CN1474560A

CN1474560A - 在多点到点网络中分配共享媒体的传输容量的方法和设备

Info

Publication number: CN1474560A
Application number: CNA031424937A
Authority: CN
Inventors: ط; 斯特凡·瓦尔
Original assignee: Alcatel NV
Current assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel Lucent SAS; Alcatel Lucent NV
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2004-02-11
Anticipated expiration: 2023-06-12
Also published as: JP2004135261A; ATE383022T1; EP1372312B1; DE50211457D1; EP1372312A1; US20030231656A1; CN1229946C

Abstract

本发明涉及用于在多点到点网络(AC1)中分配共享媒体(SM)的传输容量的方法和设备，在该网络中，为许多终接设备(T1、T2、3)提供了共享媒体(SM)，用于向一个点(BS)传输数据，并提供了网络端媒体接入控制器(MC)，用于向终接设备分配媒体的传输容量，包括下列步骤：如果数据符合指定条件或者不符合指定条件，分别将要在媒体上传输的数据分组到第一数据类别和第二数据类别，由媒体接入控制器为第一数据类别分配媒体的传输容量，终接设备利用分配的传输容量在媒体上传输第一数据类别分配数据，至少部分地释放可用的未使用的传输容量，以便传输第二数据类别的数据，以及在所释放的传输容量范围内在媒体上传输第二数据类别的数据。

Description

在多点到点网络中分配共享媒体传输容量的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于在多点到点网络中分配共享媒体的传输容量的方法，在该网络中，为许多终接设备提供了共享媒体，用于向一个点传输数据，并提供了网络端媒体接入控制器，用于向终接设备分配媒体的传输容量。本发明还涉及用于此目的的多点到点网络、媒体接入控制器、控制模块、终接设备和终接模块。

背景技术

在多点到点网络中，数据在下行链路方向上从一个中心点传输到许多点，例如，传输到终接设备，和/或在上行链路方向上从许多点传输到中心点。在所说的网络中，可以为许多终接设备提供一种共享媒体，用于向中心点和/或在相反的方向上传输数据。诸如无线电信道或共享数据线路之类的共享媒体由许多用户使用。多点到点网络的典型实例是接入网络，例如，HFC(混合光纤同轴电缆)网络或UMTS(通用移动电信系统)无线电网络。在所谓的下行链路方向上，使用共享媒体相对来说是没有问题的。终接设备接收在媒体上传输的数据，并对它们进行评估，只要这些数据与它们相关。然而，在相反的方向(“上行链路方向”)上，这在本质上是比较困难的。媒体上可用的传输容量必须根据预先确定的方案在许多终接设备之间分配，以便在许多终接设备希望同时使用共享上行链路传输容量的情况下在媒体上不会发生传输冲突。然而，在分配传输容量时，应该尽可能地考虑终接设备的当前传输要求。

分配上行链路传输容量的一种方法是，对于要传输的不同质量的数据，为每一个终接设备提供预先确定的传输容量。数据被终接设备分组为多个“服务质量”类别，这些类别也被称为Qos类别(Qos＝服务质量)。服务质量类别对应于在每一种情况下传输数据所需要的服务质量，即，有被分配了较高服务质量的数据，例如，实时数据，还有只需要较低服务质量的数据，例如，施加于因特网的对时间要求不是十分严格的数据要求。终接设备根据服务质量类别中指定的条件对数据进行分组。

为传输每一个数据类别的数据，网络端媒体接入控制器(MAC)为终接设备提供了相应的共享媒体上的预先确定的传输容量。在这一点上，每一个终接设备的媒体接入控制器分配其间终接设备被允许传输第一服务质量类别的数据的时隙，其间终接设备被允许传输从属于第一服务质量类别的第二服务质量类别的数据的时隙。终接设备利用共享媒体上的分配给它的传输容量传输对应的服务质量类别的数据。

由于数据不符合一个或多个服务质量类别的指定条件，而产生了问题。可能的情况是，所说的数据无法分配给一个服务质量类别。此外，如果数据在为相应的服务质量类别提供的传输容量内无法传输，那么这些数据可能分类为“非符合”。所说的非符合数据会被立即丢弃，准备丢弃或者分组在较低的服务质量类别中。因此，就可能会发生不希望的用户端数据丢失和/或这样的非符合数据被延迟传输。

发明内容

因此，本发明的目标是改善在多点到点网络的情况下共享媒体的传输容量的分配方法，在该网络中，为许多终接设备提供了共享媒体，用于向一个点传输数据，并提供了网络端媒体接入控制器，用于向终接设备分配媒体的传输容量。

此目标通过根据权利要求1所述的技术的方法来实现。此外，为实现此目标，根据其他独立的权利要求，还提供了多点到点网络、媒体接入控制器、控制模块、终接设备和终接模块。

在这一点上，本发明基于这样的思想，即如果数据符合指定条件，至少一个连接到共享媒体的终接设备将媒体上要在每一种情况下由终接设备传输的数据分组为第一数据类别。不符合条件的数据被相应的终接设备分组到第二数据类别。第一数据类别可以对应于预先确定的服务质量。第二数据类别的数据不符合所说的服务质量。有可能存在这样的情况，例如，终接设备不能准确地将第二数据类别的数据分配到一个服务质量，而是，虽然数据不符合第一数据类别，但是它们最接近于第一数据类别的服务质量。此外，为终接设备传输共享媒体上的服务质量预留的预先确定的传输容量可能已经被第一数据类别的数据满载。在服务质量中要被传输，但由于传输容量已经满载而无法传输更多的数据，被作为“非符合”数据分组在第二数据类别中。

还可以根据本发明的更多的服务质量的方式采用其他过程。根据本发明的终接设备在每一种情况下按所说的服务质量将要传输的数据分为“符合”和“非符合”数据两个数据类别。

优选情况下，连接到共享媒体的所有终接设备，但至少它们中的许多，按照根据本发明的方式为每一服务质量分组它们的要通过媒体传输的相应的数据，但至少对于一个服务质量，分别分组在第一和第二数据类别。

媒体接入控制器在一个点方向，即，在所谓的上行链路方向或上游方向，向终接设备分配媒体的传输容量。显然，原则上，共享媒体上的数据还可以传输到终接设备，就是说，在所谓的下行链路方向或下游方向。

媒体接入控制器分配第一数据类别所需的传输容量，就是说，它授予所说的传输容量。终接设备利用分配的传输容量传输分组在第一数据类别中的数据。

然而，与已知过程相比，不符合第一数据类别的数据，即第二数据类别的数据，不是简单地擦除或立即以较低的服务质量传输。相反，媒体接入控制器至少部分地释放，但优选情况下完全地释放共享媒体上的未使用的传输容量，以传输第二数据类别的数据。相应的终接设备利用共享媒体上的释放给它的传输容量传输第二数据类别的数据。

未使用的传输容量可以是，为单个、单独的服务质量的第一数据类别的数据预留的，而没有满载的传输容量。然而，优选情况下，在第一和第二数据类别的每一种情况下提供了许多服务质量。然后，媒体接入控制器确定传输不同的服务质量的相应的第一数据类别中的数据所需的传输容量。如果此后共享媒体上仍有传输容量，则媒体接入控制器会释放它，以便用于传输第二数据类别的数据。

媒体接入控制器可以根据服务质量释放未使用的传输容量。在这一点上，对较高的服务质量区分优先次序也是可以的。就是说，媒体接入控制器按照优先级释放未使用的传输容量，以便传输具有较高服务质量的第二数据类别的数据。媒体接入控制器还可以让终接设备决定在释放的传输容量的范围内是传输较高服务质量还是较低服务质量的数据。在这种情况下，释放将全面的。例如，然后，终接设备可以确定是传输具有较高服务质量的第二数据类别的数据，而不是后者，传输具有较低服务质量的第二数据类别的数据，例如，所谓的最佳努力数据。

“不利用”一个数据类别的传输容量以在每一种情况下分别与终接设备相关联也是可以的，即，终接设备可以在每一种情况下使用它本身没有用来传输一个或多个第一数据类别的传输容量来传输一个或多个第二数据类别。然而，优选情况下，如果释放的传输容量不是任何终接设备必需用来传输第一数据类别中的数据，媒体接入控制器考虑到连接到共享媒体的所有终接设备，并为第二数据类别的数据传输释放传输容量。

显然，媒体接入控制器还可以在一个步骤中通过单个释放消息为两个数据类别分配或释放传输容量。终接设备也可以在单个消息中协同传输两个数据类别的数据。

本发明最佳地使用了共享媒体的传输容量。这对于网络运营商和使用连接到媒体的终接设备的用户双方都是有利的。另一方面，为第一数据类别的数据提供充分的传输容量是有保证的。如有必要，可以用户已知的方式擦除第二数据类别的数据或者以较低的服务质量进行传输。这样，尽管对媒体的负载增大，也可以避免共享媒体发生过载的情况。

在本发明的上下文中，术语“终接设备”必须从广义上理解，即，作为终接由媒体接入控制器控制的共享传输路径的设备。被授予通过根据本发明的终接设备对传输路径的访问权的其他电信设备，例如终端等等，也可以连接到根据本发明的终接设备。例如，根据本发明的终接设备可以是用于连接电视机的所谓的机顶盒。根据本发明的终接设备还可以是所谓的“接入网络终端”。然而，根据本发明的终接设备还可以构成一个终端的一个组件。根据本发明的终接设备还可以设计成一个终端。

媒体接入控制器可以构成网络端网络设备的一个组件，用于终接包括共享媒体的传输路径。媒体接入控制器还可以整个地构成一个网络设备。

显然，硬件和软件组件，优选情况下彼此协同，可用于实施本发明。相应地，为实现目标，根据其他独立的权利要求，提供了媒体接入控制器和终接设备，它们倾向于采用硬件，以及控制模块和终接模块，它们构成为与硬件设备交互而提供的软件。

多点到点网络包括或者就是接入网络，具体来说，混合光纤同轴电缆网络和/或通用移动电信系统和/或无线LAN(＝局域网)和/或LMDS(本地多点分配系统)。根据本发明的方法优选情况下在上行链路方向上使用。

本发明的其他有利的实施例和效果将从相关的权利要求和描述中清楚地看出。

优选情况下，终接设备通过要在媒体上传输的第一和/或第二数据类别的数据向媒体接入控制器传输信息项。信息项可以涉及数据所需的服务质量。

媒体接入控制器可以作为信息项的函数最佳地分配第一数据类别可用的传输容量，用于传输第一或第二数据类别的数据。信息项可以由终接设备，自然地，作为有效负载的机载信息传输。媒体接入控制器还可以在轮询方法范围内在终接设备扫描信息项。原则上，终接设备还可以作为有用数据的机载信息传输它们的响应。

显然，一个关于要在媒体上传输的第一数据类别的数据的信息项基本上是合适的。然后，媒体接入控制器可以确定第一数据类别当前不需要的，但在媒体上可用的传输容量，并在每一种情况下作为整体释放此未使用的传输容量的一部分给终接设备，以便传输第二数据类别的数据。这种释放可以独立于相应的终接设备当前是否具有要以第二数据类别传输的数据。

信息项还可以涉及在每一种情况下以第一或第二数据类别传输的数据的数量和/或内容。根据数量信息，媒体接入控制器可以命令终接设备擦除第二数据类别的一部分数据，并在第一数据类别可用的但当前没有使用的传输容量范围内传输另一部分。

优选情况下，信息项包含在传递到媒体接入控制器的传输请求中。终接设备通过传输请求注册其传输容量需求。同时，终接设备可以指出等候以第一数据类别和第二数据类别传输的数据的相应的数量和/或质量。

正如已经讲述的，媒体接入控制器可以为每一个单独的终接设备分配最佳地用于第一数据类别和用于第二数据类别的第一数据类别可用的传输容量。然而，优选情况下，在连接到媒体的所有终接设备的情况下或至少，在连接到媒体的一组终接设备的情况下，媒体接入控制器作为在每一种情况下以第一数据类别传输的数据的数量的函数释放传输容量，用于传输第二数据类别的数据。媒体接入控制器首先从通过媒体传输的所有终接设备或该组终接设备接收关于在媒体上包括以两个数据类别传输的数据的信息项。然后，媒体接入控制器按照优先级向第一数据类别的数据分配第一数据类别可用的传输容量。如果此后仍有传输容量，则它会在终接设备之间均匀地分配，以便用于传输第二数据类别的数据。

在实现本发明时特别首选一种有远见的操作模式：媒体上可用的传输容量预先分配给每一个分配时段。终接设备预先在分配时段内注册将由它们以两个数据类别中的每一个数据类别传输的数据。为此，终接设备可以传输带内信令消息和/或带外信令消息。然后，媒体接入控制器在此下一个分配时段分配传输容量给终接设备。

优选情况下，终接设备将要在媒体上传输的第一数据类别的数据安排到第一队列中，将第二数据类别的数据安排到第二队列中。然后，数据可以作为单元或者数据包放在分段的队列中。如果在每一种情况下终接设备将数据分配到不同的服务质量，那么可以在每一种服务质量中提供两个队列：在每一种情况下，第一队列用于第一数据类别的数据，第二队列用于第二数据类别的数据。

原则上，共享媒体上可用的传输容量可以以任何希望的方式分配，例如，按传输信道、传输代码、传输频率等等。作为示例，可以提一下，频分多路(FDMA)和码分多路(CDMA)。优选情况下，媒体的传输容量通过时分访问(TDA)、时分多路(TDMA)等等被分成若干个时隙。传输容量被分成所说的时隙，并进行分配，用于传输第一和第二数据类别的数据。

如上所述，媒体接入控制器可以确保，终接设备能够在未使用的传输容量的范围内尽可能完全地传输第二数据类别的数据。然而，也可能出现这样的情况：不是所有的第二数据类别的数据都能传输完。在这样的情况下，优选情况下，媒体接入控制器向终接设备发送擦除命令，至少擦除分组在第二数据类别中的一部分数据。然而，原则上，终接设备可以主动地擦除无法发送的数据，即，无需这样的擦除命令。

优选情况下，第二数据类别是从属于第一数据类别的一个数据类别。优选情况下，第一数据类别的数据是按优先级进行传输的。

附图说明

下面将使用附图并参考示范性实施例对本发明进行描述。在图中：

图1显示了根据本发明的用于实现根据本发明的方法的电信网络，具有根据本发明的终接设备，以及根据本发明的媒体接入控制器，用于分配无线共享媒体的传输容量，

图2显示了根据图1的电信网络，然而，其特征在于，分配有线共享媒体的传输容量，

图3显示了根据本发明的媒体接入控制器以及根据本发明的与后者进行交互的终接设备的示意图，

图4显示了根据图3的终接设备的图表结构，

图5显示了根据图3的媒体接入控制器的图表结构，

图6显示了根据图3的媒体接入控制器和终接设备之间的通信过程，以及

图7显示了根据图3的媒体接入控制器和终接设备之间的通信过程，是图6中说明的过程的备用方案。

具体实施方式

图1显示了可以用来实现本发明的示范性布局。图1显示了包括根据本发明的接入网络AC1的电信网络NET。接入网络AC1至少部分地具有一个多点到点结构。作为示例显示的终端1到3被给予通过接入网络AC1访问网络NET的核心网络CN的访问权。核心网络CN可以包括ATM(＝异步传输模式)网络和/或SDH(＝同步数字层次结构)网络等。优选情况下，核心网络CN无论如何都保证至少预先确定的服务质量(QoS＝服务质量)。在目前的情况下，核心网络CN包括ATM节点或由ATM节点构成。

终端1到3可以从通过连接CM连接到核心网络CN的多媒体服务器MMS接收多媒体数据，例如，电视影片等等。此外，终端1到3可以扫描连接到核心网络CN的数据库DB的数据。通过连接到核心网络CN的路由器ROU，终端1到3可以访问因特网INT或连接到电信网络NET的另一个网络。此外，其他接入网络ACX也可以连接到核心网络CN，例如，HFR(＝混合光纤无线)网络、对称或不对称DSL(＝数字用户线)网络、无线和/或有线FTTH(＝光纤到家庭)网络等等。控制和管理设备ACU(接入控制单元)控制和管理接入网络ACX以及接入网络AC1。

在根据图1的示范性实施例中，接入网络AC1是无线接入网络。接入网络AC1可以是LMDS(本地多点分配服务)、无线LAN(局域网)和/或UMTS(＝通用移动电信系统)等等。接入网络AC1以及，在目前的情况下，接入网络ACX具有所谓的上游方向US(从终端到核心网络CN)上的共享媒体。接入网络AC1可以是共享媒体SM。还可以在所谓的下游方向DS(从核心网络CN到终端)上提供共享媒体，例如，所谓的分配信道。还可以在上游和下游方向US、DS上使用单个共享媒体，例如，共享媒体SM。在下游方向DS和上游方向US，可以传输视频数据、呼叫数据、用于检索视频数据等等的控制数据。

为控制媒体SM上从终端1到3到核心网络CN的上游方向上的数据传输，在接入网络AC1的情况下提供了根据本发明的媒体接入控制器MC，它在目前的情况下构成了基站BS的组件。用于控制媒体接入控制器MC的媒体SM的上游传输容量的基本功能是由根据本发明的面向软件的控制模块MP实现的。然而，媒体接入控制器MC也可以完全以硬件进行设计。

基站BS通过连接CB连接到核心网络CN，在该网络上，采用SDH技术等等以ATM单元和/或同步传输模块(STM)传输数据。基站BS通过连接CW连接到无线电接口模块WIN，通过该模块，基站BS可以向终端1到3以无线方式传输数据，并可以从后者接收数据。终端1到3在上游方向US，在预先确定的共享无线电信道上传输数据，因而该共享无线电信道构成了共享媒体SM。在上游方向US，数据在共享媒体SM上从许多点(在目前的情况下，终接设备T1、T2和终端3)向一个点的方向(在目前的情况下，为基站BS)传输数据。

终端1和2可以是个人计算机、电话、个人数字助理等等，被分配给根据本发明的终接设备T1和T2，用于在共享媒体SM上传输和接收数据。终接设备T1和T2实际上可以被设计为纯粹的硬件解决方案。然而，在示范性实施例中，它们包括根据本发明的其程序代码可以执行的终接模块TM。终接设备T2包括无线电接口WI2，用于通过共享媒体SM进行通信。无线电接口模块WI1连接到终接设备T1，该模块被设计为单独的模块，并用来建立到网络端无线电接口模块WIN的无线电连接WL，因而，用来通过共享媒体SM进行通信。终端1和2通过连接C1和C2连接到终接设备T1和T2，在终接设备T1和T2提供了用户界面UI。用户界面UI可以通过以太网和/或ATM等等支持通信。例如，提供了具有大约25Mbit/s、155Mbit/s或更多的ATM通信。除终端1、2之外，其他未显示的终端也可以连接到终接设备T1和T2。

终端3可以说是一个集成解决方案：它包括根据本发明的面向软件的终接模块TM，还包括无线电接口WI3，用于传输和接收共享媒体上的数据。因而，可以说，终端设备3构成了根据本发明的终接设备，下面将部分地表示为“终接设备3”。此外，终端3还包括输入和输出装置IO，例如，键盘和鼠标或显示器和扬声器，在上面可以输入操作命令或可以输出数据。此外，终端设备3具有用户程序模块，例如，因特网INT等等的浏览器UM。

终端1和终接设备T1，以及无线电接口W11可以分配给用户U1，并构成他的所谓的用户屋内设备(CPE)。终端2和终接设备T2属于用户U2，终端3属于用户U3。

图2显示了根据图1的电信网络NET的具有接入网络AC2代替接入网络AC1的变体。只要图2中的电信网络NET2的组件对应于图1中的组件，那么它们具有同样的参考符号，下面将不再讲述。与接入网络AC1相比，接入网络AC2是有线接入网络，例如，混合光纤同轴电缆(HFC)网络，输电线通信网络(通过电力分布网络进行通信)等等。终端4到7可以通过接入网络AC2访问核心网络CN。在目前的情况下，接入网络AC2是EEC网络。在接入网络AC2上，通信是根据DAVIC(数字音频视频协会)、DyE(数字视频广播)组织和/或电缆上的数据服务接口规范(DOCSIS)的标准进行的。在接入网络AC2的情况下，包括一个或多个同轴电缆的同轴电缆连接CX充当共享媒体SM，至少一个电缆的传输容量至少部分地被许多终端在上游或上行链路方向US上使用。

在接入网络AC2的情况下，提供了接入网络适配器ANA(＝接入网络适配)以及放大器BONT(＝宽带光网络终端)代替基站BS以及无线电接口模块WIN。接入网络适配器ANA，在目前的情况下，还可以被称作前端，本质上对应于本发明的情况下的基站BS。它同样包括媒体接入控制器MC，以及控制模块MP，用于控制共享媒体SM的传输容量，在接入网络AC2的情况下，共享媒体由适配器ANA和放大器BONT之间的光学连接线FB以及同轴电缆连接CX构成。适配器ANA还可以服务于通向未显示的接入网络适配器其他光学连接线FC，例如，光纤。

数据在同轴电缆连接CX在上游方向US和下游方向DS上传输。例如，在每一种情况下为上游方向US和为下游方向DS预留了一个或多个传输频率。优选情况下，上游方向US上的传输容量小于下游方向DS上的传输容量。例如，ATM通信下游方向为34Mbit/s，上游方向为2.15Mbit/s。如在无线电连接WL的情况下，可以使用各种调制方法，QAM(正交调幅)、QPSK(四相移相键控)、DQPSK(＝微分QPSK)等等。在任何情况下，终端4-7至少在上游方向US上竞争地使用共享媒体SM。上游方向US所需要的传输容量被适配器ANA，具体来说，被媒体接入控制器MC，分配给终端4-7。在下游方向DS，在放大器BONT另外注入了电视信号TVS，电视信号TVS在连接CX上传输到终端4-7。原则上，电视信号TVS还可以注入到适配器ANA。

终端4可以是通过连接C4连接到所谓的机顶盒STB的电视机。STB构成了根据本发明的终接设备，并连接到同轴电缆连接CX。根据本发明的终接设备同样构成了终端5，它连接到连接CX，可以是一台个人计算机。终端4和5构成了用户U4的所谓的用户屋内设备(CPE)。终接设备T6连接到连接CX并通过连接C6服务于终端6和7，例如，用户U5的电话、计算机等等。终端5和终接设备T6都包含根据本发明的终接模块TM。

根据本发明的终接设备的功能，由终接设备T2和T6代表，根据本发明的媒体接入控制器的功能，由基站BS和适配器ANA代表，在下文中，根据图3到5中的图表、功能表示进行了详细描述(图3到5中的斜体字以及括号中的参考符号涉及根据图2的网络NET2)。然而，为了简化，下面只参考终接设备T2和基站BS。

终接设备T2和基站BS具有控制装置CPU和存储装置MEM。控制装置CPU可以是处理器，通过它可以执行存储在存储装置MEM中的程序代码。存储装置MEM可以是，RAM(＝随机存取存储器)，所谓的闪存ROM(＝只读存储器)模块和/或硬盘。例如，在终接设备T2的存储装置MEM中存储了根据本发明的终接模块TM，可以由控制装置CPU执行其程序代码。在基站BS的存储装置MEM中存储了根据本发明的控制模块MP，可以由控制装置CPU执行其程序代码。终接设备T2具有接 AI和基站BS，到共享媒体SM的接口TI。基站BS具有到核心网络CN的接口NI，该接口可以是，ATM和/或STH接口模块。此外，终接设备T2和基站BS具有输入装置，例如，键盘，和输出装置，例如液晶显示器(LCD)，它们都没有显示出来。为了清楚起见，内部连接只用箭头表示。

下面将参考图6讲述终接设备T2和基站BS之间的根据本发明的通信。根据本发明的基于IEEE 802.16或ETSI BRAN HAOLC TS(IEEE＝电子和电气工程师协会；ETSI＝欧洲电信标准协会；HA＝HiperAccess；DLC＝数据链路控制；TS＝技术规范)扩展的MAC(＝媒体访问协议)用于进行通信。

在用户界面UI，终接设备T2从终端2接收数据，例如要在共享媒体SM上传输的数据包D1-D9。策略功能PO根据预先确定的条件评估数据包D1-D9的内容，并相应地将它们分配到两个服务质量QS1和QS2：为要实时传输的数据，例如，呼叫数据，可视电话数据等等提供了服务质量QS1。为那些传输延迟不十分重要的数据，例如，发往因特网INT等等的请求命令提供了服务质量QS2。服务质量QS2可以是所谓的“最佳努力”质量。

服务质量还可以更多的区别。例如，在实时数据的情况下，在以恒定数据速率(＝CBR)传输的数据和具有可变比特率(＝VBR)的数据之间作出区别。

队列Q1、Q2分配给服务质量QS1，队列Q3、Q4分配给服务质量QS2。在后者的上游连接的策略功能PO或分类功能(未显示)，将数据包D1到D5分配到服务质量QS1，将数据包D6到D9分配到服务质量QS2。终接模块TM将队列Q1到Q4存储在存储装置MEM中。

为符合指定条件的第一数据类别K1的数据，例如，终端2已经描述为要实时的数据提供了队列Q1。另一方面，为不符合指定条件的第二数据类别K2的数据，例如，为虽然它们没有被描述为实时数据，但是策略功能PO或上游分类功能确定它们最好实时传输的数据提供队列Q2。策略功能PO还将这样的由于为所说的数据类别K1提供的传输容量不足以传输服务质量QS1的所有数据，例如，由于过载情况而无法以第一数据类别K1传输的数据安排到队列Q2。此外，如果数据包超过预先确定的数据包大小和/或如果数据包之间的时间间隔低于预先确定的大小，则数据包可以作为“非符合”被分配到数据类别K2。队列Q1、Q2分配给数据类别K1、K2。同样的道理也适用于队列Q3、Q4，它们同样为符合条件的数据和为不符合所说的服务质量QS2的条件的数据提供。队列Q3、Q4分配给对应于数据类别K1和K2的数据类别K3和K4。

策略功能PO将数据包D1-D3安排到分配给数据类别K1的队列Q1，因为数据符合指定条件，它将数据包D4、D5安排到对应于数据类别K2的队列Q2中，因为数据不符合指定条件。相应地，符合与服务质量QS2相关的一个或多个条件的数据包D6和D7被安排到队列Q3，不符合条件的数据包D7和D8被安排在队列Q4中。

为了以服务质量QS1、QS2传输数据，在网络NET的运营商和用户U2之间可能签定了合同，例如，所谓的“服务级别协议”(SLA)，在该协议中，规定了每一种服务质量QS1和QS2可以传输的最大数据量。根据本发明的终端1到3或终接设备T1、T2和3中的每一个设备在目前的情况下可以在每一种情况下的预先确定的协商一致的传输容量内在上游方向US传输服务质量QS1和QS2的数据。

在上游方向US中，基站BS，具体来说，媒体接入控制器MC，控制协商的传输容量向终接设备T1、T2和T3的分配。下面以终接设备T2为例讲述根据本发明的所说的传输容量的分配。

终接设备T2向媒体接入控制器MC传输关于要在媒体SM上传输的数据的信息项REQ1。信息项REQ1可以指出要传输的数据的数量。在这一点上，信息项REQ1可以指出三个或两个数据包将以服务质量QS1作为符合和非符合数据的数据类别传输。优选情况下，队列Q1、Q2的装量在信息项REQ1中指出。在目前的情况下，信息项REQ1可以指出三个数据包在队列Q1中在上游方向US等侯传输，两个数据包在队列Q2-Q4中的每一个队列中的上游方向US等候传输。

信息项REQ1是由终接模块TM的传输功能TFR生成的。传输功能TFR可以将在被配置为单独的消息的传输请求中将信息项REQ1传输到媒体接入控制器MC。所说的消息可以在共享媒体SM上的所谓的带内信令的范围内或者在单独的信令路径上的带外信号的范围内传输。然而，在目前的情况下，除一个或多个数据包DX之外，信息项REQ1作为所谓的机载信息包含在数据消息M1中，该机载信息生成传输功能TFR，并通过接口AI以及通过共享媒体SM传输到基站BS，从而还传输到媒体接入控制器MC。

媒体接入控制器MC在接口TI接收数据消息M1。控制模块MP的接收函数MFR从数据消息M1提取信息项REQ1，并据此确定为终接设备T2分配多大的传输容量，以便以服务质量QS1、QS2传输数据。在执行此操作时，控制模块MP考虑连接到共享媒体SM的其他终接设备T1和3需要多大的传输容量。为此，在控制模块MP提供了一个表格TAB，在该表格中，输入了与用户U1-U3协商的服务质量QS1和QS2的传输容量，以及他们当前的使用情况。此外，在表格TAB中还可以输入服务质量QS1和QS2中的每一种服务质量的符合或不符合服务质量QS1、QS2的数据的数据类别K1-K4的当前和/或计划使用情况。

共享媒体SM的传输容量的计划使用预先涉及每一种情况下的一个分配时段，在该时段内，终接设备T1、T2和3注册它们的要在上游方向US传输的数据。例如，消息M1在第一分配时段ZP1传输。信息项REQ1涉及第一分配时段之后的第二分配时段ZP2的传输容量的分配。在目前的情况下，终接设备T1和3也同样在第一分配时段ZP1传输分配时段ZP2的对应于消息M1的关于传输容量要求。

媒体接入控制器MC执行控制模块MP的命令。根据这些指令，它向终接设备T2传输消息M2，该消息包括分配信息项GK1、释放信息项GK2和擦除命令CK2。分配信息项GK1指出终接模块TM被允许在分配时段ZP2传输要以服务质量QS1的数据类别K1传输的所有数据包，在目前的情况下，为三个数据包(D1到D3)。然而，所说的三个数据包在分配时段ZP2内没有完全利用共享媒体SM上的为服务质量QS1提供的传输容量。在分配时段ZP2在服务质量QS1仍有传输容量，用于传输其他数据包。例如，还有足够大可以传输四个数据包的时隙可用或者还有四个数据包的时隙可用。相应地，释放信息项GK2指出在分配时段ZP2可以以服务质量QS1的数据类别K2传输更多的数据包。

擦除命令CK2命令终接设备T2擦除所有过剩的在服务质量QS1的数据类别K2等待的数据包，因为，在服务质量QS1的数据类别K2，只有一个单数据包可以在第二分配时段ZP2传输。擦除命令CK2涉及数据包D5。相应地，终接模块TM擦除数据包D5。

消息M2被接收功能RT分析。后者命令传输功能TFR以消息M2指出的方式传输数据包D1-D4。在消息M3中，终接模块TM利用分配的或释放的传输容量传输服务质量QS1的两个数据类别K1、K2的数据包D1到D4。在执行此操作时，传输功能TFR将数据包D1到D4包装到一个或多个所谓的帧中。基站BS接收消息M3，并通过接口NI将它转发到核心网络CN。

然后，控制模块MP向终接设备T2传输一则消息M4，该消息包括分配信息项GK3和释放信息GK4，指出终接模块TM可以在分配时段ZP2传输要以服务质量QS2的数据类别K3、K4传输的所有数据包，在目前的情况下为数据包D6-D9。相应地，终接模块TM在共享媒体SM上的消息M5中向基站BS传输数据包D6-D9。

然而，原则上，控制模块MP还可以在消息M2中与信息项GK1、GK2、CK2一起传输信息项GK3、GK4。

此外，消息M5还包含信息项REQ2，终接模块TM以该信息项指出在分配时段ZP2之后的分配时段ZP3要在媒体SM上传输的数据的数量。信息项REQ2可以注册要以服务质量QS2的数据类别K4传输的数据包D10。

图7说明根据本发明的图6的方法的变体。终接设备T2首先通过包含信息项REQ3的消息M11向媒体接入控制器MC注册在服务质量QS1、QS2的符合数据的数据类别K1、K3中等候传输的数据包D1-D3；D6、D7。信息项REQ3不包含要在数据类别K2、K4传输的非符合数据的指示。

然后，媒体接入控制器MC确定“符合”数据包D1-D3；D6，D7所需的共享媒体SM的传输容量的大小。在执行此操作时，媒体接入控制器MC可以只考虑终接设备T2，或者特别优选的是，它还可以考虑连接到共享媒体SM的一个或多个其他终接设备，例如，还可以考虑终接设备T1和3。然后，媒体接入控制器MC确定终接设备T1、T2和3需要多大的传输容量传输一个或多个服务质量(例如，服务质量QS1、QS2)的“符合”数据。

媒体接入控制器MC按照优先级向终接设备T2或者所有终接设备T1、T2和3分配共享媒体SM的传输容量，以便传输两个服务质量QS1、QS2的“符合”数据。如果仍有传输容量剩余，那么媒体接入控制器MC为终接设备T2和/或其他终接设备T1和3释放此未使用的传输容量，以便传输“非符合”数据。

相应地，媒体接入控制器MC以包含分配信息项GK11、GK31以及释放信息项GKX1的消息M12作出响应。分配信息项GK11、GK31通知终接设备T2，它可以传输所有数据包D1-D3，D6，D7，等候共享媒体SM上的数据类别K1、K3中的传输。“符合”数据包D1-D3；D6，D7的传输以及，如果合适的话，其他终接设备T1和3进行的其他“符合”数据包的传输只部分地利用共享媒体SM的传输容量。因此，媒体接入控制器MC通过释放信息项GKX1释放未使用的传输容量，以便终接设备T2传输两个其他数据包。

在目前的情况下，终接设备T2在传输其数据时注意到数据包的序列。例如，数据包D1-D5构成一个序列。终接设备T2不从所说的序列擦除任何数据包，而是擦除服务质量QS2的第二数据类别K4的数据包D8、D9。这在数据包是将以预先确定的顺序传输的ATM单元的情况下是相关的。在IP数据包的情况下，终接设备T2不一定必须确保正确的序列，因为这样的数据包包含内部顺序号，因此如有必要可以由收件人再次恢复正确的顺序。

终接设备T2使用释放信息项GKX1释放的传输容量，优选情况下以尽可能高的服务质量传输数据，在这种情况下，为服务质量QS1。这还是在本示范性实施例中终接设备T2擦除较低的服务质量QS2的数据包D8、D9而不擦除较高服务质量QS1的数据包D4和D5的理由。

终接设备T2首先与消息M13一起传输服务质量QS1的“符合”数据包D1-D3和“非符合”数据包D4、D5。消息M13包含以正确的顺序排列的数据包D1-D5。终接设备T2在消息M14中传输服务质量QS2的“符合”数据包D6、D7。终接设备T2没有接收到两个“非符合”数据包的任何传输释放。因此，它擦除数据包D8和D9。此外，消息M14还包含要在分配时段ZP3传输的数据的信息项REQ4，可以指出数据包D10将在数据类别K1中传输。

Claims

1.一种用于在多点到点网络(AC1、AC2)中分配共享媒体(SM)的传输容量的方法，在该网络中，为许多终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)提供了共享媒体(SM)，用于向一个点(BS；ANA)传输数据，并提供了网络端媒体接入控制器(MC)，用于向终接设备(T1、T2、3；STB，5，T6)分配媒体(SM)的传输容量，包括下列步骤：

-如果数据符合指定条件，由连接到媒体(SM)的终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)将要在媒体(SM)上传输的数据(D1-D10)分组到第一数据类别(K1；K3)，如果数据不符合指定条件，则分组到第二数据类别(K2；K4)，

-由媒体接入控制器(MC)为第一数据类别(K1；K3)分配媒体(SM)的传输容量，

-终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)根据分配的传输容量在媒体(SM)上传输第一数据类别的数据，

-至少部分地释放共享媒体(SM)上可用的未使用的传输容量，以便传输第二数据类别(K2；K4)的数据，

-在所释放的传输容量的范围内，在媒体(SM)上传输第二数据类别的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为传输第二数据类别(K2；K4)的数据而释放的传输容量是为传输至少一个服务质量(QS1；QS2)的第一数据类别(K1；K3)的数据而预留的传输容量

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

由终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)向媒体接入控制器(MC)传输关于要在媒体(SM)上传输的第一和/或第二数据类别(K1、K3；K2、K4)的数据的信息项(REQ1-REQ4)，由媒体接入控制器(MC)作为信息项(REQ1-REQ4)的函数分配传输容量，用于传输第一和第二数据类别的数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，信息项(REQ1-REQ4)涉及在每一种情况下以第一或第二数据类别(K1、K3；K2、K4)传输的数据(D1-D10)的数量和/或内容。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果为第二数据类别的数据释放的传输容量不足以它们的传输，由媒体接入控制器(MC)传输针对分组在第二数据类别(K2；K4)中的至少一些数据的擦除命令。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在连接到媒体(SM)的所有终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)的情况下或在连接到媒体(SM)的一组终接设备的情况下，媒体接入控制器(MC)按照在每一种情况下以第一数据类别(K1；K3)传输的数据的数量的一个函数释放传输容量，用于传输第二数据类别(K2；K4)的数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，要在媒体(SM)上传输的数据(D1-D10)的安排是，第一数据类别(K1；K2)的数据位于第一队列(Q1，Q3)中，第二数据类别(K2；K4)的数据位于第二队列(Q2，Q4)中。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将媒体(SM)的传输容量分为若干个时隙，并分配时隙用于传输第一和第二数据类别的数据。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)考虑预先确定的传输顺序擦除分组在第二数据类别中的数据。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在许多服务质量(QS1；QS2)中的每一种服务质量中提供第一和第二数据类别(K1、K3；K2，K4)。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，媒体接入控制器(MC)按照优先级分配媒体(SM)的传输容量，用于传输服务质量(QS1；QS2)的第一数据类别(K1，K3)的数据(D1-D3、D6、D7)，并释放传输所说的数据不需要的传输容量，用于传输服务质量(QS1；QS2)的第二数据类别(K2，K4)的数据(D4、D5；D8、D9)。

12.一种用于在多点到点网络(AC1、AC2)中分配共享媒体(SM)的传输容量的媒体接入控制器，在该网络中，为许多终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)提供了共享媒体(SM)，用于向一个点(BS；ANA)传输数据，其特征在于，媒体接入控制器(MC)具有与至少一个终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)进行交互的装置(CPU、MP、TI)，

-用于为要在媒体(SM)上传输并符合指定条件的数据分组到其中的第一数据类别(K1；K3)分配媒体(SM)上可用的传输容量，以及

-用于至少部分地释放共享媒体(SM)上可用的未使用的传输容量，以便传输要在媒体(SM)上传输并且不符合指定条件的数据分组到其中的第二数据类别(K2；K4)的数据。

13.根据权利要求12所述的媒体接入控制器，其特征在于，它具有装置(TI)，用于接收关于连接到媒体(SM)的终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)的要在媒体(SM)上传输的第一和/或第二数据类别的数据(D1-D10)的信息项(REQ1-REQ4)。

14.根据权利要求12所述的媒体接入控制器，其特征在于，在连接到媒体(SM)的所有终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)的情况下或在连接到媒体(SM)的一组终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)的情况下，该装置被配置为，按照第一数据类别(K1；K3)传输的数据的数量的一个函数释放传输容量，用于传输第二数据类别(K2；K4)的数据。

15.一种控制模块，用于在多点到点网络(AC1、AC2)中分配共享媒体(SM)的传输容量的媒体接入控制器，在该网络中，为许多终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)提供了共享媒体(SM)，用于向一个点(BS；ANA)传输数据，并且在该网络中，还提供了媒体接入控制器(MC)，用于向终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)分配媒体(SM)的传输容量，其特征在于，控制模块(MP)包括程序代码，这些程序代码可以由媒体接入控制器(MC)的控制装置(CPU)执行以使媒体接入控制器(MC)在与连接到媒体(SM)的至少一个终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)交互时实现下列功能：

-为要在媒体(SM)上传输并符合指定条件的数据分组到其中的第一数据类别(K1；K3)分配媒体(SM)上可用的传输容量，以及

-至少部分地释放共享媒体(SM)上可用的未使用的传输容量，以便传输要在媒体(SM)上传输并且不符合指定条件的数据分组到其中的第二数据类别的数据。

16.一种用于在多点到点网络(AC1、AC2)中分配共享媒体(SM)的传输容量的终接设备，在该网络中，为许多终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)提供了共享媒体(SM)，用于向一个点(BS；ANA)传输数据，并且在该网络中，还提供了网络端媒体接入控制器(MC)，用于向终接设备(T1、T2、3；STB，5，T6)分配媒体(SM)的传输容量，其特征在于，终接设备(T1、T2、3；STB，5，T6)可以连接到媒体(SM)并具有装置(CPU、TM、A1、RT)，用于

-如果数据符合指定条件，将要在媒体(SM)上传输的数据(D1-D10)分组到第一数据类别(K1；K3)，如果数据不符合指定条件，则分组到第二数据类别(K2；K4)，

-接收关于媒体(SM)上对第一数据类别(K1；K3)可用的传输容量的分配信息项(GK1；GK3)，

-根据分配的传输容量在媒体(SM)上传输第一数据类别的数据，

-接收至少部分地释放的共享媒体(SM)上可用的未使用的传输容量的释放信息项(GK2；GK4)，以便传输第二数据类别(K2；K4)的数据，以及

-在所释放的传输容量范围内，在媒体(SM)上传输第二数据类别的数据。

17.根据权利要求16所述的终接设备，其特征在于，它具有装置，用于将关于要在媒体(SM)上传输的第一和/或第二数据类别的数据(D1-D10)的信息项(REQ1-REQ4)传输到媒体接入控制器(MC)。

18.根据权利要求16所述的终接设备，其特征在于，它具有装置(PO)，用于将要在媒体(SM)上传输的第一数据类别(K1；K3)的数据(D1-D10)安排到第一队列(Q1；Q3)中，将第二数据类别(K2；K4)的数据安排到第二队列(Q2；Q4)中。

19.一种终接模块，用于在多点到点网络(AC1、AC2)中分配共享媒体(SM)的传输容量的终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)，在该网络中，为许多终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)提供了共享媒体(SM)，用于向一个点(BS；ANA)传输数据，并且在该网络中，还提供了网络端媒体接入终接器(MC)，用于向终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)分配媒体(SM)的传输容量，其特征在于，终接模块(TM)包括程序代码，这些程序代码可以由可以连接到媒体(SM)的终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)的控制装置(CPU)执行以使终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)在连接到媒体(SM)的状态下在与媒体接入控制器(MC)交互时实现下列功能：

-接收关于媒体(SM)上对第一数据类别(K1；K3)可用的传输容量的分配信息项，

-根据分配的传输容量在媒体(SM)上传输第一数据类别分配数据，

20.一种用于分配共享媒体的传输容量的多点到点网络(AC1；AC2)，包括共享媒体(SM)，通过其许多终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)可以向一个点(BS，ANA)传输数据，并包括网络端媒体接入控制器(MC)，用于向许多终接设备(T1、T2、3；STB、5、T6)分配媒体(SM)的传输容量，并具有用于实现下列步骤的装置：

-由媒体接入控制器(MC)为第一数据类别(K1；K3)分配媒体的传输容量，

-至少部分地释放共享媒体(SM)上可用的未使用的传输容量，以便传输第二数据类别(K2；K4)的数据，以及

-在释放的传输容量范围内，在媒体(SM)上传输第二数据类别的数据。

21.计算机可读的存储装置，具体来说，磁盘或CD-ROM，数字通用盘、硬盘驱动器等等，在上面存储了根据权利要求15所述的控制模块(MP)和/或存储了根据权利要求19所述的终接模块(TM)。