CN101064637A - 保证操作维护数据流服务质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保证操作维护数据流服务质量的方法，所述方法包括步骤：根据操作维护数据流的服务质量要求，在接入服务网络网关与基站间创建操作维护数据服务流和隧道；在网关上建立操作维护数据的服务质量分类规则；当网关向基站转发网管下发的操作维护数据时，根据其服务质量分类规则确定满足该操作维护数据服务质量要求的服务流和隧道；通过确定的隧道将所述操作维护数据传送给基站。利用本发明，可以有效地满足操作维护数据的服务质量需求，保证网管服务的性能和质量，提高用户满意度。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种保证操作维护数据流服务质量的方法。
背景技术
随着通信技术和新业务的部署，市场与技术的相互作用，宽带接入移动服务及更高数据速率业务的需求日益增长，用户需求的变化使固定宽带接入服务和移动服务在技术和业务上呈现融合的趋势，宽带移动化和移动宽带化逐渐成为两个领域技术发展的趋势，并互为补充、互相促进。在宽带移动化方面，IEEE802(电气和电子工程师协会)工作组先后制定了WLAN(无线局域网)和WiMAX(微波接入全球互通)等技术规范。
图1是WiMAX网络参考模型：
WiMAX网络由ASN(接入服务网络)和CSN(互连服务网络)组成。ASN由NAP(网络接入提供商)管理，CSN由NAP(网络服务提供商)管理。MSS(移动终端)可能漫游到不是自己签约的CSN，即从Home NSP(家乡网络服务提供商)漫游到Visited NSP(拜访地网络服务提供商)。R1、R2、R3、R4、R5表示网络逻辑实体间的接口，ASP表示提供具体业务的运营商。
其中，ASN由一个或多个ASN-GW(ASN网关)和BS(基站)逻辑实体组成，BS通过R6接口与GW相连，如图2所示。现有技术中，R6接口的Data Path(数据通路)采用隧道方式，可以是VLAN(虚拟局域网)、GRE(通用路由封装)隧道或者MPLS(多协议标签交换)。
在WiMAX网络中，网络服务的QoS(服务质量)是通过SF(服务流)的方式来保证的，SS/MSS的每项服务均承载在服务流中，对服务质量有相同要求的服务使用相同的流，SS/MSS、BS和ASN-GW基于已承诺的QoS参数保证服务质量，包括：服务流分类、流量监管和队列调度。服务流在隧道内传输。用户数据流可以通过网络中的分类器规则，找到满足要求的服务流，通过对应的隧道(VLAN/GRE/MPLS)发送，从而保证用户数据的QoS。
对于网络的正常运行，通常需要网络提供操作维护功能。在WiMAX网络中，BS和网管之间的操作维护数据是和用户SS的数据一起通过ASN-GW转发的。NWG(WiMAX网络规范工作组)协议虽然规定了通过隧道方式保证用户数据的QoS，但没有提供保证操作维护数据流QoS的方案，ASN-GW仅仅对维护数据做简单的转发，无法保证操作维护数据流的QoS。
发明内容
本发明的目的是提供一种保证操作维护数据流服务质量的方法，以克服现有WiMAX网络中无法保证操作维护数据流服务质量的缺点，保证网管服务性能和质量。
为此，本发明提供如下的技术方案：
一种保证操作维护数据流服务质量的方法，所述方法包括步骤：
根据操作维护数据流的服务质量要求，在接入服务网络网关与基站间创建操作维护数据服务流和隧道；
在网关上建立操作维护数据的服务质量分类规则；
当网关向基站转发网管下发的操作维护数据时，根据其服务质量分类规则确定满足该操作维护数据服务质量要求的服务流和隧道；
通过确定的隧道将所述操作维护数据传送给基站。
所述方法进一步包括：
在基站上建立与网关上的服务质量分类规则相同或不同的服务质量分类规则；
当基站向网关发送需要上报给网管的操作维护数据时，根据其服务质量分类规则确定满足该操作维护数据服务质量要求的服务流和隧道；
通过确定的隧道将所述操作维护数据传送给网关。
当基站的操作维护数据具有多种服务质量要求时，在网关与基站间创建的操作维护数据服务流的数量与服务质量要求种类的数量相同。
在网关与基站间创建的隧道有一个或多个，一个隧道对应一种或多种服务质量要求的服务流。
所述方法进一步包括：
根据系统默认值或由人工设置确定各服务流的服务质量属性，所述服务质量属性包括以下任意一种或多种参数：最大持续速率、最大突发速率、最小保证速率、允许抖动、最大时延、峰值速率、保证带宽。
所述隧道具体为：
虚拟局域网VLAN隧道，或者多协议标签交换MPLS隧道，或者通用封装协议GRE隧道。
所述操作维护数据的服务质量分类规则至少包括：
服务流及与其对应的数据分类信息，所述数据分类信息包括：地址信息和协议类型。
所述地址信息包括：源IP地址，源地址掩码，目的IP地址，目的地址掩码，源端口号，目的端口号。
所述根据所述服务质量分类规则确定满足该操作维护数据服务质量要求的隧道的步骤包括：
获取需要发送的操作维护数据中的地址信息及协议类型；
根据所述操作维护数据的服务质量分类规则获取所述地址信息和/或协议类型对应的服务流；
选择与所述服务流对应的隧道。
所述操作维护数据的服务质量分类规则进一步包括：优先级信息。
当存在多个服务质量分类规则时，优先选择优先级高的服务质量分类规则获取所述地址信息和/或协议类型对应的服务流。
由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过隧道传输操作维护数据，根据维护数据的QoS要求，创建操作维护数据的服务流和隧道，通过配置QoS分配规则，建立起操作维护数据和满足要求的隧道、服务流的对应关系，使操作维护数据在满足服务质量要求的隧道内传输，从而保证了操作维护数据的服务质量，并满足了基站不同维护功能的不同质量要求。利用本发明，可以有效地保证网管服务的性能和质量，提高用户的满意度。
附图说明
图1是现有技术中WiMAX网络参考模型；
图2是现有技术中ASN的参考模型；
图3是本发明方法的实现流程图；
图4是本发明中操作维护数据包的格式；
图5是IPv4数据包的格式；
图6是UDP数据包的格式；
图7是TCP数据包的格式；
图8是本发明中根据建立的服务质量分类规则确定满足要求的服务流的流程。
具体实施方式
本发明并不局限应用于目前所称的WiMAX网络，更可应用于与该网络架构类似的其他网络系统。但为更方便清楚说明本发明的创造点，以下以WiMAX网络为例说明。
在WiMAX网络中，网管需要向基站下发一些操作维护数据，这些操作维护数据需要由网关转发给基站。为了保证基站对这些操作维护数据的正确接收，本发明根据维护数据的QoS要求，在网络中创建操作维护数据的服务流和隧道，并通过配置QoS分配规则，建立起操作维护数据和满足要求的隧道、服务流的对应关系，使操作维护数据在满足服务质量要求的隧道内传输，以保证各种操作维护数据的服务质量要求。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参照图3，图3示出了本发明方法的实现流程图，包括以下步骤：
步骤301：根据操作维护数据流的服务质量要求，在接入服务网络网关与基站间创建操作维护数据服务流和隧道。
在创建操作维护数据服务流和隧道时，可以根据基站的操作维护数据的实际需要，创建一条或多条隧道和服务流。一条隧道对应一个或多个服务流，如果一条隧道对应一个服务流，则该隧道内传输的所有的操作维护数据具有相同的QoS。当基站的操作维护数据具有多种QoS要求时，可以在接入服务网络网关与基站间创建与QoS种类数量相对应的多个操作维护数据服务流，以满足操作维护数据不同QoS的需求。
当然，在实际应用中，根据网络设备的能力，隧道和服务流的数目及服务质量属性参数可以根据系统默认值来确定，也可以在设备能力范围内由人工来设定。所述服务质量属性包括：峰值速率、保证速率、保证带宽等参数。
BS与ASN-GW之间的隧道可以是VLAN(虚拟局域网)隧道、MPLS(多协议标签交换)隧道，GRE(通用封装协议)隧道，还可以是接入服务网络网关与基站支持的其他隧道。在实际应用中，可以根据业务特性及网络性能等选择合适的隧道协议，完成隧道的建立。各种隧道的建立过程与现有技术相同，在此不再详细描述。
如果建立的是VLAN隧道，则可以采用VLAN ID来标识隧道内单个业务流、或用户或基站；如果建立的是MPLS隧道，则采用MPLS LSP(标签交换路径)来标识；如果建立的是GRE隧道，则采用GRE KEY来标识。
建立好对应不同服务流的隧道后，就需要针对基站操作维护数据的不同QoS要求，使各操作维护数据在满足其QoS要求的隧道内传递。为此，本发明在网关上建立操作维护数据的服务质量分类规则，使网关根据这些规则选择满足操作维护数据的QoS要求的隧道。
步骤302：在网关上建立操作维护数据的服务质量分类规则。
本技术领域人员知道，在BS和ASN-GW之间发送和转发的操作维护数据包都是IP包，可以是UDP(用户数据报协议)包，也可以是TCP(传输控制协议)包。
数据包的格式如图4所示：
其中，IP首部包含了源IP地址和目的IP地址，分别表示发送方的地址和接收方的地址。
例如，IPv4数据包的格式如图5所示：其中，
8位服务类型(Type of service)字段说明本数据包对传输网络的性能要求，或者指导路由器选择适合的传输网络。前3位表示本数据包的优先级(取值为0表示一般数据，取值为7表示网络控制信息)；第4-6位分别为延迟(D)、吞吐量(T)和可靠性(R)标志位，最后2位保留未用；
8位协议字段说明其上层用户协议，如TCP、UDP等；
还包括32位的源IP地址和32位的目的IP地址。
UDP和TCP数据包的格式分别如图6和图7所示：
UDP和TCP首部均包含了源端口号和目的端口号，表示了发送方的服务功能和接收方的服务功能，可以用来区分操作维护的不同功能，如性能管理，告警管理等。
由IP数据包、UDP数据包及TCP数据包的格式可见，利用IP包中的源IP地址、目的IP地址、源端口号、目的端口号、协议类型等信息可以表示数据包的发送方和接收方的信息。
因此，在本发明中，根据承载操作维护数据的IP包的地址信息和/或协议类型等信息对其进行QoS分类，即在基站和网关上分别建立操作维护数据的服务质量分类规则。该规则至少包括：服务流及与其对应的数据分类信息，所述数据分类信息包括：地址信息及协议类型，其中，地址信息可以是IP地址，和/或地址掩码，和/或协议类型，和/或端口号等。
比如，可以建立包含表1中各字段的服务质量分类规则：
表1：
| 参数名 | 含义 |
| 服务流 | 服务流的标识，对应隧道通路 |
| 优先级 | 存在多个分类规则，各个分类规则的优先级 |
| 源IP地址 | 数据包的源地址 |
| 源地址掩码 | 分类规则要求的源地址是网段地址，则用源地址掩码表示 |
| 目的IP地址 | 数据包的目的地址 |
| 目的地址掩码 | 分类规则要求的目的地址是网段地址，则用目的地址掩码表示 |
| 协议类型 | 数据包的协议类型 |
| 起始源端口号 | 分类规则要求的源端口号不是一个端口号值，而是一个范围，则采用起始和终止源端口号表示。起始源端口号表示范围的最小值 |
| 终止源端口号 | 终止源端口号表示范围的最大值 |
| 起始目的端口号 | 分类规则要求的目的端口号不是一个端口号值，而是一个范围，则采用起始和终止目的端口号表示。起始目的端口号表示范围的最小值 |
| 终止目的端口号 | 终止目的端口号表示范围的最大值 |
当然，表1中的地址信息(包括IP地址、端口地址)、协议类型等字段为可选项，比如，可以只根据操作维护数据的IP地址信息来选择对应的服务流，而不考虑该操作维护数据的协议类型及端口地址等；再比如，当建有多个分类规则时，可通过其中的优先级字段优先选择优先级高的服务质量分类规则获得该操作维护数据对应的服务流。
在实际应用时，可根据需要来确定服务质量分类规则中的各字段。
步骤303：当网关向基站转发网管下发的操作维护数据时，，根据建立的服务质量分类规则确定满足该操作维护数据服务质量要求的服务流和隧道。
首先，获取需要发送的操作维护数据中的地址信息和/或协议类型，然后，根据建立的服务质量分类规则获取符合该操作维护数据地址和/或协议类型的服务流，选择与该服务流对应的隧道。
在根据建立的服务质量分类规则选择满足该操作维护数据的服务流时，可以先检查该规则的优先级，优先选择优先级高的服务质量分类规则，并逐项检查操作维护数据中的信息是否与该规则中的各字段相匹配。具体过程将在后面详细描述。
步骤304：通过确定的隧道将所述操作维护数据传送给基站。
图8示出了网关根据建立的服务质量分类规则确定满足要求的服务流的过程：
步骤801：逐一检查所有优先级的规则，判断是否已检查完所有的规则。如果是，则转到步骤808；否则，转到步骤802。
步骤802：判断协议类型是否满足该规则。如果是，则进到步骤803；否则，返回步骤801。
步骤803：进一步判断目的地址是否满足该规则。如果是，则进到步骤804；否则，返回步骤801。
步骤804：进一步判断目的端口号是否满足该规则。如果是，则进到步骤805；否则，返回步骤801。
步骤805：进一步判断源地址是否满足该规则。如果是，则进到步骤806；否则，返回步骤801。
步骤806：进一步判断源端口号是否满足该规则。如果是，则进到步骤807；否则，返回步骤801。
步骤807：根据该规则找到满足要求的服务流及隧道。
步骤808：结束。
如果最后没有找到满足要求的服务流，则可以采用直接发送操作维护数据不在隧道内传输的方法，对该操作维护数据进行发送。
为了保证基站上报给网管的操作维护数据的服务质量，还可以在基站上建立与网关上的服务质量分类规则相同或不同的服务质量分类规则；当基站向网关发送需要上报给网管的操作维护数据时，根据其服务质量分类规则确定满足该操作维护数据服务质量要求的服务流和隧道；通过确定的隧道将所述操作维护数据传送给基站。
当然，根据应用需要，也可以单独在基站侧建立服务质量分类规则，保证基站上报的操作维护数据的服务质量。
基站到网关的操作维护数据的发送过程与上述网关到基站的过程类似，在此不再赘述。
下面举例进一步详细说明本发明中基站操作维护数据的转发过程：
假设已经配置隧道1和对应的服务流1，隧道2和对应的服务流2。其中，服务流1定义了数据的最小保证速率，服务流2定义了数据的最大峰值速率。
对于操作维护数据，用户有如下的要求：
1)网管的地址是10.11.10.10，基站的维护地址11.11.10.10，需要保证维护数据的最小速率。
2)性能数据定时上报，在某个时间点，需要保证最大峰值速率。性能服务采用固定的端口号6002。
所以，在基站配置规则：
(1)服务流1，优先级低，目的地址为10.11.10.10，目的地址掩码为255.255.255.255；
(2)服务流2，优先级高，目的地址为10.11.10.10，目的地址掩码为255.255.255.255，目的端口号6002。
ASN-GW上配置规则：
(1)服务流1，优先级低，目的地址为11.11.10.10，目的地址掩码为255.255.255.255，源地址10.11.10.10，源地址掩码255.255.255.255；
(2)服务流2，优先级高，目的地址为11.11.10.10，目的地址掩码为255.255.255.255，目的端口号为6002，目的地址掩码为255.255.255.255，源地址10.11.10.10，源地址掩码255.255.255.255。
发送如下数据：
基站发往网管的维护数据包，目的地址10.11.10.10，目的端口号不等于6002，源地址11.11.10.10。
先检查高优先级的规则(2)，目的端口号不满足要求。再检查规则(1)，满足要求。基站通过服务流1发送该维护数据。
ASN-GW接收到网管发往基站的性能数据包，目的地址为11.11.10.10，目的端口号为6002，源地址为10.11.10.10。
先检查高优先级的规则(2)，满足要求。ASN-GW通过服务流2发送该维护数据。
可见，利用本发明，可以有效地保证操作维护数据的服务质量。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。
Claims (11)
1、一种保证操作维护数据流服务质量的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
根据操作维护数据流的服务质量要求，在接入服务网络网关与基站间创建操作维护数据服务流和隧道；
在网关上建立操作维护数据的服务质量分类规则；
当网关向基站转发网管下发的操作维护数据时，根据其服务质量分类规则确定满足该操作维护数据服务质量要求的服务流和隧道；
通过确定的隧道将所述操作维护数据传送给基站。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
在基站上建立与网关上的服务质量分类规则相同或不同的服务质量分类规则；
当基站向网关发送需要上报给网管的操作维护数据时，根据其服务质量分类规则确定满足该操作维护数据服务质量要求的服务流和隧道；
通过确定的隧道将所述操作维护数据传送给网关。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
当基站的操作维护数据具有多种服务质量要求时，在网关与基站间创建的操作维护数据服务流的数量与服务质量要求种类的数量相同。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
在网关与基站间创建的隧道有一个或多个，一个隧道对应一种或多种服务质量要求的服务流。
5、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
根据系统默认值或由人工设置确定各服务流的服务质量属性，所述服务质量属性包括以下任意一种或多种参数：最大持续速率、最大突发速率、最小保证速率、允许抖动、最大时延、峰值速率、保证带宽。
6、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述隧道具体为：
虚拟局域网VLAN隧道，或者多协议标签交换MPLS隧道，或者通用封装协议GRE隧道。
7、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述操作维护数据的服务质量分类规则至少包括：
服务流及与其对应的数据分类信息，所述数据分类信息包括：地址信息和协议类型。
8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述地址信息包括：源IP地址，源地址掩码，目的IP地址，目的地址掩码，源端口号，目的端口号。
9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述服务质量分类规则确定满足该操作维护数据服务质量要求的隧道的步骤包括：
获取需要发送的操作维护数据中的地址信息及协议类型；
根据所述操作维护数据的服务质量分类规则获取所述地址信息和/或协议类型对应的服务流；
选择与所述服务流对应的隧道。
10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述操作维护数据的服务质量分类规则进一步包括：优先级信息。
11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
当存在多个服务质量分类规则时，优先选择优先级高的服务质量分类规则获取所述地址信息和/或协议类型对应的服务流。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Open date: 20071031 |