一种在以太网上实现通信质量保证的通信系统和方法 技术领域 本发明涉及一种在以太网上实现通信质量保证的通信系统和方法，属于数字通信领域。
背景技术 在多媒体通信中，均匀流量的通信是非常重要的。均匀流量的含意是带宽可以控制，延迟小，延迟抖动小，带宽可以分优先级等传输特性，统称为通信的质量保证，英文简写为QOS。
以太网是在数据通信的初期发展起来的，它是一种尽力而为的通信方式，非常适合对QOS不敏感的数据通信。以太网在局域网中普及率非常高，达90％以上，其网络设备价格也很低廉，作为宽带通信的接入网是非常合适的，但要保证多媒体在整个宽带网上的应用，以太网需进行一定的改造，这种改造应尽量不涉及或少涉及用户端地硬件。改造后的以太网可与整个宽带网采用相同的信令系统，作为宽带网的接入网，在宽带网内可以分组实现面向连接的通信与无连接的通信；可以实现永久虚链路和交换虚链路；可以实现端到端通信的IP电话，可视电话，视频会议等，也可实现EMAIL通信，因特网浏览等。
通常以太网是采用访问侦听的方式进行通信。任何一个以太网用户要发出自己的信息包，须随机侦听网上有否其他通信，如没有，则可以发出自己的信息包；如有通信，则随机延迟一段时间后，再侦听网上通信状况，如有空闲，才可以发出自己的信息包。这种通信随机性是很强的，根本无法做到可保证QOS的通信。在这种情况下，如进行IP电话，图象传输等通信，IP电话会发生声音变调的情况，图象会发生动画现象等。
宽带网作为由接入网，交换网，骨干网组成的网，其交换网和骨干网的发展非常迅速，在交换网和骨干网上实现具有QOS的通信已有多种方案，但目前在接入网上一直还没有一种物美价廉的可保证QOS的通信系统和方法。
01118627.5号专利申请文件中，提出了一种“在以太网环境下单向文件分发的方法”，它的主要步骤是将欲发送文件打包，并固定该文件包时间长度；确定发送速率；将一秒钟时间划分为若干个时间片，该时间片的长度应大于上述文件包的时间长度；根据访问侦听机制将上述的文件包在某个时间片内发出。该发明只是提出了单向分发的方法，无法实现在整个局域网内双向通信。发明内容 为解决已有技术中存在的问题，本发明的目的是用以太网作为宽带网的接入网，提出一种在以太网上实现通信质量保证的系统和方法，并可在整个局域网内实现单、双向通信。
为实现上述目的，本发明系统是由交换机分头连接局域网和宽带网中的交换网、骨干网等部分组成，其中局域网内各台计算机在交换机中建立登记；交换机采用时分复用的方法，在整个局域网中使用统一的时钟信号；交换机和局域网中各台计算机之间，设立专用的信令信道和时钟信号信道以及数据信道。本发明所采用的方法是：
(a)局域网中各台计算机在交换机中建立登记；
(b)交换机采用时分复用的方法，在整个局域网中使用统一的时钟信号；
(c)交换机和局域网中各台计算机之间，设立专用的信令信道和时钟信号信道以及数据信道；
(d)交换机统一处理整个局域网中各台计算机的信道及信道QOS申请和分配；
(e)交换机负责与宽带网的交换网或骨干网交换信令，建立信道。其中：交换机统一处理整个局域网中各台计算机的信道及信道QOS申请和分配的步骤是这样的：
1、网上的计算机在需要通信之前，通过专门的信令信道向交换机发出信道和信道QOS申请；
2、换机根据整网的信道资源状况(整网包括骨干网，交换网和其他接入网)向提出申请的计算机分配信道资源；包括上行的和下行的信道。
3、出申请的计算机收到交换机所分配的信道资源信令后，根据时钟信号，在相应的时间片发出数据包和接收从宽带网过来的数据包；
4、同时交换机根据申请的计算机的要求，在交换机的相应接口上给提出申请的计算机分配下行的信道和信道QOS；
5、宽带网过来的数据包在交换机的相应接口上根据提出申请计算机申请的下行的信道及信道QOS，向提出申请的计算机传送数据包。
附图说明 图1本发明局域网连接示意图
图2局域网内计算机终端申请信令信道流程图具体实施方式 如图1所示：一种在以太网上实现通信质量保证的系统，是由交换机(1)一端连接局域网(2)和一端连接因特网(3)等部分组成，其中交换机(1)和局域网中各台计算机之间，设定有专用的信令信道和时钟信号信道(4)及数据信道(5)；交换机向局域网发出全网统一的时钟信号；交换机负责与宽带网的交换网或骨干网交换信令，建立信道。交换机给局域网中各台计算机分配的信道可以是永久虚链路或交换虚链路；在宽带网内可以分组实现面向连接的通信与无连接的通信。交换机可以是路由交换机，也可以是路由器等。
如图2所示，本发明所述交换机统一处理整个局域网中各台计算机的信道及信道QOS申请和分配的步骤是这样的：
1、局域网上的计算机在需要通信之前，通过专门给出的信令信道向交换机发出信道和信道QOS申请；
2、交换机检查是否是已建立登记的用户；
3、交换机检查整网(包括骨干网，交换网和其他接入网)现有信道资源，如有资源接受申请，分配信道和信道QOS(上行和下行)及建立与因特网的信道；
4、交换机将信令传回至计算机；
5、计算机根据交换机给出的时钟信号和交换机(1)给出的信令在相应信道和QOS资源上发送和接收数据。
在局域网上(一般指以太网)，还需考虑其他计算机通信对本机的影响。局域网的核心是一台交换机，该交换机发出全网统一的时钟信号，包括交换机本身也使用该时钟信号。该时钟信号通过计算机网络传至网上的每一台微机，使全网上的每一台微机使用统一的时钟。局域网上的计算机在需要通信之前，需通过专门的信令信道向交换机发出信道和信道QOS申请，交换机根据整网(包括骨干网，交换网和其他接入网)的信道资源状况向申请的计算机分配信道资源(包括上行和下行信道)，提出申请的计算机收到交换机信令后，根据时钟信号，在相应的时间片发出和接收数据包；同时交换机根据申请的计算机的要求，在交换机的相应接口上给申请的计算机分配下行的信道和信道QOS，从宽带网来的数据包在交换机的相应接口上根据申请的计算机申请的下行的信道和信道QOS，向申请的计算机传送数据包。由于该方法是在局域网的链路层上实现了带QOS的通信，所以局域网作为宽带网的接入网与交换网和骨干网之间，很容易实现信令信号的统一。
作为光纤普及到户的前期方案，本方案具有10-20年的生命期，价格较低廉，用户端主要是改造软件，能够在短期内迅速普及，是目前推进宽带网建设的好方法。