將優先化服務質量分組映射到參數化服務質量信道和相反的方法和裝置的制作方法

專利名稱：將優先化服務質量分組映射到參數化服務質量信道和相反的方法和裝置的制作方法
技術領域：
一般地說，本發明涉及通信系統，更具體地說，本發明涉及在優先化網絡和參數化網絡，例如，存在等時信道的網絡之間提供服務質量(QoS)的裝置和方法。
背景技術：
以太網已經成為寬帶家庭網絡的流行技術。以太網十分適合家庭中的多個PC(個人計算機)之間的共享因特網連接，和由于當前已經銷售的大多數PC、電纜調制解調器、DSL(數字用戶線)調制解調器等都支持基于以太網的聯網，以太網已經成為大多數人選擇的技術。
雖然家庭網絡可用于共享因特網和其它傳統計算連接，但在家庭網絡上還存在流式數字視頻和音頻的許多潛在娛樂應用。這些應用包括來自衛星機頂盒的視頻分配、來自PC的音樂分配、和聯網PVR(例如，重放TV)之間的共享視頻等。
流式AV(視聽)內容要求良好的服務質量(QoS)。如果數據分組丟失了或被不正確地接收，將引起視頻凍結，直到接收到解碼器可以重新同步的足夠大流。但是，擁有100Mbps(每秒百萬個位)全雙工鏈路和無阻塞交換器的以太網存在可用于傳輸數字音頻/視頻流的大量BW(帶寬)。因此，不太可能出現分組錯誤，和家庭應用不太可能會產生足以阻塞分組和使它們丟失的網絡業務量。
但是，以太網的一個缺點是，它需要安裝雙絞線電纜。一些較新的家庭伴有已經安裝的雙絞線電纜，但大多數較老的家庭需要安裝電纜。這代表消費者的成本(或工作)。作為解決這個問題的方式，最近出現了無線設備。作為家庭網絡的移動擴充或作為連接到禁止安裝電纜的房間的手段，IEEE(電氣和電子工程師協會)802.11b、IEEE802.11g、和IEEE802.11a標準越來越流行。這些“類似以太網”的無線解決方案相當好地適用于諸如電子郵件和萬維網瀏覽之類的數據應用，但當存在其它網絡業務時，不太適用于流式視頻或音頻。
無線存在流式視頻或音頻特有的問題。與硬連線以太網不同，最快無線LAN(局域網)的總帶寬(即，鏈路速率)目前是54-60Mbps。這個帶寬被子網上的所有無線設備共享。另外，用在許多無線LAN技術中的協議的不足之處在于，由于發送沖突或分組錯誤，它們可能需要許多次重新發送。利用特別適應流式視頻或音頻的無線技術可以將這些問題降到最低程度。
包括異步和等時服務(可用在硬連線IEEE1394網絡上的兩種相同類型服務)的無線鏈路可以為發送數據和音頻/視頻流兩者的網絡提供更適合的鏈路。目前可用的一種這樣鏈路是HiperLAN2。異步服務類似于可用在以太網上的服務(即，時間不重要分組傳送)。等時服務類似于IEEE1394，允許最終應用請求帶寬。一旦分配了帶寬，就在兩個節點之間建立信道，和保證應用至少具有可用那么多的帶寬。如果那些信道用于在無線鏈路上傳輸音頻/視頻流，QoS保證得到極大提高。
家庭網絡系統包括有線連接劃算的基于以太網的設備和用于難接近地方的無線設備或移動設備兩者是受到期待的。由于服務質量是音頻和視頻數據發送的關鍵，這樣的異構型網絡存在流式視頻或音頻特有的問題。
由于提供這些網絡標準采用的QoS的兩種基本不同方法，在將服務質量保持在可接受水平上的同時，使音頻或視頻流從以太網設備傳送到HiperLAN2設備是困難的。以太網QoS基于數據分組的優先化(優先化QoS)，而HiperLAN2(和IEEE1394)允許網絡分段端點上的設備預留網絡資源(帶寬)。通過預留帶寬提供QoS被稱為參數化QoS。
由于在網絡上發送的每個分組的獨立性和在以太網上缺乏第2層等時服務，優先化QoS方案有利于以太網型網絡。另一方面，對于存在第2層等時服務的網絡技術(例如，IEEE1394，HiperLAN2)，參數化QoS更可取。對于IEEE1394和HiperLAN2，設備可以從帶寬管理者那里請求帶寬。一旦分配了那個帶寬，就保證了高度的QoS，不包括像，例如，RF(射頻)干擾)那樣的其它問題。
在優先化QoS中，在7個OSI(開放式系統互聯)級的第2級，即，數據鏈路層和網絡層上提供了指定優先級的字段。對于以太網，在以太網首標中提供3-位優先級字段。這些位在IEEE802.1q標準下分配。IEEE802.1D給出以太網交換器如何對優先級作出反應的指導和如何將優先級映射到不使用8個優先級的其它網絡的優先級的建議。優先級到服務的推薦映射成文在IEEE802.1D Annex H和RFC 2815和2816中。在CEA-2007中的表格中還推薦了優先級到各種各樣服務的映射。這個表格被DENi(CEA-2008)引用，DENi(CEA-2008)是基于以太網的AV家庭網絡的標準。
將優先級用于QoS也有助于IP首標。這稱為Differentiated Services(簡稱為DiffServ)和成文在IPv4和IPv6 Headers中的DifferentiatedServices Field(DS Field)的IFTF(Internet Engineering Task Force)RFC(Request for Comments)2474 Definition(1998年12月)和RFC2475，An Architecture for Differentiated Services(1998年12月)中。
在IP首標中使用這些優先級的例子可以在DRAFT DVB IPI2001-016r11“Transport of DVB Services over IP-based Networks Part 1MPEG-2Transport Streams”中看到。DVB系統將IP首標的TOS字段中的優先級映射到以太網首標中的802.1q優先級字段。
對于優先化QoS，典型操作是，源設備在發送分組時用某個優先級標記它們。例如，可以用優先級001標記視頻分組。發送分組，并且以太網交換器將輸入分組放在優先化隊列中。一般說來，最高優先級分組在同時處在交換器中的較低優先級分組之前經過交換器。
優先化QoS既有優點也有缺點。優先化QoS的優點包括它的簡單性。它非常恰當地映射到當前因特網結構。穿過因特網傳播的分組可能傳播與同一流中的其它分組不同的路徑。僅僅指定優先級就可以在保持分組獨立性的同時，獲得級別高的QoS。優先化QoS方案一般不要求協商資源。由于這個原因，QoS得不到保證。較高優先級分組可能到達占有超過AV流中的分組的優先級的路由器或交換器。這被認為是優先化的缺點。
呈等時信道形式的參數化QoS是在IEEE 1394和ETSI HiperLAN2下實現的。這兩種技術允許設備在端點之間建立“信道”。這些信道是用指定最小帶寬(例如，20Mbps)建立的。此后，保證設備具有可用于數據傳送那么多的帶寬。這些LAN技術能夠通過將它們的數據事項劃分成時隙來分配帶寬。對于IEEE 1394，時隙長125μs。在時隙中首先發送在發送隊列中的預留帶寬內的等時業務。所有等時業務都在任何異步業務之前發送。但是，為了確保總是存在可用于異步業務的至少一些異步帶寬，為異步業務預留20％的帶寬。因此，等時信道使用不超過80的帶寬。
除了是無線之外，HiperLAN2非常類似于1394。它將IEEE 1394事務層用于與主處理器交互，因此，許多那些機制是相同的。在速度方面存在差異。IEEE 1394支持100、200、和400Mbps速度，而HiperLAN2的基本位速率是60Mbps。
參數化QoS的優點是，一旦預留了帶寬，那么，只要特定流保持在它的約定帶寬之內，它就具有“保證”的QoS。其缺點是，它需要預先協商參數。在存在許多子網邊界的異構型網絡中，這種協商甚至更復雜。
對于諸如家庭網絡之類存在優先化QoS(以太網)和參數化QoS(HiperLAN2)兩者的異構型應用，最好在IEEE 1394、HiperLAN2或類似網絡的等時信道或存在等時服務的串行總線上橋接來源于基于優先級的以太網的數據流(例如，音頻或視頻)。

發明內容
本發明公開了使像具有IEEE802.1q優先級的以太網設備使用的那些那樣的優先化QoS數據分組與可以在IEEE1394、HiperLAN2或類似網絡的等時信道或存在等時服務的串行總線上發送的參數化數據分組適配的裝置和方法。適配器設備將基于優先級的QoS LAN上優先級的存在用作在IEEE 1394、HiperLAN2或類似設備上建立等時信道以便傳送潛在流的指示。當適配器設備看到優先級字段和已經確定接觸到目標設備時，下一個分段穿過存在等時服務的LAN(例如，IEEE 1394或HiperLAN2)，適配器建立到流路徑中的下一個設備的等時信道(如果是流的第1分組)，然后，將那個分組和標記(IP地址、端口號和優先級)相同的任何未來分組向下轉發到那個等時信道。適配器還被配置成以剛剛所述的方式將在等時信道上發送的分組轉換成優先化數據分組，以便發送到以太網或其它優先化QoS設備。該適配器和該方法的另一個特征是根據信道內的活動動態調整預留帶寬大小。
所公開適配器的一個應用采用了存在IEEE802.1q優先級的以太網主干，其中，跨過無線橋接器將數據從一個以太網節點傳送到另一個以太網節點，無線橋接器由在此公開的至少兩個適配器和至少兩個參數化QoS無線/以太網適配器組成。


通過結合附圖閱讀如下詳細描述，可以最佳地了解本發明。需要強調的是，各種各樣的特征件未必按比例畫出。事實上，為了使討論清晰起見，可以任意增加或減少尺寸。
圖1例示了可以實現本發明的典型網絡；圖2例示了示范性適配器的單元和可以與適配器連接的網絡部件的方塊圖；和圖3例示了對于優先化和參數化QoS數據分組兩者堆棧的映射。
詳細描述在如下的詳細描述中，為了說明和不加以限制的目的，給出公開具體細節的示范性實施例，以便使本發明得到全面了解。但是，對于本領域的普通技術人員來說，顯而易見，本發明可以在偏離本文公開的具體細節的其它實施例中付諸實踐。此外，可能省略對眾所周知設備、方法和材料的描述，以便突出對本發明的描述。
本發明旨在提供在包含優先化和參數化服務質量單元的異構型通信網絡中，數字音頻、視頻和其它流式數據類型的高服務質量連接。
以太網已經成為聯網計算機和外圍設備的有用和廣泛接受通信標準。以太網是硬連線網絡解決方案，在一些情況下，將電纜鋪設到消費者喜歡安裝計算機或外圍設備的目的地是不切實際的。一個例子是部件放置在電纜布線不可行的或不切實際的現有家庭中的不同樓層上的家庭網絡。對這種情況的一種解決方案是將本地設備與無線網絡部件遠程連接。無線聯網標準的一種流行形式是HiperLAN2。不幸的是，HiperLAN2和以太網不直接兼容，并且由于成本、兼容性和其它因素，全HiperLAN2網絡并不總是人們所希望的。根據本發明的一個方面，配備適配器設備來進行以太網和HiperLAN2設備之間的通信。更具體地說，適配器的用途是使來源于以太網的高優先級流式數據分組能夠在作為HiperLAN2的特征的等時預留信道上發送。第二HiperLAN2設備/適配器組將接收來自第一組和適配器的數據，以便重新連接返回到其它以太網設備的消息。
圖1示出了應用與一種形式的已公開適配器100，130耦合的HiperLAN2儀器110，120將遠程基于以太網設備70-90與基于以太網網絡20-60連接的網絡10的例子。傳統基于以太網網絡由中央交換器20、因特網網關50和端點計算機30和40組成，它們都是LAN的以太網分段。端點計算機70和80和室內交換器90位于遠處和與中央交換器的電纜連接是不可行的。取代硬連線計算機70和80和中央交換器，將室內交換器連接到與HiperLAN2無線收發器連接的適配器100。將第二HiperLAN2無線收發器120連接到也與中央交換器20連接的第二適配器130。位于遠處的計算機70和80與中央交換器20之間的通信建立在兩個HiperLAN2設備通過兩個適配器的無線連接上。注意，這不局限于兩個無線設備，其它處在遠處的設備也可以經由適配器130，經由通過無線設備120建立的無線群集器140訪問中央交換器。
本發明的目的是在描繪在圖1中的示范性網絡中在以太網和無線設備之間提供高水平服務質量。在以太網和其它優先化QoS網絡中，以指定了優先級的分離分組的形式發送數據。沿著分組行進的路徑的每個獨立節點確定分組的優先級，和取決于該優先級，在節點接收的其它分組之前或之后轉發該分組。在HiperLAN2和IEEE 1394網絡中，兩種形式的數據傳輸都是可用的，即，異步信道和等時信道。異步通信幾乎與以太網相同，因為不需要保證定時傳送分組，尤其在負載重的網絡上。但是，對于諸如音頻或視頻流之類，必須按時發送的數據，等時信道提供更可靠的傳輸模式。等時信道保證一定量的帶寬可用于使分組得到按時發送。這通過在數據傳輸中打開時隙窗來完成。每個特定窗口在信道打開的同時周期性地在分離時間內打開，從而保證按時通過信道發送數據。
本發明的一個方面是將來源于以太網的流式數據連接到借助于等時信道運行和利用那些信道來確保諸如流式數據之類的較高優先級消息的高水平服務質量的網絡。在示范性的形式中，將以太網分組有效負載封裝成可在等時信道HiperLAN2或IEEE 1394上發送的分組。
圖2示出了與以太網網絡220和與IEEE 1394網絡240連接的示范性適配器230。適配器230的硬件部件包括接收數據和/或將數據發送到適配器的以太網側的第一設備232和接收數據和/或將數據發送到適配器的HiperLAN2側的第二設備235。處理器237與兩個設備(例如，可以是收發器設備)通信和進行所需操作a)識別已經從以太網接收到優先化數據；b)確定優先化數據的級別是這樣的，應該在等時信道中穿過HiperLAN2設備發送數據(與較低QoS異步事務相反)；c)在HiperLAN2設備上建立通信和建立包括目的地設備的必要地址映射的等時信道；d)將以太網分組轉換成IEEE 1394格式分組；和e)將分組發送到IEEE 1394網絡上的HiperLAN2設備。一旦建立了等時信道，處理器接著就接收、轉換和發送來自以太網收發器的所有進一步數據分組，直到超時或標志指示再也沒有數據需要發送到等時信道打開的特定地址。在那種情況下，處理器將適當消息發送到IEEE 1394網絡上的等時資源管理器(IRM)(可替代地，可以處在HiperLAN2設備中)，以發送等時信道被“拆卸”的信號。
在HiperLAN2設備235接收到數據的情況下，處理器進行將數據轉換成以太網格式和將數據重新發送到以太網收發器的操作。進行這種操作與數據來自異步信道還是等時信道無關。最起碼，從IEEE 1394分組中移出有效負載，將它封裝在以太網分組中。包括在有效負載中的是IP首標，IP首標用于確定有關LAN的每個分段的正確物理地址。異步分組使用動態源和目標節點地址，而等時信道使用信道號。RFC2734規定了在異步分組中如何攜帶IP分組。對于將IP分組封裝在等時分組中，當前還沒有標準。
等時信道的建立適配器處理器的第一個任務是確定是否在IEEE 1394網絡上打開等時信道。低優先級數據將先進先出、每次一個分組、幾乎與穿過以太網發送相同地作為異步事務穿過HiperLAN2網絡發送。但是，諸如流式音頻或視頻之類的高優先級數據最好在等時信道中穿過IEEE 1394網絡，譬如，經由HiperLAN2鏈路發送。
在本發明的一個實施例中，將諸如以太網之類的基于優先級QoS LAN上優先級首標的存在用作建立等時信道以便傳送潛在流的指示。當適配器設備識別出優先級字段和已經確定接觸到目標設備時，下一個分段穿過存在等時服務的LAN，適配器建立到流路徑中的下一個設備的等時信道(如果是流的第1分組)，然后，將那個分組和標記(地址和優先級)相同的任何未來分組向下轉發到那個等時信道。可替代地，IP地址和端口號(源和目的地)可以用于標識同一流的分組。
取代將優先級位的簡單存在用作建立信道的指示，可以使用稍為不同的變種。可以將特定優先級用作建立信道的指示。例如，在消費品電子技術協會(CEA)標準CEA-2007優先級映射中，優先級1、2、4、和5是流式優先級。(CEA-2007在802.1Q以太網分組中定義優先級字段的使用，使IP以太網網絡可以同時支持不同QoS實現。這個文件認可三個類別的QoS最佳嘗試、優先級路由選擇和全管理連接)。于是，只有當適配器認可那些優先級時，可替代實施例才建立等時信道。
穿過參數化網絡期間優先級的保留在無線橋接器基于HiperLAN2的情況下，數據分組將從以太網傳輸到以太網/IEEE 1394適配器再傳輸到HiperLAN2設備。然后在無線鏈路上將數據發送到下一個HiperLAN2設備，然后發送到IEEE 1394/以太網適配器，最后發送到無線鏈路另一側的以太網網絡。在一個優選實施例中，單個適配器就能夠作出以太網到IEEE 1394的轉換和IEEE 1394到以太網的轉換。在接收端，利用優先QoS使在等時信道中行進的流返回到以太網分段。這要求接收適配器知道將優先級設置在什么水平上。這可以按幾種方式完成。一種方式是與分組一起攜帶整個以太網首標穿過HiperLAN2鏈路。在這種情況下，就像通過HiperLAN2信道隧道傳輸以太網分組那樣。在IEEE 1394的情況下，就像通過IEC61883/IEEE 1394信道隧道傳輸分組那樣。在轉發分組之前，需要用有關下一個LAN分段的媒體訪問控制(MAC)地址取代以太網目的地和源地址。在又一個實施例中，從分組中剝離以太網首標(下降到IP層)，然后，將它封裝在適當層(對于IEEE 1394，IEC61883)中的分組中，以便穿過等時信道傳輸。在這種情況下，可以通過發送適配器或發端應用將存在于以太網首標中的同一優先級放置在IP首標中。
使IP層包括在等時信道中由于兩種不同網絡與適配器連接和那些網絡中的設備地址具有不同格式，需要一些以共同方式標識每個設備的形式。對于當今的大多數LAN，選擇的網絡尋址方案是因特網協議(IP)。IP層可以提供使任何設備可以與任何其它設備通信的公用網絡尋址層。這在控制方和對于穿過諸如以太網之類基于經典IP的網絡的流式視頻是眾所周知的。然而，直到此刻，IP還未用在等時信道中。但是，本發明認識到，為了流過為控制和文件交換提供的等時信道，IP可以加上同一類型的公用網絡層。根據本發明的適配器的一個方面是使IP層包括在橫過包括該路徑的包括等時信道的那個部分的網絡的流中。這樣就不需要映射和協商。
在一個實施例中，通過定義要處在IEC-61883層的公用等時分組(CIP)首標中的新格式(FMT)代碼，可以利用IEEE 1394使IP層包括在等時信道中，IEC-61883層將分組的其余部分定義成IP分組。當前存在用于如下數據標準的代碼數字錄像機(DVCR)＝000000，運動圖像專家組(MPEG)＝100000，音頻和音樂(A&M)010000，和數字衛星系統(DSS)＝100001。還存在特定銷售商可以用于發送非標準格式的兩個銷售商唯一(自由)碼。為了在等時信道中發送IP，可以建立新的工業領域專用碼，或者，可以使用兩個銷售商唯一碼之一。
圖3a是在IEEE 1394等時信道中如何在IEC61883上攜帶IP層的示范性例示。在該圖中，UDP是用戶數據報協議，和RTP是實時傳輸協議。在等時信道中在IEC 61883中攜帶IP、UDP和RTP與在以太網這一側在IP上攜帶IEC61883的消費品電子技術協會標準內的建議相反。圖3a和3b中的示范性協議堆棧例示了這些差異。與圖3b的建議CEA堆棧排列不同，在IEC61883層上攜帶IP具有在IEC61883/MPEG2等時流中提供公用尋址信息的優點。雖然這個例子在IP層之上示出了UDP、RTP和MPEG2-TS協議，但其它協議也是可以的，譬如，TCP和HTTP。
由于缺乏尋址信息，在IEC61883中直接傳送MPEG2不太適用網絡。通過使IP層包括在等時信道中，可以在穿過信道期間保留尋址信息。
在典型實施例中，在以太網這一方適配器處理器有必要進行一些分組分段，和由于不同網絡的最大分組大小，通過接收適配器處理器可以重新組裝。在一些情況下，最大以太網分組(～1500個字節)將大于IEEE 1394/IEC61883等時信道上允許的分組。在那種情況下，在發送器上需要將分組分裂，然后在接收端需要重新組裝分組。IEC61883包含這樣做的規定。IP還包含分裂的規定，因此，可以與分組的源和目的地無關地匹配分組大小。
為了保持優先級，以便可以在橋接器的接收端重新生成它們，源設備或發送適配器可以將IP首標的優先級字段布居成與以太網首標中的優先級相同。由于在穿過鏈路期間攜帶IP首標，優先級信息可用在終端適配器上。
地址映射經過LAN分段的每個分組必須具有包括在分組中的源和目的地的物理地址(或等時信道號)。對于每個LAN分段，地址轉換協議(Address ResolutionProtocol)消息(對于以太網，因特網標準文件RFC826，和對于IEEE 1394，因特網標準文件RFC2734)可以用于將IP地址映射成物理地址。在許多情況下，物理地址將最終成為適配器或橋接器的地址，和只代表分組到最終目的地(通過IP地址識別)的旅程中的一個跳段。RFC2734闡述如果根據1394在異步服務中發送IP分組和根據IEEE 1394發送ARP。對于等時信道，不存在這樣的文件，但根據RFC2734的ARP仍然可以用于找出目標IEEE 1394(或HiperLAN2)節點的物理地址。一旦源適配器知道目標適配器的地址，它就可以建立到那個節點的IEEE 1394/IEC61883等時信道。然后，可以利用在建立等時信道時確定的信道號，以描繪在圖3a(320)中的格式將分組向下發送到那個等時信道。如果那個節點不是最終目的地(例如，最終目的地是以太網節點)，那么，接收適配器在目標以太網上廣播ARP。目標節點以它的物理地址作為回應和適配器將流轉發到那個節點，裝載帶有適當源和目的地物理地址和帶有來自IP首標的優先級的以太網首標。適配器可以將物理地址/IP地址映射信息保存在表格中，以便不需要對每個分組進行ARP。
帶寬大小改變在等時信道上發送以太網數據流的過程中尋址的一個其它方面是帶寬協商。存在許多確定適配器對預留的帶寬量的方式。最容易的方式是使帶寬成為覆蓋可能出現的最大值的標準化預定數。當適配器需要建立信道時，它們可以起到設置帶寬分配寄存器以提供最大帶寬的作用。然而，這不能非常有效地使用可用帶寬。另一種可能性是自適應地設置等時信道的帶寬。例如，可以將帶寬設得大一些(覆蓋所有真正視頻流)，然后，隨著適配器校正有關流的數據(例如，平均位速率、峰位速率等)，適配器可以調整預留的帶寬。
設置帶寬的另一種方法是包括允許視頻源在每個分組中聲明流的位速率的預定字段(最好，在以太網首標中)。這個字段可以在某個預定最小值、最大值、和最大改變量和改變區間內變化。這種方法的一種變型是使用與出現在CEA-2007或Annex H pf IEEE802.1d中的不同的優先級映射。在一種配置中，將優先級與一些位速率(例如，1＝5Mbps，2＝10Mbps等)相聯系。但是，這種手段的一個缺點是交換器將這些數字當作優先級來對待，這可能不是使用優先級的最佳方式。在一個示范性實施例中優先級和位速率聲明是獨立的。
拆卸一旦流停止，就需要拆卸等時信道以釋放帶寬。存在許多實施例。在一個實施例中，如果像前面所討論的那樣，在分組中攜帶所需帶寬，那么，可以在帶有空帶寬設置(零帶寬的設置)的流結束處發送分組。不需要任何信令的另一種可能性是，如果在指定時間期間(例如，1分鐘)內沒有生成需要橫過等時信道的分組，就簡單地拆卸信道。因此，在這種情況下，如果在過去的一分鐘中沒有接收到特定視頻流的分組，那么，等時信道被拆卸和帶寬變成可用于其它應用。
按照另一個方面，本發明在于約束相關處理器的操作的程序存儲媒體、和處理器對通信網絡內的消息的協同操作承擔的方法步驟。這些進程可以以含有或多或少有源或無源的單元的各種形式存在。例如，它們可以作為由源代碼或目標代碼、可執行代碼形式或其它格式的程序指令組成的軟件程序而存在。上面的任何一種可以以壓縮或非壓縮形式在包括存儲設備和信號的計算機可讀媒體上具體化。示范性計算機可讀存儲設備包括傳統計算機系統RAM(隨機訪問存儲器)、ROM(只讀存儲器)、EPROM(可擦除可編程ROM)、EEPROM(電可擦除可編程ROM)、閃速存儲器、和磁盤或光盤或磁帶。無論是否是利用載波調制的，示范性計算機可讀信號都是可以配置寄宿或運行計算機程序的計算機系統來訪問的信號，包括通過因特網或其它網絡下載的信號。上文的例子包括分發CD ROM上的程序或通過因特網下載分發程序。這同樣適用于計算機網絡。
在通過數字處理器實現的進程和裝置形式中，相關編程媒體和計算機程序代碼被裝入處理器中和被處理器執行，或者，可以被以別的方式編程的處理器引用，以便約束處理器和/或與處理器協作的其它外圍單元的操作。由于這樣的編程，處理器或計算機變成實踐本發明的方法，及其實施例的裝置。當在通用處理器上實現時，計算機程序代碼段將處理器配置成創建特定邏輯電路。這種具有程序攜帶媒體性質、和在可操作地耦合計算、控制和交換單元的不同配置下的變型都在本發明的范圍之內。
上面為了例示和描述的目的給出了對本發明的討論。并且，這種描述無意將本發明限制在這里公開的形式內。因此，與上面的原理和與相關技術的技巧和知識相稱的變型和修改都在本發明的范圍之內。而且，上述所述的實施例的用意是說明實踐本發明的當前已知最佳方式和使本領域的普通技術人員能夠同樣地，或者在其它實施例中，和與他們的特定應用所需的各種各樣修正或本發明的使用一起利用本發明。我們的意圖是，將所附權利要求書解釋為在現有技術允許的程度上包括所有可替代實施例。
權利要求
1.一種在第一通信網絡和第二通信網絡之間傳送基于分組數字數據的方法，所述方法包括如下步驟接收來自第一通信網絡的基于分組數字數據流，第一通信網絡擁有優先化通信協議；確定與所述流的數據分組相聯系的優先級代碼；響應所述優先級代碼建立信道，以便將基于分組數字數據的所述流中的信息傳送到第二通信網絡，第二通信網絡擁有允許建立預留帶寬的分離信道和在預留帶寬的分離信道上通信的通信協議；和將與所述流中的所述數據分組相聯系的首標信息修改成適合通過所述建立的信道通信的格式，以便傳送到所述第二通信網絡。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一通信網絡是以太網網絡，和所述第二通信網絡至少是IEEE1394網絡和HiperLAN2網絡之一。
3.根據權利要求1所述的方法，其中，修改首標信息的步驟包括將與所述數據分組相聯系的IP首標嵌入適合在擁有允許建立預留帶寬的分離信道和在預留帶寬的分離信道上通信的通信協議的所述第二通信網絡上傳輸的分組中的OSI層3首標中。
4.根據權利要求1所述的方法，進一步包括如下步驟根據包括在所述優先化數據分組中的優先級值，確定所述優先化數據分組是否需要在預留帶寬信道上傳送到與所述第二通信網絡相聯系的第二設備；和建立預留帶寬數據傳輸信道，以便將所述數據流傳送到所述第二設備。
5.一種在第一通信網絡和第二通信網絡之間提供基于分組的數字通信的裝置，所述裝置包括適合與第一通信網絡通信的第一收發器，第一通信網絡擁有優先化通信協議；適合與第二通信網絡通信的第二收發器，第二通信網絡擁有允許建立預留帶寬的分離信道和在預留帶寬的分離信道上通信的通信協議；與所述第一收發器通信的處理器，用于確定與所述第一收發器接收的數據分組相聯系的優先級代碼；進一步與所述第二收發器通信的所述處理器，用于建立預留帶寬的信道；其中，所述處理器適合執行第一修改進程，將從所述第一收發器接收的數據分組轉換成適合通過所述第二收發器傳送到所述第二通信網絡的格式；和其中，所述處理器被進一步配置成執行第二修改進程，將從所述第二收發器接收的數據分組轉換成適合通過所述第一收發器傳送到所述第一通信網絡的格式。
6.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述第一通信網絡是以太網網絡。
7.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述第二通信網絡是IEEE 1394網絡。
8.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述第二通信網絡是HiperLAN2網絡。
9.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述處理器根據所述第一收發器接收的所述優先級代碼的值，確定需要建立通過所述第二收發器的預留帶寬通信信道。
10.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述第一修改進程將與從所述第一收發器接收的所述數據分組相聯系的IP首標嵌入適合在所述第二通信網絡上傳輸的分組中的OSI層3首標中。
11.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述第二修改進程從所述第二通信網絡接收的數據分組中剝離與所述第二通信網絡相聯系的數據首標；和其中，所述第二修改進程進一步將所述數據分組轉換成適合傳送到所述的第一通信網絡的格式。
12.一種在第一通信網絡和第二通信網絡之間采用基于分組的數字通信的方法，所述方法包括在來自第一通信網絡中的第一設備的通信中檢測優先化數據分組，第一通信網絡擁有優先化通信協議；根據包括在所述優先化數據分組中的優先級值，確定所述優先化數據分組是否需要在預留帶寬信道上傳送到與第二通信網絡中的第二設備，第二通信網絡擁有允許建立預留帶寬的分離信道和在預留帶寬的分離信道上通信的通信協議；建立與所述第二設備的通信以打開預留帶寬數據傳輸信道；確定所述預留帶寬數據傳輸信道已經打開；將所述優先化數據分組修改成適合在所述第二通信網絡上通信。
13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第一通信網絡是以太網網絡。
14.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第二通信網絡是IEEE 1394網絡。
15.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第二通信網絡是HiperLAN2網絡。
16.根據權利要求12所述的方法，其中，所述優先化數據分組的所述修改將與從來自第一設備的所述通信接收的所述數據分組相聯系的IP首標嵌入適合在所述第二通信網絡上傳送到所述第二設備的分組中的OSI層3首標中。
17.根據權利要求12所述的方法，進一步包括確定不再存在從所述第一設備接收的數據的時間和建立與所述第二設備的通信以關閉所述預留帶寬數據傳輸信道。
18.根據權利要求12所述的方法，進一步包括在沒有進一步從所述第一設備接收到通信的預定時間間隔之后，建立與所述第二設備的通信以關閉所述預留帶寬數據傳輸信道。
19.根據權利要求12所述的方法，其中，針對帶寬利用，監視與所述第二通信網絡的所述通信，和當必要時在所述網絡上建立通信，以便根據所述帶寬利用修改所述預留帶寬的數量。
20.根據權利要求12所述的方法，其中，為了打開預留帶寬數據傳輸信道與所述第二通信網絡的所述通信進一步包括評估包含在所述優先化數據分組中的數據首標部分和根據所述評估的結果請求帶寬大小。
21.一種包含控制能夠執行根據權利要求12所述的方法的處理器的操作的代碼的計算機可讀媒體。
22.一種在第一通信網絡和第二通信網絡之間采用基于分組的數字通信的裝置，所述裝置包括適合與第一通信網絡通信的第一收發器，第一通信網絡擁有優先化通信協議；適合與第二通信網絡通信的第二收發器，第二通信網絡擁有允許建立預留帶寬的分離信道和在預留帶寬的分離信道上通信的通信協議；適合與所述第一收發器通信和確定與所述第一收發器接收的數據分組相聯系的優先級代碼的處理器；所述處理器還適合與所述第二收發器通信，以便建立預留帶寬的信道；其中，所述處理器適合執行第一修改進程，將從所述第一收發器接收的數據分組轉換成適合通過所述第二收發器傳送到所述第二通信網絡的格式；和其中，所述處理器還適合執行第二修改進程，將從所述第二收發器接收的數據分組轉換成適合通過所述第一收發器傳送到所述第一通信網絡的格式。
全文摘要
本發明公開了使像具有IEEE802.1q優先級的以太網設備使用的那些那樣的優先化QoS數據分組與可以在IEEE 1394、HiperLAN2或類似網絡的等時信道或存在等時服務的串行總線上發送的參數化數據分組適配的裝置和方法。適配器設備把基于優先級的QoS LAN上存在優先級作為在IEEE 1394、HiperLAN2或類似設備上建立等時信道以便傳送潛在流的指示。當適配器設備看到優先級字段和已經確定接觸到目標設備時，下一個分段穿過存在等時服務的LAN(例如，IEEE 1394或HiperLAN2)，適配器建立到流路徑中的下一個設備的等時信道(如果是流的第1分組)，然后，將那個分組和標記(地址和優先級)相同的任何未來分組向下轉發到那個等時信道。適配器還被配置成以剛剛所述的方式將已在等時信道上發送的分組轉換成優先化數據分組，以便發送到以太網或其它優先化QoS設備。該適配器和該方法的另一個特征是根據信道內的活動動態調整預留帶寬大小。
文檔編號H04L29/06GK1813459SQ200480018437
公開日2006年8月2日 申請日期2004年6月30日 優先權日2003年6月30日
發明者托馬斯·A·斯塔爾, 羅伯特·A·羅德斯 申請人:湯姆森特許公司