專利名稱：延時通道分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及通信領(lǐng)域中時延通道的分配技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著因特網(wǎng)的爆炸式發(fā)展，在因特網(wǎng)上的商業(yè)應(yīng)用和多媒體等服務(wù)也得以迅猛推廣。要享受因特網(wǎng)上的各種服務(wù)，用戶必須以某種方式接入網(wǎng)絡(luò)。為了實現(xiàn)用戶接入網(wǎng)的數(shù)字化、寬帶化，提高用戶上網(wǎng)速度，光纖到戶(FiberTo The Home，簡稱″FTTH″)是用戶網(wǎng)今后發(fā)展的必然方向，但由于光纖用戶網(wǎng)的成本過高，在今后的十幾年甚至幾十年內(nèi)大多數(shù)用戶網(wǎng)仍將繼續(xù)使用現(xiàn)有的銅線環(huán)路，于是近年來人們提出了多項過渡性的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)，包括綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、線纜調(diào)制解調(diào)器(Cable Modem)、非對稱數(shù)字環(huán)路(Asymmetric Digital Subscriber Line，簡稱″ADSL″)等等，其中ADSL是最具前景及競爭力的一種，將在未來十幾年甚至幾十年內(nèi)占主導(dǎo)地位。
具體的說，ADSL技術(shù)是一種不對稱數(shù)字用戶線實現(xiàn)寬帶接入互連網(wǎng)的技術(shù)，ADSL作為一種傳輸層的技術(shù)，充分利用現(xiàn)有的銅線資源，在一對雙絞線上提供上行640kbps下行8Mbps的帶寬，從而克服了傳統(tǒng)用戶在″最后一公里″的″瓶頸″，實現(xiàn)了真正意義上的寬帶接入。
為了可以利用多個信道，ADSL調(diào)制解調(diào)器(簡稱″ADSL modem″)采用兩種方式劃分可以利用的電話線路的帶寬頻分復(fù)用(Frequency DivisionMultiplexing，簡稱″FDM″)技術(shù)或回波抵消技術(shù)(Echo Cancellation)技術(shù)。FDM方式將頻帶劃分為上行部分和下行部分，下行通道包含有為一個或多個高速承載信道(bearer channel)和幾個低速承載信道；而上行通道則包含幾個低速承載信道。
ADSL Modem與傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(IntegratedServices Digital Network，簡稱″ISDN″)一樣，也是使用電話網(wǎng)作為傳輸?shù)拿浇椤．?dāng)安裝了ADSL Modem時，利用現(xiàn)代分頻和編碼調(diào)制技術(shù)，在這段電話線上將產(chǎn)生三個信息通道高速下傳通道、低速上行通道和普通的電話通道。這三個通道可以同時工作，也就是說它能夠在現(xiàn)有的電話線上獲得最大的數(shù)據(jù)傳輸能力，在一條電話線上既可以上網(wǎng)快速″沖浪″，還可以打電話或發(fā)送傳真。
下面簡單說明一下ADSL的工作流程首先，電話線傳來的信號通過濾波分離器，也叫信號分離器，如果是語音信號，就傳到電話機上；如果是數(shù)字信號，則被傳到ADSL Modem，數(shù)據(jù)經(jīng)過轉(zhuǎn)換，然后就傳入計算機中，就接收到了Internet上的信息了。
異步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode，簡稱″ATM″)成幀器完成用戶數(shù)據(jù)接口功能。用戶數(shù)據(jù)接口將接收的ATM物理層通用測試與操作接口(Universal Test & Operations PHY Interface for ATM，簡稱″UTOPIA″)或者同步傳輸方式(Synchronous Transfer Mode，簡稱″STM″)接口數(shù)據(jù)分為快速通道和交織通道，或者將快速和交織通道的數(shù)據(jù)送入UTOPIA接口或者STM接口。用戶數(shù)據(jù)接口分為接收方向和發(fā)送方向兩個部分，發(fā)送方向是由芯片外向芯片內(nèi)，所處理數(shù)據(jù)包括ATM數(shù)據(jù)(UTOPIA接口)、STM數(shù)據(jù)，將其組成為ADSL超幀，并分為交織通道和快速通道；接收方向是將交織通道和快速通道的數(shù)據(jù)通過解幀等變換發(fā)送出去，也分為UTOPIA接口數(shù)據(jù)、STM數(shù)據(jù)。
ADSL的接入模型主要有中央交換局端模塊和遠端模塊組成。中央交換局端模塊包括在中心位置的ADSL Modem和接入多路復(fù)合系統(tǒng)，處于中心位置的ADSL Modem被稱為ADSL局端傳輸單元(ADSL Transmission Unit-Central，簡稱″ATU-C″)。接入多路復(fù)合系統(tǒng)中心Modem通常被組合成一個被稱作接入節(jié)點，也被稱作數(shù)字用戶線接入復(fù)接器(DSL AccessMultiplexer，簡稱為″DSLAM″)。遠端模塊由用戶ADSL Modem和濾波器組成，用戶端ADSL Modem通常被稱為ADSL遠端傳輸單元(ADSLTransmission Unit-Remote，簡稱″ATU-R″)。
寬帶接入可以提供多種業(yè)務(wù)，總體上來說分為實時業(yè)務(wù)和非實時業(yè)務(wù)兩種。其中，實時業(yè)務(wù)對時延要求比較高，屬于時延敏感型業(yè)務(wù)，如語音業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)等，時延超標(biāo)會嚴(yán)重影響業(yè)務(wù)質(zhì)量，因此時延應(yīng)嚴(yán)格限定在一定范圍之內(nèi)，但是對誤碼率的要求相對較低；非實時業(yè)務(wù)對時延沒有特別的要求，但是對誤碼率要求很高，屬于時延不敏感型業(yè)務(wù)，例如數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)和上網(wǎng)等業(yè)務(wù)。
為了滿足上述要求，ADSL提供了兩種類型的時延通道，快速通道(fastpath)和交織通道(interleaved path)。其中，快速通道延時小(ADSL的單向延時小于4ms)但是抗脈沖干擾能力較差，而交織通道時延大(單向時延大于20ms)，其優(yōu)點是抗脈沖干擾能力增強。因此對時延敏感的實時業(yè)務(wù)，可用快速通道來承載，對誤碼率要求高，時延不敏感的非實時業(yè)務(wù)，可以用交織通道來承載。例如，在ADSL的標(biāo)準(zhǔn)G.992.1中一個ADSL連接可同時提供上述兩個時延通道，而在ADSL2(G.992.3)、ADSL2+(G.992.5)中每一條連接可以同時提供4個不同的時延通道。
在數(shù)字用戶線接入復(fù)用器(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，簡稱″DSLAM″)設(shè)備中，物理層(Physical，簡稱″PHY″)器件ADSL芯片與ATM層器件通過UTOPIA總線接口。每一個延時通道相當(dāng)于一個PHY端口，需要一個PHY地址，為了提供多時延通道，需要支持更多的PHY地址資源。
目前，在寬帶業(yè)務(wù)中，系統(tǒng)為用戶申請的多時延通道業(yè)務(wù)的每個通道靜態(tài)均分配一個PHY地址資源。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題PHY地址資源浪費，資源不能得到有效利用，靜態(tài)支持多時延通道使得UTOPIA PHY地址空間擴大，相應(yīng)的地址輪詢、路由資源，緩沖隊列以及對其的管理、調(diào)度復(fù)雜化，且效率降低，導(dǎo)致管理復(fù)雜化；帶寬利用率降低，同時導(dǎo)致與ADSL套片接口的ATM層器件價格昂貴，增加了運營成本及用戶使用多時延通道業(yè)務(wù)的費用。
造成這種情況的主要原因在于，系統(tǒng)為用戶申請的每個多時延通道靜態(tài)分配一個PHY地址，即申請多時延通道的用戶同時占有多個PHY地址資源，而大多數(shù)用戶在多數(shù)情況下，只需要一種時延通道，其余的多時延端口處于閑置狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種延時通道分配方法，使得系統(tǒng)能縮小所需要的總的PHY地址資源空間，有效的利用PHY地址資源，提高帶寬利用率。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種延時通道分配方法，包含以下步驟A為各個數(shù)字用戶線接入復(fù)接器用戶端口配置一個缺省延時通道，并通過剩余的物理層端口資源構(gòu)成共享的端口地址資源池；B當(dāng)需要增加新延時通道時，數(shù)字用戶線接入復(fù)接器主機或網(wǎng)管系統(tǒng)將所述共享的端口地址資源池中的一個物理層地址配置給所述用戶對應(yīng)的端口，并為其配置相應(yīng)連接關(guān)系以及物理連接參數(shù)。
其中，所述步驟A中，所述缺省的延時通道是交織通道、或快速通道、或第二代非對稱數(shù)字用戶線通道、或擴展下行帶寬的第二代非對稱數(shù)字用戶線通道。
在所述步驟B中，當(dāng)需要增加所述新延時通道時，還包含所述用戶通過已經(jīng)連接的所述缺省延時通道，向數(shù)字用戶線接入復(fù)接器主機或網(wǎng)管系統(tǒng)申請新延時通道的步驟，其中所述申請消息中包含新延時通道的虛通道標(biāo)識/虛通路標(biāo)識值，及其對時延的要求。
所述方法還包含以下步驟C啟動所述步驟B中新的端口配置，使所述端口支持新的延時通道。
所述方法還包含以下步驟D所述數(shù)字用戶線接入復(fù)接器主機或網(wǎng)管系統(tǒng)在所述用戶關(guān)閉所述新的延時通道、或下線后，刪除連接，并將所述物理層地址釋放回所述共享的端口地址資源池。
在所述步驟D中，還包含所述用戶向數(shù)字用戶線接入復(fù)接器主機或網(wǎng)管系統(tǒng)申請取消占用所述新延時通道的步驟。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，系統(tǒng)動態(tài)的處理用戶的多時延通道請求，在用戶需要時才動態(tài)分配端口資地址資源給用戶，不同用戶可以共享PHY地址資源池中的資源，降低了地址資源空間，因此可以使用較便宜的與ADSL套片接口的ATM層器件。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即系統(tǒng)所需要的總的PHY地址資源空間縮小，有效的利用了PHY地址資源，提高了帶寬利用率，簡化了資源管理，降低了運營成本以及用戶使用多時延通道業(yè)務(wù)的費用。


圖1是本發(fā)明中的ADSL寬帶接入模型；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一種支持多延時通道的方法流程圖；；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的系統(tǒng)提供多時延通道業(yè)務(wù)示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細(xì)描述。
圖1示出了本發(fā)明中ADSL寬帶接入的模型。
ADSL的接入模型主要有中央局端模塊和遠端模塊組成。
為實現(xiàn)本發(fā)明的功能，ADSL寬帶接入必須在中央局端模塊中擴充網(wǎng)管功能，或增加網(wǎng)管功能，用于管理PHY的共享的端口地址資源池，實現(xiàn)ADSL多時延端口的動態(tài)分配。數(shù)字用戶線通過ATM器件和因特網(wǎng)連接。
網(wǎng)管或主機功能來完成共享資源池的管理工作。即網(wǎng)管系統(tǒng)記錄共享的端口地址資源池的各個地址資源使用情況，接收用戶的第二時延通道的占用申請，以及取消占用申請，根據(jù)用戶的需求進行資源的分配以及端口的配置，在收到用戶取消占用申請時，刪除連接，釋放資源。
圖3示出的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的系統(tǒng)提供多時延通道業(yè)務(wù)示意圖。系統(tǒng)由三部分組成，用戶部分10，DSLAM部分20以及網(wǎng)管部分30。用戶10通過步驟M向網(wǎng)關(guān)30申請新的時延通道；網(wǎng)關(guān)20通過步驟P向DSLAM部分30發(fā)送配置DSLAM的命令；當(dāng)用戶10使用完此新申請的時延通道后，關(guān)閉此通道，通過DSLAM20向網(wǎng)管30申請取消占用，釋放占用的資源，網(wǎng)管30將資源回收到共享資源池中。
下面參照圖2，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的支持多時延通道的方法流程。本方法用于ADSL寬帶接入的多時延通道的分配中。
首先，在步驟100中，在缺省狀況下，網(wǎng)管系統(tǒng)給每個用戶分配一條常用時延通道。需要指出，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，缺省通道可以由每個用戶根據(jù)自己的實際需要進行選擇。通常可以將交織通道做為缺省通道，用于用戶上網(wǎng)等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。若某用戶經(jīng)常使用的是快速通道提供的業(yè)務(wù)或其它系統(tǒng)支持的時延通道的業(yè)務(wù)，也可將這個通道設(shè)為此用戶的缺省通道。在系統(tǒng)為每個用戶分配完缺省的時延通道之后，可以將剩下的PHY端口資源做為共享資源。舉例而言，在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例中，是1個24端口的DSLAM的ADSL接口板，ATM器件的能力為最多能支持32個PHY地址，這樣平均下來每個用戶最多可以支持1個時延通道，支持ADSL所有用戶的雙時延通道或者ADSL2的四時延通道則不夠，要支持雙時延通道，有兩個辦法，一個是上面提到的，通過更改ATM器件，比如用能支持64個PHY地址的ATM器件，還有一個辦法就是采用本發(fā)明的方案。將剩余的8個PHY地址資源作為用于第二、三、四時延通道的共享資源池，分配給需要的用戶。
接著，在步驟110中，網(wǎng)管系統(tǒng)判斷是否接到用戶申請第二業(yè)務(wù)通道的請求。若沒有接到，繼續(xù)等待。若接到請求，則進入步驟120，對用戶請求進行處理。需要說明的是，缺省情況下，每個用戶端口分配一個PHY地址，用于最常用的時延通道，保證用戶申請的第一時延通道業(yè)務(wù)首先運行，剩下的地址存放于共享的端口地址資源池中。如果用戶有第二時延通道業(yè)務(wù)的需求，則通過已經(jīng)連接的缺省時延通道，從終端發(fā)起請求，請求的信息中需要包含該用戶的虛通道標(biāo)識(Virtual Channel Identifier，簡稱″VCI″)/虛通路標(biāo)識(Virtual Path Identifier，簡稱″VPI″)，以及對時延的要求。具體的說，對于ADSL，就是快速模式或交織模式，對于ADSL2和ADSL2+，則有另外的模式，而端口信息由DSLAM主機或者網(wǎng)管識別。一般情況下，用戶只使用其中一種時延通道業(yè)務(wù)，通過本發(fā)明方法，用戶不必在不需要某種業(yè)務(wù)時，還占著資源。每個用戶可以在需要時，通過共享的方式獲得資源的使用權(quán)。通過這種方式，可以支持24個用戶的24個端口的DSLAM的ADSL接口板，若想讓每個用戶都能使用多時延通道業(yè)務(wù)，不必一定需要有支持24×n(n為時延通道業(yè)務(wù)的個數(shù))個PHY地址的ATM器件，而可以例如在以上情況中所說的，支持32個PHY地址資源的ATM器件就可以滿足要求。這樣可以降低與ADSL套片接口的ATM層器件價格，從而降低運營成本，同時由于多個用戶可以共享地址資源池中的資源，因此降低了每個用戶使用多時延通道業(yè)務(wù)的費用。由于在本發(fā)明中，所需要的PHY地址空間可以最大程度的縮小，相應(yīng)的地址輪詢、路由資源，緩沖隊列以及對其的管理、調(diào)度可以簡化，資源的利用率得到了提高，系統(tǒng)的處理效率也可以提高了。
在步驟120中，由于如上所述網(wǎng)管系統(tǒng)已經(jīng)接到用戶申請第二業(yè)務(wù)通道的請求，通道分配處理部件從上述共享的端口地址資源池中分配用戶所需的物理層通道，配置好VCI/VPI的值，并啟用新端口配置。此時該端口在原來的基礎(chǔ)上支持新的時延通道，這樣該用戶就可以使用這個新通道了。對于ADSL，由于涉及到ADSL幀內(nèi)容的變化，可能該端口需要重新連接，對于ADSL2，可以通過動態(tài)重配置實現(xiàn)?？梢杂刹僮鲉T通過網(wǎng)管配置來實現(xiàn)PHY地址資源的配置，也可以由軟件來自動實現(xiàn)。
接著進入步驟130，當(dāng)用戶使用完此業(yè)務(wù)時，向網(wǎng)管系統(tǒng)申請取消占用，關(guān)閉該連接。
此后，在步驟140中，當(dāng)網(wǎng)管系統(tǒng)收到用戶取消占用申請時，便刪除該連接，收回物理層地址資源，將其釋放到共享的端口地址資源池中。這時，此用戶釋放的資源便可以被其他用戶通過同樣的方式重新使用。通過這種方式，資源得到了最大限度的利用，帶寬利用率得以提高。
系統(tǒng)可以既支持動態(tài)分配時延通道方法，也支持靜態(tài)時延通道分配方法。即每個用戶申請ADSL時都缺省使用一個通道，但是提供多時延通道的選擇，對于有第二通道要求的用戶，根據(jù)其要求給這個用戶配置兩個PHY地址，兩條永久虛擬線路(Permanent Virtual Circuit，簡稱″PVC″)，比如對于ADSL，一條快速通道，一條交織通道，并且對于這種要求可以額外收費。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種延時通道分配方法，其特征在于，包含以下步驟A為各個數(shù)字用戶線接入復(fù)接器用戶端口配置一個缺省延時通道，并通過剩余的物理層端口資源構(gòu)成共享的端口地址資源池；B當(dāng)需要增加新延時通道時，數(shù)字用戶線接入復(fù)接器主機或網(wǎng)管系統(tǒng)將所述共享的端口地址資源池中的一個物理層地址配置給所述用戶對應(yīng)的端口，并為其配置相應(yīng)連接關(guān)系以及物理連接參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時通道分配方法，其特征在于，所述步驟A中，所述缺省的延時通道是交織通道、或快速通道、或第二代非對稱數(shù)字用戶線通道、或擴展下行帶寬的第二代非對稱數(shù)字用戶線通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時通道分配方法，其特征在于，在所述步驟B中，當(dāng)需要增加所述新延時通道時，還包含所述用戶通過已經(jīng)連接的所述缺省延時通道，向數(shù)字用戶線接入復(fù)接器主機或網(wǎng)管系統(tǒng)申請新延時通道的步驟，其中所述申請消息中包含新延時通道的虛通道標(biāo)識/虛通路標(biāo)識值，及其對時延的要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時通道分配方法，其特征在于，所述方法還包含以下步驟C啟動所述步驟B中新的端口配置，使所述端口支持新的延時通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時通道分配方法，其特征在于，所述方法還包含以下步驟D所述數(shù)字用戶線接入復(fù)接器主機或網(wǎng)管系統(tǒng)在所述用戶關(guān)閉所述新的延時通道、或下線后，刪除連接，并將所述物理層地址釋放回所述共享的端口地址資源池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延時通道分配方法，其特征在于，在所述步驟D中，還包含所述用戶向數(shù)字用戶線接入復(fù)接器主機或網(wǎng)管系統(tǒng)申請取消占用所述新延時通道的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，公開了一種延時通道分配方法，使得系統(tǒng)能縮小所需要的總的PHY地址資源空間，有效的利用PHY地址資源，提高帶寬利用率，簡化資源管理，降低與ADSL套片接口的ATM層器件價格，從而降低運營成本以及用戶使用多時延通道業(yè)務(wù)的費用。這種延時通道分配方法包含以下步驟A為各個數(shù)字用戶線接入復(fù)接器用戶端口配置一個缺省延時通道，并通過剩余的物理層端口資源構(gòu)成共享的端口地址資源池；B當(dāng)需要增加新延時通道時，數(shù)字用戶線接入復(fù)接器主機或網(wǎng)管系統(tǒng)將共享的端口地址資源池中的一個物理層地址配置給用戶對應(yīng)的端口，并為其配置相應(yīng)連接關(guān)系以及物理連接參數(shù)。
文檔編號H04L12/28GK1708020SQ20041004864
公開日2005年12月14日 申請日期2004年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月8日
發(fā)明者周軍, 熊宇鵬 申請人:華為技術(shù)有限公司