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在数据通信网络中管理拥挤的方法和设备

摘要

通信系统通过读出(504)与数据分组结合的时间值,管理在业务集中点上出现的数据拥挤和/或争用,该时间值代表该数据分组何时进入网络。该时间值在数据分组标题之内。数据分组的年龄由该时间值确定(506)。如果数据分组的年龄在某一阈值以上,则废弃该数据分组(508)。另外,由时间基准确定的第一时间值,与数据分组在第一节点结合(404)。把数据分组发送至第二节点,并把第一时间值与第二时间值比较(506),给出比较结果。该第二时间值也由时间基准确定。如果该结果超过某一阈值,则废弃该数据分组(508)。

著录项

  • 公开/公告号CN1596526A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2005-03-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 摩托罗拉公司;

    申请/专利号CN02823668.8

  • 发明设计人 克雷格·L·卢特根;戴尔·E·雷;

    申请日2002-10-28

  • 分类号H04L12/56;H04L12/28;

  • 代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所;

  • 代理人付建军

  • 地址 美国伊利诺斯

  • 入库时间 2023-12-17 16:00:00

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-12-14

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H04L12/56 授权公告日:20090923 终止日期:20151028 申请日:20021028

    专利权的终止

  • 2016-06-29

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更 IPC(主分类):H04L12/56 变更前: 变更后: 申请日:20021028

    专利权人的姓名或者名称、地址的变更

  • 2016-06-29

    专利权的转移 IPC(主分类):H04L12/56 登记生效日:20160612 变更前: 变更后: 申请日:20021028

    专利申请权、专利权的转移

  • 2011-03-16

    专利权的转移 IPC(主分类):H04L12/56 变更前: 变更后: 登记生效日:20110126 申请日:20021028

    专利申请权、专利权的转移

  • 2009-09-23

    授权

    授权

  • 2005-05-18

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2005-03-16

    公开

    公开

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说明书

技术领域

本发明一般涉及通信系统,更具体说,是涉及一种方法和设备,用于防止并改正通信系统的业务集中点(point-of-traffic concentration)上数据报的拥挤及争用。

背景技术

实际上,任何网络通信系统必须处理数据业务的争用或可能的拥挤。例如,使用业务集中点的局域网(LAN),当从多个试图通过单一端口或在单一线路上发送(即出口)数据的信源(即入口信源)接收数据时,都可能遇到争用和拥挤。每一线路受它能处理的通过量的带宽限制。许多数据对时间是敏感的,使这些数据有硬性实时的或有接近实时的期限。就是说,在约10到1000微秒内,这些数据会变陈旧而无价值。此外,任何支持无连接消息路由的网络,必须考虑自主地删除没有目的地的错误消息(例如,无限制地在网络中循环的消息)。

作为又一个例子,一些蜂窝系统,利用公共基站收发信台平台(CBTSP),通过回程接口的传输,处理用户平面业务(如话音传输、视频传输、近实时数据传送、非实时数据传送,等等)。这些CBTSP通常是闭环LAN。因为许多用户平面业务是实时数据,如果这些数据不是仅在约数微秒内送达,它将变得没有价值。因此,如果用户平面业务遇到拥挤或争用,它可能变成无价值的。

用户平面业务可以从多个信源,例如移动台,同时接收。互连网协议(IP)数据报是用在CBTSP中传送用户平面业务的。一般使用互连网协议版本4(IPv4)数据报。该协议用于网间数据报路由、最大传输单位(MTU)分段支持、和数据报老化。简而言之,IPv4数据报用于指示目的地节点,和载运从信源到目的地的数据。虽然IPv4已经由于寻址的限制被互连网通信淘汰,改而采用IPv6,但它对闭环LAN内节点的寻址,仍是足够的。

CBTSP还利用集线器中枢(即交换机),从多个入口点接收用户平面业务,又把用户平面业务在LAN的单个点上合并,以便在回程接口上转换和传送。在内部LAN中的连接,可以是每秒100兆比特(Mbps)的量级,而与回程连接的量级只有1-2Mbps。因此,数据不仅通过数量比入口点少得多的出口点传输,而且在出口点上还增加带宽的限制。

虽然公共BTS平台为适应回程接口与带宽限制,还执行数据压缩技术,但拥挤和争用仍然出现在出口点上,从而成为业务集中点。此外,因为这种系统用于传送实时或近实时的用户平面业务,网络对传输延迟十分敏感。事实上,比一帧空间帧的时间(如10毫秒)更陈旧的数据报,通常已经没有价值。因此,拥挤的管理方案,必须按亚毫秒的分辨率针对数据报的老化。

解决拥挤管理和老化问题的常规方法,包括:1)通过使业务集中点上的数据队列溢出并废弃数据报,反应性地管理拥挤和争用,2)通过使用IP数据报标题固有的8比特Time-To-Live(TTL,使用期限)字段的老化算法,自主地删除数据报,和3)增加业务集中点上的缓存存储器和/或增加与回程的连接数。第一种方法是由于队列溢出而废弃数据报的反应性处理。为避免拥挤,利用资源保留协议,如RSVP,保留一定量的资源。可以用这些协议保留存储器/缓存器的需求,保证避免拥挤。但是,这样将增加用于载运高容量用户平面业务的协议的复杂性。此外,不问数据报的有效性而废弃它们,于是,有些仍然有价值的数据报被废弃了,同时其他无价值的数据报可能被留在队列中。

使用第二种方法,TTL字段以秒的整数,规定该数据报在网络中能够使用的期限。因为相对于数据报进入分布网络的时间难以测量,所以对该TTL的解释常常简单化为中继段计数,每两节点间的中继段假定取一秒。算法读出TTL字段,确定数据报在网络中已经有多长时间。TTL字段按默认方式,使数据报在网络中保留最多255秒或255次中继段计数。使用TTL字段的缺点是:1)分辨率只能是秒,因为IPv4标准还没开始用来传递实时数据,2)精度只精确到处理每一中继段的延迟,和3)整个网络对数据报的进入时间还没有达到同步化,这对监控数据报在LAN内的年龄通常是必需的。已经指出,用户平面业务包括实时或近实时数据,这些数据仅在数微秒内,就能变成无价值。因此,典型的TTL字段,甚至没有精确到1秒,是不能使用的。

第三种方法提供最容易的变通方案,它通过增加存储器和/或增加与回程的连接数,以便增加带宽,解决避免拥挤的问题。但是,实现该方案的代价高、没有计及微秒的时间分辨率、和TTL字段仍被用作老化机制。该方案也没有针对分布节点间的时间同步问题。再者,许多系统要对与回程连接数的每一连接承担费用。

因此,有必要提供一种方法和设备,能在载运有微秒分辨率的时间敏感数据网络中,有效地管理拥挤和争用。还有必要提供一种方法和设备,能够智能地废弃过时的数据,同时不断使缓存器的大小和回程连接数最小化,以便使成本最小。

附图说明

图1是方框图,代表适合按照本发明优选实施例操作的无线通信系统。

图2是方框图,代表适合按照本发明优选实施例操作的多节点网络。

图3表示适合按照本发明优选实施例操作的数据分组标题。

图4是流程图,表明一种按照本发明优选实施例,对数据报加上时间标记的方法。

图5表示具有数据队列的一种节点,这些队列按照本发明优选实施例接收数据分组。

图6表示图5的节点,该节点按照本发明优选实施例,具有已废弃的数据分组。

图7是流程图,表明一种按照本发明优选实施例,管理队列中的数据分组的方法。

具体实施方式

按照本发明的通信系统,将通过若干个优选实施例说明,具体说,是依据若干个标准中至少一个标准操作的无线通信系统来说明。这些标准包括:模拟、数字、或双模式通信系统协议,例如,但不限于,Advanced Mobile Phone System(AMPS,高级移动电话系统)、Narrowband Advanced Mobile Phone System(NAMPS,窄带高级移动电话系统)、Global System for Mobile Communications(GSM,全球移动通信系统)、Enhanced Data-rate for GMS Evolution(EDGE,加强数据速率GSM)、Frequency Division Multiple Access(FDMA,频分多址)、IS-55 Time Division Multiple Access(TDMA,IS-55时分多址)数字蜂窝、IS-95 Code Division Multiple Access(TDMA,IS-95码分多址)数字蜂窝、要求分配方案的(DA/TDMA、DA/CDMA、DA/FDMA)、Wideband Code Division Multiple Access(WCDMA,宽带码分多址)、CDMA 2000、Personal Communication System(PCS,个人通信系统)、3G、3GPP、Universal Mobile TelecommunicationsSystem(UMTS,通用移动通信系统)、以及这些协议的变化和发展。本发明的通信系统还针对任何高容量、高带宽通信网络,或任何载运硬的、时间敏感数据,和其中延迟的数据(即失去硬的、实时期限的各种数据)将变得无价值的IP网络。

现在参考图1,无线通信系统100包括:通信网络110、多个基站控制器(BSC),一般记以120和122,这些控制器为整个服务区130服务。BSC一般处理信号压缩(解压)、越区切换判定、和信号接入判定。每一BSC还可用作交换机和网络接口(即回程接口)。无线通信系统100可以是,但不限于,基于频分多址(FDMA)的通信系统、基于时分多址(TDMA)的通信系统、或基于码分多址(CDMA)的通信系统。众所周知,对这些系统,每一BSC 120和122都与一个或多个基站收发信台(BTS)结合,这些基站收发信台一般记以140、142、144、和146,为整个服务区130内一般记以150、152、154、和156的通信小区服务。BSC 120和122,以及基站收发信台140、142、144、和146,均按可用的标准,或按向移动台(MS)提供无线通信服务的标准规定并操作,这些移动台(MS)一般记以160、162、164、166、和168,工作在通信小区150、152、154、和156,上述单元的每一个,都可从Illinos州Schaumberg的Motorola,Inc.购得。

如从图1所见,单个BTS 142可为其小区152内的多个移动台162、164、166服务。BTS 142保持与BSC 120的连接,后者又为多个基站收发信台140和142服务的同时,与驻留在通信网络110内的回程(未画出)保持连接。另外,BSC 120可以位于BTS 142所在地方。回程可以包括移动交换中心(MSC)和中心局。另外,从BTS 142的观点看,回程可以包括BSC 120。从图1可见,在通信系统100内,可以有若干个业务集中点。例如,在BSC 120上,来自基站收发信台140、142的数据,可以在单一线路上与通信网络110通信。

此外,这些业务集中点既出现在上游,也出现在下游,从而在整个通信系统100内建立若干个业务集中点,包括各种层次的和在用户平面业务两个方向上的。例如,中心局可以接收多个BSC 120、122准备通过单一端口的出口,向另一个BSC发送的数据。在又一个实施例中,单个BSC 120,可以接收多个基站收发信台140、142准备通过回程向中心局发送的数据。虽然本发明可以应用于任何业务集中点,但为解释起见,在本发明的说明中,仅参照用回程连接至BSC 120的为多个移动台162、164、166服务的单个BTS 142,然而,本领域熟练人员应当了解,本发明可以应用于网络中的任何点。

图2表示网络200,它可以是任何种类有前端节点210、212、214在闭环LAN 220上传送数据,并通过交换机222到达后端节点224的网络。现在参考图2,BTS 142可以包括多个发送/接收节点210、212、214。节点210、212、214的每一个,可以与小区152内的移动台162、164、166保持连接。节点210、212、214还用作进行模数转换的无线电收发信机。从移动台162、164、166接收射频(RF)信号,并以一种或多种IPv4数据报的形式,转换为数字信号,供在闭环LAN 220上使用。RF信号包括任何种类的用户平面业务,其中包括:1)话音传输,2)视频传输,3)近实时文件传送,和4)非实时文件传送。上述数据种类的顺序,指出它们的时间敏感性。就是说,话音数据比视频数据对时间更为敏感,近实时数据比话音数据与视频数据对延迟更不灵敏,而可以认为非实时文件的传送对传输延迟更不灵敏。

BSC 120是在回程中,并通过回程接口与BTS 142通信。BTS 142包括标准的以太网交换机222,该以太网交换机222通过LAN 220向节点210、212、214接收并发送数据。LAN的连接,可以在每秒100兆比特(Mbps)的量级。以太网交换机222还与用作回程接口的后端节点224耦合。BTS 142通常只有一个或少量与回程的连接,这些连接一般比与移动台162、164、166的前端连接数量少。与回程的连接可以是通过陆线的连接或无线的连接。传输速率在1-2Mbps的量级。后端节点224保持一队或多队优先队列,这些优先队列缓存所有进入的等待传输至回程的数据报。

网络200内的所有节点与一时钟或其他时基(time-base)分布系统226通信。时基分布系统226有微秒的分辨率并把频带外的时间基准(time-reference)分布至网络200内所有点。时基分布可以作为简单的定时脉冲实施,该定时脉冲通常用于数字系统中的时钟分布。在蜂窝通信系统中,该时钟常常是已经存在的,因为通信系统100的其他方面都依赖于有微秒分辨率的时钟。本发明推广该时基的使用,使之在数据报标题中对数据报加上时间标记。虽然本发明的优选实施例将按有微秒分辨率说明,但其他的分辨率同样可以使用,并与数据报的时间敏感性有关。例如,某些类型的数据报可以在100微秒内保持有效,那么,可以要求只有100微秒分辨率的时基或时钟。其他的数据报可能只在亚微秒内保持有效,那么该时间基准可以有亚微秒的分辨率。因此,时间基准的分辨率不限于微秒,本发明可以使用其他的分辨率。

图3画出IPv4数据报标题300的标准字段。虽然本发明可以使用各种协议,但当前蜂窝通信网络中用于传送数据的是IPv4,并且预计IPv4对大多数闭环网络仍将是合适的。因此,将用IPv4来说明本发明,但不应认为这是把本发明限于IPv4或IP协议的其他版本。

每一IPv4数据报标题300,一般包含的字段有:4比特的Version310、4比特的Header Length 312、8比特的Type of Service字段314、16比特的Datagram Length 316、16比特的Datagram Identification(ID)318、3比特的Flag 320、13比特的Fragment Offset 322、8比特的Time-to-Live(TTL)指示符324、8比特的Protocol 326、16比特的Header Checksum 328、32比特的Source IP Address 330、32比特的Destination IP Address 332、和IP Options 334。

下面将再详细说明Datagram Identification 318。其余字段简要说明如下。Version字段310跟踪该数据报属于哪一种协议版本。HeaderLength 312规定IP标题的长度,因为标题的长度不总是恒定的。Typeof Service字段规定要求的服务类型参数(如:优先权、最小延迟、最大通过量,等等)。Datagram Length 316包含数据报的总长度,其中包括标题与数据。Flag 320用于分段处理的控制和管理。Time-to-Live(TTL)字段324,如上所述,用作按秒或按中继段计数的计数增量。Protocol 326规定下一个封装协议(如:IPv6 Hop-by-Hop Option(逐中继段的选项)、Internet Control Message Protocol(互连网控制消息协议)、Internet Group Multicast Protocol(互连网分组多传送方式协议)、RSVP保留协议,等等)。Checksum 328用IP标题的1的补数和IP选项,通过检测错误来验证标题。Source IP Address 330是发送方的地址。Destination IP Address 332是指定的接收方地址。IP Options 334涉及安全性、严格的或松弛的信源路由、记录路由、及时间标记。

IP Options 334的时间标记是靠右对齐的32比特时间标记,按毫秒从午夜UT开始测量。如果不能用午夜UT,或时间不能按毫秒,那么可以插入任何时间作为时间标记。时间标记使每一路由器在IP Options字段334附上该路由器的地址和时间标记。(见Internet Protocol RFC791,1981年9月,pp.22~23)。但是,IP Options 334在已有软件栈中,很少被使用或被支持,因为事实上,在IP Options 334中尚没有用于时间标记的应用。因此,从实际上说,IP Options 334的时间标记不能用于已有网络,而且IP Options 334的时间标记对管理数据拥挤和争用也没有帮助。此外,当数据报经历分段时,时间标记选项不能复制在每一分段上。时间标记只在第一分段中携带,而不在数据报后继的分段中携带。因此,IP Options 334的时间标记经不住分段处理而完全保留下来。

在IPv4标题中的Datagram Identification(ID)318,一般是随意且唯一的值,似乎是被分配的随机值。数据报分段常常是必须的,因为不是网络或系统的所有部分都能处理相同大小的数据报。因此,某些数据报对该网络的处理来说可能太大,有必要把数据报分段发送,然后在目的地重新汇编。ID字段318供目的地主机使用,以确定接收的分段与哪一数据报关联。通常,这是一个单调递增的序列号,由数据报发送机插入。没有ID 318,目的地主机无法重新汇编整个数据报。

如果数据报的所有分段没有到达目的地节点,目的地节点将尝试尽可能多地汇编数据报,并将等待被延迟分段的到达一段时间,以完成汇编。如果被延迟的分段不能在指定时间内到达,数据报因为没有所有分段而无价值,目的地节点将废弃其他的分段。此外,如上所述,比大约数微秒更陈旧的数据报,在目的地节点可能是无价值的。

在本发明的一个优选实施例中,不是对每一数据报单调地增加ID字段或向数据报指配一随机值,而是向ID字段318指配一时间标记值。该时间标记值没有必要一定参照实际的日期时刻,但应是相对于时基分布系统226的时间基准。本发明的时间标记可以是从时基分布系统226读出的实际时间,或者该时间标记可以是该时间基准加上一个数据报的允许寿命(T+TMAX),于是,接收节点只需把DatagramIdentification值与当前时间比较,确定该数据报是否有效。然后,把数据报分段并发送。在目的地的主机,时间标记的作用,是从分段重新汇编数据报的标识。该方案与IP说明书保持完全一致。DatagramIdentification 318对数据报分段及重新汇编的传统用法,继续有效。虽然可能有多于一个数据报有相同的时间标记,但数据报标题300的其他方面,能把有相同时间标记的两个或多个分段相互区分。例如,在数据报重新汇编时,该标识一般只在目的地的主机才有意义。因此,有不同Destination IP Address 332的分段,可以区分数据报。即使两个数据报指向相同的目的地主机,但它们来自不同的信源,从而有不同的SourceIP Address。正如本领域熟知,还有其他的区分方法可用。

图4画出加上时间标记的一种简单的时间标记算法400。该算法400最好在进入网络的任何点上实施。在本例中,该算法的实施出现在前端节点210、212、214。在方框402,节点准备发送一数据报。在方框404,该节点从时基分布系统226读出时间基准,并向IP标题300的IP字段318指配一时间标记。该时间标记将用作该数据报的标识,供分段使用。该时间标记注明该数据报何时被送进网络,因而使数据报与进入时间结合,该进入时间具有微秒的分辨率,或有任何其他适合确定数据报有效的分辨率。然后在方框406,如本领域所知,把数据报提交标准的IP分段程序。

图5和6画出接收并智能地分析每一数据报的过程,用于确定该数据报是否已经变得无价值并可以废弃。这一步骤最好在后端节点224由分析数据的队列确定。图5画出若干数据报。每一数据报按分类组合为‘A’、‘B’、‘C’、和‘D’,其中每一类别可以代表不同的数据类型。例如,话音数据可以在‘A’数据报中发送,视频数据可以是‘B’数据报,近实时数据可以是‘C’数据报,和非实时数据可以是‘D’数据报。如上所述,已知其年龄的数据报的价值性,与数据报携带的数据类型有关。因此,可以给‘A’数据报以最短的寿命,至于‘D’数据报,则给予最长可能的寿命。另外,每一类别可以各代表来自各节点210、212、214的分开的数据流。

网络200内的,甚至整个通信系统100内的每一节点,从时基分布系统226获得当前时间的知识,还获得特定类型数据报的允许寿命有多长的知识。例如,所有话音数据报可以给予仅10微秒的寿命(TMAX=10),因为10微秒之后,该数据报不再有用。视频数据报可以有稍为长的15微秒的寿命(TMAX=15),而近实时数据报可以有20微秒的寿命(TMAX=20)。非实时数据报可以给予100微秒或更长的寿命(TMAX=100),因为这种数据报在更长的时间周期中是有效的。实际的阈值可以根据认为必需或需要多长而变化或规定。例如,为使系统简化,各数据报可以不问类型,一律给予TMAX=10的寿命。另外,寿命可以作为业务量的函数而变化,以便保证业务集中较重的比业务集中较轻的有更短的寿命,该业务量是特定服务区130,特定小区150、152、154、156,特定BTS 140、142、144、146或BSC 120、122正在处理的。

每一数据报被节点224在新数据报的入队(enqueue)点(即入口)上接收。节点224可以有多队优先队列410、412、414,在这些队列中临时存储每一数据报,直至能把数据报向回程发送为止。具体的数据报被指配的队列,与该数据报的优先权有关。例如,话音和视频数据报可以比近实时或非实时数据报有较高的优先权。队列410可作为有优先权‘A/B’的队列,保存话音和视频数据报,使系统首先查找‘A/B’队列的数据报,而不是有优先权‘C’的队列414,后者保存近实时数据报。优先权‘D’队列416保存有最低优先权的非实时数据报。或者,也可以把各队列410、412、414保留给各节点210、212、214。

从图5和6可见,每一数据报已经用ID字段318中的时间标记编码。在图5,当前的时间是T=129,且在该时间点,所有接收的数据报在三队列410、412、414入队。‘A/B’与‘C’队列已经满,表明拥挤已经来临。‘A/B’队列410也准备应对进入的数据报‘A5’与已经在队列410中的数据报之间的争用。‘A’数据报分配的寿命是T=10,所以在T=130,任何有时间标记ID=120或更早的‘A’数据报,都被认为无价值并被废弃。ID=115或更小的‘B’数据报、时间标记ID=110或更小的‘C’数据报、和ID=30或更小的‘D’数据报,将在T=130时全部废弃。在T=129,图5中的所有数据报仍然有效。已经在最近离队的数据报‘A1’、‘A2’、和‘B1’正在通过与回程的接口发送。

每次某一数据报准备入队时,如果该数据报是任意添加,则该程序考察队列410、412、414中的所有数据报,否则,仅考察该数据报要入队的队列。借助扫描每一数据报的ID字段,知道了当前的时间,和知道了数据报的可允许寿命,一个节点在试图让该新数据报入队前,就能够根据它们的价值性(即根据它们的年龄),智能地废弃数据报。

在图6中,当前时间是t=130,且数据报‘A5’准备入队。节点224考察‘A/B’队列410中所有数据报,并确定数据报‘A3’的时间标记是120。作为‘A/B’队列正接近拥挤的同时接收数据报‘A5’的结果,数据报‘A3’已经过时。因此,数据报‘A3’被废弃,因为它的老化已经超过10微秒,即使把它发送,它也不再有价值。然后,数据报‘A5’被接收,进入‘A/B’队列410。如此管理‘A/B’队列410中的争用,并预先制止拥挤。应当指出,虽然数据报‘B1’也有ID=120的时间标记,但数据报‘B1’是视频数据报,允许有较长的寿命。按照本发明,当时间是T=135且数据报‘B1’仍留在‘A/B’队列410中时,它也将被废弃。

因为进行时间标记的节点210、212、214和接收的节点224,全都与同一个时基分布系统226同步,所以网络200能智能地并精确地废弃无效的数据报,作为它对拥挤和争用的整个管理的一部分,以使其他时间敏感的数据仍旧有效。该处理还借助精确的,有分布在整个LAN的微秒分辨率的时基基准,所以是与反应性(reactive)处理相反的前瞻性(proactive)处理。因为Datagram Identification 318仍能照常使用,所以数据报依旧能经历成功的分段和重新汇编。Datagram Identification 318的扩展意义,还意味着只要求最小的附加处理,因为不需要更进一步的协议层,也不需要对协议层作进一步的修改。结果是,所有中间的和其他的网络设备,能对本发明透明地操作,且通信系统100不会慢下来或甚至中断。此外,已有的硬件仍可使用,无需增加额外的与回程通信的线路、增加缓存存储器,或修改软件栈以支持额外的如IP Option 334时间标记的字段。

还有,对经过分段处理的数据报的每一分段,DatagramIdentification 318是重复的。因此,与IP Option字段334的时间标记不同,本发明的时间标记包含在每一数据分段之中,而IP Option字段334的时间标记只出现在第一分段。这样能使拥挤和争用的管理,不仅可应用于整个数据报,而且还可应用于每一数据报分段。该种处理还能应用于目的地节点。例如,如果一个数据报被分段,且其中的一个分段由于上述过程被废弃,那么该分段将永远不能到达目的地节点。其他分段可能在它们被认为无价值之前,到达目的地节点,从而使拥挤/争用的管理处理继续存在。但是,到达目的地节点的继续存在的分段,同样是无价值的,因为该数据报不能完整地被重新汇编,即使它们在允许寿命之前到达而被接收。与为接收丢失的分段而等待一段时间相反,该节点可以读出其他分段的时间标记。该目的地节点也可以与时基分布系统226通信,从而能确定整个数据报的年龄。与等待丢失分段的到达,或让一段标准的停止周期期满相反,目的地节点可以简单地等待该数据报的寿命期满,然后废弃余下的分段,无需尝试重新汇编这些数据。这样,与等待其他分段到达的标准停止周期比较,可以更快地结束。由于不试图重新汇编不完整的数据报,进一步节省了处理的能力和处理的时间。

现在回头参考图6,在分析并废弃数据报‘A3’的同时,节点224还分析本节点的其他队列,包括‘D’414,即使该队列还没有接近拥挤或争用。在此期间,节点224还发送数据报‘C2’,即使该数据报的时间标记比10微秒更陈旧。这再次由于对‘C’数据报(即近实时数据)设置的阈值是20微秒。所有在‘C’队列412的其他数据报仍旧有效。当扫描‘D’队列414查找无效数据报时,节点224确定,数据报‘D1’(ID=30)的老化已经超出它100微秒的允许寿命。因此数据报‘D1’同样被废弃。按此方式,节点可以执行定期的维护,不论拥挤和/或争用是否来临。

另一种解决方案,是只扫描将有新数据报入队的队列(如‘A/B’队列),并在必要时,按情况逐一处理地管理每一队列。还有另一种解决方案包括:在入队之前,如果认为新接收的数据报超出它的寿命,则废弃该新接收的数据报。

图7画出一种简单的算法,可以在接收节点224上用于分析被接收的每一数据报。但是,如上所述,该程序可以在任何业务集中点实施,只要该数据报先前已经加上时间标记,通常,时间标记是在进入网络200的点上加上的。在方框502,新的数据报到达。然后在方框504,节点224读出队列中下一个数据报,并读出该数据报在ID字段318中的时间标记。在方框506,节点把该时间标记IP(ID)及允许阈值(TMAX)之和,与当前时间(T)比较,确定该数据报是否超过它允许的寿命。在方框508,如果时间标记与寿命之和等于或大于当前时间,则确定该数据报无价值并把它废弃。在方框510,如果该数据报依然有效,程序500跳过删除处理,并确定是否还有数据报仍旧在队列中。如果是,读出并分析队列中的下一个数据报。如果没有数据报仍旧在队列中,处理完成。另外,检测无效数据报的处理,可以按如下多种方式完成,包括:在入队时(即入口)处理、在离队时处理、周期扫描队列处理、或对通信系统100透明的任何其他方法处理。

虽然本发明已经参照具体例子说明,这些例子仅用于解释,而不是对本发明的限制,显然,本领域熟练人员在不违背本发明的精神和范围下,可以对公开的实施例进行改变、增加和/或删节。

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