CN107078958B - 用于分组交换网中低抖动通信的系统、设备和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种包括数据源和交换机的网络通信系统。每个数据源和交换机均通过分组交换网互联，并同步至公共时钟。该系统还包括网络控制器，用以保持网络特性记录，该网络特性包括每个数据源和交换机的传输延迟，以及分组交换网中链路的传输延迟。该网络控制器对网络特性进行处理，对于给定类型流量的多个数据包中的每一个均生成：来自特定数据源且通过至少一个特定交换机的路径，以及在每个特定数据源和至少一个特定交换机处的离开时间的调度。优化所述路径和所述调度以满足给定类型流量的抖动要求。

Description

用于分组交换网中低抖动通信的系统、设备和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2014年10月31提交的、申请号为62/073,132、名称为“用于分组交换网中CPRI通信的系统和方法”的美国临时专利申请，于2015年3月10日提交的、申请号为62/130,901、名称为“分组网上低流量抖动调度的优化”的美国专利申请，以及于2015年8月12日提交的、序号为14/824,608、名称为“用于分组交换网中低抖动通信的系统、设备和方法”的美国专利申请的优先权，其中每个专利申请的内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本公开涉及网络通信，尤其是涉及用于分组交换网中低抖动通信的系统、设备和方法。
背景技术
光学链路用于要求低数据包抖动的网络通信中。例如，光学链路可用于无线通信系统的前传网络中。
在无线通信系统中，无线电接入网将移动设备(例如：用户设备(UE)或其他类似设备)连接至核心网络。不同时期的无线网络的核心网络(例如：由第三代合作伙伴计划(3GPP)指定的分组核心(PC)网络和演进分组核心(EPC)网络)使用不同的架构。无线电接入网的示例包括全球移动通信系统(GSM)网络、通用移动通信系统(UMTS)网络、4G长期演进网络等。无线电接入网服务于一个地理区域且通过无线电基站向移动设备提供无线电接入。无线电基站的示例包括基站收发台(BTS)、节点B和演进节点B(eNB)。无线电基站在其服务区内通过空中接口与移动设备进行通信，并提供到核心网络的接入。当提及移动设备时，本领域技术人员应理解，该移动设备是一种连接到例如无线网络的移动网络的移动设备，无论设备自身是否移动。
无线电基站可具有分布式结构。例如：无线电基站可被划分为无线电设备控制器以及一个或多个无线电设备(也被称为远端射频头(RRH))。无线电设备控制器可与一个或多个无线电设备进行通信，例如：用于控制无线电设备中天线传输的消息，通过在无线电基站内部接口的方式。该内部接口的一个示例是定义于CPRI规范V6.0的公共无线电接口(CPRI)。该内部接口允许无线电设备和无线电设备控制器彼此远离放置。例如：无线电设备可位于天线场地)，而无线电设备控制器可位于数据中心。
CPRI接口方式的通信对抖动有严格的界限，光学链路可满足这个界限要求。但是，这种光学链路比较昂贵，且并非总是可用的。在以太网连接上使用CPRI已有研究，但更多的研究是集中在控制器和RRH之间的专用以太网连接(CPRI-over-Ethernet)上。为保证满足CPRI对抖动的严格界限以及高速的要求，专用以太连接被有效地视为直接连接。
因此，需要一种用于低抖动通信的改进的系统、设备和方法，或者至少是可替换的系统、设备和方法。
发明内容
根据一方面，提供了一种网络通信系统。该系统包括多个数据源和多个交换机；数据源和交换机中的每一个均通过分组交换网互联，且同步至公共时钟；该系统还包括用以保持网络特性记录的网络控制器，所述网络特性包括每个数据源和交换机中的每一个的传输延迟，以及分组交换网中多个链路中的每一个的传输延迟；对网络特性进行处理，对于给定类型流量的多个数据包中的每一个均生成：来自多个数据源中特定数据源、且通过所述多个交换机中至少一个特定交换机的路径，以及特定数据源和所述至少一个特定交换机中每一个的离开时间的调度。所述路径和所述调度被优化以满足所述给定类型流量的抖动要求。
根据另一方面，提供了一种控制分组交换网的方法。该方法包括保持网络特性记录，所述网络特性包括：通过分组交换网互联的多个数据源和多个交换机中的每一个的传输延迟，以及所述分组交换网的多个链路中的每一个的传输延迟。该方法还包括处理所述网络特性，对于给定类型流量中多个数据包中的每一个均产生生成：来自所述多个数据源中特定数据源、且通过所述多个交换机中至少一个所述多个交换机中特定交换机的路径，以及所述特定数据源和所述至少一个特定交换机中每一个的出发离开时间的调度。所述路径和所述调度被优化以满足所述给定类型流量的抖动要求。
根据另一方面，提供了一种控制分组交换网的设备。该设备包括存储有网络特性的存储器，所述网络特性包括：通过分组交换网互联的多个数据源和多个交换机中的每一个的传输延迟，以及所述分组交换网的多个链路中的每一个的传输延迟。该设备还包括与所述存储器通信的至少一个处理器，所述处理器被配置为：处理所述网络特性，对于给定类型流量中多个数据包中的每一个均生成：来自所述多个数据源中特定数据源、以及通过所述多个交换机中至少一个特定交换机的路径，以及所述特定数据源和所述至少一个特定交换机中每一个的离开时间调度；其中，所述路径和所述调度被优化以满足所述给定类型流量的抖动要求。
本领域技术人员阅读本公开之后，可见有关本改进的许多进一步特征及其组合。
附图说明
图中：
图1为根据实施例的网络通信系统的网络图；
图2为根据实施例的图1所示网络通信系统中网络控制器的高级示意图；
图3为根据实施例的图1所示网络通信系统中根据数据包速率在时隙中传输数据包的示意图；
图4为根据实施例的图1所示网络通信系统中数据源的高级示意图；
图5为根据实施例的图1所示网络通信系统的交换机的高级示意图；
图6为根据实施例的显示网络通信系统操作的流程图；以及
图7为显示了图1所示网络中数据包流程的示意图。
这些附图描述的示例性实施例的目的是说明，且可对这些示例性实施例实施变化、替换配置、替换组件和改进。
具体实施方式
图1示出了根据一实施例的网络通信系统10。如图所示，系统10包括通过分组交换网70互联的网络控制器20、数据源30、交换机40、数据接收器50以及时钟控制器60。
网络控制器20为软件定义网络(SDN)控制器且实施分组交换网70的控制面功能。例如：网络控制器20可以为OpenDaylightSDN控制器、开放的网络操作系统(ONOS)SDN控制器等。在另一个实施例中，网络控制器20可为非SDN网络控制器。
网络控制器20为网络70实施流量工程功能。例如：网络控制器20为网络70中传输的数据包确定路径，且调度系统10节点处数据包的离开时间，例如：在数据源30和交换机40处使网络70上传输数据包的抖动最小化。网络控制器20也可确定路径和调度，从而使网络70的传输数据包的延迟最小化。
网络控制器20可与系统10的节点，例如：数据源30和交换机40，根据OpenFlowTM协议进行通信。
网络控制器20也可实施网络70的各种其他控制面功能，包括网络配置、网络检测等。
在描述的实施例中，系统10被配置为用于CPRI通信。这样，每个数据源30均为无线电设备控制器，可称为无线电设备控制器30，每个数据接收器50均为无线电设备，可称为无线电设备50。在一些实施例中，无线电设备50可为远端射频头。每个无线电设备控制器30利用CPRI以此处详细说明的方式在分组交换网70中与至少一个相关的无线电设备50进行通信。无线电设备控制器30和相关的无线电设备50一起进行操作为服务部分无线电接入网提供无线电基站。
在描述的实施例中，网络70为包括多个有线链路的以太网。但是，在其他的实施例，网络70可使用其他的链路类型，有线和无线均可。应理解，选择的链路类型必须满足针对网络具体应用的吞吐量、时序和延迟需求。在实施例中，用于CPRI流量的有线网络使用以太链路较为适合，就像使用例如毫米波无线电台的先进的点对点无线技术的无线链路。
图2为根据一实施例的网络控制器20的高级示意图。如图所示，网络控制器20包括处理器200、存储器202、发送单元(Tx/Rx)204，和端口206。
处理器200可通过硬件和软件实现。例如：处理器200可实现为一个或多个中央处理器单元(CPU)芯片、逻辑单元、核(例如：作为多核处理器)、现场可编程门阵列(FPGAs)、专用集成电路(ASICs)和数字信号处理器(DSPs)。处理器200与存储器202、Tx/Rx 204和端口206通信。端口206耦接于Tx/Rx 204，Tx/Rx 204可为发送器、接收器，或其组合。Tx/Rx 204可通过端口206发送和接收数据。
存储器202可包括易失性或非易失性存储器。存储器202可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、三态内容寻址存储器(TCAM)和静态随机存取存储器(SRAM)。存储器202也可包括一个或多个磁盘、磁带驱动器和固态驱动器。
存储器202可存储在程序执行过程中需要读取的指令和数据，例如：在处理器200执行此处详细描述的实施例时。
特别是，存储器202可存储网络数据库208和调度模块210的指令和数据。
网络数据库208被网络70的拓扑和操作特征相关数据所填充。例如：网络数据库208可包括识别每个节点(例如：数据源30、交换机40和数据接收器50)以及与节点互联的每个链路的记录；链路(例如：数据速率、链路的飞行时间或传输延迟等)的操作特征的记录；以及反映每个节点(例如：每个数据源30的数据速率、通过每个交换机40从入站端口到出站端口的传输延迟、每个交换机40的吞吐量等)的记录。
至少一些存储在网络数据库208中的数据可在网络控制器20操作之前被测量。网络数据库208可随着网络70的拓扑和操作特性改变而更新，例如：增加或升级新节点或链路，或者节点删除或发生故障时。可从节点处或者与网络70连接的专用监视器(未示示)处接收关于网络条件改变的更新。在一实施例中，网络数据库200可被实时或接近实时地被更新。
调度模块210用于生成在网络70中传送的数据包的路径，例如：从给定的数据源30到给定的数据接收器50，且通过一个或多个交换机40。
调度模块210也可用于生成在路径中给定的数据源30和每个交换机40处数据包的离开时间的调度。该调度还可标识用于每个数据源30或交换机40的特定队列或端口。
调度模块210通过处理数据库208中的记录，在考虑上述网络70的拓扑和操作特性(例如：每个节点和通过每个链路的传输延迟)的情况下，生成所述路径和所述调度。通过考虑网络特性，该路径和调度可被优化，以最小化网络70传输的每个数据包的端对端抖动和/或端对端延迟。
例如：对于每个特定数据包，来自数据源30或交换机40的出站队列的传输可被调度以用于在特定时隙中离开。可选择特定时隙，从而当数据包穿过链路到达其目的节点(例如：给定的交换机40)时，其到达时间可不与另一个给定的交换机40中争夺相同传输资源的数据包的到达时间重合。通过这种方式，交换机40中多个到达的数据包因争夺传输资源产生的抖动和延迟可被避免或最小化。
同样地，可选择特定时隙，从而当数据包到达给定的交换机40时，其可在为数据包调度的时隙中立即被给定的交换机40转发。等待可用的时隙以转发数据包产生的延迟可被避免或最小化。
对于每个数据包，通过调度连接给定数据源30和给定数据接收器50的路径上的每个连续节点处时隙，数据包可在调度的时隙内穿过整条路径从而避免或最小化端对端抖动和/或端对端延迟。例如：以满足CPRI要求的延迟和抖动在网络70中传输用于CPRI流量的数据包。
在一实施例中，调度模块210可用于选择离开时间的调度中的时隙大小，从而当一个节点(例如：数据源30或交换机40)需要传输数据包时，该时隙可用。
描述时隙大小的选择时可参照参数α、β和Φ。
参数α反映了同于调度传输网络中可用的基本时间间隔。应理解，α的取值取决于物理网络硬件。在例如网络70的分组交换网中，α与以最高速度链路传输数据包所需时间有关。
参数β反映了网络70中待调度的流量所在的时间窗内的时隙数量。参数β也可被称为传输周期，因为调度是按照一个周期来实施的，且假设为固定比特率数据源，该调度可被应用在后续的周期中。
参数Φ反映了基本间隔，用于将链路容量和流量流速量化为整数。更特别地，参数Φ为传输周期β中一个时隙α传输的数据量。
参数Φ可被确定为网络中所有链路类型的容量和所有流量的流速的最大公约数(gcd)。参数Φ的选择可参考用于网络70中CPRI流量的传输的下文示例，进一步进行解释。在此示例中，有三种可能的流速：2.4576Gbps、4.9152Gbps和9.8304Gbps(例如：与无线电设备控制器30传输速率相对应)，可分别近似为2.5Gbps、5Gbps和10Gbps。在此示例中，同样有三种可能的链路容量：10Gbps、40Gbps和100Gbps。参数Φ，即这些流速和链路容量的gcd，为2.5Gbps。流速和链路容量可为Φ的整数倍，如：{1，2，4，4，16，40}。
选择参数β为Φ单元中流速和链路容量的最小公倍数(1cm)，如：
β＝{1，2，4，4，16，40}的1cm＝80。
数据包在每个传输周期中传输频率的变化取决于流速。在上述示例中，因为Φ＝2.5Gbps，β＝80，所以2.5Gbps的流速对应到每个传输周期的一个时隙中，因此数据包在每80个时隙中传输一次；5Gbps的流速对应两个时隙，因此数据包在每80个时隙中传输两次；10Gbps的流速对应四个时隙，因此数据包在每80个时隙中传输四次。
图3参考一简化的示例示出了流速变化。在该简化示例中，CPRI流速为614.4Mbps、1228.8Mbps及2457.6Mbps。假定链路容量为最低流速614.4Mbps的整数倍，传输周期中时隙的数量为4(例如：β＝4)。如图3所示，对于该简化示例，给定的流速为614.4Mbps时，数据包每四个时隙(低数据包速率)传输一次；给定的流速为1228.8Mbps时，数据包每两个时隙(中数据包速率)传输一次；给定的流速为2457.6Mbps数据包每一个时隙(高数据包速率)传输一次。
在一个网络70为以太网的实施例中，时隙大小与以太数据包大小相关。
在一实施例中，调度模块210可用于选择时隙大小以适应与讯框优先适用相关的开销，例如：根据IEEE P802.1Qbu/D1-1的讯框优先适用。在一实施例中，调度模块210可用于选择时隙大小以适应数据包开销，例如：以太网和/或IP数据包的报头。在一实施例中，调度模块210可用于选择时隙大小以适应网络70中节点之间的时钟漂移。
在一实施例中，调度模块210可用于当网络70的拓扑和/或操作特性改变时，例如：当链路容量改变或当流速改变时，重新选择时隙大小。这样，时隙大小可动态地适应网络条件的改变。
在一实施例中，可选择网络70中数据包大小以利于时隙大小的选择。例如：可以选择数据包大小以对于网络70中的最慢链路上的每个流类型提供期望数量的分组，所需数量包括可被表示为简单分数的整数和有理数。
在一实施例中，数据包大小和时隙大小中的一个或全部可被选择，以保证时隙大小大于数据包大小。
网络控制器20至少将生成的路线和调度中的一部分传输至数据源30和交换机40的每一个，以实施数据包的传输。如下详细说明，数据源30和交换机40中的每一个均可同步至公共时钟，以精准实施传输调度。
网络控制器20可生成或更新路由或调度，以在其得到网络拓扑改变或操作特性改变的通知时进行响应。例如：在一实施例中，当链路或节点增加或删除时或当数据源30的数据速率改变时，网络控制器20可生成或更新调度或路由。网络控制器20也可在预定的时间间隔下生成或更新调度或路由。
在一实施例中，网络控制器20可根据IEEE 802.1Qbv/D2.1，“调度流量提升”生成和传输路由和调度数据。
在一实施例中，调度模块210可生成提供了余量(通常简称为斜率)的调度，以为调度产生的任何偏差提供一个容差，例如：由数据源30或交换机40处的时钟误差引起的偏差。
图4为根据本实施例的数据源30的高级示意图。如图所示，数据源30包括处理器300、存储器302、Tx/Rx 304和端口306。存储器302用于存储打包器310、出站队列312和门控器314的指令和数据。虽然仅示出了一个出站队列312，可有许多队列312，例如：每个队列312都与特定端口306相关。
打包器310用于生成来自数据流的多个数据包。在一实施例中，打包器310可用于生成具有使用以上描述的方式选择的数据包大小的数据包。一旦生成，该数据包即以Tx/Rx304和端口306的方式被提供给出站队列312，以在网络70中进行传输。
在描述的实施例中，每个数据源30均为固定比特率源。在另一实施例中，数据源30中的一个或多个可为可变比特率源。如所描述的，数据源30可为CPRI无线电设备控制器。
每个数据包都在网络控制器20调度的准确时间，自数据源30的出站队列312向网络控制器20选择的目标节点进行传输。每个数据包都可通过网络控制器20或数据源30选择的端口306自出站队列312进行传输。
队列312设有门限，从而在门控器314控制下，只有当队列门限被激活时，才可传输数据包。门控器314可用于根据IEEE 802.1Qbv/D2.1实施门限控制。
门控器314至少接收网络控制器20生成的调度的一部分并处理该调度，以确定特定数据包离开的调度所需的特定时隙。门控器314激活队列312，以在该数据包的调度的时间内对每个特定数据包进行传输。
来自数据源30的数据包的传输以下述方式使用与其他数据源30和交换机40同步的时钟。
处理器300、存储器302、Tx/Rx 304和端口306被配置及互联的方式与处理器200、存储器202、Tx/Rx 204和端口206所描述的大体类似。
图5根据本实施例的交换机40的高级示意图。如图所示，交换机40包括处理器400、存储器402、Tx/Rx 404和端口406。存储器402存储出站队列412和门控器414的指令和数据。虽然仅示出了一个出站队列412，可有许多队列412，例如：每个队列312都与特定端口406相关。
交换机40在网络控制器20的控制下实施数据包交换。交换机40接收的数据包(例如：从数据源30或另一个交换机40处接收的数据包)被放置在出站队列412中进行传输。
每个数据包都在网络控制器20调度的准确时间自交换机40的出站队列412向网络控制器20选择的目标节点进行传输。
每个数据包都可通过网络控制器20或交换机40选择的端口406自出站队列412进行传输。队列412设有门限，从而在门控器414控制下，只有当队列门限被激活时，才可传输数据包。门控器414可用于根据IEEE 802.1Qbv/D2.1实施门限控制。
门控器414至少接收网络控制器20生成的调度的一部分并处理该调度，以确定特定数据包离开的调度所需的特定时隙。门控器414激活队列412，以在该数据包的调度的时间内对每个特定数据包进行传输。
来自交换机40的数据包的传输以下述方式使用与其他交换机40和数据源30同步的时钟。
交换机40可包括附加出站队列，其中每个都用于传输特定的类型/类。例如：交换机40可包括传输CPRI流量的队列以及传输其他流量类型的附加队列。来自任何此类附加出队列的数据包的传输也可由网络控制器20进行控制。
处理器400、存储器402、Tx/Rx 404和端口406被配置和互联的方式与处理器200、存储器202、Tx/Rx 204和端口206所描述的大体类似。
网络70上传输的数据包到达数据接收器50(图1)。每个数据接收器50均接收相关数据源30发送的数据包。每个数据接收器50对接收到的数据解包(de-packetizes)以形成数据流。如所描述的，每个数据接收器50可为CPRI无线电设备。这样，数据接收器50接收的数据包括CPRI数据，其可被数据接收器50处理以控制无线电设备的天线。
系统10实施时钟同步以将每个数据源30和交换机40的时钟(例如：时间和频率)同步至公共时钟。
在描述的实施例中，系统10根据IEEE 1588-2008标准定义的精密时间协议(PTP)“IEEE对网络测量和控制系统的精密时钟同步协议标准”来实施时钟同步。因此，如图所示，系统10包括适于作为PTP主控操作的时钟控制器60，以建立精准时钟，系统10中的其他时钟可以与该时钟同步
时钟控制器60在网络70中传输时钟同步消息到互联的节点，例如：数据源30和交换机40。数据源30和交换机40中的一些或者全部可被适配为作为PTP主控进行操作，其进一步传播时钟同步消息到互联的节点。时钟同步消息可在网络70上根据IEEE802.1AS-2011标准“用于局域网和城域网的IEEE标准-在桥接局域网的对时间敏感的应用中的时序和同步”定义的协议进行传播。
通过这种方式，时钟控制器20、数据源30和交换机40中的每一个均可控制在公共PTP时域中。这使得数据源30和交换机40的每一个在传输数据包时都精准地遵守网络控制器20生成的调度。在一实施例中，网络控制器20也可控制在该时域中，且被同步至公共时钟。
如图1中示出的独立设备，在一些实施例中，网络控制器20可包括或被配置为执行时钟控制器60的功能。
在另一实施例中，系统10可根据一个或多个其他协议实现时钟同步，例如：网络时间协议(NTP)或全球定位系统(GPS)时间同步协议。系统10的组件包括如：时钟控制器60、数据源30和交换机40可被适配为实现一个或多个这些其他的协议。系统10内时钟同步消息的传输遵守除了IEEE 802.1AS-2011之外的协议。
当系统10实施不需要网络互连的时钟控制器的时钟同步协议时，例如：当数据源30和交换机40利用卫星源来同步他们的时钟时，时钟控制器60可省略。
可基于要求的时钟准确度和精密度选择特定时间同步协议或系统10实施的协议，其反过来又取决于系统10传输的流量类型。
在一实施例中，网络70可用于传输不同类型的流量，例如：CPRI流量和一个或多个其他类型流量。该其他类型流量可包括，例如：与PTP同步消息相关的流量和与用户数据相关的流量。在本实施例中，网络控制器20可用于调度这种不同类型流量的数据包的传输。
当不同类型流量包括高优先级类型的流量(例如：CPRI数据)和低优先级类型的流量(例如：用户数据)时，网络控制器20可为高优先级流量调度数据包以在低优先级流量数据包之前不按次序地进行传输。
在一实施例中，系统10的节点，例如：数据源30和交换机40可实施优先权机制，此优先权机制允许高优先级流量的数据包的传输中断低优先级流量的数据包的传输。例如：像IEEE P802.1Qbu/D1-1中定义的“讯框优先适用”一样的优先权机制。
系统10的操作还可根据图6和示例性框602至框610来描述。
在框602处，网络控制器20保持存储关于网络特性数据的记录，例如：网络70的拓扑和操作特性。这些特性可包括每个数据源30和每个交换机40的传输延迟。这些特性还可包括网络70上每个链路的传输延迟。在框604，网络控制器20处理这些特性，以为每个数据包生成：来自数据包的数据源30、通过至少一个交换机40、到达数据接收器50的路径，以及该路径中数据源30和交换机40处的离开时间的调度。如上所述，优化路径和调度以满足给定类型流量的延迟和/或抖动要求。
在框606处，网络控制器20向数据源30和交换机40提供路径和调度，例如：通过向数据源30和交换机40传输反映路径和调度的控制信息。
在框608处，数据源30和交换机40处的时钟以此处描述的方式被同步至公共时钟。
在框610处，数据源30和交换机40实施网络控制器20生成的路径和调度以在网络70上传输数据包。
图6所示框的顺序仅作为示例提供。这些框还可以以其他顺序进行实施。一些框可与其他框同时实施。
图7示意性地示出了网络70中数据包流向示例。如图所示，来自四个数据源(例如，数据源30-1、30-2、30-3和30-4)的数据包最初沿着低比特率链路传输，且在交换机40处合并至其他可能会有更高比特率的链路上。
例如：如图所示，来自数据源30-2的数据包沿着链路D传输，在交换机40处与来自数据源30-1的数据包合并，且来自数据源30-1和30-2的数据包从交换机40处沿着链路C传输。更进一步，如图所示，来自数据源30-3和30-4数据包沿着链路A传输，且在交换机40处与来自30-3和30-4的数据包合并至链路上。来自所有这些数据源的数据包从这些其他的交换机40沿着链路B进行传输。
来自数据源的流量在每个交换机40处合并，通过该方式可以最小化交换机40处的传输资源的竞争。如图所示，数据包在交换机40处可被合并和转发，从而可避免或最小化抖动和延迟。
虽然参照在网络控制器20处生成的路线和调度对前述实施例进行了描述，路线和/或调度可在不同的网络组件中生成。进一步地，在一实施例中，当网络70具有静态拓扑和操作特性，路线和/或调度可离线生成并在数据传输之前配置给每个数据源30和每个交换机40。在这种实施例中，路线和/或调度不需要通过网络70进行传输。在这种实施例中，网络控制器20可省略。
虽然参照CPRI流量对前述实施例进行了描述，此处描述的方法和系统也可应用至其他有近似微秒或纳秒的延迟和/或抖动要求的传输的流量类型中。其他流量类型包括，例如：无线电基站内部的其他流量类型如开放式基站架构流量、实时音频/视频流量、金融交易流量等。
此处公开的实施例可通过仅适用硬件或通过硬件和软件平台进行实施。基于这种理解，技术方案可包含于软件产品中。软件产品可存储于非易失性或非易失性存储介质中，其可为光盘只读存储器(CD-ROM)、U盘或者移动硬盘。软件产品包括多条指令，使计算机设备(个人电脑、服务器或网络设备)执行实施例中提供的方法。
程序代码被应用于输入数据以实施此处描述的功能以及生成输出信息。输出信息被应用于一个或多个输出设备。在一些实施例中，通信接口可为网络通信接口。在结合这些元素的实施例中，通信接口可为软件通信接口，例如进程间通信的接口。在这些实施例，设有作为硬件、软件及其组合而实现的通信接口的组合。
每个计算机程序都可存储于存储介质或设备(例如：ROM、磁盘、光盘)中，并可被通用或专用可编程计算机读取，当计算机读取存储介质或设备以实施此处描述的程序时，其可以用于配置和操作计算机。系统的实施例也可作为配置了计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质而实施，如此配置的介质可使计算机以具体的或预先定义的方式进行操作以实现此处描述的功能。
进一步地，描述的实施例中的系统和方法能够分布于计算机程序产品中，所述计算机程序产品包括物理非暂时性计算机可读存储介质，该物理非暂时性计算机可读存储介质可承载一个或多个处理器的计算机可用指令。该介质可以多种形式提供，包括一个或多个磁盘、光盘、磁带、芯片、电磁存储介质、易失性存储器、非易失性存储器等。非暂时性计算机可读介质可以包括所有计算机可读介质，除了暂时性的传播信号之外。术语“非暂时性”不排除计算机可读媒介，例如仅暂时性存储数据的主存储器、易失性存储器、内存等。计算机可用指令也可为各种形式，包括编译的和非编译的代码。
将对服务器、服务、接口、门户、平台或从硬件设备形成的其他系统进行大量引用。应该理解，使用这样的术语被认为代表一个或多个设备，该设备具有至少一个处理器被配置为执行存储在计算机可读的有形的、非临时性的介质上的软件指令。还应理解，所公开的计算机算法、流程、方法或其他类型的指令集还可以体现为一个计算机程序产品，该产品包括存储了使处理器可以执行本步骤的指令的非暂时性有形计算机可读介质存储。
此处还描述了多种示例性实施例。虽然每个实施例代表了发明元素的一个组合，但本发明主题被认为是包括所公开元素的所有可能的组合。因此，如果一个实施例包括元素A、B和C，第二个实施例包括元素B和D，那么本发明主题也被认为包括其他组合的A、B、C或D，即使没有明确公开。
除非上下文另有要求，此处所用的术语“连接至”既包括直接连接(其中两个因素相互连接相互接触)和间接连接(其中至少一个额外的元素位于两个元素之间)。因此，术语“连接至”和“与...连接”为同义词。
此处描述的实施例通过物理计算机硬件实施例实施。此处所描述的实施例提供了有用的物理机器，特别是配置了如计算设备、服务器、处理器、存储器、网络的计算机硬件配置。例如，此处描述的实施例为指向计算机装置，和通过计算机处理和变换电子数据信号实现的方法。
此处所描述的实施例可能涉及计算设备、服务器、接收机、发射机、处理器、存储器、显示器、网络，特别是配置为可实现各种动作。此处所描述的实施例是针对适于处理和转换代表不同类型的信息的电磁信号的电子机器。此处所描述的实施例普遍地且整体地涉及机器及其用途；而且本文描述的实施例在其与计算机硬件、机器、各种硬件组件一起使用之外没有意义或实用性。
替代计算设备、服务器、接收机、发射机、处理器、存储器、显示器、网络，特别是配置为实现非物理硬件的各种动作，例如，使用主观步骤，可以大体上影响实施例的工作方式。
这种硬件限制明显是本文所描述的实施例的必要元素，并且它们不能被省略或替代主观装置，该主观装置不会对本文所述实施例的操作和结构产生实质影响。硬件对于本文描述的实施例是必要的，并且不仅仅用于快速有效的方式执行步骤。
虽然已经详细描述了本发明及其优点，但是应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的情况下，可以进行各种改变、替换和变更。
此外，本申请的范围不限于说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施例。本领域普通技术人员从本发明的公开内容中将容易地理解，根据本发明，可利用于此处描述的相关实施例具有大体相同的功能或实现大体相同的结果的过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤。因此，本申请旨在将这些过程、机器、制造、物质组成、装置、方法或步骤包括在其范围内。

Claims (22)

1.一种控制分组交换网的方法，所述方法包括：
保持网络特性记录，所述网络特性包括：
通过分组交换网互联的多个数据源和多个交换机中的每一个的传输延迟，以及
所述分组交换网的多个链路中的每一个的传输延迟；以及
处理所述网络特性，对于给定类型流量中多个数据包中的每一个均生成：
来自所述多个数据源中特定数据源、且通过所述多个交换机中至少一个特定交换机的路径，以及
所述特定数据源和所述至少一个特定交换机中每一个的离开时间的调度；
其中，所述路径和所述调度被优化以满足所述给定类型流量的抖动要求；
其中，所述处理包括选择用于所述离开时间的调度的时隙大小。
2.根据权利要求1的所述方法，进一步包括：发送反映所述路径和所述调度的控制信息到所述特定数据源和所述至少一个特定交换机。
3.根据权利要求1的所述方法，进一步包括：在所述多个数据源和所述多个交换机的每一个处同步时钟。
4.根据权利要求1的所述方法，其中，所述给定类型流量为公共无线电接口CPRI流量。
5.根据权利要求1的所述方法，其中，所述分组交换网为以太网。
6.根据权利要求1的所述方法，其中，所述选择是基于所述多个链路中至少一个的容量，以及所述数据源中至少一个的传输速率。
7.根据权利要求1的所述方法，其中，所述路径和所述调度被优化以满足所述给定类型流量的延迟要求。
8.一种控制分组交换网的设备，所述设备包括：
存储有网络特性的存储器，所述网络特性包括：
通过分组交换网互联的多个数据源和多个交换机中的每一个的传输延迟，以及
所述分组交换网的多个链路中的每一个的传输延迟；以及
与所述存储器通信的至少一个处理器，所述处理器被配置为：
处理所述网络特性，对于给定类型流量中多个数据包中的每一个均生成：
来自所述多个数据源中特定数据源、以及通过所述多个交换机中至少一个特定交换机的路径，以及
所述特定数据源和所述至少一个特定交换机中每一个的离开时间调度；
其中，所述路径和所述调度被优化以满足所述给定类型流量的抖动要求；
其中，所述至少一个处理器被配置为选择用于所述离开时间的调度的时隙大小。
9.根据权利要求8的所述设备，其中，所述至少一个处理器被配置为发送反映所述路径和所述调度的控制信息到所述特定数据源和所述至少一个特定交换机。
10.根据权利要求8的所述方法，其中，所述时隙大小的选择是基于所述多个链路中至少一个的容量，以及所述数据源中至少一个的传输速率。
11.根据权利要求8的所述设备，其中，所述至少一个处理器被配置为基于固定的比特率为所述多个数据源中的至少一个生成所述路径和所述调度中的至少一个。
12.根据权利要求8的所述设备，其中，所述给定类型流量为公共无线电接口CPRI流量。
13.根据权利要求8的所述设备，其中，所述分组交换网为以太网。
14.根据权利要求8的所述设备，其中，所述路径和所述调度被优化以满足所述给定类型流量的延迟要求。
15.根据权利要求8的所述设备，其中，所述至少一个处理器被配置为发送或处理时钟同步信息，以同步所述多个数据源和所述多个交换器的时钟。
16.一种网络通信系统，包括：
多个数据源和多个交换机；
所述数据源和所述交换机中的每一个均通过分组交换网互联，且同步至公共时钟；
网络控制器，所述网络控制器用于：
保持网络特性记录，所述网络特性包括：
所述数据源和所述交换机中的每一个的传输延迟，以及
分组交换网中多个链路中的每一个的传输延迟；
处理所述网络特性，对于给定类型流量的多个数据包中的每一个均生成：
来自所述多个数据源中特定数据源、以及通过所述多个交换机中至少一个特定交换机的路径，以及
所述特定数据源和所述至少一个特定交换机中每一个的离开时间调度；
其中所述路径和所述调度被优化以满足所述给定类型流量的抖动要求；
其中，所述处理包括选择用于所述离开时间的调度的时隙大小。
17.根据权利要求16的所述系统，其中，所述网络控制器被配置为发送反映所述路径和所述调度的控制信息到所述特定数据源和所述至少一个特定交换机。
18.根据权利要求16的所述系统，还包括时钟控制器，所述时钟控制器被配置为发送指示所述公共时钟的时钟同步信息到所述多个数据源和所述多个交换器中的至少一个。
19.根据权利要求18的所述系统，其中，根据所述IEEE 802.1AS标准发送所述时钟同步消息。
20.根据权利要求16的所述系统，其中，所述分组交换网为以太网。
21.根据权利要求16的所述系统，其中，所述给定类型流量为公共无线电接口CPRI流量。
22.根据权利要求16的所述方法，其中，所述网络控制器被配置为基于所述多个链路中至少一个的容量以及所述数据源中至少一个的传输速率选择用于离开时间的调度的时隙大小。
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