專利名稱::用于分組交換業務的調度策略的制作方法
技術領域:
:本發明涉及通信網絡,尤其涉及經由分組交換網絡的通信。
背景技術:
:分組交換網絡是這樣的網絡,其中分組(信息單元)通過數據鏈路在節點之間單獨地路由,所述數據鏈路可以#1許多其他節點共享。這與電路交換形成對比,所述電路交換在兩節點之間建立專用連接,以在連接的存在(lifetime)期間供其專用。分組交換被用于對網絡中可用帶寬的使用進行優化,以使得傳輸延遲(transmissionlatency)(即將數據傳遞通過網絡所用的時間)最小化,并且增強通信的魯棒性(robustness)。基本上,在分組交換網絡中,一組信息(例如,普通數據文件)被分解為被稱為"分組"的更小的數據組。這些分組通常攜帶著關于其起點、目的地以及在通過網絡傳送的信息集內的序列的信息。這是在目的地節點對信息集進行重新裝配(reassembly)所需要的。因而,能夠將分組認為是附加了地址和管理信息的數據塊,所述信息允許節點網絡將數據遞送至目的地節點,例如,在Ipv6(網際協議版本6)中。分組類似于通過郵件發送外面寫有地址的信件。分組通過最適宜的路徑(expedientroute)(通過某一路由算法來確定)而凈皮路由至其目的地。這意味著在相同的兩個節點之間行進的分組可能會沿不同的路徑而行,并且特定的路徑或數據連接通常會承載來自于若干節點的分組。因此,在一對節點之間發送的分組的可能以與它們先前#:發送時的次序不同的次序到達。此外,兩個連續的分組之間的持續時間可能在發送節點與接收節點而有所不同,即,兩個分組被傳送時具有某一時間差而^皮接收時具有另一時間差。對分組交換模型最為人所熟知的使用可能是因特網。因特網是在多種其他網絡技術上運行協議"網際協議(第3層)"的分組交換網絡。此處,以太網,X.25和幀中繼是國際標準第2層分組交換網絡的示例。諸如GPRS(通用分組無線業務)之類的新近的移動電話技術也采用了分組交換。這與較老的GSM(全球移動通信系統)技術不同,在后者中,在所有實質方面中都采用電路交換。通常需要標準化的分組交換網絡來處理流控制,尤其是當多個上下文(context)被傳送至某一節點或者某些節點。流控制包括諸如^4居業務類別進行調度,擁塞處理,業務優先級和傳送延遲等之類的措施。業務類別能夠是例如所謂的用于處理諸如數據文件之類的信息的傳輸的盡力(besteffort)類別,該類別通常容許(tolerate)緩沖和相當大的分組延遲變化。另一業務類別能夠是所謂的用于處理諸如全運動電影之類的信息的傳輸的流類別,該類別常常容許一定的緩沖和分組延遲變化。另一業務類別能夠是處理或多或少需要對電路交換網絡進行模擬的信息傳輸的類別,因此其容許低緩沖、分組延遲或分組延遲變化,或者不容許緩沖、分組延遲或分組延遲變化。GPRS業務類別對話式(Conversational)是此種業務類別的示例。容許低緩沖、分組延遲或分組延遲變化的信息或者不容許緩沖、分組延遲或分組延遲變化的信息例如有語音對話和視頻會議以及類似的實時通信。正如所指出的那樣,對通過分組交換網絡上被傳送至某一節點或某些節點的多個上下文的流控制必須幾乎毫無例外地準備好處理擁塞情況,至少在帶寬有限并且被高效利用的情況下。分組交換網路中的擁塞通常通過對分組進行緩沖來處理。緩沖通常至少在一定程度上被應用于所有的業務類別,并且通常以公知的方式引入所謂的漏桶(leaky-bucket)算法來對分組進行緩沖。漏桶算法通常在概念上能夠理解為如下-典型地包含兩個節點A和B。分組優選地到達節點A處的緩沖器,以供之后傳輸到節點B處的緩沖器。-到達的分組被置于底部有孔的虛擬桶中。-桶最多能有b字節排隊等待。當桶滿時到達的分組被處理,例如通過被釋放(discharge)或被緩沖以供之后遞送至桶,并且如果必要的話,在緩沖器變滿的情況下可以釋放緩沖器中最久的分組。-分組通過桶中的孔以每秒r字節的某一泄漏率(leakrate)排入節點B處的緩沖器,從而使得業務猝發(trafficburst)變得平穩。-節點B優選地將桶大小和節點B中的功能所需或所期望的桶的泄漏率告知節點A,同時也將節點B中的緩沖器實際所接收到的字節數告知節點A,該數目可與節點A發送的字節數不同,例如,這是由于節點A和B之間的傳輸中的干擾。典型地,該算法用于控制數據注入網絡的速率,消除(smoothout)數據率的"猝發性"。根據以上內容,當桶泄漏到足以允許發送更多的分組時,允許業務類別之一發送下一個分組。對大多數業務類別而言,該策略運行得相當好,原因是它們的相應的應用在其內部算法中使用緩沖和/或允許對由于擁塞或其他傳輸干擾而丟失或^皮釋放的分組進行重傳。然而,當業務類別或多或少地需要對電路交換網絡進行模擬時,即業務類別容許低緩沖、分組延遲或分組延遲變化或者不容許緩沖、分組延遲或分組延遲變化時,對分組進行緩沖不是可取之道。當與GPRS業務類別對話式(例如其傳送諸如VoIP之類的信息)有關時,情況更是如此,原因在于緩沖僅僅增加了總的網絡延遲并且造成了不必要的抖動。如果延遲大于300ms的話,則根據IP分組產生語音的編解碼器和人耳表現不良,并且如果抖動過大(即,分組的到達時間差較大),則將會出現靜寂時間(silentperiod)。因此,需要一種把普通分組數據的傳輸和或多或少地需要才莫擬電路交換網絡的分組數據的傳輸進行有效結合的解決方案。發明簡述,本發明提供了一種改進的漏桶法,該方法處理對普通分組數據(實時分組)和或多或少地需要對電路交換網絡進行模擬的分組數據(實時分組)的同時傳輸。本發明還提供了一種改進的網絡節點,其浮皮安排成執行所述改進的漏桶法。這是通過在分組交換網絡中將分組從第一節點A遞送至第二節點B的漏桶法來實現的,所述漏桶法包含以下步驟-在第一節點A處接收至少一個包含緩沖分組的傳輸,和至少一個包含實時分組的傳輸;-將所接收的分組傳送至第二節點B,并增加桶的桶計數器,所該方法的特征尤其在于-用于緩沖分組的桶大小被設置為第一大小;-用于實時分組的桶大小祐:設置為大于第一桶大小的第二大小;-倘若桶計數器指示第二桶大小沒有被溢出,則實時分組在到達第一節點(A)時就被傳送至第二節點B;-當桶計數器指示其已經泄漏到足以在不會使所述第一桶大小溢出的情況下接收緩沖分組時,緩沖分組被傳送至笫二節點B。上述漏桶法的一個實施例的特征在于,第二桶大小被設置為比第一桶大小大至少一個實時分組。上述漏桶法的另一實施例的特征在于,緩沖分組根據桶的泄漏率而被調度為傳送至第二節點B,并且在例如由于使所述第一桶大小溢出的風險而導致向該桶的遞送失敗之后纟皮重新調度。上述漏桶法的另一實施例的特征在于,緩沖分組根據桶的泄漏率而被調度為傳送至第二節點B,所述桶的泄漏率是通過實時分組的字節傳送率來調整的。上述漏桶法的另一實施例的特征在于,第一節點A從第二節點B接收度量,所述度量包含由第二節點B所接收的字節數,并且倘若所述字節數低于第一桶大小或高于第二桶大小,則第一節點A主要根據該數目校正桶計數器,由此在漏桶法中為調整桶計數器產生滯后(hysteresis)。上述漏桶法的另一實施例的特征在于,分組交換網絡是GPRS網絡,并且第一節點是SGSN而第二節點是BSS、BSC或RCN中的至少一個。在通用移動電信系統(UMTS系統)中,無線電網絡控制器(RNC)負責控制一組節點B。GSM系統中的相應的控制器被稱為基站控制器(BSC),其控制一組基站收發器(BTS)。其他電信系統可以具有用于管理一組接入點的其他類型的控制器或節點。上述漏桶法的另一實施例的特征在于,實時分組是VoIP分組。本發明還通過第一節點A來實現,第一節點A被安排成執行用于在分組交換網絡中將分組從第一節點A遞送至第二節點B的漏桶法,該方法包含以下步驟-在第一節點A處接收至少一個包含緩沖分組的傳輸,和至少一個包含實時分組的傳輸;-將所接收的分組傳送至第二節點B,并增加桶的桶計數器,所節點A的特征尤其在于,其被安排成執行以下步驟-把用于緩沖分組的桶大小設置為第一大小;-把用于實時分組的桶大小設置為大于笫一桶大小的第二大小;-倘若桶計數器指示第二桶大小沒有被溢出,則當實時分組到達第一節點A時,將實時分組傳送至第二節點B;-當桶計數器指示其已經泄漏到足以在不會使所述第一桶大小溢出的情況下接收緩沖分組時,將緩沖分組傳送至第二節點B。上述節點的一個實施例的特征在于,第二桶大小^皮:沒置為比第一桶大小大至少一個實時分組。上述節點的另一實施例的特征在于,緩沖分組根據桶的泄漏率而被調度為傳送至第二節點B,并且在例如由于使所述第一桶大小溢出的風險而導致向該桶的遞送失敗之后被重新調度。上述節點的另一實施例的特征在于,緩沖分組根據桶的泄漏率而被調度為傳送至第二節點B,所述桶的泄漏率是通過實時分組的字節傳送率來調整的。上述節點的另一實施例的特征在于,第一節點A被安排成從第二節點B接收度量,所述度量包含由第二節點B所接收的字節數,并且笫一節點A被安排成在字節數低于第一桶大小或高于第二桶大小的情況下主要根據該數目校正桶計數器,由此在漏桶法中為調整桶計數器產生滯后。上述節點的另一實施例的特征在于分組交換網絡是GPRS網絡,并且第一節點是SGSN,而第二節點是BSS、BSC或RCN中的至少一個。上述節點的另一實施例的特征在于實時分組是VoIP分組。在閱讀以下對本發明的實施例的描述后,本發明的這些和其他方面將會很明顯。附圖簡述圖1是圖示出根據本發明的實施例在分組交換網絡中的兩個節點之間的盡力上下文和實時上下文的傳輸的示圖。圖2是示例性的示意性分組交換網絡。圖3是示例性GPRS系統體系結構的^f既觀。圖4是圖3中的GPRS系統的一部分,其示出了SGSN緩沖器和BSC桶。圖5是桶配置的示意圖。圖6是圖示出根據本發明的實施例在分組交換網絡中的兩個節點之間的盡力上下文(例如ftp)和實時上下文(例如VoIP)的傳輸的示圖。圖7A是圖示出與圖6中相同的傳輸的示圖,但是采用另一種方式。圖7B是圖7A中的示圖中的開始部分的放大。圖7C是圖7A中的示圖中的結尾部分的放大。優選實施例的詳細描述第一實施例圖l是示意性圖示出分組交換傳輸的簡化示例的示圖,其中需要盡力傳輸的第一上下文和容許低緩沖、分組延遲或分組延遲變化或不容許緩沖、分組延遲或分組延遲變化的第二上下文在分組交換網絡中兩個節點之間同時傳送。需要盡力傳輸的上下文所傳送的分組將被稱為"盡力分組"或緩沖分組。同類的其他傳輸有例如需要流傳輸的上下文。例如,對于諸如電影之類的流傳輸,能夠通過在電影被實際播放給用戶之前在用戶設備中緩沖若干秒的電影時間來開始。容許低緩沖、分組延遲或分組延遲變化或者不容許緩沖、分組延遲或分組延遲變化的上下文所傳送的分組被稱為"實時分組"。假設通過漏桶算法來處理圖1中示出的示例性傳輸中的可能擁塞。然而,也可想得到令牌桶算法或其他適當的"桶"算法。出于簡化和闡釋的目的,進一步假設用于盡力分組的桶大小被設置為2000字節,而桶的泄漏率被設置為每秒100字節。上述盡力傳輸不斷遞送包含1000字節的分組,這意味著總有分組被遞送至桶。然而,應該強調的是,桶大小和泄漏率在某些應用中,能夠大得多甚至可能更小。一種更適于促成1000字節的傳輸的桶大小可以是例如20000到100000字節,并且適當泄漏率可以例如^f皮設置為匹配預計由桶接收到的分組的發送率或發送速率。例如,如果要由桶處理的一個或多個傳輸平均每秒傳送X字節或者預計每秒傳送X字節,則泄漏率可以凈皮設置為X字節每秒。在圖1中的示圖中,在時間零點,桶計數器指示1900字節。這意味著每秒100字節的泄漏率使得桶計數器在9秒鐘之后指示1000字節。這允許1000字節的盡力分組在9秒處或至少10秒處#:遞送至桶。這已由圖1中的垂直條示出。所述遞送使得桶計數器再次指示1900字節并且桶的泄漏率會再次使得桶計數器在19秒處指示1000字節,這允許笫二1000字節的盡力分組在19秒處或至少20秒處#:遞送至桶。如圖1中的第三垂直條所示,在30秒處將重復該過程。如上所述的最初三個盡力分組以相同的10秒間隔到達。然而,應該理解的是,分組交換網絡中的盡力分組以猝發形式到達,并且時間間隔可能在同一捽發中的分組之間和不同猝發之間波動。因A我們操作于圖1中的桶大小的界限附近,所以在最初30秒期間到達的另外的1000字節的分組不能被漏桶接收到,原因是此后桶會溢出。但是,如果另外的1000字節的分組到達,則這能夠通過釋放分組來處理。可替換地,能夠通過對分組進行緩沖以供之后遞送至桶來處理,并且在緩沖器變滿的情況下,可以通過在緩沖器中釋放最久的分組來處理。當擁塞已^皮解決時,例如可以要求對釋放的分組進行重傳。正如現在所討論的那樣,重傳是能夠滿足盡力上下文的,其中遞送時間和信息的定時不那么重要。例如,所傳送的文件的內容通常不受延遲和/或重傳影響,原因在于即使文件的一些分組:故延遲或^:重傳,所傳送和接收到的文件的用于通常完全能夠利用該信息。然而,在圖1中的34秒處,需要實時傳輸的上下文開始于如上所述的接收盡力分組的相同節點。示例性和簡化的實時傳輸需要每秒60字節的帶寬,并且使用300字節的封包(package)(每10秒2個封包)。第一實時分組在34秒處到達,這使得桶計數器指示1800字節。另外3個實時分組在39秒處(桶計數器=1600字節)、44秒處(桶計數器=1400)和48秒處(桶計數器=1300)等處到達,原因在于如先前所提到的那樣,已經被遞送的分組不斷地以每秒100字節的泄漏率從桶中漏出。300字節的實時分組#1以大致5-6秒的間隔遞送,并且另外的1000字節的盡力分組被調度為在其間遞送,下文將對其進行更為詳盡的描述。然而,在98秒處,桶計數器指示在桶中留有1000字節,因此一個1000字節的盡力分組能夠在98秒處或至少在99秒處^皮遞送。然而,在99秒處,一個300字節的實時分組到達。,ii殳桶大小為2000字節,該實時分組如果^皮傳送,則會使得桶溢出(900+1000+300=2200字節)。2000字節處的溢出界限已由圖1中的虛線L1指出,并且溢出點已由箭頭A指出。因為我們還假設實時上下文需要實質上是電路交換的連接,所以在99秒處到達的實時分組不能^皮重傳或纟爰沖,因此該分組應該4皮釋放。當桶計數器在124秒處指示1000字節時,出現相同的情況。此處,一個1000字節的盡力分組在124秒處#:發送至桶,并且在125秒處,一個300字節的實時分組緊隨其后到達。因為盡力分組的遞送使得桶計數器指示1900字節,所以隨后的300字節的實時分組會使桶溢出,因此該分組應該被釋放。第二溢出點已由圖1中的箭頭B指出。下表中給出構成圖1中的示圖的基礎的示例值。<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>換句話說,上述的緩沖不能處理其中實時分組是在盡力分組被遞送到桶之后的短時間內到達的情況,至少沒有處理其中桶是在滿桶界限(即在上面的例子中,在2000字節附近)附近操作的情況。對于在分組交換網絡中的兩個節點之間傳送的其他業務類別(例如流類別)而言,這也是適用的,其中所述其他業務類別與容許低緩沖、分組延遲或分組延遲變化或者不容許緩沖、分組延遲或分組延遲變化的業務類別一起被傳送。然而,通過本發明可以解決或至少極大緩解在擁塞情況下必須釋放實時分組的問題。本發明的一個實施例在分組交換網絡(例如,在如圖2中所示的示例性分組交換網絡1000中那樣的分組交換網絡)中利用重新調度和過大(oversized)桶的結合。圖2中的示例性分組交換網絡系統1000包含端節點1210-1230;1310-1330由分組交換網絡1100中的端節點控制器1200、1300控制。前三個端節點1210-1230被連接至第一端節點控制器1200,而另外的三個端節點1310-1330被連接至第二端節點控制器1300。第一端節點控制器1200又經由分組交換網絡1100(例如,諸如分組交換公共數據網(PSPDN)之類的公共網絡)連接至第二端節點控制器1300。現在假設上面討論的需要盡力傳輸的上下文對應于圖2中的端節點1210和1310之間的傳輸,并且假設容許低緩沖、分組延遲或分組延遲變化或者不容許緩沖、分組延遲或分組延遲變化的上下文對應于端節點1220與1210之間的傳輸。來自于網絡1100的分組,包括來自于端節點1210和1220的分組,由端節點控制器1300接收。端節點控制器1300的一項任務是此后根據分組等所包含的地址和控制信息將分組分發到適當的端節點1310-1330,如分組交換網絡技術中所公知的那樣。控制器1300的分發功能使其尤其適合于處理端節點1310-1330中可能的擁塞。優選地通過在布置于端節點控制器1300中的緩沖器中對擁塞的端節點1310-1330的分組進行緩沖來處理擁塞。緩沖可以繼續直至擁塞得以解決或至少得以臨時解決,或者直到決定以其他方式處理擁塞,例如釋放分組或者可能需要在以后重傳。應用于如上討論的傳輸包含1000字節的盡力分組和300字節的實時分組,優選的是每個端節點1310-1330配備有緩沖器,該緩沖器根據上述的漏桶算法由端節點控制器1300中的緩沖器連續填充。然而,在所討論的本實施例中,容納盡力分組的2000字節的桶大小增加了一定量,所增加的量對應于至少一個300字節的實時分組。該增加量僅能被用于實時分組,這意味著桶具有兩個桶界限,即用于盡力分組的第一桶大小和用于實時分組的第二較大桶大小。這將桶大'J、針對實時分組而設定為至少2300字節(2000+300=2300)。增加的桶大小已由圖1中的點劃線L2指出。能夠很容易看到,所增加的桶大小能夠容納實時分組的300字節,否則所述分組會在圖1中的點A和點B被釋放。此外,知道泄漏率(每秒100字節)和指示漏桶中的當前字節數目的桶計數器值使得端節點控制器1300中的漏桶算法能夠在不使桶溢出的情況下為所接收并緩沖的盡力分組安排適當的遞送時間。例如,如果端節點控制器1300已經緩沖了盡力分組(IOOO字節)以用于遞送至端節點控制器1310中的緩沖器,并且桶計數器指示在桶中有2000字節,則端節點控制器1300將對IO秒后的分組遞送進行調度。事實上,圖1中的示圖示出的就是這類調度。對分別在IO、20、30秒處被遞送的最初三個盡力分組而言,這尤其明顯。因此,圖1中的第四盡力分組也被調度以供在40秒處遞送。然而,開始于34秒處的實時上下文使得桶計數器在40秒處指示1500字節,因此在40秒處無法在不使桶溢出的情況下遞送第四盡力分組。因此,根據1500字節的桶計數器值和每秒100字節的泄漏率,對第四分組進行重新調度以便在45秒處(2000-1500=500,1000-500=500,500/100=5秒,40+5=45)遞送。然而,在45秒處,桶計數器指示1300,并且笫四分組被再次重新調度以便在49秒處遞送(2000-1300=700,1000—700=300,300/100=3秒,46+3=49)。此后,再一次,在49秒處,桶計數器指示1200字節并且桶仍然是滿的。因此,第四分組被重新調度以便在51秒處遞送(2000-1200=800,1000-800=200,200/100=2秒,49+2=51)。這次,桶計數器指示1000字節,并且第四盡力分組能夠;故遞送至桶。針對到達的實時分組和已知的泄漏率,以相似的方式對第五盡力分組進行重新調度,并且其隨后在99秒處纟皮遞送。然而,300字節的實時分組同時到達。實時分組不能被緩沖或以其他方式延遲,因此分組由端節點控制器1300遞送至桶。這使得桶計數器指示2200字節,并且用于盡力分組的2000字節的第一桶大小被溢出。然而,實時分組的桶大小已增到至少2300字節分組,因此實時分組將快速通過(slipthrough)。相似的情況出現在125秒處。此處,在300字節的實時分組到達端節點控制器1300的前一秒,1000字節的盡力分組被遞送至端節點緩沖器,端節點控制器1300將分組無延遲地遞送至端節點緩沖器。這使得桶計數器在125秒處指示2100字節,并且用于盡力分組的2000字節的第一桶大小再次被溢出,但是盡管如此實時分組還是會快速通過,原因是用于實時分組的桶大小^皮設定為至少2300字節。優選地,進一步增加桶大小以確保隨后的實時分組的捽發不會使桶溢出。泄漏率、分組的大小、捽發中兩個或若干后續分組之間的時間,參數優選地被用于確定用于盡力分組的桶大小和在擁塞情^下容納實時分組的該桶大小的適當增加。例如,桶的泄漏率必須等于或大于實時分組的發送率或者發送速率,即每秒100字節的泄漏率必須大于以上例子中的每秒60字節(300*2/10=60)的平均發送速率。第二實施例本發明的一個實施例針對一種具有用于實時分組的增加的桶大小的漏桶算法,并且只要字節數沒有超過用于實時分組的桶大小,該算法就忽略來自于接收節點的關于實際接收到的字節數的信息。這在諸如通用分組無線業務(GPRS)和類似的分組交換網絡之類的現代電信系統方面尤其是有利的,其處理容許緩沖、分組延遲和分組延遲變化的傳輸(例如,通過ftp進行的文件的盡力傳輸和/或電影的流傳輸),以及容許低緩沖、分組延遲或分組延遲變化或者不容許緩沖、分組延遲或分組延遲變化的實時傳輸(例如VoIP或視頻會議)。圖3是示例性GPRS系統的概觀。其中示出了各種網絡單元(networkelement)和接口。GPRS網絡中主要的核心網絡(CN)單元是服務GPRS支持節點(SCSN)、網關GPRS支持節點(GGSN)和諸如訪問位置寄存器(VLR)和歸屬位置寄存器(HLR)之類的更新(upgraded)位置寄存器。SGSN和GGSN可以直接和/或通過中伺路由器和交換機(switch)來連接以形成所謂的分組交換核心網絡。C1SN皮用作無線電接入網絡(RAN)與諸如公共數據網絡(PDN)之類的外部數據網絡之間的接口,所述外部數據網絡例如包括因特網。與外部網絡的接觸點使用Gi接口通過GGSN來實現。SGSN通過Gb接口與RAN對接,并且提供例如移動性管理和呼叫信令功能。RAN通常包括一個或若干基站子系統(BSS),所述基站子系統又包括經由Abis接口連接至多個基傳輸站(BTS)的基站控制器(BSC)。BTS又經由Um空中接口為一個或若干個移動臺(MS)服務。SGSN分別通過Gs和Gr接口保持與HLR以及移動交換中心(MSC)和VLR的之間的信令連接。GGSN通過Gc接口保持與HLR的信令連接。SGSN與GGSN之間的互連是通過Gn和Gp接口來實現的。GPRS中的核心網絡能夠例如使用網際協議(IP)作為網絡層中的協議。在傳輸層內所使用的協議能夠例如是用于IP服務的因特網用戶數據報協議(UDP),以及用于諸如X.25服務之類的需要遞送保證的服務的因特網傳輸控制協議(TCP)。兩個諸如SGSN和GGSN之類的GPRS支持節點(GSN)之間的數據傳輸或者兩個SGSN之間的數據傳輸是通過^f皮稱為GPRS隧道協議(GTP)的隧道協議來進行的。GTP封裝并且承載需要在兩個GSN之間傳輸的協議數據單元(PDU)。SGSN與BSS(即BSC)之間的數據傳輸是經由基站系統GPRS協議(BSSGP)而進行的。BSSGP的主要功能包括-由SGSN向BSS提供無線電相關信息(下行鏈路)。-由BSS向SGSN提供無線電相關信息(上行鏈路)。-提供使兩個物理上不同的節點(SGSN與BSS)能夠運行節點管理控制功能的功能性。特別地,BSSGP包括流控制功能。BSSGP流控制程序的基本原理需要BSS向SGSN發送流控制參數,這允許SGSN在本地控制其對BSS的傳輸輸出。SGSN可以對以下項執行流控制每個BSSGPRS協議虛擬連接(BVC);每個移動臺(MS)以及可選地,用于MS的每個分組流量上下文(PFC)。BVC流控制對應于針對BSS(即,連接至多個BTS的至少一個BSC)的流控制,而MS流控制對應于針對MS(即單個移動臺)的流控制。由BSS發送至SGSN的典型流控制參數包含以下信息-用于下行鏈路方向上給定BVC或MS或PFC的桶的泄漏率(R),-在當前的桶水平(CBL)特征被超過的情況下,下行鏈路方向上給定BVC或MS或PFC的桶的充盈率(fullratio)。GPRS系統的以上描述總體上對應于第三代合作伙伴計劃(3GPP)標準化并且尤其對應于3GPPTS48.018V7.3.0.(2005-11)。根據本發明的第二實施例,我們假設盡力上下文(例如ftp會話)和實時上下文經由圖3中的GGSN和SGSN被同時從PDN傳送至MS。實時上下文分組可以是例如VoIP傳輸或某一其他屬于GPRS業務類別對話式的上下文。下行鏈路中從SGSN到BSS的可能擁塞由漏桶算法結合布置在SGSN中的緩沖器40和布置在BSC中的緩沖器41來處理。圖4示意性地示出了SGSN緩沖器40和BSC緩沖器41,其圖示出圖3中的GPRS系統的一部分。圖5中示意性地圖示出包含三個桶級別的示例性桶配置。BVC桶在蜂窩級別處理對多個MS的流控制,MS桶處理對一個蜂窩中的單獨MS的流控制,而PFC桶處理對一個MS上的單個上下文的流控制。4叚i殳上面提到的從PDN傳送至MS的盡力分組和實時分組經由一個或多個PFC桶流入MS桶,并進一步流入BVC桶。這旨在嚴才各遵守PFC、MS、BVC流控制和3GPPTS48.018V7.3.0.(2005-11)中所描述的桶配置。然而,能夠想到其他配置。為了使SGSN成為IP骨干網絡的真正的一部分,例如適合于VoIP業務,優選的是SGSN實現以下-總是把諸如GPRS對話式類別之類的類別和實時上下文列為優先于(prioritize)其他MS和BVC級別上的GPRS業務類別,而不優先緩沖。-在業務繁重期間,基本不為實時上下文和類別增加額外的延遲。此外,能夠假定BSC緩沖器41能夠處理一定量的MS和/或BVC桶過充滿。在這些條件下,SGSN能夠故意使一個或多個BVC和/或MS桶溢出,但是僅僅是針對諸如GPRS對話式之類的類別和實時上下文。根據本發明的第二實施例,優選的是將BVC桶界限過充滿至桶大小的1.5倍,所述桶大小祐:設計成包括針對諸如盡力和流級別之類的分組的普通業務類別,其中過充滿僅指定用于實時分組。此外,SGSN調度使得除信令之外的所有其他業務減少與諸如GPRS對話式之類的實時類別正使用的業務量相同的業務量。關于MS桶,就對話式類別而言,優選的是該桶過充滿僅400字節(通常VoIP的IP分組大小在100字節以下)。這確保了能夠在不是必須緩沖分組或丟失任何分組的情況下通過使對話式類別進入并采取高至全泄漏率來處理發生在具有例如流或盡力類別(例如傳輸文件和/或電影)的MS級別的擁塞情況。這在作必要修正后對BVC桶同樣適用。考慮到當前的VoIP分組的典型大小約為100字節,已選擇MS桶的400字節的溢出值。這考慮了至少一些分組的猝發,甚至考慮了VoIP分組的未來大小的增加。已選擇1.5倍的BVC桶的值以允許一定量的過充滿。預測VoIP會話或其他同時在特定BSS上運行的對話式類別傳輸的數目是不可能的,因此預測并提供每個MS400字節的過充滿是很困難的。然而,允許BVC桶一定的溢出會至少提供處理以蜂窩級別上的流控制操作的BSC的某一VoIP業務的可能性。下面是GPRS系統(例如,如上所述)中的傳輸的示例,其中在遵從實時上下文不能被緩沖的事實的情況下把所緩沖的盡力上下文(例如,文件傳輸)與實時上下文分組(例如,VoIP)相混合。參考圖6-94笛述^亥示例。假ii:-MS桶大小為3000字節。-MS桶泄漏率為每秒1500字節。-盡力會話/上下文正傳輸1500字節的IP分組(例如,來自于PDN的ftp傳輸,參見圖3),其中由SGSN接收分組并對分組進行緩沖。這意味著我們總有多個1500字節的封包要遞送至MS桶,即遞送至BSC中的緩沖器。此外,假設最近遞送的1500字節的盡力分組在2.00秒處被遞送,并且實時會話/上下文在2.91秒處開始于相同的移動臺(MS)。實時上下文需要1200泄漏率的帶寬,并且使用120字節的封包(每秒10個封包)。分組1在2.91秒處到達。在我們繼續之前,應該強調的是主要出于解釋和闡釋的目的而選擇了桶大小和泄漏率。在一些實施例中它們能夠更大并且可能甚至更小。更適合于包含1500字節的盡力分組的傳輸的桶大小可以是例如20000-100000字節。還應該強調的是,泄漏率和桶大小可以:故改變,例如由于所討論的BTS與MS之間的無線電鏈路中的信令條件的惡化或改善,或者由于SGSN與BSS(BSC)之間的信令條件的惡化或改善。下表示出了在向MS桶遞送盡力分組和實時分組前后,MS桶計數器的多個示例值。該表還示出根據本發明的一個實施例的按照需要對盡力分組進行重新調度。下表中示出的盡力分組的情況在作必要修正后適用于至少容許一定緩沖、分組延遲和分組延遲變化的其他業務類別(例如流類別)。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>上表中的值已在圖6示出的示圖中繪出,其中X軸表示時間,而Y軸表示字節數。連續的鋸齒線表示在遞送1500字節的盡力分組和120字節的實時分組之后由桶計數器報告的MS桶中的字節數。延伸至1500字節的垂直條表示向MS桶遞送1500字節的盡力分組,而延伸至120字節的垂直條代表向MS桶遞送120字節的實時分組。上表中的值已在圖7A示出的示圖中繪出,其中X軸表示時間,而Y軸表示當前存在于MS桶中的字節數。配以方塊的連續線表示在遞送1500字節的盡力分組和120字節的實時分組之后由桶計數器報告的MS桶中的字節數。配以十字的連續線表示在遞送1500字節的盡力分組和120字節的實時分組之前由桶計數器報告的MS桶中的字節數。圖7B和7C是圖7A的開始部分和結尾部分的放大圖。正如上面所,£設的那樣,1500字節的盡力分組在2.00秒處^皮遞送至MS桶。考慮到已知的每秒1500字節的泄漏率,由SGSN調度下一1500字節的盡力分組以便在1秒鐘之后遞送至MS桶,即^皮調度成在3.00秒處傳送至MS桶。然而,在3.00秒處,開始于2.91秒處的實時上下文使桶計數器指示1620字節,并且在3.00秒處無法在不使桶溢出的情況下遞送1500字節的盡力分組,原因在于盡力分組的桶大小被假設為設置成3000字節。因此根據1620字節的桶計數器值和每秒1500字節的泄漏率,對盡力分組進行重新調度以便在3.08秒處遞送(3000-1620=1380;1500-1380=120;120/1500=0.08秒;3+0.08=3.08)。然而,在3.08秒處,桶計數器指示1620字節并且盡力分組;故再一次重新調度以便在3.16秒處遞送(3000-1620=1380;1500-1380=120;120/1500=0.08秒;3.08+0.08=3.16)。此后再一次,在3.16秒處,桶計數器指示1620字節并且桶仍然是滿的。因此,盡力分組被重新調度以便在3.24秒處遞送(3000—1620=1380;1500—1380=120;120/1500=0.08秒;3.16+0.08=3.24)。再次于3.24秒并再次于3.32秒等處重新調度盡力分組,以^更最終在3.40秒處將分組遞送至MS桶。由于每秒1500字節的已知泄漏率,所以在SGSN緩沖器中等待的下一個1500字節的盡力分組此后被調度以便在1秒之后遞送至MS桶,即被調度以便在4.40秒處遞送至MS桶。然而,實時上下文使桶計數器在4.40秒處指示2700字節,因此在4.40秒處無法在不使桶溢出的情況下將1500字節的盡力分組遞送至MS桶,原因在于用于盡力分組的桶大小被設置為3000字節。因此,盡力分組是以與上述相同或至少類似的方式而被重新調度的。圖6中通過在3.00、3.08、3.16、3.24、3.32、4.40、5.20、5.91、6.40、6.80、7.12、7.44、7.68、8.00、8.08、8.16、8.24和8.32秒處延伸至500字節的垂直條已經示意性地示出了重新調度事件。在圖7-9中,重新調度事件出現于其中由方塊指示的曲線和由十字指示的曲線呈現相同值的點。現在我們回到3.40秒處,此時1500字節的盡力分組;故遞送至MS桶。片刻之后,也即在3.41處,桶計數器指示2985字節,并且此后120字節的實時分組到達,即上表中的VoIP分組6。因為用于盡力分組的桶大小^皮設置為3000字節,所以在3.41秒處對該120字節的實時分組的遞送會引起桶溢出(2985+120=3105字節)。3000字節處的溢出邊界已由圖6中的虛線L1'指出,并且溢出點已由圖6中的箭頭A,指出。因為實時上下文需要實質上是電路交換的連接,所以實時分組不能被重傳或者被緩沖,因此該分組應該被釋放。對于隨后的三個實時分組,這同樣適用,這三個實時分組如果#1遞送則會引起桶溢出,即上表中的VoIP分組7-9。當桶計數器在8.40秒處指示1500字節的時候,會發生相同或至少類似的情況。此處,1500字節的盡力分組在8.40秒處被發送至MS桶,并且緊隨其后,120字節的實時分組在8.41秒處到達。因為盡力分組的遞送使得桶計數器指示3000字節,所以之后在8.41秒處對120字節的實時分組的遞送會使桶溢出(2985+120=3105字節)。該溢出點以在圖6中由箭頭B,指出。換句話說,上面所利用的緩沖不能處理其中實時分組(例如VoIP分組或類似物)在盡力分組或類似物的遞送之后的短時間內到達的情況,至少不能處理其中桶操作于滿桶界限附近(即上面示例中的3000字節附近)的情況。然而,根據本發明的第二實施例,容納盡力分組的3000字節的桶大小被增加一定量,所增加的量對應于至少一個120字節的實時分組。這將MS桶大小設置為至少2120字節(3000+120=2120)。MS,桶大小優選地繼續增加以確保后續的實時分組醉發不會使得桶溢出。因此優選的是,桶大小被增加至3400字節。增加的桶大小已在圖6中由點劃線L2,指出。該增加的桶大小現在能夠容納實時分組的120字節,否則所述分組會在圖6中的點A'和點B'使MS桶溢出。泄漏率、分組的大小、猝發中兩個或若干后續分組之間的時間,猝發中的分組數目以及兩個連續捽發之間的時間是這樣的參數,所述參數優選地:故用于確定用于盡力分組和類似分組的桶大小和在擁塞情況下容納實時分組的該桶大小的適當增加。例如,桶的泄漏率必須等于或大于實時分組的發送率或者發送速率,即每秒1500字節的桶泄漏率必須大于以上例子中的每秒1200字節的平均發送速率。此外,知道泄漏率(每秒1500字節)和指示MS桶中的當前字節數的桶計數器的值使得SGSN能夠在不使桶溢出的情況下為所接收并緩沖的盡力分組安排適當的遞送時間。例如,如果SGSN已經緩沖了盡力分組(1500字節)以用于遞送至MS桶,并且桶計數器指示在MS桶中有3000字節,則SGSN能夠重新調度以在1秒后遞送分組。上文已參考圖6和7A-C中的示圖對此類重新調度進行了論述。可替換地,通過知道和考慮發送速率或發送率和桶的泄漏率,能夠實現重新調度。在上面的例子中,我們假設實時分組(即VoIP分組)的發送率為每秒1200字節并且桶的泄漏率為每秒1500字節。如果MS桶計數器此后指示3000字節并且1500字節的分組正在SGSN緩沖器中等待被遞送至MS桶,則它能夠被重新調度以在5秒后被遞送(3000-1500=1500必須漏出,這需要1500/(1500-1200)=5秒),即能夠將泄漏率理解為針對盡力分組字節減少了1200字節每秒。上文中提到的與GPRS網絡相關的參數"桶的充盈率"包含對BSS(BSC)中的緩沖器41實際接收到的字節數的度量。SGSN通常應通過校正由漏桶算法計算的桶計數器來遵循此值。然而,"桶的充盈率,,是按照不反映在BSS(BSC)中實際接收并緩沖的字節數的定義,至少是不反映SGSN接收該消息的時間的定義。這是由于SGSN與BSS之間的傳輸延遲以及這樣的事實總是存在著"桶的充盈率"不反映的處于去往BSS的途中的分組。因此,根據本發明的漏桶算法的優選實施例,在字節數超過用于盡力分組或其他緩沖分組的桶大小的情況下,只要其沒有超過針對實時分組所增加的桶大小,就忽略來自于BSS(BSC)的關于實際接收到的字節數的消息。換句話說,在"桶的充盈率"指示BSS(BVC)緩沖器41中所接收并緩沖的分組數超過用于緩沖分組的桶大小的情況下,只要其低于用于實時分組的桶大小,則SGSN就優選地不關注"桶的充盈率"的值或指示在BVC和MS桶級別上的BSS(BSC)中的緩沖器41中所緩沖的字節數的類似值。上面的例子中的MS桶大小針對盡力分組或類似緩沖分組而^皮設置為3000字節,而針對實時分組^皮設置為至少3120字節并且更優地被設置為3400字節。換句話說,漏桶算法在桶的上限附近施加了例如400字節的滯后。權利要求1.一種在分組交換網絡中將分組從第一節點(A)遞送至第二節點(B)的漏桶法,包含以下步驟-在第一節點(A)處接收至少一個包含緩沖分組的傳輸,和至少一個包含實時分組的傳輸;-將所接收的分組傳送至第二節點(B),并增加桶的桶計數器,所述桶所具有的泄漏率等于或大于所述實時分組的字節傳送率,其特征在于-用于緩沖分組的桶大小被設置為第一大小;-用于實時分組的桶大小被設置為大于第一桶大小的第二大小;-倘若桶計數器指示第二桶大小沒有被溢出,則實時分組在到達第一節點(A)時就被傳送至第二節點(B);-當桶計數器指示其已經泄漏到足以在不會使所述第一桶大小溢出的情況下接收緩沖分組時,緩沖分組被傳送至第二節點(B)。2.根據權利要求1所述的漏桶法,其特征在于第二桶大小;f皮設置為比第一桶大小大至少一個實時分組。3.根據權利要求1所述的漏桶法,其特征在于緩沖分組根據桶的泄漏率而被調度為傳送至第二節點B,并且在例如由于使所述第一桶大小溢出的風險而導致向該桶的遞送失敗之后被重新調度。4.根據權利要求1所述的漏桶法,其特征在于緩沖分組根據桶的泄漏率而被調度為傳送至第二節點B,所述桶的泄漏率是通過實時分組的字節傳送率來調整的。5.根據權利要求1所述的漏桶法,其特征在于—第一節點(A)從第二節點(B)接收度量,所述度量包含由第二節點(B)所接收的字節數,并且-倘若所述字節數低于第一桶大小或高于第二桶大小,則第一節點(A)主要根據該數目來校正桶計數器,由此在漏桶法中為調整桶計數器產生滯后。6.根據權利要求1所述的漏桶法,其特征在于分組交換網絡是GPRS網絡,并且第一節點是SGSN而第二節點是BSS、BSC或RCN中的至少一個。7.根據權利要求1所述的漏桶法,其特征在于實時分組是VoIP分組。8.第一節點(A),被安排成在分組交換網絡中執行用于將分組從第一節點(A)遞送至第二節點(B)的漏桶法,該方法包含以下步驟-在第一節點(A)處接收至少一個包含緩沖分組的傳輸,和至少一個包含實時分組的傳輸;-將所接收的分組傳送至第二節點(B),并增加桶的桶計數器,其特征在于;h,^穴、、—》<-用于緩沖分組的桶大小被設置為第一大小;-用于實時分組的桶大小被設置為大于第一桶大小的第二大小;-倘若桶計數器指示第二桶大小沒有被溢出,則實時分組在到達第一節點(A)時就被傳送至第二節點(B);-當桶計數器指示其已經泄漏到足以在不會使所述第一桶大小溢出的情況下接收緩沖分組時,緩沖分組被傳送至第二節點(B)。9.根據權利要求8所述的節點,其特征在于第二桶大小^皮設置為比第一桶大小大至少一個實時分組。10.根據權利要求8所述的節點,其特征在于緩沖分組根據桶的泄漏率而被調度為傳送至第二節點(B),并且在例如由于使所述第一桶大小溢出的風險而導致向桶的遞送失敗之后被重新調度。11.根據權利要求8所述的節點,其特征在于緩沖分組根據桶的泄漏率而被調度為傳送至第二節點(B),所述桶的泄漏率是通過實時分組的字節傳送率來調整的。12.根據權利要求8所述的節點,其特征在于一第一節點(A)被安排成從第二節點(B)接收度量,所述度量包含由第二節點(B)所接收的字節數,并且-第一節點(A)被安排成在所述字節數低于第一桶大小或高于第二桶大小的情況下主要根據該數目校正桶計數器,由此在漏桶法中為調整桶計數器產生滯后。13.根據權利要求8所述的漏桶節點,其特征在于分組交換網絡是GPRS網絡,并且第一節點是SGSN而第二節點是BSS、BSC或RCN中的至少一個。14.根據權利要求8所述的漏桶法,其特征在于:實時分組是VoIP分組。全文摘要本發明提供了一種用于在分組交換網絡中將分組從第一節點(A)遞送到第二節點(B)的漏桶法,其包含以下步驟在第一節點(A)處接收至少一個包含緩沖分組的傳輸和至少一個包含實時分組的傳輸;將所接收的分組傳送至第二節點(B)并且增加桶的桶計數器,所述桶所具有的泄漏率等于或大于實時分組的字節傳送率。本方法的特征尤其在于用于緩沖分組的桶大小被設置為第一大小;用于實時分組的桶大小被設置為大于第一桶大小的第二大小;倘若桶計數器指示第二桶大小沒有被溢出,則實時分組在到達第一節點(A)時就被傳送至第二節點(B);當桶計數器指示其已經泄漏到足以在不會使所述第一桶大小溢出的情況下接收緩沖分組,緩沖分組被傳送至第二節點(B)。本發明還提供了一種改進的節點,其被安排成執行改進的漏桶法。文檔編號H04L12/56GK101352005SQ200580052472公開日2009年1月21日申請日期2005年12月30日優先權日2005年12月30日發明者S·翁貝克申請人:艾利森電話股份有限公司