CN101053222B - 用于传送以数据分组的形式供使用的数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明基于一种系统，在该系统中有多个传送线路(L1，...，L4)可供传送使用，并且分别给这些传送线路(L1，...，L4)分配有用于暂存要通过相应的传送线路(L1，...，L4)传送的数据的发送单元(Q1，...，Q4)。根据本发明将包含实时要求不高的数据的数据分组(NDP)在转发给发送单元(Q1，...，Q4)之前划分成具有可变的段大小的段。优选地将包含实时要求高的数据的数据分组(EDP)在不分段的情况下转发给发送单元(Q1，...，Q4)。针对分段，可以附加地预先给定最小的段大小。

Description

用于传送以数据分组的形式供使用的数据的方法
本发明涉及一种用于传送以数据分组的形式供使用的数据的方法，其中多个传送线路可供传输使用，并且给这些传送线路分别分配有用于暂存要通过相应传送线路传送的数据的发送单元。
为了能够(例如在预先给定的实时要求之内)确保数据的正确的传送，常常给要传送的数据分配不同的业务等级或优先等级。在此情况下，只有当不存在用于传送的更高优先级的数据时，才通过传送线路(在文献中常常称为“链路”)来传送低优先级的数据。这在一些情况下导致，低优先级的数据在一定时间内堵塞链路，因为在对发送低优先级的数据作出决定的时刻更高优先级的数据还不能供传送使用。
尤其是在具有低的数据传输速率的链路中，例如在ISDN有用数据信道(综合业务数字网)中或在ADSL(非对称数字用户线)连接的缓慢的“上行链路”中，这种情况导致更高优先级的数据的不可接受的延迟时间(在文献中称为“延迟”)。
一种用于减小延迟的已知解决方案在于使用数据传输协议，该数据传输协议在发射机处提供要传送的数据的分段，而在接收机处提供所传送的数据的段合并(Defragment ierung)。一种允许这样的分段或段合并的已知协议是对于在计算机网络中的数据传送来说已知的面向分组的IP协议(因特网协议)，或ML-PPP协议(多链路点对点协议)。在此情况下，要传送的数据在发送之前被分段，并且随后才基于段来区分优先级。这造成，最大的堵塞时间被限制在一个段的传输持续时间内。
在此，通常将一个要传送的数据分组划分成与可供使用的链路一样多的段。这导致，每个单个数据分组的延迟被最小化，但是经常不必要地大量分段，使得不必要地生成用于段管理的额外数据并且由此不必要地占用管理资源。此外，可能出现以下问题，即尤其是在只有少量可供使用的链路的情况下分段不够多，以致延迟继续超过所希望的极限值。
在US 6 778 495 B1中描述了用于传输数据分组的方法和装置，其中“尽力而为”或实时要求不高的数据被分段并且通过两个通信链路被传输。轮回(Round Robin)法被设置作为用于在链路中分配负载的调度方法。
在EP 1 303 083 A1中描述了一种分组调度器，其中将语音数据分组或视频数据分组分配给高等级的通信，而将低优先级的数据分组分配给低优先级的通信。在分组缓冲器中，为低优先级的和高等级的通信分别设置一个队列，并且将所接收的数据分组相应地进行分类。根据要传送的高优先级的数据分组，还可以在用于低优先级的通信的队列中划分低优先级的数据分组。
在EP 1 202 508 A1中描述了一种方法和一种装置，其中NDSI(对延迟不敏感的信息)被分段，其中根据在所接收的DSI(对延迟敏感的信息)中所包含的参数进行分段。这些参数是像扫描速率、信息压缩、额外信息的规模、信道的数量那样的变量。通过唯一的通信链路来传输NDSI和DSI。
因此本发明所基于的任务是说明一种方法和一种发射单元，通过该方法和该发射单元可以实现数据的与现有的传输条件相匹配的传送。
根据本发明，提供一种用于传送以数据分组的形式供使用的数据的方法，
其中有多个传送线路可供所述传送使用，并且分别给所述传送线路分配有用于暂存要通过相应的传送线路传送的数据的发送单元，
其特征在于，
将包含实时要求不高的数据的第一数据分组在转发给发送单元之前划分成具有可变的段大小的段，以及
根据
-当前被存储在所述发送单元中的数据量，和
-在相应的传送线路上可供使用的数据传输速率
来选择所述段大小和到所述传送线路上的分配；
将包含实时要求高的数据的第二数据分组在不分段的情况下转发给发送单元。
优选地，根据IP协议来构造所述第一数据分组。
优选地，根据RTP协议来构造所述第二数据分组。
优选地，根据ML-PPP协议来构造所述第一和第二数据分组。
本发明方法基于一种系统，在该系统中有多个传送线路可供传送使用，并且给这些传送线路分别分配有用于暂存要通过相应的传送线路传送的数据的发送单元(在文献中常常称为队列)。
在此，根据本发明，将包含实时要求不高的数据的数据分组在转发给发送单元之前划分成具有可变的段大小的段，并且根据当前被存储在发送单元中的数据量和在相应的传送线路上可供使用的数据传输速率来选择段大小和到传送线路上的分配。有利地，将包含实时要求高的数据的数据分组在不分段的情况下转发给发送单元。
本发明的一个主要的优点在于，本发明方法可以简单地在已经存在的系统中实施，并且可以与现有的传输标准兼容。
此外，本发明提供一种发射单元，其中有多个传送线路可供传送数据使用，并且所述发射单元具有分别被分配给所述传送线路的用于暂存要通过相应的传送线路传送的数据的发送单元，其特征在于，所述发射单元此外具有用于将包含实时要求不高的数据的第一数据分组在转发给发送单元之前划分成具有可变的段大小的段的装置，以及用于根据当前被存储在所述发送单元中的数据量、和在相应的传送线路上可供使用的数据传输速率来选择所述段大小和到所述传送线路上的分配的装置。
根据本发明的一种扩展方案，附加地在考虑数据在发送单元中的存入和通过相应的传送线路的传送之间的能调节的最大等候时间的情况下选择段大小和到传送线路上的分配。在此如此来调节段大小，使得对于要传送的数据来说不超过可配置的延迟。
有利地，能够确定最小的段大小。以此方式，在不存在要传送的实时要求高的数据时，简单地防止用于段管理的不必要的额外数据。
根据本发明的另一种扩展方案，只通过确定的传送线路来实现实时要求高的数据的传送。以此方式存在以下可能性，即提高在剩余的传送实时要求不高的数据的传送线路上的等候时间。这同样防止用于段管理的额外数据的生成，并且因此也附加地节省处理资源。这又使得能够采用具有可比较地更低的处理效率的成本更低的控制单元(处理器)。
下面借助附图来更详细地阐述本发明的实施例。其中：
图1展示用于示意性地示出参与本发明方法的主要功能单元的结构图。
图1展示根据本发明的发射单元SE，传输线
Figure GSB00000326378100041
通过接口SS连接到该发射单元上。传输线
Figure GSB00000326378100042
包括多个传送线路，其中在本实施例中示出了四个传送线路L1，...，L4。传送线路L1，...，L4例如是具有每秒64千比特的相应传输速率的ISDN有用数据信道(在文献中常常也称为B信道)。给每个传送线路L1，...，L4分配有发送单元Q1，...，Q4，在这些发送单元Q1，...，Q4中暂存要通过相应的传送线路L1，...，L4传输的数据。被暂存在发送单元Q1，...，Q4中的数据被设置用于通过相应的传送线路L1，...，L4尽可能快地传送，其中该传送不再可能被延迟。为了更好地理解，以下(像在文献中通常的那样)将发送单元Q1，...，Q4称为队列Q1，...，Q4。
要通过传输线传送的数据以数据分组的形式存在于发射单元SE中。在此情况下，在包含实时要求不高的数据的第一数据分组NDP和包含实时要求高的(echtzeitkritisch)数据的第二数据分组EDP之间进行区分。在本实施例中示出了一个第一数据分组NDP和多个第二数据分组EDP，其中三个第二数据分组EDP被分配给第一语音连接VS1(在文献中常常称为语音流)，而三个其它的第二数据分组EDP被分配给第二语音连接VS2。
为了通过传输线传送，第一和第二数据分组NDP、EDP按照下述方法被分配到队列Q1，...，Q4上。
第一语音连接VS1的第二数据分组EDP在通过第三传送线路L3传送之前被暂存在第三队列Q3中。第二语音连接VS2的第二数据分组EDP在通过第四传送线路L4传送之前被暂存在第四队列Q4中。为了通过传输线传输，可以在第一队列和第二队列Q1，Q2中都暂存第一数据分组NDP。为此将第一数据分组NDP划分成大小可变的段F，其中段大小取决于相应的队列Q1，Q2。在第一数据分组NDP被分配到队列Q1，Q2上的情况下，在此为下一个段F选择看来最适合于下一个段的那个队列Q1，Q2。这通常是具有最短的所谓的“发送队列”的那个队列Q1，Q2。
在本实施例中，在第一队列Q1中已经暂存了第一个段F1，并且在第二队列Q2中暂存了第二个段F2，其中第一个段F1大于第二个段F2，即当前被暂存在第一队列Q1中并且被释放用于通过第一传送线路L1传输的数据量大于被暂存在第二队列Q2中并且被释放用于通过第二传送线路L2传输的数据量。例如第一个段F1具有80字节的大小，而第二个段F2具有40字节的大小。
如上面已阐述的那样，传送线路L1，...，L4分别具有每秒64千比特的传输速率。如果从包含实时要求高的数据的第二数据分组的最大延迟时间为20ms出发，则被暂存在队列Q1，...，Q4中的最大数据量为160字节。该在队列Q1，...，Q4中最大可暂存的数据量常常被称为“队列极限”。在此，该队列极限取决于被用于传输的编解码器、必要的传输质量等等。
因此，在本实施例中，能够在第一队列Q1中暂存具有80字节的大小的段F以及在第二队列Q2中暂存具有120字节的大小的段F。因而，第二队列Q2对于下一个段F来说是较合适的队列，因此由第一数据分组NDP构成具有120字节的大小的第三个段F3，并且暂存在第二队列Q2中。
允许数据分组的分段的已知协议是对于在计算机网络中的数据传送来说已知的面向分组的IP协议(因特网协议)，或者ML-PPP协议(多链路点对点协议)。在使用IP协议时，所谓的RTP数据分组(实时传输协议)被用作第二数据分组EDP。与基于ML-PPP协议的分段不同，基于IP协议的分段导致较大的分组报头，使得处理更费事。
通过将被分配给语音连接VS1，VS2的第二数据分组EDP固定地分配给队列Q3，Q4，一方面基于在语音连接之内所遵守的顺序而存在在使用ML-PPP协议时在没有报头的情况下传送实时要求高的数据的可能性，使得降低分段开销并且节省处理容量。另一方面在使用IP协议时可以采用利用相继的报头中(尤其是RTP报头中)的冗余的压缩方法。
此外，可以预留只用于第一数据分组NDP的传送的队列。因为对于这些队列来说不必遵守针对实时要求高的数据的传送所设置的队列极限，所以可以取消队列极限。这导致分段开销的进一步减少和处理容量的节省。

Claims (9)

1.用于传送以数据分组的形式供使用的数据的方法，
其中有多个传送线路(L1，...，L4)可供所述传送使用，并且分别给所述传送线路(L1，...，L4)分配有用于暂存要通过相应的传送线路(L1，...，L4)传送的数据的发送单元(Q1，...，Q4)，
其特征在于，
将包含实时要求不高的数据的第一数据分组在转发给发送单元(Q1，...，Q4)之前划分成具有可变的段大小的段，
根据
-当前被存储在所述发送单元(Q1，...，Q4)中的数据量，和
-在相应的传送线路(L1，...，L4)上可供使用的数据传输速率
来选择所述段大小和到所述传送线路(L1，...，L4)上的分配；以及
将包含实时要求高的数据的第二数据分组在不分段的情况下转发给发送单元(Q1，...，Q4)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，针对发送单元选择所述段大小。
3.按以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，附加地在考虑在所述发送单元(Q1，...，Q4)中存入数据的时间和通过所述传送线路(L1，...，L4)传送数据的时间之间的能调节的最大等候时间的情况下选择所述段大小和到所述传送线路(L1，...，L4)上的分配。
4.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，能够预先给定最小的段大小。
5.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，预留用于传送实时要求高的数据的各个传送线路(L3，L4)。
6.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，提高在不传送实时要求高的数据的那些传送线路(L1，L2)中的等候时间。
7.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据IP协议来构造所述第一数据分组。
8.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据RTP协议来构造所述第二数据分组。
9.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据ML-PPP协议来构造所述第一和第二数据分组。
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