CN102420738B - 电缆调制解调器及其设置优先级的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电缆调制解调器，包括通信模块、默认分类模块、类型判断模块、来源判断模块、更新模块以及带宽分配模块。默认分类模块为通信模块所接收的信令封包设置默认的优先级。类型判断模块与来源判断模块用于判断出来自于网络侧接口的实时传送协议封包。更新模块判断用户终端设备的当前状态是否是挂机，并当是挂机时将来自于网络侧接口的实时传送协议封包更新为最高优先级。带宽分配模块根据优先级的高低为信令封包分配带宽。本发明还提供了一种电缆调制解调器设置优先级的方法。本发明电缆调制解调器及其设置优先级的方法，通过对信令封包特性与所连接用户终端设备状态的判断，实现优先级的灵活设置，提高了带宽的利用率。

Description

电缆调制解调器及其设置优先级的方法
技术领域
本发明涉及调制解调器(cable modem)，尤其涉及一种电缆调制解调器及其设置优先级的方法。
背景技术
电缆调制解调器(cable modem)是在有线传输数据业务接口规范(DataOver Cable Service Interface Specification，DOCSIS)中定义的网络组件，是通过DOCSIS协议在通信网络上提供数据传输功能的用户调制解调器。在通信网络中，电缆调制解调器负责处理媒体流，提供服务如将业务流量分类、稳定速率、按优先级排队等。其中嵌入多媒体终端适配器(Multimedia TerminalAdapter，MTA)的电缆调制解调器还用于提供编解码、媒体传输和呼叫信令所要求的信令和封装功能。
电缆调制解调器在传输信令封包时，需要根据信令封包的种类设置不同的优先级，以满足用户对于不同信令封包的需求紧迫性。例如，实时传送协议(Real-time Transport Protocol，RTP)封包优先级应设置最高，而非实时传送协议(non Real-time Transport Protocol，nRTP)封包设置为最低优先级。
然而，在电缆调制解调器运行过程中，由于目前的设置条件过于简单，常常会出现最高优先级的封包太多或太少，而影响带宽的合理使用，因此如何灵活地对信令封包进行优先级设置，成为网络服务品质(quality of service，QoS)提升的新课题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种电缆调制解调器，可灵活设置信令封包的优先级，进而合理的利用网络带宽。
此外，还需提供一种电缆调制解调器设置优先级的方法，可灵活设置信令封包的优先级，进而合理的利用网络带宽。
本发明实施方式中的电缆调制解调器，用于为用户终端设备与通信网络的信令封包设置优先级，所述电缆调制解调器包括用于连接所述用户终端设备的用户侧接口，用于连接所述通信网络的网络侧接口，用于传输所述实时传送协议封包的实时端口，用于传输非实时传送协议封包的非实时端口，还包括通信模块、默认分类模块、类型判断模块、来源判断模块、更新模块以及带宽分配模块。通信模块用于从所述用户侧接口与所述网络侧接口接收信令封包，其中所述非实时传送协议封包来自于所述网络侧接口，所述实时传送协议封包包括来自于所述用户侧接口的信令封包及来自于所述网络侧接口的信令封包。默认分类模块用于默认设置来自于所述用户侧接口的信令封包为最高优先级，来自于所述网络侧接口的信令封包为最低优先级。类型判断模块用于判断每个信令封包的类型是否为所述实时传送协议封包。来源判断模块用于进一步判断类型为实时传送协议封包的信令封包是否来自于所述用户侧接口。更新模块用于判断所述用户终端设备的当前状态是否是挂机，并当是挂机时，将来自于所述网络侧接口且类型为实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级。带宽分配模块用于根据优先级的高低为所述信令封包分配带宽。处理器用于执行所述通信模块、所述默认分类模块、所述类型判断模块、所述来源判断模块、所述更新模块及所述带宽分配模块的任务。
优选地，所述默认分类模块还用于依据所述信令封包的来源接口或来源地址为所述信令封包设置默认的优先级，其中，若所述信令封包的来源接口是所述用户侧接口或信令封包的来源地址是所述用户终端设备，则判断所述信令封包为来源于用户侧接口的信令封包，若信令封包的来源接口是网络侧接口或信令封包的来源地址是通信网络，则判断该信令封包为来源于网络侧接口的信令封包。
优选地，所述带宽分配模块还用于为所述来自于用户侧接口的实时传送协议封包按照最高优先级分配带宽，为所述来自网络侧接口的非实时传送协议封包按照最低优先级分配带宽，以及当所述用户终端设备不是挂机时，为来自于所述网络侧接口的实时传送协议封包按照最低优先级分配带宽。
优选地，所述通信模块还用于按时间的先后与优先级的高低，在所述分配的带宽内传送所述信令封包。
优选地，更新模块还用于当所述用户侧接口连接于多个所述用户终端设备时，判断是否所有的用户终端设备皆是挂机状态，并当所有的用户终端设备都是挂机时，将来自于所述网络侧接口且类型是实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级，并当其中至少一个用户终端设备不是挂机状态时，保持来自于所述网络侧接口且类型是实时传送协议封包的信令封包为最低优先级。
本发明实施方式中的电缆调制解调器设置优先级的方法，所述电缆调制解调器用于连接用户终端设备与通信网络，所述电缆调制解调器包括用于连接所述用户终端设备的用户侧接口，用于连接所述通信网络的网络侧接口，用于传输所述实时传送协议封包的实时端口，用于传输非实时传送协议封包的非实时端口。所述电缆调制解调器设置优先级的方法包括：从用户侧接口与网络侧接口接收信令封包，所述信令封包包括实时传送协议封包与非实时传送协议封包，其中所述非实时传送协议封包来自于所述网络侧接口，所述实时传送协议封包包括来自于所述用户侧接口的信令封包及来自于所述网络侧接口的信令封包；为接收的信令封包设置默认的优先级，其中为所述接收的信令封包设置默认的优先级，其中默认设置来自于所述用户侧接口的信令封包为最高优先级，来自于所述网络侧接口的信令封包为最低优先级；判断信令封包的类型是否为所述实时传送协议封包；进一步判断类型为实时传送协议封包的信令封包是否来自于所述用户侧接口；判断所述用户终端设备的当前状态是否是挂机，并当不是挂机时，保持来自于所述网络侧接口且类型为实时传送协议封包的信令封包为最低优先级，以及当是挂机时，将来自于所述通信网络且类型为实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级；根据优先级的高低为信令封包分配带宽。
优选地，所述为接收的信令封包设置默认的优先级的步骤是依据所述信令封包的来源接口或来源地址来进行判断的，其中，若所述信令封包的来源接口是所述用户侧接口或信令封包的来源地址是所述用户终端设备，则判断所述信令封包为来源于用户侧接口的信令封包，若信令封包的来源接口是网络侧接口或信令封包的来源地址是通信网络，则判断该信令封包为来源于网络侧接口的信令封包。
优选地，所述根据优先级的高低为信令封包分配带宽的步骤包括：为所述来自于用户侧接口的实时传送协议封包按照最高优先级分配带宽；为所述来自网络侧接口的非实时传送协议封包按照最低优先级分配带宽；当所述用户终端设备不是挂机时，为来自于所述网络侧接口的实时传送协议封包按照最低优先级分配带宽。
优选地，还包括按时间的先后与优先级的高低，在所述分配的带宽内传送所述信令封包的步骤。
优选地，当所述用户侧接口连接于多个所述用户终端设备时，判断是否所有的用户终端设备皆是挂机状态；若所有的用户终端设备都是挂机，则将来自于所述网络侧接口且类型是实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级；若其中至少一个用户终端设备不是挂机状态，则保持来自于所述网络侧接口且类型是实时传送协议封包的信令封包为最低优先级。
相较于现有技术，本发明电缆调制解调器及其设置优先级的方法，通过对信令封包类型与来源地址的判断，实现优先级的灵活设置，提高了带宽的利用率。
附图说明
图1为本发明实施方式中电缆调制解调器的环境图。
图2为本发明实施方式中电缆调制解调器的模块图。
图3为本发明实施方式中电缆调制解调器设置优先级的方法的流程图。
主要元件符号说明
用户终端设备               10
电缆调制解调器             20
通信网络                   30
用户侧接口                 21
网络侧接口                 22
实时端口                   23
非实时端口                 24
通信模块                   201
默认分类模块               202
类型判断模块               203
来源判断模块               204
更新模块                   205
带宽分配模块               206
存储器                     207
处理器            208
具体实施方式
请参阅图1，所示为本发明电缆调制解调器(cable modem)20的应用环境图。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)、移动上网设备(Mobile Internet Device，MID)与电话等可以提供网络语音(voice over Internet protocol，VoIP)服务的设备。
请参阅图2，所示为本发明的电缆调制解调器20的模块图。电缆调制解调器20包括用户侧接口21、网络侧接口22、实时端口23、非实时端口24、存储器207及处理器208。存储器207用于存储多个功能模块201～206的软件代码以及运行这些功能模块201～206时产生的数据。在本实施方式中，这些功能模块包括通信模块201、默认分类模块202、类型判断模块203、来源判断模块204、更新模块205以及带宽分配模块206。处理器208用于处理与运行电缆调制解调器20中各个功能模块201～206的各项任务。
用户侧接口21用于连接用户终端设备10。在本实施方式中，用户侧接口21又称作多媒体终端适配器(Multimedia Terminal Adapter，MTA)接口，或称作网络语音接口，通常采用RJ11接口。电缆调制解调器20中包括多个用户侧接口21，常见的是2个。
网络侧接口22用于连接通信网络30。在本实施方式中，电缆调制解调器20的网络侧接口22包括广域网(wide area network，WAN)接口与局域网(localarea network，LAN)接口。在下文中网络侧接口22是指局域网接口。网络侧接口22通常采用RJ45接口。
实时端口23用于传输实时传送协议(Real-time Transport Protocol，RTP)封包。在本实施方式中，实时端口23包括电缆调制解调器20的2427端口与5060端口。实时传送协议封包包括经由2427端口传输的媒体网关控制协议(Media Gateway Control Protocol，MGCP)封包与经由5060端口传输的会话初始化协议(Session Initiation Protocol，SIP)封包。
非实时端口24用于传输非实时传送协议(non Real-time TransportProtocol，nRTP)封包。
通信模块201用于从用户侧接口21与网络侧接口22接收信令封包。在本实施方式中，信令封包的类型包括实时传送协议封包与非实时传送协议封包。其中，非实时传送协议封包皆来自于网络侧接口21，实时传送协议封包可能来自于用户侧接口21，也可能来自于网络侧接口22。
默认分类模块202用于依据信令封包的来源接口或来源地址，为信令封包设置默认的优先级。在本实施方式中，若信令封包的来源接口是用户侧接口21或信令封包的来源地址是用户终端设备10，则默认分类模块202判断所述信令封包来源于用户侧接口21，并将来源于用户侧接口21的信令封包设置为最高优先级。若信令封包的来源接口是网络侧接口22或信令封包的来源地址是通信网络30，则默认分类模块202判断所述信令封包来源于网络侧接口22，并将来自于网络侧接口22的信令封包设置为最低优先级。
类型判断模块203用于判断信令封包的类型是否为实时传送协议封包。在本实施方式中，类型判断模块203通过侦测信令封包是否经由实时端口23(2427端口或5060端口)传输来判断是否是实时传送协议封包。其中，若未经由实时端口23传输，则是来自于网络侧接口22的非实时传送协议封包，保持来自于网络侧接口22的非实时传送协议封包为最低优先级。若经由实时端口23传输，则是实时传送协议封包。
来源判断模块204用于进一步依据信令封包的来源接口或来源地址，判断类型为实时传送协议封包的信令封包是否来自于用户侧接口21。若类型为实时传送协议封包的信令封包是来自于用户侧接口21，则保持来自于用户侧接口21且类型是实时传送协议封包的信令封包为最高优先级。
更新模块205用于判断用户终端设备10是否是挂机(on-hook)状态，并当是挂机状态时将来自于网络侧接口22且类型是实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级。在本实施方式中，若用户终端设备10不是挂机状态，则可能是摘机(off-hook)状态或通话中，此时，保持来自于网络侧接口22且类型是实时传送协议封包的信令封包为最低优先级。
在本实施方式中，若电缆调制解调器20的用户侧接口21连接于多个用户终端设备10，则更新模块205判断是否所有的用户终端设备10皆是挂机状态，并当所有的用户终端设备10都是挂机时，将来自于网络侧接口22且类型是实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级。并当其中至少一个用户终端设备10不是挂机状态时，保持来自于网络侧接口22且类型是实时传送协议封包的信令封包为最低优先级。
在本实施方式中，电缆调制解调器20通过对信令封包特性(如类型与经由接口)与所连接用户终端设备10状态的判断，实现对来自于网络侧接口22的实时传送协议封包的优先级进行灵活设置。
带宽分配模块206用于根据优先级的高低为信令封包分配带宽。在本实施方式中，类型判断模块203所筛选出的来自于网络侧接口22的非实时传送协议封包为最低优先级，来源判断模块204所筛选出的自于用户侧接口21的实时传送协议封包为最高优先级。当用户终端设备10不是挂机时，更新模块205所筛选出的来自于网络侧接口22的实时传送协议封包为最低优先级，当用户终端设备10是挂机时更新模块205所筛选出的来自于网络侧接口22的实时传送协议封包为最高优先级。
通信模块201还用于按时间的先后与优先级的高低，在分配的带宽内传送信令封包。
在本实施方式中，电缆调制解调器20通过对来自于网络侧接口22且类型为实时传送协议封包的信令封包的优先级进行灵活设置，合理地利用了各类优先级的带宽，提高了带宽的利用率。
请参阅图3，所示为本发明实施方式中电缆调制解调器20设置优先级的方法流程图。
在步骤S301中，通信模块201从用户侧接口21与网络侧接口22接收信令封包。
在本实施方式中，信令封包的类型包括实时传送协议封包与非实时传送协议封包。其中，非实时传送协议封包皆来自于网络侧接口21，实时传送协议封包可能来自于用户侧接口21，也可能来自于网络侧接口22。
在步骤S302中，默认分类模块202依据信令封包的来源接口或来源地址，为信令封包设置默认的优先级。在本实施方式中，若信令封包的来源接口是用户侧接口21或信令封包的来源地址是用户终端设备10，则默认分类模块202判断该信令封包为来源于用户侧接口21的信令封包，并将来源于用户侧接口21的信令封包设置为最高优先级。若信令封包的来源接口是网络侧接口22或信令封包的来源地址是通信网络30，则默认分类模块202判断该信令封包为来源于网络侧接口22的信令封包，并将来自于网络侧接口22的信令封包设置为最低优先级。
在步骤S303中，类型判断模块203通过侦测信令封包是否经由实时端口23传输来判断是否是实时传送协议封包。在本实施方式中，实时端口23包括实时端口23包括电缆调制解调器20的2427端口与5060端口。
若未经由实时端口23传输，则是来自于网络侧接口22的非实时传送协议封包，保持来自于网络侧接口22的非实时传送协议封包为最低优先级，并执行步骤S304。若经由实时端口23传输，则是实时传送协议封包，执行步骤S306。
在步骤S304中，带宽分配模块206为最低优先级的信令封包分配带宽。
在步骤S305中，通信模块201按时间的先后与优先级的高低，在分配的带宽内传送信令封包。
在步骤S306中，来源判断模块204判断类型为实时传送协议封包的信令封包是否来自于用户侧接口21。在本实施方式中，来源判断模块204根据接口类型或信令封包的来源地址判断类型为实时传送协议封包的信令封包是否是来自于用户侧接口21。
若类型为实时传送协议封包的信令封包是来自于用户侧接口21，则保持来自于用户侧接口21且类型是实时传送协议封包的信令封包为最高优先级，并执行步骤S307。
在步骤S307中，带宽分配模块206为最高优先级的信令封包分配带宽。
在步骤S308中，更新模块204判断是否所有用户终端设备10皆是挂机(on-hook)状态。
若其中至少一个用户终端设备不是挂机状态，而是摘机(off-hook)状态或通话中，此时，保持来自于网络侧接口22且类型是实时传送协议封包的信令封包为最低优先级，并执行步骤S304。若所有的用户终端设备10皆是挂机状态，则执行步骤S309。
在步骤S309中，更新模块205将来自于网络侧接口22且类型是实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级，并执行步骤S307，进行带宽的分配与信令封包的传输。
在本实施方式中，电缆调制解调器20通过对信令封包特性(如类型与经由接口)与所连接用户终端设备10状态的判断，实现对来自于网络侧接口22的实时传送协议封包的优先级进行灵活设置，提高了带宽的利用率。

Claims (10)

1.一种电缆调制解调器，用于为用户终端设备与通信网络的信令封包设置优先级，所述信令封包包括实时传送协议封包与非实时传送协议封包，所述电缆调制解调器包括用于连接所述用户终端设备的用户侧接口，用于连接所述通信网络的网络侧接口，用于传输所述实时传送协议封包的实时端口，用于传输非实时传送协议封包的非实时端口，其特征在于，所述电缆调制解调器还包括：
通信模块，用于从所述用户侧接口与所述网络侧接口接收信令封包，其中所述非实时传送协议封包来自于所述网络侧接口，所述实时传送协议封包包括来自于所述用户侧接口的信令封包及来自于所述网络侧接口的信令封包，其中，所述实时传送协议封包包括媒体网关控制协议封包和会话初始化协议封包；
默认分类模块，用于默认设置来自于所述用户侧接口的信令封包为最高优先级，来自于所述网络侧接口的信令封包为最低优先级；
类型判断模块，用于判断每个信令封包的类型是否为所述实时传送协议封包；
来源判断模块，用于进一步判断类型为实时传送协议封包的信令封包是否来自于所述用户侧接口；
更新模块，用于判断所述用户终端设备的当前状态是否是挂机，并当是挂机时，将来自于所述网络侧接口且类型为实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级；
带宽分配模块，用于根据优先级的高低为所述信令封包分配带宽；及
处理器，用于执行所述通信模块、所述默认分类模块、所述类型判断模块、所述来源判断模块、所述更新模块及所述带宽分配模块的任务。
2.如权利要求1所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述默认分类模块还用于依据所述信令封包的来源接口或来源地址为所述信令封包设置默认的优先级，其中，若所述信令封包的来源接口是所述用户侧接口或信令封包的来源地址是所述用户终端设备，则判断所述信令封包为来源于用户侧接口的信令封包，并默认设置来自于所述用户侧接口的信令封包为最高优先级，若信令封包的来源接口是网络侧接口或信令封包的来源地址是通信网络，则判断该信令封包为来源于网络侧接口的信令封包，并默认设置来自于所述网络侧接口的信令封包为最低优先级。
3.如权利要求1所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述带宽分配模块还用于为所述来自于用户侧接口的实时传送协议封包按照最高优先级分配带宽，为所述来自网络侧接口的非实时传送协议封包按照最低优先级分配带宽，以及当所述用户终端设备不是挂机时，为来自于所述网络侧接口的实时传送协议封包按照最低优先级分配带宽。
4.如权利要求3所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述通信模块还用于按时间的先后与优先级的高低，在所述分配的带宽内传送所述信令封包。
5.如权利要求1所述的电缆调制解调器，其特征在于，所述更新模块还用于当所述用户侧接口连接于多个用户终端设备时，判断是否所有的用户终端设备皆是挂机状态，并当所有的用户终端设备都是挂机时，将来自于所述网络侧接口且类型是实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级，并当其中至少一个用户终端设备不是挂机状态时，保持来自于所述网络侧接口且类型是实时传送协议封包的信令封包为最低优先级。
6.一种电缆调制解调器设置优先级的方法，所述电缆调制解调器用于连接用户终端设备与通信网络，所述电缆调制解调器包括用于连接所述用户终端设备的用户侧接口，用于连接所述通信网络的网络侧接口，用于传输实时传送协议封包的实时端口，用于传输非实时传送协议封包的非实时端口，其特征在于，包括：
从所述用户侧接口与所述网络侧接口接收信令封包，所述信令封包包括所述实时传送协议封包与所述非实时传送协议封包，其中所述非实时传送协议封包来自于所述网络侧接口，所述实时传送协议封包包括来自于所述用户侧接口的信令封包及来自于所述网络侧接口的信令封包，其中，所述实时传送协议封包包括媒体网关控制协议封包和会话初始化协议封包；
为所述接收的信令封包设置默认的优先级，其中默认设置来自于所述用户侧接口的信令封包为最高优先级，来自于所述网络侧接口的信令封包为最低优先级；
判断信令封包的类型是否为所述实时传送协议封包；
进一步判断类型为实时传送协议封包的信令封包是否来自于所述用户侧接口；
判断所述用户终端设备的当前状态是否是挂机，并当是挂机时，将来自于所述网络侧接口且类型为实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级；及
根据优先级的高低为信令封包分配带宽。
7.如权利要求6所述的电缆调制解调器设置优先级的方法，其特征在于，所述为接收的信令封包设置默认的优先级的步骤是依据所述信令封包的来源接口或来源地址来进行判断的，其中，若所述信令封包的来源接口是所述用户侧接口或信令封包的来源地址是所述用户终端设备，则判断所述信令封包为来源于用户侧接口的信令封包，若信令封包的来源接口是网络侧接口或信令封包的来源地址是通信网络，则判断所述信令封包为来源于网络侧接口的信令封包。
8.如权利要求7所述的电缆调制解调器设置优先级的方法，其特征在于，所述根据优先级的高低为信令封包分配带宽的步骤包括：
为所述来自于用户侧接口的实时传送协议封包按照最高优先级分配带宽；
为所述来自网络侧接口的非实时传送协议封包按照最低优先级分配带宽；以及
当所述用户终端设备不是挂机时，为来自于所述网络侧接口的实时传送协议封包按照最低优先级分配带宽。
9.如权利要求8所述的电缆调制解调器设置优先级的方法，其特征在于，还包括按时间的先后与优先级的高低，在所述分配的带宽内传送所述信令封包的步骤。
10.如权利要求6所述的电缆调制解调器设置优先级的方法，其特征在于，当所述用户侧接口连接于多个所述用户终端设备时，判断是否所有的用户终端设备皆是挂机状态；
若所有的用户终端设备都是挂机，则将来自于所述网络侧接口且类型是实时传送协议封包的信令封包更新为最高优先级；或
若其中至少一个用户终端设备不是挂机状态，则保持来自于所述网络侧接口且类型是实时传送协议封包的信令封包为最低优先级。
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