[发明专利]双向消息收发网络中用于管理地区间带宽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在多个地区内管理带宽的方法，每一地区被形成为包括一个或多个发射机单元，更具体地，涉及在地区间链路上高效可靠地处理带宽以最小化拥塞的方法。

背景技术

带宽在目前的市场上是珍贵的商品，从而在所有网络通信领域中一直努力地优化带宽利用率。

问题在于网络拓扑与因特网技术固有的应用无关。在本领域公知的传输控制协议(TCP)的过去的实现方式中，通过根据丢失分组的数量调整拥塞控制窗口来实现拥塞控制。根据丢失分组的数量调整拥塞控制窗口既低效又不准确，因为它依赖于拥塞是造成分组丢失的唯一重要原因的假设，并且要求即使能够成功传递分组，也要将它们丢掉。

在双向消息收发系统中，根据丢失分组的数量简单地调整拥塞控制窗口绝对不可接受，因为这导致音频/语音呼叫(例如，分组，业务)被不必要地中断。相反，作为双向无线系统大脑的地区控制器负责在地区内和地区间(例如，在地区间链路上)分配资源。

在这样的系统内，存在很大可能性极大的呼叫量通过地区间链路，但是平均利用率要低多个数量级。即使应用层没有地区间网络拓扑的直接知识，但是应用有必要这样运行，即当这些突发状况出现时应当被适当地处理。如果地区间链路在很长的时间段上拥塞或者用户过多，那么该链路上的所有呼叫将经历增加的延迟和抖动，使得在另一端感觉不到经过该链路的呼叫。

因此，所需要的是一种高效和可靠地处理地区间带宽的消息收发方法，以最小化所需的带宽量，同时提供可接受的抖动与延迟程度。理想地，该方法将在拥塞发生之前检测即将到来的拥塞问题，并且通过占线/拒绝进入的呼叫请求动态地处理地区间链路上的拥塞。

附图说明

现在仅通过示例并参考附图说明本发明的优选实施例，在附图中：

图1(现有技术)表示采用IP网络拓扑的双向消息收发系统，该系统具有多个地区控制器、多个退出路由器以及平行的控制平面与音频平面通信通路；

图2(现有技术)表示IP分组头部的服务类型(TOS)字段；

图3是表示根据本发明优选实施例的由地区控制器实现的算法流程图，用于检测拥塞控制水平；

图4是表示根据本发明优选实施例的由退出路由器实现的链路算法流程图，用于检测地区间链路上的拥塞控制水平；以及

图5是表示根据本发明优选实施例的由退出路由器实现的分组算法流程图，用于向地区控制器通知拥塞控制值。

具体实施方式

本发明公开一种在双向消息收发系统中高效和可靠地处理地区间链路上的带宽以最小化拥塞的方法，该系统包括使用相同的控制平面和音频平面通信通路的多个地区控制器以及退出路由器。本发明公开一种方法，该方法根据业务类型确定特定链路的拥塞控制值(例如，明确的拥塞通知(ECN)值)，并且根据在音频平面上感知的拥塞控制值向控制平面上的多个地区控制器的至少子集通知链路的拥塞控制水平。本发明还公开一种方法，该方法通过处理由退出路由器指示的地区控制器接收的拥塞反馈信息评估地区间资源的可用性。现在参考图1-5来详细说明本发明。将会明白，为了出于解释的简明，图中的元件不一定依比例绘制。例如，一些元件的尺寸彼此相对放大。进一步地，在认为适当时，在各图中重复引用标记，以指示相同的元件。

图1所示的双向消息收发系统表示多个地区控制器102和多个退出路由器104。每一地区控制器102耦合至退出路由器104，并且在IP网络拓扑100中的双向消息收发系统中，退出路由器104经由地区间链路106彼此耦合，如本领域所公知。在IP网络拓扑100中，每一地区控制器102可被视为节点，通过局部的网格连接至另一地区控制器102。地区间链路106通常具有足够的带宽来支持预定数量的呼叫。IP网络中的每一地区控制器102将其去往和/或来自框架中任何其它地区的共同地区间业务视为与两个主机之间的单个TCP会话使用业务相类似。

从历史上看，地区间的控制业务使用与音频业务使用的链路相分离的链路。用于控制业务的物理连接网络被称为控制平面，而用于音频业务的网络被称为音频平面。如图1所示，在基于IP的双向消息收发系统中，控制业务和音频业务流被分组化并被交织，从而可共享相同的物理链路108。然而，控制平面和音频平面的概念仍然用于解释的目的，即使这两个逻辑平面都共享相同的物理介质。因此每一地区控制器102具有在相同的地区间链路106上流动的对应控制和音频平面。这使得系统确保在链路失效期间由于重汇聚造成控制和音频通路108不可用时不发送业务。