JP2004514355A - Multiple service sub-throws in cable modem service flow - Google Patents

Multiple service sub-throws in cable modem service flow Download PDF

Info

Publication number
JP2004514355A
JP2004514355A JP2002543238A JP2002543238A JP2004514355A JP 2004514355 A JP2004514355 A JP 2004514355A JP 2002543238 A JP2002543238 A JP 2002543238A JP 2002543238 A JP2002543238 A JP 2002543238A JP 2004514355 A JP2004514355 A JP 2004514355A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
packet
priority
subflow
subflows
service flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002543238A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
フォリー、ステファン
スカリー、ブライアン ジェイ.
フェレイラ、トーマス エム.
ディナターレ、ジョン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of JP2004514355A publication Critical patent/JP2004514355A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/302Route determination based on requested QoS
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/24Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/215Flow control; Congestion control using token-bucket
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/24Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2425Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS for supporting services specification, e.g. SLA
    • H04L47/2433Allocation of priorities to traffic types
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/24Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS
    • H04L47/2441Traffic characterised by specific attributes, e.g. priority or QoS relying on flow classification, e.g. using integrated services [IntServ]

Abstract

第一ネットワークデータフローを複数のサブフローに細分する方法の開示。各サブフローは特別なサービスクラスや優先順位の値を割当てられている。トークンが第一フローから各サブフローまでのネットワークを通じたデータ伝送を調整するため、最も高位の優先順位のパケットをより高い伝送優先順位として受け取るという方法などで割当てられる。A disclosure of a method for subdividing a first network data flow into a plurality of sub-flows. Each subflow is assigned a special service class or priority value. Tokens are assigned, such as by receiving the highest priority packet as a higher transmission priority, to coordinate data transmission over the network from the first flow to each subflow.

Description

【0001】
発明の分野
本発明は広くコミュニケーションシステム、より詳細にはサービスデータフローが複数のサブフローに細分化されるコミュニケーションシステムに関する。
【0002】
発明の背景
電話モデムを使用したインターネットアクセスは現在56Kbpsまでスピードアップし供給されている。電話ベースモデムは電話ネットワークの音声帯域を通じて伝送するためにデータ信号を変調し復調する。対照的に、ケーブルモデムはケーブルテレビシステムを使用してインターネットや他の外部ネットワークへのアクセスを供給する。これによりケーブルモデムは高い帯域幅が供給されて、電話システムより高いデータレートで機能する。ケーブルモデムは、ユーザーのコンピュータや他のコミュニケーションデバイスやケーブルシステムヘッドエンド間の接続を可能にし、例えばT1回線(T1 Transmission Line)等を通じてヘッドエンドから外部ネットワークまで接続が可能となる。ケーブルネットワークでは、ネットワークヘッドエンドからユーザーや加入者へ転送されるデータはダウンストリームデータといわれる;ユーザーからネットワークヘッドエンドへ転送されるデータはアップストリームデータといわれる。
【0003】
典型的な現在の技術の双方向ケーブルシステムを図1においてブロックダイヤグラムにて図示した。現在の技術のケーブルシステムは、ヘッドエンド装置101、光同軸ハイブリット(HFC)ケーブルプラント103、複数のケーブルモデム105,106(2つ図示)、関連したコミュニケ−ションリンク116,117を通じてケーブルモデム106,107に接続された関連した多くの加入者のコミュニケーションデバイス107,108(2つ図示)からなる。加入者のコミュニケーションデバイス107,108はコンピュータや、テレビや、電話などからなり得る。当業者に周知のように、ヘッドエンド装置101は、プロセッサー、ルーター、スイッチ、ダウンストリームトランスミッタ、アップストリームレシーバー、スプリッター、コンバイナー、加入者データベース、ネットワークマネージメントステーション、ダイナミックホストコンフィグレーションプロトコル(DHCP)、トリビアルファイル転送プロトコル(TFTP)サービス、コールエージェント、メディアゲートウェイ、課金システムからなる。HCFケーブルプラント103は光ファイバーケーブル、同軸ケーブル、ファイバー/同軸ノード、増幅器、フィルター、タップからなり、タップはヘッドエンド装置101からケーブルモデム105,106へ共有ダウンストリームチャネル110を通じた伝送とケーブルモデム105,106からヘッドエンド装置101へ共有アップストリームチャネル112を通じた伝送をサポートする。プログラム信号はヘッドエンド装置101にHFCケーブルプラント103を通じて加入者にブロードキャストするために入力される。
【0004】
ダウンストリームチャネル110とアップストリームチャネル112は通信情報への各伝送プロトコルを利用する。よくある例として、ダウンストリームチャネル110を通じて情報を伝送するために使用する変調スキーム(例、64―配列直交振幅変調(QAM))はアップストリームチャネル112を通じて情報を伝送するために使用する変調(例、差動4相位相変調(DQPSK)や16配列QAM)よりも高い順位(Order)であり、結果としてダウンストリームの伝送速度はアップストリームの伝送速度よりも早い。アップストリームの伝送速度がダウンストリームの伝送速度よりも遅いケーブルシステムは一般的に“非同期”システムといわれる。アップストリームの伝送速度がダウンストリームの伝送速度とほぼ同様なケーブルシステムは“同期”システムといわれる。
【0005】
各チャネル110,112上で使用される変調のための特有のタイプに加えて、各チャネル110,112における共有される性質は他のプロトコル要求を導入する。例えば、ダウンストリームチャネル110が共有された場合、ダウンストリームプロトコルはアドレス情報を含み、各ケーブルモデム105,106は情報パケットがそこに向けられているかダウンストリームチャネル110をモニターする。一方、特定のケーブルモデム105や,106(接続されたコミュニケーションデバイス107や,108や、(ブロードキャストメッセージなど)全てのケーブルモデム105,106(、接続されたコミュニケーションデバイス107,108)に向けられた情報パケットはケーブルモデム105,106により処理され、必要に応じて接続された加入者コミュニケーションデバイス107,108(例えば、電話、パーソナルコンピュータ、他の終端デバイス)へ転送される。アップストリームチャネルが共有された場合、アップストリームチャネルアクセスプロトコルはケーブルモデム105,106から生じる通信情報の衝突の可能性を減少するように使用される。数多くのアクセスプロトコルがアップストリームチャネルアクセスの定義用に存在している。その中にはALOHA、スロット(sllotted)ALOHA、符号分割多重接続(CDMA)、時間分割多重接続(TDMA)、衝突検出型TDMA(TDMA With Collision Detect)、キャリア検知多重接続、などのよく知られたプロトコルが含まれている。
【0006】
一部の双方向ケーブルシステムは近年公開されたデータ・オーバー・ケーブルシステムインターフェース(DOCSIS)バージョン1.0により定義されたアップストリームとダウンストリームチャネルプロトコルにより遵守され、使用する。
【0007】
DOCISの詳細は本願に組み入れられている。DOCSIS標準により定義されたアップストリームプロトコルはタイミングをヘッドエンド装置101(DOCSIS標準における“ケーブルモデムターミネーションシステム”(CMTS))によりコントロールされ、ダウンストリームチャネル110を通じて伝送されたタイムスタンプ同期メッセージを経由してケーブルモデム105,106と接続する。そのため、順番に、高い精度で(high quality manner)、アップストリームコミュニケーションを発生させるために、モデム105,106で加入者のコミュニケーションデバイス107,108によって供給される情報の伝送が始まる前に、各ケーブルモデム105,106内のタイムレファレンスとヘッドエンド装置101の同様のタイムレファレンスがほぼ同期する必要がある。;さもなければ、モデム105からの伝送は他のモデム106からの伝送と衝突する可能性がある。
【0008】
ヘッドエンド装置101は一般的に、光ファイバ配信データインタフェース(FDDI)リンクや100ベースTイーサーネット(100baseTEthernet)リンクなど、適切なコミュニケーションリンク119を経由して、パブリックスイッチテレフォンネットワーク等の外部ネットワーク114やインターネット等の広域パケットネットワークに接続される。従って、双方向ケーブルシステムは加入者のコミュニケーションデバイス107,108や、図1に含まれていない同様のデバイスや、インターネットサーバーや、コンピュータネットワークや、その他外部ネットワーク114によって代表されるもの間のコミュニケ―ション接続性を供給する。
【0009】
また、ヘッドエンド装置101は(サテライトダウンリンク、地上マイクロ波、有線を経由した)加入者へのブロードキャストのためにプログラム信号を受信する。
【0010】
加入者データは6MHチャンネルを通じて送信される。6MHチャンネルは全ての加入者向けのブロードキャスティングテレビジョン信号ためのケーブルテレビジョンチャネル用に割当てられた帯域のサイズである。加入者側では、ダウンストリームデータがケーブルモデム105,106によりそれぞれ受信する間、セットトップボックス(図2)によりプログラム信号が受信される。ケーブルモデムシステム内の多くのアップストリームやダウンストリームチャネルはサービスエリア、ユーザー数、各ユーザーに契約したデータレート、可能帯域に基づいて処理されている。
【0011】
図2は加入者やユーザー側でのケーブルシステムコンポーネントのブロックダイヤグラムであり、コミュニケーションデバイス108に関連している。加入者側の構内では、スプリッター134はケーブルシステムヘッドエンド101からの入力信号を分配する。テレビジョン信号はセットトップボックス138のコントロールによりテレビ140上に表示される。スプリッター134からの第2のアウトプットはケーブルモデム105との接続を可能にする。ヘッドエンド装置101からのダウンストリーム信号はRF(無線周波数)チューナー142に供給される。ケーブルモデム105のスタートアップやコンフィグレーションフェーズ中にケーブルモデム105に割当てた周波数帯に信号を同調させる。上記で述べたように、ダウンストリームチャネルは典型的に直交振幅変調(QAM)を使用し、復調器144内で復調される。復調された信号はメディアアクセスコントローラー146に入力される。メディアアクセスコントローラー146からのベースエンドデータ信号はケーブルモデム105の全体的なコントロールをし、データコントロール機能を供給するデータ/管理ロジックユニットに入力される。コミュニケーションデバイス108はダウンストリーム方向に送信されるデータを受信し、アップストリーム方向にデータを送信するためのケーブルモデム105のデータ/管理ロジックユニットに接続される。
【0012】
アップストリームデータはコミュニケーションデバイス108からデータ/管理ロジックユニット、メディアコントローラーを経て、最後に変調のための変調器へ送り出す。一般的に、差動4相位相変調(DQPSK)や16QAM変調がアップストリームデータ用に採用される。選択した変調の種類は各ケーブル105に供給される設定情報に記載される。アップストリームデータは伝送のためにスプリッター134を通り、光同軸ケーブルプラント103を経由してヘッドエンド101へ送り出される。最終的には、図1で述べたようにデータは外部ネットワーク114に到達する。
【0013】
ある実施では、ダウンストリームチャネルは6MHケーブルチャネル上のデータを30〜40Mbpsに分配する能力をもつ64QAM変調や256QAM変調を採用する。アップストリームチャネルは320Kbps〜10Mbpsまで使用可能なデータレートと共にQPSKや16QAM信号を使用する。アップストリームとダウンストリームデータレートはシステムオペレーターによって設定される。例えば、ビジネスユーザーに使用されるケーブルモデム105は双方向にそれぞれ高いデータレートで情報を受信し伝送できるように設定されえる。一方、家庭ユーザーはアップストリームデータ伝送が低い速度に制限され、外部ネットワーク114からデータを受信するためのダウンストリーム方向の広い帯域幅アクセス(そのため高いデータレート)に設定されたケーブルモデム105を持ち得る。さらにもう一つの実施では、データレートの割当ては時刻に依存(time−of−day−sensitive)でありえる。
【0014】
しかし、ケーブルモデムが規定の変調タイプを使用して、規定変調速度(やデータレート)を作用することを強調しなければならない。独立したデータパケットの優先順位は設定されたアップストリームデータレートや帯域幅に影響しない。アップストリームチャネル上の伝送する全てのモデムは同じ変調速度や変調型を使用する。しかし、ケーブルモデムによって使用される帯域幅の実際の量はモデムをコントロールするソフトウェアによって制限されている。上記で示したように家庭ユーザーは1Mbpsに制限されている中、ビジネスユーザーはアップストリーム方向で2Mbpsにするように設定されている。しかし、ビジネスユーザーや家庭ユーザーをサポートしているケーブルモデムは高いシステムレートで使用する能力がある。個々のデータパケットの優先順位は設定変調速度や変調型に影響しない。
【0015】
ケーブルモデム105か107が電力を入れたとき、光同軸ケーブルプラント103を経由してヘッドエンド装置101向けて接続が作成される。この接続はインターネットプロトコル(IP)を採用している、そのためヘッドエンド装置101により受信したようなIPフォーマットのインターネットやワールトワイドウェブ(一般的には外部ネットワーク114)から来たデータはケーブルモデム105や106に向けダウンストリームを前進することができる。ケーブルモデムの初期化のプロセスで、モデムはIPアドレス、他の操作上の(operational)パラメータ、ダイナミックホストコンフィグレーションプロトコル(DHCP)からのモデム設定ファイルのサーバーアドレスなどを獲得する。どのDHCPサーバーもブロードキャスト要求に応えられ、必要な情報を供給できる。設定ファイルは様々なモデム設定パラメータからなり、それらは、アクセスコントロール情報、ダウンストリームとアップストリームチャネルの割当て、モデム操作ソフトをダウンロード可能なトリビアルファイル転送プロトコル(TFTP)サーバーからなる。
【0016】
図1に示されるケーブルシステムネットワークなど、パケットスイッチネットワークは典型的にベストエフォート型配信(best−effort service delivery)方法で運営されている。好ましくないことに、コネクションレスベストエフォート型配信モデルを使用したインターネットプロトコルは順番に、時間通りに、などパケットを配信することを保証しない。全てのトラフィックは同様の優先順位を持ち、時間通りに配信される同様の可能性を持つ。ネットワークが込み合った場合、また全てのトラフィックは、遅延や脱落の同様の可能性を持つ。ネットワークを使用する多くの種類のアプリケーションで、ワールドワイドウェブにインターフェースするミッションクリティカル(mission−critical)アプリケーションや、オンラインビジネスクリティカルアプリケーションや、(ディスクトップビデオ会議やウェブベーストレーニングなど)マルチメディアに基づくアプリケーションや、ボイスオーバーインターネットプロトコル(VoIP)(voice over Internet protocol)がある。あるネットワークアプリケーションは帯域幅や遅延に敏感の場合があり、そのためネットワーク上のサービス要求の特別なクラスを要求する。一部のアプリケーションは受信側にリアルタイムの配信を要求し、他のアプリケーションは少々の遅延は許容できる。インターネットプロトコルを使用する、VoIPやビデオ会議等のリアルタイムアプリケーションを配備するために、帯域幅の待ち時間や変動の要求などからなる許容可能なレベルの品質が保証される必要があり、さらに、ネットワーク上に伝統的なデータトラフィックを使用して共存するリアルタイムトラフィックを可能にする方法を満たす必要がある。サービスクラス(CoS)の概念の採用は、劣位のクリティカルアプリケーションに合理的で効率的な方法でネットワークの使用を許可することにより、ネットワークマネージャーにミッションクリティカルやリアルタイムアプリケーションのトラフィックについて、帯域幅を必要とする他のアプリケーションから保護を保証することを可能にする。この目的を達成するため、ネットワークサービスクラスのポリシーはネットワークユーザーの目的によりネットワークのリソースを調整する。それらのサービスクラスのパラメータがなければ、ネットワークのリソースは重要でないアプリケーションによってすぐに消費されてしまうだろうし、より重要なものに使用できなくなる。サービスクラスの実装の形態はネットワークデバイスに予測可能な方法で高い優先順位のトラフィックを認識し、配信する。ネットワークの混雑が起こった時、サービスクラスのメカニズムは高い優先順位のトラフィックを配信するために、劣位の順位のトラフィックを脱落させたり遅延させる。
【0017】
そのため、パケットスイッチケーブルモデムシステムでサービスクラススキームを設立し、それを実装するためのメカニズムを開発する必要性があり、それによって高い優先順位のアップストリームデータの可能性増加は時間通りに目的地に到達するだろう。
【0018】
好適な実施例の詳細な説明
双方向ケーブルモデムコミュニケーションシステム内のデータ−フローに対するサービスクラスの優先順位の割当てや実装のための特定の方法や装置について詳細を記述する前に、本発明は第一にそこに関連するステップや装置の斬新な組合せに有ることが見られるだろう。従って、ハードウェアのコンポーネントや方法のステップは図面中の従来の要素によって表現され、現在の発明に関係のある特定の詳細だけを示し、本発明の備える此処に記述された利点が当業者に簡単に理解できるような構造の詳細によって本開示を明確にした。
【0019】
DOCSIS1.0プロトコルは、ケーブルモデム105,106のようなケーブルモデムがアップストリーム方向のキャリー(Carrying)データのための複数のサービスフローを設定することを可能とする。しかし、ケーブルオペレーターにとってこの特性を有効利用することは不可能である。なぜなら業界内にデータを、あるサービスフローと他の優先的なサービスフローと分類するメカニズムがないからである。従って、全てのデータが第一アップストリームサービスフローを流れる。DOCSIS1.1基準はケーブルモデムに有るパケットを特定のサービスフローに送信を指示するための、設定時に活動化される、分類特性を備えている。例えば、他の全てのデータパケットが第一サービスフローを通じて送信される間に、全ての音声パケットを第二サービスフローに乗せるように分類を設定できるだろう。
【0020】
本発明に基づいて、第一サービスフローは多くのサブフローに分割される。サブフローの一つ一つは、ケーブルモデム105,106からヘッドエンド装置101へのサブフロー上の伝送待機データ用の順位を決定する関連ランキングや優先スキームによるサービスクラスに割当てられる。高い優先順位のデータは低い優先順位のデータの前に伝送される。例えばIP電話のコールは遅延や会話の途切れを避けるためにほぼリアルタイムで伝送される必要がある。約300ミリ秒以上の遅延は会話の当事者にはたいてい我慢できないと知られている。それゆえ、IP電話などで示されるデータは高い優先順位のサービスクラスが割当てられるだろう。反対に、文章データは低い順位のサービスクラスの割当てを受けるだろう。
【0021】
モデムによって与えられる(伝送優先順位など)サービスフローパラメータは設定ファイルにより設定される。サブフローのパラメータは下で記述するように、サービスフローパラメータより生成される。
【0022】
本発明のある実施形態は、トークンバケット方法はデータパケットを運ぶアップストリームサブフローを管理し、保証されたパケットはケーブルモデム105,106から割当てられたサービス優先順位により伝送される。各トークンバケットは3つのコンポーネント;放出量、中間レート(Mean Rate)、時間間隔からなる。中間(平均)レートは、時間間隔により定義された単位時間当りどれぐらいの量のデータが伝送できるか指定している。放出量は(ビットで測定され、)ネットワークスケジュールコンフリクトの発生を防ぐために一回の放出で送信されるデータの量を指定している。5Mbのトークンバケット放出量を使用した典型的なトークンバケットアルゴリズムは1Mbpsの中間ビットレートと1秒の時間間隔からなる。バケットは5メガビットの最大容量を持つ。バケットがフルになった時(5メガビット相当のトークンを含むとき)、それ以上のトークンが加えられない。
【0023】
各トークンはヘッドエンド装置101に向けたある数のビットを送信するケーブルモデムのための許可を表す。パケットを伝送するため、ケーブルモデムはバケットからパケットサイズに対する表示と等しい数のトークンを持ち去る。もしも、パケットを送信するバケット内に十分なトークンがない場合、バケットが十分なトークンを持つか、パケットが単に廃棄されるかまでパケットは待つ。それゆえ、どんなときでも、ネットワーク内にケーブルモデムが送信可能な最も大きい放出やパケットはバケット許容量におおよそ比例する。
【0024】
さらに本発明の教示によれば、ケーブルモデム105,106からのパケットの伝送は多くのトークンバケットによってコントロールされ、各トークンバケットはケーブルモデムに対する特定のサービス(サブフロー)クラスによって構成される。第一フローバケットからのトークンは多くのサブフローバケットの間に分配される。上記で記載のように、トークンは第一バケットより周期的に補充される。各サブフローバケットは第一トークンバケットより補充される。事実、サブフローバケットを補充するための多くのアルゴリズムがある。例えば、第一バケットは各サブフロー向けに規定の割合の受信トークを割当てることによりコントロールできる。例えば、最も優先順位の高いサブフローバケット(バケットワン)は任意の時間間隔を通して第一バケット内のトークンの50%を受信することができる。最も優先順位の低いサブフローバケット(バケットスリー)は同じ時間間隔を通して第一バケット内のトークンの15%を受信する。最後に真中の優先順位のバケット(バケットツウ)は任意の時間間隔を通して第一バケットトークンの35%を受信する。あるいは、第一バケットにトークンが入っている場合、それが満杯になるまで第一にバケットワン(最も優先順位の高いサブフローバケット)に配置することができる。高い優先順位のパケットはトークンを受信する高い可能性と、伝送の高い優先順位を持つことを保証する。より遅く受信されたトークンはバケットツウが満杯になるまでバケットツウに配置され(前提としてバケットワンは満杯である。)、最後に、他の二つのバケットが満杯の場合到着したトークンはバケットスリーに配置される。当業者によって理解されるように、第一バケットと多くのサブフローバケットのどちらへの補充プロセスを管理する様々な技術が用意されている。
【0025】
第一バケットの補充のためのアルゴリズムと多くのサブフローバケットはケーブルモデム105,106にハードコードされる場合がある、また、アルゴリズムは設定ファイルに設定されている場合もある。ベンダー特異TLVパラメータ通じて、設定ファイルはスタートアップフェーズ中にケーブルモデム105,106にダウンロードされる。コントロールメカニズム用に設定ファイルを使用することにより、ケーブルシステムオペレータが複数のサブフローに対して補充アルゴリズムを変更することを可能にする。またケーブルシステムオペレータは各ケーブルモデム105,106をシンプルネットワークマネージメントプロトコル(SNMP)の下で実行するネットワーク管理アプリケーションソフトを使用することにより管理することができる。SNMPはネットワークマネージャーがネットワークデバイス内のネットワークオブジェクトの修正することを可能にし、それによりネットワークパラメータを変更する。例えば、バケット補充プロセスはSNMPに基づく命令によりリアルタイムで修正されえる。
【0026】
ある実施では、各データパケットはパケットヘッダーに含まれている情報によりサブフローの一つに割当てられる。例えば、パケットヘッダーはIPデータ、LLCデータ、TCP/UDPデータを識別する。データタイプに基づき、データパケットは適切な優先順位のサブフローに割当てられ、データタイプとサブフローの優先順位間の相互関係は設定ファイルで設定されたり、モデム内でハードコードされている。もしくはデータタイプを識別するため、モデムは特別なデータ署名のためのデータファイルを調べることができる。VoIPデータはこのような特別の署名を持つ。他の実施では、モデムはデータタイプを識別し、パケットを発生させる内蔵ケーブルモデムソフトアプリケーションを調べることにより、サブフローに割当てることができる。例えば、ネットワーク管理アプリケーションはシンプルネットワークマネージメントプロトコル(SNMP)パケットを発生させる。典型的にSNMPパケットはデータパケットより高い優先順位を割当てられる。
【0027】
ケーブルモデムのサブフローの割当てに関するヘッダーの検査の代わりに、パケットを作成するアプリケーションソフトはサブフローの割当てが可能で、これらのパラメータを提供できる。別の例では、モデムは電話の可聴音をデジタル化し、それをパケット化するVoIPソフトウェアアプリケーションを備える。この例では、パケットの優先順位の確定する検査は必ずしも必要としない。なぜなら、モデムを操作するソフトはパケットが音声データを操作するソフトウェアアプリケーションから来ることを確定できるからである。そのため、一般的にはこれらのパケットは高い優先順位のサブフローを割当てられる。
【0028】
図3は本発明のソフトウェアのフローチャートを示すものである。モデム105,106がステップ180で起動し、ステップ182で設定ファイルをダウンロードする。本発明の実施で、複数のサブフローとバケット補充アルゴリズムの詳細は設定ファイル内で識別される。この情報は設定ファイル内で生成され、補充プロセスとサブフローの割当てを管理するモデム操作ソフトに供給される。ステップ186では、パケットは伝送のための準備としてパケットに伴い決定したサービスクラスを検査する。他の例で議論したように、サービスクラスはヘッダーの検査以外の技術でも決定しえる。いずれにせよ、一度パケット用のサービスクラスが決定されると、パケットによって構成されたサブフロー(またはサービスクラス)バケットを検査するステップ188にプロセスは移動する。もし十分なトークンがバケット内に用意されると、プロセスは決定ステップ190から適切な数のトークンがパケットに割当てられるステップ192に移動する。ステップ194では、パケットが伝送される。そしてプロセスは待機中の次のパケットを検査するステップ186に戻る。もし十分な数のトークンが決定ステップ190で用意されていない場合、パケットは転送することができず、キューの中に保持される。プロセスは決定プロセス190から次の待ちパケットを検査するためのステップ186に戻る。遅延したパケットで構成されたサブフロートークンバケットが補充されるとき、パケットは伝送される。上記で議論したように、補充プロセスは周期的に各サブフローバケットにトークンを配置するが、これは図3のフローチャートに記述されていない。ある実施例では、補充プロセスは以下のように実行される。R/Tをアルゴリズムの中間レートとする。Rはビットで測定され、Tは秒で測定される。そして毎T秒ごとのRビット相当のトークンがバケットに加えられる。例えば、R=1ミリオンビット、T=1秒、毎秒1ミリオンビット相当のトークンがバケットに加えられる。このとき中間レートは1Mbpsである。
【0029】
上記したように、ケーブルシステムオペレータはケーブルモデム105,106に対する(SNMPプロトコルを使用)伝送ネットワーク管理コントロール情報によってサブフロー割当てプロセスの操作を修正できる。このような管理情報は図3のフローチャートに対する中断として機能(operate)する。
【0030】
好ましい実施を例示として本発明を記述してきた、当業者は本発明の範囲と精神から逸脱することなく、様々な修正や変更がなしえることが認識されるであろう。本発明の範囲から逸脱することなく特定の実施形態に適応するための変更が作成できる。本発明は開示されたベストモードと考えられる実施だけに限定するものではなく、添付の特許請求の範囲並びにその代替物によってのみ限定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】典型的な従来技術における双方向ケーブルコミュニケーションシステムを示す電気ブロックダイヤグラム。
【図2】加入者構内における双方向ケーブルコミュニケーションシステムの要素を示す電気ブロックダイヤグラム。
【図3】本発明に関連したサービスクラスの割当てと方法論を示すフローチャート。
[0001]
Field of the invention
The present invention relates generally to communication systems, and more particularly to communication systems in which a service data flow is subdivided into a plurality of subflows.
[0002]
Background of the Invention
Internet access using telephone modems is currently being provided at speeds up to 56 Kbps. Telephone-based modems modulate and demodulate data signals for transmission over the voice band of the telephone network. In contrast, cable modems use a cable television system to provide access to the Internet and other external networks. This provides the cable modem with a higher bandwidth and operates at a higher data rate than the telephone system. A cable modem allows a connection between a user's computer and other communication devices and a cable system headend, for example, from a headend to an external network through a T1 Transmission Line or the like. In cable networks, data transferred from the network headend to users and subscribers is called downstream data; data transferred from the user to the network headend is called upstream data.
[0003]
A typical state of the art bidirectional cable system is illustrated in block diagram form in FIG. Current technology cable systems include a head-end device 101, an optical coaxial hybrid (HFC) cable plant 103, a plurality of cable modems 105, 106 (two shown), and associated cable modems 106, 117 through communication links 116, 117. It comprises an associated number of subscriber communication devices 107, 108 (two shown) connected to 107. The subscriber's communication devices 107, 108 may comprise a computer, a television, a telephone, or the like. As is well known to those skilled in the art, the headend device 101 includes a processor, a router, a switch, a downstream transmitter, an upstream receiver, a splitter, a combiner, a subscriber database, a network management station, a dynamic host configuration protocol (DHCP), a trivial. It consists of a file transfer protocol (TFTP) service, call agent, media gateway, and billing system. The HCF cable plant 103 comprises fiber optic cables, coaxial cables, fiber / coaxial nodes, amplifiers, filters, and taps, which transmit from the headend device 101 to the cable modems 105, 106 via a shared downstream channel 110 and the cable modems 105, 106. It supports transmission from 106 to headend device 101 over shared upstream channel 112. The program signal is input to the headend device 101 for broadcasting to the subscriber through the HFC cable plant 103.
[0004]
The downstream channel 110 and the upstream channel 112 use respective transmission protocols for communication information. As a common example, the modulation scheme used to transmit information over the downstream channel 110 (eg, 64-array quadrature amplitude modulation (QAM)) is the modulation used to transmit information over the upstream channel 112 (eg, , Higher than Differential Four-Phase Phase Modulation (DQPSK) or 16-array QAM), and as a result, the downstream transmission rate is faster than the upstream transmission rate. Cable systems in which the upstream transmission rate is lower than the downstream transmission rate are commonly referred to as "asynchronous" systems. Cable systems in which the upstream transmission rate is similar to the downstream transmission rate are called "synchronous" systems.
[0005]
In addition to the specific type of modulation used on each channel 110, 112, the shared nature of each channel 110, 112 introduces other protocol requirements. For example, if the downstream channel 110 is shared, the downstream protocol includes address information, and each cable modem 105, 106 monitors the downstream channel 110 for information packets destined there. On the other hand, information directed to specific cable modems 105 and 106 (connected communication devices 107 and 108, and broadcast messages (such as broadcast messages) to all cable modems 105 and 106 (and connected communication devices 107 and 108)). The packets are processed by cable modems 105, 106 and forwarded to connected subscriber communication devices 107, 108 (eg, telephones, personal computers, other terminating devices) as needed.The upstream channel is shared. In some cases, upstream channel access protocols are used to reduce the likelihood of collision of communication information resulting from cable modems 105, 106. Numerous access protocols are used for upstream channel access. Among them, there are ALOHA, slotted ALOHA, code division multiple access (CDMA), time division multiple access (TDMA), collision detection type TDMA (TDMA \ With \ Collision \ Detect), and carrier detection. Well-known protocols such as multiple access are included.
[0006]
Some bidirectional cable systems comply and use the upstream and downstream channel protocols defined by the recently published Data over Cable System Interface (DOCSIS) version 1.0.
[0007]
The details of DOCIS are incorporated herein. The upstream protocol defined by the DOCSIS standard is controlled in timing by the headend device 101 (“Cable Modem Termination System” (CMTS) in the DOCSIS standard) and via a timestamp synchronization message transmitted over the downstream channel 110. Connect to cable modems 105 and 106. Therefore, in order to generate upstream communication with high accuracy (high quality @ manner) in turn, each cable before transmission of the information provided by the subscriber's communication device 107, 108 at the modem 105, 106 begins. The time references in the modems 105 and 106 and similar time references in the headend device 101 need to be substantially synchronized. Otherwise, transmissions from modem 105 may conflict with transmissions from other modems 106.
[0008]
The headend device 101 is typically connected to an external network 114, such as a public switched telephone network, via a suitable communication link 119, such as a fiber optic distribution data interface (FDDI) link or a 100 base T Ethernet link. It is connected to a wide area packet network such as the Internet. Thus, the two-way cable system communicates between the subscriber's communication devices 107 and 108, similar devices not included in FIG. 1, Internet servers, computer networks, and other devices represented by the external network 114. Provides connection connectivity.
[0009]
Also, the headend device 101 receives a program signal for broadcast to subscribers (via satellite downlink, terrestrial microwave, wire).
[0010]
Subscriber data is 6MHzSent through the channel. 6MHzChannel is the size of the band allocated for cable television channels for broadcasting television signals for all subscribers. On the subscriber side, the program signal is received by the set top box (FIG. 2) while the downstream data is received by the cable modems 105 and 106, respectively. Many upstream and downstream channels in a cable modem system are processed based on service area, number of users, data rate contracted to each user, and available bandwidth.
[0011]
FIG. 2 is a block diagram of the cable system components at the subscriber and user side and is associated with the communication device 108. At the subscriber's premises, a splitter 134 distributes input signals from the cable system headend 101. The television signal is displayed on the television 140 under the control of the set-top box 138. A second output from splitter 134 allows connection to cable modem 105. The downstream signal from the head end device 101 is supplied to an RF (radio frequency) tuner 142. The signal is tuned to the frequency band assigned to the cable modem 105 during the startup and configuration phases of the cable modem 105. As mentioned above, the downstream channel is typically demodulated in demodulator 144 using quadrature amplitude modulation (QAM). The demodulated signal is input to the media access controller 146. The base-end data signal from the media access controller 146 is input to a data / management logic unit that provides overall control of the cable modem 105 and provides data control functions. Communication device 108 is connected to the data / management logic unit of cable modem 105 for receiving data transmitted in the downstream direction and transmitting data in the upstream direction.
[0012]
The upstream data is sent from the communication device 108 through the data / management logic unit, the media controller, and finally to the modulator for modulation. Generally, differential four-phase modulation (DQPSK) or 16QAM modulation is adopted for upstream data. The selected modulation type is described in the setting information supplied to each cable 105. The upstream data passes through the splitter 134 for transmission and is sent out to the headend 101 via the optical coaxial cable plant 103. Eventually, the data reaches the external network 114 as described in FIG.
[0013]
In one implementation, the downstream channel is 6 MHz64QAM modulation or 256QAM modulation capable of distributing data on the cable channel at 30 to 40 Mbps is adopted. The upstream channel uses QPSK or 16QAM signals with data rates available from 320 Kbps to 10 Mbps. Upstream and downstream data rates are set by the system operator. For example, a cable modem 105 used by business users can be configured to receive and transmit information at a high data rate in both directions. On the other hand, a home user may have a cable modem 105 with upstream data transmission limited to low speeds and set for wide bandwidth access in the downstream direction (hence high data rate) to receive data from the external network 114. . In yet another implementation, the data rate allocation can be time-of-day-sensitive.
[0014]
However, it must be emphasized that cable modems use a specified modulation type and operate at a specified modulation rate (or data rate). The priority of the independent data packets does not affect the set upstream data rate or bandwidth. All modems transmitting on the upstream channel use the same modulation rate and modulation type. However, the actual amount of bandwidth used by a cable modem is limited by the software that controls the modem. As shown above, while the home user is limited to 1 Mbps, the business user is set to 2 Mbps in the upstream direction. However, cable modems supporting business and home users are capable of using at high system rates. The priority of each data packet does not affect the set modulation rate or modulation type.
[0015]
When the cable modem 105 or 107 is turned on, a connection is made to the headend device 101 via the optical coaxial cable plant 103. This connection employs the Internet Protocol (IP), so that data coming from the Internet or the World Wide Web (typically the external network 114) in IP format as received by the headend device 101 is transmitted to the cable modem 105 or Downstream can be advanced to 106. During the process of initializing the cable modem, the modem obtains the IP address, other operational parameters, the server address in the modem configuration file from the Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), and the like. Any DHCP server can respond to the broadcast request and supply the required information. The configuration file consists of various modem configuration parameters, which consist of access control information, assignment of downstream and upstream channels, and a Trivial File Transfer Protocol (TFTP) server from which modem operating software can be downloaded.
[0016]
Packet switch networks, such as the cable system network shown in FIG. 1, are typically operated in a best-effort service (delivery) manner. Unfortunately, Internet protocols using the connectionless best effort delivery model do not guarantee that packets will be delivered in order, on time, etc. All traffic has a similar priority and a similar likelihood of being delivered on time. If the network is crowded, and all traffic has similar potential for delays and drops. Many types of networked applications include mission-critical applications that interface to the World Wide Web, online business critical applications, and multimedia-based applications (such as desktop video conferencing and web-based training). And Voice over Internet Protocol (VoIP). Certain network applications may be sensitive to bandwidth and delay, and thus require special classes of service requests on the network. Some applications require the receiver to deliver in real time, while other applications can tolerate a small delay. In order to deploy real-time applications such as VoIP and video conferencing using Internet protocols, an acceptable level of quality, such as bandwidth latency and demand for fluctuations, needs to be ensured. There must be a way to enable coexisting real-time traffic using traditional data traffic. Adopting the concept of class of service (CoS) requires network managers to provide bandwidth for mission-critical and real-time application traffic by allowing lower critical applications to use the network in a rational and efficient manner. Allows you to guarantee protection from other applications. To this end, network service class policies regulate network resources according to the objectives of the network user. Without these service class parameters, network resources would be quickly consumed by non-essential applications and would not be available to more important ones. A class of service implementation recognizes and delivers high priority traffic to network devices in a predictable manner. When network congestion occurs, the service class mechanism drops or delays lower priority traffic in order to deliver higher priority traffic.
[0017]
Therefore, there is a need to establish a class of service scheme in a packet switched cable modem system and develop a mechanism to implement it, thereby increasing the likelihood of high priority upstream data to its destination on time. Will reach.
[0018]
Detailed Description of the Preferred Embodiment
Before describing the details of a particular method or apparatus for assigning or prioritizing service classes to data flows in a two-way cable modem communication system, the present invention first addresses the steps and apparatus associated therewith. You can see that it is in a novel combination. Accordingly, hardware components and method steps are represented by conventional elements in the drawings, showing only certain details pertinent to the present invention, and the advantages described herein provided by the present invention being readily apparent to those skilled in the art. The present disclosure has been clarified by structural details that can be understood by those skilled in the art.
[0019]
The DOCSIS 1.0 protocol allows a cable modem, such as cable modems 105, 106, to set up multiple service flows for carrying data in the upstream direction. However, it is impossible for cable operators to make effective use of this property. This is because there is no mechanism in the industry to classify data as one service flow and another priority service flow. Therefore, all data flows through the first upstream service flow. The DOCSIS 1.1 standard provides a classification feature, activated at setup, to direct the transmission of packets at the cable modem to a particular service flow. For example, the classification could be set to put all voice packets into the second service flow while all other data packets are transmitted through the first service flow.
[0020]
According to the invention, the first service flow is divided into a number of sub-flows. Each of the subflows is assigned to a service class according to a related ranking or a priority scheme that determines the ranking for transmission standby data on the subflow from the cable modems 105 and 106 to the headend device 101. Higher priority data is transmitted before lower priority data. For example, IP phone calls need to be transmitted in near real time to avoid delays and disrupted conversations. Delays of about 300 milliseconds or more are known to be generally unbearable by the parties to the conversation. Therefore, data shown on an IP phone or the like will be assigned a higher priority service class. Conversely, text data will be assigned a lower priority service class.
[0021]
Service flow parameters (such as transmission priority) provided by the modem are set by a configuration file. Subflow parameters are generated from service flow parameters, as described below.
[0022]
In one embodiment of the present invention, the token bucket method manages upstream subflows carrying data packets, and guaranteed packets are transmitted by cable modems 105, 106 according to assigned service priorities. Each token bucket is made up of three components: emission, medium rate, and time interval. The intermediate (average) rate specifies how much data can be transmitted per unit time defined by the time interval. The emission volume (measured in bits) specifies the amount of data transmitted in a single emission to prevent network schedule conflicts from occurring. A typical token bucket algorithm using 5 Mbps token bucket emissions consists of an intermediate bit rate of 1 Mbps and a time interval of 1 second. The bucket has a maximum capacity of 5 megabits. When the bucket is full (including 5 megabit worth of tokens), no more tokens are added.
[0023]
Each token represents a permission for the cable modem to transmit a certain number of bits towards the headend device 101. To transmit the packet, the cable modem removes as many tokens from the bucket as the indication for the packet size. If there are not enough tokens in the bucket to send the packet, the packet waits until the bucket has enough tokens or the packet is simply dropped. Therefore, at any given time, the largest emission or packet that a cable modem can transmit in the network is roughly proportional to the bucket capacity.
[0024]
Further in accordance with the teachings of the present invention, the transmission of packets from cable modems 105, 106 is controlled by a number of token buckets, each token bucket being configured by a particular class of service (subflow) for the cable modem. Tokens from the first flow bucket are distributed among many subflow buckets. As described above, tokens are replenished periodically from the first bucket. Each subflow bucket is replenished from the first token bucket. In fact, there are many algorithms for refilling subflow buckets. For example, the first bucket can be controlled by allocating a defined percentage of received talk for each subflow. For example, the highest priority subflow bucket (bucket one) may receive 50% of the tokens in the first bucket over any time interval. The lowest priority subflow bucket (bucket three) receives 15% of the tokens in the first bucket over the same time interval. Finally, the middle priority bucket (bucket tow) receives 35% of the first bucket token over any time interval. Alternatively, if the first bucket contains a token, it can be placed first in bucket one (the highest priority subflow bucket) until it is full. A high priority packet guarantees a high probability of receiving the token and a high priority of transmission. Tokens received later are placed in bucket tow until bucket tow is full (assuming bucket one is full), and finally, tokens arriving if the other two buckets are full are placed in bucket three. You. As will be appreciated by those skilled in the art, various techniques are available for managing the replenishment process for either the first bucket or many subflow buckets.
[0025]
The algorithm for refilling the first bucket and many subflow buckets may be hard coded into the cable modems 105, 106, and the algorithm may be set in a configuration file. Through the vendor-specific TLV parameters, the configuration file is downloaded to the cable modems 105, 106 during the startup phase. Using a configuration file for the control mechanism allows the cable system operator to change the replenishment algorithm for multiple subflows. Also, the cable system operator can manage each of the cable modems 105 and 106 by using network management application software that runs under Simple Network Management Protocol (SNMP). SNMP allows a network manager to modify network objects in a network device, thereby changing network parameters. For example, the bucket replenishment process can be modified in real time by SNMP-based commands.
[0026]
In one implementation, each data packet is assigned to one of the subflows according to information contained in the packet header. For example, the packet header identifies IP data, LLC data, and TCP / UDP data. Based on the data type, data packets are assigned to sub-flows of appropriate priority, and the correlation between data type and sub-flow priority is set in a configuration file or hard-coded in the modem. Alternatively, to identify the data type, the modem can examine the data file for a special data signature. VoIP data has such a special signature. In another implementation, the modem can be assigned to a subflow by identifying the data type and examining the built-in cable modem software application that generates the packet. For example, a network management application generates a Simple Network Management Protocol (SNMP) packet. Typically, SNMP packets are assigned a higher priority than data packets.
[0027]
Instead of examining the header for the cable modem subflow assignment, the application software that creates the packet can assign the subflow and provide these parameters. In another example, the modem includes a VoIP software application that digitizes the telephone audible tone and packetizes it. In this example, the check for determining the priority of the packet is not necessarily required. This is because the software operating the modem can determine that the packet comes from the software application that operates the voice data. As such, these packets are generally assigned a higher priority subflow.
[0028]
FIG. 3 shows a flowchart of the software of the present invention. The modems 105 and 106 are activated in step 180, and download the setting file in step 182. In the practice of the present invention, details of the plurality of subflows and the bucket replenishment algorithm are identified in the configuration file. This information is generated in the configuration file and provided to the modem operating software which manages the replenishment process and subflow assignment. In step 186, the packet examines the service class determined with the packet in preparation for transmission. As discussed in other examples, the class of service can be determined by techniques other than header inspection. In any case, once the service class for the packet has been determined, the process moves to step 188 where the subflow (or service class) bucket constituted by the packet is examined. If enough tokens are available in the bucket, the process moves from decision step 190 to step 192 where the appropriate number of tokens are assigned to the packet. At step 194, the packet is transmitted. The process then returns to step 186 to check for the next waiting packet. If a sufficient number of tokens are not available at decision step 190, the packet cannot be forwarded and is kept in a queue. The process returns from decision process 190 to step 186 for examining the next queued packet. The packet is transmitted when the subflow token bucket composed of the delayed packet is replenished. As discussed above, the replenishment process periodically places a token in each subflow bucket, which is not described in the flowchart of FIG. In one embodiment, the replenishment process is performed as follows. Let R / T be the intermediate rate of the algorithm. R is measured in bits and T is measured in seconds. Then, a token corresponding to R bits every T seconds is added to the bucket. For example, a token equivalent to R = 1 million bits, T = 1 second, and 1 million bits per second is added to the bucket. At this time, the intermediate rate is 1 Mbps.
[0029]
As described above, the cable system operator can modify the operation of the subflow allocation process with the transmission network management control information (using the SNMP protocol) for the cable modems 105, 106. Such management information operates as an interruption to the flowchart of FIG.
[0030]
Having described the invention by way of example in the preferred embodiment, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the scope and spirit of the invention. Changes can be made to adapt to a particular embodiment without departing from the scope of the invention. The invention is not limited only to the implementation considered the best mode disclosed, but only by the appended claims and their alternatives.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electrical block diagram showing a typical prior art two-way cable communication system.
FIG. 2 is an electrical block diagram illustrating elements of a two-way cable communication system at a subscriber premises.
FIG. 3 is a flowchart illustrating service class assignment and methodology related to the present invention.

Claims (18)

パケットを伝送したり受信するのための複数のネットワークデバイスを備える第一サービスフローからなるネットワーク内で、
第一サービスフローを複数のサブフローに分割する工程と、
複数のサブフローに各々優先順位を割当てる工程と、
各パケットに優先順位を割当てる工程と、
割当てられた優先順位基づいたサブフローに伝送する工程と、
からなるパケット伝送を管理するための方法。
In a network consisting of a first service flow comprising a plurality of network devices for transmitting and receiving packets,
Dividing the first service flow into a plurality of subflows;
Assigning a priority to each of the plurality of subflows;
Assigning a priority to each packet;
Transmitting to the assigned priority-based subflow;
For managing packet transmissions.
各優先順位がサービスクラスに関連づけられている請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein each priority is associated with a class of service. 各サービスクラスがデータ伝送優先順位に関連付けられ、各パケットがパケットに割当てられたサービスクラスに従って伝送される請求項2に記載の方法。3. The method of claim 2, wherein each service class is associated with a data transmission priority, and each packet is transmitted according to a service class assigned to the packet. 優先順位が規定された伝送ビットレートに関連付けられた請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein the priority is associated with a defined transmission bit rate. 各パケットが伝送前にキューに入り、優先順位がキューに到着したパケットと対応サブフロー上に伝送したパケット間の規定最大時間に関連付けられた請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein each packet is queued before transmission, and a priority is associated with a prescribed maximum time between a packet arriving at the queue and a packet transmitted on a corresponding subflow. ネットワーク伝送パラメータの階層中からのパラメータが各優先順位に関連付けられた請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein parameters from a hierarchy of network transmission parameters are associated with each priority. 複数のサブフローからなる各サブフロー内のパケットの伝送がパケットへのトークン数の割当てを求め、トークン数がパケット長に基づく請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein transmission of a packet in each subflow of a plurality of subflows requires assignment of a number of tokens to the packet, wherein the number of tokens is based on a packet length. 第一サービスフローにはトークン数を割当てられ、次にトークンが複数のサブフローの中に割当てられる請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein the first service flow is assigned a number of tokens, and then the token is assigned among a plurality of subflows. トークンがサブフロー内の不使用のトークン数に基づき複数のサブフローの間に割当てられる請求項8に記載の方法。9. The method of claim 8, wherein tokens are allocated among a plurality of subflows based on a number of unused tokens in the subflow. トークンがサブフローに関連付けられた優先順位に基づき複数のサブフロー間に割当てられる請求項8に記載の方法。9. The method of claim 8, wherein tokens are assigned among the plurality of subflows based on a priority associated with the subflow. トークンが第一サービスに割当てられ、次にトークンが複数のサブフローに分配され、最も高位の優先順位のサービスフローが第一サービスフローからトークンの規定割合の割当てを受信し、各劣位の優先順位のサービスフローが同様により少ない割合の割当てを受信する請求項8に記載の方法。A token is assigned to the first service, then the token is distributed to multiple subflows, and the highest priority service flow receives a specified percentage of the token from the first service flow, and assigns each lower priority 9. The method according to claim 8, wherein the service flows also receive a smaller percentage of assignments. 第一サービスフローが第一サービスフローに関連付けられたトークンバケットを備え、各サブフローがサブフローに関連付けられたトークンバケットを備え、各トークンバケットは放出量、中間レートで定義され、放出量は各放出で伝送できるデータの最大量を定義し、中間レートは定義された時間間隔の伝送可能データの最大量を定義する請求項8に記載の方法。The first service flow comprises a token bucket associated with the first service flow, each subflow comprises a token bucket associated with the subflow, each token bucket being defined by an emission rate, an intermediate rate, and an emission quantity being defined by each emission. 9. The method of claim 8, wherein the maximum amount of data that can be transmitted is defined, and the intermediate rate defines the maximum amount of data that can be transmitted for a defined time interval. 第一サービスフロートークンバケットのトークンが周期的に補充され、各サブフロートークンバケットが第一サービスフローから補充される請求項12に記載の方法13. The method of claim 12, wherein the tokens of the first service flow token bucket are periodically replenished, and each subflow token bucket is replenished from the first service flow. 各パケットの優先順位がパケットヘッダーで設定される請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein the priority of each packet is set in a packet header. 各パケットの優先順位がパケットを生成するソフトウェアアプリケーションに基づいて決定される請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein the priority of each packet is determined based on a software application that generates the packet. ネットワークデバイスがケーブルモデムを備える請求項1に記載の方法。The method of claim 1, wherein the network device comprises a cable modem. コンピュータ使用可能媒体が第一サービスフローを備えるネットワーク内で、パケット伝送の管理を実施するコンピュータ可読プログラムをコンピュータ使用可能媒体内に備え、該ネットワークがパケット伝送と受信のための複数のネットワークデバイスを備え、
コンピュータが複数のサブフローに第一サービスフローを分配するよう設定するコンピュータ可読プログラムコードと、
コンピュータが複数のサブフローに各々優先順位を割当てるよう設定するコンピュータ可読プログラムコードと、
コンピュータが各パケットに優先順位を割当てるよう設定するコンピュータ可読プログラムコードと、
コンピュータが割当てられた優先順位に関連したサブフロー上にパケットを伝送するよう設定するコンピュータ可読プログラムコードと、
からなる製品。
A computer readable medium for implementing management of packet transmission in a network in which the computer usable medium comprises the first service flow, wherein the network comprises a plurality of network devices for packet transmission and reception. ,
Computer readable program code for configuring a computer to distribute a first service flow to a plurality of subflows;
Computer readable program code for setting a computer to assign a priority to each of the plurality of subflows;
Computer readable program code for setting the computer to assign a priority to each packet;
Computer readable program code for configuring a computer to transmit packets on a subflow associated with the assigned priority;
Products consisting of.
複数のネットワークデバイスの各々のデバイス内の装置で、ネットワークデバイスは第一サービスフローを備えるネットワークを通じてパケットを伝送し、かつ受信し、
複数のサブフロー内に第一サービスフローを分離するための第一モジュールと、
複数のサブフローの各サブフローに優先順位を割当てる第二モジュールと
各パケットに優先順位を割当てる第三モジュールと
割当てられた優先順位に関連したサブフローにパケットを伝送する第四モジュールと、
からなるパケット伝送を管理する装置。
An apparatus in each of the plurality of network devices, wherein the network device transmits and receives packets over the network comprising the first service flow;
A first module for separating a first service flow into a plurality of subflows,
A second module that assigns priority to each subflow of the plurality of subflows, a third module that assigns priority to each packet, and a fourth module that transmits packets to subflows associated with the assigned priority,
Device that manages packet transmission.
JP2002543238A 2000-11-17 2001-10-30 Multiple service sub-throws in cable modem service flow Pending JP2004514355A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US71543400A 2000-11-17 2000-11-17
PCT/US2001/047186 WO2002041642A2 (en) 2000-11-17 2001-10-30 Multiple service subflows within a cable modem service flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004514355A true JP2004514355A (en) 2004-05-13

Family

ID=24874032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002543238A Pending JP2004514355A (en) 2000-11-17 2001-10-30 Multiple service sub-throws in cable modem service flow

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP1354435A2 (en)
JP (1) JP2004514355A (en)
KR (1) KR20040014414A (en)
CN (1) CN1589542A (en)
AU (2) AU3955702A (en)
CA (1) CA2427585A1 (en)
WO (1) WO2002041642A2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004343767A (en) * 2003-05-14 2004-12-02 Extreme Networks Inc Rate color marker
JP2009522849A (en) * 2005-12-30 2009-06-11 イクストリーム・ネットワークス・インコーポレーテッド Multi-priority multi-color marker for traffic measurement
JP2010535003A (en) * 2007-07-27 2010-11-11 シリコン イメージ,インコーポレイテッド Packet level prioritization in interconnected networks

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006015046B4 (en) 2006-03-31 2011-08-18 Siemens AG, 80333 Method and device for traffic smoothing
US7697429B2 (en) 2006-07-10 2010-04-13 Scientific-Atlanta, Llc Enhancing a configuration file
US20090063686A1 (en) 2007-08-30 2009-03-05 Schmidt Brian K Automated service discovery and dynamic connection management
US7996526B2 (en) 2009-06-08 2011-08-09 Comcast Cable Communications, Llc Management of shared access network
KR101405455B1 (en) * 2009-12-10 2014-06-11 한국전자통신연구원 Apparatus for managing network based sub-flow
CN102255719A (en) * 2010-05-17 2011-11-23 华为终端有限公司 Method and device for realizing synchronization of cable modem
CN102271086B (en) 2011-07-25 2015-07-22 华为技术有限公司 Data transmission method and device
US8972537B2 (en) 2011-08-16 2015-03-03 Comcast Cable Communications, Llc Prioritizing local and network traffic
US9237030B2 (en) * 2011-08-23 2016-01-12 Broadcom Corporation Solutions for upstream channel bonding
CN108023831B (en) * 2017-12-04 2021-02-05 科大国创软件股份有限公司 Token pool-based method for controlling service access automation closed-loop dynamic congestion

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9500585A (en) * 1995-03-27 1996-11-01 Nederland Ptt ATM policing body.
AU6501496A (en) * 1995-07-19 1997-02-18 Ascom Nexion Inc. Point-to-multipoint transmission using subqueues

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004343767A (en) * 2003-05-14 2004-12-02 Extreme Networks Inc Rate color marker
JP4490731B2 (en) * 2003-05-14 2010-06-30 イクストリーム・ネットワークス・インコーポレーテッド Rate color marker
JP2009522849A (en) * 2005-12-30 2009-06-11 イクストリーム・ネットワークス・インコーポレーテッド Multi-priority multi-color marker for traffic measurement
JP4802249B2 (en) * 2005-12-30 2011-10-26 イクストリーム・ネットワークス・インコーポレーテッド Multi-priority multi-color marker for traffic measurement
JP2010535003A (en) * 2007-07-27 2010-11-11 シリコン イメージ,インコーポレイテッド Packet level prioritization in interconnected networks
JP2014030233A (en) * 2007-07-27 2014-02-13 Silicon Image Inc Packet level prioritization in interconnection networks

Also Published As

Publication number Publication date
CN1589542A (en) 2005-03-02
KR20040014414A (en) 2004-02-14
AU3955702A (en) 2002-05-27
CA2427585A1 (en) 2002-05-23
EP1354435A2 (en) 2003-10-22
WO2002041642A3 (en) 2003-04-24
AU2002239557B2 (en) 2004-04-08
WO2002041642A2 (en) 2002-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7852870B2 (en) Method for real-time change of slot duration within a wireless network
US7835379B2 (en) Network architecture for intelligent network elements
US7027394B2 (en) Broadband system with traffic policing and transmission scheduling
US7450604B2 (en) Method and apparatus for establishing circuit connections over local area networks with frequency selective impairments
US8462626B2 (en) System and method for mapping end user identifiers to access device identifiers
US7146630B2 (en) Broadband system with intelligent network devices
US6816500B1 (en) Apparatus, method and system for multimedia access network channel management
US7139247B2 (en) Broadband system with topology discovery
US20020075805A1 (en) Broadband system with QOS based packet handling
US20020075875A1 (en) Broadband system with transmission scheduling and flow control
US20020105965A1 (en) Broadband system having routing identification based switching
US20040031056A1 (en) Method and system for delivering service provider content to subscribers
US8467388B2 (en) Reporting multicast bandwidth consumption between a multicast replicating node and a traffic scheduling node
EP2171936B1 (en) Bandwidth requests transmitted according to priority in a centrally managed network
US20020124111A1 (en) System and method for message transmission based on intelligent network element device identifiers
US20020097674A1 (en) System and method for call admission control
AU2002239557B2 (en) Multiple service subflows within a cable modem service flow
US20020085552A1 (en) Broadband system having routing identification assignment
AU2002239557A1 (en) Multiple service subflows within a cable modem service flow
US20020085589A1 (en) System and method for assigning network data packet header
Cisco Chapter 1: Overview of Cisco uBR7100 Series Software
KR20080002351A (en) Access-network resource controlling system and transmission quality control method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051206

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060306

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20060317

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060801