[发明专利]匹配ATM模式数据复用设备的传输比特率的方法和装置

说明书

本发明涉及一种使多个连接中每一个连接的传输比特率与一个按异步转移模式工作的数据复用设备提供使用的比特率容量相匹配的方法与装置。

在异步转移模式(ATM)中，一个由CCITT(国际电报电话咨询委员会)所制定的、在Funkschau杂志7-1955，第40-43页的一篇文章“具有三个字母的ATM高速传输”中概述的标准涉及一种交换方法，其中，把信息装入数据包内，而不必周期性地在发送器与接收器之间交换这些数据包。在数据包进行交换时发送器的数据被分成相同大小的若干份，例如分成所谓的数据包或信息包，并且它们各配有一个标题行。标题行中含有关于发送器和接收器的数据。通信网络例如由相互连接的、作为数据复用设备的计算机组成。其中每个计算机都阅读输入数据包的标题行，并按照阅读内容决定把它们作为下一个要送出的数据包送往何处，从而使它们更接近其目的地。数据复用设备还能够确定是否中断了某个连接线路，以便随后选择数据转送的另一路径，而此时不必麻烦发送计算机或目的地计算机。在某些情况下，在几种系统中数据包在不同路径上传输，从而不能按正确的顺序到达。在这种情况下，目的地计算机必须把这些数据包重新按正确顺序排列在一起。如果因为确认有传输失误而某个数据包必须重新发送，则到达的数据包也可能乱搅在一起。在所谓的虚拟数据包交换的情况下，数据包的标题行中不仅记录着目的地计算机，而且还记录着路径和/或可能的绕行路径，这样，所有数据包以同一路径到达目的地。

在数据包交换中，发送器可以高速传输，而收信者只以较低速度接收。在此种情况下，数据转送器并未中断工作而只是被阻塞，因为过剩的数据包可以暂时存储在数据复用设备中。然而，当数据包流量超过了网络的存储器容量和传输容量时就可能出现数据的堵塞。于是相应的数据复用设备必须把它们不再能存储或转发的数据包丢弃。因此，用于发现并防止网络过负荷的方法对于数据包交换的进一步发展是很重要的。此外，在某些业务中，不应低于某一最小数据传输速率，例如在可视会议中，为了防止图象和语言信息被“切碎”，某一最低数据流量是必要的。

在异步转移模式的一种特殊通信类型中，即具有可供使用的比特率(ABR)的通信中，数据发送器的比特率受网络控制。网络不断地为ABR。连接求出各用户的最佳比特率，以便实现最大可能地利用连接容量，并把此最佳比特率做为显比特率告知用户。例如这种ABR方法已在文献“以增加速率为基础的ABR方法”中，BRAVE-WP1.3-ROK-95001-TD-CC/b，1995年3月，做了阐述，并且这种方法特别适合于用户是由个人计算机或者服务器给出的那些应用。这种设备引入一种起始-停止-通信，即具有最高比特率的状态与间歇状态可以交替出现。激活状态与非激活状态同样在时间上起伏都很大。其中，状态持续时间根据应用情况的不同可以在毫秒范围内，也可以在分钟甚至小时范围内。因为不仅至最大可能的比特率的比特率，而且还有间歇状态及所有位于其间的数值的出现是不可预见的，所以很难在网络中经一连接使用统计方法复用不同的数据发送器。ABR方法的基本原理的出发点是多个连接共同使用一个给定的传输容量。其中，把传输容量在有效数据发送器中进行“合理”的分配。这种网络和其中特别是这一个或这些数据复用设备的任务是建立一个分配值(合理份额)，并把这个值通知数据发送器，该值反映了在各数据发送器之间的分配。

在最简单的情况下，为了求出分配值，把提供使用的总传输容量除以有效连接的数量。然而，这样的分配原则上是不合理的，因为也可能出现某些连接，这些连接可能被限制在比分配给它们的比特率更低的比特率内。于是在这种情况下将可能没有最佳的利用所提供使用的传输容量。因此求出一个新的分配值，该分配值把某个连接的未被利用的传输容量分配在其余的有效连接中。如果现在加入另一连接，那么就可能导致出现短时间的过载状态，因为所有连接的比特率合在一起将超过所提供使用的传输容量。过负荷情况将一直持续到分配值相应地匹配为止。在中间这段时间内，过剩的数据包存储在数据复用设备中。但是，例如当对某一比特率的限制被去掉时，过载情况也可能出现。在这种情况下，分配值的匹配也是必要的。