RU2006144543A

RU2006144543A - Способ организации и управления передачей пакета данных и устройство для его реализации

Info

Publication number: RU2006144543A
Application number: RU2006144543/09A
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Гармонов (RU); Александр Васильевич Гармонов; Юрий Николаевич Прибытков (RU); Юрий Николаевич Прибытков; Александр Александрович Лавлинский (RU); Александр Александрович Лавлинский; Андрей Юрьевич Савинков (RU); Андрей Юрьевич Савинков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "КОДОФОН" (RU); Закрытое акционерное общество "Кодофон"
Priority date: 2006-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2008-06-20
Also published as: RU2335085C1

Abstract

1. Способ организации и управления передачей пакетов данных, заключающийся в том, что создают на передающей стороне соединения с набором адресатов, причем каждое соединение содержит один или несколько каналов передачи данных одного или нескольких типов, которые имеют определенные требования по качеству передачи данных и могут быть разделены на канал передачи служебных сообщений, канал с гарантированным качеством обслуживания и канал без гарантированного качества обслуживания, причем каждому каналу передачи данных задают статический приоритет k, из диапазона [0,K], производят сортировку пакетов данных, предназначенных для передачи, и размещают их в очереди, соответствующие каналам передачи данных, сначала обслуживают очередь служебных пакетов, извлекая их из очереди и отправляя на передачу в следующем временном интервале, при этом перед извлечением очередного пакета из очереди проверяют свободное место во временном интервале, в котором планируется передача, для каждого пакета в очередях каналов с гарантированным качеством обслуживания рассчитывают динамический приоритет, обслуживают пакеты данных каналов с гарантированным качеством обслуживания в порядке убывания динамического приоритета начиная с уровня значения М до K включительно, где М - максимально возможное значение динамического приоритета, если пакеты данных каналов с гарантированным качеством обслуживания имеют равный динамический приоритет, то пакеты обслуживают в порядке их поступления в очередь, затем обслуживают пакеты данных каналов без гарантированного качества обслуживания со статическим приоритетом K, для этого из параметров к

Claims

1. Способ организации и управления передачей пакетов данных, заключающийся в том, что создают на передающей стороне соединения с набором адресатов, причем каждое соединение содержит один или несколько каналов передачи данных одного или нескольких типов, которые имеют определенные требования по качеству передачи данных и могут быть разделены на канал передачи служебных сообщений, канал с гарантированным качеством обслуживания и канал без гарантированного качества обслуживания, причем каждому каналу передачи данных задают статический приоритет k, из диапазона [0,K], производят сортировку пакетов данных, предназначенных для передачи, и размещают их в очереди, соответствующие каналам передачи данных, сначала обслуживают очередь служебных пакетов, извлекая их из очереди и отправляя на передачу в следующем временном интервале, при этом перед извлечением очередного пакета из очереди проверяют свободное место во временном интервале, в котором планируется передача, для каждого пакета в очередях каналов с гарантированным качеством обслуживания рассчитывают динамический приоритет, обслуживают пакеты данных каналов с гарантированным качеством обслуживания в порядке убывания динамического приоритета начиная с уровня значения М до K включительно, где М - максимально возможное значение динамического приоритета, если пакеты данных каналов с гарантированным качеством обслуживания имеют равный динамический приоритет, то пакеты обслуживают в порядке их поступления в очередь, затем обслуживают пакеты данных каналов без гарантированного качества обслуживания со статическим приоритетом K, для этого из параметров каждого канала передачи данных с приоритетом верхнего уровня K определяют запрошенную скорость передачи, исходя из которой рассчитывают требуемое количество данных, необходимых для передачи в формируемом временном интервале для канала передачи данных, если свободного места во временном интервале больше, чем требуется для передачи всех пакетов канала без гарантированного качества обслуживания со статическим приоритетом K, то передают все пакеты канала передачи без гарантированного качества обслуживания с приоритетом K, если же свободного места во временном интервале меньше, то размер данных для передачи в текущем временном интервале от каждого канала передачи данных i определяют пропорционально весовому коэффициенту φ_i, после этого обслуживают пакеты данных канала с гарантированным качеством обслуживания со значением динамического приоритета в интервале (K, K-1), затем обслуживают пакеты данных канала передачи без гарантированного качества обслуживания со значением статического приоритета K-1, процедуру обслуживания пакетов прекращают, если размер свободной области временного интервала меньше размера следующего отобранного пакета данных, или если в очередях отсутствуют пакеты данных, после окончания каждого временного интервала производят перерасчет динамического приоритета для каждого пакета данных в установленных очередях, если для канала с гарантированным качеством обслуживания одна из характеристик канала передачи превысила значение соответствующей допустимой характеристики гарантированного качества обслуживания, и, следовательно, не выполнено требование гарантированного качества обслуживания, то обработку пакетов данных для данного канала передачи прекращают и удаляют их из памяти, а канал передачи переводят в режим ожидания, если для канала с гарантированным качеством обслуживания значение характеристики передачи равно максимально допустимому значению характеристики гарантированного качества обслуживания для данного канала передачи, то необходимо к динамическому приоритету необходимо добавить заранее заданную величину ε, по окончании формирования временного интервала производят расчет свободного места и выносят решение о возможности перевода каналов передачи данных из режима ожидания в активный режим на основании требуемой ими полосы пропускания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что за статический приоритет k принимают параметр, присвоенный каждому каналу и имеющий значения в диапазоне от 0 до K с шагом 1, значение данного параметра назначают как для каждого канала в отдельности, так и для всех каналов, входящих в состав одного соединения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что свободное место во временном интервале для каждого канала определяют как объем данных, которые могут быть переданы с заданными видом модуляции и скорости кодирования, используя доступные символы модуляции, причем объем данных рассчитывают как

где μ - количество символом модуляции в одном временном интервале или размер временного интервала, V - количество пакетов, отобранных для данного временного интервала, packet_i бит - размер пакета данных, отобранного для данного временного интервала, с_ratei - скорость кодирования, применяемая при кодировании соответствующего пакета данных, S_i - количество бит в одном символе модуляции, определяемой используемым видом модуляции, применяемой при передачи данного пакета данных, с_rate_j - скорость кодирования, используемая при кодировании соответствующего пакета.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что динамический приоритет определяют как величину, принимающую значения из диапазона от 0 до М и являющуюся суммой статического приоритета и параметра контроля качества обслуживания

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что динамический приоритет при учете задержки пакета и изменения задержки от пакета к пакету определяют как

где k - статический приоритет верхнего уровня, τ_CURRENT=N_{Ф_CURRENT}-N_Ф - задержка (выраженная в единицах длительности временного интервала) пакета в очереди. N_{Ф_CURRENT} - номер временного интервала, для которого в данный момент осуществляется планирование, N_Ф - номер временного интервала, постановки пакета в очередь, Δτ_CURRENT=τ_CURRENT-τ_LAST, где τ_LAST- задержка предыдущего обработанного пакета данной очереди.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что динамический приоритет при учете средней скорости передачи определяют как

где k - статический приоритет верхнего уровня, Δrate=rate_asked-rate_current - разница (выраженная в единицах бит/сек) между текущей скоростью передачи данных в данном канале и гарантированной скоростью, rate_asked - гарантированная скорость передачи данных в канале, выраженная в единицах бит/сек, rate_current- текущая скорость передачи данных в данном канале, выраженная в единицах бит/сек.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что значение заданной величины ε может принимать любое значение в диапазоне 0-0,5.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что весовой коэффициент φ_i для каждого канала данных i с приоритетом K рассчитывают как отношение рассчитанного требуемого количества данных для данного канала передачи к сумме рассчитанных требуемых размеров данных для всех каналов передачи без гарантированного качества обслуживания с приоритетом K.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что весовой коэффициент φ_i для каждого канала данных i с приоритетом K рассчитывают как отношение величины доступного места во временном интервале к количеству каналов передачи без гарантированного качества обслуживания с приоритетом K.

10. Способ по п.3, отличающийся тем, что размер временного интервала определяют как количество символов модуляции, которые можно передать в используемой частотно-временной области.

11. Устройство, содержащее блок сбора информации о созданных соединениях, вход которого является входом параметров качества обслуживания и первым входом устройства, блок очередей пакетов для каждого соединения, блок извлечения пакетов из очереди, блок учета пакетов, отправленных на передачу, вход блока учета пакетов, отправленных на передачу, соединен с выходом блока извлечения пакетов из очереди, а первый выход блока учета пакетов, отправленных на передачу, является первым выходом устройства, отличающееся тем, что введены блок сортировки пакетов по типам каналов, блок контроля скорости передачи данных, блок расчета динамического приоритета, блок расчета весовых коэффициентов, блок определения свободного места во временном интервале, блок активации и деактивации созданных каналов данных, причем блок очередей пакетов для каждого соединения состоит из блока очередей каналов данных с типом служебных сообщений, блока очередей каналов данных с гарантированным качеством обслуживания, блока очередей каналов данных с негарантированным качеством обслуживания, вход блока сортировки пакетов по типам каналов является входом пакетов данных и вторым входом устройства, первый выход блока сортировки пакетов по типам каналов является выходом канала данных с типом служебного сообщения и соединен с первым входом блока очередей каналов данных с типом служебных сообщений, второй выход блока сортировки пакетов по типам каналов является выходом каналов данных с гарантированным качеством обслуживания и соединен с первым входом блока очередей каналов данных с гарантированным качеством обслуживания, третий выход блока сортировки пакетов по типам каналов является выходом каналов данных с негарантированным качеством обслуживания и соединен с первым входом блока очередей каналов данных с негарантированным качеством обслуживания, четвертый выход блока сортировки пакетов по типам каналов, формирующий время поступления полученного пакета, соединен с первым входом блока расчета динамического приоритета, первый выход блока сбора информации о созданных соединениях, на котором сформированы параметры качества обслуживания с типом канала данных гарантированного качества обслуживания, соединен со вторым входом блока расчета динамического приоритета, третий вход блока расчета динамического приоритета соединен со вторым выходом блока очередей каналов данных с гарантированным качеством обслуживания, формирующим информацию о пакетах каналов с гарантированным качеством обслуживания, второй выход блока сбора информации о созданных соединениях, на котором сформированы параметры качества обслуживания с типом канала данных негарантированного качества обслуживания, соединен со входом блока контроля скорости передачи данных, выход блока контроля скорости передачи данных, формирующий размер требуемого количества данных для каждого соединения, соединен с первым входом блока расчета весовых коэффициентов, первый вход блока извлечения пакетов из очереди соединен с выходом блока очередей каналов данных с типом служебных сообщений, второй вход блока извлечения пакетов из очереди соединен с выходом блока очередей каналов данных с гарантированным качеством обслуживания, третий вход блока извлечения пакетов из очереди соединен с выходом блока очередей каналов данных с негарантированным качеством обслуживания, четвертый вход блока извлечения пакетов из очереди соединен с выходом блока расчета весовых коэффициентов, формирующем значения весовых коэффициентов для каждого канала данных с негарантированным качеством обслуживания и размер требуемого количества данных для каждого канала данных, пятый вход блока извлечения пакетов из очереди соединен с выходом блока расчета динамического приоритета, формирующего динамический приоритет, для каналов данных с гарантированным качеством обслуживания, шестой вход блока извлечения пакетов из очереди соединен с первым выходом блока определения свободного места во временном интервале, формирующем величину свободного места в данном временном интервале, второй выход блока учета пакетов, отправленных на передачу, формирующий сигнал о начале нового временного интервала, соединен со вторым входом блока определения свободного места во временном интервале, выход блока определения свободного места во временном интервале, формирующем величину свободного места в данном временном интервале, соединен с первым входом блока активации и деактивации созданных каналов данных, второй вход блока активации и деактивации созданных каналов данных соединен со вторым входом блока расчета динамического приоритета, формирующего сигнал о превышение допустимого значения характеристики гарантированного качества обслуживания, третий вход блока активации и деактивации созданных каналов данных соединен со вторым выходом блока сбора информации о созданных соединениях, который является выходом информации о созданных соединениях, выход блока активации и деактивации созданных каналов данных является выходом управления потоками данных по созданным каналам и вторым выходом устройства.