26和一個時間戳列28。在另一實施例中，緩沖區(qū)24支持由參數(shù)表列26和序號列30定義的一個TOLO-表。計算單元22還包括一個滑動窗口單元32和控制器34?？刂破?4根據(jù)下面描述的方法協(xié)調(diào)緩沖區(qū)24和滑動窗口單元32的操作，以從落入滑動窗口單元32定義的一個滑動窗口內(nèi)的參數(shù)表列26確定的抽樣參數(shù)值中確定最小和/或最大值。
在圖2A中示意了基于接收時間接收或排序的多個參數(shù)值pi。例如，參數(shù)值p5相關(guān)的接收時間或時間戳在時間上遲于參數(shù)值p6的。類似地，參數(shù)值p6相關(guān)的時間戳在時間上遲于參數(shù)值p3、p7、p1、p3和p8的時間戳。圖2所示的一組參數(shù)值中的最小或最大值可利用滑動窗口獲得，可調(diào)整滑動窗口以增加或減少落入滑動窗口范圍內(nèi)的抽樣參數(shù)值的最大數(shù)量。滑動窗口可根據(jù)時間定義，如通過變量-t，或通過選擇一個抽樣數(shù)W定義。
圖2A-2B便于理解利用滑動窗口確定最小和最大值的基本概念。在圖2A中，滑動窗口36可根據(jù)時間定義，如典型地以秒為單位測量的時間-t，或通過抽樣數(shù)W定義，如5個抽樣。在時間t＝tj-1，滑動窗口36定義了一組抽樣參數(shù)值，包括參數(shù)值p1、p7、p3、p6和p5。根據(jù)與每個抽樣參數(shù)值相關(guān)的數(shù)值下標(biāo)值，可看出，定義滑動窗口的該組參數(shù)值中最大參數(shù)值由MAX＝p7給出，而最小參數(shù)值由MIN＝p1給出。在下一時間點t1＝tj，如圖2B所示，滑動窗口36定義了一個時隙后一組不同于圖2A所示的參數(shù)值。落入圖2A所示的滑動窗口36內(nèi)的抽樣參數(shù)值p1不再落入圖2B所示的滑動窗口36內(nèi)。另外，有一個新接收的抽樣參數(shù)值p9落入圖2B所示的滑動窗口36內(nèi)。利用圖2B所示位置的滑動窗口36在時刻t＝tj進行最小和最大值確定將產(chǎn)生變量MAX＝p9和MIN＝p3。隨著更多的抽樣參數(shù)值被接收，滑動窗口36可沿時間軸在任何方向繼續(xù)移動。
在存儲器設(shè)備中實現(xiàn)上述滑動窗口概念的最直接辦法為在存儲器中存儲最后W個抽樣，接著從總的W個抽樣中確定最小和最大抽樣值。這種確定可通過，例如首先分類這W個抽樣，接著選取最小和最大抽樣值作為所分類的抽樣表的兩個極值。當(dāng)?shù)竭_一個新抽樣時，最老的抽樣被丟棄，而且重復(fù)該分類和最小/最大值確定步驟。然而，當(dāng)窗口的大小W很大時，就會出現(xiàn)問題。在這種情況下，需要大量的存儲空間存儲落入該窗口的大量抽樣，這導(dǎo)致存儲成本和實現(xiàn)難度增加。此外，分類和搜索大量抽樣所需的時間也將很長，這將使得處理時延令人無法接受。
根據(jù)本發(fā)明的原理操作的系統(tǒng)和方法在從一組抽樣參數(shù)值中確定最小和/或最大值時無需存儲、分類或處理大量的抽樣參數(shù)值。利用本發(fā)明的TOLO-表和滑動窗口方案能大大提高確定指定數(shù)量的抽樣參數(shù)值pI中最小和/或最大值的速度和效率。當(dāng)抽樣參數(shù)值pi離散且限制到N個不同值(例如，pi＝p1，p2，…，pN)時，在此公開的方法尤為有利。因此，在處理期間存儲或緩沖抽樣參數(shù)值所需的存儲空間大為減小。
例如，系統(tǒng)的存儲器僅需要為緩沖N個參數(shù)值和相關(guān)數(shù)據(jù)分配存儲空間?？梢岳斫獾氖牵?dāng)滑動窗口36的大小W定義為包括大量的抽樣參數(shù)值，如W＝10,000個抽樣時，它可能采用例如8個可能值，傳統(tǒng)的實現(xiàn)方案將需要存儲器存儲所有10,000個抽樣參數(shù)值。而截然不同的是，根據(jù)本發(fā)明原理實現(xiàn)的TOLO-表只需存儲8個可能的參數(shù)值和少量的輔助數(shù)據(jù)。因此，TOLO-表方法僅需常規(guī)方案所需存儲空間的0.08％。
利用TOLO-表實現(xiàn)的處理效率的提高，部分歸因于只需存儲涉及N個離散抽樣參數(shù)值中每個參數(shù)值的有限信息。TOLO-表實現(xiàn)方案在一個實施例中僅需存儲，當(dāng)N個抽樣參數(shù)值的每個參數(shù)值出入滑動窗口時的出現(xiàn)時間信息。作為實例，參考下面提供的表1，表1示意了一個TOLO-表，該表有一列包含所有可能的抽樣參數(shù)值pi，還有一個時間值ti列，對應(yīng)一個給定的抽樣參數(shù)值pi的最后出現(xiàn)時間。
表1

表1所示的TOLO-表包括每個可能參數(shù)值pi的行入口，即，p＝p1，p2，…，pN。每接收到一個新的抽樣參數(shù)值pi，對應(yīng)該新抽樣參數(shù)值pi的出現(xiàn)時間ti就刷新為當(dāng)前時間tc。注意，如果使用基于時間的滑動窗口，時間戳ti可為真實時間。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，以及如下表2所示，TOLO-表可定義為包括一個用于定義所有可能參數(shù)值pi的列，以及一個對應(yīng)參數(shù)值被接收的時間順序的相關(guān)列，該列在此稱為序號。
表2

每接收到一個新參數(shù)值pi，對應(yīng)該參數(shù)值的序號ni就刷新為當(dāng)前序號ni。通過利用上面描繪的任意一種類型的TOLO-表(表示定義抽樣參數(shù)值排序的兩種不同方式)，可確定一個特定的離散參數(shù)值pi的最后出現(xiàn)時間tI、或最后出現(xiàn)序號ni。另外，上述的任意一種方案可用于確定是否接收到一個特定參數(shù)值，如通過再檢查TOLO-表內(nèi)維護的對應(yīng)該討論的特定參數(shù)值的時間戳或序號信息。
當(dāng)希望確定滑動窗口內(nèi)的最小或最大值時，掃描整個TOLO-表以確定哪個參數(shù)值pi落入當(dāng)前定義的窗口內(nèi)。接著可從這些參數(shù)值確定最小和最大值。因此，TOLO-表能準(zhǔn)確地計算在滑動窗口內(nèi)是否至少出現(xiàn)了一個參數(shù)值pi。這個信息足以確定該窗口內(nèi)的最小和/或最大參數(shù)值。
在確定大量離散參數(shù)值pi的最小和/或最大參數(shù)值時實現(xiàn)的處理效率的大為提高是以執(zhí)行復(fù)雜的統(tǒng)計計算為代價實現(xiàn)的，如計算平均值和中值是利用該方法無法得到的。然而，在要求快速確定最小和最大值以及要求減小存儲空間的系統(tǒng)和方法中，無法執(zhí)行復(fù)雜的統(tǒng)計計算顯然不代表在很多應(yīng)用中限制很大，因為這種復(fù)雜的計算經(jīng)常都不需要。
現(xiàn)在參考圖3，圖3以流程圖形式示意了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，利用TOLO-表從一組離散參數(shù)中確定最小和最大值的實現(xiàn)。假定抽樣參數(shù)值是從一個外部源定期或不定期接收的。還假定已定義TOLO-表對參數(shù)值pi可采用的每個可能值都包括一個表入口。當(dāng)接收到一個值為pi的新抽樣參數(shù)時，在步驟40，當(dāng)前接收時間tc存儲于TOLO-表中，而且與保留用于該參數(shù)值pi的參數(shù)列入口相關(guān)。在系統(tǒng)工作期間這個過程重復(fù)出現(xiàn)，且抽樣參數(shù)值pi以固定或不定間隔接收。在處理期間的某個時刻，如在步驟44請求確定存儲于TOLO-表、且落入一個預(yù)定大小的滑動窗口內(nèi)的參數(shù)的最小和/或最大值。在請求確定最小和最大值的時刻，如步驟46所示，計數(shù)器變量i設(shè)置為i＝0，而時間變量tc設(shè)為tc＝當(dāng)前時間。在步驟48，變量MAX設(shè)為MAX＝p0(即，最小參數(shù)值)，而變量MIN設(shè)為MIN＝pN-1(即，最大參數(shù)值)。注意，在這個示例中，假定參數(shù)值的索引由pi給出，其中i＝0，1，2，…，N-1。
根據(jù)這個實施例的TOLO-表，滑動窗口的尺寸定義為-t，這可根據(jù)秒、分鐘或其它測量時間定義。典型地通過使用指針或其它已知掃描方式，典型地通過使用指針或其它已知的掃描方式，從步驟50開始掃描TOLO-表，以確定有其它哪個時間輸入ti落入與當(dāng)前時間tc有關(guān)的滑動窗口內(nèi)(即，窗口大?。絊w＝tc--t)。如果在步驟50，與TOLO-表中第一參數(shù)值輸入p0相關(guān)的時間戳t0落入該窗口內(nèi)(即，t0＞tc--t)，那么，該參數(shù)值輸入的值p0與變量MIN相比較。如果p0確定為小于變量MIN，則變量MIN在步驟52設(shè)為MIN＝p0。如果發(fā)現(xiàn)p0大于變量MAX，則變量MAX在步驟54設(shè)為MAX＝p0。計數(shù)器變量i的值在步驟56接著設(shè)為i＝i+1＝1。
如果計數(shù)器變量i不大于或等于TOLO-表中參數(shù)值輸入總數(shù)(由變量N表示)，那么對TOLO-表中的其余參數(shù)值輸入重復(fù)步驟50-56。指針遞增遍歷了TOLO-表中的所有N個參數(shù)值輸入后，在步驟58被測試，在步驟60返回相應(yīng)的最小和最大變量MIN和MAX。一旦在步驟44接收到執(zhí)行該過程的另一請求，就重復(fù)執(zhí)行圖3描繪的最小/最大值確定過程。應(yīng)理解的是，執(zhí)行最小/最大值確定過程可與考慮到達的新抽樣參數(shù)值pi的接收和存儲步驟40和42同時進行。
應(yīng)理解的是，在此描述的TOLO-表方法無論如何不限制為確定最小和/或最大整數(shù)值的應(yīng)用中。這個方法可處理任何類型的參數(shù)，只要這個參數(shù)有一個確定的可能離散值集合與之相關(guān)，而且可以排序。這種值可為，例如實數(shù)或字母符號。還應(yīng)理解的是，TOLO-表方法不應(yīng)限制為使用單個窗口或窗口尺寸固定的應(yīng)用中。相反，這種方法可應(yīng)用于幾個窗口同時工作以及具有不同尺寸或持續(xù)時間的窗口同時工作。此外，如同前面討論的，TOLO-表方法可用于確定在一個特定的滑動窗口內(nèi)哪幾個參數(shù)值已被接收或沒有接收到。
為進一步示意本發(fā)明的各個方面，下面提供應(yīng)用各種類型的TOLO-表的幾個實例。應(yīng)理解的是，在此描述的示意性實施例僅提供用于示意，并不表示對本發(fā)明的范圍和精神的限制。
實例#1在第一個實例中，假定一個設(shè)備，如溫度計，測量某一參數(shù)，如房間的溫度T。還假定溫度計能測量的溫度精度在1F內(nèi)，而且溫度僅在溫度值的最大范圍內(nèi)變化，如在70F和75F之間變化。由此，可能的幾個溫度測量值被限制到一組6個離散溫度值(即，T＝70F 71F 72F 73F 74F和75F)。還可假定溫度是以某一不定時間間隔測量的，而且相對于起始時刻0秒，時間向前遞增。
下面提供的表3表示一個溫度數(shù)據(jù)表，包括一個測量時間列，顯示序號為i的測量時間ti，以及與該測量序號i相關(guān)的測量溫度值Ti。表3描繪了總共10個溫度測量值，假定這些溫度值是在起始時間t1＝0s和t10＝165s之間接收的。
表3

如果，例如定義滑動時間窗口的大小或持續(xù)時間為30s，我們希望利用表3的數(shù)據(jù)確定ti＝120s時的最小和最大溫度，那么在時刻ti＝120s時對應(yīng)的TOLO-表如下表4所示。
表4

上表4所示的TOLO-表包括6個離散溫度值Ti，以及對應(yīng)的溫度值Ti的最后出現(xiàn)時刻ti。每測量或接收一個溫度測量值Ti，就標(biāo)記接收時間ti對應(yīng)TOLO表中這個溫度值。例如當(dāng)時刻ti＝45s時，溫度測量值為Ti＝72F，那么Ti＝72F的最后出現(xiàn)時間就從ti＝15s刷新為ti＝45s。當(dāng)希望確定時刻ti＝120s時的最大和最小溫度時，可啟動圖3描繪的最小/最大值確定過程。下面提供的表5示出了作為迭代序號i的函數(shù)的參數(shù)值MIN和MAX。為示意清晰起見，上表4描繪的TOLO-表已結(jié)合到表5中。
表5


參考表5和圖3，當(dāng)前時間變量tc設(shè)置為tc＝120s，而窗口大小-t設(shè)置為-t＝30s，這個大小包含了120s和90s之間范圍內(nèi)的時間參數(shù)值，而且變量MAX和MIN分別設(shè)置為70F和75F。為TOLO-表中的每個溫度值Ti執(zhí)行在從步驟50開始的循環(huán)過程內(nèi)定義的過程步驟?？紤]第一溫度參數(shù)值T0＝70F，對應(yīng)的最后出現(xiàn)時間t0由NULL值給出。最后出現(xiàn)時間參數(shù)t0的NULL值指示溫度值T0＝70F從未出現(xiàn)，因此未出現(xiàn)在定義的滑動窗口內(nèi)。由此計數(shù)器變量i在步驟58加1，而且在步驟50測試下一溫度參數(shù)值Ti＝71F。
若計數(shù)器變量i設(shè)置為i＝1，可看出溫度T1＝75F最后出現(xiàn)在t1＝94s，這就落入了滑動窗口內(nèi)。由于在步驟52，參數(shù)值T1＝71F小于變量MIN＝75F，因此變量MIN設(shè)為MIN＝71F。由于變量MAX的當(dāng)前值MAX＝70F小于71F，因此MAX值設(shè)為MAX＝71F。計數(shù)器變量i設(shè)為i＝2。由于在步驟58，i＝2不等于或大于N＝6，對下一溫度值T2＝72F重復(fù)步驟50。由于與溫度參數(shù)T2＝72F相關(guān)的時間戳t2＝45s不在該滑動窗口內(nèi)，因此計數(shù)器變量i遞增為i＝3?？煽闯?，T3＝73F的最后出現(xiàn)時間為t3＝101s，落入到滑動窗口內(nèi)。由于73F大于變量MAX＝71F，因此變量MAX設(shè)為MAX＝73F。
由于73F不小于變量MIN＝71F，變量MIN值不改變。隨著序號i遞增到i＝4，可確定時間參數(shù)t4＝105s落入該滑動窗口內(nèi)。由于74F大于變量MAX＝73F，變量MAX設(shè)為MAX＝74F，而且變量MIN不改變。計數(shù)器變量i接著遞增到i＝5。由于時間參數(shù)t5＝25s沒有落入滑動窗口內(nèi)，溫度t5＝75F被忽略，而且計數(shù)器變量i遞增為i＝6。由于在步驟58測試到i＝6大于或等于N＝6，循環(huán)過程返回，并在步驟60返回變量MIN和MAX的值為MIN＝71F和MAX＝74F。
實例#2根據(jù)另一實施例，抽樣參數(shù)值的序號，而不是參數(shù)值的接收時間，可用于定義滑動窗口。在前面的實例#1中，滑動窗口基于時間定義(即-t＝30s)。在這個實例中，滑動窗口基于預(yù)選的抽樣參數(shù)值數(shù)確定，如2個抽樣。在上表2中曾討論過，參數(shù)值的序號表示參數(shù)值按時間順序被接收的次序或位置。由此，測量的溫度值現(xiàn)在由表5或6的第一列表示，表示基于接收次序的抽樣參數(shù)值序號。
前面參考圖3描述的最大/最小值確定過程通?？膳c下表6所示的TOLO-表一起應(yīng)用，但判定一個特定溫度Ti是否落入滑動窗口內(nèi)現(xiàn)在是依據(jù)抽樣參數(shù)值的序號，而不是參數(shù)值的時間戳。利用表6所示的TOLO-表，假定還想根據(jù)上表3提供的測量溫度值確定時刻t＝120s的最小和最大溫度值。
表6

參考表3，可看出在時刻t＝120s，最后抽樣溫度值的序號為i＝7。如果假定滑動窗口的大小為2個抽樣(即W＝2)，那么可看出，序號為i＝6和i＝7的溫度值落入滑動窗口內(nèi)。可通過首先分別設(shè)置變量MIN和MAX為75F和70F啟動圖3的一般過程。從上表6提供的TOLO-表中可看出，當(dāng)i＝0、i＝1或i＝2時，沒有一個測量的溫度(即T0、T1和T2)落入滑動窗口內(nèi)(即n＝6或n＝7)。接著，當(dāng)計數(shù)器變量i設(shè)為i＝3與溫度T3＝73F相關(guān)，這個溫度值的最后出現(xiàn)落入窗口內(nèi)，而且變量MIN和MAX均設(shè)為73F。
當(dāng)變量i遞增為i＝4時，還出現(xiàn)溫度T4＝74F，因此變量MAX設(shè)為74F。最后，當(dāng)i＝5時，最后出現(xiàn)的溫度值T5＝75F落入滑動窗口范圍外。一旦完成了最小/最大值確定過程，變量MIN＝73F和MAX＝74F返回作為最小和最大溫度值。注意，如果滑動窗口的大小在這個實例中設(shè)為W＝3個抽樣值，那么最小和最大溫度值將與上面的實例#1獲得的值相同。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，上述利用TOLO-表和滑動窗口的最小/最大值確定方法用途廣泛，尤其適用于于高速應(yīng)用中。在例如ATM網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中，離散信元可具有一個相關(guān)優(yōu)先值，這個優(yōu)先值部分確定該信元相對于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的其它信元的重要性。例如，一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點常執(zhí)行一種評估過程，借此過程，新到達的信元典型地基于其相關(guān)的優(yōu)先權(quán)或被接受或被丟棄。這種接受可基于，例如比較信元的優(yōu)先級與該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點計算的門限優(yōu)先級。由于在大部分的信元優(yōu)化方案中，信元優(yōu)先值離散，而且有范圍限制，因此網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可根據(jù)本發(fā)明的原理實現(xiàn)最大/最小確定過程，以確定在一組給定抽樣的門限優(yōu)先級范圍內(nèi)確定最小和/最大門限優(yōu)先級。
為示意起見，下面描述的業(yè)務(wù)概念可視為簡單綜合媒體接入(SIMA)業(yè)務(wù)模型。SIMA業(yè)務(wù)模型結(jié)合了ATM的基本特性與在稱為標(biāo)稱比特率(NBR)業(yè)務(wù)的新業(yè)務(wù)概念中定義的附加8個優(yōu)先級。通常，NBR業(yè)務(wù)便于在不同連接中簡單和有效地劃分網(wǎng)絡(luò)容量，以及對使用這種連接的用戶收取費用。
為示意與利用SIMA業(yè)務(wù)模型實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的各種優(yōu)點，下面簡要描述各種常規(guī)ATM業(yè)務(wù)模型。常規(guī)ATM業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)典型地提供多種預(yù)定的服務(wù)質(zhì)量類別，通常稱為業(yè)務(wù)類。每種業(yè)務(wù)類包括多個服務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)，用于定義各個業(yè)務(wù)類的特征。換句話說，一個指定的業(yè)務(wù)類以一個ATM性能參數(shù)子集規(guī)定的方式為ATM虛擬連接(VCC或VPC)提供性能。在下面參考的ATM論壇技術(shù)規(guī)范中定義的業(yè)務(wù)類包括，例如，恒定比特率(CBR)類，實時可變比特率(rt-VBR)類，非實時可變比特率(nrt-VBR)類，未定比特率(UBR)類，以及有用比特率(ABR)類。
恒定比特率業(yè)務(wù)類別用于支持在連接存在期間要求固定數(shù)量帶寬的實時應(yīng)用。一種特定的服務(wù)質(zhì)量被協(xié)商以提供CBR業(yè)務(wù)，其中QoS參數(shù)包括峰值信元率(PCR)、信元丟失率(CLR)、信元傳輸時延(CTD)以及信元時延變化(CDV)的特征。傳統(tǒng)的ATM業(yè)務(wù)管理方案確保用戶約定的QoS得以維持，以支持例如實時應(yīng)用，如電路仿真以及話音/視頻應(yīng)用，這些應(yīng)用嚴(yán)格限制時延變化。
非實時VBR業(yè)務(wù)類別用于支持非實時應(yīng)用，其中產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量可具有頻繁數(shù)據(jù)突發(fā)的特征。類似地，實時可變數(shù)據(jù)率業(yè)務(wù)類可用于支持“突發(fā)型”網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)條件。Rt-VBR業(yè)務(wù)類與nrt-VBR業(yè)務(wù)類的不同之處在于，前者用于支持實時應(yīng)用，如話音和視頻應(yīng)用。實時和非實時VBR業(yè)務(wù)類都具有峰值信元率(PCR)、可支持信元率(SCR)以及最大突發(fā)大小(MBS)的特征。
未定比特率(UBR)業(yè)務(wù)類常稱為“盡最大努力業(yè)務(wù)”，這是因為它不規(guī)定與業(yè)務(wù)有關(guān)的服務(wù)保證。因此，UBR業(yè)務(wù)類用于提供非實時應(yīng)用，包括傳統(tǒng)的計算機通信應(yīng)用，如文件傳輸和e-mail。
可用比特率(ABR)業(yè)務(wù)類提供用于通過使用反饋機制控制業(yè)務(wù)率為用戶分配可用帶寬。反饋機制允許信元傳輸率得以改變以控制或避免業(yè)務(wù)擁塞，以及更有效地利用可用帶寬。資源管理(RM)信元優(yōu)先于數(shù)據(jù)信元的發(fā)送，其從源發(fā)送到目的地并返回源，以便為源提供業(yè)務(wù)信息。
盡管上述的當(dāng)前ATM業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)顯然至少在概念級上提供面臨通信業(yè)的許多問題的有利解決方案，但當(dāng)前定義的ATM要求實現(xiàn)一種復(fù)雜的業(yè)務(wù)管理方案，以滿足在當(dāng)前考慮的各種ATM技術(shù)規(guī)范和建議中明確表達的目標(biāo)。為有效管理網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)流，常規(guī)ATM業(yè)務(wù)管理方案必需評估大量的業(yè)務(wù)條件指示，包括業(yè)務(wù)類別參數(shù)、業(yè)務(wù)參數(shù)、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)以及類似參數(shù)。在標(biāo)題為B-ISDN中的業(yè)務(wù)控制和擁塞控制的ITU-T建議I.371中，以及在由ATM論壇技術(shù)協(xié)會出版的業(yè)務(wù)管理技術(shù)規(guī)范V4.0(af-tm-0056.000，1996年4月)中提供了這種參數(shù)和其它ATM業(yè)務(wù)管理考慮的部分列表，一種重要的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)考慮為，在一個特定的虛擬連接中當(dāng)前可用的帶寬大小。除了ABR業(yè)務(wù)類，現(xiàn)有的ATM業(yè)務(wù)類別不建議采用這種網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息。ABR業(yè)務(wù)類提供可用帶寬的動態(tài)分配以響應(yīng)返回給用戶的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息。
然而，ABR業(yè)務(wù)類別提供一種復(fù)雜的反饋信息設(shè)置，包括當(dāng)前信元率、顯式速率、最小信元率、方向指示、擁塞指示以及其它指示。這種復(fù)雜分類增加了業(yè)務(wù)類別結(jié)構(gòu)的難度。而且，定義用于ABR業(yè)務(wù)類別的反饋機制便于分配限制在定義的最小信元率和峰值信元率之間的帶寬。因此，信元率確保繼續(xù)存在，這就增加了業(yè)務(wù)管理方案的難度。此外，常規(guī)ATM業(yè)務(wù)類別，包括ABR業(yè)務(wù)類別，不提供確定網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件，以及根據(jù)這些網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件管理信元傳輸率的技術(shù)解決方案。
與這些常規(guī)ATM業(yè)務(wù)模型相反的是，SIMA業(yè)務(wù)模型提供一種概念上不難實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和方法。實現(xiàn)SIMA業(yè)務(wù)模型的網(wǎng)絡(luò)還在帶寬過載期間提供有效的網(wǎng)絡(luò)容量分集，同時為用戶提供難度最小和時延可忽略不計的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息。包含SIMA業(yè)務(wù)模型基本模式的網(wǎng)絡(luò)無需執(zhí)行許多傳統(tǒng)和沉重的業(yè)務(wù)管理功能，包括業(yè)務(wù)描述、服務(wù)質(zhì)量參數(shù)、服務(wù)類別、連接接納控制(CAC)或使用參數(shù)控制(UPC)。
所有這些功能有效地被兩個自主單元執(zhí)行的功能替代在用戶/網(wǎng)絡(luò)接口提供的測量單元，以及在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點提供的信元日程設(shè)定和緩沖單元。SIMA業(yè)務(wù)概念從用戶的觀點來看簡單且好理解，因為沒有預(yù)定的業(yè)務(wù)或質(zhì)量參數(shù)與每個連接相關(guān)，而且對使用連接的收費僅基于NBR值和連接持續(xù)時間。
典型的SIMA業(yè)務(wù)實現(xiàn)使用兩種主要的組成部分接入節(jié)點和核心網(wǎng)節(jié)點，它們具有截然不同的功能職責(zé)。例如，可以是用戶/網(wǎng)絡(luò)接口的接入節(jié)點，執(zhí)行測量每個連接的業(yè)務(wù)量的任務(wù)，而在核心網(wǎng)節(jié)點，業(yè)務(wù)控制功能無需知道有關(guān)各個連接特性的任何事情。
SIMA業(yè)務(wù)模型的精巧簡化為基礎(chǔ)設(shè)施硬件和軟件的制造商提供了明顯的優(yōu)勢。例如，ATM交換和交叉連接可利用單個信元日程設(shè)定和緩沖單元、交換結(jié)構(gòu)以及路由功能建立。通過使用ATM虛擬路徑或IP交換技術(shù)，可減小路由任務(wù)的難度。另外，分組丟棄和優(yōu)先反饋功能也可包含于信元日程設(shè)定和緩沖單元中，而不會給它們的自主性帶來負(fù)面影響。而且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的簡單實現(xiàn)可使得相對便宜、大容量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施成為可能。
較為復(fù)雜的SIMA業(yè)務(wù)設(shè)施單元涉及接入節(jié)點。這種接入節(jié)點典型地包括一個測量單元，用于實時測量每個連接的業(yè)務(wù)流，以及包括一個計算單元，用于確定分配給每個信元的優(yōu)先權(quán)。這些附加特征的實現(xiàn)難度應(yīng)不大于在常規(guī)ATM網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)UPC的難度。
本發(fā)明用于在此公開的NBR系統(tǒng)中提供優(yōu)先反饋信息可能更為有利，以便信元供給單元能規(guī)范其信元傳輸速率(CTR)以及實現(xiàn)可接受的信元丟失概率。有關(guān)連接門限級別的某些信息被周期性刷新且反饋回信元發(fā)送單元。每個ATM節(jié)點計算一個典型的許可優(yōu)先級，該優(yōu)先級可被插入到信源使用的特殊狀態(tài)信元中以檢測該連接。
在本發(fā)明的一個實施例中，通過維持可能的最高優(yōu)先權(quán)，而不超出虛擬連接節(jié)點接受的最壞情況下允許的優(yōu)先權(quán)，這個反饋特征被用于優(yōu)化CTR。因此，本發(fā)明能提供優(yōu)先級反饋(PLfb)，通知源端系統(tǒng)連接節(jié)點仍接受的典型優(yōu)先級。
為提供優(yōu)先級反饋，在連接的每個節(jié)點確定允許的優(yōu)先級(Pla)。優(yōu)先級反饋級PLfb記錄了從源到目的地的最壞情況Pla，它被存儲作為一個狀態(tài)信元字段。本發(fā)明的一個實施例可用于有效地確定在該連接上當(dāng)前接受的最低允許優(yōu)先權(quán)值(即，最高允許優(yōu)先“級別”PLfb)。
后續(xù)ATM節(jié)點比較該特殊狀態(tài)信元中的PLfb與在該節(jié)點接受(即，在該節(jié)點未被丟棄)的當(dāng)前優(yōu)先級Pla。如果該狀態(tài)信元包括的PLfb值大于該節(jié)點的當(dāng)前允許優(yōu)先級，那么該狀態(tài)信元的PLfb被一個對應(yīng)該節(jié)點Pla值的新的、較小值替代。連接目的地由此接收該連接的最小PLfb，它指示什么是典型的最高優(yōu)先級PL(對應(yīng)最低優(yōu)先權(quán))，能成功穿過連接而不會丟棄信元。目的地單元接著發(fā)送這個網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息返回信源，這使得用戶能調(diào)整CTR以減小后續(xù)發(fā)出的數(shù)據(jù)信元在該連接節(jié)點被信元丟棄后丟失的可能性。
現(xiàn)在參考圖6，圖6示出了在用戶/網(wǎng)絡(luò)接口和網(wǎng)絡(luò)之間通過NBR業(yè)務(wù)連接傳輸信息的通用方法。首先用戶與網(wǎng)絡(luò)運營商協(xié)商或選擇(140)一個標(biāo)稱比特率，這可在建立連接之前或連接建立時執(zhí)行。在一個實施例中，用戶通知網(wǎng)絡(luò)運營商需要一個預(yù)期的NBR，且為用戶分配一個請求的連接帶寬。網(wǎng)絡(luò)運營商根據(jù)這個實施例，在建立或釋放NBR之前無需執(zhí)行分析核心網(wǎng)節(jié)點中存在的當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件。在一個可選實施例中，網(wǎng)絡(luò)運營商在建立或釋放NBR之前執(zhí)行確定網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀態(tài)的任務(wù)，盡管這個任務(wù)在支持NBR業(yè)務(wù)的適當(dāng)大小的網(wǎng)絡(luò)中是不必執(zhí)行的。
基于一個特定應(yīng)用，用戶選擇(142)一個實時或非實時網(wǎng)絡(luò)連接。確定每個信元的優(yōu)先級(PL)(指示該信元相對于其它信元的重要性或緊要性)的過程，涉及在UNI測量(144)所選擇的實時或非實時連接的實際或測量的比特率(MBR)。每個信元的優(yōu)先級是在UNI利用MBR和NBR之比確定(146)的。
在UNI計算完畢每個信元的優(yōu)先級后，這些信元被發(fā)送(148)到網(wǎng)絡(luò)，如到網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點。一旦從UNI發(fā)送的信元到達，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點執(zhí)行信元過濾過程，由此節(jié)點確定是接受還是丟棄一個特定信元。信元過濾過程涉及確定(150)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的一個或多個緩沖區(qū)或存儲器的狀態(tài)以確定緩沖區(qū)或存儲器的占用級別。節(jié)點根據(jù)該信元的優(yōu)先級以及節(jié)點緩沖區(qū)的狀態(tài)接受或丟棄(152)一個信元。滿足節(jié)點所確定的過濾標(biāo)準(zhǔn)的信元被接受、緩沖以及最終以與該連接預(yù)期的服務(wù)質(zhì)量一致的方式被發(fā)送(154)到該網(wǎng)絡(luò)另一節(jié)點或其它網(wǎng)絡(luò)。
圖7-8示意了一種根據(jù)NBR業(yè)務(wù)方法實施例的調(diào)度和緩沖信元的過程。現(xiàn)在參考圖7，用戶與網(wǎng)絡(luò)運營商建立(160)一個NBR。盡管不要求，但希望首先設(shè)置業(yè)務(wù)類別(162)為非實時(nrt)業(yè)務(wù)類別作為缺省設(shè)置。基于一個特定應(yīng)用，用戶可請求一個實時(rt)業(yè)務(wù)類別(164)，這可由用戶直接設(shè)置，或典型地通過用戶的申請或通信軟件設(shè)置。如果用戶請求一個實時連接，那么從用戶的UNI發(fā)送的每個信元在信元信頭集合中將具有業(yè)務(wù)類別比特，指示該信元的有效負(fù)載包含實時信息(170)。注意，在基于NBR概念實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，期望實時業(yè)務(wù)類別連接實質(zhì)上能支持任何實時應(yīng)用，而無需指定特定的信元傳輸時延(CTD)和信元時延變化(CDV)參數(shù)。由此，設(shè)置信元信頭的CTD和CDV比特為適當(dāng)值以滿足連接實時業(yè)務(wù)請求的常規(guī)過程均可省略。
如果用戶不請求實時業(yè)務(wù)連接，缺省的非實時業(yè)務(wù)類別條件仍有效。因此，每個信元信頭的rt/nrt業(yè)務(wù)類別比特設(shè)置用于指示該信元的有效負(fù)載包括非實時信息(166)。注意，在此公開的NBR業(yè)務(wù)不采用常規(guī)ATM業(yè)務(wù)管理方案使用的信元丟失優(yōu)先(CLP)方案。因此，信元信頭中的CLP比特可用于區(qū)別實時和非實時有效負(fù)載。
在上述的實施例中，通過連接傳輸?shù)拿總€信元被指定為實時信元或非實時信元，如通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置信元信頭的rt/nrt業(yè)務(wù)類別比特來指定。在一個可選實施例中，根據(jù)用戶的請求，一個連接可指定為實時或非實時連接，而且通過這種連接傳輸?shù)男旁槐馗髯苑峙湟粋€實時或非實時狀態(tài)。對于一個給定連接的每個節(jié)點，例如，一旦一個信元到達該節(jié)點，則可執(zhí)行表查詢過程，以確定該信元是與實時還是與非實時連接相關(guān)。因此，根據(jù)這個實施例，不必保留一個信元信頭比特用于區(qū)分實時和非實時信元。
以上述方式設(shè)置rt/nrt業(yè)務(wù)類別信頭比特后，測量(174)將在UNI和網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)囊粋€特定信元的實際比特率。由于事實上，實際的比特率隨著時間變化很大，UNI的測量單元利用求平均測量原理來確定實際或瞬時比特率MBRi。
一般來講，UNI通過在持續(xù)時間適合于該特定連接(例如實時或非實時連接)的一個測量周期內(nèi)取該連接的實際或瞬時比特率的近似值，測量(174)一個信元(如信元i)的實際比特率。瞬時比特率MBRi可利用一種已知技術(shù)確定。
已確定(174)測量的第i個信元的比特率NBRi后。利用該測量比特率MBRi和標(biāo)稱比特率NBR計算第i個信元的優(yōu)先級。根據(jù)一個實施例，假定利用具有8個優(yōu)先級的信元優(yōu)化方案可將一個信元與其它信元區(qū)分開。為指示8個優(yōu)先級中哪個優(yōu)先級歸屬于一個特定信元，為此每個信元分配3個比特。
根據(jù)當(dāng)前ATM技術(shù)規(guī)范，ATM信元指定為具有固定大小幀的傳輸單元，包括5字節(jié)的信頭和48字節(jié)的有效負(fù)載。應(yīng)理解的是，為指定信元優(yōu)先級必需在信元信頭分配3個比特，可請求使用當(dāng)前定義的ATM信頭比特。舉例來說，可使用總共由4比特構(gòu)成的當(dāng)前一般流量控制(GFC)字段。在這種情況下，可分配3個比特用于指定信元優(yōu)先級，而另一比特可指定為rt/nrt業(yè)務(wù)類別比特。根據(jù)另一實施例，違背采用5字節(jié)信頭的ATM技術(shù)規(guī)范，可分配其它信頭比特用于指示8個優(yōu)先級中的一個級別和rt/nrt業(yè)務(wù)類別。
由此，其它信頭比特可重新定義以表示信元優(yōu)先級和業(yè)務(wù)類別指示?；蛘?，指定信元優(yōu)先級和/或業(yè)務(wù)級別所要求的一個或多個比特可位于當(dāng)前定義的ATM信元信頭外。需要對現(xiàn)有的ATM信元信頭定義作小的改動大大抵消了因應(yīng)用NBR業(yè)務(wù)方案帶來的優(yōu)勢，如大大減小了網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)管理開銷和難度。
應(yīng)理解的是，優(yōu)先級數(shù)可小于8個或大于8個。舉例來說，如果假定為指示一個信元的優(yōu)先級分配了4個信元信頭比特，那么可定義多達24(即2n-bits)或16個優(yōu)先級。在NBR業(yè)務(wù)環(huán)境中增加優(yōu)先級數(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)運營商在管理網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)時能更好地調(diào)整一個特定連接的帶寬。獲得這種更高的業(yè)務(wù)控制水平的代價是實現(xiàn)更大數(shù)量的優(yōu)先級需要附加信元信頭比特。
優(yōu)先級計算單元利用計算的MBRi值和NBR值確定(176)每個信元(如信元i)的優(yōu)先級。根據(jù)一個實施例，并假定當(dāng)?shù)趇個信元被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)時測量比特率為MBRi，那么信元i的優(yōu)先級(PIi)可利用下述公式計算x=4.5+1n(MBRi/NBR)1n(2)]]> 其中 表示x的整數(shù)部分。下面根據(jù)一個同時提供NBR和傳統(tǒng)ATM業(yè)務(wù)連接的實施例討論，優(yōu)先級零PL＝0保留用于使用保證帶寬和服務(wù)質(zhì)量的普通ATM業(yè)務(wù)的連接。因此，可修改上面的公式[1]，以在產(chǎn)生PL＝1和PL＝7之間范圍內(nèi)的信元優(yōu)先級，以便如果1＜x＜7， 表示x的整數(shù)部分。應(yīng)理解的是，優(yōu)先值的順序可不同于在此描述的方案，但不偏離本發(fā)明的范圍或精神。例如，可以定義，優(yōu)先值“7”對應(yīng)最高優(yōu)先權(quán)，而優(yōu)先值“0”對應(yīng)最低優(yōu)先權(quán)。
由上面的公式[1]應(yīng)用可看出，如果一個連接占用的網(wǎng)絡(luò)容量超過連接的協(xié)商NBR值，那么信元i的優(yōu)先級至少為4。還可看出，如果UNI的瞬時比特率小于協(xié)商的NBR值，那么PL至多為4。根據(jù)這個實施例的優(yōu)先級方案因此允許用2步調(diào)整一個連接使用的相對容量。從上面的公式[1]可看出，對于100kbit/s的NBR，MBR高于566kbit/s將導(dǎo)致PL為7，而MBR低于8.8kbit/s將導(dǎo)致PL為0。
在信元信頭中分配的3個優(yōu)先級比特設(shè)置(178)用于從UNI傳輸?shù)拿總€ATM信元。ATM信元接著被發(fā)送(180)到由信元信頭中提供的節(jié)點尋址信息識別的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點j。
注意，如果用戶不滿意該連接的服務(wù)質(zhì)量，用戶可在至少3個備用方案中選擇。首先，用戶可選擇保持平均比特率不改變，但減小業(yè)務(wù)過程的變化。第二，用戶可選擇減小平均比特率或增加標(biāo)稱比特率。然而，增加NBR通常將導(dǎo)致速率較高的連接成本隨之增加。最后，用戶可重新選擇網(wǎng)絡(luò)運營商。
在圖8中以流程圖形式示意了一種根據(jù)本發(fā)明一個實施例，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處理包含從UNI接收的優(yōu)先級信息的信元的通用方法。圖9示意了用于實現(xiàn)圖8所示方法的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點各個組成部分的實施例。假定已在UNI中處理了一個信元(如信元i)，而且信元中包含以上述方式得到的優(yōu)先級信息。
信元i從UNI傳輸?shù)揭粋€網(wǎng)絡(luò)節(jié)點并在該節(jié)點的濾波器188接被收。存儲管理器189檢查存儲器190的狀態(tài)(181)以確定存儲器190的占用量。存儲管理器189根據(jù)存儲器190的占用狀態(tài)確定(182)允許的優(yōu)先級(PLa)。一般來說，存儲管理器189建立一個高允許優(yōu)先權(quán)，當(dāng)存儲器190的占用級別很高時(即，幾乎沒有可用的存儲位置)，這個高優(yōu)先權(quán)將轉(zhuǎn)換為低允許優(yōu)先“級別”，例如PLa＝0或2。當(dāng)存儲管理器189確定存儲器190有足夠容量接收新信元時，存儲管理器189建立一個低允許優(yōu)先權(quán)，它將轉(zhuǎn)換為一個高允許優(yōu)先“級別”，例如PLa＝6或7。本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，計算PLa也可基于未被占用的緩沖空間，而不基于已占用緩沖空間，這不會偏離本發(fā)明的精神。
如果信元i的優(yōu)先級大于存儲管理器189確定(183)的允許優(yōu)先級PLa，那么濾波器188丟棄(184)信元i。如果另一方面，信元i的優(yōu)先級等于或小于允許優(yōu)先級PLa，則濾波器188接受(185)信元i。存儲管理器189協(xié)調(diào)信元i傳送(186)到存儲器190，并刷新連接存儲管理器189的一個索引表191，以便為新接受的信元i包含一個新索引表入口。在一個實施例中，索引表191在存儲器190中存儲接受的信元i的位置，而且存儲一個信元類型指示，指定信元i是實時信元還是非實時信元。因此，存儲器190可存儲實時和非實時信元。
通過給予實時信元比非實時信元更高的優(yōu)先權(quán)，存儲管理器189協(xié)同索引表191管理信元從存儲器190傳送到其輸出端的操作。舉例來說，一旦確定在存儲器190中存儲了rt信元和nrt信元，存儲管理器189在向外發(fā)送任何nrt信元之前先傳送所有rt信元到存儲器190的輸出端。
根據(jù)圖10示意的另一實施例，存儲管理器189確定實時緩沖(rt-緩沖)193和非實時緩沖(nrt-緩沖)194的狀態(tài)。存儲管理器189以一種類似于前述的方式，根據(jù)rt-緩沖193和nrt-緩沖194的狀態(tài)確定濾波器188的允許優(yōu)先級PLa。如果信元i的優(yōu)先級大于允許優(yōu)先級PLa，則濾波器188丟棄信元i。另一方面，如果信元i的優(yōu)先級等于或小于允許優(yōu)先級PLa，則濾波器188接受信元i。
根據(jù)另一實施例，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點可應(yīng)用一種緩沖過濾方案，這種方案基于信元分組，而不是基于單個信元執(zhí)行過濾功能。舉例來說，上述的過濾過程可應(yīng)用于每個分組的第一信元。如果第一信元被節(jié)點丟棄，那么緊跟第一信元的該分組其它所有信元也將被丟棄。然而，如果一個分組的第一信元被接受，那么屬于該分組的所有其它信元的優(yōu)先權(quán)可增大，例如通過改變優(yōu)先級從PL＝5到PL＝3實現(xiàn)。即使增加一個優(yōu)先級，如從PL＝4增大為PL＝3，也認(rèn)為是足以確保只有極少分組被部分發(fā)送。
信元類型檢測器192從濾波器188接收被接受的信元，信元i，并確定信元i是rt-信元還是nrt-信元。如前所述，信元i的信頭包括一個信頭比特，如CLP比特，指示信元i是rt-信元還是nrt-信元。信元類型檢測器192一旦確定了信元i的業(yè)務(wù)類型，就傳送信元i到rt-緩沖區(qū)193或nrt-緩沖區(qū)194。存儲管理器189以一種類似于圖8和圖9描述的方式，協(xié)調(diào)分別來自rt-緩沖區(qū)193和nrt-緩沖區(qū)194的rt-信元和nrt-信元的輸出，且給予rt-信元優(yōu)先權(quán)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，為增強網(wǎng)絡(luò)擴展和業(yè)務(wù)控制，希望請求每個網(wǎng)絡(luò)用戶購買一個最大NBR。最大NBR值目的是基本上保持恒定。另外，希望請求每個用戶選擇一個適當(dāng)?shù)乃矔rNBR，這個瞬時NBR應(yīng)不大于所選擇的最大NBR。選擇一個適當(dāng)?shù)乃矔rNBR通常涉及在價格和服務(wù)質(zhì)量之間折衷平衡。用戶檢測的服務(wù)質(zhì)量大部分取決于3個參數(shù)，即NBR、平均比特率以及業(yè)務(wù)變化量。盡管用戶可改變?nèi)魏我粋€這些參數(shù)，網(wǎng)絡(luò)在啟動信元傳輸時需要了解的唯一信息是NBR和連接的業(yè)務(wù)類別(實時或非實時)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，SIMA業(yè)務(wù)模型用于提供NBR和傳統(tǒng)ATM業(yè)務(wù)連接。應(yīng)理解的是，提供連接保證的傳統(tǒng)ATM業(yè)務(wù)可用于一定用途。然而，對于事實上所有實時和非實時應(yīng)用，期待本發(fā)明的NBR業(yè)務(wù)提供的服務(wù)質(zhì)量將滿足或超過用戶的期望。
提供NBR和傳統(tǒng)ATM業(yè)務(wù)的SIMA業(yè)務(wù)請求網(wǎng)絡(luò)運營商為每個常規(guī)ATM連接，或可能為每個虛擬路徑提供專門的UPC設(shè)備。利用傳統(tǒng)ATM業(yè)務(wù)連接發(fā)送的所有信元被指定最高優(yōu)先權(quán)PL＝0和指定實時(rt)業(yè)務(wù)類別。根據(jù)這種方案，優(yōu)先級零保留用于使用保證帶寬和服務(wù)質(zhì)量的普通ATM業(yè)務(wù)的連接。因此，修改上面的優(yōu)先權(quán)確定公式[1]以產(chǎn)生在PL＝1和PL＝7之間的信元優(yōu)先級，以便如果1＜x＜7， 表示x的整數(shù)部分。注意，如果網(wǎng)絡(luò)運營商想標(biāo)注過多信元為CLP＝1信元，那么可標(biāo)記這些信元一個較低優(yōu)先級，例如PL＝6。
可能與傳統(tǒng)ATM不一致表現(xiàn)在，對于每個ATM信元需要3個比特用于確定信元優(yōu)先權(quán)，或者，如果在信元信頭中使用當(dāng)前信元丟失優(yōu)先權(quán)CLP，則需2個比特。另外，需要1個比特用于區(qū)分實時和非實時連接。rt/nrt業(yè)務(wù)比特可以，但不要求包含于所有信元中?？梢允褂每偣灿?個比特構(gòu)成的當(dāng)前一般流量控制(GFC)字段。在這種情況下，其中3個比特可分配用于指定信元優(yōu)先級，而另一比特可指定為rt/nrt業(yè)務(wù)類別比特。
圖11示意了實現(xiàn)NBR方法的一個ATM網(wǎng)絡(luò)200實施例的方框圖。用于描述的示例性ATM網(wǎng)絡(luò)200被描繪為具有兩個中間ATM節(jié)點202和204的網(wǎng)絡(luò)。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，本發(fā)明同樣可在各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)，如在從局域網(wǎng)(LAN)到諸如因特網(wǎng)的全球擴散區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(GAN)范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)中使用的多點、星型、環(huán)型、環(huán)路、網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)200包括源端系統(tǒng)206，用于發(fā)送數(shù)字信息到目的端系統(tǒng)208。在這種網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的信息在通往目的時典型地通過各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，如節(jié)點202和204。這些節(jié)點表示網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信單元，如路由器、交換器或復(fù)用器。連接端系統(tǒng)和節(jié)點的為電路連接，提供通過數(shù)字信息的工具。連接鏈路210，212和214表示用于從源端系統(tǒng)206發(fā)送到目的地208的數(shù)據(jù)連接，而連接鏈路216，218和220表示提供回程信息的連接。
圖11還示意了在實現(xiàn)NBR方法的ATM網(wǎng)絡(luò)200中的ATM信元流程。隨著數(shù)據(jù)通過ATM信元流沿連接210，212和214發(fā)送到目的端系統(tǒng)208，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息可經(jīng)由連接216，218和220返回源端系統(tǒng)206。NBR系統(tǒng)基于優(yōu)先權(quán)工作，由此導(dǎo)致提供的NBR網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息為優(yōu)先級信息。有關(guān)該節(jié)點當(dāng)前允許優(yōu)先級的信息提供給源端系統(tǒng)206，以提供狀態(tài)和允許優(yōu)化信元傳輸率(CTR)。
在本發(fā)明的一個實施例中，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息以從源端系統(tǒng)206周期性發(fā)出的特殊ATM狀態(tài)信元的形式提供給源端系統(tǒng)206。狀態(tài)信元在包含于連接的正常MBR計算的意義上為部分正常連接信元流，而且狀態(tài)信元優(yōu)先級是以前面根據(jù)圖7描述的方式計算的。圖11示意了根據(jù)本發(fā)明，狀態(tài)信元在從源端系統(tǒng)206前進到目的端系統(tǒng)208時，在6個不同間隔看到的典型進程。分別在時刻t＝1到t＝6描繪狀態(tài)信元222a-f，其對應(yīng)狀態(tài)信元穿過一個連接時的位置/時間關(guān)系。
現(xiàn)在參考圖12，圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀態(tài)信元250的一個實施例。ATM標(biāo)準(zhǔn)定義ATM信元為固定大小的信元，長53字節(jié)，其中包含5字節(jié)的信頭和48字節(jié)的有效負(fù)載。狀態(tài)信元250在ATM標(biāo)準(zhǔn)信元后形成，包括5字節(jié)的信頭252和48字節(jié)的有效負(fù)載254。在狀態(tài)信元250的有效負(fù)載部分254內(nèi)，有一對優(yōu)先級反饋(PLfb)信元，標(biāo)記為PLfb，f字段256(前向優(yōu)先級反饋)和PLfb，b字段258(后向優(yōu)先級反饋)，用于在狀態(tài)信元250分別從源傳輸?shù)侥康暮蛷哪康膫鬏數(shù)皆磿r存儲優(yōu)先級信息。PLfb，f字段256采集了當(dāng)前從源到目的被接受的最低允許優(yōu)先權(quán)值(即，最高允許優(yōu)先“級別”，PLfb)識別的連接上的最壞情況PLa。在一個實施例中，源端系統(tǒng)206首先設(shè)置PLfb，f字段256為最低優(yōu)先級，對應(yīng)優(yōu)先級值“7”。
當(dāng)每個節(jié)點接收到狀態(tài)信元250，就檢測連接輸出鏈路上的當(dāng)前負(fù)載水平。一個特定節(jié)點上的負(fù)載條件標(biāo)記為PLfb，n，這表示最高優(yōu)先權(quán)，由此表示對ATM節(jié)點為最低允許優(yōu)先級PLa。該節(jié)點上的當(dāng)前負(fù)載條件PLfb，n與PLfb，f字段256中可用的值相比較，在此PLfb，f字段256反映在該連接的一個節(jié)點上識別的最低允許優(yōu)先級PLa。若PLfb，n＜PLfb，f，則PLfb，f字段256中的值減小，以反映識別到該連接上這個點的最低允許優(yōu)先級，因此，這個值遞減以等于該節(jié)點的PLa值。若PLfb，n＞PLfb，f，該節(jié)點不改變PLfb，f字段256中的值。
每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點基于信元信頭252中的識別信息檢測狀態(tài)信元250。在ATM信頭字段中有一個3比特的有效負(fù)載類型(PT)字段260用于區(qū)分?jǐn)y帶用戶信息的信元有效負(fù)載與攜帶管理信息的信元有效負(fù)載。圖12中信頭252的PT字段260用于區(qū)分狀態(tài)信元250和一個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信元。在PT字段260中任何希望的比特組合可用于識別狀態(tài)信元250?；蛘?，在信頭250另一位置上的一個獨立比特可用于區(qū)分狀態(tài)信元250和一個標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信元。
目的端系統(tǒng)208接收到狀態(tài)信元250后，返回狀態(tài)信元250到源端系統(tǒng)，使其能檢測在PLfb，f字段256中采集的值。在本發(fā)明的一個實施例中，PLfb，f字段256中的值被置于如PLfb，b字段258所示的后向優(yōu)先級反饋字段。這使得當(dāng)狀態(tài)信元250從目的端系統(tǒng)208傳輸?shù)皆炊讼到y(tǒng)206時，PLfn，f字段256能以類似于源-目的狀態(tài)采集的方式采集優(yōu)先級狀態(tài)信息。結(jié)果，目的端系統(tǒng)設(shè)置PLfb，f字段256為最低優(yōu)先權(quán)，對應(yīng)優(yōu)先級值“7”，而且狀態(tài)信元250被發(fā)送回網(wǎng)絡(luò)以返回源端系統(tǒng)206。在返程期間，PLfb，f字段256將再次采集網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀態(tài)信息，這一次是用于從目的端系統(tǒng)208到源端系統(tǒng)206的采集。存儲在PLfb，b字段258中的之前采集的負(fù)載信息將保持靜態(tài)，用于在源端系統(tǒng)206進行分析。
源端系統(tǒng)206的配置方式使得不能在預(yù)定的時間周期內(nèi)接收狀態(tài)信元將導(dǎo)致信元傳輸率自動降低。這是基于假設(shè)一個狀態(tài)信元的丟失指示鑒于信元傳輸率太高，這個狀態(tài)信元被丟棄，因此信元傳輸率應(yīng)降低。
在本發(fā)明的另一實施例中，可在有效負(fù)載254中提供幾對PLfb，f/PLfb，b字段。這可提供給用戶關(guān)于各個參數(shù)(如各個時間周期)的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件信息。例如，第一、第二和第三對PLfb，f/PLfb，b字段可分別在最后100ms、10s和10min的期間內(nèi)提供網(wǎng)絡(luò)負(fù)載條件。
現(xiàn)在參考圖11和下表7，描述計算前向優(yōu)先級反饋PLfb，f256和后向優(yōu)先級反饋PLfb，b258的一個實例。
表7

如圖11示意，分別在時刻t＝1到t＝6示出了狀態(tài)信元222a-f。上表7示意了PLfb，f256和PLfb，b258與時刻t＜1到t＝6在節(jié)點202和204的允許優(yōu)先級PLa相比較。在時刻t＜1，PLfb，f被初始化最低優(yōu)先權(quán)，從而具有預(yù)置的優(yōu)先級值“7”。在時刻t＝1，狀態(tài)信元222a從源端系統(tǒng)206發(fā)送到ATM節(jié)點202，此刻PLfb，f值仍為“7”。由于節(jié)點202的PLa值為“5”，狀態(tài)信元222b內(nèi)的PLfb，f256在時刻t＝2被減為值“5”，以反映該連接的當(dāng)前最壞情況PLa值。節(jié)點204在時刻t＝3的PLa值為“6”，大于當(dāng)前狀態(tài)的PLfb，f256，其值為“5”。因此，PLfb，f256在時刻t＝3保持不變，此時狀態(tài)信元222c返回ATM節(jié)點204。
在時刻t＝3和t＝4之間，PLfb，f256被置于后向優(yōu)先級反饋字段PLfb，b258。在時刻t＝4，狀態(tài)信元222d因此包括PLfb，b字段258，其存儲值“5”，對應(yīng)源-目的連接的最壞情況允許優(yōu)先級。由于節(jié)點204的PLa值仍為“6”。狀態(tài)信元222e的PLfb，f256在時刻t＝5仍保持值“5”不變。然而，在t＝2和t＝3之間的某個時刻，節(jié)點202的PLa值從“5”變?yōu)椤?”，使信元222f中的PLfb，f256也減小為值“4”。從表7可看出，PLfb，b258在返程期間(即t＝4到t＝6)仍保持靜態(tài)，以便可向源端系統(tǒng)206報告源-目的PLfb，f。
圖13為一個ATM節(jié)點300的方框圖，它代表配置用于NBR方法的ATM網(wǎng)絡(luò)200中任何一個節(jié)點202、204或附加節(jié)點。每個節(jié)點可具有來自其它節(jié)點或端站點的多個輸入，通常視為鏈路302。轉(zhuǎn)換器304接收包含復(fù)用信息流的每個鏈路302，并在輸入端和輸出端之間重組信息流，這在技術(shù)上是公知的。在圖13的實例中，轉(zhuǎn)換器304接收鏈路308上的信元306a，并在其輸出端提供信元306b。
ATM節(jié)點300確定(310)信元306b是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信元還是配置用于NBR方法的狀態(tài)信元。在一個實施例中，這是通過比較一個已知值與在信頭252的有效負(fù)載類型(PT)字段260中的一個有效負(fù)載類型值實現(xiàn)的。若信元306b不是NBR狀態(tài)信元，則為標(biāo)準(zhǔn)ATM信元，其被傳送到信元日程設(shè)定和緩沖電路312(一般在圖9和圖10描述)，電路312根據(jù)信元的優(yōu)先級和當(dāng)前緩沖占用水平接受和丟棄信元。若信元306b為NBR狀態(tài)信元，則根據(jù)當(dāng)前允許優(yōu)先級PLa在信元306c中適當(dāng)?shù)卦O(shè)置(314)Pfb，f字段256。
連接ATM節(jié)點300的每個鏈路的各個PLa值都存儲于存儲表316中。當(dāng)PLa小于當(dāng)前駐留在PLfb，f字段256中的值時，PLfb，f字段256被設(shè)置(314)為一個等效于表316中PLa值的值。否則，PLfb，f字段256保持不變。不管PLfb，f字段256是否被修改，狀態(tài)信元306d都提供給信元日程設(shè)定和緩沖電路312，以像任何標(biāo)準(zhǔn)ATM信元一樣被過濾和緩沖。信元在輸出鏈路318輸出節(jié)點300，在此示出的這個實例中的狀態(tài)信元306e經(jīng)鏈路320返回節(jié)點300。在一個實施例中，信元調(diào)度和緩沖電路312提供用于節(jié)點的每個輸出端，以便每個信元調(diào)度和緩沖電路312與該節(jié)點的其它信元調(diào)度和緩沖電路(未示出)相互獨立工作。
在圖14中以流程圖形式示意了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一種通用方法，借此方法NBR狀態(tài)信元可用于為源端站點提供反饋以便能優(yōu)化信元傳輸率。狀態(tài)信元從源端系統(tǒng)206被傳輸(400)到端目的系統(tǒng)208。中間節(jié)點，如圖11中的節(jié)點202和204，檢測(402)在源端由用戶發(fā)送的狀態(tài)信元。允許優(yōu)先級PLa作為PLfb，n存儲(404)于每個中間節(jié)點。在當(dāng)前節(jié)點前穿過的所有節(jié)點上識別的最高允許優(yōu)先級可從狀態(tài)信元的PLfb，f字段256中得到，它們可接著與每個節(jié)點的PLfb，n相比較(406)。若PLfb，n＞PLfb，f，節(jié)點不改變(408)PLfb，f字段256中的值。若PLfb，n＜PLfb，f，PLfb，f字段256中的值設(shè)置(410)為反映識別到連接中這個點的最低允許優(yōu)先級，因此這個值減小以等于該節(jié)點的PLfb，n。
狀態(tài)信元在通往目的地的過程中可能經(jīng)歷更多節(jié)點(412)。當(dāng)有更多中間節(jié)點位于狀態(tài)信元的路徑上時，每個中間節(jié)點必須檢測(402)狀態(tài)信元，由此設(shè)置PLfb，f字段256(404、406、408、410)。當(dāng)從源到目的地不再有其它中間節(jié)點時，狀態(tài)信元以及當(dāng)前負(fù)載指示PLfb返回(414)源端系統(tǒng)。在本發(fā)明的一個實施例中，在信元離開目的端系統(tǒng)208之前，PLfb，f字段256中的值被置于后向優(yōu)先級反饋字段PLfb，b258。這使得在返回連接中能在PLfb，f字段256采集到新網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息，而不破壞在源-目的連接中采集的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息。
當(dāng)源端系統(tǒng)206接收到返回的狀態(tài)信息時，能修正其當(dāng)前業(yè)務(wù)參數(shù)以優(yōu)化信元傳輸。當(dāng)返回的狀態(tài)指示信元業(yè)務(wù)量相對低時(416)，用戶可降低新發(fā)出的ATM數(shù)據(jù)信元的優(yōu)先權(quán)，以反映在該連接的每個節(jié)點將可能接受的優(yōu)先級。類似地，當(dāng)信元業(yè)務(wù)量顯然相對高時(420)，用戶可增大新發(fā)出的數(shù)據(jù)信元的優(yōu)先權(quán)(422)。這使得能調(diào)整數(shù)據(jù)信元在沿連接的任何節(jié)點處不會被丟棄的置信(confidence)度。返回的狀態(tài)因此用于使用戶調(diào)整離開源端系統(tǒng)206到網(wǎng)絡(luò)的信元傳輸率(CTR)。
在下面的實例#3中，提供了一種根據(jù)本發(fā)明的原理，利用TOLO-表和滑動窗口技術(shù)確定轉(zhuǎn)換器的優(yōu)先級反饋PLfb的實例。在這個示例中，最小PLa值被認(rèn)為是接受的最低優(yōu)先級PLa(即，最高優(yōu)先權(quán))，這指示確保在該周期接受信元所要求的門限優(yōu)先級。此外，通過使用基于序號的滑動窗口的TOLO-表可獲得最小優(yōu)先級值PLa。
實例#3假設(shè)信元以固定間隔到達ATM節(jié)點，而且8個離散優(yōu)先級(即，整數(shù)0-7)表示有效的優(yōu)先級值。還假設(shè)在這個實例中，每個優(yōu)先級測量PLa分配一個序號i，而且在某個時刻tc，最近的抽樣優(yōu)先級值PLa如下表8所示。進一步假設(shè)，在計算完抽樣i＝134的優(yōu)先級后，ATM節(jié)點將確定最后10個抽樣的最小PLa值。表8

下表9提供的TOLO-表是通過刷新對應(yīng)ATM節(jié)點已接收的PLa值的序號i維護的。
表9


在這個實例中，假設(shè)滑動窗口定義為大小為5個抽樣(即，W＝5)。因此，通過假設(shè)，圖4描繪的最小值確定過程是在已計算了優(yōu)先級值PLa＝134后才啟動的，滑動窗口定義為包括抽樣130，131，132，133和134。通過首先設(shè)置變量MIN為MIN＝7啟動最小值確定過程。將計數(shù)器變量i設(shè)置為i＝0，可看出對應(yīng)的優(yōu)先級值由PLi＝0＝0給出。由于這個事件最后出現(xiàn)在滑動窗口外，變量MIN保持為MIN＝7。當(dāng)計數(shù)器變量i遞增為i＝1時相同結(jié)果出現(xiàn)。當(dāng)計數(shù)器變量i遞增為i＝2時，對應(yīng)的優(yōu)先級值由PLi＝2＝2給出，這出現(xiàn)在滑動窗口內(nèi)(即，序號i＝132)。變量MIN接著設(shè)置為MIN＝2。
此時，如果使用的圖4描繪的一般過程，那么最小值確定過程可以結(jié)束，因為之前就已發(fā)現(xiàn)優(yōu)先級PLi＝0＝0和PLi＝1＝1落入滑動窗口外，而且其余的優(yōu)先級值必須大于當(dāng)前MIN值。下表10列舉出了在執(zhí)行最小值確定過程期間變量MIN的狀態(tài)。
表10

如果圖3描繪的通用方法用于評估所有8個PLa值，那么將返回相同的最小值，即MIN＝2。注意，通過分別應(yīng)用圖4和圖5描繪的實現(xiàn)，可獲得一種用于從一組抽樣參數(shù)值確定最小或最大值的更有效方案。應(yīng)注意在實現(xiàn)圖4和圖5描繪的方法時，TOLO-表的組織結(jié)構(gòu)假定為參數(shù)值的排序為pi＜pi+1。如果無法假定參數(shù)值這樣排列，那么應(yīng)掃描TOLO-表中的所有參數(shù)值。
在大小為W的滑動窗口內(nèi)接受的最小優(yōu)先級PLa值與每個信元中攜帶的PLfb，f值相比較。PLfb由此可根據(jù)下面的數(shù)學(xué)公式確定PLjh＝Min[(PLa)W] [2]其中，W表示依據(jù)抽樣參數(shù)值數(shù)的滑動窗口大小。注意，滑動窗口的大小W可設(shè)置為任何希望的值以提供變化的精度。
為示意起見，而不是限制，下面提供實例示意在不同優(yōu)先級時NBR或SIMA連接的服務(wù)質(zhì)量與流量之間的關(guān)系。下面的實例說明了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，相鄰優(yōu)先級在QoS上的差異，如與PL＝4相關(guān)的QoS與PL＝3的QoS相比較。注意，對從其用戶/網(wǎng)絡(luò)接口發(fā)送的信元請求一個較高優(yōu)先權(quán)的用戶典型地收取較高的費用。舉例來說，如果用戶想對每個信元得到高一級的優(yōu)先權(quán)而不改變實際比特率，對該用戶的收費將加倍。因此所得到的連接服務(wù)質(zhì)量應(yīng)提高，以便至少某些用戶愿意支付額外的費用。
實例#4根據(jù)這個示例，給定下面的假設(shè)和考慮。假設(shè)有多個相同的業(yè)務(wù)源，它們產(chǎn)生的業(yè)務(wù)量不受網(wǎng)絡(luò)中當(dāng)前或之前的負(fù)載條件影響。下述的業(yè)務(wù)參數(shù)假定為鏈路容量為C＝1，這適用于歸一化的實例；峰值比特率MBRMAX＝0.1，這表示鏈路容量C的10％；在突發(fā)(或分組)的ON概率＝0.2；以及平均突發(fā)持續(xù)時間＝1,000時隙(即，平均分組大?。?00個信元)。另外，假設(shè)有一個ON/OFF上層，而且這個層的平均ON周期和OFF周期均為100,000個時隙。實時緩沖區(qū)93包含200個信元位置，而非實時緩沖區(qū)94包含5,000個信元位置。注意，ON/OFF上層試圖模擬連接的業(yè)務(wù)過程，其中確定連接數(shù)量在技術(shù)上理解為建立一個隨機過程。例如，如果假設(shè)用戶總數(shù)由變量x表示，那么平均連接數(shù)為x/2。尤其是連接數(shù)可理解為二項式分配。因此，100,000個時隙表示一個連接的平均保持時間，還表示用戶可實現(xiàn)的平均空閑周期。結(jié)果，只有在連接層和分組層連接都有效，用戶才發(fā)送信元?？色@得時間比例參數(shù)，

用于實時和非實時連接αrt＝0.025αnrt＝0.001在這個實例中，假設(shè)了8種不同的連接類型其中4種為實時連接，另4種為非實時連接。而且，用鏈路容量C＝1標(biāo)準(zhǔn)化的4個不同NBR值假設(shè)為0.2，0.1，0.05和0.025。在MBRMAX＝.1時，對應(yīng)這些NBR值的優(yōu)先值分別為3，4，5和6。然而，應(yīng)注意，不是所有信元都分配這些確切的優(yōu)先級，而且尤其是通過非實時連接，由于求平均測量原理的作用許多信元能獲得更好的優(yōu)先值。在下表11中提供了具有不同優(yōu)先級的信元分配方式(以百分比表示)表11

在圖15中，示出了對于4種特定負(fù)載級r，作為優(yōu)先級函數(shù)的平均信元丟失比Ploss的關(guān)系圖。特別地，線-800表示每種連接類型(即實時和非實時連接類型)中9個連接的總平均負(fù)載級別為0.72。線-802描繪了對于每種連接類型的10個連接，平均負(fù)載級別為0.80。此外，線-804表示對于每種連接類型的11個連接，平均負(fù)載級別為0.88，而線-806表示對于每種連接類型的12個連接，平均負(fù)載級別為0.96。注意，在線-802指示負(fù)載級別為0.80的情況下，實時和非實時信元的信元丟失比Ploss分別由點線和折線表示。
給定例如一種業(yè)務(wù)方案，運營商想為優(yōu)先級4的信元提供10-6的信元丟失比，那么總負(fù)載可近似為0.75。假設(shè)這個平均信元丟失比足以用于大部分視頻應(yīng)用中。給定相同的業(yè)務(wù)負(fù)載條件，對應(yīng)Ploss≈10-4的優(yōu)先級5可滿足許多話音應(yīng)用的要求，而對應(yīng)Ploss≈3·10-3的優(yōu)先級6，如果存在一個適當(dāng)?shù)姆纸M丟棄方案，則適用于TCP/IP類型的文件傳輸。
然而應(yīng)強調(diào)，相鄰優(yōu)先級之間的信元丟失率差強烈地依賴于提供的業(yè)務(wù)過程，尤其是NBR或SIMA業(yè)務(wù)固有的控制環(huán)路。當(dāng)用戶感覺服務(wù)質(zhì)量不如意時，例如，用戶能夠而且應(yīng)該改變連接的實際比特率或標(biāo)稱比特率。在任意一種情況下，優(yōu)先級的分配也將改變。然而，如果這種現(xiàn)象被暫時忽略，可進一步通過下面的簡化假設(shè)理解優(yōu)先級分配的基本行為如果假設(shè)與測量周期和緩沖大小相比所有業(yè)務(wù)量改變很慢，那么可采用一種眾所周知的、常規(guī)ATM方案來近似信元丟失率，但是還另外要求考慮8種NBR優(yōu)先級。
如果優(yōu)先級為k的信元丟失率由Ploss，k表示，而且優(yōu)先級別0-k的信元平均丟失率由P*loss，k表示，那么忽略緩沖效應(yīng)的下述公式提供Ploss,k*=Σj;λj>cPr{λk*=λj}(λj-c)ρk*c]]>Ploss，0＝Ploss，0*Ploss,0=ρk*Ploss,k-ρk-1*Ploss,k-1*ρk*-ρk-1*for k=1...7----[3]]]>其中，λ*k表示優(yōu)先級0-k的所有信元的瞬時比特率水平，ρ*k表示這些信元產(chǎn)生的平均負(fù)載，而c表示電路容量。概率Pr{λ*k＝λj}可利用已知的卷積技術(shù)直接計算出來。
實例#5為進一步示意，再列舉一個實例，假設(shè)采用實例#4描述的相同信源，但沒有長的ON和OFF周期。由于在實例#4中為長周期，峰值速率總是確定信元優(yōu)先級。由于緩沖區(qū)典型地?zé)o法過濾任何業(yè)務(wù)量變化，在實例#5中允許的負(fù)載要比實例#4中的原始情況低得多。
在圖16中示意了對于不同負(fù)載級別r，作為優(yōu)先級函數(shù)的信元丟失比之間的關(guān)系圖。假設(shè)在圖16中，由實現(xiàn)820,822,824描繪的每個連接的峰值信元率為0.1，由折線-826描繪的每個連接的峰值信元率為0.2，而由點線-828描繪的每個連接的峰值信元率為0.05。
圖16示出了應(yīng)用公式[3]獲得的不同優(yōu)先級的信元丟失概率，由3條實線820、822和824繪制。另外，由點線-828和折線-826分別表示兩種稍微不同的業(yè)務(wù)量情形。改變業(yè)務(wù)量變化的效果在圖16中被反映。業(yè)務(wù)量變化的實際改變?yōu)榧颖痘驕p半比特率和NBR值的直接結(jié)果。
在包含NBR/SIMA業(yè)務(wù)概念的網(wǎng)絡(luò)中，如果運營商保持QoS的優(yōu)先級4不變，那么增大業(yè)務(wù)量變化將有兩種主要效果。首先，允許的負(fù)載級別以如同常規(guī)ATM的方式減?。黄浯?，相鄰優(yōu)先級之間的信元丟失率上的差異減小。為基于圖15和16粗略估計QoS，可以假設(shè)，如果優(yōu)先級4提供的信元丟失概率為10-6，那么，信元丟失概率將近似為10-4-10-3，而優(yōu)先級5依賴于總的業(yè)務(wù)量變化?？杉僭O(shè)優(yōu)先級為3的信元丟失比小于10-9，除非業(yè)務(wù)量變化相當(dāng)顯著。
盡管上面的實例示意了QoS和優(yōu)先級之間的關(guān)系，但試圖精確地確定相鄰優(yōu)先級之間的允許負(fù)載或信元丟失差異還不成熟，除非能評估用戶對不同QoS和使用收費的反應(yīng)。在NBR/SIMA業(yè)務(wù)環(huán)境中，可在一定意義上自動確定基于不同QoS級別的收費清單。例如，如果優(yōu)先級4和5之間的信元丟失比差別很小，由于優(yōu)先級5的收費較低，就可假設(shè)某些連接將從優(yōu)先級4轉(zhuǎn)移到優(yōu)先級5。這種變化顯然指示優(yōu)先級4的信元丟失比降低，而優(yōu)先級5的信元丟失比增大。因此，可合理地假設(shè)這種形式的轉(zhuǎn)移將繼續(xù)存在，直到QoS差別對應(yīng)一般用戶期望的一種合理收費結(jié)構(gòu)。
對于在忙時相對于閑時自動出現(xiàn)的收費差別也提出了類似考慮。例如，對于一定的QoS，在高負(fù)載期間收取較高費用，而在低負(fù)載期間收取較低費用就顯得合情合理。然而，希望避免采取一種對于一定的NBR在忙時和閑時收費不同的收費策略，這也可避免增加這種收費方案的難度。自然出現(xiàn)的“供求”影響可自動平衡忙時和閑時之間的負(fù)荷。希望如果用戶對忙時和閑時察覺到的QoS差別不滿意，那么就可激勵用戶在忙時和閑時分別支付不同的費用。
實例#6另一種重要的傳輸控制形態(tài)是修正和調(diào)整信元傳輸率，或類似地修正和調(diào)整測量比特率(MBR)。有可能提供能改變其比特率、其相應(yīng)連接上的當(dāng)前負(fù)載條件信息的信源。這個實例提供了這些連接的性能概述。
在本例中，采用在前面的實例#4和#5中描述的信源產(chǎn)生的背景業(yè)務(wù)過程。還假設(shè)每種類型有10個連接，從而提供平均背景負(fù)載r＝0.080。還有3種信源(下文中稱為反饋源FBS1，F(xiàn)BS2和FBS3能根據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信元接收的反饋信息調(diào)整傳輸速率。假設(shè)所有這些反饋源的NBR為0.01。
反饋源相互之間很相似，除了用于確定PLfb信息的時間周期不同。準(zhǔn)確地說，反饋源FBS1的時間周期為10,000個時隙；FBS2為30,000個時隙，而FBS3為100,000個時隙。為比較反饋源，還討論3種固定比特率的連接(源連接C4，C5和C6)，它們具有下述參數(shù)(鏈路容量＝1)表12

表12中的信源設(shè)置使得信源的發(fā)送速率稍小于接近下一較高優(yōu)先級的門限。例如，利用上面的公式[1]，比特率/NBR比等于1.5將導(dǎo)致信元優(yōu)先級為5(5.08的整數(shù)部分)，而比特率/NBR比為1.4產(chǎn)生信元優(yōu)先級4(4.98的整數(shù)部分)。在這個實例中，反饋源已設(shè)置為相同比特率值，目的是優(yōu)化使用網(wǎng)絡(luò)容量。
在圖17中，示意了比較固定比特率連接與利用反饋源的連接的仿真結(jié)果圖。信元丟失比繪制在縱軸850上，作為繪制在橫軸852上的接受比特率/NBR的函數(shù)。該圖示意了當(dāng)以較低的優(yōu)先級值(即，以較高優(yōu)先權(quán))發(fā)送信元時，固定比特率源C4 854、C5 856和C6 858獲得更好的丟失與流量關(guān)系的特性。然而，結(jié)果指示，利用來自狀態(tài)信元的反饋信息調(diào)整速率的反饋源在背景業(yè)務(wù)量改變緩慢的情況下很有用。反饋源FB1870、FB2 872和FB3 874可適應(yīng)各種變化，而固定比特率源無法利用網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載變化。若背景業(yè)務(wù)量快速變化，反饋源無法適應(yīng)過快的變化，導(dǎo)致信元丟失比增大。
圖17還示意了使用一種通常作為一種NBR＝0.01的TCP源876的信源。這種信源在接收到有關(guān)丟失信元的信息時，將其傳輸速率減半，如果在長達10,000個時隙的時間周期內(nèi)沒有接收到有關(guān)丟失信元的信息，則將其傳輸率增加10％。比較顯式出，這種信源比相應(yīng)的反饋源丟失更多的信元。希望這種信源對變化的反應(yīng)減慢。
要考慮的另一方面涉及在容量突然改變的周期期間調(diào)整連接的能力，以及將如何管理不同反饋連接之間的容量劃分。現(xiàn)在參考圖18，來自每個信源的流量/容量(縱軸900)表示為時間(橫軸902)的函數(shù)。圖18提供了4個反饋源(FB1 904、FB2 906、FB3 908和FB4 910)發(fā)送信元到一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的實例，其中FB1 904和FB2 906的NBR＝0.25，而FB3908和FB4 910的NBR＝0.0625。在對應(yīng)30,000時隙的時刻，一個勻速(uniform)信源開始發(fā)送，如階躍函數(shù)912所示，且在NBR＝0.333時信元率PCR＝0.333。在對應(yīng)60,000時隙的時刻，該信源終止發(fā)送信元。
從圖18可看出，反饋源(FB)能根據(jù)該連接上的負(fù)載階躍函數(shù)912調(diào)整傳輸率。當(dāng)階躍源912開啟時，所有反饋源的流量降低大致相同。當(dāng)階躍源關(guān)閉時，反饋源恢復(fù)其原始流量。
應(yīng)當(dāng)理解的是，可對上面討論的各個實施例進行各種改進和添加，而不偏離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)不受上面討論的特定實施例的限制，而應(yīng)僅由下面陳述的權(quán)利要求書和等效要求書定義。
權(quán)利要求
1.一種用于確定由一個系統(tǒng)產(chǎn)生的多個離散參數(shù)值中的最小值或最大值的方法，包括存儲一組代表該系統(tǒng)可產(chǎn)生的所有可能參數(shù)值的特有參數(shù)值；從該系統(tǒng)以固定或不定時間間隔接收參數(shù)值；存儲一個最后出現(xiàn)標(biāo)識符，以響應(yīng)該組特有參數(shù)值中的一個特定參數(shù)值等于一個接收的參數(shù)值；確定一個窗口的大小與最后出現(xiàn)標(biāo)識符的范圍相關(guān)；以及確定該窗口內(nèi)定義的被接收參數(shù)值的最小或最大值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中最后出現(xiàn)標(biāo)識符包括一個時間戳標(biāo)識符，以表示該特定參數(shù)值被接收的時間，而且該窗口的大小定義為一個測量時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中最后出現(xiàn)標(biāo)識符包括一個序號標(biāo)識符，以表示該特定參數(shù)值被接收的次序，而且該窗口的大小根據(jù)最后出現(xiàn)的次序來定義。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中存儲最后出現(xiàn)標(biāo)識符發(fā)生在從系統(tǒng)接收一個參數(shù)值之后。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中確定最小值或最大值與從系統(tǒng)接收參數(shù)值和存儲最后出現(xiàn)標(biāo)識符同時發(fā)生。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中定義窗口包括根據(jù)預(yù)先定義的窗口大小修正該窗口大小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中離散參數(shù)值包括任何整數(shù)、實數(shù)或字母值。
8.一種用于確定由一個系統(tǒng)產(chǎn)生的多個離散參數(shù)值中的最小值或最大值的裝置，包括一個存儲器，用于存儲一個代表該系統(tǒng)可產(chǎn)生的所有可能參數(shù)值的特有參數(shù)值表，以及存儲一個與每個特有參數(shù)值相關(guān)的最后出現(xiàn)標(biāo)識符；一個輸入設(shè)備，用于從該系統(tǒng)以固定或不定時間間隔接收參數(shù)值；以及一個處理器，協(xié)調(diào)存儲最后出現(xiàn)標(biāo)識符，以響應(yīng)確定該輸入設(shè)備接收的參數(shù)值與該表格的相關(guān)特有參數(shù)值之間是否等同，并計算所接收參數(shù)值的最小值和最大值，該接收的參數(shù)值與在具有這樣大小的窗口內(nèi)定義的最后出現(xiàn)標(biāo)識符相關(guān)，即該窗口的大小與最后出現(xiàn)標(biāo)識符的范圍相關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中處理器在輸入設(shè)備從該系統(tǒng)接收一個參數(shù)值后，協(xié)調(diào)存儲最后出現(xiàn)標(biāo)識符。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中處理器在從系統(tǒng)接收參數(shù)值和存儲最后出現(xiàn)標(biāo)識符的同時，計算最小值或最大值。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中處理器根據(jù)預(yù)先定義的窗口大小協(xié)調(diào)修正窗口大小，以響應(yīng)一個修正指令。
12.一種用于為在源設(shè)備和目的設(shè)備之間定義的網(wǎng)絡(luò)連接獲取網(wǎng)絡(luò)負(fù)載信息的方法，包括為沿該網(wǎng)絡(luò)連接定義的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點確定一個門限優(yōu)先級，該門限優(yōu)先級被網(wǎng)絡(luò)節(jié)點用作接受或丟棄通過該網(wǎng)絡(luò)連接接收的信元的基礎(chǔ)；存儲一個表格，該表格包含一個由該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點認(rèn)可的與每個門限優(yōu)先級相關(guān)的最后出現(xiàn)入口；對于該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點確定的相關(guān)門限優(yōu)先級刷新最后出現(xiàn)入口；以及利用該表格的最后出現(xiàn)入口，在一個指定的持續(xù)時間內(nèi)或一個指定數(shù)量的信元接收事件中，為該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點計算最壞情況的門限優(yōu)先級；從而，為該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點指示最壞情況的門限優(yōu)先級的信息被發(fā)送到源設(shè)備，而源設(shè)備對從源設(shè)備隨后輸出的信元調(diào)整信元優(yōu)先級，以響應(yīng)最壞情況的門限優(yōu)先級信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中在該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點存儲和刷新表格。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中計算最壞情況的門限優(yōu)先級包括，計算在指定的持續(xù)時間內(nèi)或指定數(shù)量的信元接收事件中確定的門限優(yōu)先級中的最小門限優(yōu)先級。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中計算最壞情況的門限優(yōu)先級包括，計算在指定的持續(xù)時間內(nèi)或指定數(shù)量的信元接收事件中確定的門限優(yōu)先級中的最大門限優(yōu)先級。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中計算最壞情況的門限優(yōu)先級包括定義一個窗口，其大小對應(yīng)指定的持續(xù)時間或指定數(shù)量的信元接收事件；以及從相關(guān)最后出現(xiàn)入口落入該窗口內(nèi)的門限優(yōu)先級中確定一個最低門限優(yōu)先級。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中計算最壞情況的門限優(yōu)先級包括定義一個窗口，其大小對應(yīng)于指定的持續(xù)時間或指定數(shù)量的信元接收事件；以及從相關(guān)最后出現(xiàn)入口落入該窗口內(nèi)的門限優(yōu)先級中確定一個最高門限優(yōu)先級。
18.一種用于為在源設(shè)備和目的設(shè)備之間定義的網(wǎng)絡(luò)連接獲取負(fù)載信息的裝置，包括一個存儲器，在沿該網(wǎng)絡(luò)連接定義的一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處用于支持一個表格，該表格包含一個該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點認(rèn)可的與每個門限優(yōu)先級相關(guān)的最后出現(xiàn)入口，門限優(yōu)先級被該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點用作接受或丟棄通過網(wǎng)絡(luò)連接接收的信元的基礎(chǔ)；以及一個在該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處設(shè)置的處理器，與存儲器相互作用為該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點計算一個門限優(yōu)先級，并刷新與計算的門限優(yōu)先級相關(guān)的最后出現(xiàn)入口；該處理器利用該表格的最后出現(xiàn)入口為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，計算一個指定持續(xù)時間內(nèi)或指定數(shù)量的信元接收事件中最壞情況的門限優(yōu)先級；從而，為該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點指示最壞情況的門限優(yōu)先級的信息被結(jié)合到狀態(tài)信元中，而且源設(shè)備對從源設(shè)備隨后輸出的信元調(diào)整信元優(yōu)先級，以響應(yīng)結(jié)合到狀態(tài)信元中的最壞情況門限優(yōu)先級信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中處理器通過從指定的持續(xù)時間內(nèi)或指定數(shù)量的信元接收事件中確定的門限優(yōu)先級計算一個最小門限優(yōu)先級，來計算最壞情況的門限優(yōu)先級。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中處理器通過從指定的持續(xù)時間內(nèi)或指定數(shù)量的信元接收事件中確定的門限優(yōu)先級計算一個最大門限優(yōu)先級，來計算最壞情況的門限優(yōu)先級。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中處理器通過從相關(guān)最后出現(xiàn)入口落入大小對應(yīng)指定的持續(xù)時間或指定數(shù)量的信元接收事件的窗口內(nèi)的門限優(yōu)先級中確定一個最小門限優(yōu)先級，來計算最壞情況的門限優(yōu)先級。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其中計算最壞情況的門限信元優(yōu)先級包括，從相關(guān)最后出現(xiàn)入口落入大小對應(yīng)指定的持續(xù)時間或指定數(shù)量的信元接收事件的窗口內(nèi)的門限優(yōu)先級中確定一個最大門限優(yōu)先級。
全文摘要
一種利用最后出現(xiàn)表(TOLO－表)與滑動窗口或濾波器從多個抽樣參數(shù)值中確定最小和/或最大值,以大大提高在從落入該滑動窗口內(nèi)的多個抽樣參數(shù)值中確定最小和/或最大值時的速度和效率的系統(tǒng)和方法。TOLO－表典型地包括一個參數(shù)列,用于存儲每個有限數(shù)量的離散參數(shù)值的入口,還包括一個時間戳列,為存儲在該參數(shù)列中定義的每個參數(shù)值相關(guān)的數(shù)據(jù)接收時間提供入口。
文檔編號G06F7/02GK1346461SQ99816513
公開日2002年4月24日 申請日期1999年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月24日
發(fā)明者朱西·路圖, 卡勒維·吉爾基 申請人:諾基亞網(wǎng)絡(luò)有限公司