CN101938403B - 多用户多业务的服务质量的保证方法和业务接入控制点 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多用户多业务的服务质量QoS的保证方法和业务接入控制点。方法包括：将各个用户的业务流根据预定的流分类规则分离到用户的N个优先级队列；采用优先级队列调度算法将各个用户的N个优先级队列中的业务流调度到至少N个出口输出优先级队列中、对每个用户的N个优先级队列调度后的业务流总和进行流量管制；将各个所述用户不超过约定CIR的N个优先级队列中业务流对应调度到至少N个出口输出优先级队列。采用PQ调度算法或SP+WRR调度算法对至少N个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出。本发明的方法和接入点能很好地为不同用户、不同业务提供差异化服务，为不同用户、不同业务提供有区分的服务质量保证，又能高效的共享网络带宽资源。

Description

多用户多业务的服务质量的保证方法和业务接入控制点

技术领域

本发明涉及数据通信技术领域，尤其涉及一种多用户多业务的服务质量的保证方法和业务接入控制点。

背景技术

随着网络与业务融合进程的推进以及IP技术的快速发展，电信网络的IP化趋势愈演愈烈。电信运营商为了进一步降低建网成本和运维成本，IP化已经成为电信运营商建网的主导思想，并将各种传统的电信业务逐渐迁移到IP架构上承载。IP网络需要承载语音、视频、数据等多种业务，实现多重播放，为不同用户、不同业务提供差异化服务。因此，IP网络需要具有高QoS、高可靠性及安全性等电信级特性。

All over IP使得今天的网络流量呈爆炸式增长，现有网络的粗放式运营使得运营商不得不通过设备和链路的扩容来满足用户的业务体验要求，运营商面临日趋频繁的扩容压力。随着业务类型增多和用户对业务体验要求的提高，通过对业务进行区分，进而对业务流进行控制，为用户提供差异化服务，这样，一方面能提高用户满意度，增加运营收入；另一方面也可缓解持续扩容的压力。网络设备如何满足差异化服务的要求成为关键。宽带接入服务器(BRAS)及业务路由器(SR)这类多业务网关设备，充当了IP城域网中的业务接入控制点，是实现IP网络“用户可识别、业务可区分、质量可控制”的多业务承载的关键控制平台。城域网中业务接入控制点的差异化服务能力也就成为运营商和设备制造商研究的焦点。

在现有技术中，只对用户的业务流限速，不仅不同类型的用户得不到区分，而且用户业务也得不到区分，无法为不同用户、不同业务提供差异化服务。用户带宽超额认购的现实无法使用户申请的带宽得到保证，致使用户投诉增多，满意度下降，直接降低运营收入。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种多用户多业务的服务质量的保证方法，能够为不同用户、不同业务提供差异化服务。

本发明提供一种多用户多业务的服务质量(QoS)的保证方法，包括：将各个用户的业务流按照预定的流分类规则分离到各个用户的N个优先级队列；采用优先级队列(PQ)调度算法将各个用户的N个优先级队列中的业务流对应调度到至少N个出口输出优先级队列中、且对每个用户的N个优先级队列调度后的总流量进行流量管制，其中，每个用户的流量管制的参数配置与用户QoS参数相匹配；采用PQ调度算法或严格优先级(SP)+加权轮循(WRR)算法对至少N个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出；其中N为大于1的整数。

根据本发明的多用户多业务的服务质量的保证方法的一个实施例，该方法还包括：将各个用户的组播业务流分离到公共组播队列中，公共组播队列不同于用户的N个优先级队列；将公共组播队列中的组播业务流优先调度到至少N个出口输出优先级队列中视频业务流所在的队列中。

根据本发明的多用户多业务的服务质量的保证方法的一个实施例，上述采用PQ调度算法分别将各个用户的N个优先级队列中的业务流对应调度到至少N个出口输出优先级队列中、且对每个用户的N个优先级队列调度后的业务流总和进行流量管制的步骤包括：优先将各个用户的高优先级队列中的业务流发送到N个出口输出优先级队列中对应优先级的队列中，每个用户发送到所述N个出口输出优先级队列中的业务流不超过该用户约定承诺的信息速率(CIR)；当该用户的业务流超过该用户约定的CIR但小于该用户约定的峰值信息速率(PIR)时，将该用户的超过CIR的业务流发送到优先级低于N个出口输出优先级队列的出口输出优先级队列中。

根据本发明的多用户多业务的服务质量的保证方法的一个实施例，采用双速率令牌桶算法对每个用户的N个优先级队列中业务流的调度进行流量管制，用户的流量管制的参数包括峰值信息速率(PIR)和峰值突发大小(PBS)、承诺的信息速率(CIR)和承诺的突发尺寸(CBS)。

本发明还提供一种业务接入控制点，包括：业务流分离模块，用于接收各个用户的业务流，根据预定的业务流分类规则将各个所述用户的业务流分离到各个所述用户的N个优先级队列；第一调度模块，用于采用PQ调度算法调度各个所述用户的N个优先级队列中的业务流，将各个所述用户的调度后的业务流发送给第一流量管制器；第一流量管制器，用于接收各个所述用户的调度后的业务流，当所述用户的业务流未超过所述用户约定的CIR时，将所述用户的调度后的业务流发往N个输出优先级队列中的对应队列；当用户的业务流之和超过用户CIR且小于峰值信息速率PIR时，将用户的超过CIR的业务流发送到优先级低于该N个输出优先级队列的输出优先级队列中；第二调度模块，用于采用采用加权轮循(WRR)或加权公平排队(WFQ)调度算法，将各个所述用户的N个优先级队列中的相同优先级业务流对应调度到N个出口输出优先级队列中，将各个用户的最低优先级队列中的业务流调度到优先级低于N个出口输出优先级队列的M个出口输出优先级队列中；第三调度模块，用于采用PQ调度算法或SP+WRR调度算法对所述不小于N个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出；其中N为大于1的整数。

根据本发明的业务接入控制点的一个实施例，业务流分离模块，用于接收各个用户的业务流；将组播业务流分离到公共组播队列，根据一定的流分类规则将各个所述用户的非组播业务流分离到各个所述用户的N个优先级队列；第二调度模块，还用于将公共组播队列中的业务流优先调度到N个出口输出优先级队列中视频业务流所在的队列中。

根据本发明的业务接入控制点的一个实施例，第一流量管制器采用双速率令牌桶算法对用户的调度后的业务流进行流量管制，第一流量管制器的参数配置包括峰值信息速率(PIR)和峰值突发大小(PBS)、承诺的信息速率(CIR)和承诺的突发尺寸(CBS)。

根据本发明的业务接入控制点的一个实施例，还包括第二调度模块；第一流量管制器还用于根据所述用户的业务流情况，将未超过所述用户的约定CIR的业务流发送到所述用户的N个优先级队列，将超过所述用户的约定CIR但小于所述用户的约定PIR的业务流发送到优先级低于所述N个优先级队列的最低优先级队列中；第二调度模块，用于采用加权轮循(WRR)或加权公平排队(WFQ)机制将各个所述用户的N个优先级队列中的相同优先级业务流对应调度到所述N个出口输出优先级队列中，将各个所述用户的最低优先级队列中的业务流调度到优先级低于所述N个出口输出优先级队列的M个出口输出优先级队列中；第三调度模块，用于采用PQ调度算法或严格优先级(SP)+WRR调度算法对所述N+M个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出；其中，所述M为大于等于1的整数。

本发明提供的方法和业务接入控制点，首先将用户的业务流分离到不同的优先级队列，然后根据用户的QoS参数控制用户的业务流的调度转发，从而可以为不同的用户、不同的业务流提供区分服务。

附图说明

图1示出本发明的多用户多业务的服务质量的保证方法的一个实施例的流程图；

图2示出本发明的多用户多业务的服务质量的保证方法的另一个实施例的流程图；

图3示出本发明的多用户多业务的服务质量的保证方法的一个实施例层次化QoS调度模型；

图4示出本发明的业务接入控制点的一个实施例的框图；

图5示出本发明的业务接入控制点的另一个实施例的框图；

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。在附图中，相同的标号表示相同或者相似的组件或者元素。

首先，对用户需求进行简单分析。

现有的IP城域网络的公众平面从大的方面一般为三类用户提供服务：1)普通家庭用户；2)VIP家庭用户；3)专线用户。用户的业务需求大体包括：IP电话、网络视频(视频点播VoD、视频直播BTV、视频电话、视频会议、网络游戏)、高速上网(有线上网和无线Wlan上网)等。

普通家庭用户除需要保证其对IP电话、网络视频的正常体验外，对上网冲浪、文件下载的速度相对低一些，一般对带宽要求不高。VIP家庭用户除需要保证其对IP电话、网络视频的正常体验外，对上网冲浪、文件下载的速度有较高要求，一般对带宽要求较高。专线用户是指单位或团体，他们对网络的依存度很高，除需要保证其对IP电话、网络视频的正常体验外，对上网冲浪、文件下载的速度有也有很高要求，一般对带宽要求很高。针对以上三种不同用户，需要提供差异化服务。

其次，对业务的QoS需求进行简单分析。

(1)对于IP语音业务，三个QoS质量因素：分组丢失、延迟和抖动，都直接影响语音质量。例如，一般情况下，语音业务要求报文丢失率应不超过1％、单向延迟应不超过150ms、平均单向抖动应少于30ms、每路话音的带宽大约为100kbit/s。

(2)对于视频业务，又可以细分为交互式视频、视频直播和视频点播业务。下面分别进行介绍。

i.交互式视频

交互式视频一般是指视频电话和视频会议，是一种实时性很强的流媒体业务，对报文丢失率和时延有较严格要求，为保障用户的视频体验，应满足如下要求：丢失率应不超过0.1％；单向延迟应不超过150ms；抖动应不超过30ms；视频流速率的可变性要求提供视频流的平均带宽加上20％的带宽冗余(如，一个384kbit/s的视频会议需要460kbit/s的带宽保证)。

ii.视频直播和视频点播

视频直播是一种实时性很强的流媒体业务，对报文丢失率和延迟有较严格要求，视频流的带宽需求依赖于编码格式(一路H.264编码的视频流带宽在1.3Mbit/s～3.1Mbit/s之间)，视频流速率的可变性需要为其提供可伸缩的带宽保证。

视频点播由于没有实时性要求，对时延和抖动的要求不高，但对丢包率的要求比较高。

视频直播和视频点播的QoS要求见表1。

视频业务	延迟	抖动	报文丢失率
				视频直播	≤1s	≤50ms	≤0.1％
视频点播	≤3～4s	无要求	≤1％

表1

(3)高速上网

高速上网包括网页浏览、上网冲浪、文件下载、即时通信、事务处理等数据业务，这类业务通常采用TCP进行传送，对带宽较为敏感，但是对丢包不敏感，因此，可采取“尽力而为”的方式为其服务，在带宽充裕的情况下可为用户提供良好的业务体验。

需要指出，上面的对用户和业务的划分，只是一种较普遍的划分方式，本领域的技术人员可以理解，基于不同的应用或者需要，可以划分不同的用户类别和业务分类，或者可以在上述分类的基础上，进行进一步的细分。

图1示出本发明的多用户多业务的业务质量的保证方法的一个实施例的流程图。

如图1所示，在步骤102，将各个用户的业务流根据预定的流分类规则分离到各个用户的N个优先级队列。例如，根据业务流的分类和标记，对不同类型的业务流划分到不同的优先级。N为大于1的整数，例如可以取值2至8等。

在步骤104，采用PQ调度算法将各个用户的N个优先级队列中的业务流对应调度到至少N个出口输出优先级队列中、且对每个用户的N个优先级队列调度后的业务流总和进行流量管制，其中，每个用户的流量管制的参数配置与该用户QoS参数相匹配。出口输出优先级队列至少包括与用户的N个优先级队列相对应的N个队列，在对用户的优先级队列中的业务流进行PQ调度时，优先将用户的较高优先级队列中的业务流调度到出口输出优先级队列中对应的队列中，同时对每个用户的业务流进行总流量管制。将超出该用户约定的PIR的业务流直接丢弃；将超出该用户约定的CIR但小于PIR的业务流重新标记为更低优先级，进入低于上述N个出口输出优先级队列的队列中。

在步骤106，采用PQ调度算法或严格优先级(SP)+WRR调度算法对至少N个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出。对于PQ调度算法，从清空最高优先级的出口输出优先级队列开始，只有当较高优先级队列清空后，才处理低优先级队列中的业务流；对于SP+WRR调度算法，前面N个较高优先级队列采用SP调度，调度规则同PQ一样，后面的队列采用WRR调度，根据较低优先级队列的权重进行调度。

图2示出本发明的多用户多业务的服务质量的保证方法的另一个实施例的流程图。

如图2所示，在步骤202-204，将各个用户组播业务流分离到公共组播队列中，将各个用户的非组播业务流根据预定的流分类规则分离到各个用户的N个优先级队列中。

在步骤206，将公共组播队列中的业务流优先调度到N个出口输出优先级队列中视频业务流所在的队列。

在步骤208，采用优先级排队算法将各个用户的N个优先级队列中的业务流对应调度到N个出口输出优先级队列，并且，对于每个用户的N个优先级队列调度后的业务流总和配置流量管制器，管制器采用双速率令牌桶算法，配置的流量参数包括：峰值信息速率(PIR)和峰值突发大小(PBS，代表第一个令牌桶的大小)；承诺的信息速率(CIR)和承诺的突发尺寸(CBS，代表第二个令牌桶大小)。前两个参数用于控制用户流量的的最大带宽，后两个参数用于保证用户流可得到的带宽。

在步骤210，采用PQ调度算法或SP+WRR调度算法对不少于N个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出。

在上面的例子中，也可以为组播流设置单独的次高优先级的出口输出优先级队列，以保证公共组播流的延时和带宽。

图3示出本发明的多用户多业务的QoS的保证方法的一个应用例层次化QoS调度模型。在该应用例中，用户被分为3种类别，业务流开始被分离到3个不同的优先级队列，整个调度过程被分为3个层次。现具体描述如下：

(1)一级调度

普通家庭用户的多种业务流从业务接入控制点的网络侧进入，对业务流进行分类和标记后，分别分离到3个不同的优先级队列：1)IP语音进入最高优先级队列1(Q1)；2)网络视频流(包括交互式视频、视频点播)、网络管理、信令协议流进入次高优先级队列2(Q2)；3)高速上网业务流(包括有线上网和无线Wlan上网)进入最低优先级队列3(Q3)。根据需要可选择对各个队列的业务流进行管制。3个优先级队列采用优先级排队(PQ)的队列调度算法：一级调度器S1从清空最高优先级队列Q1开始，只有当较高优先级队列清空后，才处理低优先级队列中的业务流。并对一级调度器配置流量管制器，管制器采用双速率令牌桶算法，配置的流量参数有：峰值信息速率(PIR)和峰值突发大小(PBS，代表第一个令牌桶的大小)；承诺的信息速率(CIR)和承诺的突发尺寸(CBS，代表第二个令牌桶大小)。前两个参数用于控制用户流量的的最大带宽，后两个参数用于保证用户流可得到的带宽。

根据双令牌桶算法的测量结果，依下列方式对用户流进行处理：

若流量速率≤CIR，报文将被无拥塞转发，用户业务流按照既有的分类规则再次进入3个不同的优先级队列。

若PIR≥流量速率＞CIR，报文将被重新标记为更低优先级降级使用，进入最低优先级队列Q4。

若流量速率＞PIR，报文将被无条件丢弃。

VIP用户和专线用户的流量管制及QoS调度策略同普通家庭用户完全一样，只是在管制器的流量参数配置上有所不同而已。

考虑到视频直播(组播)业务流的突发性，其流量速率本质上可变的。由于这是一类对报文丢失率和延迟敏感型业务，在用户申请有限带宽的条件下，通过管制器的组播突发流将有可能会被丢弃，影响视频效果；若单独为组播流提供一个队列，在流量进入管制器之前需要为该队列配置整形器，以平滑突发流，这样虽然可减少丢包，但增加了组播流的延迟，同样影响视觉效果，而且也增加了设备的成本。在以业务控制点作为组播复制点的情况下，这是一种不得已而为之的办法。

考虑到运营商大规模开展视频直播的情况，以业务控制点作为组播复制点无疑大大增加了城域网带宽压力。组播复制点将下移到离用户更近的接入设备，如DSLAM和接入交换机，这时业务控制点只须为组播流提供专用的组播VLAN或PVC通道。所有从业务接入控制点的网络侧进入的组播流被放进一个组播队列中，由于多个组播流在同一瞬间同步突发的可能性很小，多个组播流的叠加使得总体流量变得平稳，因此，对该组播队列可以不施加任何流量管制，这样就保持每个组播流的突发可变特性。

为了切实遵循用户的SLA，保证用户对实时流媒体业务如IP电话、视频的正常体验，需要对进入业务接入控制点下行接口的流量实施接入控制。接入控制策略的原则为：

为各种用户配置的CIR总和+所有组播流的平均带宽(N＊每个组播流的平均带宽)＜下行接口最大实际转发速率。

(2)二级调度

用户的业务流通过一级调度和流量管制后分别进入各自的优先级队列：IP话音流进入队列Q1；网络视频流、网络管理、信令协议流进入队列Q2；高速上网业务流进入队列Q3；被重标记的降级流(多为上网业务流)进入队列Q4。为保证各用户流量排队传送的公平性，二级调度采用加权轮循(WRR)或加权公平排队(WFQ)机制。根据为各用户配置的CIR分配权重。4个优先级队列采用5个不同的调度器，不同用户的相同级别的优先级队列分别进入相对应的调度器。其中，用户队列Q1中的语音流进入第一个调度器；组播视频队列和用户的网络视频队列Q2中的视频流进入同一个调度器一第二个调度器，该调度器优先对组播视频队列流进行调度，以充分保证组播流的时延和带宽；用户队列Q3中的高速上网合约流进入第三个调度器；VIP家庭用户和专线用户的队列Q4中的降级流进入第四个调度器；普通用户的队列Q4中的降级流进入第五个调度器。

二级调度的目的是保证各用户流量公平传送。在接口拥塞情况下，一方面可防止某些用户流独占队列服务，享有更多超过CIR的带宽；另一方面也可更好地保证关键实时业务的延迟和抖动要求。本发明推荐使用该级调度器，但不强制实施。当一些设备的QoS能力较弱时，可不实施二级调度。

经过调度的不同优先级业务流分别汇聚到业务接入控制点下行接口的5个出口输出队列：Q1汇聚了IP语音流；Q2汇聚了网络视频流、网络管理、信令协议流；Q3汇聚了高速上网合约的业务流；Q4汇聚了来自VIP家庭用户和专线用户被重标记的降级流；Q5汇聚了来自普通家庭用户被重标记的降级流。

根据接入控制策略原则，进入出口前3个输出队列的汇聚流带宽和应不超过接口的最大转发速率，进入队列Q4和队列Q5的汇聚的被重标记的降级流可能因接口拥塞而被丢弃。对于来自VIP用户和专线用户的被重标记的降级流，可根据实际应用情况区分对待，根据重要性程度标记不同的丢弃优先级。在队列Q4配置4个加权随机早期丢弃(WRED)丢弃阀值，每个丢弃优先级流分配2个丢弃阀值：1个为初始丢弃阀值，另1个为完全丢弃阀值。对于来自普通用户被重标记的降级流不加区分对待，在队列Q5配置2个随机早期丢弃(RED)丢弃阀值：1个为初始丢弃阀值，另1个为完全丢弃阀值。

(3)三级调度

三级调度又叫接口级队列调度，5个优先级输出队列可采用PQ调度算法或SP+WRR调度算法。当采用PQ调度算法时，三级调度器S3从清空最高优先级队列Q1开始，只有当较高优先级队列清空后，才处理低优先级队列中的业务流。这样，Q1中的IP语音流能得到确定的迟延和抖动，Q2中的网络视频也可得到相对确定的迟延和抖动，满足实时业务的QoS要求。当采用SP+WRR调度算法时，前面三个高优先级出口输出队列采用SP调度，调度算法同PQ一样；后面的Q4、Q5出口输出低优先级队列采用WRR调度，按照一定的权重比例来分配输出接口的剩余带宽。这样，不管接口拥塞与否，所有用户都能得到可保证的CIR带宽。

当下行接口未发生拥塞时，所有用户都能得到所约定的最大带宽PIR。当下行接口发生拥塞时，若采用PQ调度算法，进入队列Q4的被重标记的降级流将比进入队列Q5的降级流优先得到转发；若采用WRR调度算法，Q4队列的降级流比Q5队列的降级流有更多的机会调度输出。换句话说，VIP家庭用户和专线用户比普通用户能够抢占更多带宽，更能满足他们对高速上网冲浪、文件下载的快速体验。

本领域的技术人员可以理解，在上面的应用例中，也可以设置4个出口输出队列，将所有用户的被重标记的降级流调度到第4个出口输出队列中。也可以设置多于5个出口输出队列，为每类用户分配一个降级流出口输出队列。另外，为保证公共组播流的延时和带宽，也可为组播流单独配置一个次高优先级队列，以分离其他视频流。

图4示出本发明的业务接入控制点的一个实施例的框图。如图4所示，该业务接入控制点包括业务流分离模块41、第一调度模块42、第一流量管制器43和第三调度模块44。其中，业务流分离模块41，用于接收各个用户的业务流，根据预定的流分类规则将各个用户的业务流分离到各个用户的N个优先级队列中。第一调度模块42，用于采用PQ调度算法调度各个用户的N个优先级队列中的业务流，将各个用户的调度后的业务流总和发送给第一流量管制器43。第一流量管制器43，用于接收各个用户的调度后的业务流，当各个用户的业务流未超过该用户的约定CIR时，将该用户的调度后的业务流发往N个出口输出优先级队列中的对应队列，即第一优先级队列中的业务流发送到第一出口输出优先级队列，第二优先级队列中的业务流发送到第二出口输出优先级队列，...以此类推。第三调度模块44，用于采用PQ调度算法或SP+WRR调度算法对不少于N个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出；其中N为大于1的整数。

根据本发明的业务接入控制点的一个实施例，第一流量管制器还用于当用户的业务流总和超过该用户的约定CIR但小于该用户的约定PIR时，将用户业务流发往优先级低于N个出口输出优先级队列的M个出口输出优先级队列中，超过用户约定PIR的业务流将无条件丢弃；而第三调度模块，用于采用PQ调度算法或SP+WRR调度算法对N+M个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出；其中，M为大于等于1的整数。

图5示出本发明的业务接入控制点的另一个实施例的框图。如图5所示，该业务接入控制点包括业务流分离模块41、第一调度模块42、第一流量管制器53和第三调度模块54，此外还包括第二调度模块55。其中，，业务流分离模块41，用于接收各个用户的业务流，根据预定的流分类规则将各个用户的业务流分离到各个用户的N个优先级队列中。第一调度模块42，用于采用PQ调度算法调度各个用户的N个优先级队列中的业务流，将各个用户的调度后的业务流总和发送给第一流量管制器53。第一流量管制器53用于接收各个用户的调度后的业务流，当用户的业务流总和未超过该用户的约定CIR时，将业务流发送到用户的N个输出优先级队列中，用户的该N个输出优先级队列可以和接收业务流分离模块41的输出的用户的N个优先级队列复用存储空间，也可以是独立的N个优先级队列；将超过该用户约定CIR但小于该用户的约定PIR的业务流发送到优先级低于N个优先级队列的最低优先级队列中，超过用户约定PIR的业务流将无条件丢弃。第二调度模块55，用于采用加权轮循(WRR)或加权公平排队(WFQ)机制将各个用户的N个输出优先级队列中的相同优先级业务流对应调度到N个出口输出优先级队列中，将各个用户的最低优先级队列中的业务流调度到优先级低于N个出口输出优先级队列的M个出口输出优先级队列中。第三调度模块54，用于采用PQ调度算法或SP+WRR调度算法对N+M个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出；其中，所述M为大于等于1的整数。

根据本发明的业务接入控制点的一个实施例，业务流分离模块，用于接收各个用户的业务流；将组播业务流分离到公共组播队列，根据预定的流分类规则将各个用户的非组播业务流分离到各个用户的N个优先级队列。第二调度模块，还用于将所述公共组播队列中的业务流优先调度到N个出口输出优先级队列中视频业务流所在的队列中。

在上面所述的实施例中，第一流量管制器可以采用双速率令牌桶算法对用户的调度后的业务流进行流量管制，第一流量管制器的参数配置包括峰值信息速率(PIR)和峰值突发大小(PBS)、承诺的信息速率(CIR)和承诺的突发尺寸(CBS)。

本发明提出了一种在业务接入控制点实现多用户多业务的QoS保证方法，该方法能很好地为不同用户、不同业务提供差异化服务，为不同用户、不同业务提供有区分的服务质量保证，又能高效的共享网络带宽资源，真正体现出IP网络的统计复用特性。该方法扩展性好，只需在具有一定QoS能力的业务接入控制点的接口上实施。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种多用户多业务的服务质量QoS的保证方法，其特征在于，包括：

将各个不同等级用户的业务流根据预定的流分类规则分离到各个所述用户的N个优先级队列；

采用优先级队列PQ调度算法将各个所述用户的N个优先级队列中的业务流逐级对应调度到至少N个出口输出优先级队列中、且对每个所述用户的N个优先级队列中业务流调度后的总流量进行流量管制，其中，每个所述用户总流量的流量管制的参数配置与所述用户QoS参数相匹配；

采用优先级队列调度算法、或严格优先级结合加权轮循队列调度算法对所述至少N个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出；

其中N为大于1的整数。

2.根据权利要求1所述的多用户多业务的业务质量的保证方法，其特征在于，还包括：

将各个所述用户的组播业务流分离到公共组播队列中，所述公共组播队列不同于所述用户的N个优先级队列；

将所述公共组播队列中的组播业务流优先调度到所述至少N个出口输出优先级队列中视频业务流所在的队列中。

3.根据权利要求1所述的多用户多业务的QoS的保证方法，其特征在于，所述采用PQ调度算法分别将各个所述用户的N个优先级队列中的业务流逐级对应调度到至少N个出口输出优先级队列中、且对每个所述用户的N个优先级队列中业务流调度后的总流量进行流量管制的步骤包括：

优先将各个所述用户的高优先级队列中的业务流调度到所述N个出口输出优先级队列中对应优先级的队列中，每个所述用户发送到所述N个出口输出优先级队列中的业务流不超过所述用户的承诺信息速率CIR带宽； 

当所述用户的业务流之和超过所述用户的CIR且小于峰值信息速率PIR时，将所述用户的超过CIR而小于PIR的业务流发送到优先级低于所述N个出口输出优先级队列的出口输出优先级队列中。

4.根据权利要求3所述的多用户多业务的QoS保证方法，其特征在于，采用双速率令牌桶算法对每个所述用户的N个优先级队列中业务流调度后的总流量进行流量管制，所述用户总流量的流量管制参数包括峰值信息速率PIR和峰值突发大小PBS、承诺信息速率CIR和承诺突发尺寸CBS。

5.根据权利要求3至4中任意一项所述的多用户多业务的QoS的保证方法，其特征在于，所述用户包括专线用户、VIP用户和普通用户；所述用户队列数N不小于3，所述3个优先级队列分别对应于语音队列、网络视频流队列和上网业务流队列；输出端口具有不少于5个出口输出优先级队列；

将专线用户和VIP用户的超过其CIR但小于PIR的业务流发送到第4优先级出口输出优先级队列，将普遍用户的超过其CIR但小于PIR的的业务流发送到第5优先级出口输出优先级队列中。

6.一种业务接入控制点，其特征在于，包括：

业务流分离模块，用于接收各个用户的业务流，根据预定的流分类规则将各个所述用户的业务流分离到各个所述用户的N个优先级队列；

第一调度模块，用于采用优先级队列PQ调度算法调度各个所述用户的N个优先级队列中的业务流，将各个所述用户的调度后的业务流发送给第一流量管制器；

所述第一流量管制器，用于接收各个所述用户的调度后的业务流，当所述用户的业务流未超过所述用户的承诺信息速率CIR时，将所述用户的调度后的业务流发往N个输出优先级队列中的对应队列；当所述用户的业务流之和超过所述用户的CIR且小于峰值信息速率PIR时，将所述用户的超过CIR的业务流发送到优先级低于所述N个输出优先级队列的输出优先级队列中；

第二调度模块，用于采用加权轮循WRR或加权公平排队WFQ机 制将各个所述用户的N个输出优先级队列中的相同优先级业务流对应调度到N个出口输出优先级队列中，将各个所述用户的最低输出优先级队列中的业务流调度到优先级低于所述N个出口输出优先级队列的M个出口输出优先级队列中；

第三调度模块，用于采用PQ调度算法、或严格优先级SP结合WRR调度算法对所述N+M个出口输出优先级队列中的业务流进行调度输出。

其中，所述N、M为大于1的整数。

7.根据权利要求6所述的业务接入控制点，其特征在于，所述业务流分离模块，用于接收各个用户的业务流；将组播业务流分离到公共组播队列，根据预定的流分类规则将各个所述用户的非组播业务流分离到各个所述用户的N个优先级队列；

所述第二调度模块，还用于将所述公共组播队列中的业务流优先调度到所述N个出口输出优先级队列中视频业务流所在的队列中。

8.根据权利要求6至7中任意一项所述的业务接入控制点，其特征在于，所述第一流量管制器采用双速率令牌桶算法对所述用户的调度后的业务流进行流量管制，所述第一流量管制器的参数配置包括峰值信息速率和峰值突发大小、承诺的信息速率和承诺突发尺寸。

9.根据权利要求6所述的业务接入控制点，其特征在于，所述第一流量管制器将超过PIR的业务流无条件丢弃。

10.根据权利要求6所述业务接入控制点，其特征在于，还包括采用接入控制策略对接入用户数及带宽进行控制；所述接入控制策略为：

为所述各种用户配置的承诺的信息速率CIR总和+所有组播流的平均带宽总和＜下行接口最大实际转发速率。 

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