CN101414971A

CN101414971A - 一种动态调整隧道带宽的方法、系统和上层服务提供商边缘路由器

Info

Publication number: CN101414971A
Application number: CNA2008101775844A
Authority: CN
Inventors: 吕鸿
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2009-04-22

Abstract

本发明公开了一种动态调整隧道带宽的方法、系统和上层服务提供商边缘路由器。涉及通信领域；解决了在VOD点播业务中，不能根据用户点播节目的需要动态调整带宽的问题。该动态调整隧道带宽的方法包括：获取点播节目用户对应的下层服务提供商边缘路由器UPE和节目所需带宽；判断与所述UPE之间是否存在流量工程TE隧道，如果是，则根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽，如果否，则建立与所述UPE之间的TE隧道，且所述TE隧道带宽为所述节目所需带宽。本发明可应用于VOD业务中的视频点播。

Description

一种动态调整隧道带宽的方法、系统和上层服务提供商边缘路由器

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种动态调整隧道带宽的方法、系统和上层服务提供商边缘路由器。

背景技术

VOD(Video On Demand，视频点播)业务是运营商正在发展的一项单播业务，VOD业务在城域网中占用的带宽跟用户数紧密相关，使用VOD业务的用户越多，占用的带宽越多。

目前常用的方案是采用静态方式控制VOD用户接入，VOD业务系统如图1所示。用户通过接入设备连接到UPE(Underlayer Provider Edge，下层服务提供商边缘)路由器101，同时为每个UPE都提前预留一部分带宽用于VOD业务；在下层服务提供商边缘路由器101与SPE(Superstratum Provider Edge，上层服务提供商边缘)路由器102之间提前建立TE(Traffic Engineering，流量工程)隧道103；所述TE隧道103的带宽即UPE 101为VOD业务提前预留出的带宽；该TE隧道103的预留带宽及TE隧道103与UPE 101的对应关系记录在VOD CAC(Connection Admission Control，接入控制器)105中。用户上线，经由UPE 101接入VOD业务系统，VOD CAC 105记录用户IP与用户接入的UPE 101的对应关系；当用户点播VOD节目时，VOD服务器(VOD Server)104将节目所需带宽、用户IP地址通知给VOD CAC 105；VOD CAC 105通过IP地址查询得到该用户接入的UPE 101以及该UPE 101对应的TE隧道103；查询所述TE隧道103的当前剩余带宽；判断当前剩余带宽是否满足用户点播的VOD节目所需带宽；如果当前剩余带宽足够播放用户点播的节目，则将当前剩余带宽减去该节目的带宽，并通知VOD服务器104播放对应的节目流；如果带宽不够，则通知VOD服务器104资源不足，VOD服务器104拒绝用户的点播请求。

在实现上述预留带宽播放节目的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1、提前为UPE预留一部分带宽用于VOD业务，提前在UPE与SPE之间建立TE隧道，该TE隧道带宽即为所述UPE为VOD业务预留的带宽；不论是否有用户正在使用该隧道，隧道都占用带宽，造成带宽浪费；

2、任一UPE下点播VOD节目的用户数是不固定的，不同类型的VOD节目所需的带宽也不同，故正在播放的VOD节目占用的带宽也是不固定的，这种静态的预留带宽的规划方式容易出现以下问题：一段时间内，某些UPE上点播VOD节目的用户所需的带宽达到了该UPE对应的TE隧道的带宽上限，再有新的用户提出点播请求时，由于该UPE剩余的TE隧道带宽不足以播放该节目的视频流，拒绝该用户请求；而同时，另一些UPE对应的隧道预留带宽只有一小部分被占用，还可以再接收更多的用户点播；也就是说，对于整个网络而言，在还有剩余网络资源的情况下，仍然会有用户点播节目的请求被拒绝；

3、在网络结构复杂的情况下，运营商考虑到网络可靠性，有时会将同一用户接入到两台UPE；该用户点播节目，如果两台UPE之间是主备关系，则由主UPE传送视频流，主UPE故障，才由备用UPE传送视频流，同一时刻只占用一台UPE传送视频流；如果两台UPE是负载关系，则两台UPE各传送一部分视频流，每台UPE传送视频流所需的带宽都小于用户点播的节目所需带宽。这时按照UPE上连接的用户数为UPE规划用于VOD业务的带宽，就会造成部分带宽的闲置浪费，不能满足业务需求。

发明内容

本发明实施例提供了一种动态调整隧道带宽的方法和装置，以提高网络资源利用率。

一方面，本发明的实施例提供一种动态调整隧道带宽的方法，包括：

获取点播节目用户对应的下层服务提供商边缘路由器UPE和节目所需带宽；

判断与所述UPE之间是否存在流量工程TE隧道，

如果是，则根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽，

如果否，则建立与所述UPE之间的TE隧道，且所述TE隧道带宽为所述节目所需带宽。

另一方面，本发明的实施例提供了一种上层服务提供商边缘路由器，包括：

获取模块，用于获取点播节目用户对应的下层服务提供商边缘路由器UPE和节目所需带宽；

判断模块，用于判断SPE与所述UPE之间是否存在流量工程TE隧道；

带宽调整模块，用于当判断模块判断SPE与所述UPE之间存在TE隧道时，根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽，

隧道创建模块，用于当判断模块判断SPE与所述UPE之间不存在TE隧道时，建立与所述UPE之间的TE隧道，且所述TE隧道带宽为所述节目所需带宽。

本发明的实施例还提供了一种动态调整隧道带宽的系统，包括上层服务提供商边缘路由器SPE，所述SPE用于获取点播节目用户对应的下层服务提供商边缘路由器UPE和节目所需带宽；判断SPE与所述UPE之间是否存在流量工程TE隧道，当SPE与所述UPE之间存在TE隧道时，根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽；当SPE与所述UPE之间不存在TE隧道时，建立与所述UPE之间的TE隧道，且所述TE隧道带宽为所述节目所需带宽。

本发明的实施例提供的动态调整隧道带宽的方法、系统和上层服务提供商边缘路由器，在有用户接入UPE并使用VOD业务时判断在UPE与SPE之间是否存在TE隧道，在存在隧道的情况下，根据用户点播的VOD节目的所需带宽动态的调整隧道带宽；在不存在隧道的情况下，建立隧道，并根据用户点播的VOD节目带宽设置所述隧道的带宽；在用户退出点播或节目已播放完时，释放占用的带宽。解决了现有技术中采用预留带宽技术带来的网络资源分配不合理及带宽浪费的问题。

附图说明

图1为VOD系统的网络结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种动态调整隧道带宽的方法的流程图；

图3为本发明另一实施例提供的一种动态调整隧道带宽的方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种上层服务提供商边缘路由器的结构示意图；

图5为本发明另一实施例提供的一种上层服务提供商边缘路由器的结构示意图；

图6为本发明的实施例提供的一种动态调整隧道带宽的系统结构示意图。

具体实施方式

为了更好的利用网络资源，减少带宽浪费，本发明的实施例提供了一种动态调整隧道带宽的方法，所述方法可应用于VOD业务系统中。

一种动态调整隧道带宽的方法，包括：

如图2所示，步骤201、获取点播节目用户对应的下层服务提供商边缘路由器UPE和节目所需带宽；

步骤202、判断与所述UPE之间是否存在流量工程TE隧道；

步骤203、如果是，则根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽，

步骤204、如果否，则建立与所述UPE之间的TE隧道，且所述TE隧道带宽为所述节目所需带宽。

在本发明实施例中，在有用户接入UPE并使用VOD业务时判断在UPE与SPE之间是否存在TE隧道，在存在隧道的情况下，根据用户点播的VOD节目的所需带宽动态的调整隧道带宽；在不存在隧道的情况下，建立隧道，并根据用户点播的VOD节目带宽设置所述隧道的带宽；在用户退出点播或节目已播放完时，释放占用的带宽。解决了现有技术中采用预留带宽技术带来的网络资源分配不合理及带宽浪费的问题。

下面结合VOD系统的网络结构对本发明的实施例提供的一种动态调整隧道带宽的方法进行详细介绍。

如图3所示，301、在VOD CAC与SPE之间建立连接；

在本发明实施例中，VOD CAC与SPE之间的连接基于COPS协议；COPS定义了三个逻辑实体：PDP(Policy Decision Point，策略决策点)、PEP(PolicyEnforcement Point，策略执行点)、LPDP(Local Policy Decision Point，本地策略决策点)；PDP与PEP的关系可以看作是服务器与客户机的关系，PEP向远端的PDP发送配置、更新、删除等请求，PDP收到后，将决策响应回送给PEP，PEP执行相关的操作；本发明实施例的VOD系统中，VOD CAC可视为COPS协议中的PDP，SPE可视为COPS协议中的PEP。

用户经由接入设备连接到UPE，UPE与SPE之间存在物理链路，通过所述物理链路进行通信。

302、UPE将用户信息上报到VOD CAC；

用户上线时，用户接入的UPE通过COPS协议经SPE将用户信息上报到VODCAC，用户信息包括该用户的IP地址以及用户接入的UPE。

303、VOD CAC储存用户信息；

VOD CAC将步骤302中UPE上报的用户信息存储起来，记录下用户IP地址与用户接入的UPE的对应关系，供以后该用户点播节目时使用。

304、用户点播节目；

用户点播节目，将点播请求上报到VOD服务器，所述点播请求中携带有该用户的IP地址和所点播的节目。

305、VOD CAC获取点播节目的用户IP地址及节目所需带宽；

VOD服务器中存储有节目资源，根据用户点播的节目，VOD服务器获取该节目所需带宽，并将点播节目的用户IP地址和节目所需带宽通知VOD CAC。

306、VOD CAC通过点播节目的用户IP地址确定对应的UPE；

VOD CAC查询存储的用户IP地址与的对应关系，通过该点播节目的用户IP地址查找与该IP地址对应的UPE。

307、VOD CAC将所需节目带宽、点播节目的用户对应的UPE等信息通知SPE；

VOD CAC通过COPS协议将节目所需带宽、点播节目的用户对应的UPE等信息通知SPE；

此外，为了避免环形网络中VOD业务占用过多的带宽而影响其它业务，运营商有时会在VOD CAC上针对每个环形网络设置一个用于VOD业务的总带宽上限；当这一环网络中有新用户发出点播VOD节目请求时，如果这个环形网络的VOD业务总带宽已经达到规划的带宽上限，也会拒绝用户的点播请求。

308、判断SPE与所述UPE之间是否存在TE隧道；

SPE在收到307中VOD CAC发来的信息后，判断与该UPE之间是否已存在隧道，如果没有则创建到该UPE的隧道，所述隧道的带宽是该用户点播的VOD节目所需带宽。

可选的，如果所述SPE正在向所述UPE发送该UPE上其他用户点播的节目，则所述SPE与所述UPE之间已经存在隧道。SPE在收到307中VOD CAC发来的信息后，检测到与该UPE之间已存在隧道，则SPE根据用户点播的VOD节目所需带宽增加该隧道的带宽；这个带宽增加不会影响正在播放用户的带宽，所以不会影响原有发送中的节目。

可选的，如果在收到307中VOD CAC发来的信息之前，所述SPE与UPE之间已有用户点播过节目，但节目已播放完毕，占用的带宽已释放，隧道当前不占用带宽，但隧道仍存在。则SPE检测到该隧道后，根据用户点播的VOD节目所需带宽增加该隧道的带宽。

309、CAC控制器通知VOD服务器发送用户所需节目；

如果增加隧道带宽成功，SPE通过COPS协议将调整隧道带宽结果反馈给VODCAC；VOD CAC通知VOD服务器发送用户点播的VOD节目的视频流。

310、如果创建隧道失败或者调整隧道带宽失败，VOD服务器拒绝用户的点播请求；

如果308中创建隧道失败或者增加隧道带宽失败，说明VOD系统无法为该UPE对应的隧道分配更多带宽，SPE同样通过COPS协议通知VOD CAC，这时VODCAC将失败结果通知给VOD服务器。

311、如果用户退出点播或节目播放完，VOD CAC通知SPE降低TE隧道带宽；

如果用户主动退出，视频流中断或节目播放完，VOD服务器会通知VOD CAC，请求降低带宽；VOD CAC通过COPS协议向SPE发送降低TE隧道带宽的命令；所述命令中包括用户对应的UPE及用户点播的节目所需带宽。

312、SPE将该隧道的带宽降低；

SPE根据311中收到的UPE和该用户点播的节目所需带宽找到对应的TE隧道，从该隧道的当前带宽中减去该节目占用的带宽；因只删除该节目因占用的那部分带宽，故不影响其他正在播放的用户点播的VOD节目流量所需带宽；

313、删除TE隧道；

可选的，如果该隧道没有其他的用户点播的节目视频流，可以删除该TE隧道；或者继续保留该TE隧道，但不占用带宽。

本发明的实施例提供的动态调整隧道带宽的方法，在有用户接入UPE并使用VOD业务时判断在UPE与SPE之间是否存在TE隧道，在存在隧道的情况下，根据用户点播的VOD节目的所需带宽动态的调整隧道带宽；在不存在隧道的情况下，建立隧道，并根据用户点播的VOD节目带宽设置所述隧道的带宽；在用户退出点播或节目已播放完时，释放占用的带宽。解决了现有技术中采用预留带宽技术带来的网络资源分配不合理及带宽浪费的问题。

本发明的实施例还提供了一种上层服务提供商边缘路由器SPE。

一种上层服务提供商边缘路由器SPE，包括：

如图4所示，获取模块401，用于获取点播节目用户对应的下层服务提供商边缘路由器UPE和节目所需带宽；

判断模块402，用于判断SPE与所述UPE之间是否存在流量工程TE隧道；

带宽调整模块403，用于当判断模块判断SPE与所述UPE之间存在TE隧道时，根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽，

隧道创建模块404，用于当判断模块判断SPE与所述UPE之间不存在TE隧道时，建立与所述UPE之间的TE隧道，且所述TE隧道带宽为所述节目所需带宽。

进一步地，所述SPE还包括：

如图5所示，失败处理模块405，用于当根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽失败或者建立与所述UPE之间的TE隧道失败时，则通知VOD服务器，所述VOD服务器拒绝用户点播所述节目的请求；

隧道删除模块406，用于当所述TE隧道上无用户点播节目时，删除所述TE隧道。

进一步地，所述带宽调整模块403还用于当用户退出点播节目或节目已播放完时，从所述隧道带宽中减去所述节目占用的带宽。

本发明的实施例还提供一种动态调整隧道带宽的系统。

一种动态调整隧道带宽的系统，如图6所示，包括上层服务提供商边缘路由器SPE601；

所述动态调整隧道带宽的系统还包括：下层服务提供商边缘路由器UPE602，VOD服务器603和VOD CAC604；

所述SPE601用于获取点播节目用户对应的下层服务提供商边缘路由器UPE和节目所需带宽；判断SPE601与所述UPE602之间是否存在流量工程TE隧道，当SPE601与所述UPE602之间存在TE隧道时，根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽；当SPE601与所述UPE602之间不存在TE隧道时，建立与所述UPE之间的TE隧道，且所述TE隧道带宽为所述节目所需带宽。

所述UPE602，用于在用户发起点播请求时，向VOD CAC604发送用户IP地址和所述UPE的对应关系；

所述VOD服务器603，用于当用户发起点播请求时，根据用户点播的节目获取该节目所需带宽，并将所述节目所需带宽和用户IP地址通知VOD CAC604；

所述VOD CAC604，用于存储UPE发送的用户IP地址和所述UPE602的对应关系，并在该用户发起点播请求时，根据用户IP地址查找与该用户对应的UPE602，将用户与UPE602的对应关系通知SPE601。

进一步地，所述SPE601还用于当根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽失败或者建立与所述UPE602之间的TE隧道失败时，则通知VOD服务器603，所述VOD服务器603拒绝用户点播所述节目的请求；当用户退出点播节目或节目已播放完时，从所述隧道带宽中减去所述节目占用的带宽；当所述TE隧道上无用户点播节目时，删除所述TE隧道。

本发明的实施例提供的动态调整隧道带宽的方法、系统和上层服务提供商边缘路由器，可以与本发明的实施例提供的动态调整隧道带宽的方法相结合，在有用户接入UPE并使用VOD业务时判断在UPE与SPE之间是否存在TE隧道，在存在隧道的情况下，根据用户点播的VOD节目的所需带宽动态的调整隧道带宽；在不存在隧道的情况下，建立隧道，并根据用户点播的VOD节目带宽设置所述隧道的带宽；在用户退出点播或节目已播放完时，释放占用的带宽。解决了现有技术中采用预留带宽技术带来的网络资源分配不合理及带宽浪费的问题。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该的存储介质，如ROM/RAM、磁碟，光盘等，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1、一种动态调整隧道带宽的方法，其特征在于，包括：

获取用户所对应的下层服务提供商边缘路由器UPE和所述点播节目所需带宽；

判断与所述UPE之间是否存在流量工程TE隧道，

如果是，则根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽，

2、根据权利要求1所述的动态调整隧道带宽的方法，其特征在于，还包括：

用户退出所述节目或所述节目播放完，根据所述节目所需带宽降低所述TE隧道带宽。

3、根据权利要求2所述的动态调整隧道带宽的方法，其特征在于，还包括：

如果所述TE隧道上无用户点播节目，删除所述TE隧道。

4、根据权利要求1所述的动态调整隧道带宽的方法，其特征在于，还包括：

当根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽失败或者建立与所述UPE之间的TE隧道失败时，则通知视频点播VOD服务器，所述VOD服务器拒绝用户点播所述节目的请求。

5、根据权利要求1所述的动态调整隧道带宽的方法，其特征在于，所述获取点播节目用户对应的下层服务提供商边缘路由器UPE和节目所需带宽的步骤之前还包括：

VOD接入控制器CAC存储所述用户IP地址与UPE的对应关系；

当VOD服务器接收到所述用户发起的点播请求时，所述VOD服务器将所述节目所需带宽和所述用户的IP地址通知所述VOD CAC；

所述VOD CAC根据所述用户的IP地址查找与该用户对应的UPE；

所述VOD CAC向SPE发送所述用户对应的UPE和节目所需带宽。

6、一种上层服务提供商边缘路由器SPE，其特征在于，包括：

带宽调整模块，用于当判断模块判断SPE与所述UPE之间存在TE隧道时，根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽；

7、根据权利要求6所述的SPE，其特征在于，还包括：

失败处理模块，用于当根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽失败或者建立与所述UPE之间的TE隧道失败时，则通知VOD服务器，所述VOD服务器拒绝用户点播所述节目的请求；

隧道删除模块，用于当所述TE隧道上无用户点播节目时，删除所述TE隧道；

所述带宽调整模块还用于当用户退出点播节目或节目已播放完时，从所述隧道带宽中减去所述节目占用的带宽。

8、一种动态调整隧道带宽的系统，其特征在于，包括上层服务提供商边缘路由器SPE，所述SPE用于获取点播节目用户对应的下层服务提供商边缘路由器UPE和节目所需带宽；判断SPE与所述UPE之间是否存在流量工程TE隧道，当SPE与所述UPE之间存在TE隧道时，根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽；当SPE与所述UPE之间不存在TE隧道时，建立与所述UPE之间的TE隧道，且所述TE隧道带宽为所述节目所需带宽。

9、根据权利要求8所述的动态调整隧道带宽的系统，其特征在于，还包括下层服务提供商边缘路由器UPE，视频点播VOD服务器和视频点播接入控制器VOD CAC；

所述UPE，用于在用户发起点播请求时，向VOD CAC发送用户IP地址和所述UPE的对应关系；

所述VOD服务器，用于当用户发起点播请求时，根据用户点播的节目获取该节目所需带宽，并将所述节目所需带宽和用户IP地址通知VOD CAC；

所述VOD CAC，用于存储UPE发送的用户IP地址和所述UPE的对应关系，并在该用户发起点播请求时，根据用户IP地址查找与该用户对应的UPE，将用户与UPE的对应关系通知SPE。

10、根据权利要求8所述的动态调整隧道带宽的系统，其特征在于，所述SPE还用于当根据所述节目所需带宽增加所述TE隧道带宽失败或者建立与所述UPE之间的TE隧道失败时，则通知VOD服务器，所述VOD服务器拒绝用户点播所述节目的请求；当用户退出点播节目或节目已播放完时，从所述隧道带宽中减去所述节目占用的带宽；当所述TE隧道上无用户点播节目时，删除所述TE隧道。