CN1094027C - 一种服务多路复用器 - Google Patents

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Abstract

一种用于将多个信号源连接至一公共开关的通信网络的服务多路复用器(2)以异步传送的数据信元的形式从多个输入端(4)传送数据给一输出端(6)用于连接至该网络。该多路复用器(2)包括一带宽控制单元，接收来自该网络的表示传输信元到该网络的可用带宽的一带宽控制信号，并生成反馈控制信号传输给这些信号源以使它们根据该可用带宽改变它们的数据传输率。连接至该带宽控制单元的一活动检测器监视在这些输入端接收的数据的带宽。该多路复用器允许ABR(可用位率)可指令信号源被链接至在一ABR基础上工作的公共网络的一单一端口以为各源提供有效且相当的带宽分配。

Description

一种服务多路复用器
技术领域
本发明涉及一种多路复用器且具体地涉及一种用于多路复用来自多个信号源的数据和其他信号以馈送给一公共交换通信网的服务多路复用器。
背景技术
服务多路复用器典型地位于客户的房屋内且被用于经该多路复用器和该公共网络之间的一单一线路传送和接收各种数据服务。这些信号源可包括声音、视频和例如以太网连接的数据服务的一组合。
现有技术的多路复用器通常经一具有一固定的数据携载能力或带宽的链路被连接到该公共网络。对应地被连接到该多路复用器的输入端的这些信号源已被分配给该带宽的一固定部分。
随着对该公共网络的更完善的连接，例如可用比特率(ABR)连接的出现，其中该可用比特率(ABR)连接的连接带宽是可变的，提供一种更完善的可调节到该公共网络的连接带宽的变化的服务多路复用器已变得是需要的。
发明内容
根据本发明的第一个方面，提供有一种服务多路复用器，其可连接在一用户的通信设备和一公共电信网络之间的一接口的用户侧上，该多路复用器具有多个用户信号源的输入端和一个与公共网络相连的输出端，该多路复用器可工作以将来自输入端的数据传送给输出端以作为异步传送的数据信元传送入该公共网络，其中该多路复用器包括带宽控制装置，用于接收来自该公共网络的表示将这些信元传送入该公共网络的可用带宽的一带宽控制信号；和活动检测装置，用于监视在至少一输入端接收的数据的带宽，该带宽控制装置可自动工作以根据该可用带宽和这些被监视的带宽调整被传送给该输出端的数据的带宽，及其中该带宽控制装置可工作以通过生成一反馈控制信号，经各输入端传输给一信号源来调整被传送数据的带宽，该反馈信号使该相应的信号源改变其传输数据带宽。
通过监视在至少一输入端接收的数据的带宽，该服务多路复用器可调整分配给各信号源的相对带宽以最大效率地利用在到该信号接收系统的连接上可用的带宽。
该带宽控制装置最好可工作以通过生成一反馈控制信号，经各输入端传输给一信号源来调整被传送数据的传输速率。当流向一适当的信号源时，这样一反馈信号使该相应的信号源改变其传输数据带宽。这样，该带宽控制装置能够控制进入该多路复用器的数据带宽，以彼此协调在一表示到信号源的可用比特率的ABR的基础上工作的一公共网络中的可用带宽。
对于不能够翻译反馈控制信号或作为其他可能的方法来控制已在输入端被接收的数据的带宽的信号源，该带宽控制装置可工作以通过放弃在一相应输入端接收的一部分数据来调整被传送的带宽的数据。
最好，将在一输入端接收的数据划分成多个组，从这些组的一子集中选择该数据的任意被放弃的部分。这样，如果在该输入端接收的数据例如由多个帧构成，各帧又由多个信元构成，该带宽控制装置可以仅从一单一帧或这些帧的一子集中放弃或删除信元，从而保持其余帧的数据完整。这样，由于不是所有帧将受到信元删除的影响，如在使用一随机“非智能”信元删除技术时的情况，典型地降低了对重发送数据的需要。
该多路复用器最好包括一存储表，用于包含有关各信号源的特性数据，包括一标识，表示可工作以接收反馈控制信号的信号源。以此方法，该带宽控制装置可根据对于一具体信号源可使用哪一种控制方法或哪些控制方法，选择使用哪种技术来控制在这些输入端接收的数据的带宽(从而调整传送给该输出端的数据的带宽)。
最好该活动检测装置可工作以例如通过辨认数据已被起始从一新的信号源接收数据来辨认该新的活动信号源，且该带宽控制装置在此情况下最好可工作以通过重新分配至少一现存活动信号源的带宽以许可将带宽分配给该新的活动信号源，来改变这些信号源中的带宽分配的分布。可替代地，假定被分配给到ABR-型接收系统的连接的全部带宽未被使用，该带宽控制装置可简单地将一些备用带宽分配给该新的活动信号源。
该活动检测装置也可工作以辨认在一预定时间周期未发送数据且因此合理地被认为已停止发送的一信号源。在此情况下，该带宽控制装置最好可工作以重新分配原分配给这样一静止信号源的带宽且如果需要将该被重新分配的带宽重新分配给其他信号源。
该活动检测装置最好可工作以辨认一在小于分配给其的一预定带宽比例的一带宽上发送数据超过一预定时间周期的信号源，且在此情况下，该带宽控制装置最好可工作以减少分配给这样一被辨认出的信号源的带宽。这样一已被分配给比它所需使用要多的带宽的信号源可自动地通过该带宽控制装置将所分配的带宽的未用部分分配给更多的需要的信号源。
该活动检测装置可工作以辨认一在大于分配给其的一预定带宽比例的一带宽上发送数据超过一预定时间周期的信号源，且在此情况下，该带宽控制装置最好可工作以分配更多的带宽给这样一被辨认出的信号源。以此方法，如果该活动检测装置辨认出一信号源可能能够使用一更大的带宽，该带宽控制装置可将更多的带宽分配给该信号源，该更多的带宽例如可以是未被使用的或重分配带宽给其他信号源所导致的备用带宽。
最好，该多路复用器被配置成对于相应地是可工作来接收反馈控制信号及是不可工作来接收反馈控制信号的信号源，提供分离的数据路径用于所述数据的传送。因为这些不可工作来接收反馈控制信号的信号源可能会以一些其他方法接受信元删除或在输入端接收的数据的部分删除的处理。最好在该多路复用器内将使数据被删除的这些信号源的数据路径与不使数据被删除的这些信号源的数据路径分离。以此方法，这些可工作以接收反馈控制信号及可通过该多路复用器被命令以减少它们的传输带宽的信号源不受到除了接收减少的带宽反馈控制信号以外的信元或数据删除的影响。
根据本发明的第二个方面，提供有一种用于操作一服务多路复用器的方法，该服务多路复用器连接在一用户的通信设备和一公共电信网络之间的一接口的用户侧上，该多路复用器具有多个用户信号源的输入端和一个与公共网络相连的输出端，该方法包括有步骤：将来自输入端的数据传送给输出端以作为异步传送的数据信元传送入该公共网络，接收来自该公共网络的表示将这些信元传送入该公共网络的可用带宽的一带宽控制信号，监视在至少一输入端接收的数据的带宽，并根据该可用带宽和这些被监视的带宽自动调整被传送给该输出端的数据的带宽，该方法还包括有步骤：生成一反馈控制信号给至少一信号源以使所述信号源改变其传输数据带宽。
至少在本专利申请的上下文中，可以理解一信号源可以是一单一的物理源或可以是源自一个或多个物理源的多个虚拟信道(它们自己可被分组成一或多条虚拟路径)之一。术语“信号源”及“输入端”因此而被相应地构成。
附图说明
下面将参照附图，通过示例对本发明进行描述。
图1为根据本发明的且连接在一公共网和若干客户信号源之间的一服务多路复用器的方框图；及
图2为图1的服务多路复用器的更加详细的方框图。
具体实施方式
参见图1，服务多路复用器2被用于将多个客户通信服务4A，4B，4C连接至一单一连接6到一公共网络，该多个客户通信服务4A，4B，4C例如可以是声音、视频及局域网(例如以太网)。显然可将几个这样的服务多路复用器2组合使用以允许将多个客户通信服务连接至该公共网络的多个端口。通常，该服务多路复用器可连接在一用户/网络接口的用户侧上。
在实践中，该服务多路复用器2典型地具有多个可处理来自具有外部可指令的输出数据速率的源的数据的输入端以及多个用于处理来自非可指令的源的数据的输入端。
现参见图2，该多路复用器被配置成接收三种不同类的数据，该三种不同类的数据一进入该多路复用器，首先由一分类器8进行分类。该由分类器8所分类的三种可能的不同类的数据为(i)非ABR数据，例如CBR(恒定位率)或VBR(可变位率)数据，(i)来自非可指令的，即不能由反馈控制信号所指令来改变其传输带宽的一信号源的ABR通信量，及(iii)可指令的ABR通信量。
该多路复用器接收来自该公共网络连接6的再一信息输入。该信息包括指示数据可以该速率被发送到该公共网络上且因此指示可用带宽的ABR控制信号。下面将对此作详细描述。
由该服务多路复用器接收的非ABR数据在分类器8中被分类且被引至非ABR缓冲器10A，10B以经一多路复用器12向前传输到该公共网络上。该服务多路复用器2可根据哪些及多少不同类型的非ABR通信量被允许连接至输入端4而包括更多或更少这些缓冲器。
非可指令的ABR通信量由分类器8进行分类并被引至一智能信元抛弃(ICD)缓冲器14。
其余类的数据，即ABR可指令的通信量经一活动检测器16被引至一缓冲器18，用于将ABR可指令的数据经多路复用器12向前传输。
活动检测器16进行工作以监视来自ABR可指令的源的进入通信量的带宽。该监视被首先执行以提供信息给一用于ABR可指令的通信的速率分配器18。典型地，提供给速率分配器18的该信息细分为各信号源或虚拟信道(VC)是否已变为静止且不再发送且因此将其带宽分配去除，在该分配需要被分别增加或减少的情况下，该分配是被充分使用还是被部分使用，或该分配是被充分使用以值得该VC维持其当前的带宽分配还是未被使用这么多以使更多的带宽应被分配给该VC。这样，典型地，该活动检测器将发出与各VC相关的三种指示，即带宽需要被重新分配，带宽分配需要被检查，或带宽分配不需要被改变中的一种。
该活动检测器还可被用于其他目的，例如监视通过该多路复用器的ABR可指令的数据的量，以用于提供一可能向一客户收费或甚至实际地执行用于该公共网络提供方的一收费计算的指示。而且，尽管一ABR信号源应在其分配的带宽内进行精确地传输，如果这样一信号源发生故障，这可被该活动检测器检测到且采取适当的动作，例如使发出一新的反馈控制信号或删除来自该信号源的数据流中的信元。
该用于ABR可指令的数据的速率分配器18工作以确保各VC在到该公共网络的连接上接收一份相当的可用带宽。如上所述，用于ABR通信量的一可用带宽被自该公共网络发送并通过一ABR控制器20被接收且在该服务多路复用器内被解码。该控制器20对在用于ABR可指令的通信量的速率分配器18和用于将接收智能信元抛弃处理的非可指令通信量的速率分配器22之间的用于ABR通信量的可用带宽进行划分。
速率分配器18和22各保存一用于各活动VC的分配带宽或传输率的表。由于在速率分配器22保存用于这些VC的速率的情况下，不可能改变各VC的传输率，仅可能在该VC的传输率超出该存储表中保存的传输率时抛弃信元。为实现此点，速率分配器22指令一整形器24自特定的VC删除或传送某些信元给该多路复用器12。通过自一特定VC删除一信元，该VC的传输率被减少。
在速率分配器18保存用于可被指令的信号源的被分配的传输率以调整它们的传输率的情况下，使用一更复杂的技术。如上所述，和该活动检测器16一起，该速率分配器18能评估哪些VC需要更多的带宽，更少的带宽，不需要带宽或需要与它们当前带宽同样的带宽。和一反馈控制器26一起，任意特定信号源或VC的传输率可通过发送一反馈控制信号而被调整。实现此的两种典型的技术是使用普通的流控制(GFC)或ABR控制信号。通过将一资源管理(RM)信元插入从该服务多路复用器流回到一信号源的在一相应反馈线路28上的信元流中，这些信号被典型地发送回一信号源，其中该相应的反馈线路可以是与能从速率可控制的信号源接收信号的输入端4相关的几条这样的线路之一。如果速率分配器18改变一特定VC的带宽分配，该改变被通知给活动检测器16以使活动检测器16能够更新它自己存储的用于各VC的传输率的表，以确保能精确地判定一VC是否应使更多，更少或应不使带宽分配给其。
用于非可指令的ABR通信量的整形器24保存一VC表，其包括有关哪些VC将使从它们各自的信元流中删除信元的信息。而且，反馈模块26保存一哪种反馈控制信号适用于哪一信号源的记录。
这样，以上所述的该服务多路复用器能够对几种不同类型的通信量进行多路复用并能够以最有效的方式调整该通信量的带宽以经一ABR型连接，即其中传输率控制信号在一公共网络和一信号源之间被传递的一连接，将数据传输入该公共网络。

Claims (10)

1、一种服务多路复用器，其可连接在一用户的通信设备和一公共电信网络之间的一接口的用户侧上，该多路复用器具有多个用户信号源的输入端和一个与公共网络相连的输出端，该多路复用器可工作以将来自输入端的数据传送给输出端以作为异步传送的数据信元传送入该公共网络，其中该多路复用器包括带宽控制装置，用于接收来自该公共网络的表示将这些信元传送入该公共网络的可用带宽的一带宽控制信号；和活动检测装置，用于监视在至少一输入端接收的数据的带宽，该带宽控制装置可自动工作以根据该可用带宽和这些被监视的带宽调整被传送给该输出端的数据的带宽，及其中该带宽控制装置可工作以通过生成一反馈控制信号，经各输入端传输给一信号源来调整被传送数据的带宽，该反馈信号使该相应的信号源改变其传输数据带宽。
2.根据权利要求1的多路复用器，其中该带宽控制装置可工作以通过抛弃在一相应输入端接收的数据的一部分来调整被传送数据的带宽。
3.根据权利要求2的多路复用器，其中在一输入端接收的数据被划分成多个组且其中从这些组的一子集中选择各被抛弃的部分。
4.根据权利要求1的多路复用器，包括一用于包含有关各信号源的特性数据，包括标识可以接收反馈控制信号的信号源的存储表。
5.根据权利要求1的多路复用器，其中该活动检测装置可工作
以辨认一新的活动信号源且其中该带宽控制装置可工作以重新分配至少一现存活动信号源的带宽以许可将带宽分配给该新的活动信号源。
6.根据权利要求1的多路复用器，其中该活动检测装置也可工作以辨认在一预定时间周期未发送数据的一静止信号源且其中该带宽控制装置可工作以重新分配原分配给该静止信号源的带宽且将该被重新分配的带宽重新分配给其他信号源。
7.根据权利要求1的多路复用器，其中该活动检测装置可工作以辨认一在小于分配给其的一预定带宽比例的一带宽上发送数据超过一预定时间周期的信号源且其中该带宽控制装置可工作以减少分配给这样一被辨认出的信号源的带宽。
8根据权利要求1的多路复用器，其中该活动检测装置可工作以辨认一在大于分配给其的一预定带宽比例的一带宽上发送数据超过一预定时间周期的信号源且其中该带宽控制装置可工作以分配更多的带宽给这样一被辨认出的信号源。
9.根据权利要求1的多路复用器，其中该多路复用器被配置成对于分别可工作来接收反馈控制信号及不可工作来接收反馈控制信号的信号源，提供分离的数据路径用于所述数据的传送。
10.一种用于操作一服务多路复用器的方法，该服务多路复用器连接在一用户的通信设备和一公共电信网络之间的一接口的用户侧上，该多路复用器具有多个用户信号源的输入端和一个与公共网络相连的输出端，该方法包括有步骤：将来自输入端的数据传送给输出端以作为异步传送的数据信元传送入该公共网络，接收来自该公共网络的表示将这些信元传送入该公共网络的可用带宽的一带宽控制信号，监视在至少一输入端接收的数据的带宽，并根据该可用带宽和这些被监视的带宽自动调整被传送给该输出端的数据的带宽，该方法还包括有步骤：生成一反馈控制信号给至少一信号源以使所述信号源改变其传输数据带宽。
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