CN1194546C - 以可变时隙传输数据的面向数据包数据网络的过程和控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在一端的面向数据包的数据网络的控制器和另一端的数据网络的用户的终端之间以可变的时隙进行传输数据的过程，应终端的请求并根据数据网络中可用的传输容量，将用于进行数据传输的时隙分配给终端。为了使已知的用于以可变的时隙进行数据传输的数据网络也用于QoS应用而不会对功能造成限制，建议分别监视数据网络中的终端的每一数据流的数据传输速率。

Description

以可变时隙传输数据的面向 数据包数据网络的过程和控制器

技术领域

本发明基于优先申请DE 101 57 101.1，该申请在这里加以引用。

本发明涉及在一端的面向数据包的数据网络的控制器和另一端的数据网络的用户的终端之间以可变的时隙进行传输数据的过程。应终端的请求并根据数据网络中可用的传输容量，将用于进行数据传输的时隙分配给终端。

本发明还涉及用于在一端的控制器和另一端的数据网络的用户的终端之间以可变的时隙进行传输数据的面向数据包的数据网络的控制器。控制器包括用于接收和处理终端发出的时隙请求的装置，以及用于在接收到终端发出的请求之后分配时隙的装置。用于分配时隙的装置根据数据网络中可用的传输容量来分配时隙。

最后，本发明还涉及一个计算机程序，该程序可以在计算设备上执行，特别是在用于以可变的时隙进行数据传输的面向数据包的数据网络中的控制器的微处理器上执行。

背景技术

数据网络中可用的数据速率主要由提供商和用户之间商定的最低数据速率来确定。最低数据速率与其他规定一起存储在所谓的服务等级协定中。其次，可用的数据速率还由进行数据传输所占用的数据网络的瞬间容量来决定。为了使用数据网络，用户通常向提供商支付费用，该费用取决于商定的数据速率。

需要通过数据网络传输数据的终端向数据网络的控制器发送需要一个或多个时隙的请求。视时隙的可用性情况或视数据网络的容量占用率的情况，控制器向终端分配请求的时隙数或分配的时隙数比请求的时隙数少。在容量占用率很高的情况下，甚至可能会出现以下情况：控制器无法满足终端提出的请求，拒绝其请求并不给它分配任何时隙。被拒绝的终端请求存储在控制器的队列中(例如，在先进先出(FIFO)内存中)并在稍后数据网络容量占用率较低时进行处理，此时向终端分配已经请求的但还没有分配的时隙。发出请求的终端和请求了时隙的数据流以及请求的时隙的数量都必须存储在队列中。此外，对应的时间戳也必须分配给每一个请求。存储队列中的被拒绝的请求可能非常消耗内存。如果队列已满，那么新请求将会丢失。

因此，从现有技术已知有一种做法，为了分配时隙，在新的数据传输开始时，考虑数据网络的总体容量占用率和数据网络上可用的带宽。一旦向终端分配一定数量的时隙用于进行数据传输之后，用户可以在这些时隙内传输其数据，即使此数据传输占用数据网络的全部传输容量或此容量的大部分。在此时间内，其他终端发出的需要时隙的请求可能不会得到完全的满足，或者一点也得不到满足。在为其他终端提供服务之前，可能需要等待。如此，对于其他终端的数据传输，不可能保证在最短的响应时间内向终端分配请求的时隙数，或者最小时隙数。这可能对于必须确保最短响应时间和最低数据传输速率的应用带来严重问题。这样的应用也是被称为QoS(服务质量)应用。QoS应用的例子有VoIP(Internet协议上的语音)应用。

在所谓的传输控制协议(TCP)/IP应用的情况下，数据传输以相对较低的数据速率开始。在数据传输期间，将监视数据传输的质量，如果质量达到可预定义最低质量要求，将连续地提高数据传输速率，直到不再满足最低要求。然后再将数据传输速率降低到相对较低的起始值，然后再慢慢地增大。如此，如果TCP/IP数据传输的质量允许，这样的数据传输可能占用数据网络中可用带宽的大部分带宽。此外，TCP/IP数据传输可能导致网络容量占用率显著波动。对于QoS应用来说，这可能是主要的干扰因素。

根据本发明的过程适用于在终端和控制器之间必须协商用于进行数据传输的时隙数的所有数据网络。

数据网络可以设计为有线电视网络，通过该网络可以根据可预定义的标准传输视频和音频数据。该标准使根据最初叙述的类型的过程的数据传输成为可能。这样的标准的具体例子是DVB(数字视频广播)，该标准主要在欧洲使用，或者DOCSIS(通过电缆传输的数据服务接口规范)，该标准主要在美国使用。DVB使用固定的时间模式，例如，三毫秒，每个时间模式传输9、18或36个时隙。在DVB中，指定了ISO/OSI层模型的两个最低层，即，物理层和媒体访问控制(MAC)层，或链路层。

近年来，越来越多的家庭都不再通过电视天线或卫星接收电视信号，而通过有线电视网络。在这种情况下，电视发射机通过电视广播频带中的一些信道并通过所谓的组合器(组合器本质上包括一个频率复用器)并通过有线电视网络，将视频和音频信号传输到各个家庭中的电视机。为了使有线电视网络还可以用于QoS应用，还将提供交换设备(所谓的路由器)，该设备连接到因特网。此外，路由器还通过一种双向连接线路，连接到网络的控制器，并连接到一个所谓的交互式网络适配器(INA)，该网络适配器又同样通过一种双向连接线路来连接到组合器。路由器和INA可以合并在一个设备中。用于家庭中的QoS应用的终端通过所谓的机顶盒或所谓的电缆调制解调器连接到有线电视网络。如此，组合器既可向家庭传输电视发射机的视频和音频信号，又可传输来自因特网的数据，然后它们被分配到适当的终端。例如，视频和音频信号被转发到电视机，因特网数据被转发到计算机。对于VoIP应用，计算机装有适当的附加模块，该模块允许进行语音的输出和输入。

还有作为有线电视网络中的标准提供的上游信道，它们使终端与INA进行所谓的上游连接成为可能。但是，与下游信道相比，上游信道的带宽较小。但是，对于某些数据应用，还需要通过上游信道传输大量的数据。此外，通过上游信道进行数据传输还必须保证一定的传输质量(例如，对于QoS应用)。数据传输的质量包括，具体来说，可预定义的最低传输速率、有限的延迟时间(即，在时隙内传输的单个数据包的传输时间)，以及有限的抖动(即，单个的传输数据包的传输时间的变化)。

发明内容

本发明基于这样的目标：使已知的用于以可变的时隙进行数据传输的数据网络也用于QoS应用而不会对功能造成限制。

为实现这一目标，本发明建议，从最初叙述的类型的过程出发，分别监视数据网络中的每一数据流的数据传输速率，根据监视到的数据流的传输速率和对数据流实施的规定，为其中一个数据流向终端分配更多时隙。

因此，根据本发明，建议根据监视到的特定数据流的传输速率，为此数据流中的数据传输向终端分配更多时隙。根据数据网络的总体容量占用率进行的时隙分配，从现有技术已知，可以重叠在这种类型的分配上。

本发明的优点特别在于，监视每一单个数据流的传输速率，而不是针对整个数据网络进行监视。只有通过这种方法才有可能分别为每一个数据流分配时隙，以便可以考虑到关于数据传输质量的单个规定，并分别为每一个数据流保证这些规定得到实施。规定包括，最低和/或最高数据传输速率。决定这些规定的因素有：进行数据传输的应用的类型，或在数据传输之前在提供商和用户之间达成的协议。通过本发明，传统的数据网络(例如，根据TCP/IP标准，这种网络迄今只用于在因特网范围内进行数据传输)也可以用于在QoS应用的范围内进行数据传输，例如，用于VoIP应用。本发明适用于任何物理数据网络，例如，适用于有线电视网络。

对于通过网络执行的所有数据传输，不需要最低的数据传输速率。还有所谓的最佳努力应用(例如，根据TCP/IP标准的数据传输)，在这种应用中，数据传输对时间的要求不是十分严格，可以在网络有空闲传输容量时进行传输。根据本发明，如果必须为在QoS应用范围内的数据传输请求和分配时隙，最佳努力应用的数据速率会降低。如此，如果需要为QoS应用分配时隙，为最佳努力应用分配的时隙数将会降低。通过这种方法，有关QoS应用的规定，特别是保证的传输质量，始终可以得到满足，不管数据网络总体的容量占用率如何。如此，不仅根据数据流的数据速率，而且还根据其他应用(例如QoS应用)的数据流的数据速率为最佳努力应用的数据流分配时隙。在为数据传输分配现有时隙时，通过将QoS应用优先于最佳努力应用，还可以阻止数据网络的过载。

最后，本发明还可以对通过数据网络的数据流的带宽进行安全和可靠的监视。这对于根据数据速率对数据网络的使用进行记帐和根据规定确定数据网络的传输容量的等级特别有用。数据网络优选情况下根据其传输容量以这样的方式确定其等级，QoS应用可以始终以保证的数据速率运行，而最佳努力应用可以同时以最低的数据速率运行。

根据本发明，一方面，对于数据传输的最低的数据速率可以得到保证，前提是数据网络的总体容量占用率允许。同时，可以为数据传输预定义最大数据速率，该速率显然高于最低数据速率。最大数据速率越低，可以连接到数据网络的终端或用户就越多，数据网络的可用带宽可以更有效地分配到大多数用户。

根据本发明的优选实施例，建议作为数据流的数据传输速率的一种度量，监视每一个数据流的动态等待时间(该时间是当前时间和为数据传输分配时隙时之间的时间间隔)，并根据监视到的数据流的等待时间为其中一个数据流向终端分配更多时隙。等待时间是分配时隙时的时间和当前时间之间的差。通常，时隙将首先分配给等待时间最短的那些数据流。

数据流的数据传输速率可以通过等待时间来影响；等待时间越长，数据速率就越低。等待时间如此允许降低相应的数据流的数据速率，甚至在极端情况下降低到零。等待时间可用于对数据传输实现有效控制和协调，因为可以根据等待时间进行时隙的预期分配。控制和协调数据传输的操作包括所谓的调节(即，为了实现需要的数据速率，向单个数据流分配有限的时隙数)和所谓的整形(即，为最佳地利用数据网络中可用的带宽而分配时隙)。

等待时间还可以分成不同的类别(所谓的策略级别)。然后可以根据数据流的当前策略级别分配时隙。如果在增大了等待时间增量之后，数据流的等待时间超过当前的策略级别的上期限，则为该数据流分配下一个较低的策略级别。如果随着时间的推移等待时间变小，则也可以跳到下一个较高的策略级别。一次跳跃多个策略级别也是可以的。策略级别的引入大大地简化了单个数据流的处理。时隙的分配从最高等级的策略级别(等待时间最短)开始(例如)。

根据本发明的优选实施例，建议，在为数据流分配时隙之后，数据流的动态等待时间增大一个等待时间增量。随着时间的推移，等待时间变短，直到最后它低于可预定义的值，向对应的数据流分配请求的时隙或请求的一部分时隙。如此，可以为每一个数据流预定义和确保最大的数据速率，以使数据流不占用太多的带宽，从而避免损害其他数据流，特别是QoS应用的数据流，即避免造成保证的规定得不到满足的情况。

通过规定最大数据速率，所谓的DOS(拒绝服务)攻击，变得更加难以实施。DOS攻击在现有技术的情况下激活，例如，数据网络的终端请求太多的时隙用于数据传输，导致实际需要数据网络的全部带宽。然后，就没有更多的传输容量可用于进行其他的数据传输。在采用本发明的情况下，为每个数据流分配的时隙数通过可预定义的最大数据速率进行限制。占用整个网络的全部带宽以及一个应用阻塞数据网络的后果因此就不可能发生。

优选情况下，等待时间增量根据分配的时隙数而增大。分配给数据流的时隙数越多，为此数据流选定的等待时间增量越大，该数据流在下一次分配之前的等待时间就越长。

优选情况下，数据流的等待时间根据数据传输速率(可以为数据流预定义该速率)来决定。可预定义的数据传输速率可以是最低的或标称数据传输速率，甚至可以允许过载。如此，虽然有了可以防止数据网络过载的等待时间，但是单个数据流的预定义数据传输速率在任何情况下都可以得到满足。

根据本发明的另一个优选实施例，建议，为终端的每一个数据流存储对时隙的所有请求的总数，在请求时隙时，总数增大请求的时隙数，在分配时隙时减少分配的时隙数。总数取代了从现有技术已知的队列。对于每一个数据流，总数只包括在那时请求的时隙数。不需要存储附加的信息，如发出请求的终端，请求时隙的时间戳或数据流。总数的引入使更快速的处理成为可能。还避免了队列溢出和超出队列容量的请求的丢失。最后，总数没有队列那么高的内存空间要求。

作为实现本发明的目标的另一种方式，建议，从最初叙述的类型的控制器出发，控制器有用于监视数据网络中的每一个数据流的数据传输速率的装置，以及用于分配的装置根据监视到的数据流的传输速率和对数据流实施的规定为其中一个数据流向终端分配更多时隙。

假设在ISO/OSI层模型中，在控制器中实现了一个接口，该接口将IP(Internet协议)层和较高层的QoS要求映射到MAC(媒体访问控制)层(所谓的链路层)。

根据本发明的优选实施例，建议，控制器有用于执行如上文所述的过程的装置。具体来说，控制器有用于监视和确定单个数据流的等待时间(作为分配时隙时的时间和当前时间之间的差)的装置，以及用于根据等待时间分配时隙的装置。此外，控制器有存储装置，分配到单个数据流，用于存储单个数据流的时隙请求的总数。

特别重要的是，根据本发明的过程的实现的形式是计算机程序，这种程序可以在计算设备上执行，特别是在用于以可变的时隙传输数据的数据网络中的控制器的微处理器上执行。优选情况下，计算机程序存储在为控制器提供的存储元件上。因此，在这种情况下，本发明通过存储在存储元件上的计算机程序来实现，以使与计算机程序一起提供的此存储元件表示本发明，方式与计算机程序适合的执行的过程相同。具体来说，电子存储介质，例如，可以使用只读存储器、随机存取存储器或闪存作为存储元件。

附图说明

下面将通过本发明的实施例的描述，说明本发明的更多功能、可能的应用和优点，将以图形来表示本发明。在这种情况下，所有描述的或表示的功能，本身或以任何组合形式，都组成了本发明的主题，不管权利要求书或反向参照中的组合如何，也不管描述和图形中的表示方法如何，其特征在于：

图1显示了用于实现根据本发明的过程的数据网络的简化表示；

图2显示了用于实现根据本发明的过程的数据网络的示意图表示；

图3显示了图1中的数据网络中根据本发明的控制器的示意图表示；

图4显示了根据本发明的过程的流程图；

图5显示了图4中根据本发明的过程的范围内处理请求的任务的流程图；

图6显示了图4中根据本发明的过程的范围内分配时隙的任务的流程图；以及

图7显示了图3中的控制器的另一个视图。

具体实施方式

在图1中，数字1表示用于实现根据本发明的过程的数据网络。数据网络1在数据网络1的控制器10和终端13、14之间延伸。数据以可变的时隙通过数据网络进行传输。

控制器10的形式可以是，例如，有线电视网络的所谓的交互式网络适配器(INA)，终端13、14的形式可以是，例如，电话14或配备有相应设备的计算机13。INA可以连接到因特网6。通过本发明，也可以通过有线电视网络以可预定义的最低传输速率处理因特网数据传输。

控制器10的形式可以是卫星网络的卫星发射/接收台，终端13、14的形式可以是，例如，卫星电话或配备有相应设备的计算机。卫星发射/接收台可以通过卫星网络6连接到更多的卫星发射/接收台。通过本发明，也可以通过卫星网络以可保证的数据传输速率进行数据传输。这对于带有和不带视频的卫星电话服务是有利的。

因此，在通过任何物理数据网络1以可变的时隙进行数据传输的范围内，在任何地方都可以使用本发明，需要实现可预定义的数据传输质量，如最低的传输速率，有限的延迟时间(即，在时隙内传输的单个数据包的传输时间)，以及有限的抖动(即，单个的传输数据包的传输时间的变化)。

图2显示了图1中的数据网络1的优选实施例。数据网络1的形式是有线电视网络。数据网络的用户的终端12、13、14通过数据网络1至少连接到一个服务提供商。服务提供商可以是有线电视运营商，电视机12形式的终端通过有线电视网络1连接到该运营商。有线电视运营商有一台电视发射机4，该电视发射机通过有线电视网络1将电视信号传输到电视机12。电视机12通过所谓的机顶盒2连接到有线电视网络1。服务提供商还可以是因特网服务提供商，计算机13或电话机14形式的终端通过有线电视网络1连接到该运营商。

因特网服务提供商有一个INA 10，该设备通过路由器8连接到Internet协议(IP)主干网6，例如，因特网6。INA 10和路由器8可以合并到一起以形成一台设备5。电视发射机4和设备5还可以是因特网6的组成部分。

视频和音频信号可以根据可预定义的标准通过数据网络1从电视发射机4传输到机顶盒2。这样的标准的具体例子是DVB(数字视频广播)，该标准主要在欧洲使用，和DOCSIS(通过电缆传输的数据服务接口规范)，该标准主要在美国使用。视频和音频信号通过电视广播频带中的多个信道进行传输。

为了使有线电视网络1还可以用于进行任何数据应用，还提供了组合器7，它将数据信号和电视信号以复用器的方式合并，并通过有线电视网络1将它们传送到终端12、13、14。数据应用的例子有传输控制协议(TCP)/IP应用(所谓的Web浏览)和对于传输质量有特别的要求的服务质量(QoS)应用(例如VoIP(Internet协议上的语音)应用)。

路由器8将IP数据包从有线电视网络1转发到因特网6。此外，路由器8还通过双向连接线9连接到交互式网络适配器(INA)10，该网络适配器也通过双向连接线11连接到组合器7。路由器8和INA 10还可以合并在一台设备中。

电视发射机4发出的电视信号通过组合器7和有线电视网络1传输到机顶盒2并继续传输到电视机12。机顶盒2再将通过有线电视网络传输的不同数据分开。来自因特网6的IP数据包通过路由器8、INA 10、组合器7和有线电视网络1传输到所谓的电缆调制解调器3，并继续传输到电话14或配备有相应设备的计算机13。电缆调制解调器3用于通过有线电视网络1接收数据服务。

连接到机顶盒2的有电视机12、录像机或其他适合于接收和处理视频和音频信号的设备。连接到电缆调制解调器3的有终端，如计算机13或电话14，它们都适合用于提供的数据应用。对于VoIP应用，计算机13装有适当的附加模块，该模块可以进行语音的输出和输入。还有电话机16通过因特网服务器15连接到因特网6。在VoIP应用范围内，例如，音频数据在电话机16和适当的终端13、14之间进行传输。

还有作为有线电视网络1中的标准提供的上游信道，它们使终端12、13、14与INA 10进行所谓的上游连接成为可能。上游信道是所谓的视频点播和多数数据应用所需要的。对于某些数据应用，例如，对于VoIP应用，还需要通过上游信道传输大量的数据。但是，上游信道的带宽较小，可能会导致传输质量降低。对于某些数据应用，还应可以使通过上游信道进行的数据传输的质量达到可预定义的标准(例如，对于QoS应用)。这就是本发明的应用所在。

图3显示了根据优选实施例的数据网络1的根据本发明的控制器10。控制器10的形式是交互式网络适配器(INA)。它处理终端12、13、14发出的需要通过数据网络1进行数据传输(MAC up)的时隙的传入请求20。需要通过数据网络1发送数据的终端12、13、14向控制器10发出需要一个或多个时隙的请求20。视时隙的可用性情况或视数据网络1的总体容量占用率的情况，控制器10向终端12、13、14分配请求的时隙数或分配的时隙数比请求的时隙数少。MAC消息处理程序上游装置(MAC up)用于从ISO/OSI层模型的MAC层(链路层)的数据包中提取请求。MAC消息处理程序下游装置(MAC down)用于通过分配的时隙将数据包装到MAC层的数据包中。

在控制器10中，请求20通过传递装置(允许请求入口，请求入口)被转发到所谓的允许请求计量器(GRM)。为数据网络1中的每一个数据流提供了一个单独的允许请求计量器(GRM)。在数据网络1的终端12、13、14其中之一和服务提供商4、5的其中之一之间的面向数据包的(不是面向线路的)连接被称为数据流。在允许请求入口装置(请求入口)中请求20的参数被转换为数据流并传输到对应的数据流的允许请求计量器(GRM)中。

所有对用于数据传输的时隙的请求的总数都保存在单个数据流的允许请求计量器(GRM)中。在特定数据流的需要时隙的新请求20进入时，对应的允许请求计量器(GRM)的总数将增大请求的时隙数。在每次为特定数据流分配29时隙之后，对应的允许请求计量器(GRM)的总数将降低分配的时隙数。总数表示请求传输容量的数据量的度量。保存在允许请求计量器(GRM)中的总数取代从现有技术中已知的请求队列。总数的引入使更快速的处理成为可能。还避免了队列溢出和超出队列容量的请求的丢失。最后，总数没有队列那么高的内存空间要求。每一个允许请求计量器(GRM)被分配一个特定的服务等级协定(SLA)。允许请求计量器(GRM)包含数据流的动态数据，而静态数据存储在服务等级协定(SLA)中。通常，服务等级协定(SLA)数比数据网络1中的数据流少，以便给多个数据流分配相同的服务等级协定(SLA)。规定包括，例如，有关在特定应用范围内必须如何处理数据流的信息，具体来说，规定包括通过数据流进行的数据传输的特定质量要求。

控制器10还包括活动流装置(ACT)，在该装置中，所有活动数据流都存储在表中。该表有二维范围，表的一维取决于可预定义的数据流的质量(所谓的QoS级别)，另外一维取决于数据流的等待时间，该等待时间对应于计划为数据流分配时隙的瞬间和当前时间之间差。例如，根据QoS级别，在最佳努力应用的数据流和QoS应用的数据流之间可以形成区别。QoS级别还可以用来区别QoS应用的不同的要求。QoS级别存储在服务等级协定(SLA)中。给每个数据流都分配了服务等级协定(SLA)中的特定QoS级别。如果已经给数据流分配时隙，数据流的等待时间增大可变的等待时间增量。等待时间增量的大小取决于分配的时隙数和为通过此数据流进行的数据传输商定的质量要求。等待时间随着时间的推移而减少。

活动数据流的等待时间分成不同的类别(所谓的策略级别)。如果在增大了等待时间增量之后，数据流的等待时间超过当前的策略级别的上期限，则为该数据流分配下一个较低的策略级别。如果随着时间的推移等待时间变小，则也可以跳到下一个较高的策略级别。一次跳跃多个策略级别也是可以的。策略级别的引入大大地简化了单个数据流的处理。在活动流装置(ACT)中的表中，活动数据流根据QoS级别和策略级别如此存储在不同的字段中。

可以根据数据流的当前等待时间或策略级别分配时隙。任何策略都可以在分配时隙时应用。在一个策略中，例如，从特定QoS级别的最高的策略级别(等待时间最短)开始，此策略级别的所有请求都可以首先得到处理。此后，可以连续地全面处理接下来的较低策略级别的请求。在此QoS级别的所有策略级别的请求都已经被处理之后，可以根据相同的策略处理另一个QoS级别的最高策略级别的请求。

在另一个策略中，例如，从特定QoS级别的最高的策略级别(等待时间最短)开始，此QoS级别的所有其他策略级别的请求都可以首先得到处理。此后，其他QoS级别的所有策略级别的每个请求都可以根据相同的策略得到全面的处理。除这里作为例子提及的两个策略以外，可以根据应用选定任何其他策略。

在活动流装置(ACT)中，提供了所谓的加权循环装置(WRR)形式的分配过程。以加权循环装置(WRR)确定了为单个数据流分配时隙的处理时间。以加权循环装置(WRR)确定了表中的信息如何前进；向要处理的数据流分配加权系数以及分配可用的处理器时间。

加权循环装置(WRR)读出的与时隙分配有关的信息被加权循环装置(WRR)写入队列中(未来的允许输出缓冲区(缓冲区))。信息被写入队列(缓冲区)的写入范围。写入范围被两个可变的阈值23、24(双箭头)分隔。队列(缓冲区)中的阈值的位置由延迟控制单元(延迟控制)预定义。在延迟控制单元(延迟控制)中，阈值的位置将根据有关等待时间的规定和最低数据传输速率的限制值来确定。规定和限制值25从有效负载控制单元(有效负载控制)传输到延迟控制单元(延迟控制)。有效负载控制单元(有效负载控制)是协议接口，该接口负责信令协议的服务(例如，连接建立/连接中断)。加权循环装置(WRR)将与系统的容量占用率有关的信息写入延迟控制(延迟控制)以使阈值23、24可以相应地改变。

队列(缓冲区)从时隙边界模式装置时隙BP)(该装置从MAC控制单元(MAC控制)接收信息)接收信息28。时隙边界模式装置(时隙BP)是到定义不同的时隙类型的顺序的过程的接口。时隙边界模式装置(时隙BP)指定在什么时间对时隙进行什么操作。分配的时隙29通过允许退出装置从队列(缓冲区)在确定的时间传输到MAC消息处理程序下游(MAC down)。信息29从队列(缓冲区)的特定存储器区域异步读出。允许退出装置连接到时隙计数器(时隙计数)，该计数器能使终端12、13、14(例如，调制解调器)识别绝对时间。时隙计数器(时隙计数)负责ISO/OSI层模型的层1和层2之间的同步。允许退出装置还将信息30传输到M位模式生成器(M位)。在M位模式生成器(M位)和MAC消息处理程序下游(MAC down)之间进行同步。

本发明的优点特别在于，监视每一单个数据流的传输速率，而不是针对整个数据网络1进行监视。只有通过这种方法才有可能根据特定规定(来自服务等级协定，SLA)分别为每一个数据流分配时隙。规定是在数据传输之前根据执行数据传输的应用的类型来确定的。

图4显示了根据本发明的过程的流程图。根据本发明的过程适用于在终端12、13、14和控制器10之间必须协商用于进行每个数据传输的时隙数的所有所有物理数据网络1。该过程是在图2中的控制器10执行的。它在功能块40中开始。然后，在功能块41、42中连续地执行两个任务。在功能块41中处理来自数据网络1的终端12、13、14的要求用于数据传输的时隙的传入请求20。在功能块42中，然后向终端12、13、14分配所请求的时隙，至少部分地分配。周期性执行两个任务，直到在查询块43中确信该过程结束。该过程在功能块44中终止。或者，从较高顺序的控制程序中调用任务，也通过在特定瞬间的中断或事件受控制的(异步执行)。

图5显示了图4中功能块41的任务的流程图。任务在功能块50开始。在功能块51中接收来自终端12、13、14的请求20。功能块52确定请求20所针对的数据流。在功能块53中，确定的数据流的总数(允许总数)将增大请求20所请求的时隙数。数据流的等待时间的起始值在功能块54中预定义。此外，数据流的对应的策略级别可以在此功能块中根据等待时间来确定。该任务在功能块55中终止。

图6显示了图4中功能块42的任务的流程图。任务在功能块60开始。在功能块61中，从所有活动数据流中选定特定数据流，以便分配时隙。根据可预定义的策略并根据等待时间(策略级别)和关于数据流的数据传输的质量(QoS级别)的规定选择数据流。在根据本发明的过程的执行期间维护策略，或者，它可以根据时间或事件更改。可能的策略在于首先选择有相对严格的关于数据传输的质量(QoS级别)的规定并且其等待时间(策略级别)相对较短的那些数据流。此后，可以选择那些具有相同的等待时间但质量要求较低的数据流。或者，也可以选择那些具有相同质量要求但具有较长等待时间的数据流。

然后，查询块62检查选择的数据流的等待时间是否已经消逝。再执行查询块62的功能，直到等待时间消逝。一旦等待时间消逝，通过选择的数据流，在功能块63中向终端12、13、14(它们被分配给选择的数据流)分配用于进行数据传输的可预定义的时隙数。在功能块64中，此数据流的请求的但还没有分配的时隙总数减去在功能块63中分配的时隙数。在功能块65中，等待时间增量由增大的等待时间量来确定。等待时间增量根据在功能块63中分配的时隙数确定(分配的时隙数越多，选择的增量越多)并根据关于数据传输质量(QoS级别)(必须满足预定义的最低质量要求)来确定。此外，等待时间增量还可以根据数据流的当前策略级别来确定。然后在功能块66中等待时间增大确定的等待时间增量。这可能导致数据流转移到不同的策略级别。该任务在功能块67中终止。

图7显示控制器10的表示。控制器10包括在上面存储计算机程序的存储元件33。存储元件33的形式是电子存储介质，例如，闪存。计算机程序可以在控制器10的计算设备34上执行。为了在计算设备34上执行计算机程序，计算机程序或者全部或一个指令一个指令地通过数据传输连接35从存储元件33传输到计算设备34。计算机程序在计算设备34上运行时，适合于执行根据发明的过程。

Claims (8)

1、在一端的面向数据包的数据网络的控制器和另一端的数据网络的用户的终端之间可变的时隙传输数据的方法，应终端的请求并根据数据网络中可用的传输容量，将用于进行数据传输的时隙分配给终端，其特征在于，分别监视数据网络中的终端的每一数据流的数据传输速率，根据监视到的数据流的传输速率和对数据流实施的规定，为其中一个数据流向终端分配更多的时隙。

2、根据权利要求1的数据传输方法，其特征在于，作为数据流的数据传输速率的一种度量，监视每一个数据流的动态等待时间，该时间是当前时间和为数据传输分配时隙时之间的时间间隔，并根据监视到的数据流的等待时间为其中一个数据流向终端分配更多时隙。

3、根据权利要求2的数据传输方法，其特征在于，在为数据流分配时隙之后，数据流的动态等待时间增大一个等待时间增量。

4、根据权利要求3的数据传输方法，其特征在于，等待时间增量根据分配的时隙数而增大。

5、根据权利要求2的数据传输方法，其特征在于，数据流的等待时间根据可以为数据流预先确定的数据传输速率来决定。

6、根据权利要求1的数据传输方法，其特征在于，为终端的每一个数据流存储对时隙的所有请求的总数，在请求时隙时，该总数增加请求的时隙数，在分配时隙时，该总数减少分配的时隙数。

7、用于在一端的控制器和另一端的数据网络的用户的终端之间以可变的时隙传输数据的面向数据包的数据网络的控制器，带有用于接收和处理终端发出的时隙请求的装置，并带有用于在接收到终端发出的请求之后分配时隙的装置，用于根据数据网络中可用的传输容量分配时隙的装置，其特征在于，控制器有用于监视数据网络中的每一个数据流的数据传输速率的装置，以及用于分配的装置，根据监视到的数据流的传输速率和对数据流实施的规定为其中一个数据流向终端分配更多时隙。

8、根据权利要求7的控制器，其特征在于，控制器有用于执行以下过程装置：

监视每一个数据流的动态等待时间，作为数据流的数据传输速率的一种度量，该动态等待时间是当前时间和为数据传输分配时隙时之间的时间间隔，并根据监视到的数据流的等待时间为其中一个数据流向终端分配更多时隙。

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