CN108886497B - 用于管理传输网络中的业务的方法和交换机 - Google Patents

Abstract

一种用于管理使用时隙接口来传送的多个分组流中的多个分组的业务的方法。分组流根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过传输网络的多个交换机。所述方法包括确定（202）在分组流中穿过当前交换机的多个分组的端到端时延，以及将优先级值指配（204）到穿过当前交换机的分组，其中分组的优先级值取决于所述分组的所确定的端到端时延。所述方法还包括在当前交换机的输出接口中将时隙分配给在竞争所述时隙的分组之中具有最高优先级值的分组。

Description

用于管理传输网络中的业务的方法和交换机

技术领域

本发明一般涉及通信网络，并且具体地涉及管理连接分布式无线电基站的元件的传输网络中的业务。

背景技术

在蜂窝通信网络中，无线电基站（RBS）对覆盖区域或小区提供无线电网络覆盖。通信网络核心段与网络的RBS之间的通信链路被称为回程。在传统架构中，无线电和基带处理两者都在RBS中被执行，所述RBS输出以太网信号，然后使用微波和/或光纤通过回程来传输所述以太网信号。

在这些传统架构中，其中无线电和基带处理两者都被集成在单个网络元件中，此网络元件被放置在蜂窝站点。这要求功率，地盘空间（real estate space）和相对大的小区塔。随着小区尺寸越来越小，需要建立和操作更多站点。

在一些实现中，RBS可以在地理上被分成一个或多个远程无线电单元（RU或RRU）和一个或多个基带处理单元，从而除其它优点外还能够实现优化无线电单元放置。具有基于此类分布式无线电基站的无线电接入网络的架构的情景被广泛地识别为集中式或云无线电接入网络（CRAN）。RRU可被称为无线电装备（RE）。基带处理单元可被称为数字单元（DU）或无线电装备控制器（REC）。此类部署中RE和REC之间的通信链路被统称为前传（fronthaul），并且RE和REC之间的接口在下面描述中被称为前传接口（FHI）。通用公共无线电接口（CPRI）指定用于FHI的接口协议，从而管理RE和REC之间的通信。可在此处访问最新版本的CPRI规范：http：//www.cpri.info/downloads/CPRI_v_7_0_2015-10-09.pdf。

新型无线电拆分（splitting）模型正被定义以满足5G高带宽需求，从而利用天线侧装备和集中式处理节点之间的无线电功能的不同分布。例如，这将暗示将部分无线电处理移动回在天线侧，特别是对于时延关键服务。

在聚合网络中（涵盖前传和回程两者，以及其它种类的业务，像如OTN），CPRI业务必须通过DU池站点与RRU或RBU站点之间的长距离来传输（前传是经常用于识别此段移动业务传输的术语）。此外，DU和RRU或RBU站点之间可能存在若干交换节点。如较早的专利申请PCT/EP2015/054502和PCT/EP2015/077556中所讨论的，CPRI业务具有苛刻的时延、抖动和对称性要求，并且由于这个原因，它要求特殊的交换布置。具体地，网络上的整体时延应在约100μs（微秒）内。

正在研究许多传输选项（包括基于分组的传输（例如，基于以太网））以克服CPRI带宽限制。然而，对于这些选项中的一些，时延要求类似于CPRI要求，使得它们也要求特殊的交换机制以用于传输网络上的E2E时延控制。

重要的是要注意，无线电接收器预期的是，分组在它们被传送时处于相同序列中。因此，通过将传输网络设计成不改变分组序列（例如，如在常规分组网络中那样指配隧道），相同流的所有分组应沿着相同的E2E（端到端）路径。

发明内容

本发明的目的是排除以上缺点中的至少一些，并提供一种用于管理连接分布式无线电基站的元件的传输网络中的业务的改进方法和用于实现此方法的交换机。

相应地，本发明寻求单独或以任何组合来优选地减轻、缓解或消除上面提到的缺点中一个或多个。

根据本发明的第一方面，提供有一种用于管理使用时隙接口传送的多个分组流中的多个分组的业务的方法，而分组流根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过传输网络的多个交换机。所述方法包括确定在分组流中穿过当前交换机的多个分组的端到端时延，以及将优先级值指配到穿过当前交换机的分组。分组的优先级值取决于所述分组的确定的端到端时延。所述方法还包括在当前交换机的输出接口中将时隙分配到竞争所述时隙的分组之中具有最高优先级值的分组。

根据本发明的第二方面，提供有一种用于将分组转发到传输网络的网络节点的交换机。分组根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过传输网络。所述交换机包括连接到交换矩阵的多个输入/输出端口、处理器和存储器。存储器包含由所述处理器可执行的指令，由此所述交换机操作以确定在分组流中穿过交换机的多个分组的端到端时延，并将优先级值指配到穿过所述交换机的所述分组。分组的优先级值取决于所述分组的确定的端到端时延。所述交换机还操作以在交换机的输出接口中将时隙分配到竞争所述时隙的分组之中具有最高优先级值的分组。

根据本发明的第三方面，提供有一种用于编排传输网络中的分组转发的集中式网络元件。分组根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过传输网络。集中式网络元件包括处理器、存储器和用于连接到网络中的多个交换机的通信接口。存储器包含由所述处理器可执行的指令，由此所述集中式网络元件操作以确定在分组流中穿过交换机的多个分组的端到端时延，并指令交换机将优先级值指配到穿过交换机的分组。分组的优先级值取决于所述分组的确定的端到端时延。集中式网络元件还操作以指令交换机在交换机的输出接口中将时隙分配到竞争所述时隙的分组之中具有最高优先级值的分组。

根据本发明的第四方面，提供有一种包括多个交换机的传输网络。所述网络连接至少一个基带单元BBU和多个远程无线电单元，RRU或无线电基带单元RBU，其中所述交换机被适配于根据上面定义的方法进行操作。

根据本发明的第五方面，提供有一种用于将分组转发到传输网络的网络节点的交换机。分组根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过传输网络。所述交换机包括连接到交换矩阵的多个输入/输出端口，以及用于确定在分组流中穿过交换机的多个分组的端到端时延的部件。此外，所述交换机包括用于将优先级值指配到穿过交换机的分组的部件，其中分组的优先级值取决于所述分组的确定的端到端时延，以及用于在所述交换机的输出接口中将时隙分配到竞争所述时隙的所述分组之中具有最高优先级值的分组。

根据本发明的第六方面，提供有一种用于编排传输网络中的分组转发的集中式网络元件。分组根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过传输网络。集中式网络元件包括用于连接到网络中的多个交换机的通信接口，以及用于确定在分组流中穿过交换机的多个分组的端到端时延的部件。集中式网络元件还包括用于指令交换机将优先级值指配到穿过所述交换机的分组的部件，其中分组的优先级值取决于所述分组的确定的端到端时延，以及用于指令交换机在交换机的输出接口中将时隙分配到竞争所述时隙的分组之中具有最高优先级值的分组。

本发明的进一步特征如从属权利要求中所要求的。

本发明提供以下优点：

- 它解决了针对时间关键分组接口来最小化在网络级别的E2E时延的问题。

- 它可以在携带CPRI和时隙接口的分组两者的网络中被使用。

- 它可被应用于任何运算的端到端路径。

- 未实现所述方法的传统节点仍然可以是网络的一部分。在这种情况下，由这些不兼容节点所引入的时延将被测量或估计，并且然后在由实现本发明的兼容节点所完成的运算中被考虑。

附图说明

从以下结合附图所采用的具体实施方式中将更全面地理解和领会到本发明，在附图中：

图1是示出在本发明的一个实施例中的包括时延预算字段的以太网分组的图表；

图2A是示出在本发明的一个实施例中的用于管理业务的方法的流程图；

图2B是示出在本发明的一个实施例中的用于管理业务的方法的流程图；

图3是示出根据本发明的一个实施例进行操作的前传网络的图表；

图4是示出在本发明的一个实施例中的交换机的图表；

图5是示出在本发明的另一实施例中的用于管理业务的方法的流程图；

图6是示出在本发明的一个实施例中的用于在前传网络中编排分组的转发的集中式网络元件的图表；

图7是示出在本发明的备选实施例中的交换机的图表；

图8是示出在本发明的备选实施例中的用于在前传网络中编排分组的转发的集中式网络元件的图表。

具体实施方式

在以下描述中，为了解释而非限制的目的，阐述了诸如具体架构、接口、技术等的特定细节，以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，本发明可以在脱离这些特定细节的其它实施例中被实践。在其它实例中，省略了对众所周知的装置、电路和方法的详细描述，以免因不必要的细节模糊本发明的描述。

贯穿说明书对“一个实施例”或“实施例”的参考意味着结合实施例所描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿说明书在各种地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指相同实施例。另外，具体特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何适合的方式来组合。

为了阐明本文档中和本技术领域中使用的术语，我们将参考图3中所示的示意图。这里我们可以识别分布式无线电基站的元件被放置的两个位置：

-天线侧 -在图3中，它是在左侧的位置，其中天线图标和元件被标记为RBU1-RBU5。

-中央办公室，或换句话说，在其中完成全部或部分基带处理的集中式位置。在图3中，这些是P1和P2。

在图3中所示的以及稍后在本文档中所描述的情景中，这两个位置在地理上是分开的并且通过传输网络而被连接，如较早所解释的，传输网络也被称为前传接口或前传网络。

位于天线侧的东西被称为无线电装备（RE）。RE是源自CPRI规范的术语。无线电基站的功能的地理分布可以不同方式来实现。在一些实现中，无线电装备可以包括远程无线电单元（RRU），在备选实现中，无线电装备可以执行某一基带处理，然后RE被称为无线电基带单元（RBU）。

位于中央办公室的东西被称为无线电装备控制器（REC）。REC类似地是源自CPRI规范的术语。参考REC使用不同的名称，例如数字单元（DU）或基带单元（BBU）。

要领会到，无论参考无线电装备和无线电装备控制器使用哪些术语，这些元件是跨传输网络的端到端路径的源节点和目的地节点（端节点），所述传输网络具有位于这些端节点之间的多个节点（交换机）。现在要在其实施例中被描述的本发明聚焦于管理位于这些端节点之间的节点（交换机）中的业务，并且因此在RE和REC之间分布功能的模型不影响本发明在其实施例中操作的方式。

发明人已经认识到，支持背景技术部分中讨论的5G网络的架构的一种方式可以是通过在时隙接口上使用分组。在此类时分技术中，允许源仅在固定时隙传送分组。为了允许这种类型的多个分组流之中的统计复用，不同于CPRI，分组仅在实际业务存在时被传送。这进而在传输中能够实现优化机会。

在一个实施例中，上面概述的时隙接口的分组被封装为常规以太网帧中的有效载荷，以管理与传输网络相关的所有特征。所述分组可以每一个以太网帧封装一个分组，或者每一个以太网帧封装多个分组。

通过考虑交换机的网络，这是最具挑战性的情况（仅在波长级别起作用的交换机引入可忽略的时延，但可能是带宽低效的，如PCT/EP2015/077556中所讨论的），我们意图解决的问题是进入交换机的不同输入端口的以太网帧（其尝试共享相同的输出端口）的争用。

为简单起见，在一个实施例中，假定所有输入以太网帧具有相同的服务类。在备选实施例中，可以如在常规以太网交换机中那样在所提议的机制的顶部上管理不同的服务类。以太网帧的服务类从封装在以太网帧中的分组的分组流之一所继承。在本解决方案的描述中，以太网被用作优选实施例，因为通过使用以太网，利用其特征（源地址、目的地地址、服务类等）是可能的，但是本公开中描述的解决方案实际上是关于解决将时隙接口的分组以与已从源发送的分组相同的顺序而递送到目的地的问题。因此，在备选实施例中，可以使用不同的技术代替以太网以用于封装时隙接口的分组。本发明的实施例在管理实时或接近实时的业务方面特别有利，但同等可适用于非实时业务。

所提议的解决方案的目标是借助于智能处置在网络中的每个分组交换机的输出端口处发生的所有争用来确保每个分组流的最低的可能端到端时延。

在封装时隙接口的分组的以太网帧100中，提议引入时延预算字段102（例如作为有效载荷的一部分）以避免修改良好整合的以太网标准。根据本文档中描述的解决方案的以太网帧的此实施例在图1中被示出。

然而，在备选实施例中，通过添加时延预算字段来修改以太网报头是可能的。

相同流中的分组可能经历不同的时延值，因为这些值取决于其它业务源是否正传送。因此，必须针对封装分组的每个独立以太网帧来管理时延预算。其中我们使用单个以太网帧来封装多于一个分组的实施例中，必须为帧中的每个分组分配时延预算字段。

在优选实施例中，时延预算字段具有两个子字段：

- 累积时延：它是由以太网帧已经穿过的所有交换机和链路的时延贡献的总和。通过在每个交换机节点的输入处的测量和/或估计（例如，估计光纤传播贡献）来确定累积时延。

- 预测时延：它是以太网帧在到达其目的地之前所必须横跨的所有链路和节点的估计的时延贡献。例如，其可以由控制平面来估计（基于统计测量）。

在具有所封装分组的多个以太网帧请求访问以太网交换机的相同输出线（输出端口）时的情形中，等于累积时延和预测时延的总和的端到端时延作为参数而被用于优先化流—时延越高，优先级越高。最初，当具有时隙接口的所封装分组的以太网帧在被源节点所传送之后进入第一交换机时，E2E时延完全基于预测时延，而在路径的末尾，即目的地节点之前的最后的交换机，E2E时延等于累积时延。

可以容易地修改所述机制以将不同的权重给予具有不同服务类的分组。

参考图2A，将描述用于管理在多个分组流中组织的多个分组的业务的方法的一个实施例。在此实施例中，使用时隙接口来传送分组，并且所述分组流根据指配路径来穿过多个交换机。在优选实施例中，所述方法包括确定在分组流中穿过当前交换机的多个分组的端到端时延202。所述方法还包括将优先级值204指配到穿过当前交换机的分组，其中分组的优先级值取决于所述分组的所确定的端到端时延；以及在当前交换机的输出接口中将时隙206分配给在竞争所述时隙的分组之中具有最高优先级值的分组。

如图2B中所示的，确定端到端时延202，优选地包括确定从源节点到当前交换机的累积时延210，以及基于指配到分组流的路径来估计从当前交换机到目的地节点的预测时延212。最后，端到端时延被运算为累积和预测时延值的总和。

在优选实施例中，估计预测时延的操作包括基于从目的地节点行进到当前交换机的分组来确定从目的地节点到当前交换机的累积时延。这可适用于在当前交换机和目的地节点之间的路径是双向时的情形。在这种情形下，使用来自位于当前交换机前面的交换机和链路的实际延迟是可能的。尽管更准确，但这仍然是估计，因为在使用此信息时，网络中的条件可能改变，并且它将是历史信息而不是当前信息。

优选地，对于给定流i，在节点C处确定的端到端时延可以由三个贡献的总和所表达，其中E2E流路径中的通用中间节点被指示为当前节点C：

其中：

-

是流i从S（源）到C的所测量的累积时延；它已在直到C的部分子路径上所穿过的节点和链路中积累。

-

是节点C对流施加的时延；它由最小穿过延迟所确定，但如果优先化其它流，则它可被递增。

-

是从C到D（目的地）的所估计的预测时延；到达目的地的最终子路径将引入另外的时延贡献，并且在节点中积累的分量不是确定的。

人们可以看出，在当前节点C更接近目的地节点时，时延估计的重要性下降，因为测量胜过估计。

所提议的方法根据以下步骤在独立节点（交换机）处操作。

对于网络的每个节点n

对于穿过节点n的每个流i

运算

下一i

在下一时隙中传送在穿过n的所有流之中具有最大

的流

下一n

通过考虑从节点上的相同输出端口而竞争传出时隙的所有流，所述过程被应用在独立节点（优选地是被流所穿过的每个节点）。在实践中，节点调度器将用于传出传输的“下一时隙”指配到被预期在横跨节点（交换机）其自身的所有流之中积累了较差E2E时延（即最高时延）的流。

通过考虑整体网络和流的完整集合，目标是尽可能均衡所有流的E2E时延。

优选地，确定端到端时延包括考虑由沿路径的交换机所引入的交换时延以及忽略传播延迟。这在某些情形下可能是有利的。例如，如果第一流必须行进1km并且第二流必须行进10km到当前交换机，考虑到传播延迟会不必要地使第一流不利。

在另一实施例中，将优先级值指配到穿过当前交换机的分组包括基于与分组关联的服务类来应用权重因子。此实施例反映了以下事实：一个业务流可能比其它业务流更重要，并且它们的相对重要性（由服务类所反映）可能是要考虑的附加因子。

在优选实施例中，所述方法的操作在与分组关联的每个服务类内单独被应用。在此实施例中，取决于当前交换机中的所有业务的服务类而将当前交换机中的所有业务拆分成单独的流，并且然后对于每个服务类单独应用所述方法的操作。以这种方式，每个服务类独立于其它类而被处理。此实施例具有以下优点：它不影响服务类的所建立的层级，而是改进独立服务类内的分组流的管理。在此实施例的修改中，所述方法的操作被应用于具有相同服务类的分组。此备选实施例允许从如上面所描述的管理中省去某种服务类。例如，所述某种服务类可以是在尽力而为的基础上所服务的低优先级的可抢占的业务。此实施例的优点是将节省当前交换机中的处理资源（不用于处理低优先级业务），这将改进交换机的性能。

如较早所提到的，在优选实施例中，分组流的分组被封装为以太网帧中的有效载荷而在前传网络中被传输。在备选实施例中，可以使用其它网络传输接口代替以太网。本文档中的前传网络是连接分布式无线电基站的元件（即连接RE和REC）的传输网络，如较早讨论并在图3中所示的。

如图5中所示的，所述方法优选地包括在与穿过当前交换机的分组关联的专用信息字段中记录502此分组的所确定端到端时延。在其中以太网帧100的有效载荷被用于传输时隙接口的分组的优选实施例中，与分组关联的专用信息字段102也被***在以太网帧100的有效载荷中。这在图1中被示出。所确定的端到端时延可以被记录为累积时延和预测时延的单独值；备选地，它可以被记录为由当前交换机所施加的时延、累积时延、预测时延的单独值。在又一实施例中，在专用信息字段中，所确定的端到端时延可以被记录为包括以上所讨论的分量的单个总值。

当具有时隙接口的所封装分组的以太网帧沿朝向目的地节点的路径行进时，所确定的端到端时延的记录包括更新关于来自先前交换机的所述专用信息字段中所携带的所确定端到端时延的信息。

在特别有利的实施例中，所述方法包括：如果网络条件不保证满足端到端时延需要504，则从路径计算元件请求506重新路由到目的地节点的具体路径。具体地，如果所确定的端到端时延处于或高于阈值504，则可以请求506重新路由到目的地节点的具体路径。此实施例的优点在于它不仅允许沿预定义路径的分组流的改进管理，而且还允许一旦网络条件恶化并且无法保证预期性能则对改变的网络条件做出反应并重新路由。

在另一实施例中，本文档公开了一种交换机的网络，其中网络中的独立交换机被适配于根据上面描述的方法进行操作。在优选实施例中，网络中的所有交换机被适配于根据此方法进行操作。在备选实施例中，仅一些交换机根据此方法进行操作。不能够处理时延信息的交换机以与众所周知的交换机相同的方式与封装分组交换以太网帧，并且能够处置时延信息的交换机将基于端到端时延信息来指配优先级。换句话说，不能够处理时延信息的交换机将简单地忽略时延信息，并且能够用于处理时延信息的交换机将在不可能得到测量的情况下使用估计来确定端到端时延的分量。在图3中示出了根据本文档中描述的方法进行操作的网络的实施例。

图3示出了基于作为无线电装备（RE）进行操作的无线电基带单元RBU以及作为无线电装备控制器（REC）进行操作的基带单元BBU的（部分）集中式基带处理的情景。如较早所解释的，RE和REC是分布式无线电基站的元件，其中包括至少一些基带处理功能的控制器（REC）是集中式的并且服务于多个远程定位的RE元件。RBU和BBU通过时隙接口经由分组流进行通信。五个宏站点与其RBU（RBU1-RBU5）在左边。在图3中所示的实施例中，穿过多个交换机的业务的端点包括六个基带单元BBU和五个无线电基带单元RBU1-RBU5。所述六个BBU位于两个基带旅店（hotel）中（位于在右边被标记为P1和P2的两个站点中）。包括十二个节点N1-N12的分组网络位于其中间。基带旅店也被称为基带池—在基站站点的射频头端通过高速链路而被连接，例如，到基带池的光纤。从RBU到BBU的分组流被认为是上行链路（UL），而在相反方向上的分组流被认为是下行链路（DL）。

在备选实施例中，远程无线电单元（RRU）可以作为无线电装备而不是RBU进行操作，并且然后两个基带旅店P1和P2中的BBU会执行RRU的所有基带处理。

在优选实施例中，所有输入数据是频率同步的并且具有相同的位率。它们在每个交换机的输入进行时间同步（最大引入时延=1个封装帧）。

每个流从源节点S被传送、穿过节点Nx序列和连接所述节点的链路序列、并最终终止于目的地节点D。节点Nx和链路在每个流上引入时延。在优选实施例中，链路时延被认为对于每个链路是固定的并且是业务独立的。

如较早所公开的，由交换机所处理的以太网帧的优先级从封装在这些帧中的分组所继承。相同情况对于以太网帧和分组的时延之间的关系也是真的。

在优选实施例中，确定端到端时延包括将由独立交换机所施加的时延添加到累积时延和预测时延。

在图3中所示的示例中，传送了两个分组流：

- 流A，通过虚线和通过字母A来标记，从RBU1到P1中的BBU之一

- 流B，通过虚线和通过字母B来标记，从RBU3到P2中的BBU之一

在图3中，符号L1、4、A指由流A所经历的、在节点N1和N4之间的链路上的时延；符号D1、A指由流A在节点N1所经历的交换延迟。相同的符号方案可适用于整个图3。

由流A和流B所使用的路径共享节点N6和N10以及它们中间的链路。让我们首先关注节点N6。

所述两个流在N6朝向N10的传出端口上竞争时隙。具有较高预期E2E时延的流将被优先化。所述两个时延是：

和

其中：

-

是RBU1和N6之间的测量时延

-

是N6和P1之间的估计时延

-

是RBU2和N6之间的测量时延

-

是N6和RBU2之间的估计时延

在

的假设中，流A的所确定端到端时延高于流B的对应所确定端到端时延，并且节点N6将相对于流B来优先化流A。因此

将小于

，其中

和

是由N6分别对流A和流B施加的时延。如从分析中可以看出的，流A将具有高于流B的优先级，并且这就是为什么由交换机N6对流B施加的时延将高于对流A施加的时延。

在优选实施例中，假定每个流是双向的，并且所述两个方向在相同的E2E路径上操作。可选地，对于特定流，在特定节点中在一个方向上的时延值可被用于改进对于在相反方向上在相同节点中的相同流的估计的准确度。

在当前网络条件不允许满足给定流的E2E时延需要的情况下，可以对路径计算元件进行反馈以考虑将所述流重新路由到较不拥挤的端到端路径。

在备选实施例中，在网络中可包括不实现所述方法的节点。在这种情况下，将测量或估计由这些不兼容节点所引入的时延，并且然后在针对实现所述方法的兼容节点所完成的计算中考虑所述时延。以这种方式，即使在部分传统的网络中，所述方法可以有助于平滑端到端时延中的差异。

参考图4，现在要描述被适配于根据本文档中描述的方法进行操作的交换机的实施例。

图4中示出的是交换机400的优选实施例，其被适配于根据上面描述的方法进行操作。交换机400包括连接到交换矩阵406的多个输入/输出端口408-410、处理器402和存储器404。所述存储器404包含由所述处理器402可执行的指令。在执行所述指令时，所述交换机400可操作以确定在分组流中穿过交换机400的多个分组的端到端时延，并将优先级值指配到穿过交换机400的分组，其中分组的优先级值取决于所述分组的所确定端到端时延。交换机400还可操作以在交换机的输出接口中将时隙分配给在竞争所述时隙的分组之中具有最高优先级值的分组。

交换机400可操作以将分组转发到前传网络的网络节点，例如另一个交换机或目的地节点，像如无线电装备（例如RRU或RBU）或无线电装备控制器（例如DU或BBU）。分组根据从源节点到目的地节点的指配（或预定义）路径穿过前传网络。

在确定端到端时延的优选实施例中，交换机400可操作以确定从源节点到交换机的累积时延，并基于指配到分组流的路径来估计从交换机到目的地节点的预测时延。所述交换机还可操作以将端到端时延运算为累积和预测时延值的总和。

在优选实施例中，分组被封装在传输接口的帧中，例如以太网，并且针对携带封装分组的帧来确定时延和优先级。

在优选实施例中，以太网被用作时隙接口，但是在备选实施例中，代替以太网，可以使用其它时隙传输技术。

用于穿过网络的流的路径计算方法论在本公开的范畴外。假定所述方法适用于已提前运算路径的流的集合，如在许多光网络中完成的。在备选实施例中，所提议的方法与网络架构兼容，其中集中式实体（例如，编排器）例如具有节点和链路的时延贡献的完全可见性。编排器还计算估计和预测。编排器其本身可以管理每个节点的优先级列表，并针对每个节点来确定线中的下一流。优选地，服务类也可以被认为是被编排器用于确定流优先级的附加参数。

参考图6，现在要描述被适配于根据本文档中描述的方法进行操作的集中式网络元件的实施例。

图6中所示的是集中式网络元件600的优选实施例，其用于编排被适配于根据上面描述的方法进行操作的前传网络中的分组的转发。在其中使用集中式网络元件600的实施例中，分组根据从源节点到目的地节点的指配路径而穿过前传网络。集中式网络元件600包括处理器602、存储器604和通信接口606，以用于连接到网络中的多个交换机。所述存储器604包含由所述处理器602可执行的指令，由此所述集中式网络元件600可操作以确定在分组流中穿过交换机的多个分组的端到端时延，并指示交换机将优先级值指配到穿过交换机的分组，其中分组的优先级值取决于所述分组的所确定的端到端时延。此外，所述集中式网络元件600可操作以指示交换机在交换机的输出接口中将时隙分配给在竞争所述时隙的分组中之具有最高优先级值的分组。

参考图7，公开了根据本文档中描述的方法的实施例进行操作的交换机700的备选实施例。交换机700用于将分组转发到传输网络的网络节点，并且分组根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过传输网络。交换机700包括连接到交换矩阵702的多个输入/输出端口704-706。交换机700还包括用于确定在分组流中穿过交换机的多个分组的端到端时延的部件710，以及用于将优先级值指配到穿过交换机700的分组的部件712。分组的优先级值取决于所述分组的所确定的端到端时延。交换机700还包括用于在交换机的输出接口中将时隙分配给在竞争所述时隙的分组之中具有最高优先级值的分组的部件714。

在一个实施例中，部件710、712和714由控制器部件708所控制。在另一备选实施例（未示出）中，所述部件710、712和714被实现为由控制器708所提供的功能。在又一实施例中，所述部件710、712和714以及交换矩阵702被连接到通信总线（未示出），并通过此通信总线来交换数据和控制消息。

参考图8，公开了用于编排传输网络中的分组的转发的集中式网络元件800的备选实施例。分组根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过传输网络。在优选实施例中，集中式网络元件800包括通信接口810，以用于连接到网络中的多个交换机。集中式网络元件还包括用于确定在分组流中穿过交换机的多个分组的端到端时延的部件804，以及用于指示交换机将优先级值指配到穿过交换机的分组的部件806。在优选实施例中，分组的优先级值取决于所述分组的所确定的端到端时延。集中式网络元件800还包括用于指示交换机在交换机的输出接口中将时隙分配给在竞争所述时隙的分组之中具有最高优先级值的分组的部件808。

在一个实施例中，所述部件804、806和808被实现为由控制器802所提供的功能。在备选实施例（未示出）中，部件804、806和808由控制器802所控制，其中部件804、806和808以及控制器802被实现为单独的模块。在又一实施例中，所述部件804、806和808以及通信接口810被连接到通信总线（未示出），并通过所述通信总线来交换数据和控制消息。

集中式网络元件800被适配于根据较早描述的方法的实施例进行操作。

Claims (39)

1.一种用于管理使用时隙接口来传送的多个分组流中的多个分组的业务的方法，所述分组流根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过传输网络的多个交换机，所述方法包括：

- 确定在分组流中穿过当前交换机的多个分组的端到端时延；

- 将优先级值指配到穿过所述当前交换机的所述分组，其中分组的优先级值取决于所述分组的所确定的端到端时延；

- 在所述当前交换机的输出接口中将时隙分配给在竞争所述时隙的所述分组之中具有最高优先级值的分组。

2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述端到端时延包括：

- 确定从源节点到所述当前交换机的累积时延；

- 基于指配到所述分组流的所述路径来估计从所述当前交换机到目的地节点的预测时延；

- 将所述端到端时延运算为所述累积和预测时延值的总和。

3.根据权利要求2所述的方法，其中估计所述预测时延包括基于从所述目的地节点行进到所述当前交换机的分组来确定从所述目的地节点到所述当前交换机的累积时延。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所确定的端到端时延包括由所述当前交换机所引入的时延。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中确定所述端到端时延包括考虑由沿所述路径的所述交换机所引入的交换延迟以及忽略传播延迟。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中将优先级值指配到穿过所述当前交换机的所述分组包括：基于与所述分组关联的服务类来应用权重因子。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述方法的操作在与所述分组关联的每个服务类内被单独应用。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述方法的操作被应用于具有相同服务类的分组。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中穿过所述多个交换机的所述业务的端点包括至少一个基带单元BBU，以及多个射频拉远单元RRU或无线电基带单元RBU。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中作为以太网帧中的有效载荷而被封装的所述分组流的分组在所述传输网络中被传输。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，包括：在与穿过所述当前交换机的分组关联的专用信息字段中记录此分组的所确定的端到端时延。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所确定的端到端时延被记录为累积时延和预测时延的单独值。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述记录包括：更新关于在来自先前交换机的所述专用信息字段中所携带的所确定的端到端时延的信息。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，包括：如果网络条件不保证满足端到端时延需要，则从路径计算元件请求重新路由到目的地节点的具体路径。

15.根据权利要求14所述的方法，包括：如果所确定的端到端时延处于或高于阈值，则从所述路径计算元件请求重新路由到所述目的地节点的所述具体路径。

16.一种用于将分组转发到传输网络的网络节点的交换机，所述分组根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过所述传输网络，所述交换机包括连接到交换矩阵的多个输入/输出端口、处理器和存储器，所述存储器包含由所述处理器可执行的指令，由此所述交换机可操作：

- 确定在分组流中穿过所述交换机的多个分组的端到端时延；

- 将优先级值指配到穿过所述交换机的分组，其中分组的优先级值取决于所述分组的所确定的端到端时延；以及

- 在所述交换机的输出接口中将时隙分配给在竞争所述时隙的所述分组之中具有最高优先级值的分组。

17.根据权利要求16所述的交换机，其中在确定所述端到端时延中，所述处理器可操作：

- 确定从所述源节点到所述交换机的累积时延；

- 基于指配到所述分组流的所述路径来估计从所述交换机到所述目的地节点的预测时延；以及

- 将所述端到端时延运算为所述累积和预测时延值的总和。

18.根据权利要求17所述的交换机，其中在估计所述预测时延中，所述处理器可操作以基于从所述目的地节点行进到所述交换机的分组来确定从所述目的地节点到所述交换机的累积时延。

19.根据权利要求16-18中任一项所述的交换机，其中所确定的端到端时延包括由所述交换机所引入的时延。

20.根据权利要求16-18中任一项所述的交换机，其中在确定所述端到端时延中，所述处理器可操作以考虑由沿所述路径的所述交换机所引入的交换延迟并忽略传播延迟。

21.根据权利要求16-18中任一项所述的交换机，其中在将优先级值指配到穿过所述交换机的所述分组时，所述处理器操作以基于与所述分组关联的服务的类来应用权重因子。

22.根据权利要求16-18中任一项所述的交换机，其中穿过多个交换机的业务的端点包括至少一个基带单元BBU，以及多个射频拉远单元RRU或无线电基带单元RBU。

23.根据权利要求16-18中任一项所述的交换机，其中作为以太网帧中的有效载荷而被封装的所述分组流的分组穿过所述交换机。

24.根据权利要求16-18中任一项所述的交换机，其中所述处理器可操作以在穿过所述交换机的分组的专用信息字段中记录此分组的所确定的端到端时延。

25.根据权利要求24所述的交换机，其中所述处理器可操作以将所确定的端到端时延记录为累积时延和预测时延的单独值。

26.根据权利要求24所述的交换机，其中所述处理器可操作以更新关于在来自先前交换机的所述专用信息字段中所携带的所确定的端到端时延的信息。

27.根据权利要求16-18中任一项所述的交换机，可操作以如果网络条件不保证满足端到端时延需要，则从路径计算元件请求重新路由到目的地节点的具体路径。

28.根据权利要求27所述的交换机，可操作以如果所确定的端到端时延处于或高于阈值，则从所述路径计算元件请求重新路由到所述目的地节点的所述具体路径。

29.一种用于编排传输网络中的分组的转发的集中式网络元件，所述分组根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过所述传输网络，所述集中式网络元件包括处理器、存储器和用于连接到所述网络中的多个交换机的通信接口，所述存储器包含由所述处理器可执行的指令，由此所述集中式网络元件可操作：

- 确定在分组流中穿过交换机的多个分组的端到端时延；

- 指示所述交换机将优先级值指配到穿过所述交换机的分组，其中分组的优先级值取决于所述分组的所确定的端到端时延；

- 指示所述交换机在所述交换机的输出接口中将时隙分配给在竞争所述时隙的所述分组之中具有最高优先级值的分组。

30.一种用于将分组转发到传输网络的网络节点的交换机，所述分组根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过所述传输网络，所述交换机包括连接到交换阵列的多个输入/输出端口并进一步包括：

- 用于确定在分组流中穿过所述交换机的多个分组的端到端时延的部件；

- 用于将优先级值指配到穿过所述交换机的分组的部件，其中分组的优先级值取决于所述分组的所确定的端到端时延；以及

- 用于在所述交换机的输出接口中将时隙分配给在竞争所述时隙的所述分组之中具有最高优先级值的分组的部件。

31.根据权利要求30所述的交换机，其中用于确定所述端到端时延的部件包括：

- 用于确定从所述源节点到所述交换机的累积时延的部件；

- 用于基于指配到所述分组流的所述路径来估计从所述交换机到所述目的地节点的预测时延的部件；

- 用于将所述端到端时延运算为所述累积和预测时延值的总和的部件。

32.根据权利要求30或权利要求31所述的交换机，其中所确定的端到端时延包括由所述交换机所引入的时延。

33.根据权利要求30-31中任一项所述的交换机，其中穿过多个交换机的业务的端点包括至少一个基带单元BBU，以及多个射频拉远单元RRU或无线电基带单元RBU。

34.根据权利要求30-31中任一项所述的交换机，其中作为以太网帧中的有效载荷而被封装的所述分组流的分组穿过所述交换机。

35.根据权利要求30-31中任一项所述的交换机，包括控制器部件，所述控制器部件用于在穿过所述交换机的分组的专用信息字段中记录此分组的所确定的端到端时延。

36.根据权利要求35所述的交换机，其中所述控制器还用于将所确定的端到端时延记录为累积时延和预测时延的单独值。

37.根据权利要求35所述的交换机，其中所述控制器还用于更新关于在来自先前交换机的所述专用信息字段中所携带的所确定的端到端时延的信息。

38.一种用于编排传输网络中的分组的转发的集中式网络元件，所述分组根据从源节点到目的地节点的指配路径穿过所述传输网络，所述集中式网络元件包括：

- 用于连接到所述网络中的多个交换机的通信接口；

- 用于确定在分组流中穿过交换机的多个分组的端到端时延的部件；

- 用于指示所述交换机将优先级值指配到穿过所述交换机的分组的部件，其中分组的优先级值取决于所述分组的所确定的端到端时延；以及

- 用于指示所述交换机在所述交换机的输出接口中将时隙分配给在竞争所述时隙的所述分组之中具有最高优先级值的分组的部件。

39.一种传输网络，包括连接至少一个基带单元BBU和多个射频拉远单元RRU或无线电基带单元RBU的多个交换机，其中所述交换机包括连接到交换矩阵的多个输入/输出端口、处理器和存储器，所述存储器包含由所述处理器可执行的指令，由此所述交换机被适配于根据权利要求1-15中任一项所定义的所述方法进行操作。

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