CN1708020A - 延时通道分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信领域，公开了一种延时通道分配方法，使得系统能缩小所需要的总的PHY地址资源空间，有效的利用PHY地址资源，提高带宽利用率，简化资源管理，降低与ADSL套片接口的ATM层器件价格，从而降低运营成本以及用户使用多时延通道业务的费用。这种延时通道分配方法包含以下步骤：A为各个数字用户线接入复接器用户端口配置一个缺省延时通道，并通过剩余的物理层端口资源构成共享的端口地址资源池；B当需要增加新延时通道时，数字用户线接入复接器主机或网管系统将共享的端口地址资源池中的一个物理层地址配置给用户对应的端口，并为其配置相应连接关系以及物理连接参数。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及通信领域中时延通道的分配技术。
背景技术
随着因特网的爆炸式发展，在因特网上的商业应用和多媒体等服务也得以迅猛推广。要享受因特网上的各种服务，用户必须以某种方式接入网络。为了实现用户接入网的数字化、宽带化，提高用户上网速度，光纤到户(FiberTo The Home，简称″FTTH″)是用户网今后发展的必然方向，但由于光纤用户网的成本过高，在今后的十几年甚至几十年内大多数用户网仍将继续使用现有的铜线环路，于是近年来人们提出了多项过渡性的宽带接入网技术，包括综合业务数字网、线缆调制解调器(Cable Modem)、非对称数字环路(Asymmetric Digital Subscriber Line，简称″ADSL″)等等，其中ADSL是最具前景及竞争力的一种，将在未来十几年甚至几十年内占主导地位。
具体的说，ADSL技术是一种不对称数字用户线实现宽带接入互连网的技术，ADSL作为一种传输层的技术，充分利用现有的铜线资源，在一对双绞线上提供上行640kbps下行8Mbps的带宽，从而克服了传统用户在″最后一公里″的″瓶颈″，实现了真正意义上的宽带接入。
为了可以利用多个信道，ADSL调制解调器(简称″ADSL modem″)采用两种方式划分可以利用的电话线路的带宽：频分复用(Frequency DivisionMultiplexing，简称″FDM″)技术或回波抵消技术(Echo Cancellation)技术。FDM方式将频带划分为上行部分和下行部分，下行通道包含有为一个或多个高速承载信道(bearer channel)和几个低速承载信道；而上行通道则包含几个低速承载信道。
ADSL Modem与传统的调制解调器和综合业务数字网(IntegratedServices Digital Network，简称″ISDN″)一样，也是使用电话网作为传输的媒介。当安装了ADSL Modem时，利用现代分频和编码调制技术，在这段电话线上将产生三个信息通道：高速下传通道、低速上行通道和普通的电话通道。这三个通道可以同时工作，也就是说它能够在现有的电话线上获得最大的数据传输能力，在一条电话线上既可以上网快速″冲浪″，还可以打电话或发送传真。
下面简单说明一下ADSL的工作流程：首先，电话线传来的信号通过滤波分离器，也叫信号分离器，如果是语音信号，就传到电话机上；如果是数字信号，则被传到ADSL Modem，数据经过转换，然后就传入计算机中，就接收到了Internet上的信息了。
异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，简称″ATM″)成帧器完成用户数据接口功能。用户数据接口将接收的ATM物理层通用测试与操作接口(Universal Test & Operations PHY Interface for ATM，简称″UTOPIA″)或者同步传输方式(Synchronous Transfer Mode，简称″STM″)接口数据分为快速通道和交织通道，或者将快速和交织通道的数据送入UTOPIA接口或者STM接口。用户数据接口分为接收方向和发送方向两个部分，发送方向是由芯片外向芯片内，所处理数据包括ATM数据(UTOPIA接口)、STM数据，将其组成为ADSL超帧，并分为交织通道和快速通道；接收方向是将交织通道和快速通道的数据通过解帧等变换发送出去，也分为UTOPIA接口数据、STM数据。
ADSL的接入模型主要有中央交换局端模块和远端模块组成。中央交换局端模块包括在中心位置的ADSL Modem和接入多路复合系统，处于中心位置的ADSL Modem被称为ADSL局端传输单元(ADSL Transmission Unit-Central，简称″ATU-C″)。接入多路复合系统中心Modem通常被组合成一个被称作接入节点，也被称作数字用户线接入复接器(DSL AccessMultiplexer，简称为″DSLAM″)。远端模块由用户ADSL Modem和滤波器组成，用户端ADSL Modem通常被称为ADSL远端传输单元(ADSLTransmission Unit-Remote，简称″ATU-R″)。
宽带接入可以提供多种业务，总体上来说分为实时业务和非实时业务两种。其中，实时业务对时延要求比较高，属于时延敏感型业务，如语音业务、视频业务等，时延超标会严重影响业务质量，因此时延应严格限定在一定范围之内，但是对误码率的要求相对较低；非实时业务对时延没有特别的要求，但是对误码率要求很高，属于时延不敏感型业务，例如数据传输业务和上网等业务。
为了满足上述要求，ADSL提供了两种类型的时延通道，快速通道(fastpath)和交织通道(interleaved path)。其中，快速通道延时小(ADSL的单向延时小于4ms)但是抗脉冲干扰能力较差，而交织通道时延大(单向时延大于20ms)，其优点是抗脉冲干扰能力增强。因此对时延敏感的实时业务，可用快速通道来承载，对误码率要求高，时延不敏感的非实时业务，可以用交织通道来承载。例如，在ADSL的标准G.992.1中一个ADSL连接可同时提供上述两个时延通道，而在ADSL2(G.992.3)、ADSL2+(G.992.5)中每一条连接可以同时提供4个不同的时延通道。
在数字用户线接入复用器(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，简称″DSLAM″)设备中，物理层(Physical，简称″PHY″)器件ADSL芯片与ATM层器件通过UTOPIA总线接口。每一个延时通道相当于一个PHY端口，需要一个PHY地址，为了提供多时延通道，需要支持更多的PHY地址资源。
目前，在宽带业务中，系统为用户申请的多时延通道业务的每个通道静态均分配一个PHY地址资源。
在实际应用中，上述方案存在以下问题：PHY地址资源浪费，资源不能得到有效利用，静态支持多时延通道使得UTOPIA PHY地址空间扩大，相应的地址轮询、路由资源，缓冲队列以及对其的管理、调度复杂化，且效率降低，导致管理复杂化；带宽利用率降低，同时导致与ADSL套片接口的ATM层器件价格昂贵，增加了运营成本及用户使用多时延通道业务的费用。
造成这种情况的主要原因在于，系统为用户申请的每个多时延通道静态分配一个PHY地址，即申请多时延通道的用户同时占有多个PHY地址资源，而大多数用户在多数情况下，只需要一种时延通道，其余的多时延端口处于闲置状态。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种延时通道分配方法，使得系统能缩小所需要的总的PHY地址资源空间，有效的利用PHY地址资源，提高带宽利用率。
为实现上述目的，本发明提供了一种延时通道分配方法，包含以下步骤：
A为各个数字用户线接入复接器用户端口配置一个缺省延时通道，并通过剩余的物理层端口资源构成共享的端口地址资源池；
B当需要增加新延时通道时，数字用户线接入复接器主机或网管系统将所述共享的端口地址资源池中的一个物理层地址配置给所述用户对应的端口，并为其配置相应连接关系以及物理连接参数。
其中，所述步骤A中，所述缺省的延时通道是交织通道、或快速通道、或第二代非对称数字用户线通道、或扩展下行带宽的第二代非对称数字用户线通道。
在所述步骤B中，当需要增加所述新延时通道时，还包含所述用户通过已经连接的所述缺省延时通道，向数字用户线接入复接器主机或网管系统申请新延时通道的步骤，其中所述申请消息中包含新延时通道的虚通道标识/虚通路标识值，及其对时延的要求。
所述方法还包含以下步骤：
C启动所述步骤B中新的端口配置，使所述端口支持新的延时通道。
所述方法还包含以下步骤：
D所述数字用户线接入复接器主机或网管系统在所述用户关闭所述新的延时通道、或下线后，删除连接，并将所述物理层地址释放回所述共享的端口地址资源池。
在所述步骤D中，还包含所述用户向数字用户线接入复接器主机或网管系统申请取消占用所述新延时通道的步骤。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，系统动态的处理用户的多时延通道请求，在用户需要时才动态分配端口资地址资源给用户，不同用户可以共享PHY地址资源池中的资源，降低了地址资源空间，因此可以使用较便宜的与ADSL套片接口的ATM层器件。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即系统所需要的总的PHY地址资源空间缩小，有效的利用了PHY地址资源，提高了带宽利用率，简化了资源管理，降低了运营成本以及用户使用多时延通道业务的费用。
附图说明
图1是本发明中的ADSL宽带接入模型；
图2是根据本发明的一个实施例的一种支持多延时通道的方法流程图；；
图3是根据本发明一个实施例的系统提供多时延通道业务示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
图1示出了本发明中ADSL宽带接入的模型。
ADSL的接入模型主要有中央局端模块和远端模块组成。
为实现本发明的功能，ADSL宽带接入必须在中央局端模块中扩充网管功能，或增加网管功能，用于管理PHY的共享的端口地址资源池，实现ADSL多时延端口的动态分配。数字用户线通过ATM器件和因特网连接。
网管或主机功能来完成共享资源池的管理工作。即网管系统记录共享的端口地址资源池的各个地址资源使用情况，接收用户的第二时延通道的占用申请，以及取消占用申请，根据用户的需求进行资源的分配以及端口的配置，在收到用户取消占用申请时，删除连接，释放资源。
图3示出的是根据本发明的一个实施例的系统提供多时延通道业务示意图。系统由三部分组成，用户部分10，DSLAM部分20以及网管部分30。用户10通过步骤M向网关30申请新的时延通道；网关20通过步骤P向DSLAM部分30发送配置DSLAM的命令；当用户10使用完此新申请的时延通道后，关闭此通道，通过DSLAM20向网管30申请取消占用，释放占用的资源，网管30将资源回收到共享资源池中。
下面参照图2，详细描述根据本发明的一个实施例的支持多时延通道的方法流程。本方法用于ADSL宽带接入的多时延通道的分配中。
首先，在步骤100中，在缺省状况下，网管系统给每个用户分配一条常用时延通道。需要指出，熟悉本领域的技术人员知道，缺省通道可以由每个用户根据自己的实际需要进行选择。通常可以将交织通道做为缺省通道，用于用户上网等数据业务。若某用户经常使用的是快速通道提供的业务或其它系统支持的时延通道的业务，也可将这个通道设为此用户的缺省通道。在系统为每个用户分配完缺省的时延通道之后，可以将剩下的PHY端口资源做为共享资源。举例而言，在根据本发明的一个实施例中，是1个24端口的DSLAM的ADSL接口板，ATM器件的能力为最多能支持32个PHY地址，这样平均下来每个用户最多可以支持1个时延通道，支持ADSL所有用户的双时延通道或者ADSL2的四时延通道则不够，要支持双时延通道，有两个办法，一个是上面提到的，通过更改ATM器件，比如用能支持64个PHY地址的ATM器件，还有一个办法就是采用本发明的方案。将剩余的8个PHY地址资源作为用于第二、三、四时延通道的共享资源池，分配给需要的用户。
接着，在步骤110中，网管系统判断是否接到用户申请第二业务通道的请求。若没有接到，继续等待。若接到请求，则进入步骤120，对用户请求进行处理。需要说明的是，缺省情况下，每个用户端口分配一个PHY地址，用于最常用的时延通道，保证用户申请的第一时延通道业务首先运行，剩下的地址存放于共享的端口地址资源池中。如果用户有第二时延通道业务的需求，则通过已经连接的缺省时延通道，从终端发起请求，请求的信息中需要包含该用户的虚通道标识(Virtual Channel Identifier，简称″VCI″)/虚通路标识(Virtual Path Identifier，简称″VPI″)，以及对时延的要求。具体的说，对于ADSL，就是快速模式或交织模式，对于ADSL2和ADSL2+，则有另外的模式，而端口信息由DSLAM主机或者网管识别。一般情况下，用户只使用其中一种时延通道业务，通过本发明方法，用户不必在不需要某种业务时，还占着资源。每个用户可以在需要时，通过共享的方式获得资源的使用权。通过这种方式，可以支持24个用户的24个端口的DSLAM的ADSL接口板，若想让每个用户都能使用多时延通道业务，不必一定需要有支持24×n(n为时延通道业务的个数)个PHY地址的ATM器件，而可以例如在以上情况中所说的，支持32个PHY地址资源的ATM器件就可以满足要求。这样可以降低与ADSL套片接口的ATM层器件价格，从而降低运营成本，同时由于多个用户可以共享地址资源池中的资源，因此降低了每个用户使用多时延通道业务的费用。由于在本发明中，所需要的PHY地址空间可以最大程度的缩小，相应的地址轮询、路由资源，缓冲队列以及对其的管理、调度可以简化，资源的利用率得到了提高，系统的处理效率也可以提高了。
在步骤120中，由于如上所述网管系统已经接到用户申请第二业务通道的请求，通道分配处理部件从上述共享的端口地址资源池中分配用户所需的物理层通道，配置好VCI/VPI的值，并启用新端口配置。此时该端口在原来的基础上支持新的时延通道，这样该用户就可以使用这个新通道了。对于ADSL，由于涉及到ADSL帧内容的变化，可能该端口需要重新连接，对于ADSL2，可以通过动态重配置实现。可以由操作员通过网管配置来实现PHY地址资源的配置，也可以由软件来自动实现。
接着进入步骤130，当用户使用完此业务时，向网管系统申请取消占用，关闭该连接。
此后，在步骤140中，当网管系统收到用户取消占用申请时，便删除该连接，收回物理层地址资源，将其释放到共享的端口地址资源池中。这时，此用户释放的资源便可以被其他用户通过同样的方式重新使用。通过这种方式，资源得到了最大限度的利用，带宽利用率得以提高。
系统可以既支持动态分配时延通道方法，也支持静态时延通道分配方法。即每个用户申请ADSL时都缺省使用一个通道，但是提供多时延通道的选择，对于有第二通道要求的用户，根据其要求给这个用户配置两个PHY地址，两条永久虚拟线路(Permanent Virtual Circuit，简称″PVC″)，比如对于ADSL，一条快速通道，一条交织通道，并且对于这种要求可以额外收费。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (6)
1.一种延时通道分配方法，其特征在于，包含以下步骤：
A为各个数字用户线接入复接器用户端口配置一个缺省延时通道，并通过剩余的物理层端口资源构成共享的端口地址资源池；
B当需要增加新延时通道时，数字用户线接入复接器主机或网管系统将所述共享的端口地址资源池中的一个物理层地址配置给所述用户对应的端口，并为其配置相应连接关系以及物理连接参数。
2.根据权利要求1所述的延时通道分配方法，其特征在于，所述步骤A中，所述缺省的延时通道是交织通道、或快速通道、或第二代非对称数字用户线通道、或扩展下行带宽的第二代非对称数字用户线通道。
3.根据权利要求1所述的延时通道分配方法，其特征在于，在所述步骤B中，当需要增加所述新延时通道时，还包含所述用户通过已经连接的所述缺省延时通道，向数字用户线接入复接器主机或网管系统申请新延时通道的步骤，其中所述申请消息中包含新延时通道的虚通道标识/虚通路标识值，及其对时延的要求。
4.根据权利要求1所述的延时通道分配方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤：
C启动所述步骤B中新的端口配置，使所述端口支持新的延时通道。
5.根据权利要求1所述的延时通道分配方法，其特征在于，所述方法还包含以下步骤：
D所述数字用户线接入复接器主机或网管系统在所述用户关闭所述新的延时通道、或下线后，删除连接，并将所述物理层地址释放回所述共享的端口地址资源池。
6.根据权利要求1所述的延时通道分配方法，其特征在于，在所述步骤D中，还包含所述用户向数字用户线接入复接器主机或网管系统申请取消占用所述新延时通道的步骤。
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