CN101958882A - 电缆调制解调器及其动态建立服务质量的方法 - Google Patents

Abstract

一种电缆调制解调器，用于为语音流建立服务质量，包括带宽预测单元建立模块、读取模块、判断模块、带宽分配模块及更新模块。带宽预测单元建立模块用于建立并存储带宽预测单元。读取模块用于周期性的读取带宽预测单元信息。判断模块用于判断带宽预测单元信息中是否存在服务质量。带宽分配模块用于分配固定带宽以建立服务质量。更新模块用于更新服务质量。本发明还提供了一种动态建立服务质量的方法。本发明不仅能为语音流建立服务质量，且能提高有限带宽资源的利用率。

Description

电缆调制解调器及其动态建立服务质量的方法

技术领域

本发明涉及调制解调器，尤其涉及电缆调制解调器及其动态建立服务质量的方法。

背景技术

近年来，随着计算机技术的发展，互联网上不仅可以传输数据信息，而且还可以传输语音信息，通过实时传送协议(Real-time Transport Protocol，RTP)来实现在互联网上传输语音信息。

在现有技术中，当用户终端设备(Customer Premise Equipment)通过电缆调制解调器(Cable Modem)连接到通信网络时，如果用户终端需要建立语音流，就必须通过其与电缆调制解调器之间预先定义的传输协议，并且在传送语音流之前电缆调制解调器必须事先为该用户终端设备提供可靠的服务质量，也即，提供一个固定的带宽，然后才能传送语音流，而且在整个语音通信过程中用户独占该固定带宽，即使是在该用户没有发出任何语音信息的情况下，也会独占该固定带宽。

如果传送的是加密的语音流，则电缆调制解调器在接收到加密的语音流后不能立即判断其是否为语音流，还必须利用复杂的解密算法通过编译码器进行解密，解密之后如是语音流则还要根据事先定义的传输协议为该语音流提供服务质量，这样一来，不仅增加电缆调制解调器的负担，而且还导致电缆调制解调器中有限的带宽资源不能有效利用。

发明内容

有鉴于此，需提供一种电缆调制解调器，不仅能为未加密的语音流建立服务质量，而且还能为加密的语音流建立服务质量，且能提高有限带宽资源的利用率。

此外，还需提供一种动态建立服务质量的方法，不仅能为未加密的语音流建立服务质量，而且还能为加密的语音流建立服务质量，且能提高有限带宽资源的利用率。

本发明实施方式所提供的电缆调制解调器，用于为语音流建立服务质量，包括带宽预测单元建立模块、读取模块、判断模块、带宽分配模块及更新模块。带宽预测单元建立模块用于根据所接收到的封包信息为具有相同源地址、目的地址及封包大小的同类封包建立带宽预测单元，所述带宽预测单元包括所述同类封包的源地址、目的地址、封包大小、流量及服务质量等字段，所述流量字段值根据所述同类封包实际流量动态变化。读取模块用于周期性的读取所述带宽预测单元。判断模块用于判断所述带宽预测单元中的流量字段值是否大于预设的门限值，并在大于所述预设的门限值时，判断所述流量的加速度是否为零，以及在所述流量的加速度为零时，判断所述带宽预测单元中的服务质量字段是否存储有固定的带宽信息。带宽分配模块用于在所述判断模块判断所述带宽预测单元中的服务质量字段没有存储固定的带宽信息时，分配固定带宽并存储于所述带宽预测单元的服务质量字段中。更新模块用于在所述判断模块判断所述带宽预测单元中的服务质量字段存储有固定的带宽信息时，更新所述流量并存储于所述带宽预测单元的流量字段中，以及根据更新的流量更新固定带宽信息并存储于所述带宽预测单元的服务质量字段中。

本发明实施方式所提供的动态建立服务质量的方法，用于为语音流建立服务质量，包括以下步骤：接收封包信息为具有相同源地址、目的地址及封包大小的同类封包并建立带宽预测单元，其中，所述带宽预测单元包括所述同类封包的源地址、目的地址、封包大小、流量及服务质量等字段，所述流量字段值根据所述同类封包实际流量动态变化；读取所述带宽预测单元；判断所述带宽预测单元中的流量字段值是否大于预设的门限值；若所述流量字段值大于所述预设的门限值，则判断所述流量的加速度是否为零；若所述流量的加速度为零，则判断所述带宽预测单元中的服务质量字段是否存储有固定的带宽信息；及若所述带宽预测单元中的服务质量字段没有存储固定的带宽信息，则分配固定带宽并存储于所述带宽预测单元的服务质量字段中。

本发明实施方式所提供的电缆调制解调器及其动态建立服务质量的方法，不仅能为未加密的语音流建立服务质量，而且还能为加密的语音流建立服务质量，且能提高有限带宽资源的利用率。

附图说明

图1为本发明电缆调制解调器一实施方式的应用环境和结构图。

图2为本发明电缆调制解调器一实施方式的动态建立服务质量的方法流程图。

图3为本发明图2中步骤S200建立并存储BPU列表的详细流程图。

具体实施方式

请参阅图1，所示为本发明电缆调制解调器20一实施方式的应用环境和结构图。在本实施方式中，用户终端设备(Customer Premise Equipment，CPE)10通过电缆调制解调器20连接到通信网络30，其中用户终端设备10可以为笔记本电脑(Notebook)、个人数字助理(Personal Digital Assistant)、台式电脑等。

在本实施方式中，电缆调制解调器20包括带宽预测单元建立模块202、读取模块204、判断模块206、带宽分配模块208及更新模块210。

带宽预测单元建立模块202用于建立带宽预测单元(Bandwidth Prediction Unit，BPU )，并将将多个BPU存储于BPU列表中，所述BPU信息是根据读取所接收到的封包包头信息而建立起来的，包括封包源地址(Packet source IP)、封包目的地址(Packet destination IP)、封包大小(Packet size)、流量(Flow Rate)及服务质量(Quality of Service，QoS)等字段，其中流量字段值是动态变化的。

在本实施方式中，带宽预测单元建立模块202还用于接收通信网络中传输的封包，包括语音封包和数据封包，其中语音封包有未加密的语音封包和加密的语音封包，通信网络中传输的封包由包头和内容两部分组成，包头包括封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小(Packet Size)等字段，源IP地址用于表示发送该封包的IP地址，目的IP地址用于表示接收该封包的IP地址，封包大小用于表示该封包包括多少个字节(Byte)，内容包括所传送的信息部分。在实际的通信网络中，由于还可以传送由加密语音封包组成的加密语音流，但是加密语音封包对包头部分是不进行加密的，只对内容部分进行加密，且加密语音封包的包头部分与未加密语音封包的包头部分一样，也包括封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小等字段。

在本实施方式中，带宽预测单元建立模块202还用于判断所接收到封包的大小是否与实时传送协议(Real-time Transport protocol，RTP)中规定的语音封包大小相匹配。在本实施方式中，在RTP协议下不同标准所规定的语音封包大小是不同的，例如G.711标准下所规定的语音封包的大小是200个字节。本实施方式是通过读取包头中封包大小字段的信息，来判断所接收到封包的大小是否与自身采用的RTP协议下某种标准所规定的语音封包大小相匹配，如果判断所接收到封包的大小与所规定的语音封包大小相匹配，则表明所接收到的封包有可能是语音封包，如果判断所接收到封包的大小与所规定的语音封包大小不匹配，则表明所接收到的封包不可能是语音封包，此时则直接将该封包发送出去。

在本实施方式中，带宽预测单元建立模块202还用于在所接收到封包的大小与所规定的语音封包大小相匹配时，判断该封包是否与存储的BPU信息相匹配。在本实施方式中，是通过读取该封包包头中的封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小这三组字段信息来判断是否与存储的BPU信息相匹配，只有当该封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小都与BPU列表中的某个BPU信息相匹配时，才能判断该封包与存储的BPU信息相匹配，否则如果有任一项不匹配时，就判断该封包与存储的BPU信息是不相匹配。

当判断该封包与存储的BPU信息相匹配时，则启动计数器以更新所接收到具有相同源地址、目的地址及封包大小的同类封包的流量。在本实施方式中，如果判断该封包与存储的BPU信息相匹配时，则表明BPU列表已经存储有该BPU的信息，此时，则更新所接收到具有相同源地址、目的地址及封包大小的同类封包的个数以计算其流量(Flow Rate)，例如，1秒钟接收到10个具有相同源地址、目的地址及封包大小的同类封包时，其流量就是每秒传送10个封包。由于在实际的应用中，通信网络流量值有可能是变化的，也有可能是不变的，在本实施方式中，则是随时更新所接收到的同类封包的个数以便动态监测流量信息。

当判断该封包与存储的BPU信息是不相匹配时，则根据所接收到同类封包的源地址、目的地址及封包大小信息新建立并存储一个BPU，其中，BPU包括同类封包的源地址、目的地址、封包大小、流量及服务质量等字段，流量字段值根据同类封包实际流量动态变化。

在本实施方式中，对于首次存储于BPU列表中的BPU只包括封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小这三组字段，只有在下一个读取周期时才将流量及提供的固定带宽存储于对应的BPU中的流量字段和服务质量字段。因此，在本实施方式中，并不是每一个BPU上的封包源IP地址字段、封包目的IP地址字段、封包大小字段、流量字段及服务质量字段都存储有数据信息。例如首次存储于BPU列表中的BPU就只存储有封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小的数据信息，而其中的流量字段及服务质量字段没有存储数据信息。

在本实施方式中，BPU列表的建立是个动态过程，本实施方式通过直接利用BPU列表对所接收到的封包流动态的提供服务质量，对于通信网络上传输的加密语音流，则不需要编译码器具有复杂的解密算法来解密加密的语音封包以判断是否为该语音流建立服务质量。

读取模块204用于从BPU列表中周期性的读取BPU信息。在本实施方式中，每个BPU都包括流量字段的信息，用于表示在当前状态下每秒钟所接收到的具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数，其中BPU列表中的流量字段值是动态变化的。读取模块204周期性地从BPU列表中读取所有BPU信息，并且所设置的周期时间可以确保在周期内读取完所有BPU列表中的BPU信息。

判断模块206用于判断BPU中的流量字段值是否大于预设的门限值，并在大于预设的门限值时，判断流量的加速度是否为零，以及在流量的加速度为零时，判断BPU中的服务质量字段是否存储有固定的带宽信息。

在本实施方式中，如果BPU中的流量字段值小于预设的门限值，表明所接收到的封包流不符合RTP协议下语音流的标准。在实际应用中，电缆调制解调器20在不同标准下所预设的门限值是不同的，例如，在G.711标准下，语音流的传送速度是64kbps，预设的门限值为64kbps，当接收到的封包流的流量小于64kbps时，则判断模块206判断该封包流不是语音流，同时从BPU列表中读取下一个BPU信息。

在本实施方式中，当BPU中的流量字段值大于预设的门限值时，并不能确定所接收到的封包流就是语音流，判断模块206还需要判断流量的加速度是否为零。在本实施方式中，存储在BPU列表中的流量信息是个动态变化的，如果在第1秒钟接收到具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数为20，在第2秒钟接收到具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数也为20，则可以判断该流量的加速度为零，但是，如果在第2秒钟接收到具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数为30的话，则可以判断该流量的加速度不为零。

在实际的应用中，在RTP协议下语音流的传送具有等速率传送的特点，也即，语音流的流量是不变的。在本实施方式中，判断加速度是否为零的时间间隔是2秒，即判断第1秒与第2秒内所接收到具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数是否相同。如果相同，则表明加速度为零，符合在RTP协议下语音流等速率传送的特点，如果不相同，则表明所接收到的封包流不符合在RTP协议下语音流的特征，此时，则从BPU列表读取下一个BPU信息。在其它实施方式中，判断加速度是否为零还可以设定其它的时间间隔。

在本实施方式中，当判断流量的加速度为零时，判断模块206判断BPU中的服务质量字段是否存储有固定的带宽信息。在本实施方式中，当判断流量的加速度为零时，表明所接收到的封包流是语音流，此时，如果BPU中的服务质量字段存储有固定的带宽信息，则表明与该BPU相对应的封包流存在服务质量，如果BPU中的服务质量字段没有存储固定的带宽信息，则表明与该BPU相对应的封包流不存在服务质量。

带宽分配模块208用于在判断模块206判断BPU中的服务质量字段没有存储固定的带宽信息时，分配固定带宽并存储于BPU的服务质量字段中。在本实施方式中，电缆调制解调器20根据接收到的语音流的流量提供一个固定带宽，同时将固定带宽信息存储在BPU的服务质量字段中，例如，语音流的流量是64kbps，则电缆调制解调器将提供至少64kbps的固定带宽给该语音流以建立服务质量，并将至少64kbps的固定带宽信息存储在BPU的服务质量字段中以表示已经建立了服务质量。

更新模块210用于在判断模块206判断BPU中的服务质量字段存储有固定的带宽信息时，更新流量并存储于BPU的流量字段中，以及根据更新的流量更新固定带宽信息并存储于BPU的服务质量字段中。在本实施方式中，例如，语音流的流量从64kbps增加到128kbps，原来提供64kbps固定带宽的服务质量显然不能满足要求，此时电缆调制解调器则根据新的流量信息提供至少128kbps的固定带宽给新的语音流，同样地，如果语音流的流量从64kbps减少到0kbps，此时电缆调制解调器则根据新的流量信息不提供固定带宽。在本实施方式中，根据这种动态监测语音流流量的机制来动态的提供相应带宽，以提高服务质量。

在本实施方式中，判断模块206还用于在所接收到的封包大小与RTP协议中规定的语音封包大小相匹配时，判断所述封包是否与带宽预测单元建立模块202中的BPU信息相匹配，并在所述封包与存储的BPU信息不相匹配时，将所述封包的封包源地址、封包目的地址及封包大小等字段信息存储于BPU列表中。其中，更新模块210还用于在所接收到的封包与存储的BPU信息相匹配时，更新所接收到的具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数。读取模块204还用于在当前状态下BPU列表中所有的BPU信息没有读取完时，继续从BPU列表中读取下一个BPU。在当前状态下，若BPU列表中所有的BPU信息都已读取完时，读取模块204则结束本次读取周期，等待下一个读取周期。

请参阅图2，所示为本发明电缆调制解调器一实施方式的动态建立服务质量的方法流程图。在本实施方式中，所述方法是通过图1中的电缆调制解调器20的各个模块所完成的。

在步骤S200中，电缆调制解调器的带宽预测单元建立模块202建立并存储带宽预测单元(Bandwidth Prediction Unit，BPU)列表，其中，该BPU列表包括多个BPU信息，每个BPU又包括封包源地址(Packet source IP)、封包目的地址(Packet destination IP)、封包大小(Packet size)、流量(Flow Rate)及服务质量(Quality of Service，QoS)等字段。在本实施方式中，带宽预测单元建立模块202建立并存储BPU列表的具体方法如图3所示。

请参阅图3，所示为本发明图2中步骤S200带宽预测单元建立模块202建立并存储BPU列表的详细流程图。

在步骤S300中，接收通信网络中传输的封包，包括语音封包和数据封包，其中语音封包有未加密的语音封包和加密的语音封包，通信网络中传输的封包由包头和内容两部分组成，包头包括封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小(Packet Size)等字段，源IP地址用于表示发送该封包的IP地址，目的IP地址用于表示接收该封包的IP地址，封包大小用于表示该封包包括多少个字节(Byte)，内容包括所传送的信息部分。在实际的通信网络中，还可以传送由加密语音封包组成的加密语音流，但是加密语音封包对包头部分是不进行加密的，只对内容部分进行加密，且加密语音封包的包头部分与未加密语音封包的包头部分一样，也包括封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小等字段。

在步骤S302中，判断该封包的大小是否与实时传送协议(Real-time Transport protocol，RTP)中规定的语音封包大小相匹配。在本实施方式中，在RTP协议下不同标准所规定的语音封包大小是不同的，例如G.711标准下所规定的语音封包的大小是200个字节。本实施方式是通过读取包头中封包大小字段的信息，来判断该封包的大小是否与自身采用的RTP协议下某种标准所规定的语音封包大小相匹配，如果判断该封包的大小与所规定的语音封包大小相匹配，则表明所接收到的封包有可能是语音封包，如果判断该封包的大小与所规定的语音封包大小不匹配，则表明所接收到的封包不可能是语音封包，此时则直接将该封包发送出去，并返回到步骤S300中以接收新的封包。

当判断该封包的大小与所规定的语音封包大小相匹配时，则在步骤S304中，判断该封包是否与存储的BPU信息相匹配。在本实施方式中，是通过读取该封包包头中的封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小这三组字段信息来判断是否与存储的BPU信息相匹配，只有当该封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小都与BPU列表中的某个BPU信息相匹配时，才能判断该封包与存储的BPU信息相匹配，否则如果有任一项不匹配时，就判断该封包与存储的BPU信息是不相匹配。

当判断该封包与存储的BPU信息相匹配时，则在步骤S306中，启动计数器以更新所接收到具有相同源地址、目的地址及封包大小的同类封包的流量。在本实施方式中，如果判断该封包与存储的BPU信息相匹配时，则表明BPU列表已经存储有该BPU的信息，此时，则更新所接收到具有相同源地址、目的地址及封包大小的同类封包的个数以计算其流量(Flow Rate)，例如，1秒钟接收到10个具有相同源地址、目的地址及封包大小的同类封包时，其流量就是每秒传送10个封包。由于在实际的应用中，通信网络流量值有可能是变化的，也有可能是不变的，在本实施方式中，则是随时更新所接收到的同类封包的个数以便动态监测流量信息。

当判断该封包与存储的BPU信息是不相匹配时，则在步骤S308中，根据所接收到同类封包的源地址、目的地址及封包大小信息新建立并存储一个BPU，其中，BPU包括同类封包的源地址、目的地址、封包大小、流量及服务质量等字段，流量字段值根据同类封包实际流量动态变化。

在本实施方式中，若通过读取该封包的包头信息如封包源IP地址、目的IP地址及封包大小字段信息，且在已经存储的BPU列表中没有找到与之相匹配的BPU信息时，则将该封包的封包源IP地址、目的IP地址及封包大小字段信息存储于BPU列表中以新建一个BPU，在本实施方式中，对于首次存储于BPU列表中的BPU只包括封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小这三组字段，只有在下一个读取周期时才将流量及提供的固定带宽存储于对应的BPU中的流量字段和服务质量字段，因此，在本实施方式中，并不是每一个BPU上的封包源IP地址字段、封包目的IP地址字段、封包大小字段、流量字段及服务质量字段都存储有数据信息。例如首次存储于BPU列表中的BPU就只存储有封包源IP地址、封包目的IP地址及封包大小的数据信息，而其中的流量字段及服务质量字段没有存储数据信息。

在本实施方式中，BPU列表的建立是个动态过程，电缆调制解调器每接收到一个封包，就会执行图3所示的流程，当符合上述条件时，则建立一个新的BPU信息并更新所存储的BPU列表。

请重新参阅图2，在步骤S202中，读取模块204从BPU列表中读取BPU。在本实施方式中，流量用于表示在当前状态下每秒钟所接收到的具有具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数，BPU列表中的流量字段值是动态变化的，读取模块204周期性地从BPU列表中读取所有BPU信息，所设置的周期时间可以确保在本周期内读取完所有BPU列表中的BPU信息，并且在下一个读取周期时，读取更新后的BPU列表。

在步骤S204中，判断模块206判断从BPU中读取的流量字段值是否大于预设的门限值。在本实施方式中，如果从BPU中读取的流量字段值小于预设的门限值，表明所接收到的封包流不符合实时传送协议(Real-time Transport Protocol，RTP)下语音流的标准，在实际应用中，电缆调制解调器在不同标准下所预设的门限值是不同的，例如，在G.711标准下，语音流的传送速度是64kbps，预设的门限值为64kbps，当接收到的封包流的流量小于64kbps时，则可以判断该封包流不是语音流，同时返回到步骤S202从BPU列表中读取下一个BPU信息。

当从BPU中读取的流量字段值大于预设的门限值时，并不能确定所接收到的封包流就是语音流，则在步骤S206中，判断模块206判断流量的加速度是否为零。在本实施方式中，存储在BPU列表中的流量信息是个动态变化的，如果在第1秒钟接收到具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数为20，在第2秒钟接收到具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数也为20，则可以判断该流量的加速度为零，但是，如果在第2秒钟接收到相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数为30，则可以判断该流量的加速度不为零。

在实际的应用中，在RTP协议下语音流的传送具有等速率传送的特点，也即，语音流的流量是不变的。在本实施方式中，判断加速度是否为零的时间间隔是2秒，即判断第1秒与第2秒内所接收到具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数是否相同，如果相同，则表明加速度为零，符合在RTP协议下语音流等速率传送的特点，如果不相同，则表明所接收到的封包流不符合在RTP协议下语音流的特征，此时，则返回到步骤S202中从BPU列表读取下一个BPU信息。在其它实施方式中，判断加速度是否为零还可以设定其它的时间间隔。

当判断流量的加速度为零时，则在步骤S208中，判断模块206判断该BPU中的服务质量字段是否存储有固定带宽信息。在本实施方式中，当判断流量的加速度为零时，表明所接收到的封包流是语音流，此时，判断模块206判断该BPU信息中的服务质量字段是否存储有固定带宽信息，如果存储有固定带宽信息，则判断存在服务质量，如果没有存储固定带宽信息，则判断不存在服务质量。

若判断模块206判断BPU信息中的服务质量字段没有存储固定带宽信息，则如步骤S210所示，此时，带宽分配模块208分配固定带宽给该语音流以其建立服务质量，并将该固定带宽信息存储于BPU的服务质量字段中。例如，语音流的流量是64kbps，则电缆调制解调器将提供至少64kbps的固定带宽给该语音流以建立服务质量，并将至少64kbps的固定带宽信息存储在BPU的服务质量字段中以表示已经建立了服务质量。

若判断模块206判断该BPU信息中的服务质量字段存储有固定带宽信息，则在步骤S212中，更新模块210更新流量信息并存储于BPU的流量字段中。在本实施方式中，例如，在步骤S206中，如果判断模块206判断流量的加速度不为零，即当第1秒与第2秒内所接收到具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数不相同时，表明封包流的流量发生了变化，此时，由于流量的加速度不等于零，所以返回到步骤S202中读取模块204从BPU列表中读取下一个BPU信息，当下一个读取周期时，如果第1秒与第2秒内所接收到具有相同源IP地址、目的IP地址及封包大小的同类封包的个数相同，则表明变化后的流量的加速度为零，此时，由于该BPU信息中存在服务质量，只是流量的信息发生了变化，在本实施方式中，则是更新相应的BPU信息中的流量信息。

在步骤S214中，更新模块210根据更新后的流量更新固定带宽信息并存储于BPU的服务质量字段中。在本实施方式中，当相应的BPU信息中的流量信息更新时，则电缆调制解调器需要根据新的流量信息来更新服务质量，以提供一个新的固定的带宽给新的语音流确保服务质量，例如，语音流的流量从64kbps增加到128kbps，原来提供64kbps固定带宽的服务质量显然不能满足要求，此时电缆调制解调器则根据新的流量信息提供至少128kbps的固定带宽给新的语音流，同样地，如果语音流的流量从64kbps减少到0kbps，此时电缆调制解调器则根据新的流量信息不提供固定带宽。在本实施方式中，根据这种动态监测语音流流量的机制来动态的提供相应带宽，以提高服务质量。

在步骤S216中，判断模块206判断BPU列表中所有的BPU信息是否都读取。在本实施方式中，如果BPU列表中还有BPU信息未读取，则返回到步骤S202中，读取模块204从BPU列表中读取下一个BPU信息，如果BPU列表中所有的BPU信息都已经读取，则结束本次读取周期，等待下一个读取周期。

本发明实施方式所提供的电缆调制解调器及其动态建立服务质量的方法，通过对封包流的流量信息进行实时监测以动态建立并存储带宽预测单元列表，同时动态建立服务质量，对于通信网络上传输的加密语音流，则不需要编译码器具有复杂的解密算法来解密加密的封包以判断是否为该语音流建立服务质量。利用本发明的实施方式则只需要根据带宽预测单元列表中所存储的信息，不仅能为未加密的语音流提供服务质量，而且还能为加密的语音流提供服务质量，并且动态变化的带宽预测单元列表还能提高电缆调制解调器中有限带宽资源的利用率。

Claims (21)

1.一种电缆调制解调器，用于为语音流建立服务质量，其特征在于，所述电缆调制解调器包括：

带宽预测单元建立模块，用于根据接收到的封包信息为具有相同源地址、目的地址及封包大小的同类封包建立带宽预测单元，所述带宽预测单元包括所述同类封包的源地址、目的地址、封包大小、流量及服务质量字段，所述流量字段值根据所述同类封包实际流量动态变化；

读取模块，用于周期性的读取所述带宽预测单元；

判断模块，用于判断所述带宽预测单元中的流量字段值是否大于预设的门限值，并在大于所述预设的门限值时，判断所述流量的加速度是否为零，以及在所述流量的加速度为零时，判断所述带宽预测单元中的服务质量字段是否存储有固定的带宽信息；及

带宽分配模块，用于在所述判断模块判断所述带宽预测单元中的服务质量字段没有存储固定的带宽信息时，分配固定带宽并存储于所述带宽预测单元的服务质量字段中。

2.如权利要求1所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述带宽预测单元建立模块还用于将多个带宽预测单元建立成带宽预测单元列表。

3.如权利要求2所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述电缆调制解调器还包括更新模块，用于在所述判断模块判断所述带宽预测单元中的服务质量字段存储有固定的带宽信息时，更新所述流量并存储于所述带宽预测单元的流量字段中，以及根据更新的流量更新固定带宽信息并存储于所述带宽预测单元的服务质量字段中。

4.如权利要求3所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述读取模块还用于在所述流量字段值小于所述预设的门限值，或者所述流量的加速度不为零时，从所述带宽预测单元列表中读取下一个带宽预测单元。

5.如权利要求4所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述读取模块还用于判断所述带宽预测单元列表中所有的带宽预测单元信息是否都读取，若没有读取完，则继续从所述带宽预测单元列表中读取下一个带宽预测单元，以及在都已读取完时，结束本次读取周期，等待下一个读取周期。

6.如权利要求1所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述带宽预测单元建立模块还用于接收通信网络中传输的封包，所述封包包括包头部分和内容部分，所述包头部分包括封包源地址、封包目的地址及封包大小等字段，其中，所述带宽预测单元建立模块还用于读取所述封包包头部分信息，并判断所述封包大小是否与实时传送协议规定的语音封包大小相匹配。

7.如权利要求6所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述带宽预测单元建立模块还用于在所述封包大小与所述实时传送协议规定的语音封包大小相匹配时，判断所述封包是否与所述带宽预测单元建立模块中的所述带宽预测单元信息相匹配，以及在所述封包与存储的所述带宽预测单元信息不相匹配时，根据所述封包的源地址、目的地址及封包大小等信息新建带宽预测单元。

8.如权利要求6所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述带宽预测单元建立模块还用于在所述封包大小与所述实时传送协议中规定的语音封包大小不相匹配时，直接发送所述封包并准备接收下一个封包。

9.如权利要求1所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述带宽预测单元建立模块还包括计数器，用于在所述封包与存储的所述带宽预测单元信息相匹配时，启动所述计数器以更新同类封包的流量。

10.如权利要求1所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述语音流由多个加密的语音封包组成，其中，所述加密的语音封包包括未加密的包头和加密的内容，所述未加密的包头包括封包源地址、封包目的地址及封包大小字段。

11.一种动态建立服务质量的方法，用于为语音流建立服务质量，其特征在于，所述方法包括：

接收封包并为具有相同源地址、目的地址及封包大小的同类封包建立带宽预测单元，其中，所述带宽预测单元包括所述同类封包的源地址、目的地址、封包大小、流量及服务质量字段，所述流量字段值根据所述同类封包实际流量动态变化；

读取所述带宽预测单元；

判断所述带宽预测单元中的流量字段值是否大于预设的门限值；

若所述流量字段值大于所述预设的门限值，则判断所述流量的加速度是否为零；

若所述流量的加速度为零，则判断所述带宽预测单元中的服务质量字段是否存储有固定的带宽信息；及

若所述带宽预测单元中的服务质量字段没有存储固定的带宽信息，则分配固定带宽并存储于所述带宽预测单元的服务质量字段中。

12.如权利要求11所述的动态建立服务质量的方法，其特征在于，所述带宽预测单元存储于带宽预测单元列表中，所述带宽预测单元列表包括多个带宽预测单元信息。

13.如权利要求12所述的动态建立服务质量的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述带宽预测单元中的服务质量字段存储有固定的带宽信息，则更新所述流量并存储于所述带宽预测单元的流量字段中。

14.如权利要求13所述的动态建立服务质量的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据更新的流量更新固定带宽信息并存储于所述带宽预测单元的服务质量字段中。

15.如权利要求14所述的动态建立服务质量的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述流量字段值小于所述预设的门限值，或者所述流量的加速度不为零，则从所述带宽预测单元列表中读取下一个带宽预测单元。

16.如权利要求12所述的动态建立服务质量的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述带宽预测单元列表中所有的带宽预测单元信息是否都读取；及

若所述带宽预测单元列表中所有的带宽预测单元信息没有读取完，则继续从所述带宽预测单元列表中读取下一个带宽预测单元。

17.如权利要求16所述的动态建立服务质量的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述带宽预测单元列表中所有的带宽预测单元信息都已读取完，则结束本次读取周期，等待下一个读取周期。

18.如权利要求12所述的动态建立服务质量的方法，其特征在于，所述建立带宽预测单元的步骤包括：

接收通信网络中传输的封包，所述封包包括包头部分和内容部分，其中，所述包头部分包括封包源地址、封包目的地址及封包大小等字段；

读取所述封包包头部分信息，并判断所述封包大小是否与实时传送协议中规定的语音封包大小相匹配；

若所述封包大小与所述实时传送协议中规定的语音封包大小相匹配，则判断所述封包是否与存储的所述带宽预测单元信息相匹配；及

若所述封包与存储的所述带宽预测单元信息不相匹配，则根据所述封包的源地址、目的地址及封包大小等信息新建带宽预测单元。

19.如权利要求18所述的动态建立服务质量的方法，其特征在于，所述建立带宽预测单元的步骤还包括：若所述封包与存储的所述带宽预测单元信息相匹配，则启动计数器以更新同类封包的流量。

20.如权利要求18所述的动态建立服务质量的方法，其特征在于，所述建立带宽预测单元的步骤还包括：若所述封包大小与所述实时传送协议中规定的语音封包大小不相匹配，则直接发送所述封包并准备接收下一个封包。

21.如权利要求11所述的动态建立服务质量的方法，其特征在于，所述语音流由多个加密的语音封包组成，其中，所述加密的语音封包包括未加密的包头和加密的内容，所述未加密的包头包括封包源地址、封包目的地址及封包大小字段。

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