Способ динамического управления ресурсами в системах связи на основе качества обслуживания и типа услуг

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ динамического управления ресурсами на основе качества обслуживания и типа услуг в системах связи с множеством пользовательских узлов, обменивающихся данными посредством соединений с различными требованиями к задержке и полосе пропускания, с использованием ячеек - самостоятельных блоков данных, имеющих приоритет, адрес назначения, старшинство и соответствующий пакет, и очередей - упорядоченного множества ячеек, отличающийся тем, что узел-источник

управляет трафиком и ресурсами в направлении узлов-адресатов;

динамически распределяет ресурсы среди узлов-адресатов и резервирует определенный объем памяти в своих очередях в зависимости от запрошенных класса услуг и качества обслуживания;

использует по меньшей мере одну конфигурацию для постановки ячеек в упорядоченные очереди и извлечения их оттуда;

управляет качеством обслуживания каждого узла-адресата и по выбору резервирует за собой определенное число ячеек, использует определенное число ячеек совместно с группой узлов-адресатов, использует определенное число ячеек совместно со всеми узлами-адресатами и по выбору выполняет комбинацию этих действий одновременно;

управляет типом услуг, соотнесенным с каждым пакетом;

конфигурирует качество обслуживания каждого узла-адресата, которое по выбору устанавливается своим для каждого узла-адресата, отличающееся от качества обслуживания при передаче данных в противоположном направлении при двусторонней связи между узлом-адресатом и узлом-источником;

динамически корректирует качество обслуживания;

конфигурирует число узлов-адресатов и по выбору изменяет его в процессе управления;

поддерживает число ячеек конфигурируемым образом с возможностью их изменения в процессе управления;

для принятия решения относительно следующего узла-адресата, которому он будет вести передачу, использует информацию о приоритете и/или количестве ячеек, используемых каждым узлом-адресатом, с обеспечением для каждого узла-адресата различного качества обслуживания, соблюдения требований различных приложений к максимально допустимым задержкам и сочетания различных типов услуг.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют конфигурацию управления очередью, основанную на старшинстве ячеек в очередях, т.е. на времени, в течение которого ячейка находилась в очереди, при этом из очереди извлекают ячейку, которая провела в очереди наибольшее время, а другую ячейку ставят в очередь при условии, что очередь не заполнена.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют конфигурацию управления очередью, основанную на приоритете, т.е. на значении определенного поля в пакетах, которые вводят в ячейки, при этом определив среди всех находящихся в очереди ячеек Р1 как высший приоритет, а Р2 - как низший приоритет, из очереди всегда извлекают одну из ячеек с приоритетом Р1, а новую ячейку X с приоритетом РХ ставят в заполненную очередь только в том случае, когда приоритет РХ выбран в интервале между значением, большим приоритета Р2, и значением, равным приоритету Р2, причем для постановки в очередь указанной новой ячейки X из очереди необходимо извлечь ячейку с приоритетом Р2.

4. Способ по пп.2 и 3, отличающийся тем, что используют конфигурацию управления очередью, основанную на приоритете и старшинстве ячеек в очереди, при этом, определив среди всех находящихся в очереди ячеек Р1 как высший приоритет, а Р2 - как низший приоритет, из очереди извлекают наиболее старшую ячейку с приоритетом Р1, а новую ячейку X с приоритетом РХ ставят в заполненную очередь только в том случае, когда приоритет РХ больше приоритета Р2, причем для постановки в очередь указанной новой ячейки X из очереди необходимо извлечь наименее старшую ячейку с приоритетом Р2, т.е. ячейку, которая провела в очереди наименьшее время.

5. Способ по пп.2 и 3, отличающийся тем, что используют конфигурацию управления очередью, основанную на приоритете и новизне, при этом определив среди всех находящихся в очереди ячеек Р1 как высший приоритет, а Р2 - как низший приоритет, из очереди извлекают наиболее старшую ячейку с приоритетом Р1, а новую ячейку X с приоритетом РХ ставят в заполненную очередь только в том случае, когда приоритет РХ выбран в интервале между значением, большим приоритета Р2, и значением, равным приоритету Р2, причем для постановки в очередь указанной новой ячейки X из очереди необходимо извлечь наиболее старшую ячейку с приоритетом Р2, т.е. ячейку, которая провела в очереди наибольшее время.

6. Способ поп.1, отличающийся тем, что задают четыре глобальных максимума

максимум ячеек в системе (МАХ),

максимум ячеек первого типа (МАХ_А),

максимум ячеек второго типа (МАХ_В),

максимум ячеек третьего типа (МАХ_С)

и максимум ячеек второго и третьего типов в совокупности (МАХ_В_С),

при этом

максимум ячеек в системе (МАХ) равен сумме максимума ячеек первого типа (МАХ_А) и максимума ячеек второго типа и третьего типов в совокупности (МАХ_В_С);

ячейка первого типа доступна, когда число свободных ячеек первого типа меньше максимума ячеек первого типа (МАХ_А);

ячейка второго типа доступна, когда число свободных ячеек второго типа меньше максимума ячеек второго типа (МАХ_В), а число свободных ячеек второго типа плюс число свободных ячеек третьего типа меньше максимума ячеек второго и третьего типа в совокупности (МАХ_В_С);

ячейка третьего типа доступна, когда число свободных ячеек третьего типа меньше максимума ячеек третьего типа (МАХ_С), а число свободных ячеек второго типа плюс число свободных ячеек третьего типа меньше максимума ячеек второго и третьего типов в совокупности (МАХ_В_С); и

максимумы ячеек первого типа (МАХ_А), второго типа (МАХ_В), а также второго и третьего типов в совокупности (МАХ_В_С) являются независимыми величинами, значения которых выбирают большими нуля или равными нулю при условии, что максимум ячеек первого типа (МАХ_А) и максимум ячеек второго и третьего типов в совокупности (МАХ_В_С) одновременно не равны нулю.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что для каждого узла-адресата (MAX_A_NODE, MAX_B_NODE) определяют два максимума, значения которых выбирают большими нуля или равными нулю и разными для всех узлов, и указывают действие, заключающееся в использовании ячеек третьего типа (USE_C) или не использовании ячеек третьего типа (NOT_USE_C), при этом

один максимум (MAX_A_NODE) - это максимум ячеек первого типа, который может иметь определенный узел-адресат,

другой максимум (MAX_B_NODE) - это максимум ячеек второго типа, который может иметь этот узел-адресат при условии наличия доступных ячеек второго типа,

сумма максимумов ячеек первого типа (MAX_A_NODE) всех узлов-адресатов должна иметь значение, меньшее глобального максимума ячеек первого типа (МАХ_А) или равное глобальному максимуму ячеек первого типа (МАХ_А),

сумма максимумов ячеек второго типа (MAX_B_NODE) всех узлов-адресатов не ограничена глобальным максимумом ячеек второго типа (МАХ_В),

узел, имеющий возможность использовать ячейки третьего типа (USE_C), по выбору использует ячейки третьего типа при условии наличия доступных ячеек этого типа, а при отсутствии доступных ячеек этого типа он не использует их.

8. Способ по пп.6 и 7, отличающийся тем, что используют конфигурацию, включающую максимумы отдельных узлов и глобальные максимумы, для обеспечения трафика с постоянным потоком данных (с постоянной полосой пропускания) за счет максимума ячеек первого типа, который может иметь определенный узел-адресат (MAX_A_NODE), трафика с переменным потоком данных (с изменяемой полосой пропускания) - за счет максимума ячеек второго типа, который может иметь определенный узел-адресат, при условии наличия доступных ячеек второго типа (MAX_B_NODE), a трафика не с заданной заранее скоростью передачи (с неопределенной полосой пропускания) - за счет возможности использования (USE_C) или не использования (NOT_USE_C) ячеек третьего типа.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что глобальные и локальные максимумы динамически изменяют, избирательно корректируя их в соответствии с изменениями конфигурации узлов-адресатов, ё требуемой приложениями полосой пропускания, с условиями используемого для связи канала, с требуемым приложениями качеством обслуживания и с требуемыми приложениями типами трафика, такими как трафик с постоянным потоком данных, трафик с переменным потоком данных или трафик с не заданной заранее скоростью передачи.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

008956 Предмет изобретения Настоящее изобретение, как следует из его названия, относится к способу динамического управления ресурсами в системах связи на основе качества обслуживания и типа услуг и ориентировано на многопользовательские системы с передачей цифровых данных посредством соединений типа "многие ко многим". В предлагаемом способе устанавливаются методы, выбираемые для хранения пакетов данных,ожидающих передачи. Изобретение позволяет осуществлять динамическое управление ресурсами для всех узлов (или пользовательских устройств) и определять приоритеты в процессе передачи пакетов и хранения таких пакетов, ожидающих передачи, с возможностью использования различных конфигураций такого хранения, при этом, если очередь в память заполнена, решение о постановке нового пакета в очередь принимают с учетом приоритета, старшинства или обоих параметров уже сохраненных пакетов. Предпосылки создания изобретения Из уровня техники известно использование для хранения передаваемой информации систем связанных ячеек, образующих очереди. В каждой ячейке можно хранить один пакет данных. Хранение данных также необходимо для поддержки, например, протоколов подтверждения на приеме, для чего пользователь-получатель должен сгенерировать сигнал освобождения памяти от пакета, хранящегося у пользователя-отправителя. Далее по тексту, если речь идет о том, что определенному приложению требуется обслуживание по типу услуг CBR (от англ. "Constant Bit Rate") с постоянным потоком данных или постоянной битовой скоростью, это означает, что приложение генерирует трафик с постоянной шириной полосы пропускания (постоянной пропускной способностью). Кроме того, если речь идет о том, что определенному приложению требуется обслуживание по типу услуг VBR (от англ. "Variable Bit Rate") с переменным потоком данных или переменной битовой скоростью, это означает, что приложение генерирует трафик с изменяемой шириной полосы пропускания (переменной пропускной способностью), и, наконец, если речь идет о том, что определенному приложению требуется обслуживание по типу услуг UBR(от англ. "Unspecified Bit Rate") не с заданной заранее скоростью передачи, или с неопределенной битовой скоростью, это означает, что приложение генерирует трафик с неопределенной полосой пропускания. Кроме того, используемый в описании термин "ячейка" означает самостоятельную логическую единицу или блок данных, с которым может быть соотнесен адрес назначения, пакет данных, старшинство,т.е. время, в течение которого она находилась в очереди в ожидании передачи, и приоритет, к тому же имея в виду тип услуг, к которому относится пакет. Из уровня техники известно применение систем хранения данных в системах связи с передачей данных посредством соединений типа "многие ко многим", таких как система, предложенная в патентеUS 6549541, в котором описан способ хранения с учетом общего числа ячеек F запоминающего устройства, общего числа пакетов, способных использовать ячейки Т запоминающего устройства, и минимального объема памяти, предоставленной каждому пользователю, при этом, если число пакетов, которые сохранил пользователь, превышает предоставленный минимум и FT, пакет не сохраняют. В данном способе различные пользователи не имеют возможности совместно использовать запоминающее устройство максимальной емкости, что предложено и осуществлено в настоящем изобретении. Кроме того, преимущество предлагаемого в изобретении способа заключается в возможности оптимальным образом осуществлять лучший контроль доступа к очередям, имеющим максимумы, очередям с совместно используемыми максимумами и очередям, доступ к которым осуществляют в порядке приоритета или старшинства. Данные особенности способа позволяют использовать в каждой ячейке информацию о приоритете и организовывать очередь на основе этой информации, благодаря чему такой способ применим в разнообразных условиях с различными требованиями к полосе пропускания. Предлагаемый в изобретении способ также позволяет каждому удаленному пользователю иметь определенное количество зарезервированных за ним ячеек, определенное количество ячеек, используемых им совместно с группой пользователей, и определенное количество ячеек, используемых им совместно со всеми пользователями. Наконец, такую конфигурацию, включающую максимумы ячеек, динамически корректируют, адаптируя ее к требованиям передачи данных. Описание изобретения Для решения задач и устранения недостатков, рассмотренных выше, в изобретении предлагается способ динамического управления ресурсами на основе качества обслуживания и типа услуг в системах связи с множеством пользовательских узлов, обменивающихся данными посредством соединений с различными требованиями к задержке и полосе пропускания, с использованием ячеек - самостоятельных блоков данных, имеющих приоритет, адрес назначения, старшинство и соответствующий пакет, и очередей - упорядоченного множества ячеек. Способ отличается тем, что узел-источник управляет трафиком и ресурсами в направлении узловадресатов, динамически распределяет ресурсы среди узлов-адресатов и резервирует определенный объем памяти в своих очередях в зависимости от запрошенных класса услуг и качества обслуживания, а также тем, что для постановки ячеек в упорядоченные очереди и извлечения их оттуда используется одна конфигурация или несколько разных конфигураций.-1 008956 Еще одно отличие способа заключается в том, что узел-источник управляет качеством обслуживания каждого узла-адресата и по выбору резервирует за собой определенное число ячеек, использует определенное число ячеек совместно с группой узлов-адресатов, использует определенное число ячеек совместно со всеми узлами-адресатами или выполняет комбинацию этих действий одновременно. Кроме того, узел-источник управляет типом услуг, соотнесенным с каждым пакетом, конфигурирует качество обслуживания каждого узла-адресата, которое по выбору устанавливается своим (отличным от других) для каждого узла-адресата и отличающимся от качества обслуживания при передаче данных в противоположном направлении при двусторонней связи между узлом-адресатом и узлом-источником, и динамически корректирует качество обслуживания. Узел-источник конфигурирует число узлов-адресатов и число ячеек и по выбору изменяет эту конфигурацию в процессе управления либо в процессе управления поддерживает ее неизменной и для принятия решения относительно следующего узла-адресата использует информацию о приоритете и/или количестве ячеек, используемых каждым узлом-адресатом. За счет этих признаков удается обеспечить свое качество обслуживания для каждого узла-адресата,соблюсти требования различных приложений к максимальным допустимым задержкам и использовать различные типы услуг в сочетании. В изобретении предусмотрены различные конфигурации управления очередью в зависимости от различных особенностей, в число которых входят конфигурация управления очередью, основанная на старшинстве ячеек в очередях, т.е. на времени,в течение которого ячейка находилась в очереди, при этом из очереди извлекают ячейку, которая провела в очереди наибольшее время, а другую ячейку ставят в очередь при условии, что очередь не заполнена; конфигурация управления очередью, основанная на приоритете, т.е. на значении определенного поля в пакетах, которые вводят в ячейки, при этом, определив среди всех находящихся в очереди ячеек Р 1 как высший приоритет, а Р 2 - как низший приоритет, из очереди всегда извлекают одну из ячеек с приоритетом Р 1 (которой может быть любая из находящихся в очереди ячеек с одинаковым приоритетом,равным Р 1), а новую ячейку (назовем ее ячейкой X) с приоритетом РХ ставят в заполненную очередь только в том случае, когда приоритет РХ больше приоритета Р 2 или равен ему, причем для постановки в очередь указанной новой ячейки X из очереди необходимо извлечь ячейку с приоритетом Р 2; конфигурация управления очередью, основанная на приоритете и старшинстве ячеек в очереди, при этом, определив среди всех находящихся в очереди ячеек Р 1 как высший приоритет, а Р 2 - как низший приоритет, из очереди извлекают наиболее старшую ячейку с приоритетом Р 1, а новую ячейку (назовем ее ячейкой X) с приоритетом РХ ставят в заполненную очередь только в том случае, когда приоритет РХ больше приоритета Р 2, причем для постановки в очередь указанной новой ячейки X из очереди необходимо извлечь наименее старшую ячейку с приоритетом Р 2, т.е. ячейку, которая провела в очереди наименьшее время; конфигурация управления очередью, основанная на приоритете и новизне, например, определив среди всех находящихся в очереди ячеек Р 1 как высший приоритет, а Р 2 - как низший приоритет, из очереди извлекают наиболее старшую ячейку с приоритетом Р 1, а новую ячейку (назовем ее ячейкой X) с приоритетом РХ ставят в заполненную очередь только в том случае, когда приоритет РХ больше приоритета Р 2 или равен ему, причем для постановки в очередь указанной новой ячейки X из очереди необходимо извлечь наиболее старшую ячейку с приоритетом Р 2, т.е. ячейку, которая провела в очереди наибольшее время. Для управления очередями в предлагаемом в изобретении способе задают четыре глобальных максимума максимум ячеек в системе (МАХ); максимум ячеек первого типа (МАХА); максимум ячеек второго типа (МАХВ); максимум ячеек третьего типа (МАХС); и максимум ячеек второго и третьего типов в совокупности (МАХВС). Эти величины связаны рядом отношений, в частности МАХ равен сумме МАХА и МАХВС,ячейка первого типа доступна, когда число свободных ячеек первого типа меньше МАХА, ячейка второго типа доступна, когда число свободных ячеек второго типа меньше МАХВ, а число свободных ячеек второго типа плюс число свободных ячеек третьего типа меньше МАХВС, ячейка третьего типа доступна, когда число свободных ячеек третьего типа меньше МАХС, а число свободных ячеек второго типа плюс число свободных ячеек третьего типаменьше МАХВС, и любой из максимумов МАХА,МАХВ и МАХС могут быть равны нулю при условии, что МАХА и МАХВС одновременно не равны нулю. Аналогичным образом предлагаемый в изобретении способ предусматривает определение для каждого узла-адресата (MAXANODE, MAXBNODE) двух максимумов, которые для всех узлов являются разными и способны принимать значения, большие или равные нулю, по выбору с указанием возможности использования ячеек третьего типа (USEC) и неиспользования ячеек третьего типа(NOTUSEC). Предлагаемый в изобретении способ также характеризуется определенными значениями-2 008956 и отношениями этих значений, в частности MAXANODE - это максимум ячеек первого типа, который может иметь определенный узел-адресат; MAXBNODE - это максимум ячеек второго типа, который может иметь этот узел-адресат при условии наличия доступных ячеек второго типа; суммаMAXANODE всех узлов-адресатов должна быть меньше или равна МАХА, сумма MAXBNODE всех узлов-адресатов может быть больше МАХВ, и узел, имеющий возможность использовать ячейки третьего типа (USEC), может использовать ячейки третьего типа при условии наличия доступных ячеек этого типа. Для обеспечения возможности предлагать узлам различные типы трафика способ также отличается тем, что благодаря использованию конфигурации, включающей максимумы отдельных узлов и глобальные максимумы, трафик с постоянным потоком данных (с постоянной полосой пропускания) обеспечивается, или гарантируется, при использовании MAXANODE, трафик с переменным потоком данных (с изменяемой полосой пропускания) - при использовании MAXBNODE, а трафик с не заданной заранее скоростью передачи - при использовании USEC или NOTUSEC. Наконец, способ предусматривает динамическую коррекцию заданных величин, которая заключается в том, что глобальные и локальные максимумы динамически изменяют, корректируя их в соответствии с изменениями конфигурации узлов-адресатов, с требуемой приложениями полосой пропускания, с условиями используемого для связи канала, с требуемым приложениями качеством обслуживания и с требуемыми приложениями типами трафика, такими как трафик с постоянным потоком данных (CBR),трафик с переменным потоком данных (VBR) или трафик не с заданной заранее скоростью передачи(UBR). Основным преимуществом изобретения является улучшенный контроль доступа к очередям пакетов. Каждый пользователь может использовать ячейки из различных очередей и иметь определенные доступные максимумы ячеек, индивидуальных или используемых совместно с группами пользователей. Кроме того, изобретение позволяет динамически изменять конфигурацию максимумов ячеек, корректируя ее в соответствии с изменениями в канале или потребностями приложений, участвующих в связи. С целью обеспечить лучшее понимание настоящего описания к нему приложены являющиеся его неотъемлемой частью чертежи, на которых иллюстративно и без ограничения объема изобретения представлен объект изобретения. Краткое описание чертежей На фиг. 1 показана система, в которой пользовательский узел 1 намерен осуществить передачу данных другим пользовательским узлам 2, 3, 4 и 5. На фиг. 2 показаны моменты сохранения и передачи новых очередей в направлении различных пользовательских узлов. Описание варианта осуществления изобретения Далее со ссылкой на цифровые позиции, указанные на чертежах, описан вариант осуществления изобретения. В данном варианте осуществления рассмотрена система двусторонней передачи цифровых данных посредством соединений типа "многие ко многим", в которой один пользовательский узел обменивается данными с разными пользовательскими узлами посредством нескольких соединений. В такой системе пакеты данных перед их передачей сохраняют в ячейках. На фиг. 1 показаны некоторые узлы 1, 2, 3, 4 и 5, которые являются любыми из пользовательских узлов системы, а узел 1 связан с остальными узлами посредством соединений 6, 7, 8 и 9. В предлагаемом в изобретении способе используют ряд описанных выше глобальных максимумов,для которых в данном варианте осуществления установлены следующие значения: максимум ячеек первого типа (МАХА) равен 15,максимум ячеек второго типа (МАХВ) равен 5,суммарный максимум ячеек второго и третьего типа (МАХВС) равен 32,максимум ячеек третьего типа (МАХС) равен 30. В рассматриваемом варианте осуществления первый тип ячеек называют типом А, второй тип - типом В, а третий тип - типом С. Узел-отправитель 1 связан с узлом 2 соединением, настроенным на трафик 6 с постоянным потоком данных, т.е. на передачу с постоянной полосой пропускания, а для хранения пакетов, ожидающих передачи узлом 1 узлу 2, необходимо резервировать постоянное число всегда доступных ячеек. В данном варианте для каждого узла-адресата заданы два максимума (MAXANODE). Так, узел 2 имеетMAXANODE2, равный 10. Данный максимум установлен с учетом полосы пропускания при передаче с постоянным потоком данных и текущих условий в канале, и в рассматриваемом варианте можно заключить, что десять ячеек способны обеспечивать трафик с постоянным потоком данных. Для сохранения трафика, ожидающего передачи узлом 1 узлу 2, используют очередь ячеек, для управления которой применяют описанную выше конфигурацию, основанную на старшинстве и приоритете ячеек. Узел-отправитель 1 связан с узлом 3 соединением, настроенным на трафик 7 с переменным потоком данных, т.е. на передачу с изменяемой полосой пропускания, при этом в соответствии с максимумами,установленными в данном варианте осуществления, за узлом 3 зарезервировано максимальное число-3 008956 ячеек MAXBNODE3, равное пяти, три из которых он использует совместно с узлом 4. Для управления очередью ячеек, ожидающих передачи узлом 1 узлу 3, используют конфигурацию, основанную на старшинстве ячеек. Узел-отправитель 1 связан с узлом 4 соединением, настроенным на трафик 8 с переменным потоком данных, при этом для узла 4 установлено максимальное число ячеек MAXBNODE4, равное трем. Вместе с тем, для обеспечения передачи не с заданной заранее скоростью, иными словами, передачи информации с неопределенной полосой пропускания доступ к соединению узла 1 с узлом 4 также получают ячейки, относящиеся к третьему типу С, число которых в данном варианте осуществления ограничено значениями от 0 до 30. Для управления очередью ячеек, ожидающих передачи узлом 1 узлу 4 используют конфигурацию, основанную на старшинстве ячеек. Наконец, доступ к соединению 9 узла 1 с узлом 5 имеют лишь ячейки третьего типа С, при этом в данном случае используют конфигурацию сохранения на основе новизны и приоритета. В приведенной ниже таблице в суммированном виде показана конфигурация соединений и ячеек согласно рассматриваемому варианту осуществления. Такую конфигурацию динамически изменяют во времени в соответствии с потребностями связи и изменениями в канале связи. Как следует из показанной на фиг. 2 временной шкалы, отображающей моменты времени и использование ячеек из очереди узлом-отправителем 1, изначально все очереди являются пустыми 10. В определенный момент 11 узел 1 должен передать узлу 2 пакет, для хранения которого используют ячейку первого типа А, после чего остается 9 ячеек первого типа А, доступных для передачи пакетов узлу 2, несмотря на то, что в общей сложности имеется 14 свободных ячеек первого типа А. Если в определенный момент 12 узел 1 использует 10 ячеек первого типа А и для сохранения поступит новый пакет,адресованный узлу 2, будет изучена информация о приоритете такого нового пакета с использованием,например, поля, в котором указан тип трафика, чтобы принять решение об удалении уже сохраненного пакета и сохранении нового пакета или удалении нового пакета. В этом случае будет осуществлен поиск по всем ячейкам очереди пакетов, адресованных узлу 2, с целью установить, не содержит ли какая-либо из ячеек пакет с более низким приоритетом, чем у нового пакета. При наличии пакетов с более низким приоритетом будет удален пакет той ячейки, которая находилась в очереди наименьшее время и имеет самый низкий приоритет из всех ячеек. В момент 13 узел 1 должен передать узлу 3 пакет, для хранения которого используют ячейку второго типа В, после чего остается четыре ячейки второго типа В, доступных для передачи пакетов узлу 3. Затем в момент 14 для узла 4 должен быть сохранен пакет с использованием ячейки типа В, после чего для узла 3 остается три доступные ячейки второго типа В, и две доступные ячейки второго типа В для узла 4, несмотря на то, что узел 4 может использовать все свободные ячейки третьего типа С. Таким образом, узлы 3 и 4 совместно используют определенное число ячеек с учетом наличия у них регулируемой полосы пропускания и с учетом того, что им не всегда требуется иметь фиксированное число доступных им ячеек. Следует иметь в виду, что, если тип приложения пользовательского узла 4 или пользовательского узла 3 изменится и потребуется фиксированная полоса пропускания, им могут быть выделены ячейки первого типа А, чтобы обеспечить соответствующий трафик. Далее, пакеты, адресованные пользовательским узлам 4 и 3, продолжают сохранять до того момента 15, когда все ячейки типа В окажутся использованы, например, пользовательским узлом 4, который использовал три ячейки второго типа, и пользовательским узлом 3, который использовал две ячейки второго типа, после чего, если в момент 16 необходимо сохранить пакет для пользовательского узла 4 с конфигурацией сохранения по старшинству, такой пакет удаляют из-за отсутствия доступных свободных ячеек второго типа В. Кроме того, при передаче пакетов пользовательским узлам 4 и 3 в момент 17 число свободных ячеек второго типа В снова будет равно пяти. В рассматриваемом примере в момент 18 пользовательскому узлу 5 должно быть передано 29 пакетов, для чего используют 29 ячеек третьего типа С. После этого в момент 19 пользовательскому узлу 3 должны быть переданы три пакета с использованием трех ячеек второго типа В. Если в дальнейшем в момент 20 пользовательскому узлу 5 потребуется передать еще один пакет, с учетом того, что общее количество использованных ячеек второго и третьего типов равно 32, для сохранения такого пакета отсутствует ячейка. Учитывая, что пользовательской узел 5 имеет конфигурацию сохранения по новизне и приоритету, осуществляют поиск по всем ячейкам с низшим приоритетом из очереди пакетов, адресованных узлу 5, и уничтожают информацию, содержащуюся в ячейке,находившейся наибольшее время в очереди, чтобы сохранить новый пакет.-4 008956 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ динамического управления ресурсами на основе качества обслуживания и типа услуг в системах связи с множеством пользовательских узлов, обменивающихся данными посредством соединений с различными требованиями к задержке и полосе пропускания, с использованием ячеек - самостоятельных блоков данных, имеющих приоритет, адрес назначения, старшинство и соответствующий пакет,и очередей - упорядоченного множества ячеек, отличающийся тем, что узел-источник управляет трафиком и ресурсами в направлении узлов-адресатов; динамически распределяет ресурсы среди узлов-адресатов и резервирует определенный объем памяти в своих очередях в зависимости от запрошенных класса услуг и качества обслуживания; использует по меньшей мере одну конфигурацию для постановки ячеек в упорядоченные очереди и извлечения их оттуда; управляет качеством обслуживания каждого узла-адресата и по выбору резервирует за собой определенное число ячеек, использует определенное число ячеек совместно с группой узлов-адресатов, использует определенное число ячеек совместно со всеми узлами-адресатами и по выбору выполняет комбинацию этих действий одновременно; управляет типом услуг, соотнесенным с каждым пакетом; конфигурирует качество обслуживания каждого узла-адресата, которое по выбору устанавливается своим для каждого узла-адресата, отличающееся от качества обслуживания при передаче данных в противоположном направлении при двусторонней связи между узлом-адресатом и узлом-источником; динамически корректирует качество обслуживания; конфигурирует число узлов-адресатов и по выбору изменяет его в процессе управления; поддерживает число ячеек конфигурируемым образом с возможностью их изменения в процессе управления; для принятия решения относительно следующего узла-адресата, которому он будет вести передачу,использует информацию о приоритете и/или количестве ячеек, используемых каждым узлом-адресатом,с обеспечением для каждого узла-адресата различного качества обслуживания, соблюдения требований различных приложений к максимально допустимым задержкам и сочетания различных типов услуг. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют конфигурацию управления очередью, основанную на старшинстве ячеек в очередях, т.е. на времени, в течение которого ячейка находилась в очереди, при этом из очереди извлекают ячейку, которая провела в очереди наибольшее время, а другую ячейку ставят в очередь при условии, что очередь не заполнена. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют конфигурацию управления очередью, основанную на приоритете, т.е. на значении определенного поля в пакетах, которые вводят в ячейки, при этом определив среди всех находящихся в очереди ячеек Р 1 как высший приоритет, а Р 2 - как низший приоритет, из очереди всегда извлекают одну из ячеек с приоритетом Р 1, а новую ячейку X с приоритетом РХ ставят в заполненную очередь только в том случае, когда приоритет РХ выбран в интервале между значением, большим приоритета Р 2, и значением, равным приоритету Р 2, причем для постановки в очередь указанной новой ячейки X из очереди необходимо извлечь ячейку с приоритетом Р 2. 4. Способ по пп.2 и 3, отличающийся тем, что используют конфигурацию управления очередью,основанную на приоритете и старшинстве ячеек в очереди, при этом, определив среди всех находящихся в очереди ячеек Р 1 как высший приоритет, а Р 2 - как низший приоритет, из очереди извлекают наиболее старшую ячейку с приоритетом Р 1, а новую ячейку X с приоритетом РХ ставят в заполненную очередь только в том случае, когда приоритет РХ больше приоритета Р 2, причем для постановки в очередь указанной новой ячейки X из очереди необходимо извлечь наименее старшую ячейку с приоритетом Р 2, т.е. ячейку, которая провела в очереди наименьшее время. 5. Способ по пп.2 и 3, отличающийся тем, что используют конфигурацию управления очередью,основанную на приоритете и новизне, при этом определив среди всех находящихся в очереди ячеек Р 1 как высший приоритет, а Р 2 - как низший приоритет, из очереди извлекают наиболее старшую ячейку с приоритетом Р 1, а новую ячейку X с приоритетом РХ ставят в заполненную очередь только в том случае,когда приоритет РХ выбран в интервале между значением, большим приоритета Р 2, и значением, равным приоритету Р 2, причем для постановки в очередь указанной новой ячейки X из очереди необходимо извлечь наиболее старшую ячейку с приоритетом Р 2, т.е. ячейку, которая провела в очереди наибольшее время. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, чтозадают четыре глобальных максимума максимум ячеек в системе (МАХ),максимум ячеек первого типа (МАХА),максимум ячеек второго типа (МАХВ),максимум ячеек третьего типа (МАХС) и максимум ячеек второго и третьего типов в совокупности (МАХВС),при этом максимум ячеек в системе (МАХ) равен сумме максимума ячеек первого типа (МАХА) и макси-5 008956 мума ячеек второго типа и третьего типов в совокупности (МАХВС); ячейка первого типа доступна, когда число свободных ячеек первого типа меньше максимума ячеек первого типа (МАХА); ячейка второго типа доступна, когда число свободных ячеек второго типа меньше максимума ячеек второго типа (МАХВ), а число свободных ячеек второго типа плюс число свободных ячеек третьего типа меньше максимума ячеек второго и третьего типа в совокупности (МАХВС); ячейка третьего типа доступна, когда число свободных ячеек третьего типа меньше максимума ячеек третьего типа (МАХС), а число свободных ячеек второго типа плюс число свободных ячеек третьего типа меньше максимума ячеек второго и третьего типов в совокупности (МАХВС); и максимумы ячеек первого типа (МАХА), второго типа (МАХВ), а также второго и третьего типов в совокупности (МАХВС) являются независимыми величинами, значения которых выбирают большими нуля или равными нулю при условии, что максимум ячеек первого типа (МАХА) и максимум ячеек второго и третьего типов в совокупности (МАХВС) одновременно не равны нулю. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что для каждого узла-адресата (MAXANODE,MAXBNODE) определяют два максимума, значения которых выбирают большими нуля или равными нулю и разными для всех узлов, и указывают действие, заключающееся в использовании ячеек третьего типа (USEC) или не использовании ячеек третьего типа (NOTUSEC), при этом один максимум (MAXANODE) - это максимум ячеек первого типа, который может иметь определенный узел-адресат,другой максимум (MAXBNODE) - это максимум ячеек второго типа, который может иметь этот узел-адресат при условии наличия доступных ячеек второго типа,сумма максимумов ячеек первого типа (MAXANODE) всех узлов-адресатов должна иметь значение, меньшее глобального максимума ячеек первого типа (МАХА) или равное глобальному максимуму ячеек первого типа (МАХА),сумма максимумов ячеек второго типа (MAXBNODE) всех узлов-адресатов не ограничена глобальным максимумом ячеек второго типа (МАХВ),узел, имеющий возможность использовать ячейки третьего типа (USEC), по выбору использует ячейки третьего типа при условии наличия доступных ячеек этого типа, а при отсутствии доступных ячеек этого типа он не использует их. 8. Способ по пп.6 и 7, отличающийся тем, что используют конфигурацию, включающую максимумы отдельных узлов и глобальные максимумы, для обеспечения трафика с постоянным потоком данных(с постоянной полосой пропускания) за счет максимума ячеек первого типа, который может иметь определенный узел-адресат (MAXANODE), трафика с переменным потоком данных (с изменяемой полосой пропускания) - за счет максимума ячеек второго типа, который может иметь определенный узел-адресат,при условии наличия доступных ячеек второго типа (MAXBNODE), a трафика не с заданной заранее скоростью передачи (с неопределенной полосой пропускания) - за счет возможности использования(USEC) или не использования (NOTUSEC) ячеек третьего типа. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что глобальные и локальные максимумы динамически изменяют, избирательно корректируя их в соответствии с изменениями конфигурации узлов-адресатов, с требуемой приложениями полосой пропускания, с условиями используемого для связи канала, с требуемым приложениями качеством обслуживания и с требуемыми приложениями типами трафика, такими как трафик с постоянным потоком данных, трафик с переменным потоком данных или трафик с не заданной заранее скоростью передачи.

МПК / Метки

МПК: H04L 12/56

Метки: качества, управления, способ, обслуживания, основе, услуг, системах, динамического, типа, связи, ресурсами

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/8-8956-sposob-dinamicheskogo-upravleniya-resursami-v-sistemah-svyazi-na-osnove-kachestva-obsluzhivaniya-i-tipa-uslug.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ динамического управления ресурсами в системах связи на основе качества обслуживания и типа услуг</a>

Похожие патенты