分组交换网络上的时间同步资源预留的方法和设备技术

技术编号:12627333 阅读:68 留言:0更新日期:2016-01-01 02:54
一种旨在在包括末端节点(H1‑H3)和核心网络交换机(S1‑S2)的分组交换通信网络中调度资源预留的方法。该方法包括以下步骤:将时间信息包括到由末端节点(H1)发出并且由至少一个核心网络交换机(S1)转发的每个请求中,在由该时间信息代表的时间请求资源预留以便接收由规格定义的流,以及存储时间信息,其被包括到与相关流规格一致的每个转发末端节点请求中,并且被包括到由参与请求转发的核心网络交换机(S1)管理的至少一个有关数据库中。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是申请日为2010年2月9日,申请号为201080008746. 7,专利技术名称为"分 组交换网络上的时间同步资源预留"的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及通信网络领域,并且更加准确地涉及在分组交换网络上的资源预留管 理。
技术介绍
如IEEE组织中的新兴标准化努力允许确实考虑在OSI第2级(链路层)的严格 资源预留实现方式。然而,所有这些新的机制都不是时间相关的并且因此不允许指示当前 预留的结束时间也不允许调度未来预留。 在本文献中,术语"资源"涉及表现通过给定基础结构在两个节点之间的数据流 (flow)(或流(stream))的特征的所有网络变量,诸如,例如带宽、抖动和等待时间。 诸如专业视频制作和广播环境的某些环境是对时间非常敏感的环境。因此,已经 提出了用分组交换网络来代替当前使用的点到点基础结构。但是,这强制考虑可以影响整 体系统性能的所有等待时间。 所熟知的OSI模型(图1中示意性地示出并且由ISO组织标准化)定义了用于在 七个层中实现通信设备的网络框架。层1至4负责在给定通信介质上传输数据,而层5至 层7用来允许不同的应用独立于使用的通信基础结构地通信。 W02008/113791陈述的范例是可以配置非核心网络设备(0SI层2处理)用于处 理来自与IEEE 802. 1标准兼容的环境中传输的数据解译的图像转换(commutation),然后 TO2008/113791提出了一种用于实现该任务(0SI层5/6/7)的专用设备。 本专利技术仅考虑OSI层2,即,数据链路层。所以,此后描述的所有机制均在OSI层2 中处理。 如本领域技术人员已知的,核心网络交换机(switch)是转发(forward)关于层2 首标中包含的信息的业务的核心网络装备。该"转发"区别于致力于层3信息上的操作的 "路由"。 这些核心网络交换机仅使用将硬件地址与它们的端口之一相关联的转发表来向 被访地址(addressees)转发业务。当核心网络交换机接收到帧时,其层2首标给出硬件地 址以及因而给出在转发表中相关联的条目,其指派核心网络交换机必须向其转发该帧的端 口。因为它们在低层操作,所以在硬件中实现网络交换机的处理,这允许掌握它们的等待时 间。 作为IEEE 802. 1的一部分的IEEE 802. 1音频/视频桥接(AVB)任务组(TG)针 对提供将允许通过802网络的时间同步低等待时间流服务的规格。该TG包括子组"IEEE 802. 1AS:定时和同步",其针对通过合适于消费者电子应用的多数严格要求的标准层2时 间同步服务定义。 802. IAS标准指定必须被使用以确保对于时间敏感应用(诸如音频和视频)满足 同步需要并且跨越由LAN介质组成的传输延迟固定并且对称的桥接和虚拟桥接局域网络 (诸如,例如IEEE 802. 3全双工链路)的协议和例程。这包括在正常操作以及其后的网络 组件的添加、移除或故障以及网络重配置期间同步时间的保持。该802. IAS标准指定使用 适用于IEEE 802. ID和802. IQ标准的环境中的IEEE 1588规格。与外部提供的时间信号 (例如,诸如UTC或TAI的识别的时间标准)的同步不是该标准的一部分但是也不对其排 除。 IEEE 802. IAVB任务组包括致力于新的资源预留机制的两个其它子组802. IQat 和 802.lQav。 802. IQat标准针对定义允许桥接以便确保音频/视频(AV)流所需的资源的接入 控制系统。其指定可被存在的更高层机制使用的协议、例程和管理对象,这允许为遍历桥接 局域网的特定业务流(traffic stream)预留网络资源。其识别到足够为交换机确定所需 资源的等级的业务流,并且提供用于那些资源的动态保持的机制。 该标准提供信令协议以便使得能够对QoS确保的流的资源预留的端到端管理。信 令协议促进有关网络元件中的资源预留信息的注册、注销、和保留。信令协议在需要等待时 间和带宽确保的桥接局域网应用中是自动配置的必须成分。用于高质量时间敏感流的当前 IEEE 802技术的应用允许用户增加他们的网络负载不知不觉地到达用户体验被负面影响 的程度。为了提供确保具有鲁棒性的用于流应用的QoS能力,在传输发生之前必须保证沿 着整个数据路径的网络资源的可用性。这需要用于沿着端到端的流路径发信号给资源预留 的业务流描述符和协议的定义。使用多注册协议(MRP)作为该协议的基础。 802. IQav标准针对增强标准802. 1桥接帧转发规则以便支持AV流。其允许交换 机为时间敏感(即,有限等待时间和传送变型)、丢失敏感实时音频视频数据传输(AV业 务)提供确保。其指定每优先级进入测定(per priority ingress metering)、优先级重生 成和定时感知队列泄漏(timing-aware queue draining)算法。在集合中分配虚拟局域网 (VLAN)标签编码的优先级值,以便在被控制和未被控制的队列中隔离帧,允许在有线和无 线局域网(WLAN)上以及之间对AV业务和其它桥接业务二者的同时支持。该标准指定对以 上提及的网络交换机(其越来越多地用于支持音频和视频流应用的互相连接的设备)的转 发功能的增强以便提供允许局域网中时间敏感业务的性能确保并且协调层2网络的延迟、 抖动和分组丢失。 以上提及的新的正在进行的标准化努力允许与网络连接的元件(末端节点和核 心网络装备)的精确同步并且保证严格的资源预留。然而,即使它们针对支持时间敏感应 用,它们并不是完全有关的,这是因为不能根据任何同步的装备所共享的"墙"时钟来调度 资源预留。
技术实现思路
因此,本专利技术基于以上提及的新兴资源预留和同步机制,针对提出时间同步资源 预留管理,以及至少允许将资源预留和释放之间的延迟最小化,并且调度资源预留计划。这 样的时间同步资源预留管理意味着对指定的网络变量(即,资源)的严格遵守,这意味着将 不接受对它们的各自的值的任何修改以便不影响整体服务质量(QoS)。 更准确地,本专利技术提出将时间信息包括到由末端节点发出并且由核心网络交换机 转发的资源预留请求中,并且包括到分别由核心网络交换机管理以便存储与资源预留有关 的存储信息的内部数据库中。 还更准确地,本专利技术提供了一种旨在在包括末端节点和核心网络交换机(或装备 或其它设备)的分组交换通信网络中调度资源预留的方法,并且包括以下步骤: ?将时间信息包括到由末端节点发出并且由至少一个核心网络交换机转发的每 个请求中,在由该时间信息代表的时间请求资源预留以便接收由规格定义的流,以及 鲁存储时间信息,其被包括到与相关联流规格一致的每个转发末端节点请求中, 并且被包括到由参与请求转发的核心网络交换机管理的至少一个有关数据库中。 根据本专利技术的方法可以包括单独或组合地并且显著地考虑的附加特征: -时间信息可以由所述末端节点和核心网络交换机共享的墙时钟给出的时间推导 出; -可以添加时间信息到多流注册协议数据单元(MSRPDU),其将与802. IQat标准兼 容的末端节点请求构建成新的专用字段(field); >可以将新的专用字段添加到多流注册协议数据单元的名称为"第一值"的子分 支中,与本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于在分组交换通信网络中调度资源预留的方法,所述方法包括在开放式系统互联OSI模型的数据链路层级处理的以下步骤:●将时间信息到由第一网络节点(Hi)发出并由至少一个第二网络节点(Sj)转发的每个请求中,并在由所述时间信息代表的时间请求资源预留以便接收由规格定义的流,以及●将被包括在与相关联的流规格一致的每个转发的第一网络节点请求中的所述时间信息存储到由参与所述请求转发的第二网络节点(Sj)管理的至少一个有关数据库中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:G梅斯J勒劳克斯C查佩尔
申请(专利权)人:汤姆森特许公司
类型:发明
国别省市:法国;FR

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