专利名称：在无线多路复用器接口上的会话分配器的制作方法
相关申请的交叉引用本专利申请涉及先前已提交的，共同未决的，共同拥有的由YvesLemienx于1999年，5月20日提交的序号09/316,409题为“用接入多路复用器提供无线本地回路接入的系统和方法”的专利申请，其中公开的内容在此引入作为参考。
相关技术描述现在参考
图1，其中显示了一个使用无线数字用户线接入多路复用器(W-DSLAM或一个“无线电前置部分”)模块102的无线本地回路设备100的功能框图。通过高速无线链路(集合路径)108把公共高速电信公司网络104从它的异步传递方式ATM交换机106之一连接到W-DSLAM模块102。通过无线链路108提供的集合通过量大约是40.0兆比特每秒。W-DSLAM 102起作用把这个集合通过量多路传输到多个无线分布信道110中。每个无线分布信道110能够提供在(大约)384千比特每秒和(大约)2兆比特每秒之间的通过量。在这些通过量运行速率上，W-DSLAM102实质上能够把多个信道集中到一个高速无线集合路径链路108中。尽管只有一个W-DSLAM模块102被举例说明，但是应当理解多个设备100可被连接到电信公司网络104，并且还在本发明上下文范围内多个W-DSLAM模块可以在一个树形网络或环拓扑结构中被彼此互连。每个无线分布信道110被终接在一个或更多网络终端(NT)节点或模块112上，其中每个在用户的(或订户的)的家，办公室，商店，或任何其它场所被提供，网络终端模块112还可以在允许拥有多个设备(D)114的多路复用方式中操作，其中的每个需要由无线分布信道110提供的带宽的一部分，被连接用于通信。这样的设备114的实例包括计算机，电话，家庭设备，办公室设备，和微处理器控制的部件等等。
公共高速电信公司网络104作为同步光纤网(SONET)或相关的由多个电缆互连ATM分插复用器(ADM)122构成的同步数字系列(SDH)环120被提供。其它网络元件，如服务器124，路由器126，以及ATM交换机106被互连到环120。ATM交换机106通过包括一个用于提供到电信公司网络104的接入的无线本地回路设备100的存在点(POP)节点的链路108与W-DSLAM102连接。这个POP ATM交换机106通过通过量能够按照几百兆比特每秒的高速链路130优选地连接到环ATM/ADM模块122之一。如一个例子，高速链路130可以实现以大约622.080兆比特每秒的通过量传送光载波12(OC-12)光信号。
多个用户可共享的无线本地回路分布信道110可以方便地利用数字用户线(DSL)调制解调器技术以支持能够传送如多媒体、可视电话会议、视频点播、点播游戏等等的主机宽带应用的传输运行速率。优选地，适当的时分多址(TDMA)或码分多址(CDMA)模式可以被用于实现这些点对多点分布信道110所需的空中接口。而且，可以使用例如，200千赫兹(对于384千比特每秒数据率)或1.6兆赫兹(对于高达2兆比特每秒的数据率)信号的公共载波信号根据如ANSI-136或GSM的标准协议被提供。
网络管理系统数据库134通过可以包括一个网络连接的通信链路136被连接到W-DSLAM模块102。数据库134保持不仅与用户和他们的业务而且与无线本地回路设备100和网络104的配置有关的数据。数据库134还通过监控性能和另外提供动态应答来完成一些有关确保无线本地网络设备100和网络104的正常操作和配置的有效管理功能。
发明概述能够处理所给用户的多个会话的多个终端节点的每一个被连接到可操作的把这些会话业务集合到一个集合通信链路上的多路复用器节点。通过共享点对多点通信链路从多路复用器节点连接到多人终端节点。会话分配器功能完成到共享通信链路的用户和会话接入的调节。所述功能包括用于响应于接收到的调节到共享通信链路的会话业务接入命令而操作的每个终端的分配器。在多路复用器节点用于所述功能的委托代理(proxy agent)响应配置数据而操作以确定(a)哪个终端节点和(b)哪个被处理的会话因此被授权接入到共享通信链路并且给分配器发布必要的命令以实现所确定的分配。
附图简述结合附图，通过参考以下详细的描述可得到对本发明的方法和设备更完全的理解，其中图1(先前描述的)是一个在树形网络拓扑配置中使用无线数字用户线接入多路复用器(W-DSLAM)模块的典型的无线本地回路设备的功能框图；图2是一个用于在图1的设备中使用的会话分配器功能的框图；图3是一个涉及多路分配器到用于控制多个会话，多个用户接入到限定带宽的通信链路的目的的委托代理的互连的逻辑图；图4是一个表示包含会话分配器功能的资源分配操作过程的流程图。
附图详述现在参考图2，其中显示一个根据本发明的会话分配器功能的框图。通过多个可共享的点对多点无线链路204，多路复用器节点200和多个终端节点202互连(数量不必和终端节点数量相同)。多路复用器节点200操作把通过多个链路204执行的多路复用终端节点202会话业务复用到集合链路206上。把集合链路206业务分布到多个无线链路204中的反向操作也被完成。每个终端节点202还可以完成把另外通过通信链路210被连接的一个或更多设备208的会话业务集合到它的与多路复用器节点200连接的无线链路204上的多路复用操作。再者，把无线链路204业务分布到连接终端节点202和它的设备208的多个通信链路210中的反向操作被完成。
会话分配器功能可以在图1中表示的无线本地回路设备中以及在其中多路复用器节点和终端节点用共享的、有限的带宽通信链路互连的其它设备中使用。因此多路复用器节点200可包括，例如，象图1中所示的无线数字用户线接入多路复用器(W-DSLAM或一个“无线电磁头”或一个接入路由器)模块102(或者如果需要，支持无线终端节点连接的常规DSLAM模块)。终端节点202可以包括，例如，象图1中所示的在用户的(或订户的)家、办公室、商店或任何其它场所被提供的网络终端(NT)节点或模块112。无线链路204可以包括，例如，象图1中所示能够提供支持多个用户的多个会话的在(大约)384千比特每秒和(大约)2兆比特每秒之间的通过量的点对多点无线分布信道110。在这方面，认识到包括点对多点路径的一个2兆比特每秒路径，如果需要，则它可以在多个用户(例如，基于模拟结果的25个用户)中共享，用这个路径还支持多个用户会话通信。作为一个选择，如果需要，链路可包括在类似形式中管理的共享非无线链路。集合链路206可以包括，例如，象图1中所示的提供大约40.0兆比特每秒的集合通过量的高速无线链路(集合路径)108(或一个有类似通过量的有线或光纤链路)。设备208可以包括，例如，图1的用户设备114，如计算机，电话，家庭设备，办公室设备，和微处理器控制的部件等等。通信链路210可以包括，例如，常规电话链路，并且优选地支持多个会话，如通过数字用户线(DSL)技术或电缆调制解调器提供的声音和数据业务的高级用户线。
本发明的会话分配器功能包括在每个终端节点202上和在多路复用器节点200上的委托代理222互连的分配器220，以这种配置供给每个共享无线链路204。分配器220操作对委托代理222控制允许在共享无线链路204上消耗(即，利用)全部或部分可用带宽(例如，2兆比特每秒)的用户会话的存在和数量的命令的应答。参考图3可以更好地理解这点，其中多个分配器220，每个终端节点202一个，每个操作控制对于它的设备208的用户242可用的一个或多个会话240，并且进而控制给予哪个用户242会话240到共享点对多点无线链路204的通信接入。这个全部在委托代理222的指示和控制下完成，该委托代理222和每个分配器220信号交换以收集会话240信息并且发送指示其上一个或更多多个所支持的用户242的被处理的会话被授权通过共享无线链路204通信的分配器的命令的。在每个终端节点202和多路复用器节点200之间的共享无线链路204上的逻辑(或物理)控制信道(简略地以虚线显示)被用于支持这个信号交换操作通信并且因此允许委托代理222和它所连接的/相关的分配器220通信。
通过考虑多个用户，多个会话业务的典型处理可以更好的理解会话分配器功能的操作。随后考虑一个方案，其中用户242(1)和用户242(2)从他们对应的终端节点202到多路复用器节点200共享使用相同无线链路204。在很多实例中，对于每个用户242的多个会话240业务的带宽要求将是在无线链路204的带宽限制(例如，2兆比特每秒)范围内，并且因此每个用户和他们的全部会话可以被容纳。然而，在另一个即时瞬间，两个用户的组合带宽需求可以超过链路带宽限制。这样，会话分配器功能最佳地实现为所述功能控制以及调节用户/会话到共享无线链路204的接入。
除了有关每个用户的业务概况以及用户和他们的会话240的当前通信需求信息外，多路复用器节点200，通过它的委托代理222，拥有和用户242互连的拓扑配置的知识(包括共享无线链路204的带宽限制)。这个信息可以从网络管理系统数据库134以及按需要的从终端节点202获得。业务概况数据被与用户242和会话240通信需要和拓扑配置评价以确定在共享无线链路204上竞争带宽的哪个用户和会话应该被授权接入。一旦做出决定，委托代理222在信号交换操作中和每个分配器220通信以提供分配器220在每个终端节点202范围内应该怎样操作以控制用户/会话接入到共享无线链路204的指令(即，做出一个适当的资源分配)。
作为一个例子，如果用户242(1)已为比用户242(2)高级的业务付费，则在共享无线链路204的带宽限制强迫委托代理调节/限制接入的那些实例中，用户242(1)将得到超过242(2)的接入优先权。为实现这个目的，用户242(1)的终端节点202的信号交换操作将有效地授权用户/会话接入，同时在另一方面，用户242(2)的终端节点信号交换操作将拒绝或限制用户/会话接入，这样以至整个共享无线链路204不会过载。一旦优先权用户242(1)的需要被提供，之后委托代理可以重新配置通过共享无线通信链路204通信权利的分配。
在这方面，根据通过评价多个因素(如业务概况数据，用户和会话通信需求以及拓扑配置信息)所确定的分配，在多个用户和他们的多个会话之中和之间选择地分配在共享无线链路上可得到的有限数量的带宽可以看到会话分配器功能的操作目的。
走向一个极端，委托代理可以在所给的时间，并且考虑到业务概况数据，用户242和会话240通信需求以及拓扑配置信息，在暂时的一段时间有效地阻止用户和他的会话业务有任何权利接入到共享无线链路204。在这个方案中，共享无线链路204全部可用的带宽基本上能被分配给一个用户。
作为另一个例子，再次考虑每个进行多个会话的多个用户，但是其中会话包括具有时间敏感数据传递请求的通信。随着用户数量的增加，会话数量的增加，或者一个或更多会话的带宽要求的增加，委托代理积极地干涉和调节(即，重新配置)到共享无线链路204的接入权利将成为必要的。在这个实例中，用户和会话通信需求的时间敏感性被给予了一些优先选择，还考虑业务概况数据和拓扑配置信息。在用户和会话接入到链路的调节中，委托代理可以命令分配器给涉及时间敏感通信(象语音呼叫)的被处理的会话以优先权，同时限制非时间敏感的会话通信接入，直到象在共享无线链路上的负载减少时。
现在参考图4，其中显示了表示会话分配器功能操作过程的流程图。在步骤402中，多路复用器节点200从网络管理系统数据库134确定它是特定接入网络部分的一部分，并且在具有特定集合带宽的特定分支上(即，互连拓扑与那些互连带宽限制同时被识别)。它进而从网络管理系统数据库134下载涉及多路复用器节点200的自身配置规范、分配到每个节点的用户标识以及代表后退资源算法的程序顺序的委托代理222数据。这个信息用于启动系统配置，以正确识别支持哪个用户通过每个节点200，并且按需要允许资源算法实现(如将在下面更详细描述的)。它还从网络管理系统数据库134得到每个用户242的业务概况(应理解每个这样的概况和一个终端节点202相联系)。与本发明有关的后续资源分配最好被通过使用多协议标签交换(MPLS)方案(例如，一个适当配置的标签分布协议(LDP))完成。因此，根据LDP发现机制，步骤402的决定至少和标签转换路由器(LSRs)的初始发现一起完成。在步骤404和406中，多路复用器节点200随后在它们两个的集合侧(即，与通过集合链路206通信有关的侧)以及它们的分布侧(即，有关一个或更多共享无线链路204的侧)上，分别地，通过在专用测试虚电路(VC)上发送测试模式执行一个连续性测试。随后在步骤408多路复用器节点200做出关于在集合侧和分布侧两者上什么是可用的资源的决定。典型的资源类型包括带宽可用性和/或要求，以及例如端对端分组延迟、抖动、丢失以及通过量使用的业务质量(QoS)参数。一般来说，这个操作，从拓扑数据和连续测试识别物理上能够支持什么通信系统。如步骤408中所确定的可用资源随后在步骤412中通过使用扩充LDP过程以及现在被连接在适当的LSPs中的有关节点之中传播的消息被分配。关于会话分配器功能，委托代理222确定哪个用户242需要业务以及多个被支持的用户的哪一个或多个被处理的会话240被授权通过共享无线链路204通信。信号交换进程随后在委托代理222和分配器220之间被完成以传递使多个用户、多个会话能够根据所确定的分配接入到共享无线链路204的资源分配命令。更进一步在步骤412中，优选地作为一个背景进程，和适当的LDP控制一起，网络管理系统数据库134的资源监督被保持。如果在任何LSP(如决定块414中所确定的)上发现故障条件，则特定的LSP在步骤424中通过使用在相同多路复用器节点中的冗余度或通过一起使用一个或更多分离的多路复用器节点被优选地复制。附加拓扑组合还可以被用于确定复制路径。一旦复制LSP被建立，转换被故障弱化地完成。换句话说，在步骤426中当复制LSP被建立并且替换故障LSP时，故障会话被继续保持。此后，按照上面阐明的步骤412，使用新近配置的LSP路径分配资源。再者，可以完成适当的信号交换以实现这些分配。另一方面，如果任何LSPs没有故障，则在步骤416本发明的资源分配方法开始监控优选地联合多路复用节点(和它的委托代理)的资源应用计数器，以便验证在分布侧(即，无线链路204)上的通过量至少基本上是根据用户的下载的业务预概况及其它相关性能标准。基于监控使用计数器，在决定块418做出决定以验证是否多路复用器节点和终端节点中的连接路径需要被拓扑重新配置。如果是这样，如步骤412中提供的，在再次确定资源分配和监督的网络管理系统数据库134中计算一个备用拓扑。再者，完成实现任何这样重新配置的信号交换操作以配置共享的多个用户、多个会话接入到无线链路204。如果不需要拓扑重新配置，则在已建立的LSPs上的资源分配会话被保持到结束(步骤420)。
虽然本发明的方法和设备的优选实施方案结合附图已被说明并且在前面详述的说明书中被描述，但是应当理解本发明并不限于所公开的实施方案，此外能够有大量不背离所附权利要求书阐明和定义的本发明精神的重新配置、修改和代替。
权利要求
1.一个通信系统，包括多个终端节点，其中每个能够处理所给用户的多个会话；可操作地把会话业务从多个终端节点集合到一个集合通信链路上的一个多路复用器节点；把多个终端节点连接到多路复用器的一个共享通信链路；以及一个会话分配器功能，包括用于每个终端的一个分配器，其响应于接收到的命令以便操作来调节到共享通信链路的会话业务接入；以及用于多路复用器节点的一个委托代理，其响应于配置数据而操作以便确定(a)哪些终端节点和(b)哪些被处理的会话因此被授权接入到共享通信链路并且发布命令给分配器以实现所确定的分配。
2.权利要求1中的系统，其中共享通信链路包括一个无线通信链路。
3.权利要求1中的系统，其中配置数据包括有关业务级别的用户通信业务预约信息，根据预约的业务级别，委托代理操作评价竞争接入到共享通信链路和授权接入的每个用户的业务预约。
4.权利要求1中的系统，其中配置数据包括每个用户和他的会话的业务需要，根据那些需要，委托代理操作评价竞争接入到共享通信链路和授权接入的每个用户的业务需要。
5.权利要求1中的系统，其中共享通信链路包括一个控制信道，用于传送从委托代理到每个分配器所发布的命令以调节到共享通信链路的会话业务接入。
6.一个无线本地回路通信系统，包括一个数字用户线接入多路复用器；与数字用户线接入多路复用器相关的多个网络终端，每个网络终端提供用于用户通信的多个会话本地回路接入；一个共享点对多点无线通信链路，其把数字用户线接入多路复用器连接到多个网络终端；以及一个会话分配器功能，包括用于每个网络终端的一个分配器，其响应于接收到的命令以便调节到共享无线通信链路的用户和会话接入；以及用于接入多路复用器的一个委托代理，其响应于配置数据而操作，以便确定(a)哪个网络终端和(b)哪些被处理的会话因此被授权接入到共享通信链路并且发布命令给分配器以实现所确定的分配。
7.权利要求6中的系统，还包括一个从接入多路复用器到公共电信公司网络的接口。
8.权利要求7中的系统，其中公共电信公司网络包括多个互连在环拓扑中的异步传递模式(ATM)分插复用(ADM)交换机，并且所述接口包括一个互连数字用户线接入多路复用器的网关之一到ATM/ADM交换机之一的ATM交换机。
9.权利要求6中的系统，其中配置数据包括有关业务级别的用户通信业务预约信息，根据预约的业务级别，委托代理操作评价竞争接入到共享通信链路和授权接入的每个用户的业务预约。
10.权利要求6中的系统，其中配置数据包括每个用户和他的会话的业务需要，根据那些需要，委托代理操作评价竞争接入到共享通信链路和授权接入的每个用户的业务需要。
11.权利要求6中的系统，其中共享无线通信链路包括一个控制信道用于传送从委托代理到每个分配器所发布的命令，以调节到共享通信链路的会话业务接入。
12.用于分配共享的从接入多路复用器延伸到信道终端节点的点对多点通信链路的可用带宽的资源分配方法，每个终端节点能够处理多个会话，所述方法包括由接入多路复用器实现的下述步骤收集有关用户的会话业务和预约的业务请求级别需求的带宽需要的配置数据；考虑到配置数据确定(a)哪个终端节点和(b)哪个被处理的会话因此被授权接入到共享通信链路；以及根据所确定的接入权利指示每个终端节点调节到共享通信链路的用户和会话接入。
13.权利要求12中的方法，还包括由每个终端节点实现的下述步骤以接入多路复用器命令的方式调节到共享无线通信链路的用户和会话接入。
14.权利要求12中的方法，还包括在接入多路复用器和每个终端节点之间使用一个扩充的标签分布协议(LDP)过程和相关消息传送而分配共享通信链路的资源的步骤。
15.权利要求12中的方法，其中指示步骤包括和所述每个终端节点通信进行信号交换以便通信所确定的接入权利的步骤。
全文摘要
一个无线本地回路通信系统包括连接到多个网络终端(112)的数字用户线接入多路复用器(102)，其中每个网络终端为用户通信多个会话本地回路接入。一个共享点对多点无线通信链路(110)把数字用户线接入多路复用器连接到多个网络终端。用户和会话接入到共享无线通信链路的调节由会话分配器功能完成。所述功能性在响应于接收到的调节用户和会话接入到共享无线通信链路的命令而操作的每个网络终端利用一个分配器(220)。用于所述功能性的委托代理(222)在接入多路复用器响应于配置数据而操作以确定(a)哪个网络终端和(b)哪个被处理的会话因此被授权接入到共享通信链路并且给分配器发布命令以实现所确定的分配。
文档编号H04Q11/04GK1446439SQ0181370
公开日2003年10月1日 申请日期2001年5月31日 优先权日2000年5月31日
发明者Y·勒米乌克斯 申请人:艾利森电话股份有限公司