CN104937890A

CN104937890A - 在网络中路由数据

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Publication number: CN104937890A
Application number: CN201380071373.1A
Authority: CN
Inventors: H.M.斯托金; F.登哈托格; B.希尔伦; M.赫里拉范德努德; R斯梅特斯
Original assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO; Koninklijke KPN NV
Current assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO; Koninklijke KPN NV
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2015-09-23
Also published as: KR20150083893A; KR101698286B1; EP2923471A1; JP6088658B2; US10148553B2; JP2016502341A; US20150350063A1; WO2014079999A1; EP2923471B1

Abstract

描述一种用于在网络中递送数据流的方法和系统，该网络包括经由适配器连接到网络的装置，并且其中装置中的至少一些被编程以使用相应的优先权参数类型的优先权参数值来指示数据流的优先权。网络中的一个装置操作为控制器，并且伴随的控制器适配器被配置成依据在网络中的数据流内使用的所有优先权参数类型对数据流进行优先权执行。控制器也被描述，并且该控制器能够是网关，该网关被配置成允许数据流进出网络。该方法、系统和控制器基于共享网络段例如基于同轴电缆的网络或电力线通信而在网络中找到特定的应用。

Description

在网络中路由数据

背景技术

本发明涉及：在网络中递送数据流的方法，该网络包括经由适配器连接到网络的装置；用于递送数据流的系统，其中系统包括经由适配器被附着到网络的装置的网络；以及用于装置的网络的控制器，其中装置经由适配器被附着到网络。

背景技术

出于通信的目的通过彼此耦合或连接装置的选择来形成局域网或LAN是已知的。可以彼此连接或耦合的装置的示例包含计算机、台式机和膝上型电脑两者、打印机、大体上处理信息的电子装置、以及还有手持装置诸如移动电话、平板装置和个人助理。特别地，这样的网络能够被建立在家庭环境中，并且包含个人计算机、膝上型电脑、视频记录器、DVD播放器、电视机机顶盒和处理对居住在住宅中的人们有用的信息的其它装置。如由技术人员已知的，有时候网络中的装置被称为节点。

装置之间的物理网络的安装能够是复杂的并且要求高深的知识和技能。此外，有时候在网络中提供附加的线缆来接上或耦合装置既不适当也不期望。在这样的情况下，如果现有的共享网络（诸如电力线网络、使用现有的同轴电缆或混合式光纤同轴电缆的网络例如DOCSIS网络、或总线网络）中的任何一个已经存在于其中要求装置的网络的物理位置中，则能够使用这些网络来建立网络。例如在Md. Mustafizur Rahman等人在2011年7月的IEEE Communications Magazine的页183-191的“Medium Access Control for Power Line Communications: An Overview of the IEEE 1901 and ITU-T G.hn Standards”中描述电力线网络。

共享网络具有有限的物理容量，并且将在任何一个时间具有由于它正承载的信号引起的有限的带宽。带宽不能够被超出，因此当被附着到这样的共享物理网络的装置试图在网络内彼此递送数据并且在网络的共享段中不存在足够的带宽时，信号的递送被中断。

这个问题能够通过优先化例如通过使用区分服务（DiffServ）（如在本领域中已知的那样）来克服，然而，存在若干不同的优先化调度，并且如果从不同装置构建局域网，则可能是不同装置使用彼此不同的优先化调度或者在一些情况下根本不使用任何一个。

然而，除此之外，在这样的共享网络中装置经由适配器而被连接到网络。适配器是相对不太复杂的装置，其可以具有或不具有应用或执行数据流的优先化的能力。

因此，确保局域网中的信号递送是一个问题。

发明内容

该问题由在权利要求中描述的本发明来解决。

一组装置典型地是联网的，因为在将它们耦合用于数据的传输中对于用户而言存在某一优势。在网络中，数据典型地在联网的装置之间传输，并且在国内环境中的住宅网络的情况下这些装置将会包含家用计算机、膝上型电脑、用于控制和递送针对例如电视的广播内容的互联网广播控制器、以及其它装置。

网络中的装置典型地使用数据的流（即数据流）彼此进行通信。在该情况下，数据流能够是被用来在装置之间进行通信的数据、信息、或例如位的任何序列。这样的数据流包含传输在装置之间的例程信令而且还有更复杂的流，例如程序、视频剪辑和视频流、游戏程序和音乐流等。

优先化调度对技术人员是已知的。优先化调度的典型示例是区分服务。替选方案包含来自802.1p的优先权点代码（PCP）、如在802.1D中指定的并且在IEEE 1901中使用的用户优先权（user_priority）参数、在1901 FFT MAC和ITU-T G.hn中的信道访问优先权或Homeplug信道访问（CA）优先权。优先化方案使用优先权参数来指示数据或数据流之间的相对优先权。在一些文献中，优先权参数被称为QoS或服务质量参数并且优先权方案被称为QoS控制。

如技术人员已知的那样，优先权参数的使用允许一个数据流优先于另一个数据流。典型地，这意味着具有更高优先权的数据流将在更低优先权的流之前被递送。实际上，具有更高优先权的数据被允许在更低优先权的数据之前访问带宽。如果更高优先权的数据功能上用完带宽，则其它数据可能根本不被递送或者可能仅被部分地递送。如技术人员已知的那样，优先权调度（另外被称为优先权方案）允许一个数据流被给予优于另一个的通行权。

如技术人员已知的那样，将优先权给予某一数据流或数据流动是多步骤过程。首先，必须确定特定流或流动的优先权。为此，可能从查找表、数据库或其它数据表或存储器必须首先识别流并且然后识别正确的优先权。典型地，某些类型的流动将被给予优于其它类型的优先权。优先权的分配正常在方案内以某种方式来正规化。例如，视频或语音业务将正常具有优于文件下载的优先权。照此，如果视频或语音流被识别，则它将是由于比比如说升级的下载更高的优先权。在另一个示例中，如果VoIP会话被发起，则语音业务可以要求优于所有其它类型的业务的优先权，使得参与者之间的实时讨论能够在没有过度的延迟或中断的情况下进行。可替代地，优先权可以被分配到某些装置或某些类型的装置或某些程序。

第二，识别的优先权必须被分配到数据流。这典型地通过优先权参数的分配来完成，典型地通过将参数插入到数据流中（正常到数据流的报头中）来完成。例如，在区分服务中，优先权使用被称为区分服务代码点或DSCP的索引来标记。

第三，优先权必须被执行。这能够例如并且如将会由技术人员已知的那样通过优先权排队技术来完成，在该优先权排队技术中装置读取附着到数据流的优先权参数并且按它们的插入的优先权参数的顺序来对数据流进行排队。在这样的情况下，含有更高优先权参数的流将在队列中被放置在具有更低优先权参数的流前面。

然而，不是网络中的所有装置将必要地所有都使用优先化的方法，或者所有必要地使用相同的方法。

即使网络中的所有装置能够依赖于使用优先化和所有使用相同的方案两者，但是当网络使用共享网络来形成时附加问题也出现。

网络中的使用共享网络段的装置经由适配器来连接到网络。适配器在两种类型的网络之间转换信号并且因此能够在局域网和比如说共享网络段上的装置之间转换信号。有时候适配器被建立到装置中，在该情况下适配器允许装置具有到共享段的直接连接。在网络使用电力线技术的情况中，例如，适配器典型地将会是电力线适配器。其它形式的共享网络将会要求其它形式的适配器。适配器通常是相对不太复杂的装置并且不存在适配器将能够应用优先权执行的保证。因此，出现以下问题：网络中的装置可以能够优先化数据流，但是数据流经过其馈入网络的适配器可以不能够优先化数据流。

在用这样的网络（例如电力线通信网络或同轴电缆网络）出现的另外的问题中，网络中的所有电线或电缆被互连并且因此构成共享介质。进入到电线或电缆中任何一个上的任何信号将到达网络内的所有其它点。这意味着带宽必须潜在地在不同数据流当中被共享并且比如说因为其它信号占用网络中的带宽而具有减少可用于一个信号的带宽的可能性。

所有这些问题能够通过经过网络中的单个装置重新路由业务流动来解决，该单个装置被选择以操作为针对网络的控制器，并且其中比如说优先化或减少的带宽的问题能够被解决。

如果所有数据流在被路由到数据流的预期接收者之前被重新路由到控制器，则控制器能够监督和管理优先化功能。承担的这样的功能包含确定优先权、插入优先权参数、转变优先权参数并且执行优先化，并且所有这些功能能够在必要时并且如果必要的话被承担。

然而，控制器也经由适配器被附着到网络。由控制器承担的责任取决于在控制器的自己的适配器中可用的功能性。如果控制器适配器被编程或另外知道在网络内使用的所有优先化方案或技术（或者被用在重新路由到控制器的数据流中的至少那些）的功能性，则出现本发明的两个主要的实施例。然而，优选的实施例的工作取决于在数据流被路由到控制器之前优先权参数的内容是否已经在网络装置处被插入到数据流中。

本发明涉及在网络中递送数据流的方法。网络典型地包括经由适配器被连接到网络的装置，并且至少一些装置被编程以使用相应的优先权参数类型的优先权参数值来指示数据流的优先权。技术人员知道优先权参数类型。一个装置操作为控制器，实际上被指定为控制器和控制器适配器，即经过其控制器耦合到网络的适配器，被配置成依据在网络中的数据流内使用的所有优先权参数类型对数据流进行优先权执行，或者被配置成依据在网络中的数据流内使用的至少一个但不是所有的优先权参数类型对数据流进行优先权执行，或者不被配置成依据在网络内使用的任何优先权参数类型优先化数据流。在方法中，优先权参数被插入到网络中的装置中的数据流中，并且数据流在装置处被引入到网络中。这将经过这些装置处的适配器出现。这些数据流是用于递送到网络内的相应的目的地址。然而，代替被直接地寻址到它们的相应的目的地址或最终目的地址，数据流首先被路由到控制器。这能够通过下述来执行：首先将数据流寻址到控制器并且将每个流的预期的最终目的地址进一步插入到数据流的每个分组的报头下面。如技术人员将会领会的那样，这能够意味着将分组寻址到一个层上的控制器并且将分组寻址到另一个层中的预期的目的地。特别地，分组能够在比被用来将分组寻址到控制器的层更低的层处被寻址到它们的预期的目的地。作为替代方案，装置能够建立它本身与控制器之间的IP通道，如技术人员将会知道的那样，或者网络能够用以控制器装置为中心的星型拓扑被建立在IP层上。

在控制器适配器被配置成依据在网络中的数据流内使用的所有优先权参数类型对数据流进行优先权执行的情况下，一旦分组已经在控制器处被接收，本发明的优选实施例之间的差异就出现。控制器具有执行下面步骤的功能性。

在第一个实施例中，当（即如果）数据流的优先权参数值指示数据流具有彼此不同的优先权时并且在优先权参数值具有由网关适配器支持的优先权参数类型的情况下，控制器将未变更的数据流传送到控制器适配器。这典型地可以例如通过以下出现：在所有数据流到达控制器（其中在报头中指示存在数据流必须被发送到的另外的、最终的地址）一起时，布置控制器以读取所有数据流的优先权值。然后依据在数据流中承载的优先权参数值在控制器适配器处执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。

在第二个实施例中，控制器进一步确定控制器处的数据流的优先化并且插入指示进一步确定的优先化的新的优先权参数值。这当在装置处插入的数据流的优先权参数值指示数据流不能够被控制器适配器优先化时出现。这将会例如在多个流已经被给予同样的优先权的情况下或者当没有优先权被插入时出现。在共同的示例中，一些流可能已经被优先化但一些没有。在这样的情况中，控制器适配器将会不知道如何处理与优先化的那些流相对的未优先化的流。在该第二个实施例中，在控制器处插入的新的优先权参数值允许控制器适配器执行数据流的优先化。

数据流然后从控制器被传送到控制器适配器，并且依据在数据流中承载的优先权参数值在控制器适配器处执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。在一些情况下，这些新的优先权参数值将已经被控制器插入，但是在其中例如优先权参数值被正确地插入在网络装置处并且控制器判断控制器适配器将能够执行优先化的一些情况下，它们可以是在网络装置处最初插入的优先权参数值。

方法允许甚至当被附着到流从其产生的网络中的装置的一些或所有的适配器本身不执行优先化时使用优先化来递送数据流。它也允许甚至当流从其产生的网络中的装置的一些或所有本身不应用优先化值时使用优先化来递送数据流。

在控制器适配器被配置成依据在网络中的数据流内使用的至少一个但不是所有的优先权参数类型对数据流进行优先权执行的情况下，控制器具有执行下面步骤的功能性。

在另一个实施例中，控制器将具有不被控制器适配器支持的优先权参数类型的数据流中的优先权参数值转化成被控制器适配器支持的优先权参数类型的那些。控制器当数据流的优先权参数值指示数据流具有彼此不同的优先权时进一步将数据流从控制器传送到控制器适配器。数据流现在包含被控制器适配器支持的优先权参数值，而且控制器还已经确定优先权是这样使得控制器适配器能够毫无疑义地执行优先权。控制器适配器然后依据在数据流中承载的优先权参数值执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。

在又一个实施例中，控制器执行两个动作。控制器进一步确定控制器处的流的优先化，并且将具有不被控制器适配器支持的优先权参数类型的数据流中的优先权参数值转化成被控制器适配器支持的优先权参数类型的那些，以及插入指示进一步确定的优先化的新的优先权参数值。在这样做时，控制器评估在网络中的装置处插入的优先权参数值以确定优先权参数值是否能够被控制器适配器读取和理解，换言之，它们是否具有被控制器适配器支持的优先权参数类型。而且控制器也评估在装置处插入的优先权参数值以确定优先权参数值是否能够被控制器适配器毫无疑义地执行。如果它们不能够被毫无疑义地执行，例如如果它们完全地缺少或部分地缺少，如果它们已经被恶化或者如果若干数据流看似具有同样的优先权，则控制器进一步确定数据流的优先化。控制器然后取决于它找到的环境插入或转化适当的优先权值。当多个流看似具有同样的优先权并且类型被控制器适配器支持时，控制器可以用相同优先权参数类型的不同值来盖写现有的优先权值。

控制器然后将数据流传送到控制器适配器。控制器适配器依据在数据流中承载的优先权参数值执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。

依据这些最后的两个实施例的方法允许甚至当被附着到流从其产生的网络中的装置的一些或所有的适配器本身不执行优先化时使用优先化来递送数据流。它也允许甚至当流从其产生的网络中的装置的一些或所有本身不应用优先化值时使用优先化来递送数据流。

在控制器适配器不被配置成依据在网络内使用的任何优先权参数类型来优先化数据流的情况下，控制器具有执行下面步骤的功能性。

在又一个实施例中，当数据流的优先权参数值指示数据流具有彼此不同的优先权时，控制器通过依据优先权参数值将数据流传送到控制器适配器用于进入到网络以便递送到相应的目的地址来执行优先化数据流。这典型地可以例如通过以下出现：在所有数据流到达控制器（其中在报头中指示存在数据流必须被发送到的另外的、最终的地址时，布置控制器读取所有数据流的优先权值。控制器然后知道数据流的相对优先权并且也知道因为它们彼此不同，所以优先权的进一步确定不需要出现。

典型地，控制器可以依据数据流的相对优先权值以适当的顺序对到控制器适配器的数据流进行排队。然后在控制器适配器处执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。可替代地，控制器可以使用其它执行方法，诸如调度或访问控制。

在又一个实施例中，控制器进一步确定数据流的优先化，并且然后通过依据确定的优先权将数据流传送到控制器适配器用于进入到网络中以便递送到相应的目的地址来执行数据流的确定的优先化。该实施例当不存在足够的信息来基于在装置处插入的数据流的优先权参数值而优先化数据流时出现。

这可能例如在多个流在装置处已经被给予同样的优先权的情况下或者当优先权没有被插入时出现。在共同的示例中，一些流可能已经被优先化但一些没有。在这样的情况中，控制器进一步确定数据流的相对优先权。

数据流然后从控制器被传送到控制器适配器，并且执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。

在最后的两个实施例中，控制器执行优先化。

本发明另外涉及用于递送数据流的系统。系统包括经由适配器被附着到网络的装置的网络、以及装置中的一个是经由控制器适配器被附着到网络的控制器。装置中的至少一些被配置成生成数据流，即产生数据流用于从装置中流出，每个用于递送到网络内的目的地址，并且这些装置被进一步配置成使用相应的优先权参数类型的优先权参数值指示数据流的优先权。装置被进一步配置成将数据流路由到控制器。控制器被配置成接收数据流并且控制器适配器被配置成依据在网络内使用的所有优先权参数类型优先化数据流，或者被配置成依据在网络中的数据流内使用的至少一个但不是所有的优先权参数类型对数据流进行优先权执行，或者不被配置成依据在网络内使用的任何优先权参数类型优先化数据流。

在控制器适配器被配置成依据在网络内使用的所有优先权参数类型来优先化数据流的情况下，存在两个优选的系统实施例。

在第一个实施例中，控制器被配置成当数据流的优先权参数值指示数据流具有彼此不同的优先权时并且在优先权由控制器适配器可读的情况下将未变更的数据流传送到控制器适配器。控制器适配器被配置成依据插入的优先权参数值执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。

在第二个实施例中，控制器被配置成：进一步确定数据流的优先化并且当在装置处插入的数据流的优先权参数值指示数据流不能够被控制器适配器优先化时插入指示进一步确定的优先化的新的优先权参数。在控制器处插入的新的优先权参数允许网关适配器执行数据流的优先化。控制器被进一步配置成将包括新的优先权参数的数据流传送到控制器适配器，并且控制器适配器被配置成依据插入的新的优先权参数值执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。

在控制器适配器被配置成依据在网络中的数据流内使用的至少一个但不是所有的优先权参数类型对数据流进行优先权执行的情况下，存在两个另外的优选的实施例。

在一个实施例中，控制器被配置成将具有不被控制器适配器支持的优先权参数类型的插入的优先权参数转化成被控制器适配器支持的优先权参数类型的那些，并且被进一步配置成将数据流从控制器传送到控制器适配器。控制器当数据流的优先权参数值指示数据流具有彼此不同的优先权时执行这些动作。典型地，控制器通过以下来确定这一点：检查到达控制器用于递送到网络中的其它地方的数据流。

已经接收到数据流后，控制器适配器被配置成依据在数据流中承载的优先权参数值执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。

在另一个实施例中，控制器被配置成进一步确定数据流的优先化并且将具有不被控制器适配器支持的优先权参数类型的数据流中的优先权参数值转化成被控制器适配器支持的优先权参数类型的那些，并且被配置成当在装置处插入的数据流的优先权参数值指示数据流的优先权不能够被控制器适配器执行时插入指示进一步确定的优先化的新的优先权参数。

控制器被进一步配置成然后将数据流传送到控制器适配器，该控制器适配器被配置成依据在数据流中承载的优先权参数值执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。再次，在该实施例中控制器执行两个动作。当数据流到达带有控制器适配器将不理解的优先权参数值的控制器时，控制器将优先权参数值转化成由控制器适配器支持的类型。而且，当含有的优先权参数值对于控制器适配器而言将会是不清楚或毫无疑义时，控制器确定优先化，并且在将它们发送到控制器适配器之前在数据流中插入优先权参数值。

在控制器适配器不被配置成依据在网络内使用的任何优先权参数类型来优先化数据流的情况下，甚至存在两个另外的优选的实施例。

在一个实施例中，控制器被配置成：当数据流的优先权参数值指示数据流具有彼此不同的优先权时，通过依据优先权参数值将数据流传送到控制器适配器用于进入到网络中以便递送到相应的目的地址来执行数据流的优先化。

在该实施例中，控制器读取在网络中的装置处插入的优先权参数值，并且明白这些流相对于彼此而被优先化。控制器然后知道执行哪些优先权并且进行以执行在装置处确定的优先权。

在另外的实施例中，控制器被配置成：当不存在足够的信息来基于在装置处插入的数据流的优先权参数值优先化数据流时，通过依据确定的优先权将数据流传送到控制器适配器用于进入到网络中以便递送到相应的目的地址来进一步确定数据流的优先化并且执行数据流的优先化。在该实施例中，控制器读取在装置处插入的优先权参数值并且明白优先权不能够被毫无疑义地确定。这能够例如因为以下而出现：优先权参数值没有被插入到所有流中，或者它们已经被插入但是在一些或所有流中不可读取或已经变得恶化。控制器然后进行以酌情确定相对优先权并且执行数据流的优先权。典型地，执行可能通过例如排队、调度或访问控制而出现。

本发明也涉及针对装置的网络的控制器，其中装置经由适配器被附着到网络并且被配置成生成数据流用于在网络内递送并且被进一步配置成使用相应的优先权参数类型的优先权参数值来指示数据流的优先权。控制器被配置成经由控制器适配器被附着到网络，该控制器适配器被配置成依据在网络中的数据流内使用的所有优先权参数类型优先化数据流，或者被配置成依据在网络中的数据流内使用的至少一个但不是所有的优先权参数类型对数据流进行优先权执行，或者不被配置成依据在网络内使用的任何优先权参数类型优先化数据流。控制器适配器可以被集成到控制器中或者它可以被提供为分离的装置。控制器被配置成从网络中的装置接收数据流。数据流用于递送到网络内的目的地址，并且承载指示数据流的相对优先权的优先权参数值。

在控制器适配器被配置成依据在网络中的数据流内使用的所有优先权参数类型优先化数据流的情况下，存在两个优选的控制器实施例，并且如果控制器配备有足够的功能性，则两个实施例能够在相同的控制器中工作。

在第一个实施例中，控制器被配置成当数据流的优先权参数值指示数据流具有彼此不同的优先权时将未变更的数据流传送到控制器适配器。在该实施例中，优先权由控制器适配器可读。

在第二个实施例中，控制器被配置成：进一步确定数据流的优先化并且当在装置处插入的数据流的优先权参数值指示数据流不能够被控制器适配器优先化时插入指示进一步确定的优先化的新的优先权参数。在该实施例中，在控制器处插入的新的优先权参数允许控制器适配器执行数据流的优先化。在该实施例中，控制器被进一步配置成将包括新的优先权参数的数据流传送到控制器适配器。

在两个实施例中，控制器被配置成读取到达控制器的数据流，该控制器带有数据流用于递送到网络内的另一个装置的指示，并且被配置成评估或确定附着到数据流的任何优先权参数，并且如果优先权参数由于某种原因不可用、已经变得杂乱或者由于某种原因退化或不可读，则评估数据流的优先权。

控制器能够是网络内的独立的装置。然而，在特别有利的实施例中，控制器是网络中的网关装置。网关装置是允许数据流进出网络的装置，因此，它驻留在网络的边沿（如技术人员已知的那样）并且照此被特别好地放置以执行本发明的方法，因为典型地网络中的所有其它装置将被耦合到网关以便从网络外部接收数据。在许多网络中，所有装置将被直接地耦合到网关，并且这意味着网关是执行本发明的网络中的高效地方。

技术人员知道如何构建网关和特别是用于住宅或居住网络的网关。

在替选实施例中，控制器功能性能够被结合到网络中的现有装置。例如，控制器及其功能性能够作为程序被添加家用计算机或其它联网装置。

如果控制器也是针对网络的网关装置，则被重新路由到网关装置用于优先权管理的数据流也必须与从外部来到网络中的数据流竞争递送。在另一个特别有利的实施例中，本发明的方法进一步包括：仅当数据流的优先权参数值指示数据流也具有与经过网关进入网络的任何另外的流不同的优先权时，从网关传送未变更的数据流到网关适配器。

在替选实施例中，在网关处插入的新的优先权参数允许网关适配器执行与经过网关进入到网络的另外的流相对的数据流的优先化。

典型地，控制器将被编程以执行上面内容并且技术人员将知道如何做到这一点。这能够例如使用规则集合来完成。规则集合能够对于特定网络是可编程的，使得例如从一个特定的装置中出来的数据流能够总是优于在网络中的其它数据流被优先化。可替代地，控制器能够被编程以确保针对被寻址到特定装置的数据流的优先权，或者特定类型的数据流（诸如语音或视频流）的优先权。在控制器是网关装置的情况下，它能够被预编程有适当的功能性。在替选实施例中，现有网关能够经过互联网通过其本身下载编程或者通过作为从网络外部（比如说从适当的配置服务器）发送的编程的接收者被升级到新的功能性。

在控制器适配器被配置成依据在网络中的数据流内使用的至少一个但不是所有的优先权参数类型对数据流进行优先权执行的情况下，存在两个另外的控制器实施例，并且如果控制器配备有足够的功能性，则两个实施例能够在相同的控制器中工作。

在一个实施例中，控制器被配置成将具有不被控制器适配器支持的优先权参数类型的插入的优先权参数转化成被控制器适配器支持的优先权参数类型的那些，并且当数据流的优先权参数值指示数据流具有彼此不同的优先权时将数据流从控制器传送到控制器适配器用于进入到网络中。

在另一个实施例中，控制器被配置成进一步确定数据流的优先化并且将具有不被控制器适配器支持的优先权参数类型的数据流中的优先权参数值转化成被控制器适配器支持的优先权参数类型的那些，并且当在装置处插入的数据流的优先权参数值指示数据流的优先权不能够被控制器适配器执行时插入指示进一步确定的优先化的新的优先权参数。

控制器被进一步配置成将数据流从控制器传送到控制器适配器用于进入到网络中。

如果控制器也是针对网络的网关装置，则被重新路由到网关装置用于优先权管理的数据流也必须与从外部来到网络中的数据流竞争递送。在另一个特别有利的实施例中，转化的优先权参数允许与经过网关进入网络的任何数据流相对的优先化。

在替选实施例中，到达控制器适配器的数据流中的优先权参数值允许与经过网关进入网络的任何数据流相对的优先化。

任一实施例能够与本发明的方法、系统或控制器中的任一主要实施例一起使用。

典型地，控制器将被编程以执行上面内容并且技术人员将知道如何做到这一点。这能够例如使用规则集合来完成。规则集合能够对于特定网络是可编程的，使得例如从一个特定的装置中出来的数据流能够总是优于在网络中的其它数据流被优先化。可替代地，控制器能够被编程以确保针对被寻址到特定装置的数据流的优先权，或者特定类型的数据流（诸如语音或视频流）的优先权。规则集合能够包含转换数据，该转换数据允许控制器将优先权参数值从不被控制器适配器支持的优先权参数类型转化成被控制器适配器支持的优先权参数类型。在控制器是网关装置的情况下，它能够被预编程有适当的功能性。在替选实施例中，现有网关能够经过互联网通过其本身下载编程或者通过作为从网络外部（比如说从适当的配置服务器）发送的编程的接收者被升级到新的功能性。

在控制器适配器不被配置成依据在网络内使用的任何优先权参数类型优先化数据流的情况下，存在两个另外的控制器实施例，并且如果控制器配备有足够的功能性，则两个实施例能够在相同的控制器中工作。

在另一个实施例中，控制器被配置成：当不存在足够的信息来基于在装置处插入的数据流的优先权参数值优先化数据流时，通过依据确定的优先权将数据流传送到控制器适配器用于进入到网络中以便递送到相应的目的地址来进一步确定数据流的优先化并且执行数据流的优先化。控制器将数据流传送到控制器适配器，该控制器适配器然后执行数据流进入到网络上。

如果控制器也是针对网络的网关装置，则被重新路由到网关装置用于优先权管理的数据流也必须与从外部来到网络中的数据流竞争递送。在另一个特别有利的实施例中，本发明的方法进一步包括：仅当数据流的优先权参数值指示数据流也具有与经过网关进入网络的任何另外的流不同的优先权时，执行数据流的优先化。

在来自网络内的数据流与从网络外部到达的数据流之间存在优先权冲突的情况下，控制器必须执行另外的动作。典型地，控制器必须考虑到进入网络的数据流的优先权而进一步确定数据流的相对优先权。在替代方案中，控制器也可以能够变更进入网络的数据流的优先权参数值，并且这为控制器提供额外的自由度。

在替选实施例中，在控制器处确定的优先化允许控制器进行（换言之执行）与经过网关进入网络的另外的流相对的数据流的优先化。

在另一个有利的实施例中，网络的带宽首次被探测，并且本发明仅有在数据流的带宽要求超出网络的容量时才工作。网络的探测对技术人员是已知的。探测能够通过控制器或者事实上通过任何装置来执行。当多于一个数据流来源于网络内的装置时，或者当数据流来源于网络中的多于一个装置时，该实施例特别有利。

如果探测由控制器来执行并且高业务的时段被检测到，则控制器能够例如发信号给网络中的装置以开始重新路由数据流到控制器用于优先权管理。技术人员知道如何例如使用DHCP来发信号给装置。

虽然适配器典型地是不太复杂的装置，但是一些被编程有基本能力以彼此通信并且进行一定程度的优先权执行，如技术人员已知的那样。这能够被控制器使用来进一步管理网络上的数据流。

有时候适配器能够关于到达各种适配器用于进入共享段的流中的优先权指示而彼此进行通信，如本领域技术人员已知的那样。这帮助适配器将更高的优先权给予具有更高的优先权指示的流，即使数据流经过不同的适配器进入共享的段。本发明能够在某些情形中利用该能力。例如，控制器可以将一定优先权给予用于进入共享段的数据流。控制器的适配器可以关于该流的优先权与其它适配器进行通信。这样，其它适配器能够限制或整体地停止它们放入网络中的数据流，有利于由控制器给予优先权并且经过控制器适配器进入共享段的流。甚至进一步，如果较低优先权的流先前被重新路由到控制器，则控制器可以发信号给发送该较低优先权流的装置以停止重新路由。在该情形中，针对该发送的装置的适配器将限制或停止该较低优先权流的数据流。

即使适配器可以具有某一能力来执行优先化，本发明仍然是有利的，因为重新路由到控制器意味着一个装置（控制器）仍然能够采取最终决定。但是甚至进一步，如果控制器也是网关并且另外的数据流从外部进入到网络中，则这是特别有利的。虽然适配器可以具有执行某一优先化的能力，但是它们或它们后面的装置将不必知道何时数据流从外部来到网络中，所以当控制器是网关时将流重新路由到控制器仍然确保具有最多知识的装置采取关于网络内的优先化的最终决定。

典型地，网络是共享的网络并且包含共享的网络段，以及在特别有利的实施例中本发明当数据流的组合的带宽超出网络的容量时工作。

在特别有利的实施例中，网络是电力线网络并且适配器是电力线适配器。电力线通信在国内住所中是常见的，并且该实施例具有特别的优势，其允许使用现有结构在国内住所中创建高效和相当经济的网络。因此，本发明在使用电力线通信的家用网络中允许不同业务流动并且特别是IP流动的优先权的管理。因此，能够构建网络，该网络使用现有电线来承载数据业务，并且那个数据业务能够在没有经历由于网络中的容量的缺乏引起的减少的业务流的情况下来承载。

在另一个特别有利的实施例中，网络是同轴电缆网络并且适配器是适合于在装置与同轴电缆之间转换信号的适配器。事实上，并且如将由技术人员领会的那样，它们将是类DOCSIS的适配器。该实施例在存在同轴线缆的现有系统的情况下是特别有利的。

照此，本发明允许在分组化网络中管理不同业务流的QoS。通过执行在网络内重新路由数据到管理优先化的控制器的组合，能够确保在局域网中递送信号，其中控制器依据优先化参数值执行优先化的进一步管理，该优先化参数值可以或可以不已经被插入到流中。

附图说明

本发明的另外的实施例被描述在附图中。

图1示出其中本发明能够被有利地应用的共享的网络。

图2示出其中本发明能够被有利地应用的共享的网络。

图3示出本发明的实施例。

图4示出本发明的实施例。

如将被领会的那样，等价编号跨附图被用来表示等价、类似或同样的项目。

具体实施方式

图1示出如可能被建立在物理位置（例如居住住宅）中的共享网络101。这样的网络也可以被建立在具有现有共享网络的商业建筑物或任何其它位置中。

网络101经由它们的相应适配器102、104、106和108连接装置A 103、B 105、C 107和D 109。适配器典型地是层2的装置，如技术人员已知的那样，层2是数据链路层。

装置A、B和C可能是家用计算机、膝上型电脑、机顶盒的组合，并且也可以包含网关装置，该网关装置调节进出网络的数据的流动。在图1中，例如，装置C可能是网关装置，在该情况下它被进一步耦合到互联网110。然而，这不是必要的并且本发明能够在封闭的网络中工作，在该封闭的网络中联网的装置彼此简单地交谈并且不与网络外部通信或者从网络外部接收数据。在实施例中，甚至当网关装置不与互联网进行通信时本发明能够在具有网关装置的网络中工作。

在其中共享网络是电力线通信网络的实施例中，则网络101包括作为承载网络内的数据业务的载体的现有电力电线。因为所有电力电线是互连的，所以它在定义上是共享介质，并且因此在某个点处放到电线上的任何信号将到达所有其它点。

图2示出共享网络201，该共享网络201可以是例如电力线网络并且将具有有限的容量，比如说如在层4（TCP/UDP层）上测量的作为典型实际值的65 MBit/sec（兆比特/秒）。在任何一个时间在网络上典型地存在多个业务流动，并且当这些超出容量时不是所有的流将实时通过。

将优先权给予某些流允许至少某些服务使用顺畅的网络。被分配较低优先权的业务流典型地将经受不足的带宽，并且这典型地将导致迟的或延长的递送时间。

如果适配器202和208中的任一个或没有一个能够分别执行数据流现有装置A 203和D 209的优先权，则数据流211和212可以不被高效地递送到B 205。

如果例如A 203要尝试将40 MBits/sec的数据流211发送到B 205而同时D 209试图将40 MBits/sec的另一个、不同的数据流212发送到B 205，则65 MBits/sec的可用容量将被超出。数据流211或212没有一个可能被顺畅地递送。

图3示出本发明的替选实施例。在该实施例中，C 307也是将共享网络301连接到互联网310的网关装置。在该情况下，来自装置A 303的比如说每秒30Mbits的数据流311要被递送到装置B 305，但是此外来自网络外部的比如说每秒40Mbits的流312到达网关装置307用于递送到装置B 305。

在控制器适配器被配置成依据在网络中的数据流内使用的所有优先权参数类型来优先化数据流的情形中，控制器307能够读取数据流311和312两者的分组报头，并且在控制器307判断控制器适配器能够正确地执行优先化的情况下将两个流发送到控制器适配器306上，或者控制器307评估控制器将不能够正确地执行优先化并且通过确定正确的优先化以及插入控制器适配器306将能够执行的优先权参数值来响应。

在控制器适配器被配置成依据在网络中的数据流内使用的至少一个但不是所有的优先权参数类型对数据流进行优先权执行的情形中，控制器307能够读取数据流311和312两者的分组报头，并且优先权参数值当它们具有不被控制器适配器306支持的优先权参数类型时被转化。当控制器307发现任何数据流不能够被控制器适配器306毫无疑义地优先化时，它确定优先化并且插入适当的优先权参数，从而可能盖写现有优先权参数值。

在控制器适配器不被配置成依据在网络内使用的任何优先权参数类型来优先化数据流的情形中，控制器307能够读取数据流311和312两者的分组报头，并且在两个数据流具有不同的优先权的情况下将简单地以这样的方式发送两个流到控制器适配器306上：两者依据他们的相对优先权到达网络上。如果数据流311和312不是清楚地具有不同的优先权，例如如果优先权是相同的或者如果流311的优先权出于某一原因不可读，则控制器307酌情确定正确优先化并且然后依据它们确定的相对优先权以适当的方式将数据流传送到控制器适配器306上。

在确定正确优先化中，控制器可以简单地读出来源于网络外部的流312中已经指示的优先化，并且将它转化成由控制器适配器306可读的优先权参数类型，或者如果数据流312已经不包含优先权参数，则它可以涉及控制器确定数据流312的内容并且以这样的方式确定优先权：当它们被传送到适配器306用于进入回到网络301中时控制器适配器360能够正确地执行两个流311与312之间的优先权。

虽然控制器C 307是家用网关装置，但是这对于本发明的工作而言不是必要的。然而，网关是非常复杂的装置并且提供优势，因为它从网络外部被编程有执行本发明的功能性，并且也能够被编程以确定它自己的适配器的功能性。当控制器适配器是与控制器分离的装置时，这是特别有利的。

在上面的示例中，如果流311具有优先权，则它能够在流312之前被递送，但是如已经被先前描述的那样，如果控制器判断流312具有优先权，则它能够发信号给装置303以停止重新路由流311而流312被递送。

单个适配器能够服务多于一个装置。图4示出其中额外的装置E 411在网络关系中是在已经服务装置C 407的适配器406后面的本发明的替选实施例。如果装置E 411想要将数据流412发送到装置B 405并且A 403也想要将数据流418发送到比如说B 405，则通过首先路由两者到控制器C 407，它们的优先化和相对递送能够被C 407管理。同样适用于在装置E 411是在任何其它适配器比如说适配器408后面的情况下。进一步，如果装置E 411想要将数据流412发送到装置B 405并且数据流414从网络外部到达也用于递送到B 405，则通过首先路由流412到控制器C 407，两个流的优先化和相对递送能够被C 407管理。

即使来自装置A 403的数据流413旨在用于不同装置比如说D 409，本发明将会仍提供优势，因为网络401是共享网络。流412和413两者在不管目的地被不适当地优先化的情况下能够彼此干扰，仅仅因为它们共存在相同的网络401上。

Claims

1.一种在网络中递送数据流的方法，所述网络包括经由适配器连接到网络的装置，其中所述装置中的至少一些被编程以指示数据流的优先权并且插入相应的优先权参数类型的优先权参数值，其特征在于：

重新路由数据流经过网络中的单个装置，所述单个装置被选择以操作为针对网络的控制器，以及

依据在数据流中承载的优先权参数值执行用于递送到相应的目的地址的数据流进入到网络中。

2.依据权利要求1的所述方法，其中控制器用控制器适配器连接到网络，并且所述控制器被配置成：

当数据流的优先权参数值指示数据流具有彼此不同的优先权时并且在优先权参数值具有被控制器适配器支持的优先权参数类型的情况下，将未变更的数据流从控制器传送到控制器适配器；或者

当在装置处插入的数据流的优先权参数值指示数据流不能够被控制器适配器优先化时进一步确定控制器处的数据流的优先化，并且将数据流从控制器传送到控制器适配器。

3.依据权利要求2的所述方法，其中进一步确定控制器处的数据流的优先化包括：

插入指示进一步确定的优先化的新的优先权参数值，和/或

将具有不被控制器适配器支持的优先权参数类型的数据流中的优先权参数值转化成被控制器适配器支持的优先权参数类型的那些。

4.依据权利要求1-3中的任何一个的所述方法，其中所述控制器用控制器适配器连接到网络，并且控制器适配器被配置成依据在数据流中承载的优先权参数值执行优先权。

5.依据权利要求1-3中的任何一个的所述方法，其中所述控制器用控制器适配器连接到网络，并且控制器被配置成依据在数据流中承载的优先权参数值执行优先权。

6.依据权利要求1-5中的任何一个的所述方法，其中所述控制器是网关装置并且进一步允许数据流进出网络。

7.依据权利要求6的所述方法，其中所述网关适配器被配置成依据在数据流中承载的优先权参数值执行与经过网关进入网络的另外的流相对的数据流的优先化。

8.依据权利要求6的所述方法，其中所述网关被配置成依据在数据流中承载的优先权参数值执行与经过网关进入网络的另外的流相对的数据流的优先化。

9.一种用于递送数据流的系统，所述系统包括经由适配器被附着到网络的装置的网络：

其中所述装置中的一个是控制器，并且其中所述控制器经由控制器适配器被附着到网络，

其中所述装置中的至少一些被配置成生成数据流，每个数据流用于递送到网络内的目的地址，并且被进一步配置成使用相应的优先权参数类型的优先权参数值指示数据流的优先权，并且被进一步配置成路由数据流到控制器，

其中所述控制器被配置成接收数据流，

并且其中控制器适配器被配置成依据插入的优先权参数值执行数据流进入到网络中用于递送到相应的目的地址。

10.依据权利要求9的所述系统，其中所述控制器被配置成：

11.依据权利要求10的所述系统，其中进一步确定控制器处的数据流的优先化包括：

插入指示进一步确定的优先化的新的优先权参数值，和/或

12.依据权利要求9-11中的任何一个的所述系统，其中所述控制器适配器被配置成依据在数据流中承载的优先权参数值执行优先权。

13.依据权利要求9-11中的任何一个的所述系统，其中所述控制器被配置成依据在数据流中承载的优先权参数值执行优先权。

14.依据权利要求9-13中的任何一个的所述系统，其中所述控制器是网关装置，所述网关装置被配置成允许数据流进出网络。

15.依据权利要求13-21中的任何一个的所述系统，其中所述网络是电力线网络并且所述适配器是电力线适配器。

16.依据权利要求13-21中的任何一个的所述系统，其中所述网络包括同轴电缆。

17.一种用于装置的网络的控制器，其中所述装置经由适配器被附着到网络并且被配置成生成用于在网络内递送的数据流并且被进一步配置成使用相应的优先权参数类型的优先权参数值指示数据流的优先权，

其中所述控制器被配置成经由控制器适配器被附着到网络，

其中所述控制器被配置成从网络中的装置接收数据流，该数据流用于递送到网络内的目的地址，并且其中所述数据流承载指示数据流的相对优先权的优先权参数值，

并且其中所述控制器被配置成当数据流的优先权参数值指示数据流具有彼此不同的优先权时将未变更的数据流传送到控制器适配器，该优先权对控制器适配器是可读的；或者其中所述控制器被配置成当在装置处插入的数据流的优先权参数值指示数据流不能够被控制器适配器优先化时进一步确定数据流的优先化，并且将数据流传送到控制器适配器。

18.依据权利要求17的所述控制器，其中进一步确定控制器处的数据流的优先化包括：

插入指示进一步确定的优先化的新的优先权参数值，和/或

19.依据权利要求17-18中的任何一个的所述控制器，其中所述控制器被进一步配置成依据在数据流中承载的优先权参数值执行优先权。

20.依据权利要求17-19中的任何一个的所述控制器，其中所述控制器被进一步配置成操作为网络网关并且被配置成允许数据流进出网络。

21.依据权利要求20的所述控制器，其中所述网关被进一步配置成依据在数据流中承载的优先权参数值执行与经过网关进入网络的另外的流相对的数据流的优先化。