CN101632266B - 网络中的参数化服务质量 - Google Patents

Abstract

一种用于管理数据传输的方法，包括：使得网络资源上的带宽可供至少一个请求方用于根据第一类型的第一请求传送或接收数据，该第一类型具有规定的服务质量保证；如果第一数据可用于向或从该至少一个请求方进行传输，则使用带宽的第一部分在网络资源上根据第一类型向或从该至少一个请求方传送所述第一数据；如果规定带宽的第一部分少于整个规定带宽，则在网络资源上根据第二类型的第二请求向或从该至少一个请求方或第二请求方传送第二数据，该第二数据是使用带宽的第二部分无服务质量保证地传送的。

Description

网络中的参数化服务质量

优先权要求

本申请要求于2007年2月14日提交的美国临时申请60/901,564、于2007年5月4日提交的美国临时申请60/927,613、于2007年2月14日提交的美国临时申请60/901,563、于2007年5月4日提交的美国临时申请60/927,766、于2007年5月4日提交的美国临时申请60/927,636、以及于2007年5月21日提交的美国临时申请60/931,314的优先权，以上每一篇临时申请皆通过援引纳入于此。

公开领域

本公开的方法和装置涉及网络中的通信协议，尤其涉及网络中的服务质量协议。

背景

除了计算机以外，家庭网络现在通常包括多种类型的配置成通过家庭网络递送订户服务的订户装备。订户服务包括通过家庭网络向订户装备递送诸如流音频和流视频等多媒体，其中多媒体在订户装备处呈现给用户。随着可用订户服务的数目的增加，连接至家庭网络的设备的数目也在增加。服务和设备的数目的增加会增加网络节点之间的协调的复杂性，因为每一个节点可能是由不同制造商在不同时间生产的。已涌现出一些家庭组网技术以试图促进简单的家庭网络解决方案并利用许多家庭中可能存在的现有网络基础设施。例如，家庭电话网络联盟(HPNA)使得用户能通过使用家中的现有电话和同轴电缆布线来联网家庭计算机。启用HPNA的设备利用与传真和电话所使用的频谱不同的频谱。并非使用现有电话和同轴布线，家庭插电联盟(HomeplugPower Alliance)利用家中的现有电力布线来创建家庭网络。在Homeplug网络中，插入连接至公共电力电路的墙上插座的所有启用Homeplug

的设备可在家庭网络中连线在一起。Homeplug

的一个问题在于网络带宽容易因家庭电力布线和插座中的电抗负载的较大变化而显著减小。

此外，在实现正确地与所有其他网络设备交互的网络设备时也会产生问题。这些问题可能在存在陈旧(传统)设备的情况下限制提供以后开发的服务的更新型设备的部署。新兴的同轴电缆多媒体联盟(MoCA)标准架构在以下方面影响着此问题：(1)网络行为动态地向诸如节点等设备指派“网络协调器(NC)角色”以便最优化性能，(2)已知仅有为NC角色的设备才能调度网络中所有其他节点的话务，以及(3)在任何设备及其对等体之间形成完全网状网络架构。

在许多潜在应用共享同一数字网络的情况下，各种应用必须竞争相同的有限带宽，使得分布问题更加复杂。诸如高吞吐量下载等带宽密集应用可能导致共享网络的其他更重要的应用降级。当该其他应用需要高服务质量时，这种结果是难以接受的。

已提出了解决此问题的各种解决方案，通常涉及高级网络控制器或具有高级应用来为网络内的数据分组或数据流量设置优先级。而且，智能网络设备需要高计算功率，并且因此比它们需要的更昂贵。最后，复杂的网络设备用于家庭使用是不切实际的，因为大多数消费者不具备配置计算机网络的技能或经验。

公开概述

在一个实施例中，一种用于管理数据传输的方法，包括以下步骤：(a)使得网络资源上的规定带宽可供至少一个请求方用于根据第一请求类型的第一请求传送或接收数据，该第一请求类型具有规定的服务质量保证；(b)如果第一数据可用于向或从该至少一个请求方进行传输，则在网络资源上根据第一请求向或从该至少一个请求方传送第一数据，此传送使用规定带宽的第一部分；(c)如果规定带宽的第一部分少于整个规定带宽，则在网络资源上根据第二请求类型的第二请求向或从该至少一个请求方或第二请求方传送第二数据，第二数据无服务质量保证地传送，此传送使用规定带宽的第二部分。

在一个实施例中，一种用于管理数据传输的方法，包括以下步骤：(a)使得网络资源上的规定带宽可供具有规定服务质量保证的第一类型的至少一个请求方使用；(b)如果第一数据可用于向或从该第一类型的至少一个请求方进行传输，则使用规定带宽的第一部分在网络资源上向或从该第一类型的至少一个请求方传送第一数据；以及(c)如果规定带宽的第一部分少于整个规定带宽，则在网络资源上使用规定带宽的第二部分无服务质量保证地向或从第二类型的至少一个请求方传送第二数据。

在一些实施例中，一种报告网络中的改变的方法，包括以下步骤：(1)确定网络中的改变；(2)响应于该改变生成第一个第2层消息，该第2层消息指示该网络中已发生改变；以及(3)将该第一个第2层消息传送给连接至该网络的节点，其中在收到该第一个第2层消息之际，该节点向高层应用传送通知。

在一些实施例中，一种用于管理共享网络中的数据传输的方法，包括以下步骤：(a)使得共享网络资源上的规定带宽在第一时间区间中可供具有规定服务质量保证的至少一个请求方使用；(b)在第一时间区间期间在共享网络资源上向或从该至少一个请求方传送数据；以及(c)如果未从该至少一个请求方收到使得规定带宽在第二时间区间中可用的请求，则在第一时间区间期满时释放与规定带宽相关联的共享网络资源。

在一些实施例中，一种在第2层上执行网络事务的方法，包括以下步骤：(a)在网络协调器上接收来自第一节点的用以执行网络事务的第2层请求；(b)响应于该请求从网络协调器向连接至该网络的至少一个节点传送第一个第2层消息；(c)在网络协调器接收来自连接至该网络的至少一个节点的对第一个第2层消息的响应，该响应包括网络资源分配数据；(d)基于收到的对第一个第2层消息的响应在网络协调器确定网络的能力；以及(e)如果网络协调器确定有充分的网络资源来执行该事务，则分配网络资源以执行该网络事务。

附图简述

图1图解网络架构的一个实施例。

图2是示出根据图1的实施例的两个L2ME波周期的示图。

图3图解根据图1的实施例的L2ME帧的框图。

图4是根据一个实施例的第2层管理实体事务协议的框图。

图5图解参数化服务质量网络架构的实施例。

图6图解将TSpec XML转换成QSpec的L2ME的判决树的一个示例。

图7图解6字节多播以太网地址的一个示例。

图8图解将IP多播地址映射到MAC多播地址的一个示例。

图9图解网络中的流管理过程的一个示例。

图10图解代理的系统实施例的一个示例。

图11图解网络中的代理流管理过程的一个示例。

图12是示出根据图5的实施例的创建/更新事务的一个示例的示图。

图13是示出根据图5的实施例的删除事务的一个示例的示图。

图14是示出根据图5的实施例的维护事务的一个示例的示图。

详细描述

各实施例的本描述旨在结合附图一起来阅读，附图将被认为是整个书面描述的部分。

各实施例一般涉及用以支持网络中的低级消息收发框架的装置、系统、方法、和架构。一些实施例促进第2层消息收发以使得能对网络内的资源进行低成本和高速度的管理，从而保障在现有家庭网络内分发多媒体数据(诸如，视频/音频、游戏、图像、一般数据和交互式服务)的能力。

各实施例便于使得家庭组网设备简单化，从而它们更易使用并且具有成本效率。换言之，家庭网络配置起来应该较简单，从而家庭用户不必处理复杂的配置菜单或需要计算机网络的高级知识。各实施例还通过实现不需要高计算功率量的低级数字传输框架来解决配置和成本问题。此低级框架可被认为是媒体接入控制(MAC)子层或物理(PHY)网络层的扩展，并且被称为“第2层消息收发框架”。

第2层消息收发可实现在各种网络中，其中由于节点的引入或移除以及网络信令能力的演进而共享和协商频谱。在一些实施例中，网络是具有协调连接至网络的若干设备之间的通信的NC的协调式网络。协调是通过NC向网络设备分配其间这些设备可传送或接收MAC消息、探测、和数据的时隙来达成的。连接至协调式网络的网络设备可包括受管理设备和不受管理设备。这些网络的示例包括根据同轴电缆多媒体联盟(MoCA)标准的同轴网络、“双绞”线上的有线网络、或无线家庭网络。各实施例在本文中被描述为用网络内的8个或16个节点来实现。然而，其他实施例可纳入扩展以在各种网络内实现任何数目的节点。此外，各实施例可包括具有用以支持最终用户应用和因供应商而异的服务的第2层消息收发架构和协议的系统、方法和设备。

现在将参考用于数字网络的第2层管理实体(L2ME)架构和消息收发协议来描述各实施例。一些实施例支持应用层触发事务，诸如但不限于，通用即插即用(UPnP)服务质量和IEEE流预留协议(SRP)。第2层消息收发协议可在网络内实现诸如参数化服务质量(pQoS)事务等能力。注意，L2ME与应用层之间的接口可能不同。

图1图解具有连接至网络102的多个网络节点104、106、108、110的协调式网状网络架构100。网络节点106是NC节点并且被示为配置有PHY层112、MAC子层114、以及L2ME 116。注意，任何网络节点可具有多个物理接口并且可实现上层功能(例如，TCP/IP、UDP等)。网络节点104是进入节点(EN)。EN可或者代表其自身、任何其他网络节点、或者代表网络外通过高层应用与该EN通信的节点发起事务。例如，EN可以是具有完全协议栈以便作为不具有用于与用户应用接口的完全协议栈的进入节点的代理来发起事务的计算机。节点104、108和110中的每一个也可配置有L2ME 116。

L2ME 116提供可藉此调用第2层管理功能的第2层接口和管理服务。基于最终用户应用发起的事务，L2ME 116负责执行和管理网络节点104、106、108和110之间的所有L2ME事务，诸如参数化服务质量(pQoS)。L2ME 116包括两个子层：较高的事务协议子层120和较低的波协议子层118。L2ME波协议子层118是配置有其自己的消息收发协议的L2ME 116中的高可靠性消息机制。L2ME波协议使得网络节点能参与稳健的、网络范围的低等待时间通用事务，并且使得NC节点106能管理具有多个第2层服务质量段的家庭网络上的低成本音频/视频桥路设备——诸如根据IEEE 802.1Qat/D0.8草案标准(2007年7月)的设备——的流。

L2ME波协议

L2ME波协议通过生成多个波周期来为L2ME事务协议提供可靠的传输服务。当NC节点106向连接至网络102的所有节点104、108、110广播诸如请求等特定有效载荷时，波周期开始。在一个实施例中，NC节点106在发起波周期之前首先将波_节点掩码(nodemask)字段(以下更详细地描述)中的所有节点分类成3个类别。第一类别的节点(“类别1节点”)包括还未在NC节点106发出的请求L2ME帧的周期_节点掩码字段中指定的网络节点。第二类别的节点(“类别2节点”)包括已在NC节点106发出的请求L2ME帧的周期_节点掩码字段中标识出但NC节点106尚未从其收到响应的网络节点。第三类别的节点(“类别3节点”)包括NC节点106已从其收到响应L2ME帧的网络节点。

在NC节点106已恰当地将网络节点104、108、110中的每一个归类为类别1、2、或3节点之后，NC节点106根据以下指导方针构造周期_节点掩码。首先，如果存在3个或更多类别1节点，则NC节点106将周期_节点掩码中的相应数目的比特设为“1”。然而，如果存在3个或更多类别1节点，周期_节点掩码中NC节点106所设置的比特的数目可能少于类别1节点的总数，但不少于3比特。例如，如果存在5个类别1节点，则NC节点106可将周期_节点掩码中的3、4、或5个比特设为“1”。其次，如果存在3个或更多类别2节点，则NC节点106将周期_节点掩码中对应于类别2节点的3个或更多比特设为“1”。第三，如果没有类别1节点，或者如果周期_节点掩码中对应于类别1节点的所有比特都已被设为“1”，则NC节点106将周期_节点掩码中对应于类别2节点的比特设为“1”。最后，NC节点106可将周期_节点掩码中如NC节点106可从其收到响应而不中断网络服务的那样多的比特设为“1”。一旦已生成周期_节点掩码，NC节点106就通过广播包括该周期_节点掩码的L2ME消息来发起波周期。

波周期在NC节点106从客户节点104、108、110中的一些或全部收到诸如响应等相应有效载荷时或者在NC节点的定时器期满时完成。例如，NC节点106传送消息并随后启动其定时器。如果在收到来自周期_节点掩码中标识出的网络节点中的一些或全部的响应消息之前NC节点106的定时器到达T21(例如，20毫秒)，则即使NC节点106尚未收到响应消息，波周期完成。注意，T21是NC节点106传送请求L2ME帧与被请求节点传送相应的响应L2ME帧之间的最大可允许时间间隔。当有效载荷的波_节点掩码字段中标识出的节点中的每一个都已响应时，L2ME波周期成功完成。以另一种方式，如果在NC节点106的定时器到达T21之前网络节点104、108、110全部被分类成类别3节点，则波周期成功。或者，如果NC节点106未收到来自其在NC节点106所传送的周期_节点掩码中的相应比特被设为“1”的类别2节点的响应L2ME帧，则波周期不成功，或即失败。如果波周期失败，则NC节点106通过仅向NC节点106未从其收到响应L2ME帧的那些节点发送多播消息来重复波周期。注意，在一个实施例中，针对通过向未响应的节点发送多播消息来重复波周期，与广播消息相同地对待多播消息。NC节点106在为未从其收到响应的任何节点创建新波周期之前将完成所调度的波周期。

图2是示出两个波周期214、216的L2ME波示图200的示例。当NC节点206以节点ID＝2向连接至网络102的所有节点202、204、208、210、212广播具有有效载荷的消息时，发起第一波周期214。在本示例中，有效载荷包括节点_比特掩码011011，其中最右边一位对应于节点ID＝0的节点。此比特掩码指示NC节点206期望收到包含来自节点202、204、208和210的波_ACK的有效载荷。如图2中所示，在NC节点206定时器期满之前，NC节点206仅收到来自节点202、204和208的响应L2ME帧，而来自节点210的响应L2ME帧或者丢失或者未收到。NC节点206中定时器的期满完成第一波周期214，但并未结束该设事务。

由于NC节点206尚未收到来自节点210的响应L2ME帧，因此NC节点206向节点210发送另一个请求L2ME帧，从而发起第二波周期216。发送给节点210的请求还发送给节点212，并且包括请求客户节点210和212向NC节点206发送波_ACK的节点_比特掩码110000。来自节点210和212的响应L2ME帧后续被NC节点206收到，从而完成波周期216。

L2ME事务协议

L2ME事务协议是L2ME中使用多个L2ME波来达成网络范围的事务的较高子层协议。一般而言，所有L2ME事务都包括j+1个波(其中j＝0，1，2...)，并且由EN或NC节点启动。EN可以是基于最终用户应用发起L2ME事务的任何网络节点，包括NC节点。在最后L2ME波中，所请求的结果由NC节点返回给EN。当被请求的网络节点提供其最终响应时，L2ME事务完成。在一个实施例中，在网络内在任何给定时间只有一个L2ME事务被执行或待决。对于失败的L2ME波，结果导致的NC节点动作取决于具体L2ME事务类型和波编号。

一般而言，在事务期间所有L2ME事务消息可被分类成3个不同类别。这些消息被分类如下：(1)提交；(2)请求；以及(3)响应。诸如未配置L2ME的传统节点等不使用L2ME消息的节点可简单地丢弃这些消息。未配置L2ME的节点可接收L2ME消息，因为L2ME消息被嵌入原有MAC消息收发框架内。图3图解MAC帧300的一个示例。MAC帧300包括MAC报头302、MAC有效载荷304、以及MAC有效载荷循环冗余校验(CRC)310。L2ME帧被嵌入MAC有效载荷304内并且包括L2ME报头306和L2ME有效载荷308。

提交L2ME消息

提交L2ME消息将应用发起的请求从EN携带至NC节点，在NC节点处可发起L2ME波事务。EN通常负责管理事务的各个阶段，而NC节点负责广播请求、搜集每个节点的响应、以及向传送了该提交消息的EN提供事务结果。下表1图解提交L2ME帧格式的一个示例，该帧格式包括提交L2ME帧报头和有效载荷。

表1-提交L2ME消息格式

提交L2ME帧报头包括8位进入_事务_ID字段。进入_事务_ID字段是进入节点的事务ID，其始于“1”并且每次向NC节点发送提交消息就递增。在没有EN时，EN_事务_ID＝0值保留用于NC节点。源于提交消息的任何L2ME事务可包含此事务ID。注意，进入节点ID与事务ID的组合唯一性地标识网络中的每个L2ME事务，从而使得EN能知晓其事务已被触发。此外，如果EN等待事务开始已超时，唯一性地标识每个事务使得EN能识别和取消NC节点要开始事务的任何尝试。L2ME_有效载荷字段的组成和长度取决于具体的供应商_ID、事务_类型、和事务_子类型字段。供应商_ID是提交和请求L2ME消息中指示因供应商而异地使用这些消息的各种字段的16位字段。例如，熵敏通信(Entropic Communications)的所指派供应商_ID范围是0x0010到0x001F，而值0x0000到0x000F被指派给MoCA。L2ME_有效载荷字段的长度可以短于或等于L_SUB_MAX(长度_提交_最大)。还注意，与给定L2ME事务相关联的提交和请求消息可具有相同的一组供应商_ID、事务_类型、和事务_子类型字段。

请求L2ME消息

在事务波期间，NC节点向所有节点广播请求L2ME帧消息。在其中NC节点已收到提交消息的一个实施例中，NC节点将把请求L2ME帧消息作为提交消息的结果来广播。在一些情形中，当NC节点充当EN时，如下所述，不传送提交消息并且NC节点通过代表其自己发出请求L2ME帧消息来发起事务。例如，当NC节点发起管理事务时，不需要提交L2ME帧，并且事务以请求L2ME帧开始。预期收到请求L2ME帧消息的每个客户节点都以NC节点在有效载荷中所请求的操作的结果来响应NC节点。表2示出请求L2ME帧消息报头和有效载荷格式，其类似于提交L2ME帧格式，其中未示出MAC报头。

表2-请求L2ME帧消息格式

在此消息中，进入_节点_ID复制于发起提交消息。如果请求消息源自诸如NC管理事务等无EN的L2ME事务，则进入_节点_事务_ID没有意义并且该字段值被复位成“0”。如果这是第一L2ME波，则波_节点掩码值等于提交消息。在事务的最后L2ME波中，此字段的值包含将是最后波的部分的这组节点。否则，波_节点掩码值对应于在先前请求的参与_下一个_波比特中提供了响应的这组节点。周期_节点掩码是节点的比特掩码，其中每一个比特位置对应于节点ID(即，比特0值对应于节点ID＝0)。与每一个节点相对应的比特被设置——如果NC节点指令该节点在收到请求消息之际提供响应。此外，请求消息包括波_状态字段，其指示先前波周期是失败还是成功完成。注意，波_状态字段中允许的值为0、1、2和4，并且如果响应_失败和/或NC_取消_失败比特被置位，则这是事务的最后L2ME波，并且任何后继波可包含失败事务的L2ME_有效载荷字段。

用于L2ME波(除了波0)的响应帧的有效载荷通常通过级联在先前波中来自各节点的响应来形成。级联如下形成：当响应L2ME帧从给定节点抵达NC节点时，在NC节点处将其有效载荷附于响应队列的末尾。然后，将有效载荷的长度写入称为目录的数据结构中，并且传送该节点的ID。当NC节点准备好发送下一个请求L2ME帧时，其将目录的长度放入目录_长度字段中，将该目录复制到有效载荷的起始，并且随后将响应队列复制到有效载荷的其余部分中。

目录_长度字段指示请求L2ME帧消息的有效载荷部分中的目录长度。在请求L2ME帧消息中使用的L2ME_有效载荷字段有4种不同类型，如下：

1.如果这是给定事务的第一L2ME波，则第一类型的L2ME_有效载荷与提交消息的有效载荷相同。此L2ME_有效载荷字段的长度可小于或等于L_SUB_MAX，L_SUB_MAX是级联的提交L2ME帧有效载荷中的字节的最大数目。

2.如下表3中所示从事务的第二个波起到最后波，将第二类型的请求L2ME帧有效载荷作为报告从NC节点发送至参与节点。L2ME_有效载荷字段包括具有来自每个节点的2字节条目的16条目的目录、以及响应_数据字段，其是来自在先前波中提供了响应的每个参与L2ME节点的变长响应L2ME帧的级联。此目录使得接收节点能解码来自所有节点的L2ME响应。

表3-请求“级联”L2ME帧有效载荷格式

3.第三类型的L2ME_有效载荷是其中响应_失败比特或NC_失败比特被设为“1”的失败L2ME事务的情形。NC节点可在最后L2ME波的请求消息中传送0长度有效载荷。

4.第四类型的L2ME_有效载荷用于支持一些特定L2ME事务，诸如参数化服务质量。在该有效载荷中，请求L2ME帧报头中的目录_长度未使用，并且NC节点处理所有节点的响应以产生定制请求帧有效载荷。L2ME_有效载荷字段的格式在特定L2ME事务中定义。注意，无有效载荷的请求帧包括64比特的类型III保留字段。

响应L2ME消息格式

响应L2ME帧格式如下表4中所示。在每个L2ME波结束时，从每个有L2ME事务能力的节点向NC节点单播地发送响应L2ME帧。在一些实施例中，NC节点可被配置成同时接收来自被请求节点的多个(例如，3个或更多)响应。

表4-响应L2ME帧格式

响应L2ME消息包括响应_状态字段，其指示被请求在下一个或最后波周期中进行响应的节点的响应状态。此外，响应_状态字段使得EN能取消其通过向NC节点发送提交消息来发起的但等待响应消息超时的事务。

如果启用L2ME的网络节点收到具有未识别出的供应商_ID、事务_类型、或事务_子类型字段值的任何L2ME事务消息，则该节点可在响应帧中将响应_状态字段设为“0”，并且NC节点可在该事务的将来波中排除此节点。在任何响应中设置了参与_最后_波比特字段的EN和任何其他节点可被包括在最后波的波_节点掩码中。

L2ME事务概览

L2ME事务可通过多种方式来发起，尽管在网络内在任何给定时间通常可执行仅一个L2ME事务。在一个实施例中，L2ME事务可由EN发起，EN可为连接至网络的任何节点。例如，EN可以是连接至计算机的MoCA网络节点。计算机可附连至因特网并且运行借助于更高层协议接口来通信的应用。在此配置中，计算机可将该EN用作代理(以下更详细地描述)以通过响应于计算机内应用生成的操作进行L2ME消息收发来监视整个MoCA网络。

参考图4，现在描述EN发起的事务的一个示例。图4图解由EN 402发起的L2ME事务400的一个示例的框图。在收到来自高级应用的请求之际，EN 402生成提交L2ME消息并将其传送给NC节点404。NC节点404接收该提交消息并通过广播与接收自EN 402的提交消息具有类似的报头的请求消息来发起第一L2ME波，即L2ME波0。该请求消息被广播至在有效载荷中包含的波节点掩码字段所指定的有L2ME能力的节点406、408、410中的每一个。如果该请求被发送至无L2ME能力的节点，则该节点简单地忽略此消息。

请求L2ME帧消息还被发送给EN 402，现在描述其原因。在收到请求消息之际，EN 402通过将请求报头中的恰适字段与其在提交报头中使用的值进行比较来验证该事务。如果这些值匹配，则事务将被处理。然而，可能存在网络中的L2ME事务并非EN 402所请求的最近事务的一些实例。此境况在EN 402所传送的提交消息被破坏、未被NC节点404收到或未被NC节点404准许时出现。如果所发起的事务并非最近请求的L2ME事务，则EN 402可通过在响应中将进行_进入_取消比特设为“1”来取消该事务。在收到来自EN 402的其进行_进入_取消比特被设为“1”的响应之际，NC节点404将不在此事务中发出更多L2ME波，但是可立即发起另一个L2ME事务。

假定该L2ME事务未被EN 402取消，则被请求的有L2ME事务能力的节点向NC节点404发送响应消息，其有效载荷指示它们是否选择参与此事务的下一个(多个)波。如果例如该事务是用以创建新参数化QoS流的参数化QoS事务并且该节点不能支持参数化QoS流，则该节点可选择不参与将来的波。节点可通过将参与下一个_波比特设为“1”来选择参与该网络事务，以及可通过将参与_下一个_波比特设为“0”来选择不参与。在后继L2ME波中，NC节点404通常通过如上所述地级联来自先前波的所有响应来生成请求L2ME帧有效载荷。NC节点404随后将此请求消息发送给请求了参与当前波的节点。注意，对于一些事务实施例，NC节点可能根据收到的响应有效载荷产生不同的、非级联请求消息有效载荷。该事务继续，直至NC节点到达在提交L2ME消息中所指定的波的最大编号。在到达该事务中波的最大编号时，NC节点404发出最后波，其包括至EN 402的请求L2ME帧消息。

然而，如果NC节点404收到来自有L2ME能力的所有节点的其参与_下一个_波比特被设为“0”的响应并且存在EN 402，则NC节点404可跳过该事务中的中间波并且合成恰适的请求有效载荷。如果原本将使用级联来创建请求有效载荷，则NC节点404将目录_节点_ID＝0xFF填充到目录的所有条目中，并且合成的请求可使事务_波_编号恰当地设置为最后波。

在多个L2ME事务中，在所有其他客户节点已响应之后，NC节点404可仅请求EN 402对其请求消息提供响应。完成各种事务中的L2ME波的此响应确保在EN 402通知其应用该事务完成之前该L2ME事务已完全完成。在其他L2ME事务中，该事务直至NC节点404向多个节点(包括EN 402)发送请求并且收到来自每一个节点的响应时才完成。

在一些实例中，整个L2ME事务可能出错。这种境况在例如以下情况下出现：(1)L2ME波周期失败；(2)给定事务中已执行L2ME波的数目少于在发起提交L2ME消息中的事务_最后_波_编号字段中所指示的L2ME波的预期总数目；以及(3)L2ME事务是由EN发起的。在一个实施例中，如果L2ME事务失败，则NC节点404发出被称为事务失败波的新L2ME波。此波通知由于先前L2ME波的失败而终止该事务。该事务失败波由发送请求L2ME帧报头的NC节点404发起，如在上表2中所定义的，其波_状态字段设为“4”，并且波_节点掩码使其对应于EN402的比特被设为“1”。此外，请求L2ME帧如上所述地为0长有效载荷。在收到此请求之际，EN 402发送如上表4中所示的响应L2ME帧。

在另一个实施例中，NC节点404可自发地发起L2ME事务以通知网络节点其他哪些节点有L2ME事务能力。这些NC节点发起的事务通常在单个波中进行并且被设计成通过提供与传统或其他可兼容节点的可互操作性来达成网络维护。由NC节点发起的L2ME波操作通常具有以下特性：

1.为了界定波持续期，NC节点应在周期_节点掩码字段中包括至少3个节点；

2.如果NC节点在NC_超时内未收到来自被请求节点的预期响应，则NC节点假定该响应不再是悬而未决的；

3.在所有其他节点已被要求第一次发送其响应之前，NC节点可以不请求节点重传其响应；以及

4.在第二请求的T21内未能提供响应(在被请求的情况下)的任何节点导致L2ME波失败。

波_节点掩码字段指示被NC节点404识别为启用了L2ME事务的节点的这组节点。如果节点被NC节点404识别，则其根据以下表5使用0长度响应消息进行响应来完成该事务。

表5-启用L2ME的响应帧格式

参数化服务质量架构

现在描述网络参数化服务质量(pQoS)段的一个实施例。注意，家庭网络可包括多个pQoS段，诸如同轴网络、MoCA段和IEEE 802.11段。pQoS段可以是共享相同PHY和MAC层的任何组网节点群，其确保在入口节点处进入网络的流将以pQoS保证抵达一个或多个出口节点。pQoS保证是在预定时间(例如，一周期)内将为从入口节点到出口节点的数据通信提供至少预定数据率的担保。在启用pQoS的网络的一个实施例中，网络中的流可为有保证流和/或尽力流。确保有保证流是在流的参数所定义的至少一个性能级别上。如果参数化流在其时隙期间没有数据要传送，则可使得为该参数化流保留的时隙可用于其他流。在一个实施例中，每个pQoS段具有其自己的ID，该ID通常是NC节点的MAC地址或者信道在其上工作的射频的信道编号。上层pQoS逻辑实体可被配置成规定可如何跨若干pQoS段建立流。

一般地，网络可被划分成3个类别：(1)传统网络，诸如无L2ME事务或pQoS功能的网络；(2)启用了pQoS的网络；以及(3)禁用了pQoS的网络。在启用了L2ME的网络中操作的任何网络节点在该节点在具有其他传统设备的网络中操作的情况下将作为传统设备运转。在一个实施例中，每个网络节点具有L2ME和pQoS能力。

在一些实施例中，如果网络节点中的任一个不支持pQoS，则禁用pQoS操作。例如，如果无pQoS能力的节点加入启用了pQoS的网络，则该网络将中止支持pQoS，并且还将停止创建新pQoS流直至所有网络节点都具有pQoS能力。如果网络节点尝试创建新pQoS流，则将向请求建立该新流的网络节点传送出错消息。此外，pQoS流将不再被保证，并且分组将被作为优先级化话务或尽力话务来对待。然而，如果无pQoS能力的节点离开网络从而仅留下有pQoS能力的节点，则网络可升级并启用pQoS传输。在升级至pQoS之际，优先级化流将仍作为优先级化流，直至如下所述地到更新时被入口节点更新。

参考图5，现在将描述基于L2ME架构的pQoS架构的一个实施例。参数化QoS网络架构500包括具有多个节点504、506、508、510的网络502。网络502可以是协调式网络，包括根据MoCA标准的同轴网络、网状网络、或无线网络。在一个实施例中，若干节点504、506、508、510中的每一个具有PHY层512、MAC子层514、以及L2ME 516。在UPnP服务质量环境中，L2ME 516与QoS设备服务518接口。在非UPnP环境中，L2ME与用于QoS管理的恰适QoS应用实体(未示出)接口。L2ME 516还被配置成如以下更详细地解释的将来自高层应用的消息适配成第2层兼容消息。

若干节点504、506、508、510还配置有高层能力，其包括QoS设备服务518、QoS管理器服务520、以及QoS策略保持器服务522。QoS设备服务518接收来自QoS管理器服务520的动作调用，并将动作的结果报告给QoS管理器服务520。QoS设备518将自己或通过经由L2ME 516利用低层来执行动作。L2ME 516还可获取来自第2层的关于第1层或第2层的当前状态和状态改变的通知。L2ME 516被配置成将第2层事项与高层隔离开，以及向高层隐藏低层详情和特征。

如图5中所示，节点504是进入节点，而节点506是NC节点。节点508和510分别为入口节点和出口节点。注意，在任何网络502中，可能具有多个出口节点510。假定最终用户应用需要用于从入口节点508(源设备)到出口节点510(阱设备)的流(例如，视频流)的特定带宽。话务流量通常被示为具有从入口节点508到出口节点510的单向流的流量。最终用户应用通常知晓入口节点、出口节点、和流式内容的身份。最终用户应用可能还知晓内容的话务规范(TSpec XML)。

TSpec XML可包括描述流的带宽、分组大小、等待时间、以及损失容差的各种参数。带宽参数中的一些包括平均数据率、峰值数据率、以及最大突发大小。分组大小参数可指定最小和最大分组大小，以及标称分组大小。等待时间参数包括最大延迟变化、以及最大和最小服务间隔。

在pQoS环境中以及如图6中所示，L2ME 606适于将TSpec XML转换成第2层专用QSpec。L2ME 606可通过简单地将TSpec XML用作QSpec、选择TSpec XML的一些参数用于QSpec并忽略其他参数、或者选择TSpec XML的一些参数并将这些参数转换成QSpec格式来从TSpec XML转换QSpec。QSpec参数中的一些可包括服务类型、峰值数据率、平均数据率、以及最大、最小、和标称分组大小。

最终用户应用构造话务描述符并请求QoS管理器520为所请求的流设置所需QoS资源。话务描述符包括话务ID元组{源IP地址，源端口，目的地址、目的端口，Ip协议}信息连同接收自每一个QoS设备服务518的路径信息一起。代表最终用户应用动作的QoS管理器520请求QoS策略保持器服务522如话务描述符所描述地为所请求的流提供恰适的策略。作为网络502的QoS策略的贮藏室的QoS策略保持器服务522向QoS管理器520提供用于所请求的流的恰适策略。此策略可用于设置话务流的相对重要性。用户重要性编号用于确保对用户最重要的话务流量接收到对网络资源的相应优先级。基于此策略，QoS管理器520配置QoS设备服务518，从而使得入口节点508和出口节点510能处理话务流量。注意，QoS策略保持器522和QoS管理器520服务可驻留在任何节点504、506、508、510上或驻留在另一个pQoS段上。

pQoS流的成本

在准入或更新网络中的pQoS流之前，NC节点506必须决定是否可准许特定流请求，例如是否有充分的网络资源可用。NC节点506通过首先确定pQoS流的成本来作出关于是否应准入流的决定。流成本(CF)是对用以支持给定pQoS流所需的特定带宽的度量，并且在隙_时间字段(即，隙时间，其中隙时间是等于20ns的度量单位)中表达。注意，在一个实施例中，基本带宽单元是时隙而非传输率(例如兆比特/秒)。然而，在替换实施例中，CF作为传输率来提供。

对于每一个创建或更新pQoS流事务(以下更详细地定义)，CF可由入口节点508周期性地计算。NC节点506可使用此CF计算来决定网络中是否允许所请求的pQoS流。CF(隙_时间/秒的倍数)可如下计算：

式(1)

其中，

表6-式(1)参数列表

参数名	描述
		Npps	每秒所传送分组的总数
Tmin	最小分组大小传输时间
		Lp	包括RS填充的分组长度(字节)
OFDMb	基于用于传输的PHY分布的每OFDM码元比特数
		TCP	循环前缀长度(隙_时间的倍数)
TFFT	IFFT/FFT周期(隙_时间的倍数)
		TIFG	IFG周期(隙_时间的倍数)
LpRE	每分组前同步码的长度(隙_时间的倍数)

N_PPSMAX是各分组的正交频分复用(OFDM)码元的数目，其中

是X的上舍入整数，其乘以OFDM码元长度(隙_时间/秒的倍数)。注意，OFDM码元的长度取决于网络信道特性。在每分组添加前同步码长度和帧间间隙(IFG)长度之后，N_PPSMAX乘以每秒所传送分组的总数，后者由峰值分组速率除以标称分组大小给定。每个入口节点508的所有现有流N(无分组聚集)的成本由下式给出：

式(2)

为了使入口节点508接受新流，其最大可用带宽必须大于或等于当前流和新流的成本。此条件由下式给出：

式(3)

一旦入口节点已接受新pQoS流，NC节点506就判定所有节点上的所有聚集pQoS流的成本——包括新pQoS流的成本——是否小于或等于最大总可用网络带宽。假定网络中有M个节点，则总可用网络带宽必须满足以下条件：

式(4)

其中BW_NC是总网络带宽。在一些实施例中，网络中pQoS服务的总可用带宽为总网络带宽减去所有开销的成本后的80％，所有开销可包括所有链路控制分组、预留请求、准入控制、以及探测。如果式(4)为真，则NC节点506准入新pQoS流到网络。如果式(4)不为真，则NC节点506拒绝流请求并返回如下的可用流带宽(AFBW)：

式(5)

为了使NC节点接受新流，入口节点508和出口节点510中的每一个的节点容量必须大于或等于通过该节点的现有流和新流的成本。此条件由下式给出：

式(6)

剩余节点容量(剩余_节点_容量)是式(6)的左侧与右侧之差，并且是在准许特定流创建或更新之前NC节点506所使用的带宽相关准则之一。由于pQoS流的最基本带宽要求是一周期(例如，1ms)所需的时隙的数目，并且为数兆比特/秒的带宽值与数据链路层上的时隙数之间的简单映射因OFDM调制和比特负荷而并非是直截了当的，因此需要转换来确定流所需的分组数目。为了找出一个数据链路周期中分组的等效最大数目以及每个分组的大小(以比特计)，每周期在数据链路层上流的最差情形带宽需要如下：

QSpec_峰值数据率＝分组的最大数目×QSpec_最大分组大小         式(7)

其中，

QSpec_峰值数据率及其转换成时隙是NC为流保留的数据链路层带宽；

QSpec_最大分组大小＝TSpec_最大分组大小+以太网分组开销；

1ms上的TSpec_峰值数据率是从其时间单位并非1ms的TSpec_峰值数据率计算出来的。

时间单位参数允许活话务源的令牌桶TSpec XML的规范能匹配其话务生成过程。时间单位参数还提供方便和灵活的方式以从预记录或传统内容中提取令牌桶TSpec XML而不管传输信息是否可用。例如，对于无传输信息的经MPEG编码的视频内容，峰值数据率可被指定为视频帧内的最大比特数目除以视频帧持续期。以此方式，时间单位是由视频帧速率确定的视频帧区间。如果媒体是例如PCM音频，则时间单位可等于其采样速率的倒数。对于布置有诸如RTP等传输信息的内容，默认为90KHz的RTP时戳的分辨率通常用于指定TSpec XML。TSpec XML中的时间单位不匹配由用于传输话务流量的底层链路的工作时钟速率所确定的时间单位并不罕见，并且可能需要转换以不同时间单位指定的令牌桶TSpec XML。

根据令牌桶模型中的峰值数据率的定义，在任何区间[t1，t0]，由具有特性{r，b，p}的话务源生成的最大比特数对于任何t₁-t₀≥TU_TSPEC不会超过p(t₁-t₀)。因此，在任何区间[t₁-t₀]中测得的最大数据率或峰值数据率不会超过 $\frac{p(t_1-t_0)}{t_1-t_0}=p.$

类似地，根据令牌桶模型中的最大突发大小的定义，在任何区间[t₁-t₀]，由具有特性{r，b，p}的话务源生成的最大比特量对于任何t₁-t₀≥TU_TSPEC不会超过r(t₁-t₀)+b。在任何区间[t₁-t₀]中测得的最大数据率或峰值数据率不会超过 $\frac{r(t_1-t_0)+b}{t_1-t_0}=r+\frac{b}{t_1-t_0}.$

因此，组合以上两个约束，对于由工作(oper)时钟速率c_oper确定的TU_oper(＞TU_TSPEC)的任何时间单位，以工作时钟速率c_oper测得的峰值数据率(标示为p_oper)由下式给出：

$p_{\mathrm{oper}}=\min (p,r+\frac{b}{t_1-t_0})=\min (p,r+\frac{b}{{\mathrm{TU}}_{\mathrm{oper}}})\min (p,r+{\mathrm{bc}}_{\mathrm{oper}})$ 式(8)

参数化QoS流保证

pQoS流保证意味着启用pQoS的网络在CF并不超过可用网络带宽的情况下能支持流。这意味着新pQoS流将不会被准入网络中，除非在任何给定时间都能支持流的峰值数据率/标称分组大小(N_pps)。注意，入口节点508或NC节点506中的任一个可准许流的进入峰值分组速率瞬态超过网络能支持的峰值数据率/标称数据大小。

在一个实施例中，NC节点506可保证为优先级化话务留出总带宽的一部分，而话务的其余部分用于参数化话务。例如，NC节点506可为优先级化QoS话务留出总网络带宽的20％，而带宽的剩余80％留出给参数化QoS话务。参数化QoS话务包括异步流量话务和异步数据话务。例如视频流量等异步流量话务需要对该流量的平均数据率的知识。因此，QoS管理器520可请求准入或者获得关于异步流量话务的带宽可用性的信息。如果优先级化带宽因沉重的网络负荷而不可用，该流量将不会被准入，并且入口节点508随后可尝试作为异步数据话务来发送该话务。异步流量话务的QSpec包括服务类型参数和最大分组大小参数。

例如文件传输等异步数据话务是对其没有所要求或可预测带宽的话务。异步数据话务还可包括尽力话务，例如不具有指示其优先级的虚拟LAN(VLAN)标签的话务。在一个实施例中，尽力话务并不通过以下描述的准入过程。网络控制和流管理话务通常被认为是优先级化话务。然而，在其中需要短且可预测等待时间的某些应用中，网络控制和流管理话务可被结构化以使用参数化流带宽(例如，拉模式(pull-mode)DVR回放或DTCP定位约束，其中管理交换的往返时间限定为7ms)。或者，网络控制和流管理话务可被当作高优先级优先级化话务来对待。当作为高优先级优先级化话务来对待时，为优先级化话务留出的带宽应大于网络管理和流量管理话务所需的带宽，从而这些管理消息能及时被发送。

在为pQoS流请求带宽时，所有节点可将数据/控制预留请求元素帧中的优先级字段设为0x3，如下表7中所示。NC节点506协调网络502内各个流的调度。在一个实施例中，NC 506在逐周期基础上协调调度，其中每一个周期的周期时间约为1毫秒。注意，周期时间可逐周期不同。在每一个周期中，如果数据可供传输，则首先向pQoS流分配时隙，并且使得剩余时隙可用于优先级化或尽力话务。网络级支持3种优先级：(1)包括网络和流量管理的高优先级；(2)包括异步流量的中优先级；以及(3)包括诸如尽力话务等无优先级标签的异步话务的低优先级。注意，在一些实施例中，可实现更多或更少的优先级。在调度流时，NC节点506在先进先出基础上调度pQoS流。在一个实施例中，这些pQoS流在任何非pQoS流被调度之前被调度。

表7-具有经修订优先级字段的数据/控制预留请求元素帧格式

字段	长度	用途
			帧_子类型	4比特	如果帧_类型＝控制0x0-类型I/III探测报告

		0x1-保留0x2-保留0x3-密钥分发0x4-动态密钥分发0x5-类型I/III探测报告请求0x6-链路确认0x7-保留0x8-周期性链路分组0x9-功率控制0xA-功率控制响应0xB-功率控制确认0xC-功率控制更新0xD-拓扑结构更新0xE-单播MAC地址通知0xF-保留如果帧_类型＝以太网传输0x0＝以太网分组
			帧_类型	4比特	0x2＝控制0x3＝以太网传输
目的	8比特	目的节点的节点ID
			PHY_分布	8比特	指示用于该传输的调制方案的类型比特7:600＝分布序列001＝分布序列1比特5:00x2＝分集模式分布0x7＝单播分布0x8＝广播分布所有其他值被保留。
请求_ID	8比特	与请求相关联的序列号。
			参数	12比特	保留

优先级	4比特	如果帧_类型＝控制0x0如果帧_类型＝以太网传输0x0-低优先级0x1-中优先级0x2-高优先级0x3-参数化服务质量流
			持续期	16比特	以隙_时间的倍数计的所需传输时间

一些参数化流可以是可变比特速率(VBR)流。由于VBR流的峰值数据率大于其平均速率并且流在长时段中使用其平均速率，因此参数化流带宽的显著部分可能未被该流使用。为使带宽最大化，使得VBR流的未使用带宽可用于异步/优先级化话务。因此，实际异步带宽通常具有两个分量：(1)异步/优先级化话务的预设部分，以及(2)从参数化流带宽收回的部分。

租借时间

为使网络效率最大化，应用可租借网络带宽，例如时隙。租借时间可以按不同方式来使用。例如，应用可使用大租借时间值以覆盖程序的整个长度。然而，另一个应用可使用短得多的租借时间值，从而如果该应用不再使用则网络资源被释放。在一个实施例中，UPnP QoS层创建和删除或卸除网络中的pQoS流。在该实施例中，运营商可建立永久流并且QoS管理器可通过轮询与特定流相关联的每一个节点来定位未使用的pQoS流。

在其他实施例中，第2层通过监视每一个pQoS流的租借时间来保持对活跃流的跟踪。如果与pQoS流相关联的租借时间期满，则该流在第2层被卸除。在设备级，每一个设备负责管理QoS管理器所请求的租借时间。在此实施例中，租借时间在需要的情况下可由QoS管理器延长。以下更详细地描述的更新流事务用于指示流的新租借时间。在网络级，NC跟踪每一个网络流的保留带宽。如果流的租借时间期满，则NC节点将释放与该流相关联的网络资源。

在一些实施例中，第2层技术可不使用租借时间，而是使用固定的虚拟租借时间，称为易失性预留。在易失性预留下，流预留在给定时段后自动期满。然而，流预留可周期性地被重复以防止流中断。

在一些实施例中，第2层通过监视每一个流的活动来保持对活跃pQoS流的跟踪，并且卸除在定义好的持续期中不活跃的流。流的每一个分组用于维持该流。如果应用挂起流(例如暂停)，并且想维持节点和网络级资源，则该应用可严格地生成分组以维持流资源。这些分组包括流Id，但无需包括数据主体。流的路径上的任何中间节点和NC将仅在流在比不活跃区间时间更长的时间中不活跃的情况下释放流的资源。不活跃区间是可编程参数，以使得不同用户和应用能调整值。

参数化QoS流建立和管理

在一个实施例中，连接至网络的任何节点可充当EN 504并发起网络事务，诸如建立pQoS流。注意，EN 504可请求并建立保证pQoS流和/或非保证pQoS流，诸如优先级化流。例如，进入节点可能正在运行多个高层应用，并且每个应用可请求网络中的带宽。一个应用可请求保证流，而另一个应用可请求优先级化流。一般地，为了建立pQoS流，QoS管理器520将接收入口节点508和出口节点510两者以及自QoS设备服务518起的流路径上各QoS设备的IP和MAC地址。QoS管理器520查询节点以确定路径信息、服务质量能力、以及网络拓扑结构。当从QoS设备服务518向QoS管理器520提供了此信息时，QoS管理器520使用话务Id元组{源IP地址，源端口、目的地址，目的端口，Ip协议}信息连同接收自每一个QoS设备服务518的信息——例如，关于路径信息、服务质量能力、以及网络拓扑结构的信息——一起确定pQoS流的路径。QoS管理器520通过将入口节点508和出口节点510的话务Id中的IP地址与在网络502上发现的所有被发现QoS设备服务518的IP地址进行比较来确定入口和出口QoS设备服务518。使用此信息，QoS管理器520通过查找与入口节点508相对应的MAC地址以及话务Id中的目的IP地址来定位中间设备。QoS管理器520还从每一个可用QoS设备服务518捕获路径信息结构并且将流的入口508和出口510节点的MAC地址与每一个节点的路径信息结构中的可抵达MAC值进行比较直至找到路径。

QoS管理器520确定网络的拓扑元素，例如节点的接口、链路、Tx方向和Rx方向。如果节点具有多个网络接口——例如无线接口和同轴网络接口，则节点的接口是与节点相关联的标识符。链路是并非入口或出口节点的网络节点，但与流的数据相关联并传输流的数据。入口节点508的接口Id和Tx方向是通过将话务Id中的IP地址与入口节点508上的所有接口的IP地址进行比较来确定的。具有匹配地址的接口是正在使用的接口。注意，接口的IP地址可能与节点的IP地址相同。出口节点510的接口Id和Rx方向是通过将话务Id中的目的IP地址与设备上的所有接口的IP地址进行比较以确定匹配来确定的。具有匹配地址的接口是正在使用的接口。接收链路可通过将入口节点508的MAC地址与每一个接口的每一条链路上的可抵达MAC地址进行比较来标识。具有匹配MAC地址的链路随后在中间节点中被用作接收链路。如果不能定位到匹配，则该节点不在数据流的路径上。

传送链路可通过将出口节点510的MAC地址与每一个接口的每一条链路上的可抵达MAC地址进行比较来确定。具有匹配MAC地址的链路是所使用的链路，并且此节点的链路Id是节点的MAC地址。如果不能找到匹配，则该节点不在流的路径上。如果找到两个匹配，则节点在该路径上。所使用接口通过匹配链路Id来确定。在知晓所涉及拓扑元素(接口Id，链路Id、Rx/Tx方向)的情况下，可从各节点通过查询其服务设备能力提取出每个节点的能力。

在一个实施例中，pQoS流由流ID标识。流ID用于通过为每个流提供唯一性标识符来管理入口节点与一个或多个出口节点之间的流。在数据分组级，流ID是元组{分组_DA，用户优先级}，并且可在常规IEEE 802.3分组的位置上被包括在每一个数据分组中。在一个实施例中，分组_DA(分组目的地址)可以为多播MAC地址或单播MAC地址的形式。在流ID为多播地址的形式时，其值可被选择成在网络级唯一性地标识来自同一入口节点的多个流中的每一个。用户优先级是包含在VLAN标签或区分服务代码点(DSCP)中用以区分pQoS流的级别的优先级值。在一个实施例中，用户优先级被设为4或5。分组级的流ID可由传送节点、接收节点、以及流的路径上的任何中间节点用于数据分组分类和服务。

在控制/管理或网络级，流ID被定义为元组{流句柄(FlowHandle)，分组_DA，用户优先级}。流句柄是网络级唯一的数字并且用于管理网络中发送方与接收方之间的流。流句柄无需包括在流中所传送的每一个数据分组中，但可通过控制或管理消息被传达给流中所涉及的每一个节点，以使得流中所涉及的每一个节点能通过控制或管理消息唯一性地标识该流。在分组_DA为单播地址并且有一个以上流去往同一目的地(例如，相同的分组_DA)时，流句柄为每一个流提供唯一性标识符。流句柄使得发射机能管理(例如，建立/创建、更新或删除)特定流而不影响去往相同出口节点510的另一个流。在一个实施例中，流句柄被选为具有多播MAC地址的形式，并且用于确保流的流ID元组在网络级是唯一性的。在一个实施例中，流句柄使用入口节点508的MAC地址，其用来自相同入口节点508的单播分组_DA将可唯一性地标识的流的数目限制为2——其中一个的优先级为4而另一个的优先级为5。

在一些实施例中，唯一性流句柄可按不同的方式生成。根据单播IP地址生成多播MAC地址形式的流句柄的一种示例性方法在图7中示出。如图7中所示，为了生成6字节多播MAC地址形式的流句柄，在6字节MAC地址的3个最高有效字节中使用3字节的组织唯一性标识符(OUI)。3个最低有效字节是因网络接口控制器(NIC)而异的并且使用单播IP地址的3个最低有效字节来填充。

在pQoS流可能因在网络级已存在网络级的流ID而被拒绝的实例中，进入节点504将使流句柄递增预定值并重试创建流。例如，如果计算出的流句柄01-00-5E-4D-62-B1在网络中已存在，则EN 504可使地址递增0x100——例如01-00-5E-4D-63-B1，并重试创建pQoS流。EN 504可继续递增地址直至流ID在网络级是唯一性的。在一些实施例中，EN 504可递增网络级的流ID的其他字段，例如，用户优先级字段或分组目的地址。

在其中pQoS流的预计目的地是多播IP组的实施例中，IP多播地址可被映射到多播MAC地址。参考图8，现在描述用于将IP多播地址映射到MAC多播地址的方法的一个示例。为了创建48比特MAC多播地址，顶24比特使用多播OUI(图8中为01-00-5E)来填充。第25比特固定为“0”，并且多播IP地址的底23比特被放入MAC地址的底23比特。相应地，多播IP地址的9个最高有效位(MSB)在将IP地址映射到MAC地址时被丢弃。

参考图9，现在描述诸如流建立/创建、更新、或删除等流管理的一个示例。在UPnP或类似环境中，EN 904的QoS设备服务(未示出)调用节点的L2ME来向NC 906发送用以执行流管理的请求。NC 906将向所有网络节点908、910、912广播请求，并等待来自至少入口908和出口910节点的相应响应。入口节点908将使用TSpec XML来计算建立或更新流所需的时隙的数目以及在节点级所需的资源(例如，系统总线带宽和存储器)。如果入口节点906能支持该流，则其将向NC 908发送响应，指示其能支持该流以及该流所需的时隙数目。如果入口节点908不能支持该流，则该响应将指示其不能支持该流并标识入口节点908上以兆比特/秒计的可用带宽。每一个出口节点910还将以与入口节点908类似的方式确定其是否能支持该流，并向NC 906发送相应消息。

NC 906将使用其响应来确定网络中是否支持流建立或更新。如果入口节点908和至少一个出口节点910报告流更新是获支持的，则NC 910将确定建立或更新流所需的时隙的数目。如果建立或更新流所需的时隙的数目在网络中是可用的，NC 906将向所有网络节点广播消息以分配资源。如果入口节点908和/或所有出口节点910都不能支持流建立或更新，则NC 906将不分配资源并且将向EN 904报告最大可用带宽。

释放网络中的流可通过EN 904向NC 906传送请求以释放或删除现有流来发起。NC 906将向所有网络节点908、910、912广播消息，请求每一个节点释放与pQoS流相关联的资源。NC节点906将等待以接收来自至少入口908和出口910节点的响应。如果流先前已被释放或在网络中不存在，则入口908和/或出口910可向NC 906传送响应，指示该流不存在。如果流的确存在，则入口节点908和出口节点910将向NC 906回报，此时NC将向所有网络节点908、910、912广播消息以释放该流。在收到来自NC 906的消息之际，这些节点将释放与该pQoS流相关联的资源。不涉及建立或更新或删除流的节点将简单地忽略所有收到消息。

代理参数化QoS流管理

配置有L2ME但没有高层应用的网络节点(“仅第2层节点”)可由能在QoS管理器和仅第2层节点之间传递pQoS管理消息的启用UPnP QoS的节点或具有L2ME的任何节点来代理。此外，节点可由第二节点通过第2层桥路技术——诸如但不限于IEEE802.1，包括IEEE802.1D、IEEE802.1Q、IEEE802.1Qat、以及IEEE802.1Qav——来代理。代理使得QoS管理器能在仅第2层节点上执行QoS管理。代理过程的一个示例在图11中示出。代理的角色是简单地传递pQoS管理请求、响应、和事件消息而不修改这些消息的内容。在一个实施例中，pQoS管理消息被分类成3个类别，如下：

1.包括建立流、更新流、以及释放流的流管理消息；

2.包括设备能力和设备状态的设备管理消息；以及

3.其中仅第2层节点向QoS管理器生成第2层事件的事件消息。

此外，一QoS设备服务可代理另一个QoS设备服务，从而QoS管理器可在仅与一个pQoS设备通信时执行所有pQoS管理操作。如图10中所示，也是代理节点的EN 1002包括PHY层1004、数据链路层1006、以及L2ME 1008。L2ME 1008被配置成通过L2ME聚集实体1010与QoS设备服务1012通信。被代理节点1014也包括PHY层1016、数据链路层1018、以及L2ME 1020。被代理节点1014的L2ME1020通过L2ME聚集实体1022与QoS设备服务1024通信。L2ME聚集实体1022可在节点具有多个网络接口——诸如举例而言无线接口和MoCA接口——时实现。

代理过程始于代理节点1002的L2ME 1008收到来自QoS设备服务1012的请求。在该请求中，L2ME聚集实体请求接口的静态代理能力。接口/节点的L2ME可能能够代理连接至网络的一些或所有其他节点。L2ME 1008生成请求L2ME消息并将该消息发送给被代理节点1014。注意，尽管图10仅示出一个节点被代理，但在其他实施例中，多个节点可被代理。请求L2ME消息通常包括用以执行网络或流管理、设备管理、或用以确定是否已发生网络事件的请求。例如，节点可被代理以创建/建立、更新、或删除网络中的pQoS流，或者以确定连接至网络的一个或所有设备的能力，诸如举例而言最大传输速率(比特/秒)、节点执行参数化或优先级化服务质量的能力。

在收到请求L2ME消息之际，被代理节点1014生成恰适的响应L2ME帧并将该消息回传给代理节点1002。代理节点1002中的L2ME 1008将恰适响应转发给L2ME聚集实体1010，后者随后可将该消息传递给QoS设备服务1012。通过此过程，网络外部的节点可获得对网络的接入或甚至管理网络。

参数化QoS事务

实施例现在将被描述为用L2ME协议来实现。注意，在其他实施例中，网络事务可通过实现其他协议来执行。在图5中所示的实施例中，pQoS事务可或者由NC节点506或者由进入节点504发起。EN发起的事务通常包括2个pQoS波，并且通常用单播地发送给NC节点506的提交消息来发起。注意，尽管pQoS事务是使用L2ME协议来描述的，但其他实现也可用于执行网络事务。传送自EN 504的提交消息可以是缘于接收自网络502外部的另一个pQoS段、接收自EN 504处的高层应用、或接收自所连接的另一个节点的消息的结果。在收到提交消息之际，NC节点506通常通过向所有网络节点504、508、510广播请求消息以要求返回特定pQoS流信息而开始第一波。在第二波中，NC节点506通常广播在第一波中接收自来自网络节点的响应的信息。

相反，由NC节点506发起的pQoS事务通常仅包括单个pQoS波。该pQoS波通过NC节点506向所有节点504、508、510广播请求消息以请求发生特定动作来发起。该波在NC节点506从被请求网络节点504、508、510中的每一个收到响应时完成。

获支持pQoS流中的每一个可在单播、多播、或广播流中传送。注意，一些网络内的多播流是作为其中出口节点ID为0x3f的广播流来处理的。广播流是向网络中的所有网络节点传送的pQoS流。如果入口节点508或出口节点510从网络502断开连接，则NC节点506可删除单播流。相反，出于网络拓扑结构原因，除非当入口节点508从网络断开时，否则通常不删除广播流。

创建和更新参数化QoS流事务

图12图解根据L2ME协议的示例pQoS创建/更新事务。注意，尽管pQoS事务是使用L2ME协议来描述的，但其他实现也可用于执行网络事务。创建或更新事务的目的在于如图5中所示地在入口节点508与出口节点510之间创建新pQoS流或更新pQoS流属性。

在一个实施例中，pQoS事务在NC节点506收到来自EN 1204的提交消息时发起。注意，EN 1204可响应于诸如QoS设备服务518(如图5中所示)等高层应用或在收到来自QoS段外部的另一个节点的消息之际发送提交消息。在收到来自EN 1204的提交消息之后，NC节点1206向连接至网络的所有节点1204、1208传送请求消息，藉此开始第一波(波0)1210。第一波1210用于通知所有网络节点1204、1208关于所提出的pQoS流创建或更新操作，并收集来自这些节点的关于当前流分配的度量。

表8-用于创建/更新的提交L2ME报头和有效载荷格式

标签-值(TV)字段具有最多24个不同pQoS条目。每个pQoS TV条目包括8比特标签字段，继之以24比特标签值字段。表9示出TV条目的pQoS标签列表的示例。注意，标签“0”指示当前TV，并且任何后继TV条目可被忽略。该范围外的峰值_数据_率值可被解读为用以查询可用带宽而不创建流的特殊情形。租借_时间字段指示此后入口节点508(如图5中所示)可停止将相关联话务作为pQoS流来对待并释放与该流相关联的资源的持续期。

表9-TV条目的所定义标签

TAG名	标签#	标签值描述
			TV列表结束	0	忽略
峰值_数据_率	2	0-0xFFFFFE；峰值数据率(kb/s)

		0xFFFFFF＝仅用于查询且不创建或更新pQoS流；
			标称_分组_大小	9	标称分组大小(字节)-必需；参见
租借_时间	20	租借时间(秒)-可任选(默认＝0；永久)
			保留	所有其他	保留供将来使用；MoCA-1.1节点忽略

在收到请求L2ME消息之际，入口节点508和出口节点510(两者皆如图5中所示)使用TSpec XML值来计算流所需的时隙以及从每一个节点所需的资源，诸如系统总线带宽和存储器。每一个被请求的节点用指示现有pQoS流的聚集成本并完成第一L2ME波的响应L2ME帧来响应NC节点1206。注意，如果节点收到请求L2ME帧并且不涉及该流，则其简单地忽略该消息。用于创建/更新操作的响应消息格式的一个示例在下表10中指定。注意，如果NC节点1206在给定时间区间内并未收到来自入口节点508或出口节点510的响应L2ME帧，则NC节点1206在将消息作为失败来对待之前将重新广播请求L2ME消息多达数次，例如3次。

表10-用于创建/更新的响应L2ME消息格式(波0)

每一个被请求节点1204、1208通过计算除其中该节点是入口节点的新流或更新流以外的所有现有流的现有_TPS值来生成响应L2ME帧有效载荷。此值通过对每一个流使用式(1)来计算。节点1204、1208还计算除新流或更新流以外的所有现有流的现有_PPS值。现有_PPS值是每一个流的峰值数据率/标称分组大小之和。此外，节点1204、1208根据式(1)计算成本_TPS值作为新流或更新流的以隙_时间/秒计的成本。对应峰值_数据_率＝0的值被排除。如果对流吞吐量(比特/秒)有入口或出口节点限制，则节点1204、1208计算以比特/秒计的剩余节点容量(剩余_节点_容量)，并使用否决_代码字段(节点的容量定义)来标识原因。波1的响应L2ME帧的格式的一个示例在下表15中示出。

存在其中节点可能不能履行NC节点1206所发出的请求的若干情景。在这些情形中，节点发出否决_代码，否决_代码的一个示例列表在下表11中示出。如果关于NC节点1206所收到的TV集的以下语句中的一个或多个为真，则发出无效_TV：

1.峰值_数据_率不存在。

2.标称_分组_大小不存在。

3.标称_分组_大小值＜64B或＞1518B。

表11-可接受否决代码值列表

否决代码名	值	描述
			否决_代码_入口_OK	1	节点是入口节点(创建和更新流两者)
否决_代码_非入口_OK	2	节点并非入口节点并且不禁止流创建或更新
			否决_代码_流_存在	3	节点上已存在流—节点否决相同流的创建(仅用于创建流)
否决_代码_不足_入口_BW	4	入口节点具有带宽(BW)限制，阻止了如指定地创建流(创建和更新流两者)
			否决_代码_不足_出口_BW	5	保留
否决_代码_过_多_流	6	节点已具有过多现有流(仅用于更新流)
			否决_代码_无效_流_ID	7	所请求的流ID不可被入口节点用作服务质量流ID—(仅用于创建流)
否决_代码_无效_TV	8
			否决_代码_无效_节点_ID	9	节点ID在网络操作期间变成无效
否决_代码_租借_期满	10	仅更新

在NC节点1206可发起第二波(波1)1212之前，其需要确定创建或更新事务的结果是否为(1)因节点对所请求流提供了非带宽相关原因而被拒绝，(2)因带宽限制而被拒绝，或(3)被允许以承诺如所请求的流资源。

表12-非带宽相关否决代码和退回原因

否决代码名	非带宽退回_原因名
		否决_代码_流_存在	退回_原因_流_存在
否决_代码_过_多_流	退回_原因_过_多_流
		否决_代码_无效_流_ID	退回_原因_无效_流_ID
否决_代码_无效_TV	退回_原因_无效_tv

否决_代码_无效_节点_ID	退回_原因_无效_节点_id
		否决_代码_租借_期满	退回_原因_租借_期满

如果任何节点返回上表12中列出的否决_代码之一，则波1的请求包含相应的退回_原因。如果一个节点并未返回否决_代码_入口_OK，则波1的请求包含如下表14中所示的退回_原因_流_未_找到。

NC节点1206在准许特定流创建或更新之前评估并确保满足以下3个带宽相关准则：

1.聚集TPS-来自所有节点的现有_TPS和成本_TPS值之和可小于服务质量_TPS_MAX。

2.聚集PPS-来自所有节点的现有_PPS和N_pps值之和可小于服务质量_PPS_MAX。

3.入口或出口节点容量-所返回的在入口或出口节点处的剩余_节点_容量值可大于或等于所请求的流峰值_数据_率。

如果NC节点1206确定可向创建或更新事务承诺所请求的流资源，则其在波1中向参与节点发送具有如上表2中所示的报头、具有0长度有效载荷的请求L2ME帧以承诺所请求的资源。

如果这些带宽相关准则中的任一个失败，则NC节点1206可计算请求帧的有效载荷中的最大_峰值_数据_率(阈值_BPS)值。最大_峰值_数据_率是所能成功的最大可允许流峰值_数据_率(比特/秒)。NC节点1206还可通过选择以下退回原因之一来指定最限制性的准则：

1.退回_原因_不足_入口_BW，

2.退回_原因_不足_出口_BW，

3.退回_原因_不足_聚集_BW，

4.退回_原因_不足_聚集_PPS。

第二波1212通知节点关于流创建或更新操作的决定。如果创建或更新操作在第一波1210中失败，则NC节点1206可根据下表13发送用于第二波1212的请求L2ME帧，其中阈值_BPS值仅针对以上4个退回_原因被定义。注意，如果更新操作失败，则现有参数化QoS流仍坚持其当前TSpec XML参数。

表13-用于失败创建/更新的请求L2ME帧有效载荷(波1)

表14-可接受退回_原因值列表

退回_原因名	值	描述
			退回_原因_流_存在	3	创建操作因节点已充当指定流的入口而失败
退回_原因_不足_入口_bw	4	流因入口节点数据路径上的不足带宽而不能被创建；NC提供最大可行数据带宽
			退回_原因_不足_出口_BW	5	流因出口节点数据路径上的不足带宽而不能被创建；NC提供最大可行数据带宽
退回_原因_过_多_流	6	入口或出口节点不能添加流
			退回_原因_无效_流_ID	7	所请求流ID被节点保留
退回_原因_无效_TV	8	节点不能接受收到TV
			退回_原因_无效_节点_ID	9	节点ID在网络操作期间变成无效
退回_原因_租借_期满	10	更新操作因从网络删除了流而失败
			退回_原因_流_未_找到	16	更新操作失败
退回_原因_不足_聚集_TPS	17	MoCATM网络上的不足流带宽
			退回_原因_不足_聚集_pps	18	MoCATM网络上的不足分组/秒

当在第二波1212中收到对成功创建操作的0长度请求时，该流的入口节点504(图5中所示)可承诺所请求的资源。每一个节点1204、1208可用响应消息格式来响应，其一个示例在下表15中示出。

表15-用于创建/更新的响应L2ME消息格式(波1)

删除参数化服务质量流事务

删除服务质量流事务的目的在于卸除一组入口508和出口510节点(图5中所示)之间的特定pQoS流。参考图13，现在将描述根据图5中所示的实施例的删除pQoS事务1300的一个示例。删除pQoS流事务1300包括3个L2ME波1310、1312、1314。事务在EN 1304向NC节点1306发送提交消息以指定将被删除的流ID时开始。删除消息格式的一个示例在下表16中示出。

表16-用于删除操作的提交L2ME消息格式

删除事务1300的第一波(波0)1310通知所有网络节点1304、1308关于将删除哪个pQoS流和资源。NC节点1306使用基于提交消息的请求消息格式向所有节点1304、1308发起第一波1310。节点1304、1308可用响应消息来响应，指示它们是否具有与将被删除的流相关联的资源。

表17-用于删除的响应L2ME报头和有效载荷(波0)

在第二波1312即波1期间，流资源被删除。NC节点1306使用请求消息格式以来自第一波1310的级联响应发起第二波1312。在第二波1312即波1中所使用的响应消息格式的一个示例在下表18中示出。每一个节点1304、1308在第二波1312中以响应帧来响应，通过将帧的有效载荷部分中的已删除字段中的比特31置位来指示流删除。

表18-用于删除的响应L2ME有效载荷(波1)

在第三波1314即波2中，NC节点1306通知EN 1304所请求流已被删除。第三波1314通过NC节点1306使用请求消息格式以来自第二波1312的级联响应来发起。删除事务1300在EN 1304和任何其他被请求节点1308提供如下表19中所示的最终响应时完成。

表19-响应L2ME报头和有效载荷格式(波2)

维护参数化QoS流事务

维护pQoS事务可用于周期性地评估是否存在用于所承诺pQoS流的充分网络资源。参考图14，现在将描述根据图5中所示的实施例的维护pQoS事务1400的一个示例。在一个实施例中，维护pQoS事务1400可通过NC节点1406在T22(T6/5)到T6秒之间发出此事务来完成，其中T6可为25或50秒。此外，NC节点1406可在启用L2ME pQoS的新节点加入网络502之后的T22(T6/5)秒发出此事务。维护事务1400包括两个L2ME波1410、1412，并且不需要提交消息，因为该事务由NC节点1406触发。

NC节点1406通过传送请求消息来发起第一波1410即波0、以及维护事务1400，请求消息的一个示例在下表20中示出。请求消息要求所有节点1404、1408提供关于其当前流分配度量的信息。

表20-用于维护的请求L2ME帧格式(波0)

每一个被请求节点1404、1408针对第一波1410发送其具有如表21中所示的有效载荷格式的响应消息，指定其中该节点是入口节点的所有现有流的现有_TPS和现有_PPS值。

表21-用于维护的响应L2ME有效载荷格式(波0)

第二波1412即波1使得NC节点1406能查明鉴于基于第一波1410的结果而改变网络状况后网络中的当前pQoS流是否能被保证。NC节点1406使用如表22中所示的请求消息格式报头通过以下改变来发起第二波1112：

1.波_状态＝1

2.目录_长度＝0x10

3.事务_波_编号＝1

如果所有pQoS流的聚集被过度承诺，则NC节点1406在第二波1412的请求消息中将过度_承诺字段设为“1”。每一个节点1404、1408可向其应用层发送消息，通知其该网络的pQoS流资源不被保证。

表22-用于维护的请求L2ME有效载荷消息格式(波1)

字段	长度	用途
			过度_承诺	32比特	如果pQoS流被过度承诺则设为‘1’；否则‘0’
保留	32比特	0x0；类型III
			保留	32比特	0x0；类型III

维护事务1400在每一个节点1404、1408向NC节点1406发送其如下表23中所示的响应帧时完成。

表23-用于维护的响应L2ME消息格式(波1)

事件机制

事件机制可在硬件或软件中实现，并且可用于自发地通过QoS设备服务518向QoS管理器520指示网络中的改变。事件可出于多种原因被触发，包括但不限于，网络节点的添加或丢失、网络带宽的增加或减少、或参数化网络流的路径的改变。

在一个实施例中，所有网络事件在本质上可以是全局的，以使得NC节点506知晓每一个和任一个网络事件。在此实施例中，仅NC节点506和EN 504需要报告网络事件。

在一些实施例中，这些事件不是全局的，由此使用消息收发来通知节点网络的改变。如果事件机制在软件中实现并且网络不包括代理，则事件机制可实现为主动的自底向上的消息，或实现为对QoS设备服务518的周期性轮询的响应。轮询间隔可设为1秒或其他预定时间间隔。在包括代理的一个实施例中，事件机制可实现为对代理的主动第2层消息，或作为对代理的周期性轮询的响应消息。

为了简化实现，所有事件可一起被聚集到单条消息中，其中每个事件由一标志来代表。聚集事件标志由具有QoS设备服务或L2ME聚集实体的节点在每次网络流的路径有改变时生成。在收到事件消息之间，接收方可按需使用轮询来确定实际事件。然而，UPnP并不使用这样的聚集，并且在此实施例中，聚集仅在第2层与QoS设备服务518之间进行。QoS设备服务518将出于UPnP遵守而解聚集消息。注意，解聚集对于非UPnP系统实现可能是不需要的。

事件也可以当每次在网络中建立或卸除参数化QoS流时被触发。在建立流时，建立流计数器递增并且生成事件。或者，在每次从网络释放参数化QoS流时，释放流计数器递增，从而触发事件。一旦生成事件，可传送主动响应消息。

在每次路径信息有改变时节点就生成路径信息事件。例如，如果参数化流的路径改变——例如从传送路径丢弃或添加节点，则该节点将向QoS设备服务或L2ME聚集实体发送事件消息。该消息可实现为主动响应消息或实现为对QoS设备服务或L2ME聚集实体进行轮询的响应。

当每次在网络中建立或卸除流时，发生最近流量动作事件。如果在网络中建立参数化QoS流，则节点中的建立流计数器递增并且生成事件消息。类似地，如果在网络中卸除参数化QoS流，则节点中的释放流计数器递增并且生成事件消息。

接口能力事件是在有非参数化QoS能力的节点加入有参数化QoS能力的网络时发生的特定事件。当此事件发生时，每个现有的有参数化QoS能力的节点可自动降级至非参数化QoS并且仅支持优先级化和尽力QoS。现有节点各自通过生成事件并且将该消息作为主动响应发送或者响应于来自参数化QoS设备服务或L2ME聚集实体的轮询而传送事件消息来通知其QoS设备服务或L2ME聚集实体该改变。QoS设备服务或L2ME聚集实体可通过将节点的当前本机服务质量、所支持的准入控制、以及段ID字段的值与先前值进行比较来确定该事件为何事件。

当所准入的参数化QoS流在网络中不能再获支持时，生成流出错事件。例如，如果网络带宽因网络拓扑结构的改变——例如，移除节点——而减少时，则生成流出错事件。

当超出参数化带宽时，触发参数化带宽超出事件。如果超出参数化带宽并且触发了该事件，则一些所准入的参数化QoS流可能不再会恰当地传送。因此，参数化带宽超出事件生成作为主动响应或对轮询的响应而被发送的消息。

当段ID改变时，生成段ID改变事件。如果在pQoS段ID与NC的MAC地址有关的情形中网络的NC改变，或者如果在pQoS段ID与频率信道编号有关的情形中网络在其上工作的频率信道编号改变，则可能发生段ID的改变。

除了以上描述的实施例以外，所公开的方法、系统、和装置可按计算机实现的进程和用于实践这些进程的装置的形式来实施。本文所公开的方法、系统和装置还可按包含在诸如软盘、只读存储器(ROM)、CD-ROM、硬驱动、“ZIP^TM”高密度硬驱动、DVD-ROM、闪存驱动、或任何其他计算机可读存储介质等有形介质中的程序代码的形式来实施，其中当计算机程序代码被加载到计算机中并由其执行时，该计算机成为用于实践所公开的方法和系统的装置。本文所公开的方法、系统和装置还可按例如无论是存储在存储介质中、还是加载到计算机中和/或由其执行的计算机程序代码的形式来实施，其中当计算机程序代码被加载到计算机中并由其执行时，该计算机成为用于实践所公开的方法和系统的装置。当在通用处理器上被实现时，计算机程序代码段将处理器配置成创建专用逻辑电路。

尽管所公开的方法和系统已按照实施例的方式进行了描述，但并不被限定于此。相反，所附权利要求应被广泛地解释成包括所公开的方法和系统的其他变形和实施例，本领域技术人员可作出这些变形和实施例而不脱离所公开的方法和系统的等效技术方案的范围和界限。

Claims (17)

1.一种用于管理数据传输的方法，包括以下步骤：

(a)使得网络资源上的规定带宽可供至少一个请求方用于根据第一请求类型的第一请求传送或接收数据，所述第一请求类型具有规定的服务质量保证；

(b)如果第一数据可用于向或从所述至少一个请求方进行传输，则在所述网络资源上根据所述第一请求向或从所述至少一个请求方传送所述第一数据，此传送使用所述规定带宽的第一部分；

(c)如果所述规定带宽的所述第一部分少于整个规定带宽，则在所述网络资源上根据第二请求类型的第二请求向或从所述至少一个请求方或第二请求方传送第二数据，所述第二数据无服务质量保证地传送，此传送使用所述规定带宽的第二部分；

(d)将具有预定周期持续期的周期内的时隙指派给包括所述第一请求类型的请求和所述第二请求类型的请求的群中的一个或多个请求，以使得其相应第一数据可用于传输的所述第一请求类型的任何请求被指派所述周期内的所述时隙中的至少一个；以及

(e)在所述周期内将与其相应第一数据不可用于传输的所述第一请求类型的任何请求相对应的时隙指派给所述第二类型的至少一个请求，

其中所述第一数据传送步骤和第二数据传送步骤向或从提交了对其指派了所述周期中的至少一个时隙的所述第一和第二请求类型的请求的每一个请求方传送数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述规定带宽少于所述网络资源上的整个带宽；以及

所述方法还包括：如果所述规定带宽不足以传送所述第一数据和第二数据两者，则在所述网络资源上根据所述第二请求向或从所述至少一个请求方或所述第二请求方传送所述第二数据，所述第二数据使用所述网络资源的所述整个带宽的剩余部分无服务质量保证地传送。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述规定带宽包括所述网络资源的所述整个带宽的约60％到约80％。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在步骤(b)期间，所述至少一个请求方传送或接收受制于网络资源上的峰值带宽的可变比特率数据流；以及

所述规定带宽的所述第二部分包括所述第一请求方的所述峰值带宽的未使用部分。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述至少一个请求方包括传送或接收可变比特率数据流的多个请求方；以及

所述第一请求类型的每个请求在所述网络资源上具有相应峰值带宽；以及

所述规定带宽的所述第二部分包括所述第一请求类型的所述请求中的一个或多个的所述相应峰值带宽的未使用部分。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：

第一请求方在传送周期期间请求超出所述第一请求的所述峰值带宽的数据量的传送；以及

第二请求方在所述相同的传送周期期间具有少于所述第二请求的所述峰值带宽的数据量用于传送；以及

所述第一数据传送步骤包括代表所述第一请求方在所述传送周期期间传送超出所述第一请求的所述峰值带宽的所述数据量。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一请求类型的每个请求每周期具有相应峰值数目的时隙，并且所述时隙指派步骤包括如果与所述第一请求类型的相应请求相对应的数据可用于在所述周期内传输，则向每个这种请求指派与该请求相对应的相应峰值数目的时隙。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述周期内的任何剩余时隙指派给所述第二请求类型的至少一个请求。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述第二请求类型的所述至少一个请求包括所述第二请求类型的多个请求，

所述第二请求类型的每一个请求具有相应优先级，以及

将所述周期内未指派给所述第一请求类型的请求的任何时隙指派给在具有数据可用于在所述周期期间传送的所述第二请求类型的所述多个请求中具有最高优先级的所述第二请求类型的请求。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第二类型的所述多个请求的所述优先级包括：

指派给控制话务流的第一优先级水平；

指派给异步流式数据流的第二优先级水平；以及

指派给除流式数据流以外的异步数据的第三优先级水平。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，提交了所述第一请求类型的请求的所述请求方传送或接收可变比特率数据流，而提交了所述第二请求类型的请求的所述请求方传送或接收异步数据流。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，提交了所述第一请求类型的请求的所述请求方传送或接收参数化数据流，而提交了所述第二请求类型的请求的所述请求方传送或接收优先级化数据流。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一数据传送步骤和第二数据传送步骤是在同轴网络上执行的。

14.一种用于管理数据传输的装置，包括：

用于使得网络资源上的规定带宽可供至少一个请求方用于根据第一请求类型的第一请求传送或接收数据的装置，所述第一请求类型具有规定的服务质量保证；

用于如果第一数据可用于向或从所述至少一个请求方进行传输，则在所述网络资源上根据所述第一请求向或从所述至少一个请求方传送所述第一数据的装置，此传送使用所述规定带宽的第一部分；

用于如果所述规定带宽的所述第一部分少于整个规定带宽，则在所述网络资源上根据第二请求类型的第二请求向或从所述至少一个请求方或第二请求方传送第二数据的装置，所述第二数据无服务质量保证地传送，此传送使用所述规定带宽的第二部分

用于将具有预定周期持续期的周期内的时隙指派给包括所述第一请求类型的请求和所述第二请求类型的请求的群中的一个或多个请求的装置，以使得其相应第一数据可用于传输的所述第一请求类型的任何请求被指派所述周期内的所述时隙中的至少一个；以及

用于在所述周期内将与其相应第一数据不可用于传输的所述第一请求类型的任何请求相对应的时隙指派给所述第二类型的至少一个请求的装置，

其中所述第一数据传送装置和第二数据传送装置向或从提交了对其指派了所述周期中的至少一个时隙的所述第一和第二请求类型的请求的每一个请求方传送数据。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于：

所述规定带宽少于所述网络资源上的整个带宽；以及

所述装置还包括：用于如果所述规定带宽不足以传送所述第一数据和第二数据两者，则在所述网络资源上根据所述第二请求向或从所述至少一个请求方或所述第二请求方传送所述第二数据的装置，所述第二数据使用所述网络资源的所述整个带宽的剩余部分无服务质量保证地传送。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述规定带宽包括所述网络资源的所述整个带宽的约60％到约80％。

17.如权利要求14所述的装置，其特征在于：

所述至少一个请求方传送或接收受制于网络资源上的峰值带宽的可变比特率数据流；以及

所述规定带宽的所述第二部分包括所述第一请求方的所述峰值带宽的未使用部分。

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