CN101427533A - 宽带接入网容量管理 - Google Patents

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Abstract

宽带接入网(20)包括多个接入节点(22－28)以及至少一个边缘节点(32)。与至少一个链路(34)相关的总带宽被分成独立控制的部分，所述链路与边缘节点(32)相关。在一个例子中，中央资源数据库(40)在多个接入节点(22－28)中专门分配总带宽的部分。在接入节点(22－28)上，基于在每个接入节点的专门分配的带宽的当前使用控制流容许。在所公开的例子中，专门分配到每个接入节点的总带宽的数量可以周期地改变或者响应使用需求而改变。

Description

宽带接入网容量管理
技术领域
本发明通常涉及通信。尤其的，本发明涉及管理通信网络的资源。
背景技术
各种通信网络是已知的。宽带接入网包括基于以太网的网络。典型配置包括客户设备可以连接到的接入节点(例如DSLAM)。聚合网络节点提供了接入节点和边缘节点之间的接口。聚合网络节点通常包括多个互联节点，其聚合从接入节点到边缘节点的数据。
在管理基于以太网的网络的使用中存在严重的挑战。为各个流提供服务质量已经是严重的挑战。目前为该目的认可的典型技术包括Diffserv型技术，但是该技术仅仅提供了服务的相对质量。可以使用路径预留技术(例如，MPLS、RSVP)提供保障的服务质量。使用已知技术的保障的服务质量在多种情况下非常复杂。
管理这种网络的普通方式包括把不同链路上的总带宽分成不同管道，从而每个管道支持单独的服务等级。调度分组或者通信量涉及每个节点使用严格优先权调度，从而如果每个节点上的输入不在预先配置的限度之上，则每个管道保证特定的服务质量。然而这种方式并非没有问题。
例如，中央资源系统可以用于以对应于通过所述接入节点之一到特定边缘节点的连接的请求的数量分配带宽。该中央资源系统具有拒绝这样请求的能力，所述请求需要的带宽比到该边缘节点的最终连接可用到的带宽多。然而，用户可以不需要对中央资源系统作出请求的情况下开始发送分组。这导致沿着已经携带用尽相应带宽的通信量的链路发生拥塞。沿这样链路上的拥塞导致了对于所有的现有流以及用户在不请求中央资源系统分配带宽的情况下发起的流的较低带宽。其遵循为了使该布置较好工作，必须一直请求中央资源系统并且应当仅仅在中央资源系统允许之后使用该连接。
即使可能保证一直请求所述的中央资源系统保持对网络内带宽的使用的控制，处理功率需求以及设定新连接的延迟时间成为严重的缺点。多个接入网具有大量客户(例如，几十万的数量级)并且连接的数量非常高。因此，上述技术并没有提供有效且可管理的方式。
需要一种更好的资源管理和服务控制质量。本发明解决这些需要。
发明内容
依照本发明，一种在具有多个接入节点以及至少一个边缘节点的网络中与总带宽进行通信的方法是有用的，总带宽与到至少一个边缘节点的至少一个链路相关。
一种示例方法包括向多个接入节点中的至少一个专门分配总带宽的至少一部分。只有当在该接入节点上允许流的聚合带宽不大于总带宽的专门分配的部分时，允许在至少一个接入节点上的流。
一个例子包括把所述总带宽分成多个相同部分，所述相同部分的数量等于所述接入节点的数量。然后，把所述相同部分中的每一个分别分配到所述多个接入节点之一。
一个例子包括改变专门分配到多个接入节点中至少一个的总带宽的部分。在一个例子中，基于在接入节点之间的通信(其中一个接入节点能够向另一个接入节点请求某些未使用的带宽)发生该改变。在另一例子中，中央资源数据库从至少一个接入节点向请求更多资源的另一接入节点重新分配未使用的带宽。
在一个例子中，中央资源数据库周期地在接入节点之间重新分配总带宽的一部分的分配从而每个接入节点具有专门分配到其上的总带宽的一部分。
通过拒绝允许超过专门分配到接入节点的总带宽部分的任何新的流，能够保持服务质量。同时，专用分配技术消除了与其它技术相关的处理和消耗时间的需求，其中其它技术需要为每个新的流向中央资源系统发出请求。在接入节点上新流的管理和容许提供了更加有效的方法。
通过下述详细说明本领域技术人员可以清楚本发明的各种特征和优点。下面简单描述详细说明的相应附图。
附图说明
图1示意性图示了本发明的实施例可用的通信网络的所选部分。
图2是示意性概述了一种示例方法的流程框图。
具体实施方式
本发明提供了一种唯一资源管理方法，其促进了在接入网内提供服务控制质量。所公开的例子基于把网络资源分成独立的部分并且把这些部分分配到非常接近客户的网络节点的原理。该方法最小化了与中央资源系统相关的处理需求以及时间延迟并且消除了另外可能干扰网络内的服务质量等级的拥塞。
图1示意地示出了示例性的通信网络20。在该例子中，该网络是宽带接入网并且是基于以太网的。多个接入节点22，24，26和28可以连接到客户或者用户的设备从而个人可以随意获得到网络20的接入。聚合网络30包括多个聚合节点，该聚合节点建立了在接入节点22-28和至少一个边缘节点32之间的连接或链路。在示意的例子中，存在与边缘节点32相关的至少一个链路34。
该示例的网络具有可用于与边缘节点32通信的总带宽。为了讨论的目的，链路34的带宽被认为是可用于与边缘节点32通信的总带宽。
中央资源数据库40包括硬件、软件或者其组合。中央资源数据库40管理网络资源的分配。在该例子中，如在42所示意的，中央资源数据库40至少基于链路34获得关于可用总带宽的信息。中央资源数据库40获得总带宽并把其分割成相互独立处理的片断或部分。
例如，链路34具有10GB的总带宽并且中央资源数据库40把10GB分割成独立的部分。在一个例子中，中央资源数据库40把总带宽(例如10GB)分割成相同大小的部分，所述部分的数量对应于中央资源数据库40控制下的接入节点的数量(例如4)。在该例子中，利用10GB的总带宽和4个接入节点22-28，中央资源数据库40把总带宽分成每一部分具有2.5GB的4个部分。中央资源数据库40然后专门向接入节点22-28中的每一个分配一个部分。
总带宽的专门分配的部分仅仅被其分配到的接入节点使用。在该例子中，每个接入节点22-28仅仅允许新的流，假定在接入节点上目前所述流所需的聚合带宽不超过该接入节点专门分配的带宽。这通过防止可能在链路34上引起拥塞的任何流来提供网络20中的服务质量。
向接入节点22-28专门分配总带宽中的独立控制部分排除了对远离中央资源数据库40的新流的带宽的处理请求的任务。这消除了对于新流容许的高处理需求。每个接入节点能够管理专门分配到其上的总带宽的分配部分而不需要高的处理能力。
在图2的流程图50中概述了一种示例性方法。在该例子中，中央资源数据库40在52确定总带宽。然后在54，把总带宽分成独立控制的单元或部分。在56，过程包括专门向多个接入节点中的每一个，例如接入节点22-28分配总带宽的至少一部分。
在一个例子中，如58所示意的，分配是基于比例发生的。这如同其中总带宽被分成相同大小的部分或者分成不同大小的部分(所述部分之间具有一定预定的比例关系)的上述例子。例如，某些接入节点可以具有较高的使用率的历史，因此可以对该接入节点提供比较少使用的其它接入节点更多的专门分配的带宽。在该信息可用的例子中，中央资源数据库可以被配置为进行该比例分配。
如60所示意的，另一例子的技术是基于使用的。在该例子中，中央资源数据库40确定关于在每个接入节点处当前使用的信息并且以相应的数量分配总带宽。一个例子包括在当前分配总带宽之前考虑在任意接入节点未使用的带宽的数量。另一例子包括考虑在每个接入节点等待接入到网络20的流的数量。
图2的例子包括在62用于确定是否调整任何当前带宽分配的过程。在64示意地示出了一个例子，其中中央资源数据库40确定其是否可以用于或者被请求对当前带宽分配进行任何调整。在66示意地示出的另一例子包括基于接入节点22-28之间的通信作出的确定。在该例子中，一个接入节点可以与另一接入节点通信来请求任何未使用的带宽，例如，由于一个接入节点已经达到了其容量。如果在所述接入节点之一上存在可用的未使用带宽，则这可以用作确定是否调整分配的一部分。
图2的例子包括在68自动调整分配。如在70所示意的，这可以是基于使用的。这可以包括其中一个或多个接入节点具有未使用的带宽容量同时一个或多个接入节点请求更多带宽来适应目前在该接入节点等待的呼叫的情况。基于使用的重新分配可以基于接入节点之间的通信或者通过中央资源数据库40发生。在接入节点能够直接相互重新分配带宽的例子中，中央资源数据库40接收该重新分配的指示从而中央资源数据库40更新关于当前分配的信息。在中央资源数据库40管理所有分配的例子中，其与重新分配所涉及的接入节点通信从而一个接入节点未使用的带宽能够被有效地从其中取出并且然后专门分配到另一接入节点。
图2的例子包括在72基于某些预定调度的另一自动调整技术。例如，其可以用于周期地在接入节点之间重新分配总带宽以便在接入节点之间重新分配总带宽来保持系统平衡并且一旦一个接入节点接收到总带宽的较高分配，防止该接入节点基本上具有比其它接入节点更高的优先级。
尽管为了讨论地目的使用了链路34，如上所述，网络30内的任意一个或多个链路可以在控制策略中使用。可用带宽中专门分配到网络中至少某些接入节点的部分使得该网络资源的部分仅仅在相应接入节点可用。流容许控制然后可以在接入节点完成以便保证服务质量。所公开的例子在接入节点(例如非常接近客户或者用户)完成可用资源的单元或者部分的分配，而不是使中央资源系统调整把可用资源到各个单元的划分和传输。
所示意的例子包括管理总带宽分配的中央资源数据库40。其它例子包括接入节点，其具有用于执行示例性的中央资源数据库的功能的内建能力。在一个例子中，每个接入节点基于预先配置的限制或者当前的使用统计向其自身专门分配可用资源的一部分。从说明书中获益的本领域技术人员可以认识到，如何依照本发明的实施例使用硬件、软件或者其合适的组合方式实现一种满足这些特定情况需求的策略。
实际上，前述说明是示意性的而不是限制性的。在不必要脱离本发明的本质的情况下，对所公开的例子的变化和修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的。本发明的法律保护的范围仅仅通过研究下述权利要求来确定。

Claims (10)

1.一种使用具有多个接入节点以及至少一个边缘节点的网络与总带宽进行通信的方法，所述总带宽与到所述至少一个边缘节点的至少一个链路相关，所述方法包括：
专门向所述多个接入节点中的至少一个分配所述总带宽的至少一部分；以及
在所述多个接入节点的至少一个上允许流从而所允许的流具有不超过所述总带宽的所述专门分配部分的聚合带宽。
2.如权利要求1所述的方法，包括：
把所述总带宽分成独立控制的部分；以及
把所述部分专门分配到所述多个接入节点从而分配所述所有总带宽。
3.如权利要求2所述的方法，包括：
把所述总带宽分成多个相同部分，所述相同部分的数量等于所述多个接入节点的数量；以及
把所述相同部分中的每一个分别分配到所述多个接入节点之一。
4.如权利要求1所述的方法，包括：
改变专门分配到所述多个接入节点的至少一个的所述总带宽的所述部分。
5.如权利要求4所述的方法，包括下述至少一个：
依照预定调度周期地改变所述部分；
响应在所述多个接入节点的至少一个上对额外带宽的需要，改变所述部分；或者
响应在所述多个接入节点中的另一个上对额外带宽的需要，改变所述部分。
6.如权利要求4所述的方法，包括：
从所述多个接入节点中的至少一个向所述多个接入节点中的至少另一个传送对所述总带宽的额外数量的请求；以及
通过从所述多个接入节点中的至少另一个向所述多个接入节点中的至少一个交出所述未使用的总带宽的数量来响应所述请求。
7.如权利要求4所述的方法，包括：
周期地交出目前分配到所述多个接入节点中任意一个的未使用的带宽的数量；以及
把交出的未使用带宽的数量分配到所述多个接入节点中的至少一个。
8.如权利要求4所述的方法，包括：
在所述接入节点中的每一个上确定使用的数量；以及
以与在每个接入节点上使用的各自数量相对应的各自数量在所述多个接入节点中重新分配所述总带宽。
9.如权利要求1所述的方法，包括：
确定在所述多个接入节点中的至少一个中带宽的期望使用；以及
以对应于所确定的期望使用的数量分配所述总带宽的所述部分。
10.如权利要求1所述的方法，包括：
在所述多个接入节点的至少一个上确定与目前请求的流相关的带宽数量；以及
以对应于所确定的数量的数量，分配所述总带宽的所述部分。
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