CN101595666A - 用于管理通信网用户使用的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种管理分组网预订用户使用的系统。该系统可以包括至少一个数据库，用于存储在分组网上传递的数据分组的网络性能信息，数据分组包括实时内容和非实时内容。这一数据库还可以用于以与管理通信网络的通信承载商的相应预订用户相关的方式存储网络性能信息。在另一个实施例中，数据库还可以包括与每个预订用户有关的记号，并且可以在通信期间由分组网上的相应预订用户收集网络性能信息。
Description
背景技术
随着技术的发展，电话已经显著进步。电话通信曾经局限于模拟的共用交换电话网(PSTN)，其中的PSTN传统地由两种电话承载商形成：本地电话承载商和长途电话承载商。本地电话承载商建立了本地网，供预订用户在本地区域内进行通信，而长途电话承载商则在本地电话网之间建立了网络，让不同本地承载商的预订用户互相通信。
随着时间的迁移，人们开发了移动电话网，让预订用户能够使用移动电话。首先，无线网和手机都是模拟制式的。人们开发了无线网技术来提供数字无线通信，这种数字技术提供了比模拟无线通信更加清楚的信号。
在与数字无线网向前发展的大约同一时间，因特网也在向前发展。国际标准组织(ISO)在1977年开发了开放系统互连(OSI)基本参考模型，这个模型目前包括不同的七层。每一层为特定类型的操作提供协议。更加具体地说，这七层包括：物理层(第一层)、数据链路层(第二层)、网络层(第三层)、传输层(第四层)、会话层(第五层)、表示层(第六层)和应用层(第七层)。，每个实体都与刚好在它下面的层直接交互，并提供设施供它上面的层使用。每一层上的协议使得实体能够与同一层上的其它实体进行通信。因特网一开始支持在用户之间传递简单的数字数据。早期通信应用之一包括电子函件。但是，作为开发出来的通信标准和协议，因特网成长为包括更加先进的通信应用，包括因特网协议话音(VoIP)。
图1说明传统电信网络，它包括四类和五类交换机102a～102n(一起称为102)和104a～104n(一起称为104)，它们连接到7号信令系统(SS7)网络106(用虚线表示)。在历史上，五类交换机104一般都是通过带内信令而不是(verses)使用SS7信令进行通信，并且在网络内形成预订用户的本地网来支持互相之间的电话呼叫。开发四类交换机的目的是用于在端局(没有画出)处的五类交换机104之间进行长途连接。单片的四类交换机102一般都是由多个组件形成，包括端口，端口交叉连接矩阵，具有外部信令单元的交换机消息传递总线，以及呼叫处理单元，如同本领域技术人员都明白的一样。四类交换机是基于电路的，使用时分复用(TDM)技术，并且能够终接更高的高速通信，包括T1、T3、OC-3和其它四线电路连接。本领域技术人员还明白，TDM是一种同步通信协议。
SS7网络106包括信号传输点(STP)108a～108n(一起称为108)，四类和五类交换机上的服务交换点(SS)，以及服务控制点(SCP——没有画出)。SS7网络连接到四类和五类交换机，用于在交换机之间提供和维持交换机间呼叫服务。SS7网络用于为带外呼叫建立传递信号，因为与带内信令相比，带外信令更加安全，速度更快。通过SS7网络，通过到STP的连接，将四类交换机的交换机间干线的呼叫状态变化传送给相邻交换机。为了管理和路由呼叫，将STP 108用作交换机间消息传递网络，从而通过STP交换机提供的SS7网络上的消息传递，使得两个交换机控制交换机之间的中继(trunking)，这些STP交换机充当交换机间消息总线。四类交换机的呼叫状态机提供控制，以便在单片交换机的交叉连接矩阵内路由业务。呼叫状态机还通过到STP的连接提供呼叫控制信令信息给其它交换机。为了建立和拆除呼叫，通过STP将呼叫控制信令信息路由给其它交换机。STP路由的呼叫控制信息包含用于让终接交换机完成各种呼叫的关于呼叫的有关信息。
电话通过许多途径受益于OSI模型的开发。一条途径是通过将呼叫控制器分开成异步网络上的分布式交叉连接，例如异步传输模式(ATM)或因特网协议(IP)网络。图2说明包括分组网202的常规电话网200。在一个实施例中，分组网202是ATM网络。媒体网关(MG)204a～204n(一起称为204)是在完全不同的通信网之间修改和转换协议的媒体翻译或转换装置。与五类交换机206a～206n(一起称为206)通信的媒体网关204位于分组网202的边缘。媒体网关204将TDM分组或流208转换成分组、帧或信元(cell)(以后一起称为“分组”)210，以及反过来。
分组网202作为话音呼叫的分布式虚拟媒体网关端口交叉连接独立地工作，主要是因为位于分组网202上的一个或多个呼叫控制管理器(CCM)212。呼叫控制管理器212与媒体网关204通信，并且控制媒体网关204，通过远方末端地址分配来提供关于如何转动(rotate)分组210的指令。通过将呼叫控制器与四类交换机分开，分组网202在效果上成为交换系统的虚拟交叉连接。分组网202使得包括话音数据通常称为载体分组(bearerpacket)的分组210，带上目的地地址214a和始发地地址214b的标签，让内容数据214c正确地从始发地媒体网关204b路由到目的地媒体网关204a。将分组网202用作媒体网关204受控于CCM 212，并且可以通过IP地址和媒体网关204之间的虚拟电路(VC)或者虚拟路径(VP)在分组网202上传递分组210，从而通过分组网202将分组适当地路由到正确的目的地网络节点。CCM 212从媒体网关204和信令点接收呼叫状态处理信息，并且利用查找表(没有画出)来处理呼叫状态变化。在那以后，CCM 212将分组寻址和状态变化传递给媒体网关204来处理呼叫。
人们开发了以太网协议来支持计算机网络，让多个计算机共享共用的外部互相通信总线。一般将以太网用于支持局域网(LAN)。以太网通过传递数据帧来进行工作。尽管因为以太网假设具有(与定义以太网的IEEE802.3标准中给出的总线标准有关的)已知的带宽容量，所以以太网在局部环境里(例如在建筑物内)工作良好。以太网是一种共享环境，其中共同使用产生了叫做冲突的传输差错。这些冲突由计算机中的以太网卡来检测，并利用随机重传定时器来避免下一次冲突。由于缺少专用带宽和时隙，在通信系统中使用以太网存在特殊的问题。以太网的共享本质产生了额外的复杂性：与无线技术一起使用时，可用带宽会发生变化。
ATM或IP网这种分组网上传输的通信协议可以利用基于TDM的传输设施；与异步的以太网传输设施相比，这些基于TDM的传输设施是同步的。同步传输协议使用共用时钟和信道架构(schema)，因此，网络上的每个装置同专用路径一起同步工作。在TDM这种专用系统里有两种“连接”状态知识。每条信道具有专用的带宽大小以及从共用时钟计算出来以确定路径差错的差错率。这两种连接状态知晓功能(awareness functionality)由信道本身和共用时钟以及TDM报头中的数据提供。共用时钟支持如下内容的确定：(1)从一个末端点到另一个末端点的通信数据速率，以及(2)数据质量。另外，TDM协议包括TDM帧的报头中的“远方末端状态”数据，以表明在远方末端是否有连接，从而表明沿着通信路径的连通(continuity)指示。具体而言，带内末端到末端告警使得交叉连接装置能够接收与其它末端点之间的连通问题的指示。还为连接质量提供带内告警，其中的比特差错率(BER)使得每个末端点知道正在接收的数据的质量。更进一步，带宽总是在使用中，这意味着这些分组是同步的，远方末端确切地知道在给定时间段(例如一秒)内要发送和接收多少分组。利用已知的带宽，将它乘以“占用”时间或者使用的时间，能够很容易地计算使用。
基于分组的通信会话缺少基于电路的连接状态知晓指示器和计时功能，不能为会话控制器提供如下能力：了解路径连接状态，以便利用充足带宽以外的任何东西有效地对作出呼叫处理决策进行管理来建立和使用会话。通信协议(例如以太网和因特网协议(IP)技术)缺少连接路径状态知晓这种情况，就能够对正在下降的传输路径质量作出反应以及对带宽的共享使用非常敏感而言，导致了“间隙(gap)”的出现。多数IP呼叫控制器解决方案建立在企业应用的基础之上，其中由单个实体拥有网络，并且网络的规模相对较小。IP和以太网协议缺少带内路径信令、质量和使用度量(use metrics)来支持这一规模，或者利用分组网管辖外的路径进行增强的呼叫处理的能力。因为分组通信是异步的，因此没有任何共用时钟，因而没有任何途径了解传输了多少分组；这一点进一步导致了没有能力确定整个路径的传输质量、可用带宽的量或者正在使用的量。此外，分组网是“汇聚(converged)”的，意思是它们具有实时和非实时的带宽使用。目前，没有任何带内机制用来确定实时和非实时带宽的使用情况；拥有这样的信息将能够处理呼叫。一般都知道当SS7网络内末端点之间的SS7信令路径正在正确地工作(例如能够获得配置的(provisioned)带宽)时，呼叫控制引擎都假设连接操作正确。当以太网、IP和其它数据网过多预订(oversubscribed)，引起分组网拥塞并且无法获得吞吐量时，这些操作假设就有问题。如果WiFi电话这种末端点正在移动，并且带宽随着信号强度而改变时(例如当一个人从连接点天线走开时，WiFi电话丢失带宽)，这一连接操作假设也不能支持良好的呼叫处理。
分组网中防止实时媒体业务过多预订可以使用的一种技术是利用呼叫允许控制(CAC，Call Admission Control)或称作资源预留协议(RSVP，Resource Reservation Protocol)的相当的IP方案。CAC主要用于防止话音业务中出现拥塞，在呼叫建立阶段应用，以便通过预留资源来确保数据流有足够的带宽。为了在整个分组网上预留带宽，CAC要求沿着要在上面路由呼叫并且常常双向的两个媒体网关之间的虚拟电路，在每个点执行CAC程序。尽管存在CAC功能，但是因为呼叫建立期间CAC程序所需要的时间而几乎从来没有使用过这种CAC功能。例如，在目前，CAC通常不能在超过每秒钟40个呼叫时工作，媒体网关或四类交换机上典型的呼叫建立可以是每秒钟200个呼叫或更多。
用于监视IP会话性能(也就是在已经建立了呼叫会话以后)的一种技术是利用IETF RFC 3550定义的实时控制协议(RTCP，Real-Time ControlProtocol)。RTCP收集媒体连接上的统计信息(statistics)，包括发送的字节数，发送的分组，丢失的分组，抖动，反馈，以及往返延迟。可以利用简档专用扩展(profile specific extension)在RTCP分组中提供其它信息。工作于每个会话基础之上的RTCP被用于在会话终止以后报告服务质量(QoS)。统计信息(statistics information)可以用来例如通过限制数据流或改变CODEC压缩来提高服务质量。但是，实时QoS统计信息的利用限于与RTCP流有关的具体会话。
为了测量以太网性能而正在开发的正在出现的标准是802.1AG。这个标准通过在以太网网段上生成和传递802.1AG分组或“心跳(heart beat)”来工作。通过第二层以太网虚拟电路，例如VLAN或以太网隧道，来传递这些802.1AG分组。在以太网隧道的末端和中间点，在以太网上周期性地将802.1AG分组发送给远方末端。利用Y.1731协议来计算802.1AG分组之间传递的数据帧的数量。这种配置使得性能测量(PM，Performance Measures)能够进行，从而计算以太网末端点之间路径性能的某些信息。802.1AG和Y.1731的这种组合使得末端点能够了解路径中的帧丢失率(FLR)、分组延迟和抖动。这种配置有助于帮助监视以太网路径的性能并诊断连接故障。但是，这种配置没能提供使用中的实时带宽或者使用中的总带宽。对于在分组传输路径中流通周期期间(durihng periods of flux)处理呼叫的会话控制器进行的适当管理而言，或者对于实时业务的管理而言，这一信息是有用的。
服务提供商常常在隔离和诊断网络问题的时候碰到麻烦。试图确定分组丢失问题在网络上节点段(也就是两个网络通信装置之间的路径)上的位置，可以在这个节点段上传递用来追踪(trace)数据分组的探针(probe)。但是，典型情况下这个探针是网络通信装置以外的外部装置，只是临时进行追踪来确定网络性能信息，例如分组丢失、抖动和延迟。使用外部探针的运营商可以查看追踪结果来诊断网络通信问题。但是网络通信装置无法获得这些结果，网络通信装置也不能用它们来改变网络通信。
今天的电信交换系统支持一个网络或一个不同的网络内的两个末端点之间的因特网协议(IP)通信在远方末端点终接。基于始发方输入的地址，将两个末端点之间的呼叫路由给终接末端点。然后将这一地址信息中继(relay)给呼叫控制管理器(CCM)，这个呼叫控制管理器屏蔽(screen)、翻译和路由这一呼叫给终接预订用户或者另一网络，在远方末端预订用户的末端点终接。这一过程的基本功能在这一领域被人们广泛了解，并且在整个电信网络中用于话音呼叫。
在这个交换系统的体系结构中，到末端点以及来自末端点的呼叫由CCM控制。CCM可以位于TDM交换机体系结构内的单片装置中，或者由控制呼叫的外部(outboard)计算装置提供，这个外部计算装置利用信令来控制呼叫，这些信令控制位于网络内基于网络的路由和交换装置。后一种装置被称为软交换机体系结构。
IP网络内的软交换机体系结构利用来往于末端装置和媒体网关的信令来控制呼叫处理。用于这一IP信令的协议的一个实例是会话发起协议(SIP，Session Initiation Protocol)。这一协议目前主要用于IP电话，例如VoIP，能够被用作末端用户和CCM之间和/或一个网络的CCM和另一个网络的CCM之间的访问协议。
主要用于CCM和媒体网关之间的另一个协议是ITU-T H.248协议，一般将它叫做Megaco。利用媒体网关建立呼叫时，这一协议是让CCM控制进/出媒体网关的控制协议。在分组网框架中，两个末端点之间的IP通信(访问末端点和媒体网关)受控于这个末端点的来往于这个CCM的信令。CCM基于存储在CCM中并且来自CCM控制的末端点的状态的信息来提供鉴别、屏蔽、翻译和路由。
在软交换机体系结构中，呼叫控制只能基于CCM拥有的信息或者与CCM有联系的装置的开/关状态来完成。尽管这一配置在静态环境中非常好，但是分组网在任何时刻都处于变化状态之中，因为除了话音呼叫以外，网络本身能够承载不同类型的信息。本领域技术人员知道，分组网是一种能够承载话音、数据和视频的汇聚网(converged network)，它们全部在单独一条路径上，分组网内呼叫的路由不是静态的，从一个呼叫到另一个呼叫会发生明显的变化。
由于分组网内容通信变数，呼叫会碰到拥塞和因为等待时间、抖动和分组丢失而导致的话音质量损失。随着呼叫时刻网元使用情况的不同，这些内容通信变数会影响呼叫在任意时刻的任意部分。与提供专用信道和电路的TDM系统不一样，CCM只拥有对它自己的末端点的控制。其它末端单元可以尝试呼叫，计算机可以发送/接收数据而不与CCM交谈，并且其它装置可能需要带宽，而原始呼叫正在进行，从而引发参与方的话音质量问题。除了这些基本间隙以外，调节带宽贫乏的的许多物理层1系统正被用于发射设施。WiFi、EVDO、4G(WiMax)、DSL和电缆系统全都是物理层1技术，它们呈现出不同的带宽速率，以及它们随着信噪比(SNR)改变而修改可用带宽的能力的管理。
没有将常规软切换设计成在碰到拥塞、抖动或延迟问题时，例如碰到上面描述的那些问题时，用来为主叫提供缓解。因为常规CCM只能基于来往于这些主叫方的连接确定呼叫成功，因此没有为呼叫成功将两方之间的话音质量考虑进来。
分组网带内信号的通信问题很难隔离。目前，如果在传输路径上存在通信问题，很少有技术能够隔离这个问题。一种技术包括使用外部探针来捕获分组并对分组进行译码，一般将它叫做追踪，它穿过通信路径来帮助隔离问题。但是，技术人员一般只有在响应顾客通知通信承载商存在通信问题才进行追踪。如果问题存在于不同承载商运营的分组网中，承载商的典型反应是联系其它承载商，以确定其它承载商是否能够找出它自己的网络中的问题。换句话说，在一个或多个分组网中对带内通信问题进行定位是非常困难的，因为这种问题的故障查找工具局限于带外性能度量(PM，Performance Metrics)，通过控制或信令路径的带内信息则没有这种工具。
目前分组网上实现的电话存在的一个问题是呼叫控制管理器没有关于载体路径的信息。传统地，传输路径状态和单片交换机之间曾经存在联系，其中的单片交换机在本质上曾经拥有这条路径的一个末端，在这条路径上曾经能够获得带内信令和线路特性，并且带内信令和线路特性曾经是CCM用于呼叫处理所使用的信息的一个组成部分。如同VoIP的当前实现中所表明的一样，没有了载体路径的知识，呼叫控制管理器会建立话音质量很差的呼叫或者呼叫的建立过程会出现故障。
另外，IP服务网关，例如宽带远程访问服务器(BRAS)，将每个顾客的DSL业务限制在它们购买的速度上，一般将这一点叫做业务速率整形(shaping)。在嵌入式TCP流量控制机制以外，没有任何末端到末端信令用来调整突发(bursting)从而消除分组丢失。速率整形是一种以静态方式强迫进行的带宽约束，这种约束会改变分组网中传输路径的本质。这种整形与一般情况下共享或“过多预订”带宽(正常情况下它们与网络之间的中继设施相关联)结合，导致为VoIP提供服务的媒体网关和其它实时服务(例如视频点播(VOD))之间的未知传输路径状态。
对分组进行业务服务质量(QoS)管理，其中多个流聚集成较小的流或信道。因特网协议QoS的应用是在通过单条链路发送业务的出口点进行的。目前的业务引擎使用如下信息来进行QoS业务决策。这些决策是分配服务类别(CoS，Class of Service)，然后在这个服务上进行行动来对业务进行整形、限制或者让业务通过到达出口点。用于分配优先级给业务流的变量可以是基于：进入端口(给整个端口分配CoS)，端口内的虚电路(给以太网虚电路、LSP等分配CoS)，每个分组的优先级比特(P比特)标记，协议类型(给分组或业务的具体类型分配CoS)，IP地址和端口(给整个IP地址或者它的端口地址分配CoS)，会话标识(HTTP、UDP或其它会话寻址的呼叫)等等。这种优先级标记信息由服务点，以及共享链路用来为共享业务流进行QoS。信息的QoS和CoS类型可以在进行业务管理或QoS功能的聚集点获得。但是不使用基于会话或路径的协议，目前还无法获得网络中其它地方分组流里传输或丢失的分组的数量。QoS机制一般不跟踪这些分组丢失功能。
在目前的业务速率整形设计中，当分组网或数字用户线接入多路复用器(DSLAM)本身没有足够的带宽来支持分组会话时，因特网会突发分组流给DSL用户。在基于TCP的会话中，在会话中检测到分组丢失以后，就降低传输速率。在VoIP中，分组丢失不是使用实时控制协议(RTCP)信令来计数的，而是在呼叫进行过程中由末端点捕获的。但是，RTCP仅仅考虑它自己的会话的性能，而不把传输路径性能作为一个整体来考虑。在这两种情况下，通过分组网发送分组，分组在路径中间被丢弃，不会到达顾客住宅设备(CPE，Customer Premises Equipment)和用户。更为重要的是，关于分组丢失没有任何交叉会话信息，并且带内没有任何整体路径信息可用。
还有，分组丢失可能源自可用带宽传输速率下降，例如当WiFi用户从WiFi接入点(AP)走开并且丧失RF信号强度，信噪比升高，或者因为许多用户同时接入这个AP而导致拥塞加剧。传输路径中所有这些类型的情况对完成呼叫处理和呼叫管理的能力有着严重的影响。
因特网服务提供商(ISP)可以基于它们的服务计划提供不同的因特网连接速度或数据传输速率。例如，用户可以为预定量购买1.5Mbps的数据传输速率，例如10Mbps数据传输速率或更高。一般而言，传输路径在共享的(中继的)BRAS资源和正在提供的DSLAM之间。从网络到用户的下载方向上带宽消耗的正常量比上游方向的高。但是，在IP万维网服务器中没有任何相关的节流机制(throttling mechanism)，其中的IP网络服务器链接到可以用于对分组传输进行整形的用户的ISP服务计划。因此，所有网络业务典型情况下都是基于用户购买的数据传输速率，在BRAS处进行的。根据网络情况不同，这一业务的一些不能使它到达DSL用户，因为BRAS没有关于从它自己到顾客的IP服务路径的任何知识。
当BRAS确实认识到分组网上的拥塞时就会出现问题，其中的分组正在因为带宽不够而被丢弃。一些分组会在分组网中或者在分组网中某个地方的聚集装置处被丢弃。目前，很少有情报认识到分组网中丢弃的分组。事实上，分组网被设计成基于QoS标记来抛弃业务。这个问题变得更加糟糕，因为输送最终会被丢弃的分组会加剧对网络的拥塞。这些分组会消耗带宽，直到被丢弃。
人们设计了传输控制协议(TCP)，以便在以分组丢失、分组失序和分组重复的可能性为特征的最大努力的分组存储和转发环境中工作。分组丢失会因为例如拥塞的网元抛弃分组而发生。在这里，网元的微处理器或存储器没有足够的容量来应付将路由进入这个元素和从这个元素路由出去的全部分组。分组失序会因为例如在传输过程中路由改变而发生。在这里，TCP连接的分组可能正在部分地在小带宽陆地路径上任意传输，并且当路由表改变时，部分地在高带宽卫星路径上发生。分组重复会在例如以下情况下发生：两个直接连接的网元使用可靠的链路协议，并且在接收机正确地收到分组以后，发射机收到这个分组的应答之前，链路关闭。
TCP协议内嵌入的能力是TCP滑窗技术。滑窗被开发出来，并被部署为流量控制机制，用来使一个分组一个分组的传输的效率浪费最小。连接中允许TCP的末端装置之间，数据的发送是利用滑窗技术来完成的。TCP需要接收主机对发送的所有数据进行应答。滑窗方法是这样一种过程，利用它，数据的多个分组可以用单独一个应答来证实。
发明内容
为了让分组网的管理器能够管理网络的预订用户使用，本发明的原理支持收集和存储传递包括实时内容的数据分组的网络性能信息。网络性能信息可以与各个预订用户使用有关，以便能够管理各个预订用户。
一个实施例可以包括一种管理分组网预订用户使用的系统。该系统包括至少一个数据库，用于存储在分组网上传递的数据分组的网络性能信息，所述数据分组包括实时内容和非实时内容。所述数据库还用于以与管理所述通信网络的通信承载商的相应预订用户相关的方式存储所述网络性能信息。在一个实施例中，所述数据库可以包括与每个预订用户有关的记号，所述网络性能信息可以由相应预订用户在所述分组网上的通信期间收集。
另一个实施例可以包括一种管理分组网预订用户使用的方法，该方法包括存储在分组网上传递的数据分组的网络性能信息，所述数据分组包括实时内容和非实时内容。所述网络性能信息还可以按照与管理所述分组网的通信承载商的相应预订用户有关的方式存储。
附图说明
下面将参考附图详细地描述本发明的说明性实施例。在这里将附图结合进来作为参考。在这些附图中：
图1说明一种传统电信网络，它包括连接到7号信令系统(SS7)网络的四类和五类交换机；
图2说明包括分组网的常规电话网；
图3说明一种示例性的分组网，它利用性能信息分组来确定网络性能信息；
图4说明示例性的数据分组流，包括PIP数据分组和包括实时和非实时内容的数据分组；
图5是一个示例性网络节点的框图，这个网络节点被配置成按照本发明的原理来实现功能；
图6是一些示例性模块的框图，它们被配置成按照本发明的原理确定和收集网络性能信息；
图7说明多个示例性的数据分组网，它们具有示例性的网络节点，这些示例性的网络节点被配置成确定和收集网络性能信息；
图8是示例性末端或中间点装置的框图，它说明为了采用本发明的原理而使用的结构和功能操作；
图9是一个示例性针孔(pin-hole)防火墙装置的框图，它说明为了采用本发明的原理所使用的结构和功能操作；
图10是一个示例性头端(head-end)装置的框图，它说明为了采用本发明的原理所使用的结构和功能操作；
图11是一些示例性模块的框图，该模块用于确定与利用图8～10所描述的网络通信装置传递的数据分组有关的网络性能信息；
图12说明在数据分组网中的网络节点上进行的示例性过程；
图13说明一个示例性网络节点，该网络节点用于按照本发明的原理在分组网上实现功能和通信；
图14是用于管理网络通信的示例性过程的流程图；
图15说明具有呼叫控制管理器的一个示例性的分组网，这个呼叫控制管理器具有用于管理分组网上呼叫通信的网络性能信息集中表(centralizedtable)；
图16是一个示例性过程的流程图，这个过程用于呼叫控制管理器使用集中表里存储的网络性能信息来控制呼叫；
图17A是在分组网上控制通信的高级别过程的流程图；
图17B是许可表(permission table)的一个实施例，可以用这个许可表来建立各个网络参与方到在一个或多个网络上收集的网络性能信息的许可或访问级别；
图18是用于传递数据分组的示例性多节点分组网的一个框图，这些数据分组包括传输路径中每个节点生成的网络性能信息；
图19是按照本发明的原理生成并在分组中传递网络性能信息的示例性过程的流程图；
图20是一个流程图，它说明对分组网中生成网络性能信息表明传输性能问题的节点进行分离的一个示例性过程；
图21是用于标识一个或多个分组网中通信问题的一个示例性过程；
图22说明具有一个服务提供商和两个运营商的一个示例性分组网；
图23A和23B说明具有多个以太网服务提供商(ESP)的多承载商网络和具有与网络接口装置通信的多点装置的多点网络；
图24A～24C(一起称为图24)是用于进行线路到线路呼叫流的示例性过程的流程图；
图25A～25C(一起称为图25)是用于提供呼叫处理，在始发线路和终接干线之间重路由呼叫的示例性过程的流程图；
图26A～26C(一起称为图26)是为通过IP干线来到线路的呼叫进行拥塞控制的示例性过程的流程图；
图27A说明包括不同通信承载商运营的两个网络的一个示例性的网络系统；
图27B说明为通信承载商的顾客和伙伴确定记账所使用的示例性的记账实体；
图28A和28B(一起称为图28)是示例性万维网浏览器界面的屏幕截图；
图29说明示例性的图形用户界面(GUI)，该图形用户界面用来显示分组网和性能监视装置的原理图(schematic)；
图30是另一个示例性图形用户界面的屏幕截图，上面显示出网络上某个节点的节点段状况使用曲线图；
图31说明OSI七层基本参考模型；
图32说明操作、管制(Administration)和维护实体的一个实例，它描绘多个管制域(administrative domain)；
图33是本发明一个实施例中网络实体的框图；
图34说明本发明一个实施例中的多个向量性能表；
图35是本发明的一个实施例中MEF维护实体数据流的流程图；
图36～39说明本发明的一个实施例中示例性的MEF维护实体有效载荷入口和出口数据流；
图40说明本发明的一个实施例中的末端站ME有效载荷数据流；
图41说明本发明的一个实施例中向量性能相关引擎(VPCE)的网络示意图；
图42a～42c说明本发明的一个实施例中的图形用户界面(GUI)；
图43说明本发明的一个实施例中的MEF网络实现；
图44说明本发明的一个实施例中数据链路层装置和物理层装置之间的层间通信的MEF网络实现；
图45说明本发明的一个实施例中的有线线路(wireline)数字预订用户环网络；
图46说明本发明的一个实施例中的比特交换表；
图47说明本发明的一个实施例中的无线网；
图48说明本发明的另一个实施例中数据链路层装置和网络层装置之间层间通信的MEF网络实现；
图49说明本发明的另一个实施例中数据链路层装置和传输层装置之间层间通信的MEF网络实现；
图50说明本发明的一个实施例中的TCP分组；
图51说明本发明的另一个实施例中数据链路层装置和会话层装置之间层间通信的MEF网络实现；
图52说明本发明的另一个实施例中数据链路层装置和表示层装置之间层间通信的MEF网络实现；
图53说明本发明的另一个实施例中数据链路层装置和应用层装置之间层间通信的MEF网络实现；
图54是本发明的一个实施例中TCP窗口大小调整(sizing)方法的方框流程图；
图55是本发明的另一个实施例中TCP窗口大小调整方法的方框流程图；
图56是本发明的一个实施例中的一个网络示意图，它为业务整形包括一个网络，这个网络包括BRAS和DSLAM；
图57说明本发明的一个实施例中网络业务整形方法的用户界面；
图58说明数据链路层装置和ASIC装置的一个实施例，其中的ASIC装置与进入(incoming)网络接口相关，用于传递到出去(outgoing)网络接口；
图59是本发明的一个实施例中业务整形方法的方框流程图；
图60是利用PIP分组中包含的信息控制具有UDP的分组业务流的方法的方框流程图；
图61是本发明的一个说明性实施例中以太网的一个实例；
图62是本发明的一个说明性实施例中以太网的一个实例；
图63是本发明的一个说明性实施例中CAC引擎配置的一个实例；
图64是本发明的一个说明性实施例中网络性能信息的PIP分组流的一个实例；
图65是本发明的一个说明性实施例中与接入节点有关的存储的网络性能信息的一个实例；
图66是本发明的一个说明性实施例中分配网络资源的过程的流程图；以及
图67是本发明的一个说明性实施例中纠正网络资源故障的过程的流程图。
具体实施方式
图3说明一种示例性的分组网300，它利用性能信息分组302a、302b(一起称为302)，这些性能信息分组是沿着网络节点304a、304b和304c(一起称为304)之间的节点链路303a、303b和303c(一起称为303)表示的虚分组路径在带内传递的。为了这一应用，性能信息分组(PIP分组或PIP数据分组)指的是通过数据分组网的数据路径传递的分组，这个分组被数据分组网用来获得与数据分组网的路径传输状态有关的性能信息。在一个实施例中，沿着分组网的数据或载体路径在带内传递这种PIP分组。但是，这种PIP分组信息也可以在这个分组网的网元之间在带外传递，通过操作支持网或其它操作或维护网上的控制信令，给其它交换和控制系统提供使用性能测量。
PIP分组可以在网络的节点之间传递，来建立节点在其中收集或确定网络性能信息的时间窗，它可以是描述分组使用以及节点、节点段、传输路径或网元的性能的任何信息。更加具体地说，更加具体地说，PIP分组可以具有时间戳、计数器、序列号或其它标识符，以便网络节点能够使用PIP分组为收集或确定这种网络性能信息建立采样时间窗。也可以换成是这样：PIP分组不包括这种标识符，而是在网络的节点之间按照规则的间隔来生成。每个网络节点或路径传输点可以通过分组传输路径将PIP分组发送给远方末端元素，远方末端元素可以接收、计算性能并存储这一信息，以便用作使用和性能测量或网络性能信息。给定每条通信路径从它的发送到接收路径可以包含信息，末端点可以通过以给定的间隔或者任何其它机制中继这些测量，来交换和跟踪双向路径的测量，从而使通信路径的至少一个末端同时具有发送和接收路径使用和性能测量。PIP分组可以在网络节点之间提供“心跳”，网络节点能够用它来确定网络性能。还可以通过例如在PIP分组的报头或有效载荷部分中包括网络性能信息，用PIP分组在网络节点之间传递收集的或确定的网络性能信息。在一个实施例中，PIP分组是以太网连接故障管理(CFM)分组，例如802.1AG分组，并且接收使用和性能跟踪机制可以是ITU Y.1731协议栈。但是，在任何合适的协议和计算方法下可以使用数据的任意分组，用来跟踪和存储网络性能信息。
可以对PIP分组302进行格式化，让它包括能够提供信息给网络节点以确定网络性能信息的任何信息，其中的网络性能信息可以包括传输速率、传输质量和/或传输连接性(transmission connectivity)。另外还可以确定其它网络性能信息，例如通信路径使用。
PIP数据分组302提供“心跳”，让远方末端(也就是接收末端)的网络节点304生成网络性能信息。可以每TPIP秒传递PIP数据分组302，其中TPIP可以短于、等于或长于一秒，并且包括通信时间的时间戳和表明之前发送的分组数量的计数器值，让接收网络节点能够确定在连续的PIP数据分组之间是否丢失了任何数据分组。传输速率是一段时间中传递的数据分组的数量表示，可以通过例如对一段时间在网段上传递的数据分组进行计数来确定。PIP数据分组可以用于确定在其中测量传输速率的时间段。传输质量是链路状态的测量，可以包括各种链路状态参数，包括例如分组丢失、抖动和延迟。在一个实施例中，PIP数据分组302可以在OSI模型的第二层上传递，网络性能信息可以在第二层上确定。网络节点304可以分别包括传输性能收集单元306a、306b和306c(一起称为306)，用来生成和收集网络性能信息。传输连接性是网络上两个装置之间的通信指示。连接性可以表示装置之间通信的信号强度，关闭的或者不能通信的装置的开/关指示，或者合适的其它性能测量。传输性能单元306可以生成与PIP数据分组302相联系的网络性能信息。
网络性能信息还可以包括与非分组网有关的信息，例如与电缆DOCSIS、无线CDMA、TDMA、WiMax或者基于电路的网络有关的信息。不是要对前面所说的进行限制，网络性能信息可以包括与任何有线或无线网有关的任何数据，这些数据可以表明或者适合用于确定网络的运营或总的健康情况。网络性能信息还可以包括这样的信息：它与连接路径上网元之间传递的数据无关，而是与网络某个节点处的网络装置自己的性能有关。例如，网络性能信息可以表明缓冲器使用级别，缓冲器过流，缓存数据或者对数据排队时经历的差错，缺乏处理引入的等待时间，某个网络装置(例如交换机和路由器)的交换结构(fabric)的分组丢失，或者与某个网络装置有关的任何其它性能问题。应当明白，不同的网络类型和不同的连接路径会具有网络性能问题的不同记号。例如，T1线路可能没有与分组丢失、抖动或等待时间有关的数据，而是换成仅仅呈现与T1连接路径上感受到的性能有关的红色、黄色或绿色告警。同样，可以有跟无线网有关的大量数据，它们表明网络性能，例如信噪比、干扰电平、信号强度或者关于无线网性能的合适的任何其它数据，这些数据是有用的并且可以用作网络性能信息。
继续看图3，除了基于PIP数据分组生成网络性能信息以外，本发明的原理还支持网络节点304确定实时传输速率或实时业务使用(也就是在一个时间段内，在若干网段上传递的包括实时内容的多个数据分组，或者用数学语言来描述，实时带宽使用，可以通过以下方式来确定：跟踪给定时间段内传送的每个实时分组的大小的累计总和。也可以换成是，跟踪实时分组传输速率＝实时分组的数量*平均分组大小/给定时间段)。实时内容是使用实时和近实时数据分组通信的应用(例如VoIP电话呼叫)产生的数据。包括实时内容的数据分组(也就是实时数据分组)可以包括有效载荷数据308，这些有效载荷数据308代表电话呼叫期间的话音，实况事件期间的视频数据流，实况音乐会或实况无线电广播期间的音乐流，或者玩游戏的数据，有可能包括例如在竞赛实况玩游戏会话过程中嵌入的话音。非实时数据分组可以包括这样的有效载荷数据：它们代表不需要实时传递的内容(例如音乐下载、网页内容、节目更新下载等等)。还可以确定总带宽传输速率或总传输速率，从而如果实时传输速率已知，非实时传输速率也就已知。
确定带宽使用，实时的和总的带宽使用，可以通过跟踪各个数据分组和分组流或者内部网元业务统计信息来完成。收集实时或总的带宽使用量可以用多种方式来进行，包括检查优先级比特标记(P比特)、服务类型(TOS，Type of Service))比特标记、虚拟局域网服务类别(COS，Class ofService)标记、IP地址和/或端口。另外，也可以使用探针、排队、调度器、总线或路径度量，可以在收集实时和非实时带宽使用的过程中使用与一种数据分组有关的任何其它信息，这种数据分组能够表明一个或多个数据分组是实时的还是非实时的。例如，通过探针或“交叉栈”通信访问其它使用中的协议栈，能够从实时控制协议，例如实时协议(RTP)和实时控制协议(RTCP)，提供信息。可以用实时协议分组来标识通信会话数据分组的实时带宽速率。通过确定实时和总的数据分组的带宽，并且可以选择地其它PIP信息，呼叫控制管理器310可以以更加智能的方式管理网络通信会话。确定传输速率可以在OSI模型的第一层或第二层进行。但是应该明白，如果在不同的层上能够获得信息，那么，确定网络性能信息可以在不同的层进行，提供足够的信息来确定节点段上传递的实时和总的数据分组的带宽使用。这些段可以是共享路径资源，如同在媒体网关到媒体网关路径以及针孔防火墙访问节点路径中一样，或者它们可以是到单个预订用户末端点或中间中继点的。要明白，多个通信装置共享同一传输路径，没有任何单一会话控制器会了解在使用中的实时数据分组计数或带宽状态，而不从PIP分组的使用导出这一信息。
继续参考图3，传输性能收集单元306可以包括一个或多个模块来确定网络性能信息，它们两者都是关于实时内容和非实时内容、实时会话数量、分组丢失速率、抖动、延迟等等的传递的。模块可以是一个或多个处理器执行的软件，硬件(例如ASIC芯片)、外部探针、固件或者硬件和软件的组合的形式，这在本领域中是众所周知的。可以将这些模块配置成对总的数据分组的数量和大小以及正在节点段(也就是两个网络节点之间的一条或多条通信链路，或者连接、过程或网络节点内的组件)上传递的实时数据分组和非实时数据分组的带宽进行计数，在这里这个节点段也称为网段。通信路径可以包括一个或多个节点段。计数可以包括有和/或没有差错速率的数据分组和实时分组。应当明白，对非实时数据分组进行计数等效于对实时数据分组和总带宽进行计数，因为实时数据分组可以通过将非实时数据分组从总数据分组和带宽中减去来确定。在一个实施例中，可以用多个信道沿着通过一个或多个装置和通信路径的不同的路径传递实时数据分组和非实时数据分组。信道可以包括虚拟或物理路径，由端口、总线、调度器、移位寄存器、卡和码片组成，用于通过这一装置传送或移动分组。实时分组流可以通过分配端口、标记、大小、类型和/或其它排序和调度方法，将具体业务映射到具体路由或路径来分开。与不得不分析数据分组中包含的信息(例如数据分组报头中的P比特)相比，为实时和非实时数据分组使用不同的信道能够更快地对实时数据分组和非实时数据分组进行计数。也可以换成在网络节点处配置实时和非实时端口，以便监视和测量实时和非实时数据分组、传输时间或给定路径或资源使用。也可以按照资源没有在使用的时间量乘以路径或资源的传输速率来测量实时和非实时带宽使用。除了测量实时和非实时带宽使用量以外，可以进行第二测量来表征数据流的突发本质(突发性)。当不同分组化速率和不同带宽使用速率的多个分组流组合起来时，就出现了平均和尖峰使用。表征组合实时流的突发性的一个测量实例包括使用尖峰偏离平均计算的标准偏差。可以使用其它数学方法来表征这一能力，以便基于计算平均带宽使用的采样窗期间实时带宽使用的波动(fluxuation)来过多预订实时流。这一添加的突发性测量可以选择性地与实时带宽使用一起使用。因为PIP数据分组302能够有效地作为异步网络上的时钟，因此传输性能收集单元306可以监视和/或检查PIP数据分组302来确定总数据分组和带宽，实时数据分组和带宽，以及在网段上传递的非实时数据分组的速率。
图4说明示例性的数据分组流400，包括PIP数据分组402和数据分组404a～404n(一起称为404)，后者包括实时或非实时内容的分组有效载荷。每个数据分组404可以包括具有目的地地址406a、始发地地址406b和其它报头信息的报头部分，以及具有实时或非实时数据以及其它传输特性的内容或分组有效载荷部分406c。虽然在连续PIP数据分组402a和402b之间只是示出了单个数据分组404a，但是本领域技术人员明白，在连续的PIP数据分组之间会传递许多数据分组404。通过确定在一个时间段(例如1秒)传递的数据分组的总数和分组大小，包括实时的和非实时的，以及在这个时间段传递的实时数据分组的数量，可以确定节点链路上传递的数据分组和实时数据分组的总数的带宽。另外，还可以利用通信路径或资源不处于传输状态的时间量来确定带宽和传递的数据分组。在PIP分组402中还可以获得其它信息，例如分布、突发性或实时流的时序。实时和非实时分组可以和链路容量一起用于计算这个间隔上的平均使用。可以通过监视PIP数据分组402或者通过检查每个PIP数据分组402中包含的时间戳(这样做更加准确)来确定带宽，这些PIP数据分组402被收集起来以表明这个时间段已经完成。监视PIP分组402可以包括监视一个或多个PIP分组402。性能计算模块可以跟踪通信路径和节点段的使用和性能，并且创建历史性能和使用测量日志。收集的性能信息可以被用来检测门限跨越，传递给会话控制器，如同这里将更加详细地描述的一样。可以通过监视PIP数据分组402来确定其它网络性能信息，包括抖动、分组丢失和延迟，因为PIP数据分组402可以包括表明发送时间的信息和表明在前一个和当前PIP分组之间发送的数据分组的数量的计数器值。网络性能信息还可以被进一步分类成实时、非实时和/或总的网络性能信息(见表I)。在一个实施例中，还可以建立中间级别，例如近实时、较高优先级非实时等等。
图5是一个示例性网络节点500的框图，这个网络节点500被配置成按照本发明的原理来实现功能。这个网络节点可以包括处理单元502，其中有执行软件504的一个或多个处理器。在一个实施例中，软件504可以包括用作传输性能收集功能的模块，用来收集网络性能信息。处理器502可以与用来在寄存器或存储器中的一个或多个表里存储信息的存储器506通信，这些信息有例如网络性能信息，如同本领域里众所周知的一样。处理器502还可以与输入/输出(I/O)单元508通信，这个输入/输出单元508用于在一个或多个通信网上通信。I/O单元508可以包括一个或多个接入端口(没有画出)。处理器502还可以与存储单元通信，这个存储单元用于存储一个或多个数据仓库(repository)(例如数据库)，在这一个或多个数据仓库中存储网络性能信息。存储单元可以与存储器506一起工作。有时将这些存储器寄存器称为储仓(bin)。网络节点500可以是各种网络节点之一，包括维护实体群(MEG)的维护末端点(MEP)和维护中间点(MIP)。MEP可以包括接入节点装置，例如数字用户线(DSL)调制解调器，或者电缆调制解调器及其对应的接入点DSLAM或电缆管理终端系统(CMTS)。例如，移动数据元素、SIP电话、视频点播(VOD)服务器或媒体网关(MG)装置和/或网络到网络接口(NNI)。另外，MEP还可以包括用户网络接口集成接入装置(IAD)、会话发起协议(SIP)装置，或者其它末端用户装置或顾客住宅设备(CPE)。例如，MIP可以包括网桥、交换机和路由器。
在一个实施例中，存储器506可以在短时间(例如数秒钟到数分钟)内在储仓中存储网络性能信息，存储单元510可以存储更长的时间段(例如数小时、数天、数周或更长时间)的历史网络性能信息。通过存储最近的网络性能信息，远程网络节点(例如呼叫控制管理器以及资源分配系统和软件)可以对网络节点500进行轮询来获得网络性能信息，并且与网络节点500不得不从存储单元510访问网络性能信息相比，在较短的时间段里接收网络性能信息。通过轮询，以规则的时间作为基础的事件驱动，或者在单元启动或断电期间，可以提取周期性的更新，或者触发器驱动的事件也可以被用来发送网络性能信息。网络性能信息可以包括网络性能信息，这些网络性能信息表明包含实时和非实时内容的数据分组。表I是一个示例性的表，它描述与实时和非实时数据分组有关的网络性能信息的一个实例。虽然没有画出来，这些数据可以被标识为通过某个节点段在每个方向上传递。
表I实时和非实时网络性能信息
| 特性 | 实时测量 | 总数/平均 |
| 最大分组计数 | 877 | 34749 |
| 平均分组计数 | 852 | 32833 |
| 活动使用时间 | .87 | 30005 |
| 峰度特性 | 128 | 200 |
| 时间段 | 1s | 1s |
| RT会话的数量 | 156 | 187 |
| 最大带宽(kbps) | 877 | 34.75 |
| 平均带宽(kbps) | 852 | 32.83 |
| 分组丢失 | 37 | 241 |
| 抖动 | .004s | .006s |
| 延迟 | .020s | .028s |
虽然表中给出的时间段是1秒，但是应当明白，可以用任何时间段来收集网络性能信息。可以用多个表或储仓来列出不同的时间段，例如15分钟，1小时，1天等等，可以被管理用来存储相同的、不同的或其它网络性能信息，并且可以选择地在不同的时间段上。在一个实施例中，历史网络性能信息可以存储在数据库中，让呼叫控制管理器有能力预测在即将到来的时间段内(例如下5秒，下两分钟，下一天等等)网络节点500的使用。例如，如果网络节点在晚上7点到晚上9点这个时间帧内被进行实时数据下载的用户过多预订，那么呼叫控制管理器可以使用这一信息将特定呼叫重路由到这个时间帧内较少使用的其它网络节点。在另一个实例中，实时和非实时文件可以存储在视频点播(VOD)服务器上，在这种情况下，实际的实时使用信息可以用于加载平衡(balance)系统请求。通过了解实时和总数据分组网性能信息，可以采用许多其它呼叫和网络控制功能。还可以将这一数据用于其它统计分析。另一个近实时使用是这一数据在运营商网络管理系统(NMS)中的图形表示。
图6是图5所示软件504的框图，示例性的模块用来按照本发明的原理确定和收集网络性能信息。在收集网络性能信息的过程中，网络节点500的一个实施例可以包括IEEE 802.1AG模块602和ITU-T Y.1731模块604，用来生成和接收IEEE 802.1AG数据分组并确定与之有关的网络性能信息。ITU-T Y.1731模块604可以是修改的ITU-T Y.1731函数，用于收集与数据分组有关的网络性能信息，这些数据分组包含实时和非实时内容(例如见表I)。修改的ITU-T Y.1731模块604可以用于收集性能信息，例如实时和总数据分组的最大带宽和平均带宽，以及从网络节点接收和/或发送的其它传输特性。可以用一个或多个模块606来存储和传递收集的传输性能信息。如同参考图5所描述的一样，传输性能数据可以存储在一个或多个数据仓库(例如数据库或表)里的存储器和/或存储单元中。收集的传输性能数据的传递可以因为过事件门限触发或者因为例如另一个网络系统、网络节点、元素管理系统或呼叫控制管理器来拉动，按照例行程序进行，或者是响应轮询、审计(audit)或者事件(例如下降到低于传输质量门限)。另外，虽然给出802.1AG和ITU-T Y.1731标准用于生成PIP数据分组并收集网络性能信息，但是本发明的原理还可以使用其它标准和协议来为节点段上传递的实时和总数据分组收集网络性能信息。
图7说明多个示例性的数据分组网700a和700b(一起称为700)，它们具有示例性的网络节点，这些示例性的网络节点在网络700内被配置成确定和收集网络性能信息。数据分组网700a包括媒体网关702、路由器704、网桥706和网络-网络接口(NNI)708。还可以按照本发明的原理配置其它网络节点，例如会话边界(border)控制器、交换机、防火墙、计算机、卫星、服务点或宽带节点网关(VOD服务器、IP服务点、末端点)、CPE(顾客住宅设备)、无线手机或者任何其它分组业务网络节点。更加具体地说，这些网络节点中的每一个都可以用模块来配置，例如参照图6所描述的模块，它们为网络上传递的实时和总数据分组产生PIP数据分组并收集网络性能信息。在一个实施例中，网络节点，例如路由器704，可以收集网络信息并将网络信息通过通信链路712以数据分组710的形式传递给呼叫控制管理器714。网络性能信息的传递可以响应来自CCM 714的轮询，周期性地或者响应事件(例如分组丢失下降到低于预定百分比)传递给呼叫控制管理器714。因为CCM 714与多个网络节点通信，因此CCM 714可以被配置成基于从网络节点收集的网络性能信息来路由呼叫。
所传递的PIP数据分组提供了沿着网络路径传递网络性能信息的机会。在一个实施例中，可以收集网络性能信息并将它附加到或者插入PIP数据分组，从而使其它网络节点能够监视沿着虚路径的性能。例如，可以由网络节点收集网络性能信息，将它存储在数据库里，可以在PIP数据分组上附加摘要，并将摘要传递给另一个网络节点，要将PIP数据分组传递给这个网络节点。这个串联过程可以按照有规律的间隔进行，例如每5分钟，每一小时，或者每一天，以便使数据分组网上传递的以及网络节点存储的数据的量最小。CCM 714可以收集和存储历史网络性能信息，并利用这种信息来监视网络700a中的趋势，自动改变网络操作或者让网络运营商能够重新配置网络。例如，如果确定到网络节点的路径或者这个网络节点本身工作不正常，CCM 714就可以选择或建立通过不同网络节点的虚路径或通过同一节点的不同路径，而不是不建立。作为另一个实例，如果正在丢失数据分组，那么CCM可以选择强迫已有的和新的呼叫会话使用这个节点段上的较低压缩速率的CODEC来缓解拥塞并提高呼叫连接率(connectivity)。
图8～9是更加具体地描述网络通信装置的结构和功能操作的框图，(i)末端或中间点装置(图8)，(ii)防火墙装置(图9)和头端装置(图10)。
图8是示例性末端或中间点装置或网络通信装置800的框图，它说明为了采用本发明的原理而使用的结构和功能操作。装置800包括网络分组端口或末端点IP干线802，它被配置成通过一个或多个数据端口806a～806c(一起称为806)发送和接收实时业务，例如VoIP、视频、RTCP和其它实时数据分组804。每个数据端口806都可以有一条或多条通信线路808a～808c(一起称为808)。网络计数器810可以在网络分组端口802处工作，对总数据分组和包括实时内容的数据分组进行计数。应当明白，网络分组端口802可以接收包括实时和非实时内容的数据分组，包含实时内容的数据分组不应当延迟太多，从而保证实时通信(例如电话呼叫)而不会被末端用户注意到延迟。与网络分组端口802有关的远程监视功能812使得各个网络监视器和控制台系统交换网络监视数据，在示例性的情形下，这些数据是802.1AG数据。可以在一个或多个处理器上执行的或者可以是硬件装置(模块)的一组网络侧计数器功能814，在一个时间段上对实时数据分组和总数据分组进行计数，并确定它们的数量(也就是具有实时和非实时内容的数据分组的数量)，并确定包括实时内容的数据分组的带宽，以及总数据分组的带宽。网络侧计数器功能814可以在每个端口、每条线路和/或每个实体上实现，并为发送和接收的数据分组生成网络性能信息(例如分组计数和带宽)。很明白，性能收集引擎位于发送PIP信息给远方末端的同一末端点812处。但是，性能收集引擎为了测量和收集的目的从远方末端接收PIP流。
在网络通信装置的线路侧上，在网络分组端口802和普通老式电话系统(POTS)端口818之间连接的呼叫控制模块816，可以为网络通信装置800控制和管理呼叫连接。呼叫控制模块816可以包括使用实时传输协议(RTP)和/或实时控制协议(RTCP)的一个或多个CODEC。网络侧计数器功能814可以与呼叫控制模块816通信，并基于呼叫控制模块816处理的数据分组来生成分组计数和带宽信息。如同本领域里都明白的一样，CODEC栈可以是基于任何会话控制协议的，或者在带内工作，例如用于视频多播的因特网组管理协议(IMGP)，并且可以知道正在建立的呼叫的类型。这样的配置也适用于针孔防火墙、媒体网关、呼叫控制器和带宽预留协议系统，它们使用控制栈、带宽预留或资源预留功能。很清楚，网络侧计数器功能还可以包含伪使用(pseudo utilization)计数器，它表明要与实时带宽使用性能和使用信息一起传送的带宽预留使用信息。伪或预留使用为正在建立的呼叫，正在等待的呼叫或者仅仅是被预留的呼叫提供带宽使用指示。可以用预留信息来为会话控制器提供在网段处收集或确定的信息。可以用CODEC栈和实时协议来跟踪相关的每一会话带宽使用，并报告总使用给网络侧计数器功能。下面给出少量用于对数据分组进行计数并且确定数据分组(包括实时数据分组和总数据分组)带宽的示例性的技术：
(i)通过读取CODEC设置和打包速率的带宽使用，(a)在使用中，以及(b)预留；
(ii)如果将IGMP用于视频，那么(a)跟踪流的总数——实时，以及(b)通过CODEC和打包速率来跟踪各个流使用(带宽改变)。
另外，任何网络EMS或协议栈配置引擎都可以与计数器814和826通信，从而监视网络通信装置800处的呼叫整形。实时性能引擎和探针也可以与控制栈通信。客户机交互控制栈可以让用户在用户装置中选择功能来执行。总之，可以将这些应用用于(i)虚拟的、逻辑的和物理的端口，(ii)防火墙，(iii)业务整形情况，(iv)服务代理，(v)网元，和元素调度器，和/或(vi)服务点，例如网关、VOD服务器和会议网桥。
网络通信装置800还可以包括用于传递数据分组的一个或多个线路侧分组端口820a～820n(一起称为820)。线路侧分组端口820可以包括相应的远程监视器(RMON)822a～822n(一起称为822)、PIP发生器和性能收集元素(没有画出)，它们用于与其它网络装置和计数器824a～824n(一起称为824)交换网络监视数据。与网络侧相似，线路侧可以包括一组线路侧计数器功能826，这组线路侧计数器功能826对分组进行计数，并确定总数据分组和包含实时内容的数据分组的带宽。呼叫控制模块、CODEC栈、探针/检漏头(sniffer)接口828可以连接到网络侧端口和线路侧端口。呼叫控制模块探针828可以与网络侧计数器功能814和线路侧计数器功能826通信，来对数据分组进行计数，并确定网络侧端口和线路侧端口之间传递的数据分组的带宽。
图9是一个示例性针孔防火墙装置900的框图，它说明为了采用本发明的原理所使用的结构和功能操作。针孔防火墙装置900包括多个物理和逻辑端口902a和902b(一起称为902)，通过这些端口，经由共享干线或以太网虚拟电路(EVC)904a和904b(一起称为904)，来传递数据分组通信会话。在EVC 904上传递的数据分组(没有画出)通过计数器和计算功能906a和906b(一起称为906)传递，后者用于对包括实时和非实时内容的数据分组进行计数，并确定互相相关的带宽。在确定带宽时，可以将PIP数据分组用作时钟。计数器和计算功能906可以在针孔防火墙功能908之前布置，它通过在通信会话中让应用对端口进行控制来进行工作。计数器和计算功能906具有相应的流量计数器910a和910b(一起称为910)，用于分别对实时数据分组和总数据分组进行计数。另外，流量计数器910可以为每个端口的带宽进行计算。呼叫控制模块探针/检漏头接口912可以分别与流量计数器910和针孔防火墙功能908通信，基于呼叫控制协议914a和914b提供输入给流量计数器910。计数器功能将使用和性能管理信息存储为网元自己的被测资源，以及针孔防火墙能够与之通信的会话控制器的被测资源。性能和使用信息的传递可以用但不限于用会话控制器、带宽预留系统、网络管理系统、较高层IP协议和其它通信系统和系统软件。在图11中进一步说明收集并从针孔防火墙装置900传递网络性能信息的操作。
图10是一个示例性接入节点装置1000的框图，它说明为了采用本发明的原理所使用的结构和功能操作。接入节点装置1000可以被配置为例如头端装置(例如视频分配系统)、电缆调制解调器终端系统(CMTS)、数字用户线接入多路复用器(DSLAM)或数字线路集中器(concentrator)(DLC)。接入节点装置1000可以包括连接到通信线路1006a～1006n(一起称为1006)的网络端口1002和接入端口1004a～1004n(一起称为1004)。例如，VoIP、视频和RTCP或其它实时数据分组可以在接入传输路径或通信线路1006上传递。远程监视器1008a～1008n分别与每个接入端口1004连接，并且可以用于接收802.1AG数据分组或者并且包括PIP分组和性能收集功能。也是与接入端口104连接，计数器1010a～1010b(一起称为1010)可以被配置成对正在通过相应通信线路1006接收的总数据分组和包含实时内容的数据分组进行计数。要明白，这个节点处实时信息流中的一些可以通过控制协议实现(例如视频IGMP)来获得，在这种情况下，控制协议栈或其它计数器机制可以被用于测量实时业务并将它报告给PIP发生器。还应当明白，还存在不在这个节点处的协议栈控制之下的其它实时流，在这种情况下，可以通过这里描述的方法测量实时和总带宽特性。可以包括PIP分组发生器和性能收集器的远程监视器1012可以与网络端口1002相关联，并且被用于生成和传递802.1AG数据分组，这些数据分组具有统计信息引擎1014生成的网络性能信息。统计信息引擎1014可以被配置成生成与通过网络端口1002从接入端口1004向通信网(没有画出)传递的数据有关的统计信息。统计信息可以包括原始数据和通过数学方式计算出来的数据，包括(i)实时带宽，(ii)总带宽，(iii)配置的带宽，(iv)历史实时带宽，和(v)平均值，例如平均实时带宽和平均总带宽。可以例如通过将记号附加到PIP数据分组，将表示统计信息的记号传递给远程监视器1012并传递给与接入节点1000通信的其它网络装置，或者在分开的数据分组中传递统计信息。记号可以采取从RMON 1012和/或网络端口1002传递的任意形式的通信协议，例如XML。跨越门限可以触发给其它系统的特殊消息，以及系统轮询在统计信息引擎1014内的被测资源池。在图11中进一步说明接入节点装置1000收集和传递网络性能信息的操作。
管理功能1016可以与统计信息引擎1014通信，并且包括多个管理功能，包括但不限于，资源预留协议(RSVP)、呼叫允许控制(CAC)和配置。可以在接入节点1000外部的会话控制器1018可以是作为安全系统工作的资源接入控制系统或设施(RACS或RACF)，并且可以提供接入控制和审计功能。会话控制器1018可以与管理功能1016通信，通过收集统计信息引擎1014生成的统计信息来监视接入节点1000的操作。
图11是示例性模块1100的一个框图，该模块用于确定与利用图8～10所描述的网络通信装置传递的数据分组有关的网络性能信息。模块1100可以被配置成软件、硬件、固件或者它们的组合，并且推广为不同网络通信装置的标准来确保贯穿一个或多个网络的一致性。这些模块可以包括探针模块1102、CODEC栈模块1104、统计模块1106和统计信息修改的操作、管制和管理(OAM，Operations，Administration and Management)模块1108。探针模块1102利用计数器对各种类型的数据分组进行计数，这些数据分组包括(a)总分组和/或总带宽，(b)作了标记的分组，(c)分组提供的特殊带宽处理，以及(d)实时协议流或(e)其它。可以基于分组内的具体情况来对作了标记的分组进行计数，例如(i)IP报头中包含的具体的服务类型(ToS)级别标记，(ii)以太网虚拟信道(EVC)或服务类别标记(COS，Class of Service)中的具体分组，(iii)802.1Q标签中使用的P比特标记，(iv)区分的(differentiated)服务(Diffserv)字段(IP报头)，或者任何其它合适的基础。分组提供的特殊带宽处理可以包括：(i)高优先级时间表中的具体分组(硬件专用)，以及(ii)正被QoS引擎处理(例如Diffserv)。实时协议流的检查可以包括(i)RTP和RTCP读取(观察报头中的真实使用)，以及(ii)就使用而言能够读取的其它带内协议(例如CODEC、简档、带宽、呼叫预留等)。可以对计数器进行推、轮询或由统计模块1106访问。
CODEC栈模块1104可以包括实时计数器并且可以受到CODEC的操作影响。实时数据分组计数器可以在CODEC栈处于如下情况时进行计数：(a)在使用中和/或(b)被预留或(c)其它。计数器还可以跟踪为视频的IGMP使用，来对(a)实时流的数量和/或(b)单个流使用进行计数，其中带宽可能改变。更进一步，配置引擎的业务整形可以由CODEC栈模块来表征(factored)。与控制栈交互工作的实时性能引擎还可以影响CODEC栈模块的计数如何收集网络性能信息。可以跟踪客户机交互控制栈，该客户机交互控制栈允许用户选择功能来控制具体应用。
统计模块1106可以收集数据分组的统计信息或性能信息，其中的数据分组包括传递给网络通信装置以及从网络通信装置传递过来的实时内容(例如VoIP数据流)和总数据分组。在一个实施例中，统计模块1106是修改的Y.1731应用。统计模块1106可以收集(1)发送的统计信息，(2)接收的统计信息，和(3)每个端口、每条线路或每个实体实体的各个计数器。统计模块可以对收集到的信息进行数学计算。发送的统计信息可以例如：(a)基于在一个时间段上传递的所有数据分组确定总带宽，其中的时间段可以根据网络通信装置生成的PIP数据分组来确定；(b)确定这个时间段期间传递的实时数据分组的带宽；(c)确定经过计数的实时数据分组；以及(d)收集的或处理的其它信息。接收到的数据分组统计信息可以包括和发送的一样的统计信息，包括(a)经过计数的所有数据分组的总带宽；(b)实时数据分组的实时带宽；以及(c)经过计数的实时数据分组；和/或(d)收集的或处理的其它信息。应当明白，可以收集其它统计信息，包括平均值、最大值、趋势预测值或者对于其它网络通信装置有益的合适的其它测量或计算，或者软交换机(例如呼叫控制管理器)。
修改的OAM模块可以包括以下功能中的任何一项功能：(1)序列计数，以便确保按照合适的顺序接收数据分组；(2)给802.1AG分组附加序列标志；(3)为电路分支(leg)或段添加名称；(4)在数据分组中包括记号以标识收集网络性能信息的载体；以及(5)传递收集的传输性能统计信息。收集的网络性能统计信息的传递可以响应来自另一个网络装置(例如呼叫控制管理器)的轮询，响应事件，或者周期性地进行。可以通过与其它数据分组一起附加或包括信息，来传递网络性能信息或统计信息，从而完成这种通信。例如，可以将网络性能信息添加到正在传递给其它网络节点的数据分组的有效载荷。
图12说明在数据分组网中的网络节点上进行的示例性过程1200。过程1200从步骤1202开始，在其中对正在通过分组网的网络节点段传递的数据分组进行监视，这些数据分组包含(例如来自电话呼叫的)实时内容。监视数据分组可以包括通过检查P比特的报头来确定数据分组在有效载荷中包括实时内容，或者确定这一内容包括实时内容。在步骤1204中，可以确定与数据分组有关的至少一项网络性能信息，其中的数据分组包含实时内容，在分组网的网络节点段传递。网络性能可以包括例如实时带宽使用、总带宽使用、分组丢失、延迟和/或抖动。尽管这种网络性能信息通常用于确定节点段的操作，但是还可以为实时和总数据分组收集其它性能特性，例如分组速率和带宽。在步骤1206中，可以将代表关于传递的数据分组的至少一项网络性能信息的记号传递给网元，例如软交换机或呼叫控制管理器，其中的数据分组包含实时内容。记号可以是如下形式：呼叫控制协议、SNMP消息、XML协议、HTML协议或通信标准的数据分组使用的任何其它协议。
网络节点中分布式的传输性能表
图13说明一个示例性网络节点1300，该网络节点1300用于按照本发明的原理在分组网上实现功能和通信。网络节点或网络通信装置1300可以包括执行软件1304来为网络节点1300执行操作的处理器1302。网络节点1300可以是路由器、交换机、媒体网关或其它网络通信装置，并且包括软件，用来实现与网络节点的典型操作有关的任何功能。处理器1302可以与存储器1306通信。存储器1306可以存储表，表中包括与网络节点1300在其上通信的节点段有关的网络性能信息。处理器1302还可以与I/O单元1310和存储单元1312通信。I/O单元1310可以用来在节点段1316a～1316n(一起称为1316)向其它网络节点1318a～1318n(一起称为1318)传递数据分组1314，包括内容数据分组1314a和PIP数据分组1314b。
在一个实施例中，PIP数据分组1314b可以包括相应网络通信装置1318的网络性能信息，这些信息描述相应节点段1316上的传输性能。另外，网络通信装置1318中的每一个可以存储网络性能信息，这些信息描述与之通信的节点段(例如网络节点1300)。可以例如响应事件(例如响应网络性能信息值跨越门限值)，或者响应来自网络节点1300的轮询或请求，周期性地(例如每到第100个数据分组，一秒一次，每个5分钟等)在每个PIP数据分组1314b中将网络性能信息传递给网络节点1300。每个PIP分组中包含的性能信息的量和类型在接连的通信之间可能会不同。例如，导出的或摘要信息可以按照五分钟间隔传递，其它信息可以按照其它间隔传递。
如上所述，软件1304可以用来生成与网络节点之间的节点段有关的网络性能信息。表I308可以包括与网络节点1300以及与网络节点1300通信的网络节点1318有关的网络性能信息。虽然图中说明这个表存储在存储器1308中，但是应当明白，表I308还可以存储在存储单元1312中，为了本发明的原理的目的，存储器和存储单元都被看成存储器。还应当明白，表I308这个术语用来一般性地描述定义的字段布局中存储的数据，并且用于描述任何有组织的数据组，例如数据库或包含数据字段的数据文件。表这个术语还包括互相关联的多个表。
表II是包括网络性能信息的一个示例性的表。这个表可以包括段号或其它字母-数字记号，有关段的名称，以及每个网段或每条路径一个或两个方向(例如东向西，西向东)的网络性能信息。网络性能信息可以包括表示沿着每条载体路径的传输特性(例如传输速率和带宽)的附加和/或其它信息。虽然没有画出，但是与数据分组有关的网络性能信息包括实时和非实时内容(例如见表IV)。表II还可以包括与网络节点或网络装置的内部性能有关的节点段。例如，如果某个网络节点是网络交换机，那么这样的网络交换机的操作会影响网络性能，因此可以有它自己的网络性能信息。例如，网络节点，比如交换机或路由器，本身可以引起分组丢失或者引入分组投递的延迟。因此，标识网络节点内某些元素或过程可能有益于对网络性能中的问题进行监视、报告、补偿、故障查找或者作出反应。更加具体地说，如表II所示，可以标识具体的缓冲器或队列，例如与段号5对应的缓冲器/队列A。例如，网络装置中的某个缓冲器可能上溢出，导致节点处数据分组丢失并且对应地在下游装置处的下溢出事件。类似地，在表II中将网络装置内的某个处理器B说明成与段号6有关。例如，处理器可能无法跟上在某个网络上交换或路由分组需要的过程。事实上，随着网络被用的更多，许多实体正在经历与处理器性能的问题。相似地，某个网络装置(例如交换机或路由器)的内部交换结构还会影响网络性能，因为数据分组需要由这种装置交换或路由。在表II中将这种结构说明成与段7有关。例如，交换机的性能能够引入分组丢失和延迟。
虽然图中没有画出，但是基于与组件的性能有关的数据，在表(例如表II)中还可以包括其它软件、过程、处理器、存储器组件或者会影响网络性能的某个网络节点或装置的任何其它组件。相似地，虽然表II中没有画出，相对于任何特定节点段，还可以包括许多其它类型的网络性能信息。例如，无线网上的无线交换机可以有二十或三十个以上的因素会影响网络性能。例如，干扰、信噪比、信号强度、电池或功率电平全都有可能影响网络性能，全部可以在表(例如表II中所说明的)中表示。相似地，交换机、集线器、网桥或者网络之间的其它接口，网络的部分，或者各种通信媒体都可以另外存储告警、通知、信号特性或者能够用来评估网络性能的任何合适类型的数据这种信息作为替代或补充。例如，关于简单T1连接，关于这种连接能够获得的唯一信息可能是存在红、黄或绿指示或告警。相似地，与能够从核心IP路由器获得的信息相比，DSLAM装置可以具有与网络性能有关的非常不同的信息。为了这一应用的目的，将前面的所有信息都看成网络性能信息，可以将它们结合在任意表、储仓、数据库或前面描述的PIP分组中。
表II网段状况表
表III是包括计数器和时间戳的另一个示例性的网段状况表。计数器和时间戳可以用于确定网络性能信息。例如，接收节点(例如节点1318a)可以使用计数器来确定在这个节点段或网段上传递过的数据分组的总数。例如，如果计数器表明从前一个PIP数据分组开始传递过200个数据分组，那么接收节点可以确定收到过多少个数据分组，来确定是否丢失过任何数据分组。例如，如果计数器表明传递过200个数据分组，接收节点确定收到过182个数据分组，那么丢失了18个数据分组。还有，可以通过记录收到PIP数据分组的时刻，将它从PIP数据分组时间戳中减去，来确定延迟。
表III网段状况表
| 节点段 | 方向 | 节点1 | 节点2 | 延迟 | 抖动 | 分组丢失 | 计数器 | PIP数据分组时间戳(hh.mm.ss.dd.mm.yy) |
| 1316a | 东 | 1300 | 1318a | .04 | .002 | 23 | 234723 | 03.18.43.12.07.07 |
| 1316a | 东 | 1300 | 1318a | .05 | .003 | 18 | 234923 | 03.18.44.12.07.07 |
| 1316n | 东 | 1300 | 1318n | .03 | .001 | 3 | 74832 | 03.22.17.12.07.07 |
| 1316n | 东 | 1300 | 1318n | .06 | .002 | 42 | 75832 | 03.22.18.12.07.07 |
表II和表III示出的网络性能信息是与未标识的内容类型有关的PIP数据分组的表示。但是，根据本发明的原理，可以根据包括实时内容和非实时内容的数据分组的通信来确定网络性能信息。表IV包括区分实时内容和总内容(也就是实时和非实时内容)的网络性能信息。虽然表III和表IV中将方向都说明成朝东，但是应当明白，表中同样可以包括朝西的网络性能信息。通过提供具体与实时数据分组有关的网络性能信息，能够确定理解针对不同的内容类型分组网如何操作。另外，这些表还能够为单向、双向单播或多播业务流提供网络性能信息。
表IV网段状况表——总的和实时的
| 节点段 | 方向 | 总带宽 | 总延迟 | 总抖动 | 总分组丢失 | RT带宽 | RT延迟 | RT抖动 | RT分组丢失 | RT计数器 | PIP数据分组时间戳(hh.mm.ss.dd.mm.yy) |
| 1316a | 东 | 1.54 | .04 | .002 | 23 | 1.25 | .03 | .002 | 12 | 234723 | 03.18.43.12.07.07 |
| 1316a | 东 | 1.62 | .05 | .003 | 18 | 1.24 | .07 | .001 | 9 | 234923 | 03.18.44.12.07.07 |
| 1316n | 东 | 1.52 | .03 | .001 | 3 | 0.7 | .05 | .002 | 3 | 74832 | 03.22.17.12.07.07 |
| 1316n | 东 | 2.25 | .06 | .002 | 42 | 1.85 | .04 | .002 | 40 | 75832 | 03.22.18.12.07.07 |
继续看图13，网络节点1300的处理器1302执行的软件1304可以检查表中的网络性能信息，确定是否有任何网络性能信息参数跨越门限值。例如，可以为实时带宽使用或实时分组丢失或总分组丢失建立一个或多个门限值。门限可以包括导出的“水印”，例如保证网络运营商考虑的情况，但不是临界的(例如黄色告警情况)或者表明定义的时间窗期间移动的尖峰的“水印”。如果软件确定与节点段有关的网络性能信息中包括的分组丢失或其它数据向上跨越门限值，那么可以通知呼叫控制管理器模块来改变网络组件(例如让CODEC慢下来)或者将当前和/或未来的呼叫从这个节点段重路由。也可以换成如果确定总带宽很大，同时实时带宽也很大(例如在时刻03.22.18.12.07.07处的节点段1316n)，那么呼叫控制管理器可以启动过程来让包含非实时或实时内容的新数据流的建立慢下来或中断，直到实时内容需求减少，或者基于某种判据，例如优先级比特标记之类，启动断开。呼叫控制管理器或单个节点可以改变装置(例如让CODEC慢下来)或者通信(例如改变调制)，来尝试改善传输性能。应当明白，可以通过监视表中包含的网络性能信息来导出其它应用。
图14是用于管理网络通信的示例性过程1400的流程图。过程1400可以在步骤1402处开始，通过分组网上的至少两个节点段将第一数据分组传递给至少两个网络通信装置。在步骤1404可以接收通过相应节点段从网络通信装置传递的第二数据分组。第二数据分组可以包括网络通信装置对收到第一数据分组作出响应而生成的网络性能信息。第二数据分组可以用来在网段末端点之间交换发送和接收的性能信息。在一个实施例中，第一数据分组是PIP数据分组。另外，在一个实施例中，第二数据分组是PIP数据分组。在步骤1406中，可以存储包含网络性能信息的表，这些网络性能信息与在上面传递第二数据分组的节点段有关。在步骤1408中，可以解析第二数据分组来访问网络性能信息，其中的解析包括读取第二数据分组中包含的内容。在一个实施例中，分组中包括的字段标识符可以定义传输性能参数的开头和末尾，并且可以读出它来访问传输性能参数的值。在步骤1410中，可以将网络性能信息存储在表中。在步骤1412处可以基于存储的网络性能信息来改变节点段上的通信。这些通信可以是当前的或者未来的通信。
使用分布式表的对等分布式呼叫控制
在每个节点处的表中存储的网络性能信息可以被节点用来在发出呼叫或路由呼叫时进行网络控制或路由决策。这些决策可以是基于网络性能信息的，这些网络性能信息表明与节点有关的节点段或者这一节点能够访问其中存储的表的其它节点段的网络性能。这些决策可以包括采用本领域中都理解的拥塞避免过程。可以在节点处进行路由决策，例如通过不同的传输路径将呼叫路由到被叫方，以避免节点段处的拥塞或者其它传输问题。还有，这个节点还可以确定分组丢失率很高，因此节点可以在电话呼叫之前或电话呼叫期间为正在进行的和新的会话与另一个节点协商一个较低的CODEC带宽，以努力使节点之间的分组丢失最小。应当明白，节点作出决策可以包括顾客住宅设备，例如SIP电话，或者分组网中的因为带宽可用度变化而受到影响的任何其它节点，包括无线接入点、DSL调制解调器和/或电缆调制解调器装置。在本质上说，分布式呼叫控制可以包括与呼叫控制管理器可能实现的功能相同或相似的功能。
集中式网络性能信息表
图15说明具有呼叫控制管理器1502的一个示例性的分组网1500，这个呼叫控制管理器1502具有用于管理分组网1500上呼叫通信的网络性能信息集中表I504。CCM 1502可以包括与图5所提供的相同或相似的硬件，并执行用于为分组网1500上的末端用户进行呼叫控制操作的软件。集中表I504可以包括分组网1500上工作的网络通信装置(例如末端点和中间点)生成的表明节点段的操作的网络性能信息。例如，路由器或交换机1506可以为节点段1508a～1508f(一起称为1508)收集网络性能信息。如前所述，可以通过利用在节点段上传递的PIP数据分组来生成网络性能信息。应当明白，这些节点段可以从末端跨越到末端，并且包括中间点，从而能够描述整个分组网通信路径。这条路径可以包含一种或多种通信技术和协议，例如以太网、SONET、IP和ATM。例如，节点段可以从网络到网络接口或会话边界控制器1510到末端用户1512延伸，来描述载体路径1508d、1508a和1508e，以及末端点之间的网络通信装置(包括路由器1506和网络接入节点1514)的传输性能。性能信息的生成可以使用标准或修改的协议，例如IEEE 802.1AG协议，来生成与PIP数据分组相关联的信息。可以利用修改的标准协议(例如Y.1731)来汇集并存储性能信息，以便包括总数据分组和包含实时内容的数据分组(也就是实时和非实时内容)，从而使CCM1502能够基于分组网1500上正在发出的或者当前正在操作的呼叫或会话的类型来进行呼叫管理决策。
网络性能信息的收集可以按照规则的间隔进行(例如每一秒钟、每一分钟、每一小时、每四个小时、每一天、每一周、每一月等等)。以规则的间隔，尤其是较短间隔，来收集网络性能信息，会给CCM 1502和网络通信装置增加系统开销，因此可以用其它收集方案来传递网络性能信息给CCM，例如事件和请求驱动的收集方案。如果网络通信装置(例如媒体网关1516)确定呼叫质量已经下降到低于预定门限，就会发生网络性能信息的事件驱动通信。例如，如果实时数据分组的抖动增大到超过预定门限值，网络通信装置就会传递当前网络性能信息给CCM 1502，存储在集中表I504中。也可以换成是将消息或警报传递给CCM 1502，将节点段问题告诉CCM1502，这会导致CCM 1502存储表明要在集中表里包括的问题的值。CCM1502可以进行请求驱动的通信，发送轮询或请求给每个网络通信装置，传递相应网络通信装置生成和/或收集的当前和/或历史网络性能信息。集中表I504可以包括利用表I～IV描述的相同、相似的信息和/或额外信息。
表I504可以由各种算法，门限处理事件或过程使用，以便确定路由改变、CODEC使用选择或者与利用可用网络获得合适的或最好呼叫质量吻合的与呼叫有关的其它功能。如同表II所给出的一样，网络性能信息可以包括双工形式(fashion)(例如东到西和西到东)的传输质量参数(例如实时带宽、抖动、延迟、分组丢失)。表中存储的值可以包括导出数据以及网络通信装置生成的实际原始数据，代表原始数据的已缩放数据(例如在1和10之间的比例，1是最优能力，10是最差能力，或者反过来)，或者代表原始数据质量的记号(例如等级划分A～F)。应当明白，实际上代表网络性能信息的任何被捕获或导出数据都可以存储在表I504中，这个表为CCM 1502提供管理分组网1500上的呼叫的能力。
在使用集中表I504中的网络性能信息的过程中，CCM 1502中的呼叫处理可以为正在建立的呼叫使用网络性能信息。为了完成这一工作，CCM1502可以基于服务提供商的分组网1500中末端点的位置，确定为不同的呼叫采取的路由。由于CCM 1502具有记录在常规配置表中的末端点信息，因此可以将段信息添加到这些配置表，这些配置表会提供关于载体路径如何跨越分组网1500的信息。这一信息会被添加到CCM 1502中的线路和干线配置表。表V和VI说明常规配置表的可能配置，这些配置表被扩展成包括CCM 1502从网络通信装置收集到的段信息。
表V线路信息表
表VI干线群信息表
如同表V和表VI所示，网络性能信息或者，如表所示，每一段的实际网络性能信息代表值，可以与有关的线路和/或干线群一起存储。可以按照如图所示利用给定的一组值来配置段信息，这组值与通过分组网1500的呼叫输送中使用的节点段(例如载体路径1508、网络通信装置或者它们的组合)对应。还可以在向量中配置这些值，利用逗号来描绘这些段。也就是说，可以将来往于选定末端点的呼叫之中使用的这些段示为X、Y、Z、AA等等。无论怎样配置这些表，CCM 1502的呼叫处理功能都可以使用网络性能信息或者它的摘要。
更加具体地说，为了在下面的分组网1500的较低层状况的基础之上提供呼叫控制，CCM 1502可以采用一种机制，这种机制查询每个呼叫的段状况表。可以用一些算法来访问表中存储的原始网络性能信息，并且将原始数据转换成可以用于呼叫处理的值。这些算法可以采取不同的形式，例如确定网络性能信息栏的最高值(例如东到西延迟、抖动、分组丢失或西到东延迟、抖动、实时分组带宽、分组丢失(见表I))，并且将最高值用作段的状况值。如果使用这些传输性能特性，可以采用三值范围标尺来表示：(i)这个段是否运行正常；(ii)是否有轻微损伤；或者(iii)对于添加的业务这个段是否过于拥塞。可以在软交换机开发里共同使用的整个配置表中，在CCM 1502处设置这个三值范围标尺。例如，如果算法的结果是在1～10比例尺内，其中1是最好可获得性，10是最差可获得性，“正常”可获得性可以在范围1～3内，受到损伤的可获得性可能具有4～7的范围，拥塞的可获得性可以具有范围8～10。也可以换成使用其它记号，例如颜色(例如绿色、黄色、红色)或者字母(例如A、B、C)来定义状况。
图16是一个示例性过程1600的流程图，这个过程用于呼叫控制管理器使用集中表里存储的网络性能信息来控制呼叫。这一过程从步骤1602开始。在步骤1604中，可以从表访问从呼叫处理模块生成的节点段值。在一个实施例中，表是集中式的，位于在网络上的呼叫控制管理器上，并且包括位于分组网上的每个分组网通信装置的网络性能信息。也可以换成是这个表位于分组网上的一个网络通信装置处。在另一个实施例中，这个表可以是分布式表，例如存储在网络通信装置上的那些，并且需要的时候可以访问网络性能信息。在步骤1606中，可以从局端参数(office parameter)请求获得取值范围信息，其中局端参数决定哪些值被看作“正常”、“受到损伤”或“拥塞的”。取值范围参数可以由节点段状况取值范围定义：正常：a～b；受到损伤：c～d；拥塞的：e～f，其中a～f是从1到10的整数。在步骤1608中，可以接收取值范围，并且将节点段状况值与范围值进行比较。在步骤1612中，确定节点段状况值是不是大于0并且小于“受到损伤”的段状况取值范围的“c”。如果是这样，就在步骤1614中，将“正常”状况值设置回到呼叫处理模块。这一过程步骤1616处结束。如果在步骤1612处确定节点段状况值具有值“c”或更大，那么在步骤1618确定节点段状况值是否在“受到损伤的”范围或者“拥塞的范围”内。如果在“受到损伤的”范围内，那么可以将“受到损伤的”状况发送回到呼叫处理模块。否则，将“拥塞的”状况发送回到呼叫处理模块。过程1600可以被用于CCM可以在上面路由呼叫或者正在上面路由呼叫的每个节点段。如果过程1600返回“受到损伤的”或者“拥塞的”判断结果，那么呼叫处理模块可以选举选择不同的路由或重路由正在进行的呼叫或者做其它的事情。
图17A是在分组网上集中控制通信的高级别过程1700的流程图。过程1700通过在分组网上与多个网络通信装置进行通信，从步骤1702开始。在一个实施例中，呼叫控制管理器正在与网络通信装置通信。在步骤1704中，在分组网上的网络通信装置之间提供通信的节点段的网络性能信息与代表节点段的记号相关联地存储。记号可以是字母数字，并且描述与节点段有关的物理位置或逻辑地址。应当明白，节点段可以指单个网络通信装置，用来描述通过装置本身、传输线路或者装置和线路的组合的传输路径性能。在另一个实施例中，节点段可以是两个末端点之间两个或多个段的聚集。在步骤1706中，可以基于网络性能信息来控制节点段上网络通信装置的网络通信。可以用各种方式来控制网络通信，包括重路由呼叫，在呼叫期间改变呼叫路由，和/或改变网络通信装置的操作(例如减小CODEC的带宽)。
分组网诊断
在确定网络节点或段为受到损伤或者是拥塞的这种情况下，除了能够重路由呼叫以外，本发明的原理还支持基于从一个或多个网络节点收集到的网络性能信息进行人工、半自动或自动的分组网诊断。在一个实施例中，可以收集网络性能信息，并且可以监视参数。可以建立一个或多个门限值，用于确定网络性能信息参数。例如，可以建立上下门限来确保包括非实时内容的数据分组的传输速率，从而使顾客不会接收比合同约定的更高或更低的传输速率。在一个实施例中，可以在分组网的中心位置收集和监视网络性能信息。也可以换成是每个单个网络节点可以监视自身以及分组网上的其它网络节点，并且被配置成发起诊断。
如果确定被监视参数跨越门限，就可以发起诊断。诊断可以包括很大范围的功能，包括发起环回测试，追踪路由、修改的追踪路由，探测(ping)，等等，如同本领域里都知道的一样。另外，可以向与网络性能信息参数跨越门限相关联的网络节点发出命令，来发起诊断例程，并从诊断例程返回结果。例如，可以为网络节点执行软件例程，来执行与网络节点处的数据分组通信有关的一个或多个自测试。应当明白，可以发起诊断来监视网络节点、段、网关或者任何其它网络通信装置。另外，可以由分组网的运营商监视来自另一个通信承载商拥有的第二分组网的网络性能信息，并且可以进行诊断，但是返回受到限制的结果信息来避免共享例如机密信息。
还有，如果确定跨越门限的网络性能信息参数与包括实时内容或非实时内容的数据分组通信有关，利用单独依赖于存在的问题的包括实时或非实时内容的数据分组的通信，诊断可以针对确定是否存在问题。在本领域中人们明白，可以响应确定跨越门限的网络性能信息参数的类型来发起其它诊断。
限制对表的共享访问
图17B是许可表的一个实施例，可以用这个许可表来建立各个网络参与方到一个或多个网络上收集的网络性能信息的许可、状态或访问级别。这样的网络性能信息可以存储在网络节点或接入点处或中心网络或内部网络资源处的PIP分组中，表(例如整个网络性能表，或者CCM、NOC或EMS系统使用的表)、储仓或其它存储器结构中。
更加具体地说，在表I7b0中画出了许可表。表I7B0可以包括与实体标识符17b2、段标识符17b4以及一个或多个网络性能信息标识符17b6有关的字段。
实体标识符17b2可以是与单个网络参与方(例如预订用户、网络运营商、VPN提供商或其它网络参与方)有关的标识符。实体标识符17b2也可以换成是与一群或一类网络参与方17b10有关的标识符。更加具体地说，这样的标识符可以标识网络内的一类参与方，例如预订用户群、网络运营商群、VPN提供商群或者合适的任何其它类别。例如，可以拥有与某个网络或某些网络的运营商有关的标识符，关于它们的网络性能信息存储在表I7b0中，从而使管制人员、装置或这种网络运营商的过程能够拥有对表I7b0中的全部信息的完全访问权。也可以换成是作为其它网络的运营商的一群网络运营商能够获得对表I7b0中存储的网络性能信息拥有受到限制的也就是低得多程度的访问权，其中的其它网络与作为画成17b0的表的主体的网络通信。
可以用段标识符17b4来标识某个网段(例如两个网元之间的连接路径)，网元自身，或者网元的某个过程或组件。因此，可以按照17b12所示标识单个网段，而网段的类别，例如网络到网络接口(NNI)，则可以按照17b22的方式来标识。类似地，可以将整个网络一起标识，来代表I7b24所示这种网络内的所有网段。另外，通过(包括沿着这条路径的所有网段的)网络的某条网络路径，可以被标识为如同17b26所示。类似地，可以将路径的类别用作标识符，比如，例如，某个顾客或一群顾客的CPE之间的所有路径，可以按照17b28来标识。同样，可以标识路径的一些部分，有可能只包括顾客的CPE和网络接入点之间的那些网段，让顾客或网络提供商访问线路状态信息，为这个顾客，如同17b30所示。
关于某个网段或前述之一的类别，NPI标识符17b6可以标识某个网络参与方能够访问的不同类别的网络性能信息。例如，网络性能信息的各个项目，例如实时和总带宽使用、分组、抖动和等待时间，可以按照17b14所示的方式来标识。也可以换成是按照17b16所示的方式标识代表对全部可用网络性能信息具有完全访问权的标识符。也可以换成是将NPI标识符17b6用于区分在网络上传递的若干类别的分组。例如，可以用标识符来区分总网络性能信息和更多目标网络性能信息(例如与实时数据分组有关的网络性能信息)之间的访问。也可以使用以上的任意组合。例如，可以提供允许对实时网络性能信息具有完全访问权的标识符。
虽然图17B只画出了许可表一部分的一个实例，但是与各个网络参与方或若干群网络参与方有关的实体标识符17b2的任意组合，都可以用于表中或其它数据结构中，其中具有各个网段的段标识符17b4，网段类别，整个网络、某些连接路径、某条线路状态信息，或者上述的任意分类或成群；并且还可以与NPI标识符17b6一起使用，后者与网络性能信息的各个类别，数据类型有关，并且可以使用提供完全访问权或者根本没有任何访问权的其它NPI标识符。
网络性能表可以包括许多不同级别的网络性能信息。例如，在网络性能信息表中除了存储具体的网络性能信息(例如分组丢失、比特率、带宽等)以外，还可以收集网络性能信息，并且可以生成表示节点段工作状况或性能的状况值。可以建立规则来允许特定用户、参与方、分支机构(affiliates)或其它，访问特定级别的数据。可以在网络性能信息表中指定数据级别，并且定义每个级别能够访问的参数。
另外，也可以保护通过PIP分组传递的网络性能信息，防止被不同的实体、节点等等访问特定信息。在一个实施例中，可以对网络性能信息进行编码或者进行标识，使得信息的级别得到指定，从而将它限制成由没有得到许可访问高于特定级别的接入节点的若干方或设备访问。例如，这些级别可以从1到10。
PIP数据分组缝合(stitching)
图18是用于传递数据分组1802的示例性多节点分组网1800a和1800b(一起称为1800)的一个框图，这些数据分组1802包括PIP分组，用来传达传输路径中每个节点或网元1804a～1804n(一起称为1804)生成的网络性能信息。如图所示，有两个分组网1800a和1800b，它们由多个网元或网络通信装置1804形成，它们可以形成一个或多个服务提供商的网络。因为有两个网络1800，因此将网络到网络接口装置1806a和1806b(一起称为1806)配置成互相通信，从而形成跨越分组网1800a和1800b的网桥1808。这个网桥可以包括与1800a和1800b中的技术相同的直接连接，或者采用不同类型的网络中存在的另一种技术，例如桥接两个以太网的SONET。
每个网络A和B都具有它自己的相应PIP分组，后者与它们的相应网络和相应的修改的Y.1731协议栈或者监视节点1804和1806之间的通信的其它测量过程中的每一个有关。第三组PIP分组和有关的Y.1731协议栈可以监视网络到网络接口装置1806之间的通信。可以生成实时数据分组性能和总网络性能信息，并且在PIP数据分组中传递它们。在一个实施例中，网络通信路径中的第一末端点生成特殊的PIP分组，这个特殊PIP分组通过装置1804路由，并且触发每个修改的Y.1731测量引擎，在它向下游传递的时候，通过将网络性能信息和段标识符附加到若干PIP分组来将它存储的网络性能信息注入这个PIP分组。具有附加的网络性能信息的这个PIP分组随后在下一个网络节点处继续并且触发同样的性能测量(PM)或网络性能信息拉出，并且有关的修改的Y.1731协议栈插入它的PM信息，串联在第一节点PM信息后面。对于每个网络节点，这个过程继续下去，从而使网络节点的节点段标识符和网络性能信息串联到在下游路径方向上发送的下一个PIP分组中。这一个PIP分组则向随后的网络节点和有关的Y.1731协议栈行进，在那里附加额外的网络性能信息，并且添加节点段标识符，然后通过PIP分组又一次传送组合后的网络性能信息，直到PIP分组到达远方末端网络节点和Y.1731协议栈。沿着路径上的每个Y.1731协议栈可以读取附加的段PM信息，并且存储网络性能信息，或者通过去掉一些或全部附加的数据来选择性地选择终止这一PIP段PM信息，从而使得向下游发送的下一个PIP分组只包含这个段的信息，或者仅仅是将它自己的网络性能信息添加到这个PIP分组。如果网络节点或有关的修改的Y.1731栈协议终接这个PIP分组，就存储网络性能信息，从位于网络下游的网络节点和有关的修改的Y.1731协议栈传递不包含存储的网络性能信息的新的PIP分组，来开始缝合新的网络性能信息。应当明白，可以用除了PIP数据分组以外的数据分组以及修改的Y.1731协议栈以外的栈或过程，在网络通信装置之间传递网络性能信息。网络通信装置1804可以被配置成按照规则的方式(例如每一秒钟，每一分钟，每一小时，第一百个PIP数据分组)，基于事件(例如性能信息参数跨越门限值)，响应接收到具有网络性能信息包含在有效载荷部分的PIP数据分组，或者响应请求或命令，在PIP数据分组中传递网络性能信息。PIP数据分组1802可以是802.1AG数据分组，可以在OSI第二层上传递。
为了将传输路径上的若干性能管理器测量进行相关，测量得到的网络性能信息可以使用多个储仓来存储在一个时间段上收集的数据。对于不同的时间窗口长度，例如5分钟，10分钟等等，可以有多个储仓同时存在。例如，特殊的“储仓roll”PIP分组或顺序号分组可以表明应当将信息存储在哪个时间帧储仓内。例如，可以在包括1、5和15分钟的时间段处生成PIP序列或储仓分组。修改的Y.1731性能测量功能可以具有与PIP排列顺序或标志相关的多个储仓来确保将PIP分组数据存储在正确的储仓中。还有，可以将更长的时间段添加到修改的Y.1731栈，包括1小时和24小时。可以访问修改的Y.1731栈或计数器来导出或计算网络性能信息。可以利用时间段编号来进行访问。
为了提供隔离段性能信息，每个网络通信装置1804都可以被配置成接收包含来自其它网络通信装置的网络性能信息的PIP数据分组1802，并且将相应网络通信装置处生成的网络性能信息附加上PIP数据分组1802内的其它网络性能信息。这个串联过程可以被看作网络性能信息沿着传输路径的“缝合”。这一功能能够帮助标识路径而不是传输路径中的成型函数(identify path verses shaping functions)，并且还提供能力来提取带内网络性能信息而不是(verses)利用多个外部EMS系统来为故障隔离提取信息。为了确保储仓内不出现差错，可以标记PIP数据分组1802(例如<15minupdate>)，从而使沿着通信路径的每个网络通信装置将存储与做标记(例如<15minupdate>)有关的网络性能信息的Y.1731储仓中包含的信息附加上去。
图19是配置成在PIP数据分组1904a～1904n(一起称为1904)中附加网络性能信息的一个示例性的网络通信装置1902a～1902n(一起称为1902)系列。每个网络通信装置1902都可以被配置成将大多数最近的和/或历史网络性能信息附加到从来自其它网络通信装置1902的PIP数据分组1904中收到的网络性能信息上去，如同在每个网络通信装置1902以后长度增加的PIP数据分组1904的有效载荷部分1906a～1906n所表明的一样。也可以换成是将这样的网络性能信息插入或表示在PIP数据分组1904中。PIP数据分组1904的报头部分1908a～1908n可以按正常方式配置。在实践中，可以利用XML语言或其它语言(例如<参数开始标志>参数值</参数结束标志>)将网络性能信息写入PIP数据分组1904。本发明的原理支持性能分组中标志限定的和固定宽度字段。例如以下描述符可以包括在一个时间段上生成的网络性能信息。
<NSEG>A204</NSEG><JITR>.002</JITR><DEL>.04</DEL><PL>125</PL>...
<RTBW>1.73</RTBW><TBW>3.74</TBW><TIME>07.43.47.14.07.07</TIME><NSEG>A205</NSEG>...
在网络性能信息开头包括的是节点段的标识符“A204”。另外，还可以将承载商的标识符添加到PIP数据分组，例如承载商名称或代码。抖动、延迟、分组丢失、实时带宽、总带宽和生成网络性能信息的时间也可以包括在网络性能信息中。可以将这个网络性能信息与以前从节点段A204发送的历史网络性能信息进行比较，来确定随着时间的变迁是否逐渐出现了问题。如图所示，将网段的网络性能信息“A205”附加到网络性能信息“A204”上去。应当明白，可以使用传递网络性能信息的其它实施例。
继续看图18，因此能够很容易地标识与不同节点段有关的网络性能信息，通过将标识符放在每个网络通信装置1804生成的网络性能信息的前面，可以在PIP数据分组1802中包括描述每个节点段的标识符。继续串联网络性能信息，并且跨越从末端到末端的传输路径在PIP数据分组中传递附加的网络性能信息，这样做能够支持利用如下方式进行的传输路径的完整描述：与每个连接、网元、媒体或者这条传输路径中包括的其它网段有关的网络性能信息的详细查看。在PIP数据分组中串联网络性能信息还可以在缩减的传输路径上进行，以便进一步帮助隔离传输问题。如果，例如，传输路径正存在传输质量问题，就可以分析沿着传输路径每个节点段收集的网络性能信息，以标识带来传输质量问题的节点段。例如，可以对MEP、MIP、NNI、CPE执行缝合过程，并且按照例行方式执行，或者响应CCM发出的命令。接收网络性能信息的最后节点可以被配置成对网络性能信息进行分析，或者将这一信息传递给CCM、NOC、EMS系统、相关引擎或其它网络装置。如果在多个网络上传递网络性能信息，管理最后节点的CCM就可以将汇编了的网络性能信息传递给始发CCM进行传输性能分析。网络性能信息可以存储在传输路径中每个节点处的表中，和/或一个或多个网络装置可以接收网络性能信息并将它们存储在表中。应当明白，从不同类型的网络节点收集的一些性能信息，例如NNI中的那些，可以包含与从MIP或MEP这种其它节点捕获的性能信息不相似的性能信息。本发明的实施例允许将完全不同类型的性能信息串联到单个性能流中。
网络通信装置可以包括性能管理器(PM)，用来实现对修改的Y.1731栈进行管理的功能。性能管理器或其它软件模块可以实现如下功能：选择性地在某些时间段访问栈来收集网络性能信息，将网络性能信息串联到PIP数据分组，并且在带内或带外传递数据分组。网络通信装置的性能管理器可以成为这样的工具，这些工具表示在一些短时间间隔内相关的性能管理器计数器带内使用，这一点导致(i)消除工作过程中(in-flight)测量准确度问题；(ii)消除多承载商段故障查找；(iii)选择性地允许带内性能管理器为访问而不是(versus)带外增强的消息传递服务或图形用户界面；以及(iv)纠正栈存访问技术的问题，这些技术引起必须轮询的多个线路内PIP分组流。
图20是传递分组网节点段的网络性能信息的示例性过程2000。在步骤2002中，可以生成表明分组网节点段的传输特性的网络性能信息。在步骤2004里可以将网络性能信息包括在数据分组中，在步骤2006中用带内信令传递给网络通信装置。网络性能信息可以附加到从另一个网络通信装置收到的数据分组中的其它网络性能信息中，并且通过第三数据分组传递到另一个网络通信装置。这些数据分组可以是PIP数据分组。
图21是用于标识一个或多个分组网中通信问题的一个示例性过程2100。在步骤2102中，可以在与一个或多个分组网通信的网络通信装置处生成网络性能信息。在第一网络通信装置中，可以在步骤2104中生成第一数据分组，其中包括在第一网络通信装置中生成的第一网络性能信息。在步骤2106中，将第一数据分组传递给第二网络通信装置，这个第一数据分组包括来自第一网络通信装置的第一网络性能信息。在第二网络通信装置中，在步骤2108中可以生成第二数据分组，其中包括从第一网络通信装置收到的第一网络性能信息，以及在第二网络通信装置中生成的第二网络性能信息。在步骤2110处可以将第二数据分组从第二网络通信装置传递给第三网络通信装置，这个第二数据分组包括第一和第二网络性能信息。生成、串联和传递网络性能信息的这一过程可以在传输路径的第一末端开始，在传输路径的第二末端完成，因此，每个网络通信装置已经提供网络性能信息，可以用这些网络性能信息来确定沿着传输路径什么地方存在传输性能问题。例如，如果在一个节点段正在丢失实时应用的带宽，服务提供商就可以标识出沿着这条通信路径哪一个节点段正在丢失实时应用带宽。
图22说明具有一个服务提供商和两个运营商的一个示例性分组网2200。分组网2200包括运营商网络设备2202a～2202f(一起称为2202)和预订用户设备2204a和2204b(一起称为2204)。地铁以太网论坛已经定义了操作、管制和维护(OAM，Operations，Administration and Maintenance)维护实体(ME)，如图所示。更加具体地说，地铁以太网已经定义了多个管制域，例如预订用户维护实体(ME)2206、测试维护实体、用户网络接口(UNI)2208a和2208b(一起称为2208)、运营商维护实体2210a和2210b(一起称为2210)以及网络到网络接口维护实体(E-NNI ME)2212。通过运营商ME 2210，给每个运营商提供整个它的相应网络的可见度，但是不能查看其它运营商的运营商ME中的信息，除非其它运营商提供适当的许可来允许查看。
按照本发明的原理，图中画成缝合的ME 2214的OAM域，通过两个运营商的运营商设备2202的传输路径在预订用户设备2204之间延伸。缝合的ME 2214支持预订用户的每个元素和分组网2200中网络设备处生成的网络性能信息的传递，可以生成PIP数据分组(图中没有画出)，并从预订用户设备2204a传递，接连通过分组网2200上的运营商设备2202，作为缝合的或者与更高阶分组串联的单个流，直到预订用户设备2204b(上游到下游)。应当明白，两个流可以在相反方向上工作，因为一些通信技术的全双工本质支持不相同的接收和发送路径。每个MEG中间点(MIP)(缝合的MEG末端点(MEP)的组)可以透明地附加或阻止并重新开始PIP数据分组流，或者选择性地包括网络性能信息。可以创建具有预定时间段(例如5分钟、15分钟、1小时、24小时)的储仓，来创建“缝合的”PIP数据分组，按照相关的方式从分组网2200上的每个通信装置(预订用户设备2204和运营商设备2202)拉出网络性能信息。另外还可以采用序列和计数器重新设置来提供PIP数据分组缝合。为了执行缝合操作，MIP可以从上游节点段拉出修改的Y.1731信息，并将它附加到向下游行进的缝合的分组。如前所述，节点标识符和/或承载商名称或代码可以包括在PIP数据分组中，来标识插入修改的Y.1731性能管理器数据的承载商和节点段。在一个实施例中，若干MIP，或者特定的若干MPI，可以维持“未被缝合”，并且作为直接通过进行操作。
虽然缝合的ME域从末端用户向末端用户延伸，但是本发明的原理可以支持如下能力：将运营商限定于访问来自它们自己的网络的信息，或者来自其它服务提供商网络的受限制信息。类似地，可以将预订用户限定于能够访问它们自己的设备或者运营商信息的摘要。有多种不同的技术可以用于为运营商和预订用户提供这种有限的可见度，包括在每个网络通信装置处构建进性能管理器的安全措施。
图23A和23B说明具有多个以太网服务提供商(ESP)2302a、2032b和2302c(一起称为2302)的多承载商网络2300和具有多点装置2306与网络接口装置2308a～2308d(一起称为2308)通信的多点网络2304。利用缝合的PIP分组流使得末端用户能够确定每个节点段的性能，以确定服务提供商2302之一运营的设备是否有通信问题。在多点通信的情形中，可以将传输性能管理器从交换性能管理器隔离。应当明白，还存在非以太网性能信息，可以将它们包括在PIP分组流中。
呼叫控制管理器功能增强
为了给末端用户提供更好的体验，引入一种机制来提供下面的分组网的路径和链路状况的接近实时的监视能力，在这样的分组网上承载单独话音或多媒体呼叫。可以将这一信息发送给CCM，并且对它进行处理来选择或改变呼叫特性和呼叫路由，例如改变编解码器使用，提供呼叫处理和路由，并且改变呼叫路径的总体使用等等，从而为末端用户提供更好的服务质量。
提供这种网络监视能力的一种技术是利用PIP分组形式的链路状态报告结构。可以将线路状态(也就是到用户的传输路径)和干线状态(也就是网络节点之间的共享传输路径状态)提供给CCM，来传达分组网的传输路径状态。PIP分组本身分别在线路或干线传输路径的每个末端提供线路或干线状态。为了支持CCM管理能力，可以通过呼叫控制协议或某种其它类型的分组网信令将线路和干线状态传递给CCM。PIP和PM测量协议提供手段来监视链路质量状态以及将发现报告给分开的网元。如前所述，包括在这个近实时报告中的可以是实时带宽使用、分组丢失、等待时间和抖动或者任何其它网络性能信息。这一信息的监视可以发生在网络的任何区域内，并且能够提供手段来报告网络的较低层状况。如图15所示，有许多可以进行这些测量的地方。PIP分组从网络末端点提供信息用于确定路径能力。载体路径监视可以在图15的以下元素之间完成：
末端用户1512和网络接入节点1514，或者可以选择地到达路由器1506；
末端用户1518和网络接入节点1514，或者可以选择地到达路由器1506；
网络接入节点1514和网络路由器1506；
网络路由器1506和网络-网络接口1510，或者可以选择地到达在另一个承载商的网络中部署的媒体网关；
网络路由器1506和媒体网关1520；以及
网络路由器1506和媒体网关1516。
PIP分组还可以提供两个末端装置之间的信息，即使网元位于两个末端装置之间。也就是说，如果提供商想看见媒体网关1520和媒体网关1516之间的路径的总体“健康情况”，可以将PIP分组配置成监视这个路由，即使路由器1506是这条路径的路由的一部分。一旦收集到，来自这些路径的原始信息可以被配置成说明这条路由的整体健康情况。在PIP分组中包含的信息可以被用来确定被测路径的度量，例如实时带宽使用、抖动、分组丢失和总延迟。这些计算可以在单个元素处进行，或者可以将信息输送给另一个收集装置，由其它呼叫处理功能使用，如同CCM 1502中所说明的一样。这些实时事件可以被用来提供输入给CCM中呼叫路由使用的决策功能。PIP分组提供的实时带宽的测量也可以允许将这条路径上的实时带宽加起来。从历史上说，这个度量是TDM CCM功能的一部分，但是没有节点段上实时带宽使用的数量和量就不能复制或者获得。这些组合功能支持这种测量，从而使得CCM能够包含中继设施上使用的“厄兰”的量的表。可以用其它时间间隔来支持其它非厄兰一样的测量。
根据本发明的原理，将新的步骤添加到CCM 1502的呼叫处理1504中去，在当前完成的正常呼叫处理以上和上面。既然CCM现在具有跟踪较低层性能和下面的网络的带宽可获得性的能力，可以将新型状况表添加到呼叫处理中，在一天中的具体时间间隔期间这些呼叫处理系统性地更新。可以周期性地(例如每秒钟一次)进行的这些更新，可以放置在一个或多个表中(见表II～IV)，这些表以一种形式来说明使用、等待时间、抖动和分组丢失。尽管可以示出其它类型的信息，例如主观平均得分(MOS，MeanOpinion Score)话音值，为了简单起见，在这里画出和讨论这三个基本参数。
在正常操作中，当末端点，或者是一条干线或者是一条线路，发出呼叫时，CCM 1502中的呼叫处理操作确定终接末端点来完成呼叫。在常规呼叫情形中，将随后建立呼叫，建立起呼叫路径来让末端用户对话。这是基于配置的信息的常规呼叫处理，这些信息将为呼叫处理提供路由呼叫的能力。本发明的原理利用从节点段收集网络性能和使用信息来帮助进行呼叫处理。呼叫处理可以进行正常的信息查阅来确定呼叫的始发和终接末端点，但是在对呼叫进行路由之前，可以提取这个末端点或来自这些末端点的节点段信息，呼叫处理可以查询网络段状况表(例如表IV)来确定节点段的这条线路或干线状态可用性，将用它来为呼叫连接始发和终接末端点。依赖于呼叫上使用的路径的可用性，可以调用特殊的呼叫处理、负荷平衡、呼叫间隔或其它特殊呼叫处理，来维持呼叫处理，并且为呼叫路径或极度拥塞提供缓解，可以采用替换路由来支持分组网上的满意话音路径。这一管理可以在呼叫建立和/或呼叫过程中的任意时间完成。由于在CCM和用户位置处的呼叫协议栈处都能获得传输状态，因此能够实现多个增强的呼叫功能。例如，出去的用户呼叫能够自动地查询CPE上的线路状态，关于呼叫选项为多媒体设置为用户提供基于图形或文本的反馈，给定它们具有具体的传输质量来使用。例如，多媒体呼叫可以回到冻结图像和纯话音呼叫，直到拥塞结束。同样的情况会让CCM在设置呼叫之前知道状态，关于如何改变正在进行的会话，或者自己决策或者查询用户或用户的设备，来允许更多的通信。对于交换机和用户，线路状态信息可用性可以被用来提供会话控制反馈。门限交叉的同样信息可以被用来在事件发生之前传达呼叫可能丢掉。这些功能对于顾客体验可以具有重要的价值。共享资源的干线状态对于交换机内和交换机间路径状态知识是至关重要的。给定CCM使用的带宽也被其它服务使用，而其它服务不知道同时被CCM使用，那么分组网可以被看成以自主方式工作。为了正确地工作，CCM可以使用传输状态反馈，因此能够在呼叫处理过程中预先认识到通信路径状态。没有两个交换机之间的干线状态信息，每个交换机都在存在足够的带宽用来维持全部呼叫的假设下进行工作。常常是交换机也不为交换机之间的流“拥有”带宽流量控制机制，就提供承载商级别的呼叫处理而言，这一假设是危险的。会发生情况，其中没有合适的带宽或装置资源用来支持所有呼叫，并且分组被丢掉。如果交换机知道路径状态(线路或干线)，呼叫处理替换方案就可以为顾客提供以前无法获得的反馈，并且提供更好的呼叫质量和呼叫处理。应当明白，CCM可以使用线路和干线状态表并基于节点段拥塞的严重程度进行呼叫处理和顾客呼叫反馈决策，包括例如：(i)CODEC修改；(ii)重路由呼叫；以及(iii)拥塞控制。
CODEC修改
在两个末端用户1512和1518之间的线路到线路呼叫中(图15)，到若干线路末端点的替换路由不是可行的替换，因为每一个都通过网络接入节点1514通信。由于大多数末端线路拥有一条路径用来输送到分组网，因此进行其它修改来提供更好的呼叫质量。提供更好呼叫能力的一个修改是CODEC改变来提高或降低CODEC的带宽(也就是工作于不同速度的CODEC)。在一个实施例中，通过发送命令给CODEC提高或降低其带宽来提高或降低带宽。也可以换成是采用不同的CODEC来进行呼叫。这一替换会在呼叫过程中发生。
图24A～24C是用于进行线路到线路呼叫流的示例性过程的流程图。过程2400a从步骤2402开始，其中呼叫处理器空闲。应当明白，呼叫处理器可以是硬件、软件或者它们的组合。在步骤2404中，始发线路或主叫方摘机并且播出被叫方或目的线路的号码。而这个呼叫则被CCM作为进入呼叫收到。这个呼叫的信息从末端单元传送到CCM。在IP电话中，信令协议可以是会话发起协议(SIP)，但是也可以使用其它信令协议，例如媒体网关控制协议(MGCP)或Megaco(H.248)。
在步骤2406中，通过确定主叫方是否已经注册，得到授权或者其它来判断这个呼叫是否被允许。更加具体地说，CCM基于CCM内的常规表查阅来提取终接末端点寻址和位置。在步骤2408中，确定是否允许这一呼叫。如果确定不允许这一呼叫，就在步骤2410中，将“拒绝”消息发送给始发线路，过程在步骤2412处结束。如果在步骤2408处确定允许这一呼叫，那么在步骤2414中，检查来自呼叫控制的路由翻译。在步骤2416中，找到路由信息，接收终接线路信息。另外，提取始发和终接线路的节点段分配信息。
在步骤2418中，确定终接线路是否可用。如果终接线路不可用，那么在步骤2420中，可以向始发线路发送“拒绝”消息，过程在步骤2422处结束。但是如果在步骤2418中，确定终接线路可用，那么在步骤2424中，访问节点段状况表，来确定要使用的节点段的使用状况，以便在始发和终接线路之间连接呼叫。
在步骤2426中，收到节点段状况表中存储的节点段状态信息。来自节点段状况表的信息包括始发线路信息和终接线路状态信息。利用节点段状况信息来确定要为呼叫使用的传输路径状态是否存在任何拥塞。根据呼叫处理提取的数个或其它记号状况，传输路径的拥塞的确定结果将是例如(i)正常或(ii)受到损伤；或者(iii)拥塞的。传输路径确定结果是正常、受到损伤或者拥塞的，这是基于网络性能信息进行的，这些网络性能信息具有确定为在范围内的值，其中的范围可以是单个值(例如1、“A”、“正常”)。应当明白，可以用单个值来定义这个范围，例如“拥塞”代表例如状况值在7和10之间。如上所述，可以在一个标尺(例如1～10)内处理这些值，这个标尺表明传输性能的状况。
在步骤2428中，收到来自节点段状况表，给始发线路的结果。在步骤2430中，确定最大节点段状况。通过确定与始发线路信息有关的节点状况段表中状况指示符的最高值来确定最大节点段状况。确定最大节点段状况来标识限制传输参数(例如带宽使用、分组丢失)。如同前面参考表V和VI所描述的一样，这个值越大，与节点段有关的网络性能信息越差，从而导致在呼叫期间话音质量很差，可以将这一信息提供回主叫作为系统反馈。注意，最大值可能是高质量值，表示表现良好的网络；也就是说，所有路径都相等，都能够支持高质量呼叫。在步骤2432中，确定始发线路节点段的状况，在一个实施例中，这一确定产生三个结果之一：正常、受到损伤或者拥塞的。如果正常，这一过程在图24B中的步骤2434处继续。也可以换成是如果始发线路节点段的状况受到损伤，那么这一过程在图24C的步骤2436处继续。更进一步，如果始发线路节点段的状况是拥塞的，那么这一过程就在图24C中的步骤2438处继续。在图24B中的步骤2440中，继续始发线路节点段的正常状况，向终接线路发送具有正常请求的呼叫邀请建立消息。在步骤2442继续正常呼叫控制。这一过程在步骤2444结束。
如果在步骤2432处确定存在受到损伤的情况，那么CCM正在进行的呼叫处理将改变要发送出去给终接末端点的消息，请求CODEC为这一呼叫路径使用较小的带宽。这个较小的带宽请求可以与用户界面一致地进行，或者通过用户CODEC进行而没有用户参与。这一点在步骤2452处说明，在那里检查始发和终接线路的CODEC能力，并在步骤2454处确定是否有较低速度的CODEC可用。如果确定没有任何较低速度的CODEC可用，那么在步骤2456中，可以向始发线路发送“拒绝”消息。过程在步骤2458处结束。但是如果在步骤2454处确定存在较低速度的CODEC可用，那么在步骤2460中，可以向终接线路发送具有较低速度CODEC的邀请。在步骤2462中，可以为来自终接线路的后续消息进行等待。在步骤2464中，可能从终接线路收到肯定响应消息。在步骤2466中，向始发线路发送具有新CODEC信息的消息，并且在步骤2468中，进行正常的呼叫控制。过程在步骤2470结束。在这个实施例中没有说明的是，除了CODEC协商建立质量呼叫以外，CCM可以按照串行或并行方式考虑其它呼叫设置测量。
总之，图24C用于改变发送出去给终接末端点的消息，为呼叫路径请求较低的带宽。例如，如果始发主叫方请求使用G.711话音CODEC，它为带宽使用64kb/s，那么呼叫处理可以将到终接被叫方的这一请求改变成只使用8kbS的G.729 CODEC。尽管这一话音质量不如最初请求的较高带宽CODEC好，但是可以将选择的带宽充分减小，与使用最初请求的较高带宽CODEC时会受到损伤相比，来允许以较好的话音质量完成呼叫。应当明白，可以用线路状态信息来支持顾客呼叫建立反馈，并且有可能利用CODEC选择选项来支持呼叫建立控制。人们明白，线路状态可以应用于在多个接入技术后面连接的无线网装置，其中线路状态PIP分组可以在末端用户装置处始发，在具体接入节点处或者在CCM专用交换机或路由器之间的某个点处终接。接入节点可以启动线路状态传输路径使用和性能管理跟踪。还有，应当明白，呼叫可以是任意类型的，包括话音、多媒体或其它，其中准时和高质量的投递可能是呼叫路径的考虑因素。
为了给始发主叫提供CODEC改变，呼叫处理可以等待收到来自被叫方的返回信息。一从被叫方收到这一信息，呼叫处理就可以改变消息，将改变包括在较低带宽CODEC中，并将它传递给始发方。从这一点往后，正常呼叫处理将继续，呼叫将以较低带宽CODEC建立。
如果在步骤2432中，确定始发线路节点段处于拥塞状态，那么这一过程在图24C中的步骤2438处继续，在那里，可以在步骤2456向始发线路发送“拒绝”消息，过程在步骤2458结束。发送“拒绝”消息是因为呼叫处理确定不能继续呼叫，即使可以使用较低带宽CODEC。可以向主叫方发送用户通知，例如听得见的或看得见的“网络繁忙”消息。根据传输路径变差的严重程度，CCM可以发送出响应给主叫方，请求不允许呼叫继续。进入分组网的呼叫的这个“节流”为建立的呼叫提供更多的带宽来使用，被拒绝的呼叫的主叫方可以接收繁忙信号。主叫方可以在晚些时候发出呼叫，并且可以在这个时候确定与主叫方有关的节点段状况是不是正常(也就是一个范围内的状况值)。在替换实施例中，CCM可以自动继续建立呼叫的正常尝试。当拥塞状态消除时，CCM通知主叫方现在能够建立呼叫，并且根据主叫方的指示完成呼叫。
继续看图24A，步骤2446、2448和2450是分别响应收到终接线路信息和镜像步骤2428、2430和2432执行的步骤。换句话说，过程2400a关于始发线路和终接线路作出相同或相似的决定，来确保与每个主叫和被叫方有关的节点段状况是正常工作。
最佳路径度量
在确定通过分组网的传输路径时，CCM或其它节点可以基于分组网上节点段的当前、历史使用或网络性能，确定要在分组网上进行的呼叫或其它通信的传输路径。在一个实施例中，路由呼叫或通信的传输路径可以通过使用可以从表中或者在沿着潜在传输路径的每个节点处获得的网络性能信息或由此导出的信息(例如网络段状况信息)确定。在一个实施例中，可以进行计算来确定通过分组网的一条或多条传输路径的度量，来确定这些度量导致累加值低于潜在传输路径的门限或最佳度量。目前，大多数最佳路径算法使用总使用和带宽大小用来确定路径质量。根据本发明的原理，实时抖动的特性和延迟性能特性可以被用于确定最佳路径度量。修改最佳路径度量来包括实时使用，以及性能使得针对实时流的增强的负荷平衡和路径选择决策。在一个实施例中，这些实时网络性能信息特性在网络上可以具有较高优先级。这一修改的度量使得网络能够为业务路由进行增强的路由决策，没有传输状态或网络性能信息，这一点不可能做到。最佳路由计算改进的一个实例可以包括平均，并且可以选择地包括突发性特性。最佳路径计算方法可以包括可以用来确定具有最优最佳路径度量的路径或若干路径的计算，例如平方和根(RSS)和加权向量计算。更进一步，可以确定网络性能信息或状况级别的加权平均。在一个实施例中，最佳路径度量可以创建实时使用状态，利用这一实时使用状态，引擎、EMS系统和其它网络协议可以提取并用来获得关于实时网络状态本质的系统反馈。还有，对具有最低状况级别和的传输路径的搜索可以被用来确定最佳路径度量。响应对具有最佳度量的传输路径的确定，传输路径可以用来为呼叫或通信建立传输路径。
利用网络状况段表重路由呼叫
尽管同一网络接入节点1514上的两个末端用户(例如图5中的末端用户1512和1518)之间的呼叫不允许在这两个末端用户之间的呼叫重路由，但是通过媒体网关1516或1520或其它网络接口装置来自末端用户1512的呼叫可以为替换呼叫路由目的地提供额外选项而不是改变CODEC选择。对于末端用户和媒体网关或其它中继装置之间的呼叫，可能会有一条以上的路由或终接点，来成功地完成这一呼叫。这些路由选项常常是具有PSTN交换这种情况，其中端局交换机(五类)可以具有替换的一前一后(tandem)呼叫终接点来到达那同一个端局。也就是说，如果将呼叫路由到一个具体网关，并且这一路由拥塞，就有可能找到具有到目的地的路由的另一个媒体网关。通过确定传输路径并使用路由上的节点段状况表(例如表V和VI)来终接媒体网关或干线，可以指示呼叫处理来确定次级干线能力对于这一呼叫是否可用，并确定次级干线是否有不拥塞的路径到达呼叫的目的地。当网络拥塞或网络故障明显地损伤了到远程部署的媒体网关的分组传输路径时，这同一功能启动地理故障转移或呼叫路由。另外，趋势性能信息的预测算法可以标识出链路正在故障，并且系统性地将业务重路由到最优链路，同时管理呼叫的量和质。
在典型的线路到干线呼叫中，可以将线路段拥塞和干线段拥塞的组合考虑进来。应当明白，网络交换机可以跟踪传输状态表中到中心点，中继点到中继点，线路混合到中心点，或者线路到干线的所有传输路径。从末端用户发起呼叫开始，呼叫的前半部分将使用前面描述的节点段分析来确定主叫节点段处的传输路径是否正常工作或者具有损伤。如果发现主叫节点段受到损伤，那么呼叫处理可以确定可以采用较低带宽CODEC来提高呼叫质量，或者采取其它步骤，例如允许呼叫作为单纯话音呼叫来进行，而不是多媒体呼叫。如果始发节点段拥塞，那么呼叫处理可以拒绝呼叫，因为没有任何其它路径可以供末端用户使用。但是，如果终接干线节点段存在传输质量或使用问题，那么可以获得这一呼叫的重路由选项。在一个实施例中，与具有分组丢失的总带宽使用或者在那个物理或虚拟信道中分配的静态配置带宽相比，使用意味着实时使用。任何指示符都可以用于计算用户的传输“线路”或共享资源“干线”传输路径的状态。如上所述，对于那一段、线路或干线，CCM现在可以具有次级“状态”，利用它预先确定应当如何处理这个末端点的呼叫处理。这一次级状态在下面的表VII中说明。表VII包括基于始发线路和终接干线的组合状况，呼叫处理要遵循的情形的示例性清单。
表VII网络状况和重路由呼叫选项
| 情形 | 始发线路 | 终接干线 | 呼叫处理 |
| 1 | 正常 | 正常 | 正常 |
| 2 | 受到损伤 | 正常 | 调整CODEC或重路由 |
| 3 | 拥塞 | 正常 | 拒绝呼叫 |
| 4 | 正常或受到损伤 | 受到损伤 | 调整CODEC或重路由 |
| 5 | 正常或受到损伤 | 拥塞 | 重路由 |
情形1
在这种情形中，可以使用正常的呼叫处理，因为没有任何传输路径受到约束或受到损伤。可以对呼叫进行路由，而不对通过这一传输路径的呼叫的话音编码进行任何改变。
情形2
由于始发线路受到损伤，呼叫处理可以为这一呼叫调整CODEC的速率。速率调整可以通过降低CODEC的速率来进行，或者通过将呼叫路由到具有较低速率的另一个CODEC来进行。呼叫处理可以检查出去干线的若干段来确定这条传输路径上的媒体网关是否有能力将用于转换分组信息(例如IP分组信息)的CODEC改变到TDM格式。如果CODEC改变是可能的，那么CCM可以在始发呼叫装置和终接干线之间协商CODEC速度，通过具有较低速度的CODEC建立这一呼叫。如果媒体网关没有多个CODEC速度的能力，那么呼叫控制器可以有通过另一干线群路由呼叫的选项，如果到终接呼叫装置的替换路由是可用的。如果存在另一条路由，那么呼叫处理器可以将呼叫重路由到下一干线群，并且在通过这一干线群建立这一呼叫之前进行节点段状况检查。如果这一干线群具有CODEC修改能力，那么可以通过具有较低速度的CODEC建立这一呼叫，并且可以建立这一呼叫。如果无法找到具有CODEC速度替换的另一干线，那么这一呼叫会被丢掉。
情形3
如果确定始发线路拥塞，那么既然呼叫的始发部分没有任何替换路由，那么可以将呼叫“拒绝”发送给用户，呼叫掉线。
情形4
如果确定呼叫的终接侧受到损伤，那么确定可以使用较低带宽CODEC。如果终接干线群具有使用不同CODEC的能力，就确定始发线路的CODEC能力。如果能够获得较低带宽CODEC，那么可以用这些CODEC建立呼叫，呼叫可以正常进行下去。如果在始发侧没有具有较低带宽的任何CODEC可用，那么呼叫处理可以按照情形2的描述进行重路由。
情形5
如果确定终接干线拥塞，那么呼叫处理可以为这一呼叫在不拥塞的终接干线上搜索重路由。呼叫处理可以包括为建立这一呼叫对具有正常或较低速度的CODEC的干线群进行定位。
图25A～25C(一起称为图25)是用于提供呼叫处理，在始发线路和终接干线之间重路由呼叫的示例性过程的流程图。图25中的这一过程可以由CCM 1502(图15)处的呼叫处理器执行，或者可以选择地由其它呼叫管理器执行，如果这些其它呼叫管理器分布在分组网上。处理器2500a在步骤2502处开始。在步骤2504中，收到进入呼叫。在一个实施例中，进入呼叫是SIP邀请。在步骤2506中，通过确定主叫是否在服务提供商处登记来确定是否允许这一呼叫。在步骤2508可以确定是否允许这一呼叫。如果不允许，这一过程就在步骤2510处继续，在那里将“拒绝”消息发送给始发呼叫装置，这一过程在步骤2512处结束。如果在步骤2508处确定允许这一呼叫，那么这一过程就在步骤2514继续，在那里检查来自呼叫控制器的路由翻译。在步骤2516收到终接干线信息。另外，还可能收到始发线路和终接干线群的节点段分配信息。
在步骤2518中，确定这一干线群中在始发呼叫装置和终接呼叫装置之间的传输路径中是否有终接干线可用。如果有，就可以用节点段状况表来确定沿着这条传输路径的节点段的使用状况表。在步骤2522中，可以接收来自始发线路的节点段状况的结果。在步骤2524中，确定始发线路段状况。在一个实施例中，可以确定三个节点段状况，包括“正常”、“受到损伤”和“拥塞的”。在步骤2526中，确定始发节点段的状况。如果确定始发节点段的状况正常(也就是说状况处于支持正常、全传输速率操作的范围内)，那么这一过程就在图25B中的步骤2528处继续。否则，如果确定始发节点段受到损伤，这一过程就在步骤2530处继续。但是如果确定始发节点段拥塞，那么因为没有任何替换，因此这一过程在步骤2532继续，在那里将“拒绝”消息发送给始发呼叫装置。这一过程在步骤2534处结束。
在一个实施例中，线路和干线状态检查可以成为呼叫处理程序的一部分。典型情况下，盲目地应用呼叫允许控制功能而不考虑路径状态来节省带宽。在一个实施例中，可以将线路和干线状态使用和性能管理作为状态提供给交换机中的预留引擎，来使“CAC批准”有效或加速“CAC批准”而不是静态分配允许的呼叫号码。给定这一CAC功能假定静态CODEC使用并且不能预测传输路径中的静默抑制的使用或未知实时使用，这一修改提供增强的值。应当明白在集中式的CAC资源(例如RSVP或RAC服务器)里，CAC功能可以是CCM的一部分，或者驻留在CCM以外。
从图25B的步骤2528开始，过程在步骤2536处继续，在那里，访问节点段状况表来确定终接干线的使用状况。在步骤2538处返回来自终接干线的节点段状况表的结果。在步骤2540处确定终接干线的节点段状况。如果在步骤2542处确定终接段的状况正常，那么过程在步骤2544处继续，在那里邀请通过终接干线建立这一呼叫。在步骤2546中，进行正常呼叫控制，并且这一过程在步骤2548处结束。
如果在步骤2542中，确定终接段的状况受到损伤，那么在步骤2550中，检查终接干线的CODEC能力。如果在步骤2552处确定CODEC具有较低速率可用，那么在步骤2554中，检查始发线路的CODEC能力。在步骤2556中，如果确定始发线路处有具有较低速率的CODEC可用，那么这一过程在步骤2558处继续，向终接干线发送较低速度CODEC建立请求。在步骤2560中，呼叫处理等待来自终接干线的后续消息，后续消息表明在步骤2562处终接干线已经能够建立具有较低速度的CODEC。在步骤2564中，将具有新CODEC信息的消息发送给始发线路。在步骤2566中，呼叫控制正常继续，并且这一过程在步骤2568处结束。如果在步骤2556处确定始发线路没有较低速率的CODEC可用，那么就在步骤2570处将“拒绝”消息发送给始发呼叫装置，然后这一过程在步骤2572处结束。
如果(i)在步骤2542处确定终接段拥塞或者(ii)在步骤2552处终接干线处没有任何CODEC可用，那么这一过程在步骤2574处继续，在那里，检查呼叫处理来确定从始发呼叫装置到终接呼叫装置是否有通过不同干线的另一条路由可用。在步骤2576中，返回干线群选择的结果，并且在步骤2578处确定是否有替换干线群可用。如同本领域中都明白的一样，干线群是两个不同节点之间相同类型的两条或多条干线。如果在步骤2578处有替换干线群可用，那么在步骤2580中，可以发送消息来用新的干线群重新启动终接干线处理。在步骤2582处收到新的终接干线信息。另外，还可以接收替换终接干线群的节点段分配信息。这一过程在步骤2584处继续，用新的终接干线重复从步骤2536开始的过程，来确定通过这一干线是否能够建立呼叫。
如果在步骤2578处确定没有替换干线群可用，那么在步骤2586中，可以将“拒绝”消息发送给始发呼叫装置。这一过程在步骤2588处结束。
从步骤2526继续，如果确定始发段的状况受到损伤，那么这一过程在步骤2530(图25C)处继续。在步骤2590中，检查始发线路的CODEC能力。在步骤2592中，确定是否有较低速度的CODEC可用。可以将较低速度的CODEC编程为较低或者成为工作于较低速度的另一个CODEC，或者从多媒体改变成单纯话音或者降低到单纯话音速度。如果没有较低速度的CODEC可用，那么在步骤2594中，将“拒绝”消息发送给始发呼叫装置。这一过程在步骤2596处结束。
如果在步骤2592处确定有较低速度的CODEC可用，那么在步骤2598中，访问网段状况表来找到终接干线的使用状况。在步骤25100中，返回来自网段状况表的终接干线的结果，在步骤25102处确定终接干线段状况。在步骤25104中，确定终接干线段状况是正常、受到损伤还是拥塞。如果确定终接干线段状况不再受到损伤，那么在步骤25106处检查终接干线的CODEC能力。在步骤25108中，确定是否有CODEC可用。如果有CODEC可用，那么在步骤25110中，可以向终接干线发送较低速度CODEC的建立请求。在步骤25112中，呼叫处理等待来自终接干线的后续消息，直到在步骤25114处终接干线通知呼叫处理有较低速度的CODEC可用并且它已经准备好。在步骤25116中，可以将新的CODEC信息发送给始发线路。在步骤25118中，呼叫控制处理可以正常地继续，并且这一过程在步骤25120处结束。
如果在步骤25104确定终接段拥塞或者在步骤25108处在终接干线没有任何CODEC可用，那么过程就在步骤25122继续，从呼叫处理请求是否存在通过另一条干线的另一条路由可用。在步骤25124中，返回另一干线群选择的结果。在步骤25126中，确定是否有替换干线群可用。如果没有，那么在步骤25128中，可以将“拒绝”消息发送给始发呼叫装置，并且这一过程在步骤25130处结束。如果在步骤25126中，确定有替换干线群可用，那么在步骤25132中，发起用新干线群重新开始终接干线处理的消息。在步骤25134中，与给替换终接干线群的段分配信息一起收到新的终接干线群信息。这一过程在步骤25136处继续，使得这一过程使用新的终接干线群来确定是否可以由始发呼叫装置向终接呼叫装置通过这一干线群为这一呼叫建立呼叫。
在图25A的步骤2518处继续，如果确定在干线群内没有任何终接干线可用，那么在步骤25138中，呼叫处理进行检查来确定是否有另一条干线路由可用。在步骤25140中，呼叫处理返回表明干线可用度的信息。在步骤25142处确定是否有替换干线群可用。如果有替换干线群可用，那么在步骤25144中，呼叫处理可以用这一替换干线群重新开始，这一过程在步骤25146处返回到步骤2514(图25A)。
总之，图25中的过程用于确定始发呼叫装置和终接呼叫装置之间通过干线群的传输路径的状况。在确定状况的过程中，如果干线群具有网段状况表确定的通信问题，其中的网段状况表根据从分组网上的节点段收到的网络性能信息来导出它的信息，那么呼叫处理确定它是否能够降低CODEC的带宽，或者找到通过另一个干线群，具有更好通信性能的替换路由，来将这一呼叫路由到被请求的末端点。
附加呼叫重路由
在一个实施例中，本发明的原理支持在例如节点段被确定为受到损伤或者拥塞或者不可使用的情况下，利用网络性能信息将呼叫重路由到预订用户。在这种事件中，当呼叫进入CCM，CCM可以使用目录来查阅其它潜在联系人的电话号码或地址，可以将进来的呼叫路由到它们，以尝试将主叫方与被叫方连接起来。例如，如果主叫方已经尝试接通被叫方的手机，并且CCM确定到预订用户的移动手机的传输路径工作不正常，那么CCM可以确定被叫方的替换号码的位置，例如住宅或工作电话号码或其它标识符，比如SIP通用资源标识符，并且将进来的呼叫路由到这个被叫方的替换号码或标识符。在一个实施例中，CCM根据一天中的时间或者其它因素(例如预订用户喜好参数)决策呼叫哪个号码。
在另一个实施例中，CCM可以接收到预订用户的呼叫，CCM知道这个预订用户在严重拥塞的或者性能下降的节点段上。CCM可以决策直接将这一呼叫接进被叫方的话音邮件而不是用额外的实时内容通信捆绑到严重拥塞或受到损伤的节点段。也可以换成是CCM可以通知严重拥塞或者性能下降的节点段，让它慢下来，暂停，或者卸载(offload)通过这些节点段传递的非实时内容通信，从而能够将属于实时内容通信的这一电话呼叫正确和准时地打到被叫方。
拥塞控制
与线路到线路或者线路到干线呼叫相比，从干线(例如网络到网络接口或者图15中会话边界控制器1510)到分组网上的线路的呼叫是一种不同的挑战。因为呼叫控制管理器并不拥有对正被选作进入呼叫进入软交换机的分组干线路径的完全控制，拥塞控制有些受到限制。如果呼叫从另一个网络进入软交换机，干线选择实际上受控于其它或远方末端网络。但是，使用本发明的原理，呼叫控制管理器可以有某种程度的呼叫控制。
一般而言，当呼叫进入网络时，在CCM中工作的呼叫处理接收进入呼叫消息，这个进入呼叫消息具有数据用来标识进入呼叫的端口和地址。基于这个端口、地址和被叫号码信息，CCM确定分配了这一呼叫的传输路径，包括这些节点段。按照本发明的原理，CCM可以检查与传输路径有关的节点段的状况。如果将节点段的状况划分成受到损伤，那么呼叫处理可以确定终接线路是否具有使用较低带宽CODEC的能力。如果是这样，那么CCM可以发送建立消息给末端点，请求使用较低带宽CODEC。在到其它网络的返回响应中，呼叫处理可以输送对较低带宽CODEC的这一新请求。如果被其它网路接受，这一呼叫就可以进行下去。否则，这一呼叫终止。
对于通过干线进入网络的其它呼叫，CCM可以按照同样的过程确定是否有具有较低带宽的CODEC可用。如果网段状况是拥塞，呼叫处理就可以不尝试处理进入呼叫，并通过始发干线发送释放给其它网络。
在一个实施例中，CCM可以根据互联到其它网络的始发干线段的拥塞，人工或自动地执行呼叫节流程序。这些节流程序可以是如下形式：自动拥塞控制(ACC)，选择性的进入线路控制(SILC)，呼叫间隙(gapping)，号码或IP地址阻止，或者众所周知的任何其它节流呼叫控制机制。根据计时器或进入呼叫计数，CCM可以在特定时刻尝试呼叫，来测试路径的拥塞程度。如果节点段变成不拥塞的，呼叫处理可以让呼叫进入这个网络，可以从这一路径撤掉节流机制。
图26是为通过IP干线来到线路的呼叫进行拥塞控制的示例性过程的流程图。过程2600在步骤2602处开始。在步骤2604中，在IP干线上收到进入呼叫。在步骤2606中，确定是否允许这一呼叫，在那里例如如果收到不适当的消息，呼叫就可能不被允许。在步骤2608中，确定被允许的呼叫。如果不允许呼叫，那么在步骤2610处将“拒绝”消息发送给始发呼叫装置，并且这一过程在步骤2612处结束。如果允许这一呼叫，那么在步骤2613处这一过程继续，在那里发出将翻译从呼叫控制器路由的请求。在步骤2614中，收到确定的路由和终接线路信息。另外，还收到始发干线的节点段分配信息，以及包括所有节点段分配信息的终接线路信息。
在步骤2616中，确定是否有终接线路可用。如果没有，那么在步骤2618中，将“拒绝”消息发送给始发方，过程在步骤2620处结束。如果在步骤2616处确定有终接线路可用，那么在步骤2622中，可以访问网段状况表(例如表V-VI)来为这条始发干线找出使用状况。在步骤2624处在呼叫控制器里收到来自这条始发干线的网段状况表的结果，并且在步骤2626确定最大段状况来确定这一干线的最差参数。
在步骤2628中，确定干线处始发段的状况。如果状况被确定为正常，那么这一过程在步骤2630处继续。如果始发段状况被确定为受到损伤，那么这一过程在步骤2632处继续。如果这一始发段状况被确定为有拥塞，那么这一过程在步骤2634处继续。应当明白，这种状况可以拥有比这里给出的更多或更少的级别。这些级别(也就是正常、受到损伤和拥塞)代表从分组网上网络通信装置或节点收集到的，向CCM报告并且存储在表中的网络性能信息确定的值的一个范围。
如果在步骤2628处确定干线处始发段的状况正常，那么这一过程在步骤2636(图26B)处继续，在那里发出访问网段状况表来找到终接线路的使用状况的请求。在步骤2638中，从终接线路的网段状况表收到结果。在步骤2640处进行终接线路的网段状况的终接。在步骤2642中，确定终接段的状况。如果终接段的状况被确定为正常，那么这一过程在步骤2644处继续，在那里用正常或常规请求向终接干线发送建立邀请。在步骤2646中，这一过程继续正常呼叫控制，并且在步骤2648处这一过程结束。
如果在步骤2642中，确定终接段的状况是受到损伤，那么这一过程在步骤2650处继续，在那里检查终接线路的CODEC能力。如果有较低速率的CODEC可用，如同步骤2652所确定的一样，那么这一过程在步骤2654处继续，在那里将具有较低速度CODEC的建立信息发送给终接线路。在步骤2656中，呼叫控制器等待来自终接线路的后续消息，并且在步骤2658处一从终接线路收到响应表明有较低速率的CODEC可用，就在步骤2660处将具有新的较低速率CODEC信息的消息发送给始发IP干线。在步骤2662中，呼叫控制过程继续完成呼叫建立，并且在步骤2664处结束。
如果在步骤2642处确定终接段的状况是拥塞，或者在步骤2652处确定没有任何较低速率的CODEC可用，那么这一过程在步骤2666处继续，在那里将“拒绝”消息发送给始发呼叫装置。这一过程在步骤2668处结束。
返回到步骤2628，如果确定始发段的状况为受到损伤，那么这一过程在步骤2632处继续，进入在图26B中的步骤2650处的过程。如果在步骤2628处确定这一状况为拥塞，那么这一过程在图26C的步骤2634处继续。在步骤2670中，发出让呼叫处理启用正常业务管理工具(tool)的指令，并且将“拒绝”消息发送给始发呼叫装置。这一过程在步骤2674处结束。
总之，当呼叫通过分组网中的干线到线路进入网络时，通过检查在上面路由呼叫的节点段的节点段性能，图26中提供的过程尝试改善分组网中的呼叫质量。CCM可以检查包括节点段状况的表，并且如果发现节点段受到损伤，就尝试降低路由呼叫通过的CODEC的速率。否则，这一呼叫可能被丢弃。
数据路由
网络性能信息可以包括信息，这些信息表明节点段受到损伤或者拥塞达到这样一个程度：将非实时信息缓存、阻止，或者阻碍实时内容按时地从中传递过去。节点，第二层，或者上述协议栈，例如多协议标签交换机(MPLS)标签描述协议(LDP)栈，可以确定这个节点段，例如路由器，正在因为非实时内容而过载，并且引起节点慢下来、延迟、停止或者丢弃非实时内容，而不是将它们传递通过这个节点段。较高协议栈可以在为实时和非实时内容测量得到的链路状态的基础之上，使用传输状态信息来决定修改、重路由或者整形标签交换的路径(LSP)。较高协议栈一拥有实时信息，那么选择LSP或者负荷平衡这种功能就是可能的。也可以在如下内容的基础之上动态地计算过多预订规则：穿越路径或段的实时业务量，传递给较高协议栈的使用和性能信息，以及与较高网络协议有关的配置引擎。给定较高栈协议，例如MPLS，或者配置商骨干输送(PBT)，知道了实时带宽使用的量和允许较高可靠性的路径状态，就可以用业务工程来建立和重路由虚拟电路，从而使得故障转移(failovers)不会超过过多预订参数。这一状态知识可以被分组网格网使用，在那里存在多条路径并且每条路径都具有多条备份路径。总之，数据网采用1:n路径保护架构。存在三条或更多条链路时，保护通常是非线性的，因为潜在的带宽使用是路由表中标识出来的目的地的函数。在实时业务量已知的情况下启用1:n配置中的分组故障转移(failover)，能够为网络承载商提供更大的服务保证可靠度和度量来管理这个网络。总之，段的网络性能信息存储在跟踪实时带宽使用和其它性能数据的网络节点处。较高协议(例如MPLS、LDP和EMS系统)可以使用存储的网络性能信息来跟踪正在使用的实时或近实时带宽量。跟踪实时带宽使用能够增强网络管理来对系统、故障转移(failover)协议、业务管理分析和记账系统使用进行配置。
在一个实施例中，决定对哪个实时内容或非实时内容给予优先权，让其慢下来，对其进行节流处理，对其进行阻止，对其进行评价(rate)，对其重路由，或者对其进行控制，可以根据网络性能信息以及对某个顾客作出的服务级别承诺或服务质量保证来作出。例如，可以作出这样的决策来使必须对某个服务提供商的顾客作出的服务级别资信(credit)的量最小，这一决策要根据这些决策会如何影响服务提供商满足一个或多个这种服务级别或服务质量保证的能力来作出。如果要将顾客服务质量级别和保证用于管理网络性能，那么可以存储并访问包括顾客服务质量和其它服务合同参数的数据库，来验证网络性能信息满足通信承载商的顾客的合同要求。在一个实施例中，可以确定某个应用正在通过节点段使用太多的带宽。例如，用于流化电影、电视演出或其它娱乐内容的应用可能正在使用网络节点处的带宽，这个网络节点被限制成在某个时间段投递实时内容。与这个应用有关的非实时内容可以慢下来、丢掉或者重路由到另一个节点段，从而使正在通过这个节点段传递的实时内容能够获得适当的服务。CCM可以另外随着时间(over time)跟踪应用，来确定可以因为通过一个或多个网络节点的业务量增加(或者是实时的或者是非实时的内容)而在特定时间段或者永久地为这个应用使用其它的配置。
增强的消息传递服务
通信承载商可以利用元素管理系统(EMS)来监视和管理它们的相应网络的性能。可以用一种方式来收集网络性能信息并对它们进行排序，以支持报告、配置、记账和故障查找。这些功能可以使用网络性能信息，并且区分实时和非实时内容通信。
图27A说明包括不同通信承载商运营的两个网络2702和2704的一个示例性的网络系统2700。每个网络2702和2704可以用于为相应承载商的顾客提供通信服务。在一个实施例中，这些承载商是电信承载商。也可以换成是，这些承载商提供因特网服务或者其它联网服务，并且在相应的网络2702和2704上传递实时和非实时内容的过程中，使用收集网络性能信息的设备，这些网络性能信息表明网络的性能。可以将网络设备配置成使用PIP分组来生成和收集网络性能信息。
可以将一个或多个性能数据收集器(一起称为性能数据收集器)2713配置成与网络设备通信，这些设备在承载商的网络(例如网络2702)上工作。如图所示，性能数据收集器2713与末端点装置通信，例如IP服务点2706、网络到网络接口2708和顾客接入装置2710。但是，还可以有其它网络通信装置与性能数据收集器2713直接或间接地通信。在一个实施例中，性能数据收集器可以通过带外通信路径2712a～2712n(一起称为2712)与网络通信装置通信。也可以换成是性能数据收集器2713可以通过带内信令路径(没有画出)与网络通信装置通信。
可以将性能数据管理器2714配置成一个或多个计算装置，并且与性能数据收集器2713通信。虽然在图中被画成两个或多个分开的装置，但是性能数据管理器2714和性能数据收集器2713可以被配置成单独一个计算装置。性能数据管理器2714还可以与数据库服务器2716通信，选择性地在多个装置中配置，它能够存储一个或多个数据库2717，包括性能数据收集器2713从分组网2702上的网络通信装置收集的网络性能信息。数据库服务器2716中存储的数据库2717可以由现货数据库系统管理，例如
数据库或者可以买到的任何其它数据库。也可以换成是由通信承载商或其它实体创建和管理这个数据库。
在工作过程中，将性能数据管理器2714配置成指示性能数据收集器2713，让它请求和访问来自分组网2702的网络通信装置的网络性能信息。性能数据收集器2713则可以向所需要的网络通信装置直接或间接地发出请求或者轮询，以获得性能数据管理器2417需要的网络性能信息。在一个实施例中，性能数据管理器2714可以周期性地(例如每15分钟)发出命令给性能数据收集器2713。更加具体地说，与其它网络性能信息相比，性能数据管理器2714可以被配置成更加经常地请求特定的网络性能信息。例如，可以每一秒钟或每一分钟收集传输质量和连接性，而传输速率和带宽则每15分钟收集一次。也可以换成是性能数据管理器2714与修改的Y.1731栈储仓同步，以合适的时间间隔请求每个储仓中的计数器值。还有，性能数据管理器2714可以被配置成在解析和检查以前收集的网络性能信息以后，响应事件来请求网络性能信息。在一个实施例中，性能数据管理器2714从单个承载商的数据分组收集数据。也可以换成是将性能数据管理器2714配置成从多个承载商的多个网络收集网络性能信息，如果这些不同的承载商提供这样的许可。性能数据管理器2714可以被承载商或第三方管理，其中的第三方独立于承载商，并且具有在为这些承载商进行了处理操作之后访问和管理特定或全部网络性能信息的许可。在涉及第三方的后面两种情形中，接入请求的量和/或信息可以成为提供访问给这一信息中使用的基本记账元素。
根据本发明的原理，性能数据管理器2714和性能数据收集器2713可以被配置成请求和接收与数据分组的通信有关的网络性能信息，包括性能和使用，其中的数据分组包括实时和非实时内容。性能数据管理器2714或性能数据收集器2713可以在数据库服务器2716上的数据库中存储网络性能信息，按照数据分组网2702上传递的不同类型的内容来区分。应当明白，如果在分组网2702上传递其它类型的内容，并且将它们标识为某个数据类型(例如视频、音乐)，那么表明某种数据类型的网络性能信息可以被类似地收集和存储。因为按照一种方式存储网络性能信息，这种方式能够区分网络性能和使用，以便于传递实时内容和总内容，因此服务提供商，它的伙伴以及顾客可以基于网络上的实时和非实时内容通信，使用网络性能信息来管理网络通信设备，监视网络使用，生成报告，并且提供记账。
网络性能信息的集合可以直接或间接地从网络2702上的每个单个网络通信装置传递，或者从呼叫控制管理器(例如图15的CCM 1502)或者已经收集了性能数据管理器2714需要的一些或全部网络性能信息的其它装置的表或其它数据仓库传递。在一个实施例中，当性能数据管理器2714指示性能数据收集器2713，让它从网络通信装置收集网络性能信息时，读取计数器来收集它们的当前值。例如，为不同的时间段配置成储仓的修改的Y.1731计数器被传递给网络通信装置并从网络通信装置传递过来，在这些时间段上计数器被用于对实时和总数据分组进行计数。响应性能数据收集器2713收集的计数器性能信息，可以将每个网络通信装置内的计数器复位，从而避免计数器翻转(rollover)，这种翻转从本质上讲是更加难于管理的数学情形。此外，网络通信装置中存储的网络性能信息的表可以响应性能数据收集器2713从这些表提取网络性能信息而被清除，或者在网络通信装置中存档(archive)。为了支持安全性或者其它经营(business)目的，可能需要将来自装置的收集到的所有信息全部实时地在数据库2717中存档。
数据库服务器2716中存储的数据库2717可以用各种方式进行管理，从而能够处理网络性能信息，并将网络性能信息用于各种功能，包括记账、报告、配置、生成告警、管理网络通信装置等等。前面给出的表IV是可以在数据库服务器2716中的数据库2717里存储的网络性能信息的示例性表。应当明白，也可以将其它网络性能信息存储在这些数据库中，从而在每个节点段提供到网络性能的额外的可见度。还有，应当明白，实际上网络通信装置能够收集的任何网络性能信息都可以被收集并存储在数据库服务器2716上的数据库2717里。
还可以扩展数据库让它包括从网络性能信息或其它数据库系统和/或数据库信息得到的统计或其它信息。例如，趋势，比如一个小时、一天、一周、一个月或一年的一个时间段上的使用可以存储在数据库中，与每个节点段等等相联系。例如，可以存储顾客信息、电路ID等等。网络传输信息和统计信息可以被配置成支持任何记账或处理后操作。例如，如果本发明的原理支持为实时带宽和非实时带宽使用向顾客收取不同的费用，那么这一信息可以分开确定，并且存储在数据库2717中。数据库2717实际上还包括任何数据结构来支持当前成本以及与实时和非实时内容使用有关的计价结构。可以为消费者、商业和/或批发预订用户，或者一个顾客一个顾客地定义当前成本。
数据库服务器2716可以被配置成允许访问数据库中存储的网络性能信息到各个实体，包括但不限于万维网实体2718、用户实体2720、记账实体2722和操作实体2724。这些实体中的每一个可以通过通信装置(例如个人计算机、主计算机、无线装置等等)访问数据库服务器2716上存储的网络性能信息。另一个实施例可以包括将这一数据的一些部分从数据库推向类似实体、寻呼/文本终端和其它告警或警报实体。
万维网实体
万维网实体2718可以使用因特网接口来显示网络性能信息以及顾客记账计划信息，后者区分数据库2717万维网界面中存储的实时网络性能信息和非实时网络性能信息。图28A和28B(一起称为图28)分别是示例性万维网浏览器界面2800a和2800b的屏幕截图。在万维网浏览器2800a中，示例性的顾客记账计划表2802可以被用来显示顾客记账计划，其中包括使用分配2804以及与使用分配有关的记账率(billing rates)2806。记账率以及与记账有关的其它信息可以存储在记账方计算机上，为网站提供托管(hosting)的服务器，数据库2717，或者其它服务器。在一个实施例中，使用分配可以包括例如带宽、尖峰(兆比特每秒)，“任意时间”分钟的访问时间，以及白天(daytime)分钟的访问时间。在另一个示例性的实施例中，记账率2806可以包括参数，例如带宽、尖峰速率、访问时间(以每一分钟为基础的任意时间)，访问时间(以每分钟为基础的白天)，以及总数据(以每一百兆比特为基础)。如图所示，当实时和非实时使用都可以获得网络性能信息时，实时和非实时设置可以不同。应当明白，还可以示出或者代替非实时栏示出总使用，并且非实时信息可以通过从总信息中减去实时内容网络性能信息来得到。另外，还可以将信息分项成定向信息，示出标识成进入或离开顾客位置的信息的相同类型的信息。
图28B示出万维网浏览器界面2800b，它包括示例性的表2812，这个表说明顾客实际使用参数2814。这些参数反映性能数据收集器2704(图27A)收集，并且在数据库服务器2716中的性能数据管理器2714存储的实时和非实时内容网络性能信息。应当明白，为了给顾客记账，可以利用区分实时和非实时内容使用的其它参数。还应当明白，也可以将分组网中不区分实时和非实时使用的参数用于记账目的。
虽然万维网浏览器2800a和2800b中示出的表说明与记账有关的信息，但是应当明白，其它非记账信息也可以在万维网界面上显示。更加具体地说，除了使用信息以外，其它信息，例如服务协议条款，包括服务质量，保证的带宽，基本预订费用，或者承载商和顾客、伙伴或其它承载商或其它商业或政府实体之间的任何其它条款或条件，可以存储并呈现在万维网界面中。还应当明白，万维网界面可以让其它非预订伙伴访问数据库中存储的各种信息。例如，伙伴，比如本地服务提供商，或者其它通信承载商，可以访问拥有网络性能信息的承载商希望共享的特定网络性能信息。例如可以共享与其它承载商的网络到网络接口直接通信的网络到网络接口的传输连接性。许可数据库或表以及有关的安全性构造，例如鉴别，可以由数据库服务器2716或者定义数据的其它装置管理，通信承载商希望与其它承载商、顾客、设备制造商等等共享这些数据。许可表可以提供不同级别的信息给不同的实体。
用户实体
用户实体2720可以是管理数据库的通信承载商的用户。用户2720可以访问数据库2717中存储的网络性能信息，并且还对数据库2717执行各种其它管理操作。例如，用户2720可以生成额外表，重新配置这些表，设计新的数据库体系结构，等等，从而可以扩展使网络性能信息，并且为例如顾客、伙伴、卖方等等提供不同或者更加详细的信息。另外，用户可以生成管理网络性能信息的不同方式，例如基于修改的Y.1731计数器储仓来生成统计信息，建立门限来引起创建警报的事件消息，为各种事件驱动的或非事件驱动的原因向网络通信装置建立和发起轮询，并且为网络性能信息添加统计信息处理，来提供额外信息给通信承载商、顾客、卖方的管理。应当明白，用户2720可以进行任意其它数据库管理操作，对于这种其它数据库管理操作，用户具有适当的管制许可来管理实时和非实时网络性能信息，如同本领域里明白的一样。
记账实体
图27B说明为通信承载商的顾客和伙伴确定记账所使用的示例性的记账实体系统2722。记账实体2722包括处理单元2726，处理单元2726可以包括一个或多个处理器。存储器2728可以在通信中，并且用于在处理操作中存储数据和程序指令。存储单元2730可以与微处理器2726通信，并且用于存储一个或多个数据库或其它存储仓库，它们包括网络性能信息，从网络性能信息导出的信息，以及记账信息。输入/输出(I/O)端口2732可以与处理单元2726通信，并且也可以和处理单元2726一样被配置成利用一个或多个通信协议在分组网上通信。I/O端口2732可以在本质上是虚拟的。例如，I/O端口2732可以作为因特网协议套接字之类进行工作。
记账实体系统2722可以用程序来管理和准备账单。程序可以包括数据收集程序2734、记账程序2736和数据库程序2738。这些程序2734～2738可以由处理单元2726执行。数据收集程序2734可以被配置成与虚拟呼叫路径中的一个或多个网络通信装置通信。与网络通信装置的通信可以在网络和/或末端装置以及记账实体系统2722之间传送原始(例如未压缩)数据记录。通信传送可以由记账实体系统2722发起，把它看作“信息拉出”，也可以由网络通信装置发起，把它看作“信息推出”。远程网络装置可以包含存储来聚集多条记录，还可以包含编程逻辑，原始信息传送一发生，就用编程逻辑从装置清除信息。
记账程序2736可以使用数据分组(例如PIP数据分组)中包含的原始数据记录，并将收到的数据分组中包含的数据字段，例如串联的数据字段，进行解析，得到各个原始数据字段。每个单个原始数据字段可以被数据库程序2738用于存储在数据库中。
记账程序2736还可以例行地处理数据库记录。这一处理可以包括将多条原始数据记录合并(consolidation)成一条或多条已处理记录，将实时和/或非实时原始数据字段信息求和成一个时间窗口或会话持续时间上的总数(total)的和/或小计数(sub-total)。这些总数或小计数可以包括使用的开始和停止时间，使用时间总和，发送/接收的有和/或没有差错的总分组，统计性能计算值，和/或可以通过对网络性能信息的原始数据记录进行处理而获得的任何其它类型的信息。另外，记账程序2736可以进行评分(ratings)，这种评分是记账记录的货币化(monetization)。合计(totaled)或导出的字段可以相对于一组经营(business)计费规则来加以评估，数据库程序2738可以为存储单元2730中存储的每条数据记录建立货币费用量。记账实体系统2722可以按照每个顾客将多条已评分记账记录合并起来。通过将多条已评分记账记录合并起来，额外的计算或评分功能可以提供特殊的经营功能，例如折扣等等。
接下来，记账实体2722可以使用数据库中存储的网络性能信息来为顾客和其它承载商支持记账计划，以包括实时和非实时网络使用的记账。记账的这一额外分辨率(resolution)(也就是实时使用记账)是能够通过使用例如性能信息分组确定分组网上实时内容的分组通信的结果。可以为实时内容使用、非实时内容使用和网络通信容量的总使用来给消费者记账。容量可能是网络上实时内容和总分组通信的带宽使用的函数。在一个实施例中，厄兰，一般将它理解为一小时或3600秒(一百呼叫秒(centum callseconds))内的平均总业务量，可以被用作承载商为顾客提供准确记账的测量。厄兰的具体计算可以改变，将确定记账循环期间使用的厄兰数量所使用的不同网络性能信息考虑在内。根据本发明的原理，通过计算漫游情形中通信承载商的网络上传递的其它通信承载商的预订用户的总业务量，厄兰测量可以被用于确定预订用户或其它承载商的实时、非实时和总使用。另外，因为通信承载商可以为实时和非实时内容通信监视带宽和其它网络性能信息，因此通信承载商可以根据一些因素，例如传输质量、连接性或速率或者在记账循环中能够收集的其它网络性能信息和/或经营目的，比如服务级别协议，增加或补偿(offset)预订用户的账单。这样的补偿也可以被用于其它承载商的账单。
作为使用厄兰作为测量标准的替换或补充，承载商可以为实时使用和非实时使用分配点或其它测量单位给预订用户。例如，一实时使用分钟可以值三点，一非实时使用分钟可以值一点。记账可以表明预订用户已经使用的点数并据此向这个预订用户收费。例如，如果预订用户使用三十分钟的实时使用，它等于九十点，那么与使用三十分钟的非实时分钟的预订用户(只是三十点)相比，可以按照不同的方式向这个预订用户收取费用。还可以按照本发明的原理使用基于实时使用分辨率的其它创新方式的记账。更进一步，因为网络性能信息的数据库可以包括具有预订用户和其它承载商的已收集使用信息的时间戳，因此记账实体2722(图27A)可以基于一天中的时间，利用这一信息来设置尖峰和非尖峰网络拥塞时间段期间的费率。这个一天中的时间或者网络拥塞时间段可以被承载商用来为尖峰和非尖峰时间的使用给顾客计费。
记账过程还可以使用顾客的计划项来限制实时和非实时通信的网络使用。如果，例如，顾客具有2千分钟实时分的服务协议，性能数据管理器2714可以监视顾客的实时内容分使用，可以选择成按照厄兰或实时业务字节来测量，并且根据顾客的使用计划确定顾客已经超过极限。响应顾客超过他或她的使用计划里的使用分钟，承载商可以进行多个不同的选项，包括(i)关闭用户的实时内容通信；(ii)允许顾客为例如实时内容通信继续使用网络，但是使用“最大努力”过程或最低可用CODEC来允许访问网络，其中“最大努力”指的是用户将接收较低的优先级状况，例如非实时数据通信访问优先级；(iii)向这个客户收取额外账单，从而使这个客户支付额外的费用来继续具有实时内容通信的优先权；(iv)交易单位，例如让顾客以较高的交换率(例如五个非实时使用点换取实时内容通信使用的每一分钟)用额外的非实时单位换取实时使用；(v)提前使用下一个月的使用分钟；或者(vi)允许用户超过使用计划极限继续实时使用或非实时使用的任何其它计划。在一个实施例中，可以将消息发送给顾客来为高出他或她的服务协议极限的继续服务选择一个选项。在另一个实施例中，顾客可以为实时单位“预先支付”，并且这些单位一用完时就拒绝服务。在另一个实施例中，两个承载商可以进行经营和连接性安排，以便交换数据库，来让预订用户“漫游”到另一个提供商的网络并且能够继续访问。
可以用相同、相似或不同的记账安排来为商业实体确定记账，例如基于从一个承载商到另一个承载商的实时带宽传输或者在聚集的基础之上，在承载商之间互相记账。当与其它承载商管理帐户时，使用的交易单位，包括实时和非实时内容使用，可以在记账循环的末尾解决。通过拥有实时和非实时内容使用信息，交易单位可以变成“创新性的”，使得承载商能够更好地结算(balance)每个其它网络的使用，或者通过能够(i)限制另一个承载商使用分组网或者(ii)为提供承载商的网络的额外的实时内容使用或非实时内容使用收集额外费用来获得经营上的优势。应当明白，在与预订用户确定记账安排中，以及与具有互相记账安排的其它承载商进行记账和共享级别安排中，可以使用许多实时和非实时内容使用网络性能信息参数。
互相记账
承载商通常具有让通信能够从一个承载商路由通过另一个承载商的网络的承载商间服务协议。这些服务协议常常具有互相记账安排，从而相对于其它承载商对这个承载商的网络的使用，以特定的时间段结算或支付承载商的网络的使用量。这就使得承载商能够根据使用差别结算服务支付其它承载商。根据本发明的原理，承载商可以包括跟踪每个其它相应网络上的实时和非实时内容通信的度量或参数。添加分辨率来标识实时内容使用能够标识承载商之间发生的不平衡(也就是相对于另一个承载商的网络，一个承载商在传递明显更高的实时内容)。CCM或其它监视装置可以认识到这种不平衡，并且确定到预订用户的通信可以路由到具有高平衡的承载商的网络，因为通过这个承载商的网络路由的通信可能存在资信。可以决定在这个承载商的网络上路由通信、实时或非实时内容通信或者这两者。
作为不平衡的承载商级别服务的另一个实例，承载商服务级别协议可以指定某一服务质量或传输速率，有可能要针对实时内容和非实时内容分开指定。承载商可以监视这些服务级别协议参数，来确定另一个承载商是否满足这个协议下它的义务要求。如果不满足这个协议下的义务要求，那么这个服务提供商可以接收朝向额外免费通信服务的资信。如果确定不满足这些或其它服务级别参数的要求并且有资信，就作出路由决策。
响应跟踪网络性能信息或者服务级别协议信息的来作出路由决定的另一个实例可以包括：对其它承载商安排的，或者响应承载商的网络内发生的高要求，整个一天里的时间的计价进行监视。这另一个承载商可以“广告”计价或其它参数，例如NNI节点处带宽的可获得性，来将计价变化、可获得性、传输问题等等通知其它预订用户。在得知价格向上或向下变化时，其它承载商的CCM或性能管理器2714可以基于这些计价变化作出路由决策。这些决策还可以包括将如下因素考虑进来：当前资信、到承载商的成本、顾客带宽要求或者与以某个传输质量以及到承载商的成本提供通信服务有关的任何其它参数。可以通过在规则的PIP分组通信期间收集这种“广告的”信息，或者到每个承载商网络到网络接口或者承载商具有服务级别协议的会话边界控制器的特殊速率收集请求，来路由“购买(shopping)”。
操作实体
图29说明示例性图形用户界面(GUI)2900，这个界面显示分组网2904和性能监视装置2906的原理图2902。原理图2902是位于网络2904中的网络通信装置的图形表示，这个网络2904包括在上面传递实时和非实时内容通信的节点段。应当明白，可以显示分组网2904或其它外部装置或网络更加详细或更加不那么详细的原理图。数据库服务器2716(图27A)上数据库2717里存储的网络性能信息可以被用来以图形方式表示原理图2902上的问题和警报。例如，如果确定节点段上的通信正常，就可以在原理图上显示实线，例如线条2908。如果网络性能信息表明节点段带宽已经用满或者超过了容量，就将这一节点段突出显示，例如与正常工作的其它节点段相比，用较粗的线条的节点段2910。也可以换成用颜色编码、快闪或者其它图形表示来表明高业务量。如果确定节点段受到损伤，原理图就可以显示虚线，例如线条2912。如果网络性能信息表明节点段发生了拥塞，节点段线条就可以是虚线，例如线条2914在视觉上与表明受到损伤的线条不同。应当明白，表明实时带宽、非实时带宽的高使用，或者在门限范围内、外的任何其它网络性能信息的其它图形表示，都可以被用于图形通知或警报用户告诉他网络2904上发生了反常状况。可以为网络上的正常或反常工作在原理图上显示其它颜色、文本、弹出窗口或者任何其它图形特征。也可以用声音来发出通知、警报或告警。在一个实施例中，图形用户界面可能会让预订用户利用指点装置，例如鼠标，将光标放在节点段上，引起网络性能信息出现在弹出窗口或者与节点段相关地显示出来。显示的节点段信息可以包括当前和可以选择地历史网络性能信息，并且显示为值或图形。
还可以根据光标定位来显示通知
图30是另一个示例性图形用户界面3000的屏幕截图，上面显示出网络上某个节点的节点段状况使用曲线图3002。在曲线图3002上显示三个网络性能信息参数，包括总使用、实时使用和非实时使用，如同图例3004中说明的一样。用线条3006说明总网络使用，线条3006在一天内随时间变化，因为顾客在增加或减少节点段的使用，由此收集了使用数据，并将使用数据存储在数据库服务器2716(图27A)中。总使用线条3006是实时和非实时内容使用的总和。总使用线条3006在3008这一点，也就是在大约上午9点有一个早尖峰，在3010这一点也就是大约中午有一个中午尖峰，在3012这一点也就是在近似晚上8点有一个晚尖峰。实时和非实时使用线条说明实时使用在一天的不同时间会增大，非实时使用会在一天的其它时间增大。例如，非实时使用在3014这一点也就是大约晚上9点当(推测)顾客正在下载电影、音乐或者正在进行万维网冲浪时出现波峰。应当明白，还可以为网络上的一个或多个节点段或传输路径给出其它图形表示。还应当明白，性能数据管理器2714(图27A)和PIP分组的使用提供的其它类型的网络性能信息，包括导出信息(例如趋势线条)，可以按照本发明的原理显示出来，以说明被监视网络内任意点的传输质量或其它传输特征或节点特性。
除了在曲线图上说明使用信息以外，警报、趋势或其它统计信息也可以在GUI上呈现出来，或者通过任何其它报告方法。还有，可以通过使用数据库2717中存储的网络性能信息生成网络性能信息的报告，并且提供用户界面来用于选择、排序、制表和任何其它功能，这些其它功能能够帮助用户生成当前和历史报告、警报、告警或者任何其它信息，这里的任何其它信息与从网络收集的网络性能信息有关或是从中得到的。
配置实体
性能数据管理器还可使用从分组网收集的网络性能信息来提供配置功能。配置(provisioning)可以包括各种功能，包括(i)在允许网络配置发生之前，跟踪路径或元素过度预订率和使用；(ii)通过为新创建的实体创建报告来管理网络性能跟踪；(iii)致力于或计算故障转移；(iv)为实时或非实时内容通信的重路由进行负荷平衡；(v)提取网络使用和网络管理器能够使用的资源的状态信息，并且以报告和趋势线条的形式呈现，来确定什么地方正在发生拥塞；(vi)显示需要额外的路由器、网关或其它网络通信装置来为在一天的某些时间需要更高带宽容量的网络通信装置缓解拥塞或提供安全阀的位置；或者(vii)基于这里描述的网络性能信息提供任何其它网络管理功能。另外，配置还可以允许实时或者非实时地对性能数据管理器检测到的警报或警告作出自动响应。例如，如果带宽容量门限创建了警报，那么性能数据管理器可以尝试重路由实时或非实时内容通信。也可以换成是，如果在有非实时数据在传递的节点处同时发生了实时内容通信波峰，性能数据管理器就可以通知这个节点暂停包括非实时内容的数据分组的新的配置或新的通信会话，直到实时内容通信速率已经下降。性能数据管理器2714还可以被配置成让一个或多个网络节点改变CODEC的带宽，关闭端口，发送消息给其它承载商，来通知其它承载商来自它们的网络有过载或者过使用状况，或者通过监视网络性能信息来实现任何其它配置功能，如同所提供有的一样。
可以将性能数据管理器2714配置成自动检测网络内的问题，并且按照末端到末端的方式发出一个或多个测试，例如追踪路由。例如，在图27和图29中，可以通过性能数据收集器2704从性能数据管理器2714发送消息，引起在顾客设备2916和2918之间进行测试。测试可以包括例如在顾客设备2916和2918之间用一分钟的时间段发送PIP分组。在这个时间段中，顾客设备2918可以收集网络性能信息，例如传输质量、传输速率和传输连接性，可以选择地与实时和非实时内容通信有关。即使顾客设备2918与不同的承载商一起驻留，从运行顾客设备2916和2918之间的测试收集的网络性能信息也能被性能数据收集器2704收集，而不需要共享网络承载商或多个承载商管理网络2920的任何公司细节、敏感信息。在一个实施例中，从顾客2918收集的网络性能信息是通过将信息附加到在顾客设备2916和2918之间的传输路径中的每一个节点传递的PIP分组有效载荷上去，“缝合”(串联)网络性能信息的结果。也可以换成是性能数据收集器2704从沿着顾客设备2916和2918之间的传输路径上的每个节点直接或间接地请求数据。
修改的追踪路由
为实时内容和非实时内容通信收集的网络性能信息可以提供分组网内节点段处存在性能问题的指示。分组网内的呼叫末端点，CCM，或者节点，可以基于PIP性能信息确定存在问题，并且自动触发PIP分组流中的路径追踪路由。给定较高协议栈能够移动或者改变分组传输路径而不询问CCM，那么这一功能能够帮助标识碰到问题时经过的节点和段。应该明白，暂且不论为嵌入的网络设备静态配置的PIP数据流，可以按照特殊网络(ad hoc)来构造PIP会话，用于与这个网络不正常地有关的分组装置上。在特殊网络PIP情形下，用户末端点创建来往于网络提供商的网络内的一点或者到远方末端点的PIP会话，以提供实时带宽和PM数据功能。可以与从末端点到末端点，或者到提供服务的网络提供商的网络中的锚点(anchor point)的每个呼叫一起建立特殊网络PIP分组流。PIP和PM栈一检测到性能门限跨越，就可以发起追踪路由来标识路径内有问题的位置。网络节点元素可以存储追踪信息，并且让CCM和/或用户能够直接获得这些追踪信息。另外，也可以将追踪信息传递给呼叫控制协议栈，以便传送回CCM或EMS用于查找故障。其它信息可以与追踪信息一起存储，例如时间、日期、会话信息等。可以执行故障查找程序来利用通过节点段传递的实时和/或非实时内容来隔离有问题的节点段。CCM或节点可以发起修改的追踪路由来传递一个或多个数据分组，例如PIP分组，到达或通过关心的节点段，通过可能有传输问题的这个节点段来收集网络性能信息。从追踪路由生成的网络性能信息，可能持续在足够长的时间段内传递的一个或多个PIP分组，以确定关心的节点段处的网络性能信息。如果这个节点段是位于另一网络或另一种网络(例如网络到网络接口)的边缘处的节点段，那么在其它网络中的其它节点处收集的网络性能信息可以被传递回CCM或始发节点，其中有专门与修改的追踪路由有关的网络性能信息。否则可以防止其它网络的其它“载体专用敏感性”网络性能信息被其它网络访问。应当明白，特殊网络(ad hock)PIP分组流还可以与已加密路径协议和建立远程网络连接(例如PPP、SLIP)的存在协议(presence protocol)和/或其它远程代理有关。
收集的网络性能信息不仅可以让消息和警报被发送到网络的操作管理，还能够将问题、拥塞或其它情形或网络事件通知顾客、伙伴、分支机构和其它网络承载商。例如，如果确定实时内容通信使用很高，就可以将通知发送给预订用户和其它承载商，将这一情形告诉它们，并通知它们增加的记账率。类似地，如果确定有大量的通信到达其它承载商，承载商可以推选(elect)“购买(shop)”通过其它较低价格的承载商到目的地的通信。对于许多项目承载商可以有门限，以及预订用户和伙伴承载商的情况，并且在基于收集的网络性能信息确认已经跨越门限时，自动、半自动或手动地改变配置。
图31说明包括七个不同层的联网的OSI基本参考模型的实施例3100。模型左边的标号(3102～3114)用于描述这一参考模型的这些不同层。每一层为特定类型的操作提供协议。具体而言，这七层包括：物理层3102(第一层)、数据链路层3104(第二层)、网络层3106(第三层)、传输层3108(第四层)会话层3110(第五层)、表示层3112(第六层)和应用层3114(第七层)。典型情况下，物理层3102通过电气和机械层面的网络传达比特流，例如包含电气冲击脉冲、光或无线电信号的比特。物理层3102提供硬件手段来发送和接收数据，包括定义电缆、卡、物理方面(physicalaspects)、数据编码和介质(B8ZS、DS-3等)。在数据链路层3104上，将数据分组编码，以及将数据分组译码从而得到比特。数据链路层3104还供给(furnish)传输协议知识和管理，并且处理物理层中的差错、流量控制和帧同步，包括以太网、帧中继(FR)、ATM、多协议标签交换(MPLS)等。在以下实例中，网络性能信息存储在数据链路层3104里，并且可以选择地存储在其它层3106～3114里。
网络层3106支持(i)交换和路由；以及(ii)为了在分组网内从节点到节点发送数据而创建逻辑路径，称为虚拟电路。传输层3108在末端系统或主机之间提供透明的数据传输，并且负责末端到末端差错恢复和流量控制。网络协议的一个实例是因特网协议(IP)。传输层协议的一个实例是传输控制协议(TCP)。会话层3110建立、管理和终接应用之间的连接。会话层3110建立、协调和终接网络路径每一端处应用之间的交谈(conversation)、交换和对话(dialogue)。会话层3110还管理会话和连接协调。表示层3112通过在应用和网络格式之间进行翻译来提供相对于数据表示(例如加密)存在的差别的独立性。表示层3112将数据变换成应用层3114能够接受的形式。这样的表示层3112通常包括文本、话音和视频压缩。应用层3114还支持应用和末端用户过程。应用层3114应用的一些实例包括电子邮件和文件传输应用。每一层与就在它下面的层直接交互，并且提供设施供它上面的层使用。另外，每一层上的协议允许实体与同一层上的其它实体进行通信。
图32说明各个维护实体(ME)的一个实施例3200，它描绘已定义多个管制域，例如预订用户维护实体(SME)3218、以太网虚拟连接(EVC)ME 3220、运营商ME 3224和3226、网络到网络(NNI)ME 3222以及用户到网络(UNI)ME 3228和3230。这些域是用维护实体群(MEG)——8级结构构造的，以提供每一级别(域)能够获得的信息的量和类型的受限制的查看。维护实体是在一起形成群供某个网络参与方，例如预订用户、以太网提供商、网络运营商或虚拟网络运营商，访问的所有可用维护数据的一个子集。
图31描述的OSI参考模型定义了它的每一层3102～3114包含的具体功能。本发明的原理利用以太网服务，后者工作于OSI参考模型的数据链路层3104。在图32中将以太网协议标识为ETH层3232，其中图32将OSI模型3100的传输层3108说明成TRAN层3234。
在本发明的一个实施例中，将在数据链路层3104获得的实时传输性能信息传递到物理层3102、网络层3106、传输层3108、会话层3110、表示层3112和应用层3114中的一个或多个层中。在另一个实施例中，可以将数据链路层3104获得的实时传输性能信息传递给其它数据链路层协议，例如ATM、MPLS、帧中继或其它协议。可以用这一实时传输性能信息提供ETH层3232的实时通知。这个实时传输性能信息还可以用于补充已有协议和能力，以便为ETH层3232提供对标识的网络变化的更快的响应时间。来往于物理层3102的数据链路层3104
在一个实施例中，在数据链路层3104获得的实时传输性能信息可以被传递给物理层3102。在一个实施例中，基于铜的链路因为感应噪声或任何其它损伤源、延迟或数据丢失造成的性能下降都可能限制链路能够承载的无差错信息的量。PIP分组中承载的传输性能信息能够标识这一性能下降。可以将这一性能下降的情况报告给物理层3102，在那里，物理层3102上工作的协议认识到这一性能下降，并修改路由，来优化吞吐量，克服损伤的影响，例如将链路重路由到替换物理铜链路或减少正交幅度调制(QAM)窗口的数量，或者整个改变到另一个传输架构。
来往于数据链路层3104的数据链路层3104
在一个实施例中，可以将以上性能下降的情况传递给数据链路层3104，在那里因为物理层多路复用和协议隔离而与以太网并行地工作的数据链路层3104的多路复用协议，认识到这一性能下降，并且修改它们的操作，通过进行MPLS快速重路由来克服这一损伤的影响。
来往于网络层3106的数据链路层3104
在一个实施例中，可以将上述性能下降的情况传递给网络层3106，后者能够改变网络业务路由，重路由分组，绕开性能下降的链路。这一重路由可以涉及将会话从一个网络运营商移动到另一个网络运营商。应当明白，本发明的原理可以被任意网络层(第三层)3106协议使用，包括IPv4、IPv6等等。还应当明白，本发明的原理可以与工作于任何其它层上的任何协议一起使用。
来往于传输层3108的数据链路层3104
在一个实施例中，可以将上述性能下降的情况，作为往返延迟，以及其它参数，传递给传输层3108，在那里可以动态地改变TCP滑窗功能，来修改窗口大小，从而减少随后重新发送的分组的量，避免拥塞。在这样一个实施例中，这样的通信允许比当前的实现方式更快地调整窗口大小。来往于会话层3110的数据链路层3104
在一个实施例中，可以将以上性能下降的情况传递给会话层3110，在那里，会话管理功能可以修改调度器、整形器(shaper)或者提供和包含服务质量(QoS)参数的任何网元功能，从而动态地调整会话中分组的量。因为流入网络节点或元素的分组的量得到减少，动态地调整会话中分组的量带来的效果是拥塞点会体会到缓解。
来往于表示层3112的数据链路层3104
在一个实施例中，可以将上述性能下降情况传递给表示层3112，在那里，表示层可以动态地控制视频编解码器，强制重复最后一个视频帧或者降低帧质量、帧分辨率、帧大小、帧率等等。
来往于应用层3114的数据链路层3104
在一个实施例中，可以将上述性能下降情况传递给应用层14，在那里，生成通知，并将通知传递给用户，表明这一网络正在经历拥塞，让用户耐心等待，直到拥塞结束，以后再尝试这一通信，或者用不同的连接参数尝试重新连接。例如，如果用户正在接入在线游戏，应用层可以通知这个玩游戏的人网络很慢，并且在进行激烈战斗之前等待，以避免网络没有足够的带宽来支持在线行动。在另一个实施例中，应用层3114可以确定用户具有低优先级，并且切断或关闭到这个玩游戏的人或用户的网络连接。
当用户超过可用通信资源时，包括在数据链路层3104和应用层3114之间输送的数据分组的其它用户可以包括通信控制，来管理多个实时会话。利用本发明的原理实现一些功能，例如为用户呈现网络性能信息实时内容(例如实时使用或带宽)的使用统计信息随总带宽的变化，实时带宽的会话使用，以及选择性地选择CODEC的和会话类型的能力，例如视频电话对比单纯话音通信模式。有多条路径可用的时候实时业务的负荷平衡也可以成为用户选择模式。
到ME的若干层
在另一个实施例中，并且在图31和32中继续，可以将实时性能信息从物理层3102、数据链路层3104、网络层3106、传输层3108、会话层3110、表示层3112和应用层3114传递到ME中(例如图32中的预订用户ME、EVE ME和NNI ME)。这一实时信息可以被用于补充ME信息，支持网络过程和协议的实时修改，并且辅助混合网络或网络群，例如地铁以太网网络(MEN)，的管理中的域管制器。下面描述从各个OSI层的协议进入ME的实时信息流的使用的几种描述。
更进一步，地铁以太网网络节点(见图32和33)可以使用PIP分组中包含的信息来为它的网络内的每条连接主动地确定最佳路径。可以在输入涉及每个网络节点的信息的MEN节点处创建一个或多个虚拟性能表(VPT)(图34)。MEN节点可以确定某条链路在一天的某个时间关闭(go down)，例如在承载商的维护窗口，并且在预期到这一事件时，将这个某条链路上行进的数据重路由到它其它链路来绕过它，从而缓解某条链路或网络节点上的拥塞。最佳路径度量还可以用来确定特定实时或非实时数据内容是否需要暂停(held up)一段时间来辅助缓解网络某个部分或某条链路上的拥塞。表格，例如VPT，可以被MEN用来预期网络上的潜在拥塞，并且提前(proactively)将数据重路由到其它链路来避免拥塞。
来往于ETH层3232的物理层3234
在一个实施例中，继续看图31和图32，以上性能下降的情况发生在NNI ME 3222的铜链路上，它是不基于以太网的电路的一部分。在这种情况下，这一铜链路正在提供末端到末端虚拟以太网服务，作为EVC的NNI部分。这一性能下降可以作为从物理层3102到ETH层3232的电路链路上可用带宽量的变化(减少)进行报告。这一信息可以由网元或节点包括在适当的ME域中，从而让其它网元(这个网元的上游和下游)具有在链路故障之前对这一性能下降作出反应的能力。这样的性能下降信息的传递提供了在故障之前尝试预先建立替换来维持末端到末端会话的能力。
在另一个实施例中，可以从ETH层3232以及向ETH层3232报告网络层3106的“路由摆动(flapping)”性能下降。“路由摆动”是描述网元内路由表的重新计算常用的术语，这种重新计算通常是因为链路具有临界连接性；也就是说这些情况是链路会“摆动(flap)”并且暂时被看作停止服务，然后自然地恢复，并且被网元放回到服务中。这一路由摆动在一个时间间隔内会发生许多次。每次网元恢复，网络层3106路由协议都可以请求路由表重新计算。网元可能包括适当ME域中的PIP PM信息，从而让其它NE具有在链路故障之前对性能下降作出反应并且在恢复这条链路之前评估实时稳定性的能力。一种可能的反应是标识替换网络运营商或网段，从而路由绕过正在“摆动“的这一部分网段。其次，可以将门限信息传递给另一个承载商的网络来让其它网络在中断(outage)更加严重之前对性能下降作出反应。
TCP滑窗
来往于ETH层3232的传输层3108
在一个实施例中，可以将传输层3108中包含的“TCP滑窗”的减小报告给ME。这一减小会给ETH层3232一个信号，告诉它在传递PIP分组的虚拟电路的某个地方正在发生拥塞。这一拥塞可能在预订用户的网络内，在那里网络运营商否则就不会有可见度。在这个实施例中，TCP/IP滑窗字段被实时地修改，而不考虑任何网络技术，这样就能够对性能问题提供更快的TCP/IP滑窗响应。
修改TCP/IP协议中的滑窗字段，以反映网络中发生的性能变化。这一修改可能发生在通信路径内任意地方任意网络节点处。TCP滑窗字段修改可以通过在TCP/IP分组中具体TCP滑窗字段穿过网络节点时被重写来完成。
来往于ETH层3232的会话层3110
在一个实施例中，可以报告会话层3110到ETH层3232的会话连接质量的变化。会话层3110可以通知ETH层3232，告诉它QoS参数已经被修改，从而动态地调整会话中分组的质量。网络运营商或以太网提供商可以使用这一QoS信息来管理MEG内的其它EVC，包括连接允许控制(CAC)。
来往于层3232上的ETH PIP流的表示层3112
在另一个实施例中，表示层3112中的CODEC缓冲器管理算法可以与ETH层3232通信。在这里，通知可以给出信号，说明视频CODEC缓冲器有多个下溢事件导致例如MPEG-4视频中的最后B帧重复。下溢事件表明丢失的或延迟的分组。ETH层3232可以利用这一下溢信息来通过选择替换路径绕过性能下降的段。
来往于ETH层3232的应用层3114
在另一个实施例中，应用层3114中的用户程序可以向ETH层3232给出信号，告诉它“网络很慢”。这一抱怨可以由ETH层3232作出反应，可以据此进行性能下降段的动态标识和修改会话路径的尝试来阻止这一性能下降。
在另一个实施例中，代替直接修改穿越OSI参考模型中任意层处网元的现有协议中的字段，一种替换方式可以包括在网元内建立向量性能表(VPT)。可以创建和管理这个VPT，作为网元操作系统和嵌入式系统编程的一部分。
在图33中，画出了示例性网元或节点的一个实施例3300。在这个实施例中，NE 3302具有四个物理接口连接3304～3310，它们通过连接3318～3324连接到其它NE(图中没有画出)。除了到其它NE的物理接口连接3304～3310以外，还存在物理接口之间的内部互联。将内部连接的一个实例标为3312。在一个方面中，NE 3302还包括符合这里的描述的处理器3312和存储器3314。虽然没有画出，但是可能存在物理或虚拟内部连接作为每个分组网上任何或全部物理接口连接3304～3310之间的点到点、点到多点或多点连接。许多当前可用NE可以提供不同的内部连接路径，它可能导致每个分组的不同分组性能。这些不同性能可能是内部分组处理过程的特定结果，例如其它分组过程处理中不同类型的排队、调度和速率整形。通过网元的某条路径可能得到与其它路径不同的性能侧量。也可能存在其它内部体系结构，它们会影响到网元的内部性能。
图34说明示例性虚拟性能表(VPT)3402a～3402n(一起称为3402)的一个实施例。VPT功能可以预先确定或者由运营商定义，并且通过NE上的嵌入式编程来配置。NE卖主可以让运营商拥有通过配置参数动态地调整VPT大小的能力。在NE中，捕获双向ME性能信息，并且将它放到“当前”时间戳3412中的VPT 3402a。在定义为德尔塔t(Δt)的一个晚些的时间间隔中，VPT 3402a的时间戳3412中包含的信息被移动到VPT 3402b；VPT 3402b的时间戳3412中包含的信息被移动到VPT 3402c；如此下去。也可以换成是创建新的VPT，并且作为创建新VPT的结果，VPT 3402a简单地成为3402b。还可以将信息放到储仓或存储器位置，或者相加、平均或汇总或者在计算中使用，它的结果被放在这样的储仓或存储器位置中。储仓，例如修改的Y.1731储仓，可以与时间间隔、ME、访问级别、运营商标识符或者用于标识、通信、处理、校对或允许访问储仓中包括的信息的其它参数联系起来。在较短时间间隔内收集网络性能信息的储仓可以被周期性地添加到在较长时间间隔上收集网络性能信息的储仓。“当前”时间戳一空，就将双向ME性能信息放进“当前”时隙，如同VPT 3402a中所说明的一样。在本质上，建立先入后出VPT队列。但是，还可以按照本发明的原理来使用其它的时间相关的VPT配置。
VPT 3402的表格大小可以是分配的存储器的量以及捕获的网络性能信息的类型和量的函数。网络性能信息可以包括链路号3414、实时和总带宽使用、分组丢失3416、等待时间3418、抖动3420、延迟3422、实时应用数据、非实时应用数据、总数据以及接连样本之间的Δt或时间戳3412。还有，可以在VPT 3402中包括每个NE的“缝合的”网络性能信息(也就是来自其它网元的网络性能信息)。总之，可以动态地调整VPT 3402的大小来容纳数据。
图35描述一个示例性的维护实体数据分组或者通过网络实体3502的逻辑分组流。双向数据分组流承载网络性能信息。图35还说明通过NE 3502的进入数据分组流3508和3514以及出去数据流3510和3512。在NE 3502中，ME嵌入式编程确定本地NE性能测量并将这一信息附着到ME的末尾或者分组的网络性能信息有效载荷部分，如同下面进一步讨论的一样。有效载荷可以封装在以太网协议或PIP分组格式的包络中。在一个实施例中，这一信息可以封装在较高协议信息的额外层，例如TCP/IP分组协议。
在图36～39中描述PIP分组有效载荷部分的示例性逻辑结构。图36说明方向1上示例性的PIP分组有效载荷进入流。图37说明方向1上示例性的PIP分组有效载荷出去流。图38说明方向2上示例性的PIP分组有效载荷进入流。图39说明方向2上的PIP分组有效载荷出去流。在这些数据流中，示出每个方向上出去的NE 3502处的NE 3502性能信息的添加。这一信息可以在通过NE 3502处理这个流时，附加到这一进入上收到的分组的有效载荷上。末端站，参与这个PIP分组过程的最后装置，可以从通信路径中的每一NE收集全部NE性能信息，如同图40所示，这个图描述末端站的PIP分组有效载荷数据流(也就是来往于末端站的数据流)。在一个方面中，有两条定向路径，因为电路是全双工的(也就是在两个方向上同时发送和接收)，有时在分开的物理设施上。由于每个方向上的呼叫路径可以不同，并且可能受到修改性能统计信息的不同力的影响，因此可以使用双向流。PIP流的每个末端处的性能统计信息可以被串联并发送到远方末端，因此传输或通信路径的每个末端都保存着发送和接收网络性能信息数据。
通过在PIP分组外工作的新的协议，或者通过修改现有协议来允许使用VPT信息，可以在本地使用这一VPT信息。如上所述，在一个实施例中，不是直接将具体网络性能信息写入其它OSI层协议，还可以通过VPT 3402来获得网络性能信息。每个OSI层的协议都可以参考任意网络性能信息来作出增强的操作决策。
通过不仅捕获当前数据流，而且提供定义的nΔ个样本深度的时间窗口上的历史捕获，VPT 3402能够增强当前数据流。这些额外的样本能够允许预测功能，可以用这些预测功能来提高会话或用户体验的可靠性和可用度，进行网络维护，配置新的网络硬件或媒体，设计新的网络配置，或者增强网络间通信。
VPT 3402(图34)可以被扩展成包括跨越单个运营商或或多个运营商的VPT网络性能信息的收集。从概念上说，在图41中说明这一收集，其中描述了向量性能相关引擎(VPCE)4102的一个实施例4100。来自网元的各个VPT 4104a～4104n(一起称为4104)可以通过带内或带外通信链路4106a～4106n(一起称为4106)传递给VPCE 4102。这些VPT 4104可以作为用共用协议封装的信息发送，例如TCP/IP。包括nΔt性能样本的整个一组VPT 4104可以由NE发送或者通过VPCE 4102轮询。也可以换成VPT4104的每个当前样本可以被发送或轮询，并且VPCE 4102可以用于建立和维护每个NE的性能样本的历史数据库。
一旦在VPCE 4102处汇集了网络性能信息，就可以处理这些网络性能信息，基于从每个NE的输入，提供一个或多个网络的环绕性能管理视图。这种集中式的网络性能信息存储可以被用于各种手段，例如但不限于，服务器级别协议(SLA)证实、近实时NE管理、预测式网络管理和其它功能。
可以开发出来使用当前和历史网络性能信息的可定制算法和计算，并将它包括进来作为VPCE 4102的操作系统的嵌入式编程的一部分。VPCE4120可以包括存储器4108，一个或多个处理器4110，它可以包括单片上具有两个或多个处理器的组合处理器(cell processors)，一个或多个数据库4112，以及一个或多个I/O端口4114。可以用VPCE 4102中包含的这些计算资源来实现这些算法和计算。VPCE 4102中处理的信息可以让其它网络系统(没有画出)能够使用，这些网络系统有例如多媒体呼叫控制管理器(CCM)或者使用这些I/O端口的其它网络管理系统。
另外，VPCE 4102可以使用VPT 4104中包含的数据，作为历史记录，用于确定网络体验中特定链路3414的性能何时因为拥塞或其它技术问题而发生故障或者变差。PIP分组中包含的信息可以包含这里讨论的历史数据率性能，它说明网络节点和链路，并且基于某个VPT 4104中包含的数据，例如时间戳3412，能够确定某个节点或链路存在技术问题，例如一天中具体时间的拥塞。VPCE还可以基于单个或多个VPT 3402中包含的这个历史网络性能信息来确定呼叫之间的间隙(gapping)。
在一个实施例中，利用与VPCE 4102相关的信息来创建图42a和42b说明的近实时示例性图形用户界面(GUI)4202，它是这种GUI的一个实施例4200的一个说明。在这些图中，将可能的连接路径画成连接NE4206a～4206n的链路4204a～4204n(一起称为4204)。用链路4204n、4204a、4204g、4204e、4204c和4204d来支持末端到末端连接性。链路“……”、4202b和4204f是可以用于支持连接性的替换电路，但是当前不承载业务。路径4204e可以改变颜色，例如从黄色改变成红色，表明这条链路碰到了严重的麻烦或者拥塞。减小了表示4204e的线条的宽度，来表明减小了的分组流。较宽的线条可以表示较大的分组流。可以用一种颜色来表示图中单条路径中的实时应用分组流，用另一种颜色来表示非实时分组流。基于这一可视通知，NMS运营商可以采取步骤路由当前穿过链路4204e到达4204b或4204f的业务。也可以换成是按照上面描述的方式自动地进行这些改变。可以用缝合为分组网的传输路径段提供相同或相似的图形用户界面4202，并且通过带内信号将VPT或网络性能信息传递给末端顾客，在那里可以将信息显示出来，来详细描述顾客正在使用或者要购买的分组传输路径的网络性能表现。跨越顾客的网络传递网络性能信息的这一原理还可以以特殊网络方式应用，而不需要运营商的知识，让第三方服务提供商的边界处的网络到网络接口为每个末端点提供每个网段的网络性能信息。这种“人在中间”情形使得顾客或其它第三方的实时带宽传输特性以及其它PM数据的跟踪成为可能。还能跨越无线技术使用这一边界或分段原理，其中有多个无线连接段可供使用。在这种情况下，PIP和VPT表将提供关于无线RF路由性能的PM或网络性能信息。应当明白，可以将利用这一边界原理应用于两个MIP或MEP点之间部署的任何技术。
在另一个实施例中，一条或多条链路4204还可以包括实时应用分组流与非实时分组流的量或百分比的记号表示。图42C是示例性链路4204i的放大视图，其中通过示出相对于彼此两种不同类型的记号，在这种情况下是矩形，显示出实时应用流的量相对于非实时应用流的量。例如，记号4208可以包括不同的颜色，交叉影线、阴影、形状或者与记号4210不同的其它类型的记号。在这个实例中，记号4208表明非实时应用流的量，记号4210表明实时应用流的量。更进一步，总的尺寸，例如记号4208和4210的宽度，也可以反映应用流相对于彼此。在图42C中，通过记号4208和4210具有不同的阴影和宽度，非实时应用流的量被示出为小于实时应用流。可以将任意记号和记号的大小用于将这一信息表示给用户。
在另一个实施例中，ETH层3232与OSI层3102、3106～3114之间的信息交换可以表明它本身处于开环和闭环交互。在现代控制理论教科书中对开环和闭环系统给出了很好的定义。总之，在开环中，进行信息交换，而没有反馈环来跟踪对信息的响应。在闭环表示中，存在反馈环，从而能够动态控制地对信息的响应。本发明的原理既可以使用开环表示又可以使用闭环表示。
图43说明一个示例性网络实现4300的一个实施例。在图43中，NE4302a～4302n(一起称为4302)包含3102a～3114a、3102b～3114b、3102c～3114c和3102n～3114n定义的OSI协议栈。网络中可能存在具有和NE 4302定义的相似结构的其它NE。
在一些类型的NE中，例如在以太网交换机中，可能不存在网络层到应用层3106b～3114b和3106c～3114c。在其它情形中，例如路由器情形，可能在数据链路层3104b和3104c上面存在一些额外层。正是因为数据链路层3104b和3104c上面的这些层的存在，所以在那里采用本发明的一些实施例。物理层3102a～3102n一般存在于每个NE中，并且包括在本发明的实施例中。
存在双向ME 4304和4306，并且它们工作于OSI参考模型数据链路层3104a～3104n。可以由3114a、3112a、3110a、3108a、3106a、3104a、3102a、3102b、3104b、3104b、3102b、3102c、3104c、3104c、3102c、3102n、3104n、3106n、3108n、3110n、3112n和3114n中的每一个定义末端到末端用户通信路径。在NE 4402b和4302c中，在被每个NE处理的时候，信息向上从物理层流向数据链路层并且随后往回从数据链路层流向物理层。信息流既可以是全双工的(同时互相独立地工作的双向路径)也可以是单工的(两个方向，但是每次在一个方向上工作)或者单向的(只能在一个方向上工作)。
图44说明示例性网络实现方式4400的另一个实施例。如上所述，存在双向ME 4404和4306，并且工作在OSI参考模型数据链路层3104a～3104n。在NE 4302a～4302n中，可以从PIP分组提取性能信息。一提取出来，就可以通过通信路径4402～4408将这一信息发送给物理层3102a～3102n协议，在那里可以修改这些物理层协议的操作来对通过性能信息提供的实时信息作出反应。
图45说明有线线路数字用户环网络4500的一个实施例，其中包括以太网路由器/交换机4514、以太网数据流4510、以太网管理流4512、网络/以太网管理系统4508和因特网服务提供商(ISP#1和#2)4516a和4516b。如何使用非以太网段的性能监视的一个实例是监视宽带接入数字用户环(xDSL)连接。“xDSL”这个术语一般是指DSL技术，例如ADSL、ADSL2、ADSL2+、VDSL、VDSL2等等。通过提取相关DSL性能统计信息并将它们插入PIP分组，单个管理系统可以具有到顾客的连接的末端到末端性能的可见度。这一插入可以包括将这一性能信息附加到PIP分组的有效载荷的末尾，如同前面所描述的一样。这一附加可以发生在DSL DSLAM 4504(假设网络连接是以太网)处。包含DSL网络性能信息4506的PIP分组随后可以被设置成可以供运营商的网络管理系统4508访问。
额外的DSL网络性能信息能够改善修复分辨时间，因为可以很快地标识预订用户处的网络问题。DSL网络性能信息允许通过单个网络管理系统的完全监视和问题查找。另外，在网络性能基础之上的动态配置变化可以由网络管理系统4508作出，来优化电路性能。例如，如果DSL电路4502突然经受了非以太网段上冲击脉冲噪声中的尖峰或波峰，可以将适当的诊断信息插入以太网管理流，可以由网络管理系统4508对DSL信噪比进行临时调整来补偿干扰并确保线路稳定性。在给定的时间帧以后或者因为捕获的性能数据中正在改善的变化，可以由管理系统重新配置这一线路，以改善总性能。这个实例是能够实时地作出以优化DSL电路性能的几十个可能的配置改变之一。
可以捕获并插入管理流的其它示例性网络性能信息参数包括：近处末端故障、远方末端故障、发送的最后状态(下游和上游)、实际信噪比、最大可达到数据率、实际功率谱密度、实际聚集发射功率、xDSL剖面xDSL极限PSD掩膜(mask)和频带(band)计划、xDSL功率谱密度掩膜、估计出来的上游功率回退(back-off)电气环路长度、栅格码使用、实际循环扩展、频带号、每频带的线路衰减、每频带的信号衰减、每频带的信噪比裕量、实际数据率(下游和上游)、前一数据率(下游和上游)、实际交织延迟(下游和上游)、实际冲击脉冲噪声保护、冲击脉冲噪声保护报告、Reed-Solomon码字的实际大小、Reed-Solomon冗余字节的实际数量、实际的每秒比特数、实际的交织深度、实际的交织块深度、实际的等待时间路径、间隔号(interval number)、间隔状况(有效的和完整的；无效地或者不完整的)、前向纠错秒、差错秒——线路、严重差错秒——线路、信号秒的丢失——线路、不可用秒——线路、完全初始化、失败的完全初始化、短初始化(short initialization)、失败的短初始化、同步模式或者xDSL(例如ADSL1、ADSL2、ADSL2+、VDSL2等)中标识的其它能力。
具体而言，T1.413标准定义了动态地自适应改变DSL传输流的方法，在这里将其主题引入作为参考。这些动态自适应在T1.413标准中“On-lineadaptation and reconfiguration using the Overhead Control Channel(AOC)”这一小节中进行了描述。在这一小节中，这一标准规定AOC数据作为DSL成帧结构中的系统开销字节来承载。将这些系统开销字节实际多路复用到DSL成帧结构，取决于所使用的成帧结构(也就是完全的系统开销或减小的系统开销)并且依赖于任何承载商信到快速或交织数据缓冲器的分配。
AOC消息的类型和长度(除了应答消息以外)由字节长度报头标识。具体地说，AOC信道在空闲状态中发送全部二进制的零“00000000”AOC填充模式，并且有效的AOC消息总是从非零字节开始。
T1.413标准还定义了“On-line adaptation-Bit swapping(在线自适应——位交换)”。位交换使得DSL系统能够改变分配给子承载商的比特数，或者改变子承载商的发送能量而不打断数据流。ATU(DSL终接单元)可以发起位交换。上游和下游信道的交换程序可以独立并且可以同时进行。对于位交换协议，“接收机”是接收数据的ATU；它发送位交换(扩展的或简单的)请求消息，并且接收位交换应答消息。“发射机”是发送数据的ATU。它接收位交换请求(扩展的或简单的)消息并且发送位交换应答消息。
位交换请求命令
DSL信息或其它网络性能信息可以被用来动态地改变物理链路的一些性能参数，例如发射功率。在DSL单元中可以建立子过程，它会监视PIP分组，然后发布适当的AOC位交换命令(见图46)来影响必要的性能需要。
图47说明按照本发明的原理工作的一个示例性的无线网4700的一个实施例。许多类型的无线通信都会得益于将性能数据插入PIP分组。通过提取相关的无线段性能信息并将它们插入PIP分组，能够检测链路性能问题，并且然后能够通过集中式的管理系统重路由业务。与此类似，如果管理系统确定按照一种不同的方式进行路由，用户能够获得更好的总性能，就可以将这个用户的业务从当前路径转向，即使这一路径具有最强的无线信号。例如，无线装置4702通过无线路径4706与无线接入点4704通信。在一个实例中，无线装置4702和无线接入点4704之间的无线路径4706具有很强的信号强度。随着这条链路上用户的数量增加，无线路径4706上的性能下降，网络管理系统(NMS)4712收集的PIP分组中包含的网络性能信息会触发无线网管理系统发送指令给无线装置4702，将业务重新定向到无线接入点4708。通过将无线业务重新定向到无线接入点4708；能够提高无线接入点4704的性能，作为响应，可以将业务从无线接入点4708重新定向到无线接入点4704来完成负荷平衡。
可以将表明无线接入点处有问题的网络性能信息附加到PIP分组的有效载荷的末尾。这一附加可以发生在无线路由器4704和4708处。网络管理系统能够获得包含无线性能信息4710的PIP分组，网络管理系统则可以指示无线装置4702和无线接入点4704断开连接，并且在一个实施例中，通过无线接入点4708重新连接无线装置4702。这一断开连接能够覆盖其它无线连接参数，例如信号强度。也可以换成是NMS 4712能够指示无线装置切换到不同的信道。还可能有其它的类似变化来重路由或重信道(re-channel)无线装置4702。
重路由的一个实例如下。如果NMS系统4712确定到ISP#24516b的连接可以提供比ISP#14516a更好的性能，就会基于规则、门限等等将业务动态地重路由到ISP#24516b，NMS 4712会将这些规则、门限应用于在ISP4516a和/或4516b收集的网络性能信息。其它的示例性变量包括：无线信道、加密级别和连接模式(802.11a、802.11b、802.11g、802.11n、WiMax等)。NMS系统4712可以不间断地监视整个无线网4700的网络性能信息数据流，并且基于PIP分组中包含的网络性能信息评估业务和路径。如果确定一个或多个节点段性能不好，就可以将呼叫重路由。NMS系统4712可以评估无线网4700中每个连接点处和之间的线路状态。在一个实施例中，除了评估无线接入点4704和4708以外，NMS系统4712还可以评估核心网络，包括干线段。NMS系统4712可以周期性地重新测试连接，例如每10秒钟或10毫秒。
虽然被示出为便携式计算机，但是无线装置4702也可以是电话、PDA、和/或能够使用无线网4700来通信的任何无线装置。虽然示出了两个无线接入点4704和4708，但是可以将任意数量的无线接入点与NMS系统4712和无线网4700一起使用。
此外，可以将任意数量的无线网4700用于评估和路由无线呼叫。例如，NMS系统4702确定某个无线网承载呼叫因为拥塞或其它技术问题而存在困难，那么NMS系统4702可以将它的呼叫切换或路由到另一个无线网。另外，如果NMS系统4702确定从无线装置到无线接入点的某个信号强度很弱，或者因为任意数量的因素变得更弱，包括因为用户增加它自己和接入点之间的距离，那么NMS系统4702可以改变一个或多个通信参数，包括编码、调制、频率之类来改善或提高用户和接入点之间的信号强度。改变通信参数能够自动或者通过用户无线装置上的按钮发出请求手动完成，这一请求用于确定为什么信号强度在下降或减小，并且根据这里公开的原理，从PIP分组导出的信息可以被用于确定这些或其它解决方案，来改善信号或提高信号强度。在另一个实施例中，NMS系统4702可以周期性地自动地查找网络的故障，将这些无线连接的状况报告回去，而不需要任何用户发起。
网络层实例
网络层3106可以确定如何在网络装置之间传送数据，按照独一无二的网络装置地址路由分组，并且提供流和拥塞控制来防止网络资源耗尽。为了本发明的目的，将路由协议定义成在实现路由算法以支持网络之间路由信息交换时使用的协议。这一路由信息交换使得定义成网络层3106上的路由器的NE能够动态地构建路由表。
在一个实施例中，本发明的原理支持将从PIP分组获得的动态链路状态信息注入路由算法。在图48中，数据链路层3104a～3104n可以让一个或多个网络层3106a～3106n能够获得PIP分组中的网络性能信息。网络性能信息可以包括与数据分组的传递有关的数据，其中的数据分组包括实时内容。数据链路层上的数据流可以包括从ME 4304或4306导出的网络性能信息，到达网络层路由协议和路由协议度量。将它示出为数据流4802～4808。
从本质上讲，实时网络性能信息，例如链路故障、链路性能下降、MEFTRAN故障、标签交换机路径(LSP，Label Switch Path)探测(ping)、追踪路由、虚拟电路连接验证、双向前向检测、MPLS快速重路由和其它类似的能力，可以被动态地插入链路状态路由协议，从而强迫路由表的重新计算，最佳路由路径的计算，以及潜在链路状态广告(LSA，Link StateAdvertisement)重新广告。LSA是在链路状态改变的情况下更新邻居节点的过程。LSA过程典型地创建短消息(也就是链路状态广告)，它：(1)标识始发LSA的节点；(2)标识它直接连接的所有其它节点；或者(3)包括序列号，每次源节点组成消息的新版本时增大。然后通过网络传递这一消息。在一个实施例中，将链路状态消息传递给网络上的所有其它网络节点。典型情况下，网络上的每个节点都负责存储从其它节点收到的最后一个链路状态消息的序列号。一完成LSA过程，每个节点就在到网络上其它节点的最优路由路径的计算中利用这一信息。网络层路由算法可以将这一信息包括进来作为路由度量信息。
目前，路由协议的许多共用实现方式，例如OSPF，建立与链路带宽成反比的链路成本。使用ME信息的目的可以是修改链路成本来表示较大的值；因此，成本上升，链路的使用不那么可能。ME中的拥塞一清除，就会重新建立链路成本来反映正常设置。
实时动态链路信息能够显著地增强链路状态分组路由协议。注入分组路由协议的动态链路状态可以提供能力来：(1)对物理连接的质量进行采样，并且提前对故障状况作出反应；(2)以规则的间隔评估连接上正在改变的业务流，提供每流业务重路由来支持最优性能；(3)提前对影响电路的状况变差作出反应，例如创建替换路径并且在电路故障之前重路由业务；(4)对多条电路上的业务流进行负荷平衡，来支持工作于不如最优状况的电路；(5)改善路由重新收敛(reconvergence)时间；(6)消除一些路由“摆动”情况；以及(7)其它相似类型的路由增强能力。
图49说明将动态链路状态信息注入传输层协议和算法的一个实施例4900。在这个传输层实施例中，这些信息作为数据流4902～4908流入流出ME 4304和4306。在一个实施例中，这一信息通过PIP分组流动。
图50说明按照本发明的原理的TCP分组的一个实施例5000。数据流入传输层3108的一个实例是通过PIP分组进入传输层3108a～3108n的拥塞通知。TCP是在传输层中工作的共用协议。在TCP中，滑窗是管理网络上的传输效率的可变流量控制机制。TCP滑窗使得发送方能够在收到应答之前或者在指定事件(例如定时器停止计时)发生之前发送指定数量的数据单元。给定在传送下一分组之前，TCP协议要求远方末端应答，说明收到过分组的窗口大小，那么TCP窗功能还对在一个时间窗口内能够发送的分组的量具有辅助效应(tributary effect)。当末端点之间的物理距离变大时，应答时间变成呼叫路径有效容量降低的显著贡献因素。TCP窗口可以被设置成较大尺寸来提高应答窗口的发送对比等待。但是，给定以太网冲突域，这一设置有可能引起本地LAN段上的拥塞。在这种情况下，这一实施例使用特殊网络PIP分组或现有的PIP分组，如果用户正在使用静态VPN或存在点协议(Point of Presence)，例如SLIP或PPP。在这个实例中，MEP和/或协议栈包含PIP PM信息，其中可以包括往返延迟测量。利用每个TCP会话，TCP协议能够自动地检查PIP PM信息，并且动态地调整TCP窗口大小来满足线路状态条件。这一闭环系统能够有效地将TCP窗口自动设置成获得吞吐量性能的最优设置。应当明白，同样的延迟信息可以被用于改变TCP超时窗口。表明拥塞的ME性能信息可以被用于直接调整(减小或增大)TCP滑窗5002，TCP滑窗5002则减小这个窗口定义的分组的量，因为丢失的分组它们可能需要重传。
在分组网中，标识网络性能下降、延迟、拥塞之类的中间节点可以捕获PIP分组信息，其中可以包括事件数据，并且利用PIP分组将这一信息传播给其它NE。与此同时，中间节点也可以将这一信息注入从接收机流向发送方的ACK分组。在获得这一信息以后，发送方可以改变窗口大小，并且继续进行其它适当操作。
可能在相反方向流动的那些数据分组，窗口大小修改信息也能被输送给接收机来采取适当的行动。在一个方面中，PIP分组中包含的信息可以存储在OSI栈以外，或者注入传输层3108装置，并且作为线路状态存储起来，以实现TCP窗口大小的改变。这些NE可以具有较低传输层3108协议，并且如果没有，那么具有这一能力的另一个下游NE将负责这一操作。
在TCP连接的每个末端，可以用缓冲器来管理数据流。这一管理可以是流量控制的形式，并且使用TCP滑窗5002来进行这一流量控制。在TCP滑窗功能中，将窗口定义成在任何一个传输序列中允许的未应答字节的最大数量。分组流的接收机指定发送给始发方的每个分组中的当前接收TCP滑窗5002。发送方在必须等待TCP滑窗5002上的更新之前(来自接收机)，可以在TCP滑窗5002中发送多达指定数量的。应当明白，在TCP会话本身的发起和/或查询末端点上包含的PIP信息存储期间，TCP功能可以被修改成发送PIP参数修改的窗口和超时设置给远方末端。
发送方网络节点缓冲它自己的发送的数据，直到它收到发送的数据的应答(ACK)。TCP滑窗5002大小通常由接收窗和发送方的缓冲器之间的最小一个决策。TCP滑窗5002字段表明超出已经被成功接收的最后一段的可接收序列号的范围。这个值是在应答之前ACK的发送方愿意接收的八比特组的允许数量。由于这一TCP过程进行数据的段的发送，因此它将数据的一个拷贝放进重传队列并且启动定时器。如果在定时器停止计时之前，没有收到这个段或者这个段的一部分的ACK，就重传没有被应答的这一段或者这一段的这一部分。当TCP滑窗5002或者TCP分组5000中的其它部分穿越具有第四层能力的NE时，这一实施例直接修改其中包含的值。
在TCP分组5000中，将各个代码比特标志标识成字段U、A、P、R、S，并且F被用于表明报头相对于协议对话的本质。例如，这样的字段包括U——紧急指针(URG)5004，A——应答(ACK)5006，以及P——推出功能5008。当推出功能5008开始考虑这些段时(例如当缓冲器满了时)，它引起TCP发送方将所有未发送的数据推出给接收机而不是发送这些。典型情况下在TCP分组5000中发现的另外的字段包括：R——重新设置连接(RST)5010，S——同步序列号(SYN)5012，以及F——数据末尾(FIN)5014。
在TCP分组5000中还有三个其它字段可以被直接修改来帮助发送方和接收方之间的业务流整形。第一个字段是窗口字段，它表明超出已经成功收到的最后一个字段的可接收序列号的范围。窗口字段的值表示在应答之前ACK的发送方愿意接收的八位组的允许数量。第二个字段是紧急指针5016，它说明紧急数据的末尾，从而使被打断的数据流能够继续。当设置了URG比特5016时，相对于其它数据流，给这一数据以优先级。最后字段是选项5018，它可以包含TCP最大段大小(MSS)，并且有时被称为最大窗口大小或发送最大段大小(SMSS)。
在一个实施例中，NE 4302b～4302c支持通过OSI传输层3108的协议栈。另外，支持这一实施例的NE 4302b～4302c可以包含一组嵌入式编程指令，这些指令会对ME性能信息作出反应，建立TCP分组中的哪些字段会被修改，修改这些字段值，并且将这一分组从出去接口发送出去。可以对朝任意方向穿越的分组进行修改(发送方到接收方，接收方到发送方，或者这两者)。
在另一个实施例中，从数据链路层3102获得的包含在PIP分组中的OAM信息被用于其它类型的协议，例如用户数据报协议(UDP)。既然UDP不使用窗口或者TCP/IP一样的应答分组收据，对发送速率没有任何控制。然而，可以通过在其它应用和协议中使用的地点之间允许的最大带宽上设置极限来控制速率，这些协议有例如文件传输协议、数据库存储和因特网协议话音(VOIP)。一检测到网络问题，就可以将从PIP分组导出的数据链路层3102信息注入传输层3108，来让源控制带宽。可以按照特定间隔刷新故障标识过程，从而获得当前状况。一旦故障去掉，就可以将这一指示注入传输层3108数据，从而使适当的NE能够采取必要的行动，并且能够恢复原始传输速率。
在另一个实施例中，可以将PIP分组中包含的信息传递给网络层3106装置(例如路由器)包含的协议栈，以表达因为拥塞有崩溃可能的意思。这一拥塞避免可以通过分组排队和/或分组丢弃技术放慢过多的UDP业务来实现。此外，还可以用数据报拥塞控制协议(DCCP)来将与末端主机TCP有关的拥塞控制表现添加给高速率UDP流，例如流媒体。
图51～53说明到OSI参考模型中其它层的数据流的对应示例性实施例5100～5300。
为补充上面对图50的讨论，图54说明当PIP OAM性能和使用信息表明网络中间的故障时，调整TCP窗口大小的示例性方法的一个实施例。在这个实施例中，在网络的中间检测到故障，在将这一故障信息发送给分组发送网络装置(发送方)之前，将这一故障信息注入应答(ACK)分组。在收到信息时，发送方可以改变窗口大小。典型情况下，发送方以初始TCP窗口大小开始。
在步骤5402中，确定处理第四层信息的网元的能力。在步骤5404中，捕获PIP ME性能和使用信息，并在步骤5408中将它发送给第四层嵌入式编程过程。在这些步骤中，在数据链路层3104节点处可以标识QoS或业务问题。还有，在步骤5408中，发送方可以从接收方接收ACK分组。故障信息可以从数据链路层3104注入传输层3108。这可以包括将这一信息嵌入TCP ACK分组中的。在步骤5408中，还可以标识具有传输层3108的最接近的NE。在步骤5416中，发送方接收具有故障信息的ACK。在步骤5410中，嵌入式程序确定PIP性能信息是否表明性能下降。如果是这样，那么对于在步骤5412处NE的入口处收到的每个TCP分组，在步骤5414确定是否建立TCP状态。如果在正在打开状态或正在关闭状态，那么NE不能做任何事情。如果TCP状态处于已建立状态，那么观看当前窗口大小，并且确定它是不是零(0)。如果它是处于零，那么TCP内在流量控制机制可能已经在照顾拥塞问题。如果窗口大小非零，就减小TCP窗口大小5418，将分组发送出出口5420。在步骤5418中，发送方可以对TCP窗口大小进行额外的适当改变，例如增大窗口大小。
除了以上实施例以外，图55说明示例性系统5500的一个实施例，以及对网络业务进行整形的方法(网络业务整形系统)，它包括使用以太网第一英里OAM分组、PIP分组或者其它合适的分组来动态地改变业务整形，来使分组交换网上的突发和分组丢失最少。图55说明典型的分组网5502，包括跨越网络业务整形方法在其中工作的分组网5502互联的宽带远程接入服务器(BRAS)5504和DSLAM 5506。典型情况下，分组网5502工作于OSI参考模型的数据链路层3102(图31)，并且通常包括数据链路通信装置，或者数据链路层装置，例如网桥和交换机。一般而言，网桥和交换机通过允许附着远处的站来扩展LAN的有效长度。应当明白，BRAS、DLSAM、DSLAM调制解调器和用户CPE装置之间的虚拟分组路径可以跨越任意类型的分组网或传输架构。
分组网5502可以支持数据链路层3102或者支持数据链路层3102隧道的网络层3106网络或者支持数据链路层3102开掘隧道的任何其它分组网，例如异步传输模式(ATM)。在本先进故障转移方法的另一个实施例中，LAN交换机被用于互联多个LAN。
本网络业务整形系统5500使用的一些共用交换技术包括存储和转发交换以及切穿(cut-through)交换。典型情况下，存储和转发交换在转发之前等待整个帧或者封装的分组被收到。在切穿交换中，收到帧中足够的部分来作出转发决策时，交换机开始转发这一帧。应当明白，BRAS功能是能够在整个网络中分布的通用边缘整形功能。正常情况下，整形功能被静态地设置成电路性能级别，它对业务进行整形并且丢弃业务，以满足具体性能参数，而不考虑网络中下游正在发生什么。
另外，网络业务整形系统5500可以用常用网桥工作，共用网桥包括如同在以下环境中一样的透明桥接：以太网环境，令牌环环境中常用的源路由桥接，以及在混合以太网/令牌环环境中常用的源路由透明桥接。
在本整形实例中的BRAS 5504通常是因特网和DSLAM顾客访问的网络中的DLSAM之间的网关。BRAS 5504或整形实体可以包含MEP。MEP可以跟踪性能，或者它能够从OSI栈中的某处获得顾客的网络性能信息，以及节点或干线级别。在一个实施例中，BRAS 5504可以通过检测经过PIP分组中包含的PM信息的传输帧丢失使用传输路径状态信息。PIP会话可以是干线级别到网络节点的，例如DSLAM，或者到顾客级别的。在这两种情况下，干线或线路状态PM引擎检测通过超出整形器的发送的分组正在分组网5502中被丢弃，或者聚集装置去往DSLAM 5506、DSL调制解调器或顾客CPE。在一个实施例中，PIP PM状态传递传输丢失到业务整形机制，对传输路径拥塞或性能下降的反应，并且能够进一步通过修改(降低)整形器窗口，将传输速率限制成缓解拥塞。在一个实例中，传输丢失引起网络慢慢地开始丢弃分组网中的这些分组，整形器通过以下操作来作出反应：通过BRAS 5504进行一项或多项整形或者调度功能来停止分组网中正在丢弃分组。要明白，随着分组传输速率提高或者帧丢失率下降，整形和调度功能应当漂亮地提高吞吐量窗口，从而将电路状态返回其正常情况。作为这些功能的结果，在进入分组网之前这些分组被丢弃，从而不将带宽与分组网5502中最终丢弃分组捆绑起来。
在一个实施例中，通过利用TCP流量控制以外的末端到末端信令调整突发，消除拥塞，来将BRAS 5504用于对每个用户5510的DSL业务进行整形。在一个实施例中，IP协议流预期丢失的分组并且允许在内部网络中丢弃这些分组之前将这些分组丢弃，从而消除拥塞控制和减少网络突发脉冲串业务，这会提高网络需要的容量。
在一个方面中，CPE，例如DSLAM 5506，通过PIP分组接收网络性能信息，BRAS 5504发送的分组的一个百分比没有被投递到DSLAM 5506。在一个实施例中，修改的Y.1731协议PM栈被用于从DSLAM 5506向BRAS5504发送那些接收PM信息性能数据。这一协议执行算法来确定DSLAM5506没有收到的丢弃的分组的数量。因此，DSLAM 5506包含与这一信息有关的Y.1731栈。将这一数据发送给BRAS 5504有三种一般方式：触发器、推出和拉出，如同本领域里的技术人员熟知的一样。应当明白，为了在网络的边缘处支持“前向”整形，必须将PIP PM数据从远方末端返回到整形实体。可以理解，从MEP到MEP的PM信息的延迟发生在节点干线级别、节点端口级别、顾客NID装置和顾客CPE中，以获得每个随后的整形级别。
BRAS 5504执行几项功能中的一项或多项来让分组网5502“自癒”。例如，BRAS 5504能够降低从因特网5508到分组网5502的数据传输速率到每个用户5510，从而引起这些分组在进入分组网5502之前被丢弃，避免以后在分组网中这些分组被丢弃。BRAS 5504在远方末端的会话流性能的基础之上，基于收到的分组中包括的性能数据，支持实时动态网络业务整形。因此，如果CPE，例如DSLAM 5506，正在通过PIP分组通信，这些PIP分组正在分组网5502中被丢弃，这个BRAS 5504通过在会话流进入分组网5502之前，通过滤波器5512降低BRAS 5504处用户5510的会话流性能，来缓解分组网上的拥塞。
以上示例性的BRAS操作通过将“自愈”业务整形机制添加到网络因特网服务点来降低配置复杂性。本网络业务整形系统还允许“即插即用”业务调整方案，意思是说用户可以改变网络以及BRAS和/或其它网元会动态地了解可用传输容量并且据此进行调整，而不进行人工配置。
在一个实施例中，网络业务整形系统5500包括节点质量呼叫整形拥塞控制功能，用于基于PIP和PM分组信息对通过网络的数据业务的速率进行整形。这一网络业务整形系统可以强迫为整个接入节点5516或接入节点5516内的业务群进行队列或业务整形。利用上面讨论的相同原理，可以将来自接入节点的所有业务全部放到虚拟分组电路(IP、Mac地址、VLAN、LSP等)中去，并且将它们构建到调度器中，从而可以对整个业务5520进行整形。由于不知道在分组网络5502的中间是什么，业务整形系统5500能够跟踪在接入节点5516收到的分组，并且利用BRAS 5504处的数据，对顾客5510的整个群5552进行速率整形。这一速率整形能够节省接入节点5524上顾客5510之间带宽的交叉使用，并且使得因为突发和可能在网络中发生的海量呼叫事件导致的分组丢失最少。
在一个方面中，网络业务整形系统5500实现的业务整形功能可以建立在切断非实时数据流而不切断实时数据流的基础之上。在另一个方面中，网络业务整形系统5500实现的业务整形功能可以建立在QoS需求和确定要丢弃哪些数据流并且要继续传送哪些数据流的义务的基础之上。在另一个方面中，网络业务整形系统5500实现的业务整形功能也可以查看以下内容来确定要对哪些流进行整形或者要丢弃哪些流：(i)DIFFSERV协议标记；(ii)接收方的IP地址；以及(iii)从中收到数据的干线。
一般而言，这一网络业务整形系统5500将所有事情映射到媒体访问控制(MAC)地址、以太网虚拟电路、PPPOE隧道、PPPOA隧道或者其它类似结构。将这些位置看成出口点。可以用以下判据中的一些或全部来确定如何对数据进行速率整形。如同上面讨论的一样，这一网络业务整形系统5500可以确定这些数据来自哪个端口。例如，可以确定这个端口是因特网数据端口还是VOIP数据端口。在一个方面中，这个网络业务整形系统5500可以确定丢弃来自一个端口的业务，或者对一个端口到另一个端口进行整形。在第二种方式中，这个网络业务整形系统5500可以有两条虚拟电路向下到达CPE或DSLAM 5506，因此它能够对它们之一而不对另一方进行整形。在第三种方式中，这个网络业务整形系统5500可以有大带宽向下到达CPE或DSLAM 5506，但是它可以使用分组中的优先级比特标记来选择要对哪个业务进行整形或者要丢弃哪个业务。在第四种方式中，这个网络业务整形系统5500可以确定通过分组网5502发送的分组的类型。例如，如果分组是实时VOIP分组，并且另一个分组是FTP分组，那么它可以决定丢弃这个FTP分组，发送这个VOIP分组。在另一个实例中，这个网络业务整形系统5500可以为某个顾客5510确定某个用户5510具有多个IP地址，并且决定在一段时间内不在那些IP地址之一上进行发送。
图56说明这个网络业务整形系统5500的示例性用户界面的一个实施例。正常速率容量字段5602包含与某个用户5510(图55)或节点5516的某个会话或数据流的正常速率容量有关的值。最小容量速率字段5604包含某个会话或数据流的最小速率容量的值。BW下降方法字段5506和BW上升方法字段5608中每一个都包含与这个网络业务整形系统5500在降低用户5510或节点5516的带宽时进行的一步一步地减少或一步一步地增加的量有关的值和有关算法。门限丢失到下降BW字段5610和门限调理到上升BW字段5612中每一个都包含一些值和有关算法，用于发起一步一步地减少或者一步一步地增加降低方法字段5506和BW上升方法字段5508。
图57说明在来自这个网络业务整形系统5500(图55)的PIP分组的信息的基础之上对通过网络的数据业务的速率进行整形的示例性方法的实施例5700。在步骤5702中，发起数据流。在步骤5704中，如同这里所讨论的一样，CPE或DSLAM 5506收集PIP分组数据。在步骤5706中，将PIP分组数据从CPE或DSLAM 5506向BRAS 5504发送。在步骤5708中，这个网络业务整形系统5500查询是否如上所述已经超过Y.1731类型分组丢失门限。如果它已经超过门限，那么在步骤5710中这个网络业务整形系统5500还查询是否已经达到最小带宽门限。如果已经达到，那么在步骤5712中，这个网络业务整形系统5500递增地减小顾客或接入节点整形窗口。
在步骤5708中，如果还没有超过Y.1731类型分组丢失门限，那么这个网络业务整形系统5500在步骤5714中查询是否已经达到最大门限。如果已经达到最大门限，那么这个网络业务整形系统5500在步骤5706处继续，在那里从BRAS的CPE或DSLAM 5506收集PIP分组数据。在步骤5716中，这个网络业务整形系统5500查询是否满足带宽建立门限。如果已经满足建立门限，那么这个网络业务整形系统5500在步骤5718处递增地增加带宽整形，如同上面描述的一样。
在另一个实施例中，专用集成电路(ASIC)根据分组数据流和PIP分组的实时和非实时内容来引导它们。图58说明示例性的数据链路层装置5804和ASIC装置5802的一个实施例5800，其中ASIC装置5802与进入网络接口有关，用于传递到出去网络接口。ASIC 5802能够将已交换数据传递到也和数据链路层装置5804有关的出去网络接口。ASIC 5802被设计成分开或缓冲某些数据流，例如包括实时和非实时内容的数据分组的数据流。可以在工作于计算机以太网端口或可插入光纤/电气模块中的网络接口卡(NIC)上进行这些数据流。
数据链路层装置5804包括一个或多个进入网络接口或模块5812a～5812n(一起称为5812)以及一个或多个出去网络接口或模块5814a～5814n(一起称为5814)。网络接口5812和5814可能能够处理与分组交换网的话音、视频和数据传输有关的基于分组的和合适的其它数字信号。另外，数据链路层装置5804还可以包括交换单元控制器、处理器、存储器以及将它们互联的总线，如同本领域里公知的一样。网络接口5812和5814还可能能够与其它网络接口通信，单个或多个，例如T1接口、E1接口、综合业务数字网(ISDN)接口、SS7接口、光承载体级别3(OC-3)接口、其它光接口，任何其它类型的接口，或者这些接口的组合。
ASIC 5802还可以包括一条或多条进入线路5816a和5816b(一起称为5816)以及一条或多条出去线路5818a和5818b(一起称为5818)，它们可能与分组网的其它装置通信。ASIC 5802还可以直接连接到这些线路5816和5818，或者可以通过合适类型的总线连接，这些总线有控制、同步、电源、隔离、串行之类。在一个实施例中，ASIC 5802可以接收从进入网络模块5812进入的单向、双向或其它串行数据流。朝着相反的方向移动，ASCI5802可以通过出去网络模块3212发送分开的或存储的实时数据流和非实时数据流。在一个实施例中，ASIC 5802还可以包含处理器5806存储器5808，例如ROM、RAM、EEPROM、快闪之类，以及已编码逻辑或软件5810，用于执行这里描述的操作。基于通过ASIC 5802的数据流的类型，存储器5808可以存储寄存器，例如采样寄存器和静态寄存器。
在一个实施例中，上述两条出去数据路径线路5818a和5818b中的一条被用于发送实时数据流，另一条用于非实时数据流。在ASIC中一将这两个数据流分开，就可以等它们各自发送到它们的相应线路5818a或5818b，用于按照本发明的原理来进行测量。
在一个实施例中，ASIC 5802利用QoS或其它映射/复制函数来创建“采样”移位寄存器。在一个方面中，这个采样移位寄存器测量通过数据链路层装置5804或其它网络装置的实时数据内容或非实时内容的“桶(buckets)”或总量或量。ASIC 5802可以测量包括实时或非实时内容的某个数据流的总量，与比特传输率相对。例如，ASIC 5802可以测量来自这些数据流之一的业务的间隔，然后按照“循环(round-robin)”方式测量业务的另一个间隔。静态寄存器分配每个流的桶，每个流的桶，每个逻辑连接的桶，每个端口的桶，和/或每个装置的桶。此外，ASIC 5802还可以包含调度器修改来提供世纪调度器性能信息，这些信息是关于以什么速率为什么流提供服务的。还有，它可以包括“可设置计数器触发器”，它对分组具有具体TOS、QoS或其它标记的时候进行计数。在外部，ASIC 5802可以创建“线路状态”道尔芯片(dongle)或在线探针，它们通过任意方法在两个方向上为实时和具有其它峰度测量的总带宽测量并生成PIP分组信息。“峰度”这个术语指的是这个小时内或瞬间到瞬间的(within-the-hour or moment-to-moment)业务变化。
此外，ASIC 5802的已编码逻辑或软件5810可以基于发送分组到ASIC5802的端口或装置，分组的有效载荷，分组的P比特，分组的报头信息，或者通过本领域公知的任何其它手段和/或这里描述的任何其它手段，从包含非实时数据内容的那些，确定包含实时数据内容的分组。此外，ASIC 5802可以存储TOS、QoS或者与分组或分组流涉及的某个顾客或用户有关的其它服务信息。
另外，ASIC 5802可以实时地确定“峰度”或突发脉冲串的特性。可以将实时数据的特征确定为“状态”，从而使它可以用于数学计算和算法，来确定发送的实时数据内容的量。
图59说明用于利用ASIC 5802确定实时数据流和非实时数据流的量的示例性方法5900的一个实施例。在步骤5902中，按照本领域里公知的任何方式和/或这里描述的方式将数据发送到ASIC 5802。在步骤5904中，ASIC 5902确定包含实时内容的分组以及包含非实时内容的分组。在步骤5906中，基于与分组或者这里描述的分组涉及的发送方信息的特征，将实时内容分组与非实时数据分组分开。在步骤5908中，按照桶或者其它手段测量实时内容的量。在步骤5910中，可以将实时内容的量测量发送给其它装置或系统，用于在步骤5912中调整这些装置和系统，优化通过网络的实时内容流。另外，可以基于在ASIC 5802测量得到的实时数据内容的总量来进行记账考虑。
图60说明利用PIP分组中包含的信息控制具有UDP的分组业务流的方法的一个实施例6000。在步骤6002中，在数据链路层3104中的节点标识QoS或业务问题。在步骤6004中，检查NE数据链路层3104能力。在步骤6006中，故障标识过程以特定间隔刷新。在步骤6008中，NE可以利用UDP和缓冲器大小来控制分组传输的流。在步骤6010中，将故障信息从数据链路层3104注入传输层3108。在步骤6012中，标识与传输层3108(UDP)和足够的缓冲器空间最接近的NE。在步骤6014中，NE从数据链路层3104接收全部清除(无故障)信息。最后，在步骤6016中，NE利用UDP恢复传输速率。
说明性的实施例的系统和方法允许以太网或通信域的带宽分配、资源管理和故障查找。可以将关于以太网网络线路状态的网络性能信息与连接管制控制(CAC)策略和装置一起使用或者用它来实时地调整CAC策略和装置，从而控制以太网域的带宽和服务。还可以用网络性能信息来隔离发生故障的节点或者有问题的源，以便进行网络纠正。承载商等级的以太网网络中具有不同运营商和设备的若干通信域元素，可以获得可以实现的这些改变、调整、修理、变通(work-around)。通过跟踪共享网络侧干线状态和各个预订用户侧线路状态，作为网络系统的状态仓库，各个接入节点，例如宽带远程接入服务器(BRAS)、宽带数字环承载商(BBDLC)、电缆调制解调器终端系统(CMTS)或者路由器和交换机，可以使用这些说明性的方法来管理服务和/或带宽。
图61是本发明的一个说明性实施例中以太网网络6100的一个实例。图61说明具有多个接入节点6101、6102、6104和6106与连接管制控制(CAC)引擎6108、6110、6112和6114通信的以太网网络6100。这些CAC引擎6108、6110、6112和6114，装置或元素中的每一个，与利用分组流6118、6120、6122和6124在接入节点6101、6102、6104和6106之间以及通过这些接入节点6101、6102、6104传递的数据流6116连接。
以太网是一种网络协议和局域网(LAN)技术，用于在以太网网络6100中发送和接收数据分组。CAC引擎6108、6110、6112和6114控制和调整连接带宽，以便支持必要的通信流。CAC引擎6108、6110、6112和6114可以是硬件和/或软件元素或过程，执行这一过程来在连接发起或重新分配期间为策略性地控制拥塞采取行动。可以频繁地用CAC引擎6108、6110、6112和6114来确定在以太网网络6100中是否允许新的连接，节流带宽或者负荷平衡。CAC引擎6108、6110、6112和6114可以互相传递消息、警报、告警、命令、数据和其它信息。在一个实施例中，CAC引擎可以包含传输路径状态实时带宽和其它PM信息。CAC策略引擎可以包括基于PM信息的门限触发器，或者CAC引擎可以为CAC引擎的带宽预留部分动态地改变过度预订规则。这些新状态和状态触发器等效于可以被EMS系统和其它协议轮询或者交互的CAC引擎状态。在另一个实施例中，只有在有足够的资源用于建立具有它需要的服务质量的连接末端到末端，连接才能被接受。例如，在一个实施例中，对于要接受的新连接，现有连接的合同服务质量和网络提供服务的顾客不能受新连接的不利影响。
在一些情况下，CAC引擎6108可以用于控制CAC引擎6114。暂时地，这些CAC引擎可以用于端口或传输路径。每个CAC引擎6108、6110、6112和6114可以为如何以及何时可以访问它指定许可和授权。许可可以包括鉴别、通行字和标识，从而使每个CAC引擎6108、6110、6112和6114没有对每个其它CAC引擎6108、6110、6112和6114的无限制访问权。例如，如果CAC引擎6114从CAC引擎6108收到带宽节流请求，CAC引擎6114可以确认这个CAC引擎6108是具有为CAC引擎6114调整带宽许可的装置、节点、EVC和元素的鉴别清单的一部分。
数据流6116可以包括视频、数据、话音或其它多媒体分组流。每个分组流6118、6120、6122和6124可以代表通过数据流6116发送和接收分组的分开的以太网虚连接。CAC引擎可以控制放在数据流6116上的分组，或者可以从数据流6116上拿下来，并且发送给用户或顾客。
图62是本发明的说明性实施例中以太网网络6200的一个实例。以太网网络6200可以是图61所示以太网网络6100的某个实现方式。以太网网络6200包括以太网域6202和6204，维护末端点6206、6208、6210和6212，以及维护中间末端点6214、6216、6218、6220和6222。
以太网域6202和6204代表分开的运营商控制的以太网网络，这些运营商具有IEEE 802.1AG标准定义的维护末端点6206、6208、6210和6212。维护末端点6206和6208在第一以太网域6202内，维护末端点6210和6212在以太网域6204内。在本发明的一个说明性实施例中，可以在连接于维护末端点6206和6212之间的每个末端点和中间节点获得在维护末端点6206和6212之间穿过整个网络的信息。例如，维护中间末端点6216可以具有来自它自己的信息，以及来自维护中间末端点6214、6218、6220和6222以及维护末端点6206、6208、6210和6212的信息。这些信息可以描述总分组速率或实时数据分组速率，平均分组速率，来自接入节点用户的流的分组速率，以及与网络通信能力和健康有关的任何其它统计信息。网络性能信息可以包含在以太网第二层实时分组流中。
图63是本发明一个说明性实施例中CAC引擎配置的一个实例。图63包括数据流6302、接入节点6304、CAC引擎6306、网络性能信息6308、用户分组流6310、顾客6311、线路状态信息6312和相关引擎6314。网络性能信息6308可以从网络节点上能够获得的线路状态信息6312来更新，存储在网络上的表里，或者从数据流6302中的一个或多个分组(例如PIP数据分组)提取出来。网络性能信息6308可以包括网络统计信息，包括包括实时内容的分组的性能，例如实时带宽。例如，网络性能信息6308可以指定从线路状态信息6312计算出来的统计信息，这些线路状态信息6312包括配置的速率、实时分组速率和平均分组速率，实时和总带宽使用。线路状态信息6312可以代表从本发明描述的操作测量获得的数据和信息。
用户分组流6310由CAC引擎6306控制，允许数据在顾客6311和数据流6302之间发送和接收，如同网络性能信息6308和通信网运营商基于性能信息6308通过CAC引擎策略修改所建立的策略确定的一样。
在一个实施例中，接入节点6304可以包括存储信息的网络缓存，例如存储电影、歌曲、游戏和其它数据的缓存，可以由CAC引擎6306访问它们，并且投递给数据流6302，供其它网络用户立即使用。网络缓存还可以存储网络性能信息供历史使用和随后参考。例如，如果网络内的节点已经反复地出现问题，那么这一历史数据可以被用来将问题和特定事件、参数或因素联系起来。CAC引擎6306可以确定要能够支持当前电影的数据流6302或网络上的用户请求的其它数据分组的适当性。另外，CAC引擎6306还可以确定被请求的数据是否按照以前确定的网络策略被正当地请求和授权。
图64是本发明一个说明性的实施例中网络性能信息的PIP分组流的一个实例。图64的分组流6400说明利用本发明的技术获得的网络性能信息。分组流6400说明跨越接入节点6402、6404和6406的数据和PIP分组流，网络性能信息6408、6410和6412。PIP分组流6400包括关于在网络中间点处和末端点处网络线路状态的信息。PIP分组流可以是图63所示数据流6302的某个实现。
随着网络性能信息6408通过分组流6400中的每个接入节点6402、6404和6406，每个接入节点6402、6404和6406添加额外的信息。要明白，每个网段和每条路径可以具有PIP性能和使用PM流和测量。例如，如图所示，初始网络性能信息6408可以是单个PIP分组。然后，随着网络性能信息到达接入节点6404，可以添加额外的网络性能信息6410。可以将网络性能信息6410组合成单独一个PIP分组或者可以使用多个PIP分组。在接入节点6406中，PIP分组包括网络性能信息6408、6410和6412。可以为任意数量的接入节点添加信息，尽管图中只画出了有限的实例。
作为结果，PIP分组来往于或者通过网络通信系统的每个接入节点、装置和其它元素。因此，在任意给定接入节点中，可以很容易地确定每个先前节点的网络性能信息，并且在需要的时候对它们进行分析。也可以按照类似的方式从去往另一方向的PIP分组流6400获得关于网络的性能的类似信息，因为PIP分组可以在网络中朝两个方向流动。也可以换成是可以从中心数据库、EMS服务器、NOC、CCM或者与CAC引擎或接入节点通信的其它中心资源获得或者在其中使用网络性能信息。
图65是本发明一个示例性实施例中与接入节点有关的存储的网络性能信息的一个实例。图65详细说明可以在每个接入节点6502，例如图64中的接入节点6402、6404和6406，获得的或者存储在其中的网络性能数字和统计信息。在另一个实施例中，网络性能信息表可以是中心网络装置、通用状态引擎或可以由网络内不同节点和处理器访问的其它元素或组件中存储的数据汇编。网络性能信息表还可以存储在图63中的相关引擎6314中。集中表也可以换成在以下情况下更新：网络经历问题，其它表具有数据溢出，或者处理元素不能足够快地处理网络性能信息。相关引擎可以发送警报或告警给接入节点或网络控制中心来纠正或查找网络问题。
可以包括数字和统计信息的网络性能信息可以是按照如下项目描述网络的表或矩阵的一部分：分组计数、分组延迟、总数的分组丢失、实时和/或非实时流、总实时和非实时带宽、有效分组速率、抖动、等待时间、混乱的分组、服务质量、承载商标识或者描述末端到末端网络的重要特性的其它参数6500。这些不同的数字、值和测量可以通过在每个接入节点奇异地查看这些数字在网络的总质量中被用于计算，或者一起作为网络分组丢失统计信息或其它参数。可以随着时间过去收集网络性能信息，以提供平均的时间有限(time-bound)网络值。
在另一种情况下，例如配置的和或可用分组带宽速率(pn)和使用中的实时带宽分组速率(mn)，可以被用来提供测量给单个CAC引擎，它可能表明到网络的访问应当被接受还是拒绝。例如，如果网络性能值：(pn-mn)是正的，它可以表明网络上有容量供接入节点分组流数量n。如果(pn-mn)这个值是负的或零，那么它可以表明CAC引擎减小来自接入节点n的分组流。
在另一种情况中，各个网络值，例如实时带宽分组速率(kn)可以在网络上平均来提供实时平均网络分组速率，例如((k1+k2+kn)/n)。实时平均可以用于提供实时使用统计信息给整体监视中心，它能够自动或通过运营商帮助允许或拒绝通过CAC引擎的额外分组流。例如，实时平均可以用来拒绝请求加入在服务器处过度预订的特定程序事件的额外分组流。作为结果，可以拒绝额外的用户。应当明白，分组速率能够是使用中的带宽、分组计数或者这两者的组合。
在另一个实施例中，远程服务器，例如“视频点播”服务器，可以专用于提供视频文件给任意数量的顾客。响应CAC引擎通过例如PIP分组接收网络性能信息，针对与远程服务器有关的节点段，表明实时带宽和其它性能信息，例如分组丢失或拥塞，被用于获得与假设的使用和过度预订速率或者来自这样的远程服务器的接收内容涉及的其它性能问题有关的使用性能测量。CAC引擎可以对将带宽分配给请求内容的装置进行节流，从而修改每个顾客、IP地址或其它元素能够访问的带宽。这样的CAC引擎可以位于IP服务或远程服务器使用的接入宽带节点网关点或者位于在CPE使用的接入点来访问通过分组网来自这样的远程服务器的内容。例如，具有适当许可的CAC引擎可以被用于对远程服务器的带宽进行节流或者指定优先级。例如，远程位置的CAC引擎可以被用来指定第一CAC引擎或高优先级的指定的网络装置可以具有不受限制的带宽来访问远程服务器，但是所有其它CAC引擎、CPE或具体网络装置可能只有指定百分比的可用带宽。
图66是本发明的说明性实施例中分配网络资源的过程的流程图。图66的过程可以由CAC引擎实现。
这一过程通过汇集关于线路和干线传输性能和使用状态(步骤6602)和/或其它网络性能信息的网络性能信息开始。网络性能信息可以包括关于通过通信网的数据流的实时和非实时数据的性能数字、数据、使用信息或者从中计算出来的统计信息。网络信息可以使用PIP分组和PM收集点来汇集，在达到网络(例如以太网网络)中的每个接入点时已经被更新。在步骤6602中汇集的网络性能和使用信息也可以存储起来用于以后分析。
下一步，CAC引擎响应收到的网络性能和使用信息，控制网络资源(步骤6604)。基于性能信息控制网络资源，尤其是为了动态资源分配、诊断和故障查找。例如，如果节点、装置、链路、接入点或其它节点段正在碰到问题，VOD会话控制器重新定向CAC引擎，因为它能够通过寻址或服务器名称响应重路由IP服务点业务，绕过正在经历问题的节点。CAC引擎还可以在不同的CAC引擎之间进行负荷平衡。例如，可以通过不同的CAC引擎将单个顾客连接到通信网。基于通过不同的流的顾客之间的业务，可以实现负荷平衡，从而跨越CAC引擎更加有效地使用带宽。常常利用目前的协议和应用，例如Bit Torrent，来实现相同类型的平衡。设计这些常规协议来同时地获取内容的一些部分，例如来自多个源的电影。这些协议将VOD或内容服务器处的出去速率整形功能带来的速率限制效应旁路掉。这些协议对聚集路径的性能具有显著的影响。PIP分组能够检测使用这些类型的并行协议的影响，并且可以利用它们来激活按照本发明的原理描述的任何业务管理功能。
为了这一实例的目的，负荷平衡可以是指两个或多个VOD服务器响应CAC引擎对带宽的节流，和/或两个或多个VOD服务器响应CAC引擎传输路径使用和性能状态信息将业务或会话路由出甚至业务，将它引导在两个或多个接入点到网络。这样，顾客网络可以通过与网络接入点有关的连接来访问较大的分组网，例如因特网。通过每个网络接入点的数据的带宽可以由一个或多个CAC引擎控制，这些CAC引擎协同工作，将负荷平衡建立在路径的传输状态信息的基础之上，在到达CAC引擎的管辖下。为了通过网络接入点中的每一个来平衡业务量，一个或多个CAC引擎可以引起给正在达到满负荷或过负荷状态的这些网络接入点之一的业务被重路由，或者重新引导到不是正在经历很多业务的另一个网络接入点。这一个或多个网络接入点可以是到同一网络的接入点，例如因特网，或者可以访问不同的分组网。但是，即使这些网络接入点是从顾客网络到两个不同分组网的出口，这两种分组网也可以最终允许到IP地址或者位于顾客网络以外的其它网络地址的连接。例如，网络接入点之一可以允许出去到包含这个IP地址的第一网络中去，其中的IP地址是数据通信的寻址目标，而另一个网络接入点则可以允许出去到随后连接到第三网络的第二网络，也就是说，依次，连接到包括作为通信寻址目标的IP地址的第一网络。通过这种方式，即使网络接入点和有关的CAC管理器不连接到同一个外部网络，两个这样的网络接入点也可以以一种方式允许数据分组的出口，使得数据分组最终传递到目标IP地址。
虽然前面是针对基于传输路径的实际性能和使用信息对业务进行重路由以及对新会话进行分布所作出的一般描述，系统在两个或多个网络接入点之间通过一个或多个CAC管理器以智能方式来分配带宽，但是应当明白可以使用负荷平衡的更加复杂的方案，它们涉及与以下因素有关的算法：带宽的预留和分配，带宽的节流，将业务重路由到替换网络接入点，通过一个或多个网络接入点到达网络以外的IP地址的已知连接路径，或者以上的任意组合。在另一个实施例中，负荷平衡可以包括要通过网络接入点传递的分组中包括的某些应用数据的确定，从而使负荷平衡不仅可以一般性地针对业务来完成，而且还可以针对于某个应用或某类应用有关的业务。例如，对这种具体负荷平衡的需求的一个最明显的实例可以是针对与应用有关的实时会话分组的负荷平衡，这些应用进行实时或近实时内容通信。作为使得与这种实时分组有关的等待时间和抖动最小这种需求的结果，实时分组的处理可以引起比非实时分组的处理更多的网络性能问题。在这种情况下，CAC功能的目标是平衡跨越多条网络路径的实时业务的负荷来优化网络性能。应当明白，在出去干线中可能存在其它实时流，CAC引擎可能没有它的知识。为了平衡实时业务，CAC引擎内可能存在或者可能存在CAC引擎能够访问的性能和使用状态信息。因此，在跨越一个或多个网络接入点，通过将关于外部网络和其中可用连接路径的网络性能信息考虑进来的CAC管理器，将平衡两个类别的数据分组中的实时数据分组和非实时数据分组考虑进来的复杂负荷平衡方案，能够极大地增强用户与使用实时内容并提供独一无二的方式的应用有关的体验，来响应来自网络性能信息的性能问题，以便解决这样的问题，并增强网络的总的性能。
在一个实施例中，CAC引擎可以响应收到的网络性能信息，管理网络内或者次级网络里的一个或多个额外CAC引擎。例如，CAC引擎可以控制互联的网络中的带宽使用。例如，网络性能信息或者到达位于另一个网络中的CAC引擎的指令可以通过例如PIP分组从第一网络承载到或者“运载(piggybacked)”到第二网络，用于允许次级CAC引擎控制第一网络内的CAC引擎。
在一个实施例中，CAC引擎可以响应收到的网络性能信息，基于顾客为了访问网络(步骤6606)可以获得的带宽量，来节流会话或者限制分配的带宽的量(为较小的编解码器)。带宽请求可以被许可、节流，以及基于影响通信网的外部或内部因素而预留和分配的带宽。例如，可以基于通过CAC引擎的干扰来节流带宽，它依赖于无线传输点。可以节流通过CAC引擎的带宽，来容纳可用连接速度以及无线传输点的限制因子。
CAC引擎为处于网络接入点的顾客预留和分配带宽。例如，顾客可以具有服务级别协议或服务质量要求，这些服务级别协议或服务质量要求指定顾客为之支付费用的特定参数和资源。例如，顾客可能已经为实时流化视频预留了10Mbps。如果专用于这个顾客的实时数据分组的带宽在以12Mbps运行，CAC引擎就可以节流或调整顾客流，从而只将10Mbps提供给这个顾客。结果，为增加的带宽支付更多的，或者保证在任一时刻都可以从通信服务提供商获得这一带宽的其它顾客可以获得带宽。一些服务级别协议和服务质量配置允许退款或者折扣，如果可用速率或带宽级别下降到低于通信网服务提供商提供给顾客的指定门限。
在另一个实施例中，可以按照“最大努力”或类似的无保证方式分配额外的2Mbps带宽。结果，如果能够获得带宽，那么可以给顾客提供整个12Mbps，否则只给顾客提供向顾客作出保证的10Mbps。在另一个实施例中，可以给顾客提供整个12Mbps，并且为数据超额向顾客收取附加费率。还可以为使用的带宽超过10Mbps的时间量给顾客记账。可以从CAC引擎向记账数据库发送更新。顾客服务级别协议可以指定不同的速率、费用、保证、服务质量，或者实时和非实时内容的服务级别协议。
位于CAC引擎中的网络性能和使用信息也可以被用来加强使用限制，或者跟踪顾客带宽来找出正在独占或过度使用资源的IP地址。一旦CAC引擎或其它网络过程或装置通过给线路性能设置的门限机制以及这条线路的使用状态信息确定出来被发现在过度使用资源的顾客或IP地址的位置，那么CAC引擎就可以节流会话，关闭这个顾客流，或者改变这个顾客流的整形窗口，或者发送消息给会话控制器或者顾客GUI界面来提供使用告警消息，或者限制顾客对网络的访问，以便节省带宽和网络上的带宽可用度，或者满足经营目标。例如，在宿舍里正在为电影流化太多实时数据的学生，可以让他们的实时带宽受到限制，以便为其它学生或顾客提供带宽。
在另一个实例中，在步骤6606中可以响应收到网络性能信息提高顾客可用的带宽百分比或速率。可以根据服务级别协议、保证、性能表示、分组类型、性能指示符以及其它参数或因子来动态地调整以太网网络上顾客可用的带宽。可以为接入节点、顾客、装置、软件应用程序和IP地址调整带宽。在许多情形中，基于数据类型来进行步骤6606的节流，包括实时和非实时数据。例如，顾客可以为实时和非实时数据分组具有所需要的速率和专用带宽的百分比。在许多情况中，可以将实时因特网协议话音(VoIP)看成比有规则的因特网业务具有更高的优先级。步骤6606也可以为了在接入节点之间进行负荷平衡来为更好的网络性能偏移带宽和网络业务。
CAC引擎实现的节流请求和其它配置以及维护改变，可以通过将命令或其它数据插入PIP分组来实现。通过将要作出的这些改变插入PIP分组，CAC引擎可以进行带内改变，并且不需要访问带外通信连接，以便实现需要的分配和预留。也可以换成是CAC引擎进行的分配和预留改变利用替换通信线路或介质发生在带外。
PIP分组还可以包括用于CAC引擎、接入节点和其它通信元素之间进行负荷平衡的数据。还可以将网络性能信息、控制信号通信和/或PIP分组发送给接入节点、CAC引擎、使用增强的消息传递服务(EMS)或其它消息传递协议的网络操作中心。PIP分组还可以指定实时门限、百分比以及可以用来调节通信网的参数。PIP分组可以按照顾客、标识、IP地址或程序应用添加调节控制过程的预留和分配信息。例如，PIP分组可以指定CAC引擎要将百分之五的可用带宽专门用于来自IP地址128.063.254的实时数据。
图67是本发明的一个说明性实施例中排除网络资源故障的过程的流程图。图67的过程可以用接入节点来实现。
这一过程通过汇集关于线路状态的网络性能信息在步骤6702中开始。步骤6702可以按照前面在图66中的步骤6602中描述的方式执行。下一步，在步骤6704中接入节点将门限与网络性能信息进行比较。步骤6704的比较可以通过是接入节点一部分或者独立于接入节点的相关引擎来完成。可以将网络性能信息与表、矩阵数字或统计信息进行比较。可以将比较结果与基于规则的统计信息进行比较。可以将结果用于确定包括网络中的软件和硬件组件的通信网的状态和性能。
在步骤6706中接入节点确定是否有接入节点正在发生故障。这一确定可以是建立在步骤6704中将网络性能信息与门限进行比较的基础之上。如果没有接入节点发生故障，这一过程就终止。如果在步骤6706中有接入节点发生故障，接入节点就在步骤6708中排除接入节点的故障，在这以后过程终止。在一个实例中，如果在步骤6706中检测到问题或故障，就可以人工或者由网络控制中心自动地纠正问题。例如，如果有故障，接入节点可以发送纠正消息、警报或告警给网络控制中心，从而能够用软件补丁、重新启动、维护命令、替换或者绕开来排除故障或问题。
可以基于参数、指定偏好、规则和策略，以任意数量的方式进行网络纠正。纠正可以是临时的或者永久的修理。对故障的解决方案可能不是永远容易固定的。在一个实施例中，可以通过将通知发送到依赖于这个网络的其它网络来纠正故障。在另一个实施例中，可以通过不同的CAC引擎、接入节点或网络，重路由业务来纠正网络问题。
在另一个实施例中，网络纠正可能涉及通过不同的CAC引擎、网络和接入节点对数据进行重路由。可以重路由数据来保全服务质量和网络性能。CAC引擎还可以为发生故障的接入节点请求或生成追踪信息。CAC引擎还可以请求发生故障的接入节点或者周围的接入节点或者装置提供额外信息。额外信息可以为PIP分组提供的数据作出补充，来诊断和解决问题。CAC引擎还可以探测网络接入节点来确定数据和信息正在如何在网络中流动，以及每个节点是否可用。例如，可以由CAC引擎系统性地探测多个接入节点来确定哪些节点仍然能够作出响应。
CAC引擎可以向其它接入节点、NOC、EMS系统、CCM或其它网络装置或过程，将标识发生故障的和有关问题的接入节点的消息广播出去。这一消息可以具体表明发生故障的节点，发生故障的这个节点的网络性能信息，以及网络解决方案、补救或绕开，如果可行的话。可以将消息具体地发送到网络操作中心、性能记录或表，或者可以利用网络拓扑为问题选择或提供解决方案的基于规则的引擎。基于规则的引擎还可以用于选择针对问题要采取的下一步骤，例如发送文本消息给网络管制器。
可以将网络性能信息存档或存储。可以用历史数据来预留和分配带宽改变。可以用历史数据来基于历史数据的分析实现不同的控制和算法改变。例如，历史数据可以反映在一天中的具体时间或者响应具体事件发生的某些网络性能问题。然后可以通过改变节流、预留以及在这些时间或者在这些事件之前与某些网络接入点有关的某些CAC管理器分配方案来对付这样的具体网络性能问题。这样，在这一天的某些时间，CAC管理器可以利用比一天中的其它时间作出的分配要少的带宽的分配，请求IP地址，对与某个网络接入点有关的预留请求作出响应。例如，CAC引擎可以通过只分配这样的分配请求中请求的带宽的50％来对带宽预留请求作出响应。
还可以用这些历史数据来利用一个或多个CAC管理器在不同的网络接入点之间实现某些负荷平衡算法。例如，如果某个网络接入点为使用实时内容的应用(例如视频会议应用)接收与实时数据分组有关的多个带宽分配请求，与这样的实时应用有关的分配可以换成根据上面所述的某个负荷平衡算法被直接引导到不同的网络接入点。这样，CAC管理器可以存储与网络性能信息有关的历史数据，并利用这些历史数据来改变带宽节流、预留以及将这样的CAC管理器获得的网络性能信息的粒度级别考虑进去的分配算法。
在一个实施例中，CAC管理器可以完全阻止收到的与某些IP地址、应用或网络协议有关的预留请求。在另一个实施例中，CAC管理器可以接收与外部网络中经受的抖动的增强级别有关的网络性能信息，并且对它作出响应，可以将请求限制成预留与SIP协议有关的带宽，或者它自己请求位于某个IP地址的某个网络装置使用比分配带宽之前响应这样的带宽预留请求可能已经请求的速率更低的编解码器。
如同前面讨论的一样，一个CAC引擎可以与位于顾客网络中其它地方甚至在外部网络内的一个或多个CAC引擎通信。因此还可以利用历史数据来请求或命令其它CAC管理器使用的替换节流、预留和分配算法或指令。例如，可以为不同的节点、装置或通信网的元素作出纠正，来避免打断尽可能少的顾客和网络业务。
在一个实施例中，CAC引擎可以访问在引擎内存储的或者在网络内或另一个通信网内远程存储的网络性能信息表。CAC引擎可以访问表中的数据来为问题查找目的标识问题。
在一个实施例中，用PIP分组从这里公开的表中的任意表或者通过其它方式获得的网络性能信息，可以被用于改变对未来网络性能信息的汇集、收集或分析方式。例如，如果网络性能信息的分析揭示了某个网络或者网络的某个部分中的问题，那么可以提高通过这一部分网络发送PIP分组的频率。也可以换成是，提高这样的PIP分组收集的网络性能信息的级别，从而使得PIP分组通过网络或网络的一部分路由的时候，收集更多的数据或更多类型的数据。在另一个实施例中，可以改变通过网络的PIP分组的正常路由，来避免严重的通信链路，获得关于碰到问题的网络的某个部分的更多的信息，或者将指令发送给网络的这一部分来引起这一部分或者其中的注释(notes)收集额外的信息，运行诊断例程，或者对问题进行查找，或者进行改变，使得网络的这一部分内的网络装置被配置或工作。例如，可以指示交换机这样的某个网络节点开始某种拥塞控制行为，重路由业务，或者任何其它的合适的解决方案，或者绕开到(work-round to)网络性能信息标识的某个问题。
在一个实施例中，可以由PIP分组内的信息指令网络装置重启自己，刷新路由表，增加这样的网络装置中缓存的数据的量，或者开始、改变或终止这样的网络装置内的任何过程或操作。在一个实施例中，可以响应网络性能信息的改变，整个地改变管理PIP分组流的控制制度。例如，过去正在其上每五秒钟发送一次PIP分组的网络或部分网络，可以将其频率提高到每一秒钟或十分之一秒，来收集关于某个网络性能问题的更多信息。
也可以换成是，在不包括PIP分组的使用的一个实施例中，可以指示每个网络节点更加频繁地或者以更加详细的网络性能信息来更新它自己的内部表，或者更新被一个或多个网络用作必要资源的网络性能信息表。在另一个实施例中，当在这之前，PIP分组或者关于网络性能信息的其它更新仅仅是响应事件、触发器或者收自另一个网络装置的请求而生成的时，可以换成指示这样的网络节点例行地生成这样的PIP分组或其它更新，直到网络问题得到解决。前面的一切都可以响应触发器在任一时刻实现，或者可以换成根据指令安排在某个时间。类似地，整个PIP分组系统和/或网络性能信息更新系统，可以在网络性能问题已经得到解决以后，如果一段时间已经过去，或者它从中心网络资源或其它网络通知的装置收到额外指令，回到正常工作模式。
作为以上的结果或者作为上面没有描述的其它事件的结果，可以改变PIP分组的有效载荷。例如，可以指令PIP分组在以前曾经是仅仅通过而没有从中获得网络性能信息的节点获得网络性能信息。在另一个实施例中，PIP分组可以包括到某个网络节点的网络装置用来改变这个网络节点的操作的具体指令的有效载荷。在另一个实施例中，一开始得到指令仅仅获得关于等待时间、分组丢失和抖动的网络性能信息的PIP分组，可以换成得到指令获得能够获得的全部网络性能信息的全面描述，替换网络性能信息，或者全面网络性能信息和正常接收的有限量的网络性能信息之间某个级别的网络性能信息。
与网络性能信息的简单报告系统相比，将指令注入PIP分组的使用，允许多得多地使用PIP分组。取而代之，它还允许带内系统发送指令，发起过程，或者配置网络的参数或操作。虽然这里没有明确地描述，修改PIP分组的上述方案或者报告网络性能信息的其它方法，可以通过生成PIP分组或者寻求获得网络性能信息的分组网(例如LAN)以外的网络来得到引导。例如，如果某个网络正在经历从某个外面网络始发的大量数据分组的延迟、分组丢失或抖动，这个网络可以增加发送给这样的外面网络的PIP分组的数量，以便从这样的网络获得网络性能信息，或者可以请求这样的外面网络生成它自己的更多的PIP分组，从这样的外面网络引导到这个网络。通过这种方式，网络可以确定外面网络的具体性能问题，并且如果必要，代替这样的外面网络，通过其它网络，重路由呼叫或其它数据通信。
在一个实施例中，处理器可以用网络性能信息来确定最佳网关、接入点、网络到网络接口或者某个数据分组或数据分组会话的其它网络出去点。例如，如果某个网络具有到外面网络(例如PSTN)的五个不同出去点，这样的五个出去点代表路由VoIP呼叫或其它通信以便访问这样的PSTN或其它外面网络的五种不同方式。在网络自身内部，在发出VoIP呼叫连接请求的顾客接入点和每个这样的出去点之间可以有五条网络连接路径。因此，VoIP呼叫可以有二十五条不同的路由用来从顾客连接接入点通过网络，以便与PSTN或其它外面网络通信。EMS系统、网际系统、CCM、路由器或其它网络装置可以使用网络性能信息来确定这二十五条潜在连接路径中的哪一条将会为尝试连接VoIP的顾客提供最佳服务质量。这样的网络装置还可以考虑这二十五条连接路径中哪一条会给这一网络的其余部分的性能带来最小的不利影响。
这样的决策可以响应关于PSTN内的这个网络外面的网络性能的已知信息。例如，如果已知出去点之一处于经受显著性能问题的PSTN的一部分中，可以避开与这个出去点有关的五条潜在连接。类似地，如果二十五条潜在连接路径中有十条通过正在经历问题的网络内的公用核心交换机，就类似地丢弃这十个选择。
可以对顾客的接入点和PSTN之间的二十五条潜在网络连接路径中的每一条进行评定(rate)、分级(grade)或者进行比较，来确定顾客质量服务和/或总的网络性能的最佳可能连接路径。例如，本申请公开了通过分配某个评定(rating)给网络的某些节点段来对它们进行评定的不同方式。可以基于不同的判据，例如等待时间、抖动、分组丢失、实时业务百分比、实时带宽或者任何其它参数，给每个节点段分配不同的等级。这样，每个节点段在不同区域可以具有不同的分级或评定。
利用节点段中每一个的一个或多个分级或评定，可以将许多不同的算法用于计算顾客的接入点到网络和PSTN或其它外面网络之间的最佳总路径。例如，可以给与抖动有关的评定一个加权因子，并且在位于顾客网络接入点和PSTN之间的所有节点段上进行平均，然后将它加到关于等待时间的另一个加权因子上去，这个等待时间代表顾客的网络接入点和PSTN之间的节点段中每一个上的平均等待时间分级。在另一个实施例中，可以检查网络接入点和PSTN之间的连接路径，来确定已经给这条路径中任意节点段的最高或最低评定，然后将这样的最高或最低评定分配给整条路径。
在一些情况下，可以用实际的测量来确定是否使用一条路径。例如，通过某个节点段的实时应用分组经历的平均抖动可以加到位于这条连接路径的其它节点段中每一个的这样的平均抖动上去，给出这条路径上传递分组的实时应用经历的总的平均抖动。类似地，可以计算路径的总的等待时间。可以在汇聚中，或者基于不同的因子，或者被加权、滤波或分析，将二十五条可能连接路径的总的评定互相比较，来为顾客的服务质量和/或网络的总性能确定可能的最佳连接路径。一些算法可以对整个网络性能上的效果进行加权，比顾客的服务质量更加重要，只要例如达到了某个最小服务质量。算法还可以将网络提供商可能与某个顾客拥有的保证或服务级别协议考虑进来，从而使得网络提供商能够满足它对顾客的承诺，并且不必向顾客支付任何服务级别资信、惩罚、损失或花销。
在本发明的一个实施例中，已经利用PIP分组收集的与某个网络有关的网络性能信息，从网络性能信息表取回的东西，或者获得网络性能信息的任何其它手段，可以由这种网络的客户机执行的某个应用使用。在这样的实施例中，可以利用某个应用的协议，从另一个OSI层向应用层的注入，XML接口，或者合适的任何其它手段，将来自表或PIP分组的信息传递到这个应用。于是这样的应用可以有响应收到某个网络性能信息而执行的指令。
例如，应用可以是网络计算机游戏，游戏人正在寻找游戏人的客户机和装载(hosting)在线游戏远程服务器之间可用的具有最少等待时间和分组丢失的可能的最佳连接。这个应用可以获得网络性能信息，以便自己计算这样的最佳连接，或者换成查询中心网络资源，例如早些时候描述的VPCE，来用可能的最佳网络连接作出响应。在一个实施例中，应用可以将网络性能信息显示给客户机的用户。在另一个实施例中，应用可以让指令被注入PIP分组或者类似的分组，来从远程网络或节点段获得具体的网络性能信息，或者引起远程网络或节点段中的改变，来增强某个应用的用户的体验。
在一个实施例中，应用可以肯定地监视网络性能信息，以便确定比它目前正在使用的连接更好的网络连接，并且一检测到这样的更好连接就切换到它。也可以换成相信是由这样的应用引起的网络性能问题，将PIP分组或其它指令发送给某个应用，以便减少这样的应用使用的带宽，改变这样的应用的操作，终止这样的应用，重新开始这样的应用，或者改变应用来减少对网络性能和/或潜在的被购买用户体验的任何负面影响。
在一个实施例中，可以将网络性能信息及其不同级别的细节与这里描述的各种许可方案中的一个或多个一起使用，或者可以将到网络性能信息的任何其它合适的基于安全的访问用于在两个或多个网络之间共享网络性能信息。在一个实施例中，来自参与因特网这样的全局网络的所有网络的信息或者它的子组，可以被更新到中心资源，并且被全局网络中的所有参与方之间共享。在另一个实施例中，网络可以与跟它们之间具有网络到网络接口的任何网络共享它们的网络性能信息。在另一个实施例中，网络可以将其它网络的网络性能信息与表中或者其它中心或分布式资源中的它自己的网络性能信息组合起来。
虽然画出和描述在这里相对于图17B描述的许可的表的目的是访问不同级别的网络性能信息，但是也可以用类似的表来建立允许外面网络在某个网络运营商的网络内进行什么样的访问、测试、指令、命令和其它通信。例如，某个网络运营商可以允许外面网络管理或发送特定的指令给位于网络运营商的网络内的CAC管理器，或者特定CAC管理器。在另一个实施例中，网络运营商可以许可外面网络控制与这样的外面网络形成网络到网络接口的一部分的这样的网络运营商的装置的操作的特定方面。在另一个实施例中，网络运营商可以允许外面网络控制某条干线、节点段或者只用于或者主要用于从这样的外面网络路由业务或者将业务路由到这样的外面网络的连接路径。
在另一个实施例中，某种紧急情况可能改变网络运营商给外面网络相对于它自己的网络装置和网络节点的访问的级别。例如，某个紧急事件可能触发命令来去除到网络运营商的网络的所有外面网络访问，不管是关于接收网络性能信息，发布命令和对它的响应，执行问题查找或者测试路由，还是与正常数据通信和网络操作不相容的任何其它通信。响应另一个事件，网络运营商可以配置许可来让外面网络获得增强的或额外的来自网络运营商的网络以内的网络性能信息。
可以将前面的任意组合用来允许互联的网络以及它们的运营商具有对每个互联网络的操作的增加的可见度，并且提供某些措施来允许每个网络控制网络性能的特定方面，来对付通过分析这样收到的网络性能信息确定的问题。
在一个实施例中，由网络装置和过程和指令、命令自动收集、共享和分析网络性能信息，利用合适的基于规则的引擎或算法来进一步查找问题、绕开或者自动地生成的其它解决方案，从而重路由业务，节流或阻止业务，改变网络装置的配置，或者在一个或多个网络中采用任意其它改变，解决与跨越这些网络的数据分组的互联有关的问题。不同的方案、自动化的过程、规则和算法可以被用于实时数据分组通信，与非实时数据分组通信或者整个数据分组通信相对。
虽然将网络性能信息描述成存储在表中，由PIP分组承载，或者关于原始网络性能信息(例如分组丢失、等待时间、带宽、实时带宽、抖动或者任何其它被测或检测到的与网络性能有关的数据的项目的实际测量结果)而被监视，但是这些数据还可以存储在表中，或者在经过转换、分析、概括、平均或者用于计算或统计分析用来形成导出的数据以后，通过PIP分组传递。这些导出的数据也应当被看作网络性能信息。
在一个实施例中，可以将关于在特定时间段上汇集的网络性能信息的统计信息保留。在这样的特定时间段中，可以作出相同数据的许多测量结果。可以收集不同的数据，并且在这样的时间段末尾确定。例如，可以将每个测量结果本身存储起来，可以将测量结果例如带宽的平均值存储起来，可以将与最频繁的带宽范围或被测值有关的模式存储起来，例如最频繁地测量得到的带宽范围。
在另一个实施例中，可以确定和存储尖峰带宽或其它网络性能数据。在另外的实施例中，可以将信息作为网络性能信息呈现，这些网络性能信息建立这样的间隔的百分比，带宽在某个范围之内。例如，在一秒钟的测量间隔中，响应例如某个网络节点的100个PIP分组的接收，可以取100个测量结果。可以分析这100个测量结果，并且(i)可以确定平均分组丢失、等待时间和抖动；(ii)确定尖峰等待时间、分组丢失和抖动；(iii)可以确定等待时间、分组丢失和抖动的模式或模式范围；或者(iv)作为接收这样的PIP分组的结果，可以确定收集的任意数据的任何其它统计测量。
对于生成的同样的100组网络性能数据，可以用百分比和范围来增强网络性能信息的可见度。例如，如果确定为实时数据分组的带宽取的100个测量结果中的50个在0和100Mbps之间，确定20个测量结果在100Mbps和500Mbps的范围之间，确定剩下的20个测量结果大于500Mbps。可以生成网络性能信息，来表明在一秒钟的时间段中，50％的时间将收到不到100Mbps的实时数据分组，30％的时间将收到100和500Mbps之间的实时数据分组，20％的时间将收到大于500Mbps的实时数据分组。如上所述，可以使用滤波。例如，在进行计算之前可以丢弃五个最小和五个最高被测带宽。在另一个实例中，可以按照时间来跟踪测量结果。在另一个实施例中，可以用带宽、等待时间、分组丢失、抖动或者任何其它测量结果的改变速率来生成与以下内容有关的指示：从一个间隔到下一个间隔中上升或下降的拥塞，上升或下降的等待时间，上升或下降的抖动，或者上升或下降的分组丢失。这样，例如，可以生成网络性能信息，这些网络性能信息说明间隔之间节点测量的任意数据的改变程度，它对于标识网络中性能的趋势或者检测下降的网络性能或者通过某个网元的下降的业务可能有用，它可能表明网络中的其它地方的问题。
在一个实施例中，网络性能信息可以包括与图形元素有关的标识符，从而使得当网络性能信息被网络操作的中心、因特网工作系统、EMS系统或者任何其它网络资源或网络装置收到时，可以将这个图形元素显示为向上的箭头、向下的箭头、阻止符号、受到损伤的符号、正常符号或者表明网络性能信息的任何其它符号。于是，例如，这一资源的运营商能够看见显示的向上的箭头，它表明某个网络交换机处的拥塞正在加剧，这会提醒运营商更加仔细地查看与一个或多个网络装置有关的剩余的网络性能信息。
前面的详细描述是实现本发明的少量的实施例，不是用它们来限制范围。下面权利要求提出具有更多细节的公开的本发明的多个实施例。
Claims (22)
1.一种管理分组网的预订用户使用的系统，该系统包括：
至少一个数据库，用于存储在分组网上传递的数据分组的网络性能信息，所述数据分组包括实时内容和非实时内容。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个数据库用于以与管理所述通信网络的通信承载商的相应预订用户相关的方式存储所述网络性能信息。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述数据库中存储的所述网络性能信息存储在记录里，所述记录包括相应的时间戳，所述时间戳表明从网络通信装置收集网络性能信息的时间。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述网络性能信息包括以通过所述节点段传递的性能信息分组为基础的所述分组网上节点段的传输质量。
5.如权利要求1所述的系统，还包括用户界面，用于查看所述至少一个数据库中存储的网络性能信息。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个数据库包括一个或者互相相关的多个表。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述网络性能信息包括统计信息。
8.如权利要求7所述的系统，其中所述统计信息是利用修改的Y.1731计数器储仓计算出来的。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个数据库用于维护许可参数，所述许可参数用于让符合所述许可参数的用户能够访问网络性能信息。
10.如权利要求1所述的系统，还包括与至少一个相应网络性能信息参数有关的至少一个门限，所述至少一个门限用于监视所收集的并被存储在所述至少一个数据库中的所述网络性能信息。
11.如权利要求10所述的系统，还包括消息发生器，用于监视所述相应的至少一个网络性能信息参数是否跨越所述至少一个门限。
12.一种管理分组网的预订用户使用的方法，该方法包括：
存储在分组网上传递的数据分组的网络性能信息，所述数据分组包括实时内容和非实时内容。
13.如权利要求12所述的方法，还包括以与管理所述分组网的通信承载商的相应预订用户相关联的方式存储所述网络性能信息。
14.如权利要求12所述的方法，其中存储所述网络性能信息包括将所述网络性能信息存储在记录里，所述记录包括相应的时间戳，所述时间戳表明从网络通信装置收集网络性能信息的时间。
15.如权利要求12所述的方法，其中存储所述网络性能信息包括以通过所述节点段传递的性能信息分组为基础来存储所述分组网上节点段的传输质量。
16.如权利要求12所述的方法，还包括提供用户界面，用于查看所存储的网络性能信息。
17.如权利要求12所述的方法，其中存储所述网络性能信息包括将所述网络性能信息存储在一个或者互相相关的多个表中。
18.如权利要求12所述的方法，还包括：
生成所述网络性能信息的统计信息；以及
存储所述统计信息和所述网络性能信息。
19.如权利要求18所述的方法，其中生成所述统计信息是利用修改的Y.1731计数器储仓完成的。
20.如权利要求12所述的方法，还包括：
维护许可参数，所述许可参数用于让符合所述许可参数的用户能够访问网络性能信息；以及
让符合所述许可参数的用户访问与所述用户符合的所述许可参数有关的网络性能信息。
21.如权利要求12所述的方法，还包括存储与至少一个相应网络性能信息参数有关的至少一个门限，所述至少一个门限用于监视存储的所述网络性能信息。
22.如权利要求21所述的方法，还包括监视所述相应的至少一个网络性能信息参数是否跨越所述至少一个门限。
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