專利名稱：路由器中待傳送數(shù)據(jù)的優(yōu)先化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在數(shù)據(jù)分組路由選擇期間的排隊(duì)管理。


圖1示出了本發(fā)明必需的一個(gè)移動(dòng)系統(tǒng)的各部件。移動(dòng)臺(tái)MS通過空中接口Um與基站收發(fā)信機(jī)BTSn進(jìn)行通信。基站收發(fā)信機(jī)由與移動(dòng)交換中心MSC相連的基站控制器BSC來控制。基站控制器BSC控制的子系統(tǒng)(包括由該系統(tǒng)控制的基站收發(fā)信機(jī)BTS)稱之為基站子系統(tǒng)BSS。交換機(jī)MSC與基站子系統(tǒng)BSS之間的接口稱之為A-接口。交換機(jī)MSC一側(cè)的移動(dòng)系統(tǒng)中的A-接口的那部分稱之為網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS?；究刂破鰾SC與基站收發(fā)信機(jī)BTS之間的接口依次稱之為Abis-接口。移動(dòng)交換中心MSC與呼入和呼出相連。它的作用類似于公共交換電話網(wǎng)PSTN的交換機(jī)。除此之外，它還與該網(wǎng)絡(luò)的用戶寄存器(未在圖1中單獨(dú)示出)一起完成只有移動(dòng)通信才有的一些功能，如用戶位置管理。
數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)中所用的標(biāo)準(zhǔn)無線連接是線路交換連接，這意味著在整個(gè)呼叫期間為該連接保留分配給用戶的資源。通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS是一種為數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新業(yè)務(wù)，如GSM系統(tǒng)。在ETSI規(guī)范TC-TR-GSM 02.60和03.60中，描述了該分組無線業(yè)務(wù)。分組無線業(yè)務(wù)使得可向移動(dòng)臺(tái)MS的用戶提供有效利用無線資源的一種分組形式的無線連接。在分組交換連接中，只有當(dāng)語音或數(shù)據(jù)要被發(fā)送時(shí)才保留無線資源。在一定長(zhǎng)度的分組中收集該語音或數(shù)據(jù)。當(dāng)象這樣的分組通過空中接口Um已被發(fā)送，并且發(fā)送方?jīng)]有一個(gè)新的分組要立刻發(fā)送時(shí)，可向其他用戶釋放無線資源。
圖1的這種系統(tǒng)包括一個(gè)單獨(dú)的服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)，或SGSN，它控制網(wǎng)絡(luò)一側(cè)的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的操作。該控制包括，例如，進(jìn)入或脫離該系統(tǒng)的移動(dòng)臺(tái)的記錄，移動(dòng)臺(tái)的位置變更，及數(shù)據(jù)分組到達(dá)正確目的地的路由選擇。在本申請(qǐng)中，“數(shù)據(jù)”泛指數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)中所發(fā)送的任何信息，例如以數(shù)字形式編碼的語音，計(jì)算機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸，或公用電信網(wǎng)傳真數(shù)據(jù)。SGSN節(jié)點(diǎn)可與基站收發(fā)信機(jī)BTS，基站控制器BSC或移動(dòng)交換中心MSC相連，或者與它們分開。SGSN節(jié)點(diǎn)與基站控制器BSC之間的接口稱之為Gb-接口。
諸如控制信令和語音或其他數(shù)據(jù)等信息在分組網(wǎng)中通過GPRS幀被發(fā)送。每一幀F(xiàn)包括幀頭1和數(shù)據(jù)部分2。為使系統(tǒng)得知哪個(gè)移動(dòng)臺(tái)已發(fā)送該幀，幀頭1包括了識(shí)別移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)標(biāo)識(shí)，例如臨時(shí)邏輯鏈路標(biāo)識(shí)TLLI。當(dāng)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)在GPRS網(wǎng)中登錄時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)給予這一移動(dòng)臺(tái)一個(gè)TLLI標(biāo)識(shí)以在GPRS連接期間可使用。在GPRS連接后，同一TLLI標(biāo)識(shí)可再分配給某些其他移動(dòng)臺(tái)。
在幀頭1中，有時(shí)也可以使用網(wǎng)絡(luò)層業(yè)務(wù)接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)NLSI以及TLLI標(biāo)識(shí)以表示該移動(dòng)臺(tái)所使用的應(yīng)用規(guī)程。
在分組無線網(wǎng)中，可以設(shè)想一種情形，在該情形中，使用個(gè)人計(jì)算機(jī)PC的用戶，通過分組網(wǎng)10，數(shù)據(jù)網(wǎng)11，路由器13和局域網(wǎng)LAN，與另一臺(tái)計(jì)算機(jī)14進(jìn)行通信。長(zhǎng)數(shù)據(jù)傳輸或一些短的連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸，例如根據(jù)因特網(wǎng)FTP協(xié)議，在計(jì)算機(jī)PC和14之間進(jìn)行。同時(shí)，計(jì)算機(jī)PC的用戶或某些其他用戶，例如根據(jù)因特網(wǎng)Telnet協(xié)議，啟動(dòng)交互型會(huì)話。如果每個(gè)交互型會(huì)話的分組(packet)必須在沿連接方向的節(jié)點(diǎn)上等待長(zhǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K結(jié)，那么響應(yīng)時(shí)間在交互型會(huì)話中將會(huì)變得太長(zhǎng)，以致于使用這種服務(wù)不再合理。
許多已知的排隊(duì)管理機(jī)制的基本思想是，排隊(duì)中的短任務(wù)可優(yōu)先于長(zhǎng)任務(wù)。當(dāng)短任務(wù)轉(zhuǎn)移到隊(duì)列的起始端時(shí)，平均等待時(shí)間變短。為此，作為一個(gè)說明性的例子，可給出一個(gè)隊(duì)列，該隊(duì)列包括10個(gè)具有1個(gè)單位持續(xù)時(shí)間的任務(wù)和1個(gè)具有10個(gè)單位持續(xù)時(shí)間的任務(wù)。如果先執(zhí)行長(zhǎng)任務(wù)，則等待時(shí)間的平均值(任務(wù)開始前)為13.2個(gè)單位。如果最后執(zhí)行長(zhǎng)任務(wù)，則平均等待時(shí)間僅為5個(gè)單位。
有關(guān)分組無線系統(tǒng)中的排隊(duì)管理系統(tǒng)的應(yīng)用的問題是，在分組無線系統(tǒng)中沒有定義對(duì)短任務(wù)與長(zhǎng)任務(wù)進(jìn)行區(qū)別的機(jī)制。根據(jù)一個(gè)輸入分組不可能斷定有多少相同應(yīng)用的分組將在該分組之后到達(dá)。
另外，分組無線網(wǎng)提出了在所有排隊(duì)系統(tǒng)中都不出現(xiàn)的某些要求。其中一個(gè)要求是，屬于某一和相同應(yīng)用的某一和相同用戶的分組必須按照FIFO(先入先出)的原則被發(fā)送。后到達(dá)的分組通常必定不優(yōu)先于先到達(dá)的相同應(yīng)用和相同用戶的分組。另一個(gè)要求是，甚至一個(gè)用戶的非單一應(yīng)用的操作必須被中斷很長(zhǎng)時(shí)間，才使該應(yīng)用脫離該連接。
為此，本發(fā)明的目的是，提供一種方法和實(shí)現(xiàn)該方法的一種設(shè)備，從而可解決分組無線網(wǎng)中有關(guān)排隊(duì)的上述問題。用其特征如權(quán)利要求1中所述的方法可以達(dá)到本發(fā)明的這一目的。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式如有關(guān)的權(quán)利要求中所述。
本發(fā)明的基本原則是-在分組網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上形成至少兩個(gè)隊(duì)列，-根據(jù)至少一個(gè)用戶特定判據(jù)和/或服務(wù)質(zhì)量特定判據(jù)將到達(dá)該節(jié)點(diǎn)的一個(gè)分組引入到一個(gè)隊(duì)列，以及-將預(yù)定的分組數(shù)從這些隊(duì)列一次發(fā)送到目的地。
再者，根據(jù)用戶，終端設(shè)備，應(yīng)用，服務(wù)質(zhì)量，以及隊(duì)列中所包含的數(shù)據(jù)量，不同的隊(duì)列可給予不同的優(yōu)先級(jí)。始終可以看到，任何隊(duì)列的服務(wù)不會(huì)被中斷太長(zhǎng)時(shí)間而使該應(yīng)用脫離該連接。
在本申請(qǐng)中，“排隊(duì)”是指達(dá)到與以不同隊(duì)列中分組的物理布局所達(dá)到的相同效果的任何排列。關(guān)于存儲(chǔ)器的使用，僅保持與在不同隊(duì)列中的分組有關(guān)的指針會(huì)更經(jīng)濟(jì)。例如，當(dāng)鏈接表(其中該表的每個(gè)單元包含一個(gè)指針)指向下一個(gè)和/或上一個(gè)單元時(shí)，可實(shí)現(xiàn)該排隊(duì)。
由于交互型會(huì)話的分組可優(yōu)先于屬于長(zhǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆纸M，因此，交互連接的響應(yīng)時(shí)間變短，且甚至當(dāng)其他應(yīng)用在后臺(tái)正在進(jìn)行操作時(shí)，該服務(wù)也能合理使用。
根據(jù)用戶特定判據(jù)和/或服務(wù)質(zhì)量特定判據(jù)，可將到達(dá)的分組引入到一個(gè)分配給它的隊(duì)列。用戶特定判據(jù)(criteria)包括，例如-尋址有關(guān)的分組的用戶/終端設(shè)備。根據(jù)TLLI標(biāo)識(shí)或連接的網(wǎng)絡(luò)地址如IP地址，可識(shí)別該用戶。每個(gè)用戶的各個(gè)隊(duì)列的格式保證新登錄的用戶可相對(duì)較快地開始使用該服務(wù)。
-根據(jù)TCP會(huì)話的標(biāo)識(shí)可被識(shí)別的傳送層進(jìn)程(如TCP)。這一過程使得可支持同時(shí)開通一些TCP連接的應(yīng)用，如對(duì)于WWW頁面的每個(gè)畫面的一個(gè)連接。
服務(wù)質(zhì)量特定判據(jù)包括，例如
-接收用戶的服務(wù)質(zhì)量QoS。GPRS特性定義了四種不同的服務(wù)質(zhì)量。根據(jù)該服務(wù)質(zhì)量，可保證要求高的應(yīng)用的分組在該特性所定義的最大時(shí)間內(nèi)被發(fā)送。
-根據(jù)TCP協(xié)議的端口可被識(shí)別的應(yīng)用或應(yīng)用等級(jí)。通過相互區(qū)分不同的應(yīng)用，如FTP,Telnet，和WWW，可保證交互式應(yīng)用不必等待任何長(zhǎng)數(shù)據(jù)傳輸首先被終止。
這些應(yīng)用可逐個(gè)分開，或者根據(jù)服務(wù)質(zhì)量要求如根據(jù)最大允許時(shí)延，可將這些應(yīng)用分成相互有區(qū)別的不同應(yīng)用等級(jí)。從具有最高服務(wù)質(zhì)量的隊(duì)列，可立刻發(fā)送一些分組。用戶也可以分成不同的質(zhì)量等級(jí)?？蓪?shí)施優(yōu)先化，從而根據(jù)每個(gè)判據(jù)為數(shù)據(jù)形成各自的隊(duì)列。從每個(gè)隊(duì)列，按照FIFO的原則發(fā)送一定的數(shù)據(jù)量。然后從下一個(gè)隊(duì)列發(fā)送數(shù)據(jù)，等等。一次所發(fā)送的數(shù)據(jù)量可以這樣設(shè)置，以使具有某一和相同服務(wù)質(zhì)量的每個(gè)隊(duì)列在每輪傳輸中給予一個(gè)相等的傳輸時(shí)間量?；蛘?，可從每個(gè)這樣的隊(duì)列中發(fā)送相同的分組數(shù)，據(jù)此，盡管一個(gè)用戶的連接可能比另一個(gè)用戶的連接差，但可向這些用戶提供具有相同質(zhì)量的服務(wù)。
一次所發(fā)送的數(shù)據(jù)量也可以根據(jù)位于隊(duì)列中的數(shù)據(jù)來調(diào)整，使得從具有許多分組的隊(duì)列中比從較短的隊(duì)列中發(fā)送更多的分組。還可以，例如通過保持在這些分組處在隊(duì)列中的時(shí)間內(nèi)的活動(dòng)的時(shí)間平均值，來監(jiān)控較早前已分配給每個(gè)隊(duì)列的服務(wù)。通過更好地為已被提供低于平均值質(zhì)量的服務(wù)的隊(duì)列提供服務(wù)，對(duì)于每個(gè)具有相同服務(wù)質(zhì)量的隊(duì)列，這一時(shí)間平均值將保持不變。同時(shí)，監(jiān)測(cè)到非單一用戶和/或單一應(yīng)用的操作被中斷太長(zhǎng)時(shí)間從而該應(yīng)用會(huì)脫離該連接。
如果根據(jù)用戶或終端設(shè)備全面進(jìn)行劃分，那么，因?yàn)槊總€(gè)新連接的數(shù)據(jù)分組各自分配給一個(gè)隊(duì)列，所以它不被置于象一個(gè)公共隊(duì)列一樣的單一長(zhǎng)隊(duì)列的后面。然而，在這種根據(jù)用戶特定或連接特定標(biāo)識(shí)(如TLLI標(biāo)識(shí))全面進(jìn)行的劃分中，如果某一和相同用戶同時(shí)開始一個(gè)以上要求不同服務(wù)的應(yīng)用，問題就出現(xiàn)了。例如，當(dāng)用戶開始進(jìn)行交互型會(huì)話如TELNET會(huì)話時(shí)，該用戶可能正在按FTP協(xié)議發(fā)送大量的數(shù)據(jù)并使該傳送作為后臺(tái)處理繼續(xù)進(jìn)行。由于FTP會(huì)話，該用戶的隊(duì)列可能已經(jīng)包含大量數(shù)據(jù)，所以交互型會(huì)話中的響應(yīng)時(shí)間可能過分長(zhǎng)。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，通過改善這種劃分來解決這一問題，從而為每種應(yīng)用類型和/或每個(gè)TCP進(jìn)程形成各自的隊(duì)列。與上述簡(jiǎn)單的實(shí)施方式相比，這種實(shí)施方式改善了要求更短響應(yīng)時(shí)間的應(yīng)用的可操作性。例如，如果根據(jù)TCP協(xié)議，TELNET可被識(shí)別為一個(gè)唯一的應(yīng)用或應(yīng)用等級(jí)，且分配給它一個(gè)唯一的隊(duì)列，那么該TELNET應(yīng)用的數(shù)據(jù)分組可優(yōu)先于位于FTP會(huì)話的隊(duì)列中的相同用戶的分組。
通過控制每個(gè)隊(duì)列一次所發(fā)送的數(shù)據(jù)量，可進(jìn)一步改善優(yōu)先化。如果劃分成隊(duì)列是基于用戶的標(biāo)識(shí)，那么可根據(jù)用戶的服務(wù)質(zhì)量確定一次所發(fā)送的數(shù)據(jù)量。當(dāng)用戶注冊(cè)使用GPRS網(wǎng)時(shí)或者也可能在會(huì)話期間，可以協(xié)商服務(wù)質(zhì)量。如果用戶的服務(wù)質(zhì)量具有高優(yōu)先級(jí)，則從這樣的隊(duì)列比從具有低優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列一次發(fā)送的數(shù)據(jù)量更大。因此為具有較高服務(wù)質(zhì)量的用戶提供了更好的服務(wù)，且改善了其應(yīng)用的可操作性。再者，具有最高優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列可立刻進(jìn)行處理，反之，具有其他優(yōu)先級(jí)的那些隊(duì)列依次進(jìn)行處理。如果該劃分基于應(yīng)用或TCP進(jìn)程，并且檢測(cè)到某一隊(duì)列包含相對(duì)小的數(shù)據(jù)量，那么可一次發(fā)送所有剩余的數(shù)據(jù)，據(jù)此，該應(yīng)用或TCP進(jìn)程不必等待小的數(shù)據(jù)量，便可結(jié)束該任務(wù)。這里，一個(gè)隊(duì)列中的最后幾個(gè)分組的發(fā)送幾乎完全不減慢其他隊(duì)列，然而，由于消除了任何額外的時(shí)延，它大大改善了該應(yīng)用或有關(guān)TCP進(jìn)程的操作。
下面，將利用一些優(yōu)選實(shí)施方式并參照附圖詳述本發(fā)明，其中圖1示出了本發(fā)明必需的一種移動(dòng)系統(tǒng)的各部件，和圖2利用隊(duì)列說明了分組管理。
如圖1和2中所示，分組網(wǎng)中的支持節(jié)點(diǎn)SGSN 15用作路由器并緩沖隊(duì)列中的數(shù)據(jù)，通過基站系統(tǒng)BSC-BTS將其轉(zhuǎn)發(fā)到移動(dòng)臺(tái)MS和與之相連的計(jì)算機(jī)PC。由于空中接口Um形成一個(gè)明顯的瓶頸，因此在SGSN節(jié)點(diǎn)15處形成一個(gè)隊(duì)列。如果在SGSN節(jié)點(diǎn)15中被緩沖的所有數(shù)據(jù)都保存在單一的FIFO隊(duì)列中，則將允許特別交互式應(yīng)用如Telnet和WWW，它們常常一次只發(fā)送小的數(shù)據(jù)量。相應(yīng)地，可在網(wǎng)關(guān)的GPRS支持節(jié)點(diǎn)GGSN處形成一些隊(duì)列，因?yàn)樵揋GSN是GPRS網(wǎng)與某些其他類型網(wǎng)絡(luò)如因特網(wǎng)之間的一個(gè)網(wǎng)關(guān)。
根據(jù)在幀F(xiàn)的幀頭1中所發(fā)送的TLLI標(biāo)識(shí)，可對(duì)用戶進(jìn)行識(shí)別。該TLLI標(biāo)識(shí)識(shí)別移動(dòng)臺(tái)與SGSN節(jié)點(diǎn)之間的每個(gè)連接。根據(jù)TCP協(xié)議的端口數(shù)，可清楚地對(duì)應(yīng)用進(jìn)行識(shí)別。由于各TCP進(jìn)程也是單獨(dú)的整體，因此它們也可以互相區(qū)分。當(dāng)從GPRS寄存器或某些其他這類數(shù)據(jù)庫檢查出用戶的參數(shù)時(shí)，可識(shí)別每個(gè)GPRS用戶。
在本發(fā)明的這一優(yōu)選實(shí)施方式中，根據(jù)用戶特定標(biāo)識(shí)和應(yīng)用等級(jí)，在路由器中形成隊(duì)列Qi。當(dāng)一個(gè)新用戶在系統(tǒng)中登錄時(shí)，其數(shù)據(jù)分配給它自己的一個(gè)隊(duì)列。當(dāng)該用戶接著同時(shí)開始幾個(gè)應(yīng)用時(shí)，為每個(gè)同時(shí)發(fā)生的應(yīng)用提供各自的隊(duì)列。這種安排的優(yōu)點(diǎn)在于，執(zhí)行長(zhǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用可在后臺(tái)運(yùn)行，而不過分干擾在它后面所開始的任何交互式應(yīng)用。甚至在此，一次所發(fā)送的數(shù)據(jù)量可取決于用戶的服務(wù)質(zhì)量，應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量和/或隊(duì)列中的數(shù)據(jù)量。
分組無線可用于要求高的任務(wù)。如國際鐵道協(xié)會(huì)(InternationalUnion of Railway)IUR要求以最高優(yōu)先級(jí)在不到0.5秒的時(shí)間內(nèi)發(fā)送128比特消息。為達(dá)到這一速率，必須采取一些特殊的措施。在協(xié)商服務(wù)質(zhì)量QoS時(shí)(即當(dāng)一個(gè)移動(dòng)臺(tái)作為由GPRS網(wǎng)所提供的服務(wù)的一個(gè)用戶登錄時(shí)，或可能再后來在會(huì)話期間)，新服務(wù)質(zhì)量以信號(hào)方式發(fā)給GPRS分組網(wǎng)的路由器。當(dāng)SGSN節(jié)點(diǎn)15接收一個(gè)指向公用交換分組數(shù)據(jù)網(wǎng)PSPDN的某一地址的具有高優(yōu)先級(jí)服務(wù)質(zhì)量的分組時(shí)，SGSN節(jié)點(diǎn)將該分組引入到一個(gè)高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列。
例如通過為每個(gè)分組提供一個(gè)表示服務(wù)質(zhì)量的碼，該服務(wù)質(zhì)量可以信號(hào)方式發(fā)給分組網(wǎng)的路由器。由于在GPRS性能中定義了四種可選擇的服務(wù)質(zhì)量，因此用兩個(gè)比特就可以識(shí)別它們?；蛘?，該新服務(wù)質(zhì)量可利用表示服務(wù)質(zhì)量的改變的單獨(dú)的消息以信號(hào)方式發(fā)出，該消息發(fā)送給位于沿連接方向上的某處的一個(gè)路由器。該路由器將在其存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)所改變的服務(wù)質(zhì)量。
當(dāng)為每個(gè)分組提供一個(gè)表示服務(wù)質(zhì)量的碼時(shí)，沿連接方向的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可單獨(dú)地決定有關(guān)的優(yōu)先級(jí)。用二個(gè)比特標(biāo)識(shí)就可以容易地改變優(yōu)先級(jí)，而無需用表示服務(wù)質(zhì)量改變的單獨(dú)的消息。不需要例如先發(fā)送提高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)消息再在該分組之后發(fā)送降低優(yōu)先級(jí)的一個(gè)消息，就可以容易地改變各個(gè)分組優(yōu)先級(jí)。
當(dāng)服務(wù)質(zhì)量改變并且發(fā)送表示改變的一個(gè)單獨(dú)的消息時(shí)，不必將一個(gè)表示服務(wù)質(zhì)量的碼加到每一單獨(dú)的分組上。所得到的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是記帳簡(jiǎn)化了，因?yàn)樽鳛橛泿?biāo)準(zhǔn)的服務(wù)質(zhì)量的改變是利用單獨(dú)的消息以信號(hào)方式發(fā)出的。
在會(huì)話期間，指定到一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的分組通常沒有用于改變服務(wù)質(zhì)量的機(jī)制，因此，服務(wù)質(zhì)量通常在用戶登錄使用GPRS連接時(shí)被確定。
圖2中的參數(shù)Ki表示從每個(gè)隊(duì)列一次發(fā)送的數(shù)據(jù)量。與采用單一隊(duì)列的現(xiàn)有技術(shù)的路由選擇相比較可以看出，如果使用多個(gè)隊(duì)列Qi并且參數(shù)Ki恒定，則該服務(wù)得到改善。通過例如根據(jù)服務(wù)質(zhì)量調(diào)整參數(shù)Ki，該服務(wù)可得到進(jìn)一步改善，因此，從高優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列比從低優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列一次發(fā)送更多數(shù)據(jù)。隊(duì)列Q2表示除了量Kj外在隊(duì)列中還剩下小數(shù)據(jù)量的情況。這里，整個(gè)隊(duì)列Q2的傳輸明顯改善了該應(yīng)用的操作，而其他用戶和/或應(yīng)用不會(huì)受太多的影響。對(duì)于這種超出Ki的部分，其合適的閾值例如為30-50％。相應(yīng)地，Q4表示分組含很少數(shù)據(jù)的隊(duì)列。在長(zhǎng)隊(duì)列之前先進(jìn)行短隊(duì)列的傳輸縮短了平均等待時(shí)間。
當(dāng)從源到目的地對(duì)分組進(jìn)行路由選擇時(shí)，其間的節(jié)點(diǎn)可采用不同的排隊(duì)方法。例如，為SGSN節(jié)點(diǎn)所優(yōu)化的判據(jù)可不同于為GGSN節(jié)點(diǎn)所優(yōu)化的判據(jù)。在本申請(qǐng)中，可從廣義上解釋分組網(wǎng)，它包括移動(dòng)系統(tǒng)的基站收發(fā)信機(jī)BTS和基站控制器BSC，它還可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所提供的排隊(duì)機(jī)制。
通過關(guān)于GPRS網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的一個(gè)例子，描述了本發(fā)明中所揭示的緩沖和隊(duì)列格式。在移動(dòng)電話網(wǎng)的基站收發(fā)信機(jī)BTS和/或基站控制器BSC處，當(dāng)然也可以實(shí)現(xiàn)類似的隊(duì)列和緩沖。顯然，對(duì)熟練的技術(shù)人員而言，隨著技術(shù)的發(fā)展，本發(fā)明的基本設(shè)計(jì)思想可用多種不同的方法來實(shí)現(xiàn)。因此本發(fā)明及其實(shí)施方式并不局限于上述例子，而可以在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1．在分組網(wǎng)中對(duì)分組進(jìn)行路由選擇的一種方法，其特征在于-在分組網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)上形成至少兩個(gè)隊(duì)列，并根據(jù)下列判據(jù)中的至少一個(gè)判據(jù)將到達(dá)該節(jié)點(diǎn)的一個(gè)分組引入到一個(gè)隊(duì)列-用戶特定判據(jù)，如-用戶標(biāo)識(shí)；-連接標(biāo)識(shí)，如TLLI；-傳送層進(jìn)程，如TCP進(jìn)程；-網(wǎng)絡(luò)地址，如IP地址；或-服務(wù)/服務(wù)質(zhì)量特定判據(jù)，如-接收該分組的用戶的服務(wù)質(zhì)量(QoS)；-應(yīng)用或應(yīng)用等級(jí)的TCP協(xié)議的端口；和-將預(yù)定的分組數(shù)從這些隊(duì)列一次發(fā)送到目的地。
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)判據(jù)是用戶特定判據(jù)，和為一個(gè)具有一個(gè)以上同時(shí)連接的用戶形成至少兩個(gè)隊(duì)列，這些隊(duì)列根據(jù)服務(wù)/服務(wù)質(zhì)量特定判據(jù)被區(qū)分。
3．如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)判據(jù)是用戶特定判據(jù)，和為一個(gè)具有一個(gè)以上同時(shí)連接的用戶的每一同時(shí)連接形成各自的隊(duì)列。
4．如權(quán)利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，每時(shí)間單位內(nèi)從每個(gè)隊(duì)列發(fā)送的分組數(shù)根據(jù)一個(gè)或多個(gè)以下判據(jù)確定-接收該分組的用戶的服務(wù)質(zhì)量；-與該連接有關(guān)的應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量；-有關(guān)隊(duì)列中的數(shù)據(jù)量；和-預(yù)先提供給有關(guān)隊(duì)列的服務(wù)率。
5．如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，從具有最高服務(wù)質(zhì)量的隊(duì)列，可盡快發(fā)送一些分組。
6．如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，預(yù)先提供給該隊(duì)列的服務(wù)率被定義為這些分組處在隊(duì)列中的活動(dòng)的時(shí)間平均值，以及至少對(duì)于具有相同服務(wù)/服務(wù)質(zhì)量的隊(duì)列，基本上保持每時(shí)間單位內(nèi)所發(fā)送的分組數(shù)相同。
7．如權(quán)利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，至少從具有相同服務(wù)/服務(wù)質(zhì)量的隊(duì)列發(fā)送一些分組，使得在一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間段上，分配給每個(gè)隊(duì)列相等的傳輸時(shí)間量。
8．如權(quán)利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，至少從具有相同服務(wù)/服務(wù)質(zhì)量的隊(duì)列發(fā)送一些分組，使得在一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間段上，從每個(gè)隊(duì)列發(fā)送相等的分組數(shù)。
9．如上述權(quán)利要求任一所述的方法，其特征在于，當(dāng)從一個(gè)隊(duì)列發(fā)送分組時(shí)，檢查在隊(duì)列中剩下的分組數(shù)是否少于預(yù)定的閾值，如果是，則這些分組也被發(fā)送。
10．如權(quán)利要求1至9任一所述的方法，其特征在于，通過為每個(gè)分組提供一個(gè)表示服務(wù)/服務(wù)質(zhì)量的標(biāo)識(shí)，用戶和/或應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量以信號(hào)方式發(fā)給位于連接上的節(jié)點(diǎn)。
11．如權(quán)利要求1至9任一所述的方法，其特征在于，用戶和/或應(yīng)用的服務(wù)/服務(wù)質(zhì)量利用表示服務(wù)/服務(wù)質(zhì)量的改變的單獨(dú)的消息以信號(hào)方式發(fā)給位于連接上的節(jié)點(diǎn)。
12．如上述權(quán)利要求任一所述的方法，其特征在于，在本方法中還監(jiān)測(cè)到，兩個(gè)連續(xù)分組的時(shí)間間隔，即使在單一的隊(duì)列中，也不超出會(huì)使該應(yīng)用脫離該連接的時(shí)延的閾值。
13．如上述權(quán)利要求任一所述的方法，其特征在于，分組網(wǎng)是GPRS網(wǎng)，以及路由器是該網(wǎng)絡(luò)的SGSN和/或GGSN節(jié)點(diǎn)。
14．如上述權(quán)利要求任一所述的方法，其特征在于，在移動(dòng)系統(tǒng)的基站收發(fā)信機(jī)(BTS)和/或基站控制器(BSC)處形成隊(duì)列。
15．如上述權(quán)利要求任一所述的方法，其特征在于，在分組的源和目的地之間的連接上，采用至少兩種不同的路由選擇方法。
全文摘要
通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS是一種為數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新業(yè)務(wù)。由于諸如空中接口(Um)的瓶頸,隊(duì)列可能在路由器(SGSN,GGSN,13,BTS,BSC)中形成。長(zhǎng)數(shù)據(jù)傳輸會(huì)減慢交互式應(yīng)用的操作,因此使用這些應(yīng)用不再合理。在本發(fā)明的路由器(SGSN,GGSN,13,BTS,BSC)中,為每種服務(wù),服務(wù)質(zhì)量,連接,用戶和/或應(yīng)用/應(yīng)用等級(jí)形成各自的隊(duì)列。通過為每個(gè)分組提供一個(gè)表示質(zhì)量的標(biāo)識(shí),可表明該服務(wù)質(zhì)量,或者該質(zhì)量的改變利用單獨(dú)的消息以信號(hào)方式發(fā)出。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,根據(jù)用戶的服務(wù)質(zhì)量,基本上控制從一個(gè)隊(duì)列一次發(fā)送的數(shù)據(jù)量。當(dāng)從一個(gè)隊(duì)列發(fā)送分組時(shí),可以監(jiān)控在隊(duì)列中是否只剩下少量的分組,如果是,則這些分組也被發(fā)送。
文檔編號(hào)H04W28/14GK1214832SQ97193387
公開日1999年4月21日 申請(qǐng)日期1997年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月25日
發(fā)明者漢努·H·卡里, 薩米·胡斯克 申請(qǐng)人:諾基亞電信公司