CN1246768C - 应用最后出现和滑动窗口技术确定最小和最大值的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种利用最后出现表(TOLO-表)与滑动窗口或滤波器从多个抽样参数值中确定最小和/或最大值，以大大提高在从落入所述滑动窗口内的多个抽样参数值中确定最小和/或最大值时的速度和效率的系统和方法。TOLO-表典型地包括一个参数列，用于存储每个有限数量的离散参数值的项目，还包括一个时间戳列，为存储在所述参数列中定义的每个参数值相关的数据接收时间提供项目。

Description

应用最后出现和滑动窗口技术确定最小和最大值的系统和方法

技术领域

本发明一般涉及计算系统和方法，尤其涉及一种利用一个最后出现表格和滑动窗口从一组抽样参数值中获得最小和最大值的系统和方法。本发明尤其适用于通过使用一种信元(cell)优先排序方案管理网络信息传输的系统。

背景技术

在需要对一组离散变量或参数值进行例行计算的许多系统中，有必要经常从这组参数值中计算最小和最大值。传统的计算办法是在存储器中存储所有这些参数值，分类这些参数值，然后从分类的参数值列表中得到最小和最大值。在新数据被不断加入的系统中，这种传统办法就变得非常耗时，而且可能在存储资源和计算开销上成本太大。

在通信业界，例如，需要某些系统重复、且相对高速地执行最小和/或最大值确定。例如，有一种称为异步传输模式(ATM)的特定通信技术，典型地使用多个转换器或节点来促进源和目的端站点之间的信元快速传输。目前已开发了多种方案，用于区分将被一个特定节点接受的信元和将被该节点丢弃的信元。可能希望利用一种为每个信元分配优先标识符的分级(rating)方案优化节点接收的信元，以便优先标识符能指示该信元相对于该节点接收的其它信元的重要性。显然，还希望在该节点实现一种信息采集策略，即开发一种高速、低开销的最小和/或最大优先标识符确定程序。

发明内容

需要一种用于从一组数量随时间而增多的值中确定最小和/或最大值的改进方案，而且需要一种要求的存储空间和处理开销都减小的方案。另外，还需要一种可在高速ATM交换中开发的方案。本发明满足这些和其他需要。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于确定由系统产生的多个离散参数值中的最小值或最大值的方法，包括：

存储一组表示所述系统可产生的所有可能参数值的唯一参数值；

按照固定或不定时间间隔，从所述系统接收参数值；

响应于所述唯一参数值组中的一个特定参数值等于所接收的参数值，存储最后出现标识符；

定义具有与最后出现标识符的范围相关的大小的窗口；以及

确定所述窗口内定义的所接收参数值的最小值或最大值；

其中所述离散参数值包括任何整数、实数或字母值。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于确定由系统产生的多个离散参数值中的最小值或最大值的装置，包括：

存储器，用于存储表示所述系统可产生的所有可能参数值的唯一参数值表，并且存储与每个所述唯一参数值相关的最后出现标识符；

输入设备，用于按照固定或不定时间间隔从所述系统接收参数值；以及

处理器，用于存储最后出现标识符，以响应于确定所述输入设备接收的参数值与所述唯一参数值表的相关唯一参数值相同，并计算接收的参数值的最小值和最大值，其中所述接收的参数值与在这样的窗口内定义的最后出现标识符相关，即所述窗口具有与最后出现标识符的范围相关的大小。

优选地，所述处理器根据预先定义的窗口大小来修正窗口的大小，以响应于修正指令。

根据本发明的再一个方面，提供了一种用于获取在源设备和目的设备之间定义的网络连接的网络负载信息的方法，包括：

为沿着所述网络连接定义的网络节点确定门限优先级，所述门限优先级被所述网络节点用作接受或丢弃通过所述网络连接接收的信元的基础；

存储这样一个表格，即所述表格包含由所述网络节点认可的与每个门限优先级相关的最后出现项目；

对于所述网络节点确定的相关门限优先级刷新最后出现项目；以及

利用所述表格的最后出现项目，在指定的持续时间内或指定数量的信元接收事件中，为所述网络节点计算最坏情况的门限优先级；

从而为所述网络节点指示最坏情况的门限优先级的信息被发送到所述源设备，所述源设备对随后从所述源设备输出的信元调整信元优先级，以响应所述最坏情况的门限优先级信息。

根据本发明的再一个方面，提供了15.一种用于获取在源设备和目的设备之间定义的网络连接的网络负载信息的装置，包括：

存储器，设置在沿着所述网络连接定义的网络节点中，用于支持这样一个表格，即所述表格包含一个所述网络节点认可的与每个门限优先级相关的最后出现项目，所述门限优先级被所述网络节点用作接受或丢弃通过所述网络连接接收的信元的基础；以及

在所述网络节点中设置的处理器，与所述存储器相互作用，以便为所述网络节点计算门限优先级，并且刷新与所述计算的门限优先级相关的最后出现项目；所述处理器利用所述表格的最后出现项目，为所述网络节点计算指定在持续时间内或指定数量的信元接收事件中的最坏情况的门限优先级；

从而为所述网络节点指示最坏情况的门限优先级的信息被结合到状态信元中，并且所述源设备对随后从所述源设备输出的信元调整信元优先级，以响应结合到所述状态信元中的最坏情况门限优先级信息。

本发明针对一种用于从多个抽样参数值中确定最小和/或最大值的系统和方法。最后出现表格(TOLO-表)与滑动窗口或滤波器用来大大增强从落入滑动窗口内的多个抽样参数值中确定最小和/或最大值的速度和效率。利用TOLO-表处理的抽样参数值典型地为离散参数值，而且被限制到N个不同的可能值(例如，p_i＝p₁，p₂，...，p_N)。

TOLO-表典型地包括一个参数列，用于为每一个限定数量的离散参数值，例如整数或字母符号，存储项目入(entries)。TOLO-表还包括一个时间戳列，为存储在参数列中定义的每个参数值相关的数据接收时间提供项目。或者，也可采用序号列，而不是时间戳列，用于存储对应参数值出现或被接收的顺序的序号输入。每接收到一个参数值，与该参数值相关的时间戳或序号项目就刷新为当前时间或序号。最近或最后出现的一个特定参数值就能记录在TOLO-表中。

可利用滑动窗口获得在TOLO-表中维护的一组参数值的最小和/或最大值，滑动窗口的大小或持续时间可以调整。滑动窗口可基于时间或选择的抽样参数值数目确定。落入滑动窗口内的参数值被扫描以确定可应用参数值中的最小和/或最大值。TOLO-表还能够精确地确定除了该最小和/或最大参数值，在滑动窗口内是否至少还出现一个特定参数值。

应用根据本发明原理的TOLO-表和滑动窗口确定最小和/或最大值的方法用途广泛，尤其适用于ATM网络应用。在ATM业务模型的一个实施例中，每个信元分配一个优先级，该优先级部分确定该信元相对于通过网络发送的其他信元的重要性。网络节点根据信元的优先级和该节点计算的门限优先级接受或丢弃一个新到达的信元。如果要求的话，网络节点可通知信源该节点已计算的典型门限优先级，确定这个典型优先级的一种可能实现包括：在一组计算的门限优先级中确定最高优先级。TOLO-表可用于确定这种信息。

附图说明

通过阅读下面的详细描述以及参考附图可更清楚本发明的其它方面和优点，其中：

图1示意了根据本发明的一个实施例，利用TOLO-表和滑动窗口从一组参数值中确定最小和最大值的一种系统；

图2A-2B示意了一种滑动时间窗口，应用于一组抽样参数值，以便确定在两个不同时刻落入该窗口内的最小和/或最大值；

图3以流程图形式示意了根据本发明的一个实施例，从一组参数值中确定最小和最大参数值的一般过程；

图4和图5分别为示意从一组参数值中确定最小和最大参数值的可选过程的流程图；

图6示意了根据本发明的一个实施例，在用户/网络接口和使用标称比特率业务的网络之间通信信元的一般过程的流程图；

图7详细示意了根据本发明的另一实施例，在用户/网络接口和使用标称比特率业务的网络之间发送信元的过程；

图8以流程图形式示意了根据一个标称比特率业务实施例，在网络节点过滤信元的一般过程；

图9为根据标称比特率业务在网络节点过滤信元的一个系统实施例的方框图；

图10为根据标称比特率业务在网络节点过滤信元的一个系统可选实施例的方框图；

图11为示意一种实现NBR方法的ATM网络实施例的方框图；

图12示意了根据本发明的NBR业务的网络负载状态信元的一个实施例；

图13为在配置用于实现NBR方法的ATM网络内一个表示性ATM节点的方框图；

图14以流程图形式示意了根据本发明的一种通用方法，借此方法NBR状态信元可用于为源端站点提供反馈以优化信元传输率；

图15-16描绘了对于4种特定的负载级别，作为优先级函数的平均信元丢失比P_loss的关系图；

图17示意了比较恒定比特率连接与使用反馈源连接的仿真结果图；以及

图18示意了来自每个反馈源作为时间函数的流量/容量。

具体实施方式

在下面对各个实施例的描述中，参考构成本发明一个组成部分的附图，而且在附图中，是通过示意可实现本发明的各个实施例的方式示意的。应理解的是，也可使用其它实施例，而且可在不偏离本发明范围的情况下对本发明进行各种结构和功能改进。

为解决各种类型和难度的技术问题，常需要从给定的一组离散参数值p_i中确定最小和/或最大值。这些参数值典型地出自以固定或不定时间间隔t＝t_j重复的某些测量或计算的结果，这种测量或计算结果又产生了一个抽样参数值p＝p(t＝t_j)，其中j＝0，1，2，...。在图1中示意了一个用于从给定持续时间内的一组抽样参数值中确定最小和最大值的系统实施例。

根据这个实施例，系统20产生参数值p_i，其被传送到系统20的输出端21。应理解的是，系统20通常表示任何能产生表示一个参数值或幅度的模拟或数字信号的系统或设备。例如，系统20可为简单温度测量系统20，在系统20的输出端21产生温度值信号。进一步举例，系统20还可表示一个通信系统或网络，而在通信系统20的输出端21提供的参数值p_i可表示多种系统参数值中的一种。

系统20典型地不断产生各种类型或大小的参数值p_i。应理解的是，参数的索引可利用任何适当的系统和设备实现，而且具有各种格式。例如，一种适当系统可产生与索引格式p₁，p₂，p₃，...，p_N或p₀，p₁，p₂，...，p_N-1一致的参数值输出数据，其中N表示不同或相同参数值的总数。参数值p_i可以固定或不定时间间隔在系统20的输出端21提供。传送到系统20的输出端21的参数值p_i被计算单元22的输入设备23接收。计算单元22还包括缓冲区24，在缓冲区24内提供了一个TOLO-表。在一个实施例中，缓冲区24提供的TOLO-表包括一个参数表列26和一个时间戳列28。在另一实施例中，缓冲区24支持由参数表列26和序号列30定义的一个TOLO-表。计算单元22还包括一个滑动窗口单元32和控制器34。控制器34根据下面描述的方法协调缓冲区24和滑动窗口单元32的操作，以从落入滑动窗口单元32定义的一个滑动窗口内的参数表列26确定的抽样参数值中确定最小和/或最大值。

在图2A中示意了基于接收时间接收或排序的多个参数值p_i。例如，参数值p₅相关的接收时间或时间戳在时间上迟于参数值p₆的。类似地，参数值p₆相关的时间戳在时间上迟于参数值p₃、p₇、p₁、p₃和p₈的时间戳。图2所示的一组参数值中的最小或最大值可利用滑动窗口获得，可调整滑动窗口以增加或减少落入滑动窗口范围内的抽样参数值的最大数量。滑动窗口可根据时间定义，如通过变量Δt，或通过选择一个抽样数W定义。

图2A-2B便于理解利用滑动窗口确定最小和最大值的基本概念。在图2A中，滑动窗口36可根据时间定义，如典型地以秒为单位测量的时间Δt，或通过抽样数W定义，如5个抽样。在时间t＝t_j-1，滑动窗口36定义了一组抽样参数值，包括参数值p₁、p₇、p₃、p₆和p₅。根据与每个抽样参数值相关的数值下标值，可看出，定义滑动窗口的该组参数值中最大参数值由MAX＝p₇给出，而最小参数值由MIN＝p₁给出。在下一时间点t₁＝t_j，如图2B所示，滑动窗口36定义了一个时隙后一组不同于图2A所示的参数值。落入图2A所示的滑动窗口36内的抽样参数值p₁不再落入图2B所示的滑动窗口36内。另外，有一个新接收的抽样参数值p₉落入图2B所示的滑动窗口36内。利用图2B所示位置的滑动窗口36在时刻t＝t_j进行最小和最大值确定将产生变量MAX＝p₉和MIN＝p₃。随着更多的抽样参数值被接收，滑动窗口36可沿时间轴在任何方向继续移动。

在存储器设备中实现上述滑动窗口概念的最直接办法为：在存储器中存储最后W个抽样，接着从总的W个抽样中确定最小和最大抽样值。这种确定可通过，例如首先分类这W个抽样，接着选取最小和最大抽样值作为所分类的抽样表的两个极值。当到达一个新抽样时，最老的抽样被丢弃，而且重复该分类和最小/最大值确定步骤。然而，当窗口的大小W很大时，就会出现问题。在这种情况下，需要大量的存储空间存储落入该窗口的大量抽样，这导致存储成本和实现难度增加。此外，分类和搜索大量抽样所需的时间也将很长，这将使得处理时延令人无法接受。

根据本发明的原理操作的系统和方法在从一组抽样参数值中确定最小和/或最大值时无需存储、分类或处理大量的抽样参数值。利用本发明的TOLO-表和滑动窗口方案能大大提高确定指定数量的抽样参数值p_I中最小和/或最大值的速度和效率。当抽样参数值p_i离散且限制到N个不同值(例如，p_i＝p₁，p₂，...，p_N)时，在此公开的方法尤为有利。因此，在处理期间存储或缓冲抽样参数值所需的存储空间大为减小。

例如，系统的存储器仅需要为缓冲N个参数值和相关数据分配存储空间。可以理解的是，当滑动窗口36的大小W定义为包括大量的抽样参数值，如W＝10,000个抽样时，它可能采用例如8个可能值，传统的实现方案将需要存储器存储所有10,000个抽样参数值。而截然不同的是，根据本发明原理实现的TOLO-表只需存储8个可能的参数值和少量的辅助数据。因此，TOLO-表方法仅需常规方案所需存储空间的0.08％。

利用TOLO-表实现的处理效率的提高，部分归因于只需存储涉及N个离散抽样参数值中每个参数值的有限信息。TOLO-表实现方案在一个实施例中仅需存储，当N个抽样参数值的每个参数值出入滑动窗口时的出现时间信息。作为实例，参考下面提供的表1，表1示意了一个TOLO-表，该表有一列包含所有可能的抽样参数值p_i，还有一个时间值t_i列，对应一个给定的抽样参数值p_i的最后出现时间。

           表1

参数Pi的值	最后出现时间ti
		p1	t1
p2	t2
		...	...
pN	tN

表1所示的TOLO-表包括每个可能参数值p_i的行项目，即，p＝p₁，p₂，...，p_N。每接收到一个新的抽样参数值p_i，对应该新抽样参数值p_i的出现时间t_i就刷新为当前时间t_c。注意，如果使用基于时间的滑动窗口，时间戳t_i可为真实时间。

根据本发明的另一实施例，以及如下表2所示，TOLO-表可定义为包括一个用于定义所有可能参数值p_i的列，以及一个对应参数值被接收的时间顺序的相关列，该列在此称为序号。

           表2

参数Pi的值	最后出现的序号ni
		p1	n1
p2	n2
		...	...
pN	nN

每接收到一个新参数值p_i，对应该参数值的序号n_i就刷新为当前序号n_i。通过利用上面描绘的任意一种类型的TOLO-表(表示定义抽样参数值排序的两种不同方式)，可确定一个特定的离散参数值p_i的最后出现时间t_I、或最后出现序号n_i。另外，上述的任意一种方案可用于确定是否接收到一个特定参数值，如通过再检查TOLO-表内维护的对应该讨论的特定参数值的时间戳或序号信息。

当希望确定滑动窗口内的最小或最大值时，扫描整个TOLO-表以确定哪个参数值p_i落入当前定义的窗口内。接着可从这些参数值确定最小和最大值。因此，TOLO-表能准确地计算在滑动窗口内是否至少出现了一个参数值p_i。这个信息足以确定该窗口内的最小和/或最大参数值。

在确定大量离散参数值p_i的最小和/或最大参数值时实现的处理效率的大为提高是以执行复杂的统计计算为代价实现的，如计算平均值和中值是利用该方法无法得到的。然而，在要求快速确定最小和最大值以及要求减小存储空间的系统和方法中，无法执行复杂的统计计算显然不表示在很多应用中限制很大，因为这种复杂的计算经常都不需要。

现在参考图3，图3以流程图形式示意了根据本发明的一个实施例，利用TOLO-表从一组离散参数中确定最小和最大值的实现。假定抽样参数值是从一个外部源定期或不定期接收的。还假定已定义TOLO-表对参数值p_i可采用的每个可能值都包括一个表项目。当接收到一个值为p_i的新抽样参数时，在步骤40，当前接收时间t_c存储于TOLO-表中，而且与保留用于该参数值p_i的参数列项目相关。在系统工作期间这个过程重复出现，且抽样参数值p_i以固定或不定间隔接收。在处理期间的某个时刻，如在步骤44请求确定存储于TOLO-表、且落入一个预定大小的滑动窗口内的参数的最小和/或最大值。在请求确定最小和最大值的时刻，如步骤46所示，计数器变量i设置为i＝0，而时间变量t_c设为t_c＝当前时间。在步骤48，变量MAX设为MAX＝p₀(即，最小参数值)，而变量MIN设为MIN＝p_N-1(即，最大参数值)。注意，在这个示例中，假定参数值的索引由p_i给出，其中i＝0，1，2，...，N-1。

根据这个实施例的TOLO-表，滑动窗口的尺寸定义为-t，这可根据秒、分钟或其它测量时间定义。典型地通过使用指针或其它已知的扫描方式，从步骤50开始扫描TOLO-表，以确定有其它哪个时间输入t_i落入与当前时间t_c有关的滑动窗口内(即，窗口大小＝S_w＝t_c--t)。如果在步骤50，与TOLO-表中第一参数值输入p₀相关的时间戳t₀落入该窗口内(即，t₀＞t_c--t)，那么，该参数值输入的值p₀与变量MIN相比较。如果p₀确定为小于变量MIN，则变量MIN在步骤52设为MIN＝p₀。如果发现p₀大于变量MAX，则变量MAX在步骤54设为MAX＝p₀。计数器变量i的值在步骤56接着设为i＝i+1＝1。

如果计数器变量i不大于或等于TOLO-表中参数值输入总数(由变量N表示)，那么对TOLO-表中的其余参数值输入重复步骤50-56。指针递增遍历了TOLO-表中的所有N个参数值输入后，在步骤58被测试，在步骤60返回相应的最小和最大变量MIN和MAX。一旦在步骤44接收到执行该过程的另一请求，就重复执行图3描绘的最小/最大值确定过程。应理解的是，执行最小/最大值确定过程可与考虑到达的新抽样参数值p_i的接收和存储步骤40和42同时进行。

应理解的是，在此描述的TOLO-表方法无论如何不限制为确定最小和/或最大整数值的应用中。这个方法可处理任何类型的参数，只要这个参数有一个确定的可能离散值集合与之相关，而且可以排序。这种值可为，例如实数或字母符号。还应理解的是，TOLO-表方法不应限制为使用单个窗口或窗口尺寸固定的应用中。相反，这种方法可应用于几个窗口同时工作以及具有不同尺寸或持续时间的窗口同时工作。此外，如同前面讨论的，TOLO-表方法可用于确定在一个特定的滑动窗口内哪几个参数值已被接收或没有接收到。

为进一步示意本发明的各个方面，下面提供应用各种类型的TOLO-表的几个实例。应理解的是，在此描述的示意性实施例仅提供用于示意，并不表示对本发明的范围和精神的限制。

实例#1

在第一个实例中，假定一个设备，如温度计，测量某一参数，如房间的温度T。还假定温度计能测量的温度精度在1F内，而且温度仅在温度值的最大范围内变化，如在70F和75F之间变化。由此，可能的几个温度测量值被限制到一组6个离散温度值(即，T＝70F 71F 72F 73F 74F和75F)。还可假定温度是以某一不定时间间隔测量的，而且相对于起始时刻0秒，时间向前递增。

下面提供的表3表示一个温度数据表，包括一个测量时间列，显示序号为i的测量时间t_i，以及与该测量序号i相关的测量温度值T_i。表3描绘了总共10个温度测量值，假定这些温度值是在起始时间t₁＝0s和t₁₀＝165s之间接收的。

              表3

测量编号i	测量时间ti	温度Ti(F)
			1	0	72
2	15	72
			3	21	75
4	45	72
			5	94	71
6	101	73
			7	105	74
8	122	75
			9	154	73
10	165	71

如果，例如定义滑动时间窗口的大小或持续时间为30s，我们希望利用表3的数据确定t_i＝120s时的最小和最大温度，那么在时刻t_i＝120s时对应的TOLO-表如下表4所示。

            表4

序号i	温度Ti(F)	最后出现时间ti
			0	70	-
1	71	94
			2	72	45
3	73	101
			4	74	105
5	75	21

上表4所示的TOLO-表包括6个离散温度值T_i，以及对应的温度值T_i的最后出现时刻t_i。每测量或接收一个温度测量值T_i，就标记接收时间t_i对应TOLO表中这个温度值。例如当时刻t_i＝45s时，温度测量值为T_i＝72F，那么T_i＝72F的最后出现时间就从t_i＝15s刷新为t_i＝45s。当希望确定时刻t_i＝120s时的最大和最小温度时，可启动图3描绘的最小/最大值确定过程。下面提供的表5示出了作为迭代序号i的函数的参数值MIN和MAX。为示意清晰起见，上表4描绘的TOLO-表已结合到表5中。

                  表5

			最后出现表
					i	MIN	MAX	Ti	ti
初始状态(i＜0)	75	70
					0	75	70	70	--
1	71	71	71	94
					2	71	71	72	45
3	71	73	73	101
					4	71	74	74	105
5	71	74	75	21
					最终结果	MIN＝71	MAX＝74

参考表5和图3，当前时间变量t_c设置为t_c＝120s，而窗口大小Δt设置为Δt＝30s，这个大小包含了120s和90s之间范围内的时间参数值，而且变量MAX和MIN分别设置为70F和75F。为TOLO-表中的每个温度值T_i执行在从步骤50开始的循环过程内定义的过程步骤。考虑第一温度参数值T₀＝70F，对应的最后出现时间t₀由NULL值给出。最后出现时间参数t₀的NULL值指示温度值T₀＝70F从未出现，因此未出现在定义的滑动窗口内。由此计数器变量i在步骤58加1，而且在步骤50测试下一温度参数值T₁＝71F。

若计数器变量i设置为i＝1，可看出温度T₁＝71F最后出现在t₁＝94s，这就落入了滑动窗口内。由于在步骤52，参数值T₁＝71F小于变量MIN＝75F，因此变量MIN设为MIN＝71F。由于变量MAX的当前值MAX＝70F小于71F，因此MAX值设为MAX＝71F。计数器变量i设为i＝2。由于在步骤58，i＝2不等于或大于N＝6，对下一温度值T₂＝72F重复步骤50。由于与温度参数T₂＝72F相关的时间戳t₂＝45s不在该滑动窗口内，因此计数器变量i递增为i＝3。可看出，T₃＝73F的最后出现时间为t₃＝101s，落入到滑动窗口内。由于73F大于变量MAX＝71F，因此变量MAX设为MAX＝73F。

由于73F不小于变量MIN＝71F，变量MIN值不改变。随着序号i递增到i＝4，可确定时间参数t₄＝105s落入该滑动窗口内。由于74F大于变量MAX＝73F，变量MAX设为MAX＝74F，而且变量MIN不改变。计数器变量i接着递增到i＝5。由于时间参数t₅＝21s没有落入滑动窗口内，温度t₅＝75F被忽略，而且计数器变量i递增为i＝6。由于在步骤58测试到i＝6大于或等于N＝6，循环过程返回，并在步骤60返回变量MIN和MAX的值为MIN＝71F和MAX＝74F。

实例#2

根据另一实施例，抽样参数值的序号，而不是参数值的接收时间，可用于定义滑动窗口。在前面的实例#1中，滑动窗口基于时间定义(即Δt＝30s)。在这个实例中，滑动窗口基于预选的抽样参数值数确定，如2个抽样。在上表2中曾讨论过，参数值的序号表示参数值按时间顺序被接收的次序或位置。由此，测量的温度值现在由表5或6的第一列表示，表示基于接收次序的抽样参数值序号。

前面参考图3描述的最大/最小值确定过程通常可与下表6所示的TOLO-表一起应用，但判定一个特定温度T_i是否落入滑动窗口内现在是依据抽样参数值的序号，而不是参数值的时间戳。利用表6所示的TOLO-表，假定还想根据上表3提供的测量温度值确定时刻t＝120s的最小和最大温度值。

                 表6

			最后出现表
					i	MIN	MAX	Ti	ni
初始状态(i＜0)	75	70
					0	75	70	70	--
1	75	75	71	5
					2	75	75	72	4
3	73	73	73	6
					4	73	74	74	7
5	73	74	75	3
					最终结果	MIN＝73	MAX＝74

参考表3，可看出在时刻t＝120s，最后抽样温度值的序号为i＝7。如果假定滑动窗口的大小为2个抽样(即W＝2)，那么可看出，序号为i＝6和i＝7的温度值落入滑动窗口内。可通过首先分别设置变量MIN和MAX为75F和70F启动图3的一般过程。从上表6提供的TOLO-表中可看出，当i＝0、i＝1或i＝2时，没有一个测量的温度(即T₀、T₁和T₂)落入滑动窗口内(即n＝6或n＝7)。接着，当计数器变量i设为i＝3与温度T₃＝73F相关，这个温度值的最后出现落入窗口内，而且变量MIN和MAX均设为73F。

当变量i递增为i＝4时，还出现温度T₄＝74F，因此变量MAX设为74F。最后，当i＝5时，最后出现的温度值T₅＝75F落入滑动窗口范围外。一旦完成了最小/最大值确定过程，变量MIN＝73F和MAX＝74F返回作为最小和最大温度值。注意，如果滑动窗口的大小在这个实例中设为W＝3个抽样值，那么最小和最大温度值将与上面的实例#1获得的值相同。

本领域的技术人员知道，上述利用TOLO-表和滑动窗口的最小/最大值确定方法用途广泛，尤其适用于于高速应用中。在例如ATM网络的网络通信系统中，离散信元可具有一个相关优先级，这个优先级部分确定该信元相对于通过网络发送的其它信元的重要性。例如，一个网络节点常执行一种评估过程，借此过程，新到达的信元典型地基于其相关的优先权或被接受或被丢弃。这种接受可基于，例如比较信元的优先级与该网络节点计算的门限优先级。由于在大部分的信元优化方案中，信元优先级离散，而且有范围限制，因此网络节点可根据本发明的原理实现最大/最小确定过程，以确定在一组给定抽样的门限优先级范围内确定最小和/最大门限优先级。

为示意起见，下面描述的业务概念可视为简单综合媒体接入(SIMA)业务模型。SIMA业务模型结合了ATM的基本特性与在称为标称比特率(NBR)业务的新业务概念中定义的附加8个优先级。通常，NBR业务便于在不同连接中简单和有效地划分网络容量，以及对使用这种连接的用户收取费用。

为示意与利用SIMA业务模型实现的网络相关的各种优点，下面简要描述各种常规ATM业务模型。常规ATM业务结构典型地提供多种预定的服务质量类别，通常称为业务类。每种业务类包括多个服务质量(QoS)参数，用于定义各个业务类的特征。换句话说，一个指定的业务类以一个ATM性能参数子集规定的方式为ATM虚拟连接(VCC或VPC)提供性能。在下面参考的ATM论坛技术规范中定义的业务类包括，例如，恒定比特率(CBR)类，实时可变比特率(rt-VBR)类，非实时可变比特率(nrt-VBR)类，未定比特率(UBR)类，以及有用比特率(ABR)类。

恒定比特率业务类别用于支持在连接存在期间要求固定数量带宽的实时应用。一种特定的服务质量被协商以提供CBR业务，其中QoS参数包括峰值信元率(PCR)、信元丢失率(CLR)、信元传输时延(CTD)以及信元时延变化(CDV)的特征。传统的ATM业务管理方案确保用户约定的QoS得以维持，以支持例如实时应用，如电路仿真以及话音/视频应用，这些应用严格限制时延变化。

非实时VBR业务类别用于支持非实时应用，其中产生的网络业务量可具有频繁数据突发的特征。类似地，实时可变数据率业务类可用于支持“突发型”网络业务条件。Rt-VBR业务类与nrt-VBR业务类的不同之处在于，前者用于支持实时应用，如话音和视频应用。实时和非实时VBR业务类都具有峰值信元率(PCR)、可支持信元率(SCR)以及最大突发大小(MBS)的特征。

未定比特率(UBR)业务类常称为“尽最大努力业务”，这是因为它不规定与业务有关的服务保证。因此，UBR业务类用于提供非实时应用，包括传统的计算机通信应用，如文件传输和e-mail。

可用比特率(ABR)业务类提供用于通过使用反馈机制控制业务率为用户分配可用带宽。反馈机制允许信元传输率得以改变以控制或避免业务拥塞，以及更有效地利用可用带宽。资源管理(RM)信元优先于数据信元的发送，其从源发送到目的地并返回源，以便为源提供业务信息。

尽管上述的当前ATM业务结构显然至少在概念级上提供面临通信业的许多问题的有利解决方案，但当前定义的ATM要求实现一种复杂的业务管理方案，以满足在当前考虑的各种ATM技术规范和建议中明确表达的目标。为有效管理网络中的业务流，常规ATM业务管理方案必需评估大量的业务条件指示，包括业务类别参数、业务参数、服务质量参数以及类似参数。在标题为B-ISDN中的业务控制和拥塞控制的ITU-T建议I.371中，以及在由ATM论坛技术协会出版的业务管理技术规范V4.0(af-tm-0056.000，1996年4月)中提供了这种参数和其它ATM业务管理考虑的部分列表，

一种重要的网络业务考虑为，在一个特定的虚拟连接中当前可用的带宽大小。除了ABR业务类，现有的ATM业务类别不建议采用这种网络负载信息。ABR业务类提供可用带宽的动态分配以响应返回给用户的网络负载信息。

然而，ABR业务类别提供一种复杂的反馈信息设置，包括当前信元率、显式速率、最小信元率、方向指示、拥塞指示以及其它指示。这种复杂分类增加了业务类别结构的难度。而且，定义用于ABR业务类别的反馈机制便于分配限制在定义的最小信元率和峰值信元率之间的带宽。因此，信元率确保继续存在，这就增加了业务管理方案的难度。此外，常规ATM业务类别，包括ABR业务类别，不提供确定网络负载条件，以及根据这些网络负载条件管理信元传输率的技术解决方案。

与这些常规ATM业务模型相反的是，SIMA业务模型提供一种概念上不难实现的网络结构和方法。实现SIMA业务模型的网络还在带宽过载期间提供有效的网络容量分集，同时为用户提供难度最小和时延可忽略不计的网络负载信息。包含SIMA业务模型基本模式的网络无需执行许多传统和沉重的业务管理功能，包括业务描述、服务质量参数、服务类别、连接接纳控制(CAC)或使用参数控制(UPC)。

所有这些功能有效地被两个自主单元执行的功能替代：在用户/网络接口提供的测量单元，以及在网络节点提供的信元日程设定和缓冲单元。SIMA业务概念从用户的观点来看简单且好理解，因为没有预定的业务或质量参数与每个连接相关，而且对使用连接的收费仅基于NBR值和连接持续时间。

典型的SIMA业务实现使用两种主要的组成部分：接入节点和核心网节点，它们具有截然不同的功能职责。例如，可以是用户/网络接口的接入节点，执行测量每个连接的业务量的任务，而在核心网节点，业务控制功能无需知道有关各个连接特性的任何事情。

SIMA业务模型的精巧简化为基础设施硬件和软件的制造商提供了明显的优势。例如，ATM交换和交叉连接可利用单个信元日程设定和缓冲单元、交换结构以及路由功能建立。通过使用ATM虚拟路径或IP交换技术，可减小路由任务的难度。另外，分组丢弃和优先反馈功能也可包含于信元日程设定和缓冲单元中，而不会给它们的自主性带来负面影响。而且网络节点的简单实现可使得相对便宜、大容量的网络设施成为可能。

较为复杂的SIMA业务设施单元涉及接入节点。这种接入节点典型地包括一个测量单元，用于实时测量每个连接的业务流，以及包括一个计算单元，用于确定分配给每个信元的优先权。这些附加特征的实现难度应不大于在常规ATM网络中实现UPC的难度。

本发明用于在此公开的NBR系统中提供优先反馈信息可能更为有利，以便信元供给单元能规范其信元传输速率(CTR)以及实现可接受的信元丢失概率。有关连接门限级别的某些信息被周期性刷新且反馈回信元发送单元。每个ATM节点计算一个典型的许可优先级，该优先级可被插入到信源使用的特殊状态信元中以检测该连接。

在本发明的一个实施例中，通过维持可能的最高优先权，而不超出虚拟连接节点接受的最坏情况下允许的优先权，这个反馈特征被用于优化CTR。因此，本发明能提供优先级反馈(PL_fb)，通知源端系统连接节点仍接受的典型优先级。

为提供优先级反馈，在连接的每个节点确定允许的优先级(Pl_a)。优先级反馈级PL_fb记录了从源到目的地的最坏情况Pl_a，它被存储作为一个状态信元字段。本发明的一个实施例可用于有效地确定在该连接上当前接受的最低允许优先权值(即，最高允许优先“级别”PL_fb)。

后续ATM节点比较该特殊状态信元中的PL_fb与在该节点接受(即，在该节点未被丢弃)的当前优先级Pl_a。如果该状态信元包括的PL_fb值大于该节点的当前允许优先级，那么该状态信元的PL_fb被一个对应该节点Pl_a值的新的、较小值替代。连接目的地由此接收该连接的最小PL_fb，它指示什么是典型的最高优先级PL(对应最低优先权)，能成功穿过连接而不会丢弃信元。目的地单元接着发送这个网络负载信息返回信源，这使得用户能调整CTR以减小后续发出的数据信元在该连接节点被信元丢弃后丢失的可能性。

现在参考图6，图6示出了在用户/网络接口和网络之间通过NBR业务连接传输信息的通用方法。首先用户与网络运营商协商或选择(140)一个标称比特率，这可在建立连接之前或连接建立时执行。在一个实施例中，用户通知网络运营商需要一个预期的NBR，且为用户分配一个请求的连接带宽。网络运营商根据这个实施例，在建立或释放NBR之前无需执行分析核心网节点中存在的当前网络负载条件。在一个可选实施例中，网络运营商在建立或释放NBR之前执行确定网络负载状态的任务，尽管这个任务在支持NBR业务的适当大小的网络中是不必执行的。

基于一个特定应用，用户选择(142)一个实时或非实时网络连接。确定每个信元的优先级(PL)(指示该信元相对于其它信元的重要性或紧要性)的过程，涉及在UNI测量(144)所选择的实时或非实时连接的实际或测量的比特率(MBR)。每个信元的优先级是在UNI利用MBR和NBR之比确定(146)的。

在UNI计算完毕每个信元的优先级后，这些信元被发送(148)到网络，如到网络的一个节点。一旦从UNI发送的信元到达，网络节点执行信元过滤过程，由此节点确定是接受还是丢弃一个特定信元。信元过滤过程涉及确定(150)网络节点的一个或多个缓冲区或存储器的状态以确定缓冲区或存储器的占用级别。节点根据该信元的优先级以及节点缓冲区的状态接受或丢弃(152)一个信元。满足节点所确定的过滤标准的信元被接受、缓冲以及最终以与该连接预期的服务质量一致的方式被发送(154)到该网络另一节点或其它网络。

图7-8示意了一种根据NBR业务方法实施例的调度和缓冲信元的过程。现在参考图7，用户与网络运营商建立(160)一个NBR。尽管不要求，但希望首先设置业务类别(162)为非实时(nrt)业务类别作为缺省设置。基于一个特定应用，用户可请求一个实时(rt)业务类别(164)，这可由用户直接设置，或典型地通过用户的申请或通信软件设置。如果用户请求一个实时连接，那么从用户的UNI发送的每个信元在信元信头集合中将具有业务类别比特，指示该信元的有效负载包含实时信息(170)。注意，在基于NBR概念实现的网络环境中，期望实时业务类别连接实质上能支持任何实时应用，而无需指定特定的信元传输时延(CTD)和信元时延变化(CDV)参数。由此，设置信元信头的CTD和CDV比特为适当值以满足连接实时业务请求的常规过程均可省略。

如果用户不请求实时业务连接，缺省的非实时业务类别条件仍有效。因此，每个信元信头的rt/nrt业务类别比特设置用于指示该信元的有效负载包括非实时信息(166)。注意，在此公开的NBR业务不采用常规ATM业务管理方案使用的信元丢失优先(CLP)方案。因此，信元信头中的CLP比特可用于区别实时和非实时有效负载。

在上述的实施例中，通过连接传输的每个信元被指定为实时信元或非实时信元，如通过适当地设置信元信头的rt/nrt业务类别比特来指定。在一个可选实施例中，根据用户的请求，一个连接可指定为实时或非实时连接，而且通过这种连接传输的信元不必各自分配一个实时或非实时状态。对于一个给定连接的每个节点，例如，一旦一个信元到达该节点，则可执行表查询过程，以确定该信元是与实时还是与非实时连接相关。因此，根据这个实施例，不必保留一个信元信头比特用于区分实时和非实时信元。

以上述方式设置rt/nrt业务类别信头比特后，测量(174)将在UNI和网络之间传输的一个特定信元的实际比特率。由于事实上，实际的比特率随着时间变化很大，UNI的测量单元利用求平均测量原理来确定实际或瞬时比特率MBR_i。

一般来讲，UNI通过在持续时间适合于该特定连接(例如实时或非实时连接)的一个测量周期内取该连接的实际或瞬时比特率的近似值，测量(174)一个信元(如信元i)的实际比特率。瞬时比特率MBR_i可利用一种已知技术确定。

已确定(174)测量的第i个信元的比特率NBR_i后。利用该测量比特率MBR_i和标称比特率NBR计算第i个信元的优先级。根据一个实施例，假定利用具有8个优先级的信元优化方案可将一个信元与其它信元区分开。为指示8个优先级中哪个优先级归属于一个特定信元，为此每个信元分配3个比特。

根据当前ATM技术规范，ATM信元指定为具有固定大小帧的传输单元，包括5字节的信头和48字节的有效负载。应理解的是，为指定信元优先级必需在信元信头分配3个比特，可请求使用当前定义的ATM信头比特。举例来说，可使用总共由4比特构成的当前一般流量控制(GFC)字段。在这种情况下，可分配3个比特用于指定信元优先级，而另一比特可指定为rt/nrt业务类别比特。根据另一实施例，违背采用5字节信头的ATM技术规范，可分配其它信头比特用于指示8个优先级中的一个级别和rt/nrt业务类别。

由此，其它信头比特可重新定义以表示信元优先级和业务类别指示。或者，指定信元优先级和/或业务级别所要求的一个或多个比特可位于当前定义的ATM信元信头外。需要对现有的ATM信元信头定义作小的改动大大抵消了因应用NBR业务方案带来的优势，如大大减小了网络和业务管理开销和难度。

应理解的是，优先级数可小于8个或大于8个。举例来说，如果假定为指示一个信元的优先级分配了4个信元信头比特，那么可定义多达24(即2^n-bits)或16个优先级。在NBR业务环境中增加优先级数，使得网络运营商在管理网络业务时能更好地调整一个特定连接的带宽。获得这种更高的业务控制水平的代价是实现更大数量的优先级需要附加信元信头比特。

优先级计算单元利用计算的MBR_i值和NBR值确定(176)每个信元(如信元i)的优先级。根据一个实施例，并假定当第i个信元被发送到网络时测量比特率为MBR_i，那么信元i的优先级(Pl_i)可利用下述公式计算：

$x=4.5+\frac{\ln (\mathrm{MB}{R}_i/\mathrm{NBR})}{\ln \left(2\right)}$

其中 表示x的整数部分。下面根据一个同时提供NBR和传统ATM业务连接的实施例讨论，优先级零PL＝0保留用于使用保证带宽和服务质量的普通ATM业务的连接。因此，可修改上面的公式[1]，以在产生PL＝1和PL＝7之间范围内的信元优先级，以便如果1＜x＜7，

表示x的整数部分。应理解的是，优先级的顺序可不同于在此描述的方案，但不偏离本发明的范围或精神。例如，可以定义，优先级“7”对应最高优先权，而优先级“0”对应最低优先权。

由上面的公式[1]应用可看出，如果一个连接占用的网络容量超过连接的协商NBR值，那么信元i的优先级至少为4。还可看出，如果UNI的瞬时比特率小于协商的NBR值，那么PL至多为4。根据这个实施例的优先级方案因此允许用2步调整一个连接使用的相对容量。从上面的公式[1]可看出，对于100kbit/s的NBR，MBR高于566kbit/s将导致PL为7，而MBR低于8.8kbit/s将导致PL为0。

在信元信头中分配的3个优先级比特设置(178)用于从UNI传输的每个ATM信元。ATM信元接着被发送(180)到由信元信头中提供的节点寻址信息识别的目标网络节点j。

注意，如果用户不满意该连接的服务质量，用户可在至少3个备用方案中选择。首先，用户可选择保持平均比特率不改变，但减小业务过程的变化。第二，用户可选择减小平均比特率或增加标称比特率。然而，增加NBR通常将导致速率较高的连接成本随之增加。最后，用户可重新选择网络运营商。

在图8中以流程图形式示意了一种根据本发明一个实施例，网络节点处理包含从UNI接收的优先级信息的信元的通用方法。图9示意了用于实现图8所示方法的网络节点各个组成部分的实施例。假定已在UNI中处理了一个信元(如信元_i)，而且信元中包含以上述方式得到的优先级信息。

信元_i从UNI传输到一个网络节点并在该节点的滤波器188接被收。存储管理器189检查存储器190的状态(181)以确定存储器190的占用量。存储管理器189根据存储器190的占用状态确定(182)允许的优先级(PL_a)。一般来说，存储管理器189建立一个高允许优先权，当存储器190的占用级别很高时(即，几乎没有可用的存储位置)，这个高优先权将转换为低允许优先“级别”，例如PL_a＝0或2。当存储管理器189确定存储器190有足够容量接收新信元时，存储管理器189建立一个低允许优先权，它将转换为一个高允许优先“级别”，例如PL_a＝6或7。本领域的技术人员知道，计算PL_a也可基于未被占用的缓冲空间，而不基于已占用缓冲空间，这不会偏离本发明的精神。

如果信元_i的优先级大于存储管理器189确定(183)的允许优先级PL_a，那么滤波器188丢弃(184)信元_i。如果另一方面，信元_i的优先级等于或小于允许优先级PL_a，则滤波器188接受(185)信元_i。存储管理器189协调信元_i传送(186)到存储器190，并刷新连接存储管理器189的一个索引表191，以便为新接受的信元_i包含一个新索引表项目。在一个实施例中，索引表191在存储器190中存储接受的信元_i的位置，而且存储一个信元类型指示，指定信元_i是实时信元还是非实时信元。因此，存储器190可存储实时和非实时信元。

通过给予实时信元比非实时信元更高的优先权，存储管理器189协同索引表191管理信元从存储器190传送到其输出端的操作。举例来说，一旦确定在存储器190中存储了rt信元和nrt信元，存储管理器189在向外发送任何nrt信元之前先传送所有rt信元到存储器190的输出端。

根据图10示意的另一实施例，存储管理器189确定实时缓冲(rt-缓冲)193和非实时缓冲(nrt-缓冲)194的状态。存储管理器189以一种类似于前述的方式，根据rt-缓冲193和nrt-缓冲194的状态确定滤波器188的允许优先级PL_a。如果信元i的优先级大于允许优先级PL_a，则滤波器188丢弃信元_i。另一方面，如果信元_i的优先级等于或小于允许优先级PL_a，则滤波器188接受信元_i。

根据另一实施例，网络节点可应用一种缓冲过滤方案，这种方案基于信元分组，而不是基于单个信元执行过滤功能。举例来说，上述的过滤过程可应用于每个分组的第一信元。如果第一信元被节点丢弃，那么紧跟第一信元的该分组其它所有信元也将被丢弃。然而，如果一个分组的第一信元被接受，那么属于该分组的所有其它信元的优先权可增大，例如通过改变优先级从PL＝5到PL＝3实现。即使增加一个优先级，如从PL＝4增大为PL＝3，也认为是足以确保只有极少分组被部分发送。

信元类型检测器192从滤波器188接收被接受的信元，信元_i，并确定信元_i是rt-信元还是nrt-信元。如前所述，信元i的信头包括一个信头比特，如CLP比特，指示信元_i是rt-信元还是nrt-信元。信元类型检测器192一旦确定了信元_i的业务类型，就传送信元_i到rt-缓冲区193或nrt-缓冲区194。存储管理器189以一种类似于图8和图9描述的方式，协调分别来自rt-缓冲区193和nrt-缓冲区194的rt-信元和nrt-信元的输出，且给予rt-信元优先权。

根据本发明的另一实施例，为增强网络扩展和业务控制，希望请求每个网络用户购买一个最大NBR。最大NBR值目的是基本上保持恒定。另外，希望请求每个用户选择一个适当的瞬时NBR，这个瞬时NBR应不大于所选择的最大NBR。选择一个适当的瞬时NBR通常涉及在价格和服务质量之间折衷平衡。用户检测的服务质量大部分取决于3个参数，即NBR、平均比特率以及业务变化量。尽管用户可改变任何一个这些参数，网络在启动信元传输时需要了解的唯一信息是NBR和连接的业务类别(实时或非实时)。

根据本发明的另一实施例，SIMA业务模型用于提供NBR和传统ATM业务连接。应理解的是，提供连接保证的传统ATM业务可用于一定用途。然而，对于事实上所有实时和非实时应用，期待本发明的NBR业务提供的服务质量将满足或超过用户的期望。

提供NBR和传统ATM业务的SIMA业务请求网络运营商为每个常规ATM连接，或可能为每个虚拟路径提供专门的UPC设备。利用传统ATM业务连接发送的所有信元被指定最高优先权PL＝0和指定实时(rt)业务类别。根据这种方案，优先级零保留用于使用保证带宽和服务质量的普通ATM业务的连接。因此，修改上面的优先权确定公式[1]以产生在PL＝1和PL＝7之间的信元优先级，以便如果1＜x＜7， 表示x的整数部分。注意，如果网络运营商想标注过多信元为CLP＝1信元，那么可标记这些信元一个较低优先级，例如PL＝6。

可能与传统ATM不一致表现在，对于每个ATM信元需要3个比特用于确定信元优先权，或者，如果在信元信头中使用当前信元丢失优先权CLP，则需2个比特。另外，需要1个比特用于区分实时和非实时连接。rt/nrt业务比特可以，但不要求包含于所有信元中。可以使用总共由4个比特构成的当前一般流量控制(GFC)字段。在这种情况下，其中3个比特可分配用于指定信元优先级，而另一比特可指定为rt/nrt业务类别比特。

图11示意了实现NBR方法的一个ATM网络200实施例的方框图。用于描述的示例性ATM网络200被描绘为具有两个中间ATM节点202和204的网络。然而，本领域的技术人员知道，本发明同样可在各种网络结构中实现，如在从局域网(LAN)到诸如因特网的全球扩散区域网络(GAN)范围内的网络中使用的多点、星型、环型、环路、网状网技术。

网络200包括源端系统206，用于发送数字信息到目的端系统208。在这种网络中发送的信息在通往目的时典型地通过各个网络节点，如节点202和204。这些节点表示网络数据通信单元，如路由器、交换器或复用器。连接端系统和节点的为电路连接，提供通过数字信息的工具。连接链路210，212和214表示用于从源端系统206发送到目的地208的数据连接，而连接链路216，218和220表示提供回程信息的连接。

图11还示意了在实现NBR方法的ATM网络200中的ATM信元流程。随着数据通过ATM信元流沿连接210，212和214发送到目的端系统208，网络负载信息可经由连接216，218和220返回源端系统206。NBR系统基于优先权工作，由此导致提供的NBR网络负载信息为优先级信息。有关该节点当前允许优先级的信息提供给源端系统206，以提供状态和允许优化信元传输率(CTR)。

在本发明的一个实施例中，网络负载信息以从源端系统206周期性发出的特殊ATM状态信元的形式提供给源端系统206。状态信元在包含于连接的正常MBR计算的意义上为部分正常连接信元流，而且状态信元优先级是以前面根据图7描述的方式计算的。图11示意了根据本发明，状态信元在从源端系统206前进到目的端系统208时，在6个不同间隔看到的典型进程。分别在时刻t＝1到t＝6描绘状态信元222a-f，其对应状态信元穿过一个连接时的位置/时间关系。

现在参考图12，图12示出了根据本发明的网络负载状态信元250的一个实施例。ATM标准定义ATM信元为固定大小的信元，长53字节，其中包含5字节的信头和48字节的有效负载。状态信元250在ATM标准信元后形成，包括5字节的信头252和48字节的有效负载254。在状态信元250的有效负载部分254内，有一对优先级反馈(PL_fb)信元，标记为PL_fb，f字段256(前向优先级反馈)和PL_fb，b字段258(后向优先级反馈)，用于在状态信元250分别从源传输到目的和从目的传输到源时存储优先级信息。PL_fb，f字段256采集了当前从源到目的被接受的最低允许优先权值(即，最高允许优先“级别”，PL_fb)识别的连接上的最坏情况PL_a。在一个实施例中，源端系统206首先设置PL_fb，f字段256为最低优先级，对应优先级值“7”。

当每个节点接收到状态信元250，就检测连接输出链路上的当前负载水平。一个特定节点上的负载条件标记为PL_fb，n，这表示最高优先权，由此表示对ATM节点为最低允许优先级PL_a。该节点上的当前负载条件PL_fb，n与PL_fb，f字段256中可用的值相比较，在此PL_fb，f字段256反映在该连接的一个节点上识别的最低允许优先级PL_a。若PL_fb，n＜PL_fb，f，则PL_fb，f字段256中的值减小，以反映识别到该连接上这个点的最低允许优先级，因此，这个值递减以等于该节点的PL_a值。若PL_fb，n＞PL_fb，f，该节点不改变PL_fb，f字段256中的值。

每个网络节点基于信元信头252中的识别信息检测状态信元250。在ATM信头字段中有一个3比特的有效负载类型(PT)字段260用于区分携带用户信息的信元有效负载与携带管理信息的信元有效负载。图12中信头252的PT字段260用于区分状态信元250和一个标准数据信元。在PT字段260中任何希望的比特组合可用于识别状态信元250。或者，在信头250另一位置上的一个独立比特可用于区分状态信元250和一个标准数据信元。

目的端系统208接收到状态信元250后，返回状态信元250到源端系统，使其能检测在PL_fb，f字段256中采集的值。在本发明的一个实施例中，PL_fb，f字段256中的值被置于如PL_fb，b字段258所示的后向优先级反馈字段。这使得当状态信元250从目的端系统208传输到源端系统206时，PL_fb，f字段256能以类似于源-目的状态采集的方式采集优先级状态信息。结果，目的端系统设置PL_fb，f字段256为最低优先权，对应优先级值“7”，而且状态信元250被发送回网络以返回源端系统206。在返程期间，PL_fb，f字段256将再次采集网络负载状态信息，这一次是用于从目的端系统208到源端系统206的采集。存储在PL_fb，b字段258中的之前采集的负载信息将保持静态，用于在源端系统206进行分析。

源端系统206的配置方式使得不能在预定的时间周期内接收状态信元将导致信元传输率自动降低。这是基于假设：一个状态信元的丢失指示鉴于信元传输率太高，这个状态信元被丢弃，因此信元传输率应降低。

在本发明的另一实施例中，可在有效负载254中提供几对PL_fb，f/PL_fb,b字段。这可提供给用户关于各个参数(如各个时间周期)的网络负载条件信息。例如，第一、第二和第三对PL_fb，f/PL_fb，b字段可分别在最后100ms、10s和10min的期间内提供网络负载条件。

现在参考图11和下表7，描述计算前向优先级反馈PL_fb，f256和后向优先级反馈PL_fb，b258的一个实例。

表7

	t＜1	t＝1	t＝2	t＝3	t＝4	t＝5	t＝6
								PLa(NODE202)	5	5	5	4	4	4	4
PLa(NODE 204)	-	-	-	6	6	6	6
								PLfb，f	7	7	5	5	5	5	4
PLfb，b	-	-	-	-	5	5	5

如图11示意，分别在时刻t＝1到t＝6示出了状态信元222a-f。上表7示意了PL_fb，f256和PL_fb，b258与时刻t＜1到t＝6在节点202和204的允许优先级PL_a相比较。在时刻t＜1，PL_fb，f被初始化最低优先权，从而具有预置的优先级值“7”。在时刻t＝1，状态信元222a从源端系统206发送到ATM节点202，此刻PL_fb，f值仍为“7”。由于节点202的PL_a值为“5”，状态信元222b内的PL_fb，f256在时刻t＝2被减为值“5”，以反映该连接的当前最坏情况PL_a值。节点204在时刻t＝3的PL_a值为“6”，大于当前状态的PL_fb，f256，其值为“5”。因此，PL_fb，f256在时刻t＝3保持不变，此时状态信元222c返回ATM节点204。

在时刻t＝3和t＝4之间，PL_fb，f256被置于后向优先级反馈字段PL_fb，b258 。在时刻t＝4，状态信元222d因此包括PL_fb，b字段258，其存储值“5”，对应源-目的连接的最坏情况允许优先级。由于节点204的PL_a值仍为“6”。状态信元222e的PL_fb，f256在时刻t＝5仍保持值“5”不变。然而，在t＝2和t＝3之间的某个时刻，节点202的PL_a值从“5”变为“4”，使信元222f中的PL_fb，f256也减小为值“4”。从表7可看出，PL_fb，b258在返程期间(即t＝4到t＝6)仍保持静态，以便可向源端系统206报告源-目的PL_fb，f。

图13为一个ATM节点300的方框图，它表示配置用于NBR方法的ATM网络200中任何一个节点202、204或附加节点。每个节点可具有来自其它节点或端站点的多个输入，通常视为链路302。转换器304接收包含复用信息流的每个链路302，并在输入端和输出端之间重组信息流，这在技术上是公知的。在图13的实例中，转换器304接收链路308上的信元306a，并在其输出端提供信元306b。

ATM节点300确定(310)信元306b是标准数据信元还是配置用于NBR方法的状态信元。在一个实施例中，这是通过比较一个已知值与在信头252的有效负载类型(PT)字段260中的一个有效负载类型值实现的。若信元306b不是NBR状态信元，则为标准ATM信元，其被传送到信元日程设定和缓冲电路312(一般在图9和图10描述)，电路312根据信元的优先级和当前缓冲占用水平接受和丢弃信元。若信元306b为NBR状态信元，则根据当前允许优先级PL_a在信元306c中适当地设置(314)PL_fb，f字段256。

连接ATM节点300的每个链路的各个PL_a值都存储于存储表316中。当PL_a小于当前驻留在PL_fb，f字段256中的值时，PL_fb，f字段256被设置(314)为一个等效于表316中PL_a值的值。否则，PL_fb，f字段256保持不变。不管PL_fb，f字段256是否被修改，状态信元306d都提供给信元日程设定和缓冲电路312，以像任何标准ATM信元一样被过滤和缓冲。信元在输出链路318输出节点300，在此示出的这个实例中的状态信元306e经链路320返回节点300。在一个实施例中，信元调度和缓冲电路312提供用于节点的每个输出端，以便每个信元调度和缓冲电路312与该节点的其它信元调度和缓冲电路(未示出)相互独立工作。

在图14中以流程图形式示意了根据本发明一个实施例的一种通用方法，借此方法NBR状态信元可用于为源端站点提供反馈以便能优化信元传输率。状态信元从源端系统206被传输(400)到端目的系统208。中间节点，如图11中的节点202和204，检测(402)在源端由用户发送的状态信元。允许优先级PL_a作为PL_fb，n存储(404)于每个中间节点。在当前节点前穿过的所有节点上识别的最高允许优先级可从状态信元的PL_fb，f字段256中得到，它们可接着与每个节点的PL_fb，n相比较(406)。若PL_fb，n＞PL_fb，f，节点不改变(408)PL_fb，f字段256中的值。若PL_fb，n＜PL_fb，f，PL_fb，f字段256中的值设置(410)为反映识别到连接中这个点的最低允许优先级，因此这个值减小以等于该节点的PL_fb，n。

状态信元在通往目的地的过程中可能经历更多节点(412)。当有更多中间节点位于状态信元的路径上时，每个中间节点必须检测(402)状态信元，由此设置PL_fb，f字段256(404、406、408、410)。当从源到目的地不再有其它中间节点时，状态信元以及当前负载指示PL_fb返回(414)源端系统。在本发明的一个实施例中，在信元离开目的端系统208之前，PL_fb，f字段256中的值被置于后向优先级反馈字段PL_fb，b258。这使得在返回连接中能在PL_fb，f字段256采集到新网络负载信息，而不破坏在源-目的连接中采集的网络负载信息。

当源端系统206接收到返回的状态信息时，能修正其当前业务参数以优化信元传输。当返回的状态指示信元业务量相对低时(416)，用户可降低新发出的ATM数据信元的优先权，以反映在该连接的每个节点将可能接受的优先级。类似地，当信元业务量显然相对高时(420)，用户可增大新发出的数据信元的优先权(422)。这使得能调整数据信元在沿连接的任何节点处不会被丢弃的置信(confidence)度。返回的状态因此用于使用户调整离开源端系统206到网络的信元传输率(CTR)。

在下面的实例#3中，提供了一种根据本发明的原理，利用TOLO-表和滑动窗口技术确定转换器的优先级反馈PL_fb的实例。在这个示例中，最小PL_a值被认为是接受的最低优先级PL_a(即，最高优先权)，这指示确保在该周期接受信元所要求的门限优先级。此外，通过使用基于序号的滑动窗口的TOLO-表可获得最小优先级值PL_a。

实例#3

假设信元以固定间隔到达ATM节点，而且8个离散优先级(即，整数0-7)表示有效的优先级值。还假设在这个实例中，每个优先级测量PL_a分配一个序号i，而且在某个时刻t_c，最近的抽样优先级值PL_a如下表8所示。进一步假设，在计算完抽样i＝134的优先级后，ATM节点将确定最后10个抽样的最小PL_a值。

    表8

序号i	优先级PLa
		...	...
125	4
		126	0
127	1
		128	4
129	6
		130	7
131	3
		132	2
133	5
		134	6

下表9提供的TOLO-表是通过刷新对应ATM节点已接收的PL_a值的序号i维护的。

          表9

优先级别PLa	最后出现序号i
		0	126
1	127
		2	132
3	131
		4	128
5	133
		6	134
7	130

在这个实例中，假设滑动窗口定义为大小为5个抽样(即，W＝5)。因此，通过假设，图4描绘的最小值确定过程是在已计算了优先级值PL_a＝134后才启动的，滑动窗口定义为包括抽样130，131，132，133和134。通过首先设置变量MIN为MIN＝7启动最小值确定过程。将计数器变量i设置为i＝0，可看出对应的优先级值由PL_i＝0＝0给出。由于这个事件最后出现在滑动窗口外，变量MIN保持为MIN＝7。当计数器变量i递增为i＝1时相同结果出现。当计数器变量i递增为i＝2时，对应的优先级值由PL_i＝2＝2给出，这出现在滑动窗口内(即，序号i＝132)。变量MIN接着设置为MIN＝2。

此时，如果使用的图4描绘的一般过程，那么最小值确定过程可以结束，因为之前就已发现优先级PL_i＝0＝0和PL_i=1＝1落入滑动窗口外，而且其余的优先级值必须大于当前MIN值。下表10列举出了在执行最小值确定过程期间变量MIN的状态。

     表10

i	MIN
		(初始值	7)
0	7
		1	7
2	2
		3	2
4	2
		5	2
6	2
		7	2

如果图3描绘的通用方法用于评估所有8个PL_a值，那么将返回相同的最小值，即MIN＝2。注意，通过分别应用图4和图5描绘的实现，可获得一种用于从一组抽样参数值确定最小或最大值的更有效方案。应注意在实现图4和图5描绘的方法时，TOLO-表的组织结构假定为参数值的排序为p_i＜p_i+1。如果无法假定参数值这样排列，那么应扫描TOLO-表中的所有参数值。

在大小为W的滑动窗口内接受的最小优先级PL_a值与每个信元中携带的PL_fb，f值相比较。PL_fb由此可根据下面的数学公式确定：

其中，W表示依据抽样参数值数的滑动窗口大小。注意，滑动窗口的大小W可设置为任何希望的值以提供变化的精度。

为示意起见，而不是限制，下面提供实例示意在不同优先级时NBR或SIMA连接的服务质量与流量之间的关系。下面的实例说明了根据本发明的一个实施例，相邻优先级在QoS上的差异，如与PL＝4相关的QoS与PL＝3的QoS相比较。注意，对从其用户/网络接口发送的信元请求一个较高优先权的用户典型地收取较高的费用。举例来说，如果用户想对每个信元得到高一级的优先权而不改变实际比特率，对该用户的收费将加倍。因此所得到的连接服务质量应提高，以便至少某些用户愿意支付额外的费用。

实例#4

根据这个示例，给定下面的假设和考虑。假设有多个相同的业务源，它们产生的业务量不受网络中当前或之前的负载条件影响。下述的业务参数假定为：链路容量为C＝1，这适用于归一化的实例；峰值比特率MBR_MAX＝0.1，这表示链路容量C的10％；在突发(或分组)的ON概率＝0.2；以及平均突发持续时间＝1,000时隙(即，平均分组大小＝100个信元)。另外，假设有一个ON/OFF上层，而且这个层的平均ON周期和OFF周期均为100,000个时隙。实时缓冲区93包含200个信元位置，而非实时缓冲区94包含5,000个信元位置。注意，ON/OFF上层试图模拟连接的业务过程，其中确定连接数量在技术上理解为建立一个随机过程。例如，如果假设用户总数由变量x表示，那么平均连接数为x/2。尤其是连接数可理解为二项式分配。因此，100,000个时隙表示一个连接的平均保持时间，还表示用户可实现的平均空闲周期。结果，只有在连接层和分组层连接都有效，用户才发送信元。可获得时间比例参数，用于实时和非实时连接：

α_rt＝0.025

α_nrt＝0.001

在这个实例中，假设了8种不同的连接类型：其中4种为实时连接，另4种为非实时连接。而且，用链路容量C＝1标准化的4个不同NBR值假设为：0.2，0.1，0.05和0.025。在MBR_MAX＝.1时，对应这些NBR值的优先级分别为3，4，5和6。然而，应注意，不是所有信元都分配这些确切的优先级，而且尤其是通过非实时连接，由于求平均测量原理的作用许多信元能获得更好的优先级。在下表11中提供了具有不同优先级的信元分配方式(以百分比表示)：

                表11

优先级	提供的信元的实时(仿真)百分比	基于峰值速率的百分比
			123456	6.17.924.323.521.516.8	0025252525

在图15中，示出了对于4种特定负载级r，作为优先级函数的平均信元丢失比P_loss的关系图。特别地，线-800表示每种连接类型(即实时和非实时连接类型)中9个连接的总平均负载级别为0.72。线-802描绘了对于每种连接类型的10个连接，平均负载级别为0.80。此外，线-804表示对于每种连接类型的11个连接，平均负载级别为0.88，而线-806表示对于每种连接类型的12个连接，平均负载级别为0.96。注意，在线-802指示负载级别为0.80的情况下，实时和非实时信元的信元丢失比P_loss分别由点线和折线表示。

给定例如一种业务方案，运营商想为优先级4的信元提供10^-6的信元丢失比，那么总负载可近似为0.75。假设这个平均信元丢失比足以用于大部分视频应用中。给定相同的业务负载条件，对应P_loss≈10^-4的优先级5可满足许多话音应用的要求，而对应P_loss≈3·10^-3的优先级6，如果存在一个适当的分组丢弃方案，则适用于TCP/IP类型的文件传输。

然而应强调，相邻优先级之间的信元丢失率差强烈地依赖于提供的业务过程，尤其是NBR或SIMA业务固有的控制环路。当用户感觉服务质量不如意时，例如，用户能够而且应该改变连接的实际比特率或标称比特率。在任意一种情况下，优先级的分配也将改变。然而，如果这种现象被暂时忽略，可进一步通过下面的简化假设理解优先级分配的基本行为：如果假设与测量周期和缓冲大小相比所有业务量改变很慢，那么可采用一种众所周知的、常规ATM方案来近似信元丢失率，但是还另外要求考虑8种NBR优先级。

如果优先级为k的信元丢失率由P_loss，k表示，而且优先级别0-k的信元平均丢失率由P^* _loss，k表示，那么忽略缓冲效应的下述公式提供：

$P_{\mathrm{loss},k}^{*}=\frac{\underset{j;{\mathrm{\λ}}_j>c}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Pr}\{{\mathrm{\λ}}_k^{*}={\mathrm{\λ}}_j\}({\mathrm{\λ}}_j-c)}{{\mathrm{\ρ}}_k^{*}c}$

$P_{\mathrm{loss},0}=P_{\mathrm{loss},0}^{*}$

$P_{\mathrm{loss},0}=\frac{{\mathrm{\ρ}}_k^{*}{P}_{\mathrm{loss},k}-{\mathrm{\ρ}}_{k-1}^{*}{P}_{\mathrm{loss},k-1}^{*}}{{\mathrm{\ρ}}_k^{*}-{\mathrm{\ρ}}_{k-1}^{*}}\mathrm{for\; k}=1...7---\left[3\right]$

其中，λ^* _k表示优先级0-k的所有信元的瞬时比特率水平，ρ^* _k表示这些信元产生的平均负载，而c表示电路容量。概率Pr{λ^* _k＝λ_j}可利用已知的卷积技术直接计算出来。

实例#5

为进一步示意，再列举一个实例，假设采用实例#4描述的相同信源，但没有长的ON和OFF周期。由于在实例#4中为长周期，峰值速率总是确定信元优先级。由于缓冲区典型地无法过滤任何业务量变化，在实例#5中允许的负载要比实例#4中的原始情况低得多。

在图16中示意了对于不同负载级别r，作为优先级函数的信元丢失比之间的关系图。假设在图16中，由实现820，822，824描绘的每个连接的峰值信元率为0.1，由折线-826描绘的每个连接的峰值信元率为0.2，而由点线-828描绘的每个连接的峰值信元率为0.05。

图16示出了应用公式[3]获得的不同优先级的信元丢失概率，由3条实线820、822和824绘制。另外，由点线-828和折线-826分别表示两种稍微不同的业务量情形。改变业务量变化的效果在图16中被反映。业务量变化的实际改变为加倍或减半比特率和NBR值的直接结果。

在包含NBR/SIMA业务概念的网络中，如果运营商保持QoS的优先级4不变，那么增大业务量变化将有两种主要效果。首先，允许的负载级别以如同常规ATM的方式减小；其次，相邻优先级之间的信元丢失率上的差异减小。为基于图15和16粗略估计QoS，可以假设，如果优先级4提供的信元丢失概率为10^-6，那么，信元丢失概率将近似为10^-4-10^-3，而优先级5依赖于总的业务量变化。可假设优先级为3的信元丢失比小于10^-9，除非业务量变化相当显著。

尽管上面的实例示意了QoS和优先级之间的关系，但试图精确地确定相邻优先级之间的允许负载或信元丢失差异还不成熟，除非能评估用户对不同QoS和使用收费的反应。在NBR/SIMA业务环境中，可在一定意义上自动确定基于不同QoS级别的收费清单。例如，如果优先级4和5之间的信元丢失比差别很小，由于优先级5的收费较低，就可假设某些连接将从优先级4转移到优先级5。这种变化显然指示优先级4的信元丢失比降低，而优先级5的信元丢失比增大。因此，可合理地假设这种形式的转移将继续存在，直到QoS差别对应一般用户期望的一种合理收费结构。

对于在忙时相对于闲时自动出现的收费差别也提出了类似考虑。例如，对于一定的QoS，在高负载期间收取较高费用，而在低负载期间收取较低费用就显得合情合理。然而，希望避免采取一种对于一定的NBR在忙时和闲时收费不同的收费策略，这也可避免增加这种收费方案的难度。自然出现的“供求”影响可自动平衡忙时和闲时之间的负荷。希望如果用户对忙时和闲时察觉到的QoS差别不满意，那么就可激励用户在忙时和闲时分别支付不同的费用。

实例#6

另一种重要的传输控制形态是修正和调整信元传输率，或类似地修正和调整测量比特率(MBR)。有可能提供能改变其比特率、其相应连接上的当前负载条件信息的信源。这个实例提供了这些连接的性能概述。

在本例中，采用在前面的实例#4和#5中描述的信源产生的背景业务过程。还假设每种类型有10个连接，从而提供平均背景负载r＝0.080。还有3种信源(下文中称为反馈源FBS1，FBS2和FBS3)能根据经由网络状态信元接收的反馈信息调整传输速率。假设所有这些反馈源的NBR为0.01。

反馈源相互之间很相似，除了用于确定PL_fb信息的时间周期不同。准确地说，反馈源FBS1的时间周期为10,000个时隙；FBS2为30,000个时隙，而FBS3为100,000个时隙。为比较反馈源，还讨论3种固定比特率的连接(源连接C4，C5和C6)，它们具有下述参数(链路容量＝1)：

                表12

	比特率/NBR	NBR	优先级(PL)
				C4	1.4	0.01	4
C5	2.8	0.01	5
				C6	5.5	0.01	6

表12中的信源设置使得信源的发送速率稍小于接近下一较高优先级的门限。例如，利用上面的公式[1]，比特率/NBR比等于1.5将导致信元优先级为5(5.08的整数部分)，而比特率/NBR比为1.4产生信元优先级4(4.98的整数部分)。在这个实例中，反馈源已设置为相同比特率值，目的是优化使用网络容量。

在图17中，示意了比较固定比特率连接与利用反馈源的连接的仿真结果图。信元丢失比绘制在纵轴850上，作为绘制在横轴852上的接受比特率/NBR的函数。该图示意了当以较低的优先级值(即，以较高优先权)发送信元时，固定比特率源C4 854、C5 856和C6 858获得更好的丢失与流量关系的特性。然而，结果指示，利用来自状态信元的反馈信息调整速率的反馈源在背景业务量改变缓慢的情况下很有用。反馈源FB1 870、FB2 872和FB3 874可适应各种变化，而固定比特率源无法利用网络的负载变化。若背景业务量快速变化，反馈源无法适应过快的变化，导致信元丢失比增大。

图17还示意了使用一种通常作为一种NBR＝0.01的TCP源876的信源。这种信源在接收到有关丢失信元的信息时，将其传输速率减半，如果在长达10,000个时隙的时间周期内没有接收到有关丢失信元的信息，则将其传输率增加10％。比较显式出，这种信源比相应的反馈源丢失更多的信元。希望这种信源对变化的反应减慢。

要考虑的另一方面涉及在容量突然改变的周期期间调整连接的能力，以及将如何管理不同反馈连接之间的容量划分。现在参考图18，来自每个信源的流量/容量(纵轴900)表示为时间(横轴902)的函数。图18提供了4个反馈源(FB1 904、FB2 906、FB3 908和FB4 910)发送信元到一个网络节点的实例，其中FB1 904和FB2 906的NBR＝0.25，而FB3908和FB4 910的NBR＝0.0625。在对应30,000时隙的时刻，一个匀速(uniform)信源开始发送，如阶跃函数912所示，且在NBR＝0.333时信元率PCR＝0.333。在对应60,000时隙的时刻，该信源终止发送信元。

从图18可看出，反馈源(FB)能根据该连接上的负载阶跃函数912调整传输率。当阶跃源912开启时，所有反馈源的流量降低大致相同。当阶跃源关闭时，反馈源恢复其原始流量。

应当理解的是，可对上面讨论的各个实施例进行各种改进和添加，而不偏离本发明的范围。因此，本发明的范围应不受上面讨论的特定实施例的限制，而应仅由下面陈述的权利要求书和等效要求书定义。

Claims (19)

1.一种用于确定由系统产生的多个离散参数值中的最小值或最大值的方法，包括：

存储一组表示所述系统可产生的所有可能参数值的唯一参数值；

按照固定或不定时间间隔，从所述系统接收参数值；

响应于所述唯一参数值组中的一个特定参数值等于所接收的参数值，存储最后出现标识符；

定义具有与最后出现标识符的范围相关的大小的窗口；以及

确定所述窗口内定义的所接收参数值的最小值或最大值；

其中所述离散参数值包括任何整数、实数或字母值。

2.根据权利要求1的方法，其中所述最后出现标识符是时间戳标识符，所述时间戳标识符表示所述特定参数值被接收的时间，并且所述窗口的大小定义为进行测量的时间。

3.根据权利要求1的方法，其中所述最后出现标识符是序号标识符，所述序号标识符表示所述特定参数值被接收的次序，并且所述窗口的大小根据最后出现标识符的次序来定义。

4.根据权利要求1的方法，其中存储所述最后出现标识符发生在所述从系统接收参数值之后。

5.根据权利要求1的方法，其中所述定义窗口的步骤包括：根据预先定义的窗口大小来修正所述窗口大小。

6.一种用于确定由系统产生的多个离散参数值中的最小值或最大值的装置，包括：

存储器，用于存储表示所述系统可产生的所有可能参数值的唯一参数值表，并且存储与每个所述唯一参数值相关的最后出现标识符；

输入设备，用于按照固定或不定时间间隔从所述系统接收参数值；以及

处理器，用于存储最后出现标识符，以响应于确定所述输入设备接收的参数值与所述唯一参数值表的相关唯一参数值相同，并计算接收的参数值的最小值和最大值，其中所述接收的参数值与在这样的窗口内定义的最后出现标识符相关，即所述窗口具有与最后出现标识符的范围相关的大小。

7.根据权利要求6的装置，其中所述处理器在所述输入设备从所述系统接收参数值之后，存储最后出现标识符。

8.根据权利要求6的装置，其中所述处理器根据预先定义的窗口大小来修正窗口的大小，以响应于修正指令。

9.一种用于获取在源设备和目的设备之间定义的网络连接的网络负载信息的方法，包括：

为沿着所述网络连接定义的网络节点确定门限优先级，所述门限优先级被所述网络节点用作接受或丢弃通过所述网络连接接收的信元的基础；

存储这样一个表格，即所述表格包含由所述网络节点认可的与每个门限优先级相关的最后出现项目；

对于所述网络节点确定的相关门限优先级刷新最后出现项目；以及

利用所述表格的最后出现项目，在指定的持续时间内或指定数量的信元接收事件中，为所述网络节点计算最坏情况的门限优先级；

从而为所述网络节点指示最坏情况的门限优先级的信息被发送到所述源设备，所述源设备对随后从所述源设备输出的信元调整信元优先级，以响应所述最坏情况的门限优先级信息。

10.根据权利要求9的方法，其中在所述网络节点中存储和刷新所述表格。

11.根据权利要求9的方法，其中计算最坏情况的门限优先级包括：计算在所述指定的持续时间内或所述指定数量的信元接收事件中确定的门限优先级中的最小门限优先级。

12.根据权利要求9的方法，其中计算最坏情况的门限优先级包括：计算在所述指定的持续时间内或所述指定数量的信元接收事件中确定的门限优先级中的最大门限优先级。

13.根据权利要求9的方法，其中计算最坏情况的门限优先级包括：

定义这样的窗口，即所述窗口的大小对应于所述指定的持续时间或所述指定数量的信元接收事件；以及

从相关最后出现项目落入所述窗口内的门限优先级中确定最低门限优先级。

14.根据权利要求9的方法，其中计算最坏情况的门限优先级包括：

定义这样的窗口，即所述窗口的大小对应于所述指定的持续时间或所述指定数量的信元接收事件；以及

从相关最后出现项目落入所述窗口内的门限优先级中确定最高门限优先级。

15.一种用于获取在源设备和目的设备之间定义的网络连接的网络负载信息的装置，包括：

存储器，设置在沿着所述网络连接定义的网络节点中，用于支持这样一个表格，即所述表格包含一个所述网络节点认可的与每个门限优先级相关的最后出现项目，所述门限优先级被所述网络节点用作接受或丢弃通过所述网络连接接收的信元的基础；以及

在所述网络节点中设置的处理器，与所述存储器相互作用，以便为所述网络节点计算门限优先级，并且刷新与所述计算的门限优先级相关的最后出现项目；所述处理器利用所述表格的最后出现项目，为所述网络节点计算指定在持续时间内或指定数量的信元接收事件中的最坏情况的门限优先级；

从而为所述网络节点指示最坏情况的门限优先级的信息被结合到状态信元中，并且所述源设备对随后从所述源设备输出的信元调整信元优先级，以响应结合到所述状态信元中的最坏情况门限优先级信息。

16.根据权利要求15的装置，其中所述处理器通过从所述指定持续时间内或所述指定数量的信元接收事件中确定的门限优先级计算最小门限优先级，来计算最坏情况的门限优先级。

17.根据权利要求15的装置，其中所述处理器通过从所述指定持续时间内或所述指定数量的信元接收事件中确定的门限优先级计算最大门限优先级，来计算最坏情况的门限优先级。

18.根据权利要求15的装置，其中处理器通过从相关最后出现项目落入大小对应指定的持续时间或指定数量的信元接收事件的窗口内的门限优先级中确定一个最小门限优先级，来计算最坏情况的门限优先级。

19.根据权利要求15的装置，其中计算最坏情况的门限信元优先级包括，从相关最后出现项目落入大小对应指定的持续时间或指定数量的信元接收事件的窗口内的门限优先级中确定一个最大门限优先级。

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