CN101483639A

CN101483639A - 一种网络中资源管理的方法

Info

Publication number: CN101483639A
Application number: CNA2008100651948A
Authority: CN
Inventors: 谷怀龙; 李军; 岳东升; 汪伊明; 黄福清; 吕珍珠; 邹婷
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2008-01-11
Filing date: 2008-01-11
Publication date: 2009-07-15
Also published as: EP2224639A4; EP2224639A1; US20100275068A1; CN101933288A; WO2009089796A1; US8429465B2

Abstract

本发明涉及数据通讯领域，公开了一种网络中资源管理的方法，当发生错误时，可选地，AN向BRAS报送错误，BRAS可选地上报RACS，RACS上报IPTV Server，Server通知用户，利用本发明实施例在实现支持共享带宽的组播/单播CAC时，可保证和AN和BRAS之间的用户线路配置流程融合，RACS和BRAS之间的策略下发流程融合。

Description

一种网络中资源管理的方法

技术领域

本发明涉及数据通讯领域，具体地说，涉及一种网络中资源管理的方法。

背景技术

IPTV视频是高带宽消耗的业务，并且不允许丢包，而网络带宽尤其是用户链路带宽一般都非常有限，为保证视频业务有效开展，保证业务质量，必须在网络中部署资源管理(Resource Management，RM)和连接接纳控制(ConnectionAdmission Control，CAC)功能。

在IPTV业务中，包括组播/广播视频(如BTV)和单播视频(如VOD)两种业务。由于组播和单播业务模式差别很大，其CAC功能的实现也有所不同：

组播CAC一般在接入节点(Access Node，AN)本地完成，由AN判断用户链路带宽是否满足请求加入频道的带宽需求，或判断用户加入的频道数是否超过了限制的最大数量，如果CAC失败(带宽不足或超过了最大数目)，拒绝用户的频道加入请求。

单播CAC功能一般由独立的RM服务器完成，RM了解网络拓扑，管理着从单播视频服务器到用户的端到端的带宽，因此可以在用户请求单播视频业务时，由业务服务器向RM服务器请求资源，RM服务器判断端到端的带宽满足情况，返回资源请求结果，业务服务器根据资源请求结果决定是否接纳业务。

在现有一方案中，在用户链路上，为组播业务和单播业务分别预留资源，互不占用。由AN完成本地组播CAC功能，RM完成单播视频服务器到用户的端到端CAC功能。该方案单播CAC和组播CAC功能独立，互不影响，且保持和现网一致。但是，组播业务和单播业务不能共享带宽资源，造成带宽资源浪费；而且，该方案应用场景受限，只适合用户链路带宽足够的场景。

在现有的另一种方案中，用户加入某个频道时，AN主动上报用户加入的频道信息，直接发给RM或由宽带网络网关BNG发给RM，由RM判断用户链路带宽是否满足需求，如果不满足需求，则通知AN拒绝用户加入请求。这种由AN上报组播用户加入信息，由RM统一进行CAC处理，使组播和单播实现方式统一。但该方案实现复杂，而且组播业务比单播业务切换频率大，大量电视用户的频繁切换频道会导致大量的信息交互，对AN的性能要求非常高；而且组播业务频道切换需要和RM交互，切换时间长，用户体验差。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提出了一种网络中资源管理的方法。

本发明公开了一种网络中资源管理的方法，包括以下步骤：

A、RACS向BRAS发送资源请求。

B、BRAS在收到RACS发送的资源请求后，向AN发送资源请求。

C、AN进行资源的可用性进行检查，如果资源可用，则执行D，如果资源不可用，则执行F。

D、AN进行资源预留，并向BRAS返回资源请求成功响应。

E、BRAS向RACS返回资源请求成功响应。流程结束。

F、AN向BRAS返回资源请求失败响应。

G、BRAS向RACS返回资源请求失败响应。流程结束。

利用本发明实施例，当发生错误时，可选地，AN向BRAS报送错误，BRAS可选地上报RACS，RACS上报IPTV Server，Server通知用户，所以在实现支持共享带宽的组播/单播CAC时，可保证和AN和BRAS之间的用户线路配置流程融合，RACS和BRAS之间的策略下发流程融合。

附图说明

图1为本发明实施例一种基于ANCP对接纳控制系统示意图；

图2为本发明实施例VOD业务开始点播的第一种接纳控制交互流程图；

图3为本发明实施例VOD业务开始点播的第二种接纳控制交互流程图；

图4为本发明实施例VOD业务停止点播的第一种接纳控制交互流程图；

图5为本发明实施例VOD业务停止点播的第一种接纳控制交互流程图；

图6为本发明实施例多播TV业务的接纳控制交互流程图；

图7为本发明实施例中的ANCP包格式示意图；

图8为本发明实施例中的线路配置消息格式示意图；

图9为本发明实施例中线路配置消息的示意图；

图10为本发明实施例中线路配置结果消息的示意图；

图11为本发明实施例中Capability negotiation结构示意图；

图12为本发明实施例中VOD Access Control Extensions结构示意图。

具体实施方式

本发明的实施例主要是利用AN负责包括多播和单播业务的接入段的接纳控制，多播接纳控制和控制执行由AN完成，如图1所示，单播接纳控制由AN和资源接纳控制子系统(Resource Acceptance Control Subsystem，RACS)完成，控制执行由AN和远程宽带接入系统(BoardRemote Access System，BRAS)执行；BRAS在RACS与AN之间的中介作用；RACS和IPTV Server(IPTV SERVER可以包括单播的VOD业务服务器，和多播流的视频服务器，如果是VOD业务，可叫做VOD server。)交互接纳控制消息。其中RACS向BRAS请求资源，使用COPS、Diameter、H.248等协议；BRAS向AN请求资源，使用ANCP等协议；AN点播的VOD数据流就是经VOD server到汇聚网络到BRAS再到AN。本说明书中提及的BRAS都可以为BNG。

下面具体的对VOD业务的接纳控制作为实例来说明，其中，IPTV Server为VOD Server，如图2所示，VOD业务开始点播的第一种接纳控制交互流程为：

1)机顶盒(SET TOP BOX，STB)向VOD服务器(Server)发起VOD请求。

2)VOD服务器向RACS发送SOAP QoS请求，请求消息中包括用户ID和节目带宽。

3)RACS进行汇聚段的CAC。

4)RACS向BRAS发送COPS DEC消息(如果用COPS协议的话)，消息中包括用户ID、节目带宽和待BRAS安装的策略。

5)BRAS向AN发送ANCP线路配置消息，消息中包括线路ID和节目带宽。这个CAC的请求消息是借用ANCP线路配置消息来承载的。

6)AN进行接入段的CAC。

7)AN向BRAS返回ANCP线路配置结果消息，消息中包括结果码。

8)BRAS安装策略。

9)BRAS向RACS反馈结果，如果用COPS协议的话，可以用COPS RPT消息。

10)RACS向VOD服务器返回SOAP QoS响应消息，消息中包括结果。

11)VOD服务器向STB传送VOD业务。

如图3所示，VOD业务开始点播的第二种接纳控制交互流程为：

1)STB向VoD服务器发起VOD请求。

3)RACS进行汇聚段的CAC。

4)RACS向BRAS发送COPS DEC消息(如果用COPS协议的话)，消息中包括用户ID和节目带宽。

5)BRAS向AN方式ANCP线路配置消息，消息中包括线路ID和节目带宽。这个CAC的请求消息是借用ANCP线路配置消息来承载的。

6)AN进行接入段的CAC。

7)AN向BRAS返回ANCP线路配置结果消息，消息中包括结果码。

8)BRAS向RACS反馈ANCP线路配置结果，如果用COPS协议的话，可以用COPS RPT消息。

9)RACS向BRAS发送COPS DEC消息(如果用COPS协议的话)，消息中包括待BRAS安装的策略。

10)BRAS安装策略。

11)BRAS向RACS反馈策略安装结果，如果用COPS协议的话，可以用COPS

RPT消息。

12)RACS向VOD服务器返回SOAP QoS响应消息，消息中包括结果。

13)VOD服务器向STB传送VOD业务。

如图4所示，VOD业务VOD业务停止点播的第一种接纳控制交互流程为：

(1)Server停止VOD业务

(2)Server向RACS发送SOAP QoS释放消息。

(3)RACS完成汇聚段的CAC

(4)RACS向BRAS发送COPS DEC消息。

(5)BRAS向AN发送ANCP线路配置消息，包括线路ID、节目带宽。这个CAC的请求消息是借用ANCP线路配置消息来承载的。

(6)AN进行CAC。

(7)AN向BRAS发送ANCP线路配置结果消息，包括结果码。

(8)BRAS撤销策略。步骤(8)也可以步骤(4)之后且在步骤(5)之前执行。

(9)BRAS向RACS发送COPS RPT消息，发送结果。

(10)RACS向Server发送SOAP QoS释放响应消息，包括结果。

如图5所示，VOD业务VOD业务停止点播的第二种接纳控制交互流程为：

(1)Server停止VOD业务

(2)Server向RACS发送SOAP QoS释放消息。

(3)RACS完成汇聚段的CAC

(4)RACS向BRAS发送COPS DEC消息，包括用户ID、节目带宽。

(5)BRAS向AN发送ANCP线路配置消息，包括用户ID、节目带宽。

(6)AN进行CAC。

(7)AN向BRAS发送ANCP线路配置结果消息，包括结果码。

(8)BRAS向RACS发送COPS RPT消息，发送ANCP线路配置结果。

(9)RACS向BRAS发送COPS DEC消息进行策略撤销。

(10)BRAS撤销策略。

(11)BRAS向RACS发送COPS RPT消息，发送BRAS策略撤销结果。

(12)RACS向Server发送SOAP QoS释放响应消息，包括结果。

下面具体的对多播TV业务的接纳控制作为另一实例来说明，如图6所示，对多播TV业务的接纳控制交互流程为：

(1)STB向AN发送IGMP Join，加入组播组。

(2)AN进行接入段的CAC。

(3)可选地，AN向BRAS发送IGMP Join。

(4)如果AN检查到错误，则向BRAS发送ANCP错误通知。

(5)BRAS向RACS发送COPS RPT报告这个错误。

(6)可选地，RACS向Server报告这个错误。

(7)AN向STB传送多播流。

(8)当用户停止收看节目时，STB向AN发送IGMP Leave，离开组播组。

(9)AN进行接入段的CAC。

(10)可选地，AN向BRAS发送IGMP Leave。

下面对BRAS和AN之间交互，以ANCP协议为例进行说明

ANCP线路配置消息格式如图7所示

其中ANCP message字段根据《draft-ietf-ancp-protocol-01.txt》的GSMPv3消息进行修改，该消息参数包括：线路ID、节目带宽和结果回复

对ANCP协议进行扩展有一下两种方案：

方案1：使用线路配置消息格式进行扩展，线路配置消息格式如图8所示

线路配置消息参数

■线路ID(Access-Loop-Circuit-ID)

线路标识CID的长度是63字节(Type field in TLV block，set to 0x01，thevalue field is ASCII string with length up to 63 bytes.the string defaultformat(which be configurable)is:

●Access-Node-Identifier eth slot/port[:vlan-id]for VDSL PTMport

●Access-Node-Ident ifier atm slot/port:vpi.vci for ATMport.)

其中，TI的CID应采用这种格式(for TI scenar ios，the CID format shouldbe configured to):

Access-Node-Identifier eth slot/port[:vlan-id][:user802.1p]for VDSLPTM port

■节目带宽(Service-Profile-Name)

节目带宽：4000000每秒位bps，RACS请求带宽，或-4000000bps，RACS释放带宽(Type field in TLV block，set to 0x06，the value field is programbandwidth(bps)in ASCII string format:

●4000000，means RACS request bandwidth

●-4000000，means RACS release bandwidth)

■节目带宽(Service-Profile-Name)(另外一种扩展方法1)节目名称(Type field in TLV block，set to 0x06，the value fieldis programname in ASCII string format:

●ASCII string containing the program name)

■节目带宽(Service-Profile-Name)(另外一种扩展方法2)节目标识(Type field in TLV block，set to 0x06，the value fieldis programid(32 bit integers):

●program id(32 bit integers).)

■带宽应用结果码

把线路配置消息的结果域设为成功或失败，代码域设为0

图9示出了线路配置消息的一种具体实例，图10示出了线路配置结果消息的一种具体实例。

方案2：增加一新的ANCP应用场景，即定义一种基于ANCP的接纳控制系统应用场景，新应用场景定义包括如下部分：Capability negotiation定义、VODAccess Control Extensions定义和支持Bulk Transaction的设置，使多个VODAccess Control结果消息绑定在一个消息中上报给BRAS或RACS。

图11示出了Capability negotiation具体的一种定义方式，其中需要增加VODaccess control capability＝0x5。

图12示出了VOD Access Control Extensions具体的一种定义方式，采用线路配置的Message Type，增加一新function值表示VOD Access Control，并且Extension Value定义VOD Access Control需要的参数。其中

■线路ID(Access-Loop-Circuit-ID)

线路标识的长度是63字节(Type field in TLV block，set to 0x01，the valuefield is ASCII string with length upto 63 bytes.the string default format(which be configurable)is:

●Access-Node-Identifier eth slot/port[:vlan-id]for VDSL PTMport

●Access-Node-Identifier atm slot/port:vpi.vci for ATMport.)

注意：CID形式应该配置为

Access-Node-Identifier eth slot/port[:vlan-id][:user 802.1p]for VDSLPTM port

■节目带宽(Service-Profile-Name)

节目带宽：4000000bps，RACS请求带宽分配；-4000000bps，RACS释放带宽(Typefield in TLV block，set to 0x06，the value field is program bandwidth(bps)in ASCII string format:

●4000000，means RACS request bandwidth

●-4000000，means RACS release bandwidth)

■节目带宽(Service-Profile-Name)(另外一种扩展方法1)

节目名称(Type field in TLV block，set to 0x06，the value field is programname in ASCII string format:

●ASCII string containing the program name)

■节目带宽(Service-Profile-Name)(另外一种扩展方法2)

节目标识(Type field in TLV block，set to 0x06，the value field is programid(32 bit integers):

●program id(32 bit integers).)

■带宽应用结果码

把接纳控制消息的结果域设为成功或失败，代码域设为0

下面对IPTV Server和RACS之间的交互以SOAP协议为例进行说明，IPTVServer和RACS之间有QoS请求消息、QoS响应消息、QoS释放消息和QoS释放响应消息，其中从服务器到RACS的QoS请求消息用来请求节目带宽；从RACS到服务器的QoS响应消息用来响应AAR消息；从服务器到RACS的QoS释放消息用来释放节目带宽；从RACS到服务器的QoS释放响应消息用来响应QoS释放消息。

QoS请求消息格式：

<SvcX:AARMessage>

<SrcIp>

</MediaInfos>

……

</SvcX:AARMessage>

其中SessionId：这个元素用来标识VOD会话。

MediaInfos：RACS最多支持8个MediaInfos。至少要提供一个MediaInfo.

节目带宽：对每个方向，节目带宽是所有MediaInfos的MaxBandwidth和总和。

用户ID：上游MediaInfo中的SrcIp和下游MediaInfo中的DstIp用来标识用户。

QoS请求响应消息格式：

<SvcX:AAAMessage>

</SvcX：AAAMessage>

QoS释放消息格式：

<SvcX：STRMessage>

</SvcX：STRMessage>

QoS释放响应消息格式：

<SvcX：STAMessage>

</SvcX：STAMessage>

下面对RACS和BRAS之间的交互以COPS协议为例进行说明，RACS和BRAS之间有DEC Message和RPT Message2种消息，

其中从RACS到BRAS的决策(DEC)消息用于请求或者释放节目带宽；

从BRAS到RACS的状态上报(RPT)消息用于交流节目带宽请求或者释放成功还是失败。

DEC消息格式

*(<Decision>)|<Error>

[<Integrity>]

<Decision:Flags>

[<Named Decision Data:Provisioning>]

<Named Decisio n Data>::＝<<Install Decision>|

<Install Decision>::＝*(<PRID><EPD>)

<Remove Decision>::＝*(<PRID>|<PPRID>)

EPD:ssgANCtrlTable

ssgANCtrlTable contains one entry:ssgANCtrlEntry.

ssgANCtrlEntry::＝SEQUENCE{

ssgANCtrlType INTEGER

ssgANCtrlUpBandwidth Unsigned32

ssgANCtrlDownBandwidth Unsigned32

}

其中用户ID：用户ID不是决策消息中的真正参数。BRAS使用Client-Handle作为一个关键字来找到包括线路ID等的用户信息，接着把线路ID传送给AN。

操作类型：决策消息中的ssgANCtrlType用来表示操作类型。

1：指请求带宽；

2：指释放带宽。

节目带宽：节目带宽由ssgANCtrlUpBandwidth(上行带宽)和ssgANCtrlDownBandwidth(下行带宽)表示。

RPT消息格式

*(<Named ClientSI>)

[<Integrity>]

For Success and Failure Report-Type Data Format:

<report>::＝<ErrorPRID><CPERR>*(<PRID><EPD>)

其中

Result:The result is denoted by the Report-Type object:

1＝Success：决策者BRAS成功执行。

2＝Failure：决策不能被BRAS成功执行。

Error Code：如果结果是失败的，详细的错误码由CPERR对象表示。

利用本发明实施例，当发生错误时，可选地，AN向BRAS报送错误，BRAS可选地上报RACS，RACS上报IPTV Server，Server通知用户。

在实现支持共享带宽的组播/单播CAC时，可保证和AN和BRAS之间的用户线路配置流程融合，RACS和BRAS之间的策略下发流程融合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims