[发明专利]用于提高基于分组的通信网络中的数据传输的质量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于提高基于分组的通信网络中的质量的方法，该通信网络包括多个网络节点，其中每个所述网络节点都具有一定数量的端口，分别向这些端口分配至少一个等候队列并且通过这些端口可以建立至其它网络节点的通信连接。本发明还涉及基于分组的通信网络的网络节点以及具有多个网络节点的基于分组的通信网络。

背景技术

在许多分布在通信网络上的应用中，数据传输在端到端延迟（延迟（Delay））和/或延迟变化（抖动（Jitter））方面不允许超过确定的极限值，由此实现该应用的期望服务品质。这尤其是当在工业范围中构造的通信网络情况下适用于例如工厂自动化、过程自动化或能量自动化。目前仅基于TDM（Time Division Multiplexing，时分多路复用）的网络技术能够沿着在该通信网络内构造的通信路径满足对延迟和抖动值的预先给定的要求。在该上下文中原则上合适的网络技术是SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列）或ATM（Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式）网络。由于它们的复杂性以及高昂的成本，尤其是在定标（Skalierung）的情况下，这些网络技术在许多应用情景中都不能被有意义地采用。

因此，即使是在定标情况下由于复杂性以及低廉的成本原因，采用基于分组的通信网络是值得期望的。这样的通信网络例如是以太网或基于IP（Internet Protocol，互联网协议）的通信网络。但是基于分组的通信网络的问题在于，原理决定地不能保证在延迟和/或抖动方面的担保。

虽然已知在工业以太网领域中以太网的费事的扩展（例如用于PROFINET的等时实时传输（IRT）），这些扩展通过TDM模仿通信网络的确定性行为。但是该技术只能通过采用专门的硬件以及以高昂的配置耗费被采用。

发明内容

因此本发明的任务是说明一种方法，利用该方法可以提高在基于分组的通信网络中的数据传输的质量。还应当说明基于分组的通信网络的网络节点，该网络节点允许提高该基于分组的通信网络中的数据传输的质量。最后本发明的任务还有说明具有高数据传输质量的基于分组的通信网络。

这些任务通过根据权利要求1的特征的方法、具有权利要求12的特征的网络节点以及具有权利要求13的特征的基于分组的通信网络解决。有利的构型由从属权利要求得到。

本发明实现了用于提高在基于分组的通信网络中的数据传输的质量的方法，该通信网络检测多个网络节点，其中每个所述网络节点均具有一定数量的端口，分别向这些端口分配至少一个等候队列并且通过这些端口可以建立至其它网络节点的通信连接。在该方法中，在网络节点中沿着在该通信网络中形成的相应通信路径布置的端口的至少所述等候队列鉴于其等候队列长度被监视。从该等候队列长度中确定针对所涉及的一个或多个端口的过载度量，其中从针对一个或多个经过所涉及的过载的端口的通信路径的过载度量中可以推断出该数据传输中的运行时间延迟（延迟）和/或延迟变化（抖动）。当该过载度量超过预先给定的阈值时，对于至少一个经由过载的端口引导的通信路径在绕过该过载的端口下设立替换的通信路径。

本发明还实现基于分组的通信网络的网络节点，该通信网络具有多个网络节点，其中该网络节点包括一定数量的端口，分别向这些端口分配至少一个等候队列并且通过这些端口可以建立至其它网络节点的通信连接。该网络节点包括第一装置，用于对在该网络节点中沿着相应的、沿着该通信网络形成的通信路径布置的端口的等候队列鉴于其等候队列长度进行监视。该网络节点还包括第二装置，用于从针对一个或多个所涉及的端口的等候队列长度中确定过载度量。

本发明还实现基于分组的通信网络，该通信网络包括多个根据本发明构造的网络节点以及用于当在该通信网络中使用路由机制的情况下设立通信路径和/或替换的通信路径的网络管理实体。该网络管理实体包括第三装置，通过该第三装置从由相应的网络节点获得的、针对一个或多个经过所涉及的过载的端口的通信路径的过载度量中可以推断出数据传输中的运行时间延迟（延迟）和/或延迟变化（抖动）。该网络管理实体还包括第四装置，当所述过载度量超过预先给定的阈值时，通过该第四装置可以针对至少一个经由过载的端口引导的通信路径在绕过过载的端口下设立替换的通信路径。