CN102656848B - 数据包的传输方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种数据包的传输方法及装置，方法包括：接收数据包，获取所述数据包所属数据流的流量信用，所述数据流的流量信用是根据流量信用的增加速率增加的；根据数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，获取与所述数据流的流量信用对应的数据流的控制信息；根据所述数据流的控制信息，传输所述数据包，并消耗所述数据包对应的流量信用。

Description

数据包的传输方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及通信技术，特别涉及一种数据包的传输方法及装置。

背景技术

公平使用策略(Fair Usage Policy，简称FUP)方法是一种基于公平的流量控制方法，即在终端的数据流的传输过程中记录并累加当前控制周期(例如：本月)内终端的累计使用流量，并在累计使用流量超过配额时更新速率控制策略，例如：降低允许的最大传输速率，从而能够抑制少量终端占用过多的网络资源。

FUP方法是一种大尺度的流量控制方法，在每个控制周期开始阶段(例如：在每个月的月初)，由于终端的累积使用流量都小于配额，可以获得较大的最大传输速率，而且由于终端用户知道此时的累计使用流量还远远达不到配额，可以比较随意地使用各种业务(例如：文件下载、视频等业务)，因此在每个控制周期开始阶段仍然可能出现比较严重的网络拥塞，影响了业务的正常进行；而在每个控制周期结束阶段(例如：在每个月的月末)，由于部分终端的累计使用流量已经超过了配额，只能获得较小的最大传输速率，而且那些即使还未超过配额的终端用户也由于配额的压力而自觉地限制使用各种业务，因此每个控制周期结束阶段可能出现网络负荷不足，导致了网络资源无法得到有效利用。

发明内容

本发明实施例提供一种数据包的传输方法及装置，用以抑制少量终端占用过多的网络资源，避免FUP方法中在控制周期开始阶段由于出现网络拥塞所导致的业务的无法正常进行，而在控制周期结束阶段由于出现网络负荷不足所导致的网络资源浪费，提高业务成功率和网络资源的利用率。

本发明实施例提供了一种数据包的传输方法，包括：

接收数据包，获取所述数据包所属数据流的流量信用，所述数据流的流量信用是根据流量信用的增加速率增加的；

根据数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，获取与所述数据流的流量信用对应的数据流的控制信息；

根据所述数据流的控制信息，传输所述数据包，并消耗所述数据包对应的流量信用。

本发明实施例还提供了一种数据包的传输装置，包括：

流量信用增加模块，用于根据流量信用的增加速率增加数据流的流量信用；

流量信用获取模块，用于接收所述数据流的数据包，获取所述数据流的流量信用；

控制信息获取模块，用于根据数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，获取与所述数据流的流量信用对应的数据流的控制信息；

传输速率控制模块，用于根据所述数据流的控制信息，传输所述数据包，并消耗所述数据包对应的流量信用。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过获取数据包所属数据流的流量信用，根据数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，获取与上述数据流的流量信用对应的数据流的控制信息，使得能够根据上述数据流的控制信息，传输上述数据包，并消耗该数据包对应的流量信用，从而实现了对上述数据流的传输速率进行控制，能够抑制少量终端占用过多的网络资源，同时避免了FUP方法中在控制周期开始阶段由于出现网络拥塞所导致的业务的无法正常进行，而在控制周期结束阶段由于出现网络负荷不足所导致的网络资源浪费，从而提高了业务成功率和网络资源的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的数据包的传输方法的流程示意图；

图2为本发明实施例二提供的数据包的传输方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的数据包的传输方法的流程示意图；

图4为本发明实施例四提供的数据包的传输装置的一个结构示意图；

图5为本发明实施例四提供的数据包的传输装置的另一个结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一提供的数据包的传输方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的数据包的传输方法可以包括以下步骤：

步骤101、接收数据包，获取上述数据包所属数据流的流量信用；

其中，上述流量信用可以理解为业务会话(数据流)所拥有的可以以较高的优先级传输数据包的一种凭证，例如：较高的控制速率、较高的调度权重、较高优先级的传输优先级标识等，单位与流量的单位相同(字节、千字节等)，可以在数据流的上下文中保存数据流的流量信用。当终端的业务会话建立后，以预先设置的流量信用的增加速率持续增加新的流量信用；当传输数据流的数据包时，从上述数据流的流量信用中消耗(扣减或不扣减)该数据包对应的流量信用；当没有数据包传输或者数据流的传输速率较低，低于上述流量信用的增加速率时，数据流的流量信用就可以不断增长，但数据流的流量信用有一个上限值即最大流量信用，积累的流量信用达到该上限值之后流量信用则不再增加。具体地，本步骤之前可以进一步包括获取传输控制参数的步骤，具体可以从其他网元(本发明实施例中可以称之为参数下发网元)，例如：策略和计费规则功能(Policy andCharging Rules Function，简称PCRF)、移动性管理网元(MobilityManagement Entity，简称MME)等网元，获取，或者还可以从操作维护或自身的配置信息中获取。其中，上述传输控制参数可以包括但不限于以下参数：流量信用与控制速率的对应关系和流量信用的增加速率。进一步地，上述传输控制参数还可以包括最大流量信用和/或初始流量信用，在数据流的上下文初始化时，可以为数据流设置(分配)一定数量的初始流量信用(例如：5M Bytes)，同时，流量信用以流量信用的增加速率不断增加，如果数据流的流量信用超过数据流的最大流量信用(例如：20MBytes)，则流量信用不再继续增加。也就是说一个数据流的流量信用有一个上限值即最大流量信用。

具体地，执行本步骤的不同执行主体所控制的数据流的粒度可能有所不同，其粒度可能大于一个终端，也可能小于一个终端。例如：

若干个终端(例如：属于一个子网)的流量聚合；

一个终端的流量聚合；

一个终端的符合某种匹配条件的数据包的流量聚合，例如：一个终端的所有非保证比特率(Non-Guaranteed Bit Rate，简称Non-GBR)承载的流量聚合；

一个终端的一个公用数据网(Public Data Network，简称PDN)连接(Connection)的流量聚合；

一个终端的一个PDN连接中符合某种匹配条件的数据包的流量聚合，例如：一个终端的一个PDN连接中Non-GBR承载的流量聚合；

一个终端的指定的一个或多个业务数据流的流量聚合；

一个终端的除了指定的一个或多个业务数据流以外的其它非特定业务数据流的流量聚合；

一个终端的一个PDN连接中指定的一个或多个业务数据流的流量聚合；

一个终端的一个PDN连接中除了指定的一个或多个业务数据流以外的其它非特定业务数据流的流量聚合；

一个终端的属于同一个接入点名称(Access Point Name，简称APN)的所有PDN连接的流量聚合。

具体地，本步骤具体可以从数据流的上下文中获取该数据流的流量信用。

步骤102、根据数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，获取与上述数据流的流量信用对应的数据流的控制信息；

其中，上述数据流的控制信息至少可以包括但不限于以下信息中的一项：数据流的控制速率、数据流的调度权重、数据流的传输优先级标识例如：差分服务代码点(Differentiated Services Code Point，简称DSCP)。可以理解的是：上述数据流的控制信息还可以是其他的能够对数据流的传输速率进行差别化控制的其他技术手段的相关参数。

具体地，上述数据流的流量信用与数据流的控制速率的对应关系可以根据控制策略建立，例如：数据流的流量信用越高，数据流的控制速率越高，反之，数据流的流量信用越低，数据流的控制速率越低；类似地，上述数据流的流量信用与数据流的调度权重的对应关系可以根据控制策略建立，例如：数据流的流量信用越高，数据流的调度权重越大，反之，数据流的流量信用越低，数据流的调度权重越小；类似地，上述数据流的流量信用与数据流的传输优先级标识的对应关系可以根据控制策略建立，例如：数据流的流量信用越高，数据流的数据包的传输优先级标识对应的优先级越高。

步骤103、根据上述数据流的控制信息，传输上述数据包，并消耗上述数据包对应的流量信用。

具体地，若上述数据流的传输速率未超过上述数据流的控制速率，则可以允许上述数据包通过，同时从上述数据流的流量信用中扣减上述数据包对应的流量信用，例如：扣减上述数据包的长度对应的流量信用(如果数据流的流量信用不足以扣减，一般不允许数据包通过并且不消耗对应的流量信用，但在具体实现中，也可以考虑允许赊欠流量信用，即在流量信用不足的情况，只要不超过数据流的控制速率也允许数据包通过)；反之，则可以不允许上述数据包通过，并且不从上述数据流的流量信用中扣减上述数据包对应的流量信用，从而实现了能够控制上述数据流的传输速率小于或等于(即不超过)上述数据流的控制速率。

具体地，上述不允许上述数据包通过的处理方式可以包括但不限于以下几种方式：对不允许通过的数据包直接丢弃；对不允许通过的数据包进行缓存处理；对不允许通过的数据包进行差分服务代码点(DifferentiatedServices Code Point，简称DSCP)降级标记处理。

可选地，本步骤还可以根据上述数据流的流量信用对应的数据流的调度权重，传输接收的上述数据包，并从上述数据流的流量信用中扣减上述数据包对应的流量信用；或者还可以传输上述数据包，该数据包标记有数据流的流量信用对应的传输优先级标识，并从上述数据流的流量信用中扣减上述数据包对应的流量信用。

本实施例中，对于文件下载、视频等传输持续时间较长的业务，由于其以较高的传输速率很快将积累的流量信用消耗完，之后只能够以较低的传输速率进行数据流的传输，避免了这类业务持续占用过多的带宽；而对于网页浏览、电子邮件、即时通信等传输持续时间较短的业务，由于其流量信用始终维持在较高的水平，因此在这类业务的数据传输发生时，能够以较高的速率进行数据流的传输，使得终端用户获得了更好的体验。但从较长时间来衡量，两类业务传输的平均速率都受限于流量信用增加的速度，因而体现了公平性。对文件下载、视频等业务的速率限制，根据数据流的流量信用控制其传输速率的效果并不仅仅是限制其终端当前对带宽的占用。此外，由于流量信用的增加速率的设定一般是根据终端的话务模型和网络能力而设置的，而数据流传输的平均速率受限于流量信用的增加速率，因此根据数据流的流量信用控制其传输速率的效果还在于可以控制终端更加合理的使用其套餐的流量，避免控制周期开始阶段的流量使用过快，控制周期结束阶段的流量超过配额的情况。

本实施例中，通过获取数据包所属数据流的流量信用，根据数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，获取与上述数据流的流量信用对应的数据流的控制信息，使得能够根据上述数据流的控制信息，传输上述数据包，并消耗该数据包对应的流量信用，从而实现了对上述数据流的传输速率进行控制，能够抑制少量终端占用过多的网络资源，同时避免了FUP方法中在控制周期开始阶段由于出现网络拥塞所导致的业务的无法正常进行，而在控制周期结束阶段由于出现网络负荷不足所导致的网络资源浪费，从而提高了业务成功率和网络资源的利用率。

本实施例的数据包的传输方法可以适用于多种网络，例如：全球移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，简称UMTS)网络、演进分组系统(Evolved Packet System，简称EPS)网络、全球微波接入互操作性(World Interoperability for Microwave Access，简称WiMAX)网络、码分多址(Code Division Multiple Access，简称CDMA)网络、非对称数字用户线(Asymmetric Digital Subscriber Line，简称ADS L)网络、光纤接入网络、IP骨干网络、局域网等。

其中，本实施例的执行主体可以为UMTS网络中的基站(NodeB)、无线网络控制器(Radio Network Controller，简称RNC)、服务通用分组无线服务(General Packet Radio Service，简称GPRS)支持节点(Serving GPRS Supporting Node，简称SGSN)、网关通用分组无线服务(General Packet Radio Service，简称GPRS)支持节点(GatewayGPRS Supporting Node，简称GGSN)等，还可以为EPS网络中的演进型NodeB(Evolved NodeB，简称eNB)、服务网关(Serving Gateway，简称S-GW)、分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称P-GW)等，还可以为WiMAX网络中的基站(Base Station，简称BS)、接入服务网络的网关(Access Service Network Gateway，简称ASN-GW)、家乡代理(Home Agent，简称HA)，还可以为CDMA网络中的分组数据服务节点(Packet Data Serving Node，简称PDSN)、HA，还可以为ADSL网络中的宽带远程接入服务器(Broadband RemoteAccess Server，简称BRAS)，还可以为IP骨干网络、局域网中的路由器，还可以为各种通信网络中的有线终端或移动终端、接入点(AccessPoint，简称AP)，本发明实施例对此不做限制。

为了方便描述，下述本发明实施例中以网元作为速率控制执行主体的统称，网元可以在数据流的上下文中保存数据流的流量信用。具体地，在数据流的上下文初始化时，网元可以为数据流分配一定数量的初始流量信用(例如：5M Bytes)，同时，网元可以根据流量信用的增加速率，增加上述数据流的流量信用，如果数据流的流量信用超过数据流的最大流量信用(例如：20M Bytes)，则流量信用不再继续增加。也就是说一个数据流的流量信用有一个上限值即最大流量信用。

可以理解的是：本发明实施例中，具体可以针对上行和下行两个方向分别设置不同的传输控制参数，当然，也可以对上行和下行设置相同的控制参数。一般来说，最大流量信用越大，或初始流量信用越多，或流量信用的增加速率越快，相同流量信用情况下允许的控制速率越高(特别是在流量信用耗尽的情况下的控制速率越高)，则终端用户的业务体验越好。因此可以根据不同的情况，设置不同的传输控制参数，例如：

A、根据签约数据中的终端用户类型的不同，为金牌终端用户设置较大的最大流量信用，或较多的初始流量信用，或较快的流量信用的增加速率，或相同的流量信用情况下允许较高的控制速率，或较大的调度权重，或对应更高优先级的传输优先级标识；

B、根据接入点名称(Access Point Name，简称APN)所标识的终端接入的分组数据网络(PDN)的不同，为运营商自己控制的业务设置较大的最大流量信用，或较多的初始流量信用，或较快的流量信用的增加速率，或相同的流量信用情况下允许较高的控制速率，或较大的调度权重，或对应更高优先级的传输优先级标识；

C、根据网络的时段的不同，在网络的空闲时段，为终端设置较大的最大流量信用，或较多的初始流量信用，或较快的流量信用的增加速率，或相同的流量信用情况下允许较高的控制速率，或较大的调度权重，或对应更高优先级的传输优先级标识。

具体地，上述数据流的流量信用与数据流的控制速率的对应关系可以根据数据流当前的流量信用进行设置，例如：

A、当前流量信用大于或等于最大流量信用的50％时，数据流的控制速率(即允许的数据流的最大传输速率)为512Kbps；

B、当前流量信用大于或等于最大流量信用的10％，且小于最大流量信用的50％时，数据流的控制速率(即允许的数据流的最大传输速率)为256Kbps；

C、当前流量信用小于最大流量信用的10％时，数据流的控制速率(即允许的数据流的最大传输速率)为80Kbps。

类似地，上述数据流的流量信用与数据流的调度权重的对应关系可以根据数据流当前的流量信用进行设置，例如：

A、当前流量信用大于或等于最大流量信用的50％时，数据流的调度权重为6；

B、当前流量信用大于或等于最大流量信用的10％，且小于最大流量信用的50％时，数据流的调度权重为3；

C、当前流量信用小于最大流量信用的10％时，数据流的调度权重为1。

类似地，上述数据流的流量信用与数据流的传输优先级标识的对应关系可以根据数据流当前的流量信用进行设置，例如：

A、当前流量信用大于或等于最大流量信用的50％时，数据流的数据包DSC P标记为AF21(即确保转发21)；

B、当前流量信用大于或等于最大流量信用的10％，且小于最大流量信用的50％时，数据流的数据包DSCP标记为AF11(即确保转发11)；

C、当前流量信用小于最大流量信用的10％时，数据流的数据包DSCP标记为BE(即尽力转发)。

需要说明的是：本实施例上述说明采用的是相对比例的方式来描述数据流的流量信用与数据流的控制速率/调度权重/传输优先级标识的对应关系，可选地，本实施例还可以采用绝对数值或其它等效的方式来描述，本发明对此不做限制，例如：

A、当前流量信用大于或等于10M Bytes时，数据流的控制速率(即允许的数据流的最大传输速率)为512Kbps；

B、当前流量信用大于或等于2M Bytes，且小于10M Bytes时，数据流的控制速率(即允许的数据流的最大传输速率)为256Kbps；

C、当前流量信用小于2M Bytes时，数据流的控制速率(即允许的数据流的最大传输速率)为80Kbps。

本实施例中，上述数据流的流量信用与控制信息的对应关系体现了一种分级控制的控制思想：即随着流量信用的消耗减少，数据流的控制速率、调度权重或传输优先级标识对应的传输优先级逐渐分级平滑下降，而随着流量信用的恢复增加，数据流的控制速率、调度权重或传输优先级标识对应的传输优先级逐渐分级平滑上升。本实施例中的上述对应关系，除了使得网页浏览、电子邮件和即时通信等业务能够获得较高的峰值带宽之外，还可以控制终端根据网络的实际带宽能力合理的使用带宽。

从早期通过调制解调器、GPRS等技术访问网络时，终端能达到的速率大概在几十Kbps不等的传输速率，到现在最新的非对称数字用户线路(Asymmetric Digital Subscriber Line，简称ADSL)、光纤、高速分组接入(High.Speed Packet Access，简称HSPA)、WiMAX、LTE等接入技术提供几Mbps甚至更高的传输速率，基本的分组业务并没有大的变化，例如：网页浏览，电子邮件、文件下载等。随着传输速率的增加，终端用户的业务体验越来越流畅，换句话说，在网络拥塞时随着传输速率的降低，尽管终端用户的业务体验会降低，但只要终端所得到的带宽高于某个门限，就能够进行基本的分组业务，从而也就可以保证基本的业务体验。

可以理解的是：终端获得的传输速率越高，终端用户可以在单位时间内浏览更多的网页，或者下载更多的文件，即终端用户在单位时间内使用的流量越多；反之，则终端用户可以在单位时间内浏览更少的网页，或者下载更少的文件，即终端用户在单位时间内使用的流量越少。也就是说，随着数据流的传输速率的降低，终端用户在享受业务时插入了更多的“等待时间”，例如：等待网页传输加载完成、等待文件下载完成等；在等待原有的业务请求完成的时候，终端用户一般较少发起新的业务请求，即等待时间的延长会使得终端用户不自觉地降低新业务请求发起的频度，因此等待时间的存在，实际上降低了单位时间内终端用户使用的流量。这种随着传输速率一定程度的下降，终端用户在单位时间内使用的流量减少但用户的业务体验(即满意度)仍可以基本接受的特点我们称为分组业务带宽需求的“弹性”。

本发明实施例中，除了通过流量信用的增加速率这一参数控制数据流能达到的平均速率上限以外，根据网络能力等因素，通过合理设置分级的数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，能够使得终端用户的业务等待时间逐渐延长，终端用户发起新业务的频度适当降低(相当于用户主动放弃了一部分业务的发起换取当前正在进行的业务的流畅)，最终终端所获得的带宽能够相对较好的满足终端用户当前正在进行的业务的需求，从而达到终端用户的业务体验与所使用的流量之间的动态平衡，避免了传统的流量控制方法要么不控制速率或者按照最大速率进行控制，要么按照很小的速率进行惩罚性降速(例如：FUP方法)的不足，从而在相同的带宽条件下可以为终端用户提供更好的业务体验。

需要说明的是：上述传输控制参数在数据流的传输过程中可以是固定不变的，还可以是动态变化的。具体地，可以通过某些事件触发来动态调整传输控制参数，例如：根据网络负荷的变化，调整传输控制参数(检测到网络处于重负荷时，降低终端的流量信用的增加速率)；根据网络时间段的变化，调整传输控制参数(检测到网络处于繁忙时段时，降低终端的流量信用的增加速率；检测到网络处于空闲时段时，增加终端的流量信用的增加速率)；或者还可以根据终端当前的业务动态调整传输控制参数，例如：在检测到终端点播一首付费歌曲后，为终端的数据流增加5M Bytes的流量信用以加快终端下载歌曲；在检测到终端启动了点对点(Peer-to-Peer，简称P2P)下载时，将流量信用降为0以避免P2P下载的流量占用过多带宽。

进一步地，上述传输控制参数可以静态配置在执行速率控制的网元上，或者还可以通过策略决策实体，例如：策略和计费规则功能实体(Policyand Charging Rule Function，简称PCRF)，向执行速率控制的网元下发。

下面以EPS网络中的P-GW为例，对本发明的技术方案进行详细说明。图2为本发明实施例二提供的数据包的传输方法的流程示意图，如图2所示，本实施例的数据包的传输方法可以包括以下步骤：

步骤201、在终端(User Equipment，简称UE)发起的附着流程或PDN连接流程中，UE发起缺省承载激活流程，S-GW向P-GW发送创建会话请求消息，用以建立一个PDN连接；

步骤202、P-GW与PC RF进行交互，建立Gx接口会话；

步骤203、PCRF向P-GW下发会话相关控制参数，上述会话相关控制参数包括传输控制参数；

其中，传输控制参数可以包括但不限于以下参数：流量信用与控制速率的对应关系、初始流量信用、流量信用的增加速率、最大流量信用。具体地，本实施例中的传输控制参数的具体描述可以参见本发明实施例一中的相关内容，此处不再赘述。

具体地，PCRF可以根据终端的签约信息、终端的状态信息、终端的位置信息、网络的状态信息、时间信息中的至少一项，同时利用参数控制策略对传输控制参数进行设置，并向P-GW下发所设置的传输控制参数。若PCRF没有下发传输控制参数，或者只下发了部分传输控制参数，则P-GW可以应用缺省的传输控制参数，对数据流的传输速率进行控制。进一步地，如果速率控制施加在该PDN连接中的部分业务数据流上，则传输控制参数还可以包括受控制的一个业务数据流或多个业务数据流的特征信息，例如：源IP地址、目的IP地址、协议类型、源端口号、目的端口号、服务类型(Type of Service，简称ToS)/差分服务代码点(Differentiated Services Code Point，简称DSCP)等。

进一步地，上述传输控制参数的设置还可以进一步根据终端在当前控制周期的累计使用流量来进行调整。具体地，随着当前控制周期的累计使用流量的增加，如果PCRF判断终端有过快消耗流量配额的趋势，则为终端设置较小的最大流量信用，或较少的初始流量信用，或较低的流量信用的增加速率，或相同的流量信用情况下允许较低的控制速率，其目的是为了帮助终端更均匀的在控制周期内使用带宽，避免出现在控制周期结束阶段出现由于累计使用流量超过流量配额而被惩罚性降速的情况。

步骤204、P-GW向S-GW返回创建会话响应消息；

至此，PDN连接建立完毕。

步骤205、P-GW通过建立的上述PDN连接，接收上述PDN连接中数据流的数据包，并控制数据流的传输速率不超过数据流当前的流量信用对应的数据流的控制速率。

具体地，当数据包到达P-GW时，通过判断数据流当前的传输速率是否将超过数据流当前的流量信用对应的数据流的控制速率，如果未超过，则允许该数据包通过，同时从数据流当前的流量信用中消耗该数据包对应的流量信用，否则，则不允许该数据包通过，不消耗流量信用。具体地，P-GW可以采用令牌桶、漏桶等控制方法，控制上述数据流的传输速率小于或等于(即不超过)上述数据流的控制速率。需要说明的是：使用令牌桶、漏桶等控制方法允许短时突发，即可能出现在很短时间内数据流的传输速率超过数据流的控制速率的情况，这在本发明实施例中是允许的。

特别地，对超过控制速率而判定为不通过的数据包，P-GW可以丢弃该数据包，或者还可以采用特殊的DSCP在数据包的IP头部进行标记，当数据包到达eNodeB之后，eNodeB可以根据当前的无线资源状况，只有在有空闲带宽的情况下才转发这些带特殊DSCP标记的数据包，也就是说，对这些数据包应用较低的转发优先级。

下面以传输优先级标识的方式详细说明本步骤的另一种实现方式，当数据包到达P-GW时，P-GW还可以采用对数据包标记对应不同优先级的DSCP的方法来控制数据流的传输速率。具体可以为：根据数据流当前的流量信用对应的数据流的传输优先级标识，为数据包标记对应不同优先级的DSCP，同时从数据流当前的流量信用中扣减该数据包对应的流量信用。标记为低优先级DSC P的数据包在传输过程中一旦发生拥塞，将有更大的概率被丢弃，丢包产生的上层协议反馈效应将使得数据流的速率降低。

步骤206、业务进行完毕，UE发起承载去激活流程，S-GW向P-GW发送删除会话请求消息；

步骤207、P-GW与PCRF进行交互，删除上述Gx接口会话；

可选地，P-GW可以向PCRF上报当前数据流上下文中剩余的流量信用，以作为下次向P-GW下发传输控制参数的参考信息，例如：如果终端前一次发起承载去激活流程时剩余的流量信用较少，而UE又很快再次发起承载激活流程，那么，PCRF就可以根据上次P-GW上报的剩余的流量信用值，向P-GW下发较少的初始流量信用，以避免UE从反复的激活和去激活中获得较多的初始流量信用而不当的获益。

步骤208、P-GW向S-GW返回删除会话响应消息。

本实施例中，P-GW通过获取数据包所属数据流的流量信用，根据数据流的流量信用与数据流的控制速率/传输优先级标识的对应关系，获取与上述数据流的流量信用对应的数据流的控制速率/传输优先级标识，使得P-GW能够根据数据流的控制速率/调度权重，传输上述数据包，并消耗该数据包对应的流量信用，从而实现了对上述数据流的传输速率进行控制，能够抑制少量终端占用过多的网络资源，避免了FUP方法中在控制周期开始阶段由于出现网络拥塞所导致的业务的无法正常进行，而在控制周期结束阶段由于出现网络负荷不足所导致的网络资源浪费，从而提高了业务成功率和网络资源的利用率。

下面以EPS网络中的eNodeB为例，对本发明的技术方案进行详细说明。图3为本发明实施例三提供的数据包的传输方法的流程示意图，如图3所示，本实施例的数据包的传输方法可以包括以下步骤：

步骤301、空闲状态的终端(User Equipment，简称UE)通过eNodeB向MME发送服务请求(Service Request)消息，用以请求恢复用户面无线接入承载(Radio Access Bearer，简称RAB)；

步骤302、MME向eNodeB发送初始化上下文建立请求(InitialContext Setup Request)消息，上述初始化上下文建立请求消息中包含传输控制参数；

由于eNodeB在UE处于空闲状态时不保存UE上下文，因此在该实施例中，eNodeB通过传输数据包实现速率控制所需要的传输控制参数由其它网元，例如：核心网网元(MME)，下发。其中，传输控制参数可以包括但不限于以下参数：流量信用与控制速率的对应关系、初始流量信用、流量信用的增加速率、最大流量信用。具体地，本实施例中的传输控制参数的具体描述可以参见本发明实施例一中的相关内容，此处不再赘述。

类似的，MME可以根据终端的签约信息、终端的状态信息、终端的位置信息、网络的状态信息、时间信息、累计使用流量中的至少一项，同时利用参数控制策略对传输控制参数进行设置。

本实施例中，速率控制的数据流的粒度可以包括但不限于以下几种方式：UE的所有流量聚合；UE的一个APN；UE的一个PDN连接的流量聚合；UE的一个RAB；UE的指定的一个或多个业务数据流的流量聚合，例如：对UE的所有QCI对应Non-GBR类型的承载中的业务数据流的流量聚合。当对UE的部分业务数据流进行控制时，MME将要控制的业务数据流的特征信息，例如：服务质量类别标识(Quality of Service ClassIdentifier，简称QCI)、APN、EPS承载标识(ID)、源IP地址、目的IP地址、协议类型、源端口号、目的端口号、服务类型(Type of Service，简称ToS)/差分服务代码点(Differentiated Services Code Point，简称DSCP)等，下发给eNodeB。

具体地，如果本步骤中，MM E没有向eNodeB下发传输控制参数，或者只下发了部分控制参数，则eNodeB可以应用缺省的控制参数进行速率控制。

步骤303、eNodeB与U E进行交互，恢复U E与eNodeB之间的RAB；

步骤304、eNodeB向MME返回初始化上下文建立完成(InitialContext Setup Complete)消息；

步骤305、MME向S-GW发送修改承载请求(Modify BearerRequest)消息，用以通知建立到eNodeB的下行RAB信息；

步骤306、S-GW向MME返回修改承载响应(Modify BearerResponse)消息；

至此，UE与网络侧之间的RAB恢复完毕。

步骤307、eNodeB通过建立的上述RAB，接收上述RAB中数据流的数据包，并控制数据流的传输速率不超过数据流当前的流量信用对应的数据流的控制速率；

具体的控制方法可以参见本发明实施例一中的相关描述，此处不再赘述。进一步地，eNodeB对于那些判定为不允许通过的数据包，不一定要丢弃，而是可以标记为低优先级，在优先保证所有终端的在控制速率范围内的数据包通过以后，如果仍然有空闲的带宽，则可以传输这些低优先级的数据包，以避免由于速率控制而浪费网络资源。

由于无线接入网相比核心网在数据包调度上有更丰富的手段，所以除了根据流量信用控制数据流的绝对传输速率以外，还可以根据流量信用控制数据流的相对调度权重。下面以调度权重的方式详细说明本步骤的另一种实现方式，也就是说，本步骤中eNodeB获取数据流当前的流量信用对应的数据流的控制速率的方法还可以进一步替换成eNodeB获取数据流当前的流量信用对应的数据流的调度权重，例如：对两个其它参数(例如：QCI)都相同的终端的数据流，缺省eNodeB采用1∶1的比例在两个终端的数据流之间进行调度，而在引入基于流量信用的速率控制方法后，根据终端的数据流当前的流量信用，可以获取到不同的调度权重，例如：对当前流量信用大于或等于最大流量信用的50％的终端，调度权重可以为6，对于当前流量信用数量大于或等于最大流量信用的10％，且小于最大流量信用的50％的终端，调度权重可以为2，而当前流量信用小于最大流量信用的10％的终端，调度权重可以为1，即上述三种情况下调度权重之比为6∶2∶1，调度权重高的终端的数据流在同等情况下将得到更高的传输速率。需要说明的是：在采用调度权重的方法控制数据流的传输速率时，传输数据流的数据包也会从上述数据流的流量信用中消耗上述数据包对应的流量信用。

步骤308、业务进行完毕，eNodeB监测到一段时间内UE没有数据流的传输，则向MME发送UE上下文释放请求消息；

步骤309、MME向S-GW发送修改承载请求消息(Modify BearerRequest)消息，用以通知释放到eNdoeB的下行RAB信息；

步骤310、S-GW向MME返回修改承载响应(Modify BearerResponse)消息；

步骤311、MME向eNodeB发送UE上下文释放命令(S1UE ContextRelease Command)消息，通知释放UE上下文；

步骤312、eNodeB与UE进行交互，释放U E与网络侧之间的RAB；

步骤313、eNodeB向MME返回UE上下文释放完成(S1 UE ContextRelease Complete)消息。

类似的，eNodeB可以向MME上报当前数据流上下文中剩余的流量信用，以作为下次UE再次转为连接状态时MME下发传输控制参数的参考信息。

本实施例中，eNodeB通过获取数据包所属数据流的流量信用，根据数据流的流量信用与数据流的控制速率/调度权重的对应关系，获取与上述数据流的流量信用对应的数据流的控制速率/调度权重，使得eNodeB能够根据数据流的控制速率/调度权重，传输上述数据包，并消耗该数据包对应的流量信用，从而实现了对上述数据流的传输速率进行控制，能够抑制少量终端占用过多的网络资源，避免了FUP方法中在控制周期开始阶段由于出现网络拥塞所导致的业务的无法正常进行，而在控制周期结束阶段由于出现网络负荷不足所导致的网络资源浪费，从而提高了业务成功率和网络资源的利用率。

下面将介绍几种上述本发明实施例提供的数据包的传输方法所适用的几种应用场景：

1、在主机(例如一台PC或者一台移动终端上)安装一个带宽管理服务程序，该服务程序以进程，或者进程组为单位对上层应用程序的带宽使用情况进行管理，例如Web浏览器进程、P2P下载进程、E-Mail客户端进程分别进行基于流量信用的速率控制，由于Web浏览进程和Email流程数据传输的特点是间歇传输，即传输一段时间，再停止传输一段时间，因此在传输开始时一般累计了较多的信用，可以获得较高的传输速率从而提升这些前台程序的终端体验，而在后台的P2P下载程序，由于持续传输信用已经消耗殆尽，因此速率被控制在较低的水平，避免了占用前台程序的带宽资源。同样，被判定为不通过的数据包，不一定要丢弃，而是可以标记为低优先级，在优先保证所有进程的在控制速率范围内的数据包通过以后，如果仍然有空闲的带宽，则可以传输这些低优先级的数据包，以避免因为流控而浪费网络资源。

2、在WiFi路由器中对每一个连接的终端进行基于流量信用的速率控制，避免少数终端由于启动P2P下载、视频等程序使得无线局域网出现拥塞。

3、在局域网的出口路由器上，对局域网内每一台主机(对应每一个内网IP)进行基于流量信用的速率控制，避免少数终端由于启动P2P下载、视频等程序使得无线局域网出现拥塞。可以指定对某些IP地址不启动该控制，或者启用更宽松或更严格的控制参数。

4、在汇聚路由器上，对来自每个IP子网的数据流(可能对应公司的一个部门、一栋建筑、或者一个住宅小区等)进行基于流量信用的速率控制，避免由于少数子网内终端过量占用带宽而影响整个网络内其它子网的网络速度。

需要说明的是：对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

图4为本发明实施例四提供的数据包的传输装置的一个结构示意图，如图4所示，本实施例的数据包的传输装置可以包括流量信用增加模块41、流量信用获取模块42、控制信息获取模块43和传输速率控制模块44。其中，流量信用增加模块41根据流量信用的增加速率增加数据流的流量信用，流量信用获取模块42接收上述数据流的数据包，获取上述数据流的流量信用，控制信息获取模块43根据数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，获取与流量信用获取模块42所获取的上述数据流的流量信用对应的数据流的控制信息，传输速率控制模块44根据控制信息获取模块43所获取的上述数据流的控制信息，传输流量信用获取模块42所接收的上述数据包，并消耗上述数据包对应的流量信用。其中，上述数据流的控制信息至少可以包括但不限于以下信息中的一项：数据流的控制速率、数据流的调度权重、传输优先级标识。

上述本发明实施例一中方法、本发明实施例二中P-GW和本发明实施例三中eNodeB的功能均可以由本实施例提供的数据包的传输装置实现。

进一步地，控制信息获取模块43所获取的上述控制信息为控制速率，本实施例中的传输速率控制模块44具体可以若上述数据流的传输速率小于或等于上述数据流的控制速率，传输速率控制模块44则允许上述数据包通过，并从上述数据流的流量信用中扣减上述数据包对应的流量信用，反之，传输速率控制模块44则不允许上述数据包通过，不从上述数据流的流量信用中扣减上述数据包对应的流量信用，从而实现了控制上述数据流的传输速率小于或等于上述数据流的控制速率。

进一步地，控制信息获取模块43所获取的上述控制信息为调度权重，本实施例中的传输速率控制模块44具体可以用于根据上述数据流的调度权重，传输上述数据包，并从上述数据流的流量信用中扣减该数据包对应的流量信用。

进一步地，控制信息获取模块43所获取的上述控制信息为传输优先级标识，本实施例中的传输速率控制模块44具体可以传输上述数据包，在该数据包中标记上述传输优先级标识，并从上述数据流的流量信用中扣减该数据包对应的流量信用

本实施例中，通过流量信用获取模块获取数据包所属数据流的流量信用，控制信息获取模块根据数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，获取与上述流量信用获取模块所获取的上述数据流的流量信用对应的数据流的控制信息，使得传输速率控制模块能够根据上述控制信息获取模块所获取的上述数据流的控制信息，传输上述流量信用获取模块所接收的数据包，并消耗该数据包对应的流量信用，能够抑制少量终端占用过多的网络资源，同时避免了FUP方法中在控制周期开始阶段由于出现网络拥塞所导致的业务的无法正常进行，而在控制周期结束阶段由于出现网络负荷不足所导致的网络资源浪费，从而提高了业务成功率和网络资源的利用率。

进一步地，如图5所示，本实施例的数据包的传输装置还可以进一步包括控制参数获取模块51，用于获取传输控制参数，上述传输控制参数可以包括但不限于以下参数：流量信用与控制速率的对应关系和流量信用的增加速率。进一步地，上述传输控制参数还可以包括最大流量信用和/或初始流量信用。进一步地，上述传输控制参数还可以包括至少一个业务数据流的特征信息。

具体地，控制参数获取模块51具体可以从参数下发网元(例如：PCRF、MME等网元)获取传输控制参数。进一步地，传输速率控制模块44还可以在传输完上述数据包之后，向上述参数下发网元上报数据流的流量信用，以供该参数下发网元设置新的传输控制参数。

可以理解的是：在实际实施控制时，小于某特定速率，与小于或等于某特定速率，在控制效果上是基本等效的，本发明中不严格区分术语“小于”与“小于或等于”，以及“大于”与“大于或等于”的区别

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种数据包的传输方法，其特征在于，包括：

接收数据包，获取所述数据包所属数据流的流量信用，所述数据流的流量信用是根据流量信用的增加速率增加的；

根据数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，获取与所述数据流的流量信用对应的数据流的控制信息；

根据所述数据流的控制信息，传输所述数据包，并消耗所述数据包对应的流量信用；

所述数据流的控制信息至少包括以下信息中的一项：数据流的控制速率、数据流的调度权重、数据流的传输优先级标识；

获取传输控制参数，所述传输控制参数包括流量信用与控制信息的对应关系和流量信用的增加速率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信息为控制速率，所述根据所述数据流的控制信息，传输所述数据包，并消耗所述数据包对应的流量信用包括：

若所述数据流的传输速率小于或等于所述数据流的控制速率，允许所述数据包通过，并从所述数据流的流量信用中扣减所述数据包对应的流量信用，反之，不允许所述数据包通过，不从所述数据流的流量信用中扣减所述数据包对应的流量信用。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信息为调度权重，所述根据所述数据流的控制信息，传输所述数据包，并消耗所述数据包对应的流量信用包括：

根据所述数据流的调度权重，传输所述数据包，并从所述数据流的流量信用中扣减所述数据包对应的流量信用。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信息为传输优先级标识，所述根据所述数据流的控制信息，传输所述数据包，并消耗所述数据包对应的流量信用包括：

传输所述数据包，在所述数据包中标记所述传输优先级标识，并从所述数据流的流量信用中扣减所述数据包对应的流量信用。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当发生拥塞时，根据所述数据包中的所述传输优先级标识，丢弃对应较低优先级的传输优先级标识所属的数据包。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输控制参数还包括最大流量信用和/或初始流量信用和/或至少一个业务数据流的特征信息，所述方法还包括：

为所述数据流设置初始流量信用，所述数据流的流量信用是根据流量信用的增加速率从所述初始流量信用开始增加的；和/或

以所述最大流量信用作为所述数据流的流量信用增加的上限值；和/或

根据所述至少一个业务数据流的特征信息，识别出对应的业务数据流，以使接收所述业务数据流的数据包。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取传输控制参数包括：从参数下发网元获取传输控制参数，所述从参数下发网元获取传输控制参数之前还包括：

所述参数下发网元根据终端的签约信息、终端的状态信息、终端的位置信息、网络的状态信息、时间信息、累计使用流量中的至少一项，设置所述获取传输控制参数。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据流的控制信息，传输所述数据包，并消耗所述数据包对应的流量信用之后还包括：

向所述参数下发网元上报数据流的流量信用，以供所述参数下发网元设置新的传输控制参数。

9.一种数据包的传输装置，其特征在于，包括：

流量信用增加模块，用于根据流量信用的增加速率增加数据流的流量信用；

流量信用获取模块，用于接收所述数据流的数据包，获取所述数据流的流量信用；

控制信息获取模块，用于根据数据流的流量信用与数据流的控制信息的对应关系，获取与所述数据流的流量信用对应的数据流的控制信息；

传输速率控制模块，用于根据所述数据流的控制信息，传输所述数据包，并消耗所述数据包对应的流量信用；

所述数据流的控制信息至少包括以下信息中的一项：数据流的控制速率、数据流的调度权重、数据流的传输优先级标识；

所述装置还包括：

控制参数获取模块，用于获取传输控制参数，所述传输控制参数包括流量信用与控制信息的对应关系和流量信用的增加速率。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制信息为控制速率，所述传输速率控制模块具体用于

若所述数据流的传输速率小于或等于所述数据流的控制速率，允许所述数据包通过，并从所述数据流的流量信用中扣减所述数据包对应的流量信用，反之，不允许所述数据包通过，不从所述数据流的流量信用中扣减所述数据包对应的流量信用。

11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制信息为调度权重，所述传输速率控制模块具体用于

根据所述数据流的调度权重，传输所述数据包，并从所述数据流的流量信用中扣减所述数据包对应的流量信用。

12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制信息为传输优先级标识，所述传输速率控制模块具体用于

传输所述数据包，在所述数据包中标记所述传输优先级标识，并从所述数据流的流量信用中扣减所述数据包对应的流量信用。

13.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制参数获取模块具体用于从参数下发网元获取传输控制参数，所述传输速率控制模块还用于

向所述参数下发网元上报数据流的流量信用，以供所述参数下发网元设置新的所述传输控制参数。