CN103825820B - 一种基于IPv6流标签的QoE管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于IPv6流标签的QoE管理方法，包括步骤：步骤S1，根据用户的QoE类型为用户分配IPv6流标签；步骤S2，将IPv6流标签写入到用户的每个IPv6包的包头中；步骤S3，根据包头中的IPv6流标签对IPv6包进行QoE管理，能够在IPv6环境下简单方便的为用户提供良好的用户体验质量管理，进而提高用户服务质量。

Description

一种基于IPv6流标签的QoE管理方法

技术领域

本发明涉及QoE管理领域，尤其涉及一种基于IPv6流标签的QoE管理方法。

背景技术

在IPv4中由五元组确定一条流，由传输层和网络层两层的内容确定该流所需要的服务质量。相较于IPv4，IPv6提出了流标签的概念。图1是IPv6包头的结构示意图。通过合理利用IPv6协议预留出的20比特随机整数的流标签，在IPv6中即可以用三元组唯一地确定一条流，即，只需要源地址、目的地址以及流标签就可以标识一条流，这在很大程度上提高了传输效率。

迄今为止，虽然互联网工程任务组（IETF，Internet Engineering Task Force）发布的RFC2460规定Ipv6流标签是专门为支持用户的服务质量（QoS，Quality of Service）而设置的，但是并没有定义具体的语义以及用法。随着Ipv4的资源耗尽，Ipv6的需求变得更加紧迫。利用流标签来为用户提供更高的服务质量是亟待解决的关键问题。

当前关于Ipv6流标签的典型的应用场景是用流标签标记特定流的报文，转发路径上的路由器可以根据流标签来区分流并进行处理，以便在网络层区分不同的报文。然而，这种处理方式比较复杂，并且无法为用户提供良好的用户体验质量（QoE，Quality ofExperience）管理。

发明内容

本发明鉴于上述情况而作出，其目的是提供一种基于IPv6流标签的QoE管理方法，能够在IPv6环境下简单方便地为用户提供良好的用户体验质量管理，进而提高用户服务质量。

本发明提供一种基于IPv6流标签的QoE管理方法，包括步骤：

步骤S1，根据用户的QoE类型为用户分配IPv6流标签；

步骤S2，将IPv6流标签写入到用户的每个IPv6包的包头中；

步骤S3，根据包头中的IPv6流标签对IPv6包进行QoE管理。

其中，所述IPv6流标签包括：传输层协议标识、应用类型标识和用户标识码。

所述传输层协议标识为1比特，用于表示所述IPv6包通过TCP协议或UDP协议传输；

所述应用类型标识为3比特，用于表示所述IPv6包中的数据的应用类型；

所述用户标识码为16比特，用于唯一地标识用户。

进一步地，步骤S3中的所述根据包头中的IPv6流标签对IPv6包进行QoE管理具体包括：

步骤S301，根据包头中的IPv6流标签确定所述IPv6包的优先级；

步骤S302，根据确定的优先级对所述IPv6包进行操作；

步骤S303，将所述IPv6包发送至ISP网络设备；

步骤S304，所述ISP网络设备根据流标签中应用类型标识和用户标识码确定所述IPv6包的服务质量等级；

步骤S305，所述ISP网络设备根据所述IPv6包的服务质量等级转发所述IPv6包。

其中，步骤S302中的所述操作包括优先发送、限速和丢弃中的至少一种。

其中，在步骤S304中，相同用户的不同类型应用可以具有不同的服务质量等级。

优选地，所述用户标识码是对用户标识进行哈希运算后得到的哈希值。

优选地，所述IPv6包基于互联网协议安全性（IPSec，Internet ProtocolSecurity）进行传输。

如上所述，本发明采用流标签来区分不同的用户，根据流标签为用户提供不同的服务质量等级，并且为相同用户的不同类型应用提供不同的服务质量等级。

根据本发明，提供了一种的基于IPv6流标签流标签的QoE管理方法，其能够在IPv6环境下简单方便的地为用户提供良好的用户体验质量管理，进而提高用户服务质量。

附图说明

图1是IPv6包头的结构示意图；

图2是本发明的IPv6流标签的结构示意图；

图3是本发明的基于IPv6流标签的QoE管理方法的流程示意图；

图4是本发明的根据包头中的IPv6流标签对IPv6包进行QoE管理的流程示意图；

图5是本发明的不同用户具有相同或不同服务质量等级的示意图；

图6是本发明的同一用户的不同应用具有不同服务质量等级的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明提供一种基于IPv6流标签的QoE管理方法，能够在IPv6环境下简单方便地为用户提供良好的用户体验质量管理，进而提高用户服务质量。

图1是IPv6包头的结构示意图。

如图1所示，IPv6包的包头包括如下字段：版本，通信量类，流标签，有效载荷长度，下个首部，跳数限制，源地址和目的地址。在IPv6中用三元组唯一地确定一条流，即，只需要源地址、目的地址以及流标签就可以标识一条流，很大程度上提高了传输效率。

图2是本发明的IPv6流标签的结构示意图。

如图2所示，本发明的IPv6流标签包括：

传输层协议标识301，为1比特，用于表示IPv6包通过TCP或UDP进行传输；

应用类型标识302，为3比特，用于表示IPv6包中的数据的应用类型；

用户标识码303，为16比特的随机值，用于唯一地标识用户，为了保护用户标识码的安全，用户标识码可以是对用户标识符进行哈希运算后得到的哈希值，哈希值可以定时更新。

图3是本发明的基于IPv6流标签的QoE管理方法的流程示意图。

如图3所示，本发明的基于IPv6流标签的QoE管理方法包括以下步骤：

步骤S1，根据用户的QoE类型为用户分配IPv6流标签。

运营商用针对不同用户的流标签来区分不同的用户，并为用户提供不同服务，根据用户所选择的资费、服务来为用户提供具有不同QoE级别的服务，并且可以对属于同种类型的用户进行统一管理。例如，对于同一类型的高级用户提供同等高质量的视频、语音业务和数据业务，对于普通用户，仅在网络负载较轻的情况下及时满足业务需求，而在网络负载较高时，优先保障高级用户的业务需求。此外还可以根据不同的用户对不同业务的不同质量要求进行不同的QoE管理，例如，某些用户对视频流质量要求较高，但可以允许小范围内的丢包，但是对于某些用户（例如金融行业的用户）而言，丢包是不允许的。

根据用户的QoE类型为用户分配的IPv6流标签包括传输层协议标识、应用类型标识和用户标识码。

步骤S2，将IPv6流标签写入到用户的每个IPv6包的包头中。

将IPv6流标签写入到用户的每个IPv6包的包头的流标签字段中，该流标签用于说明该IPv6包所属的用户和业务类型以及传输协议，传输协议为TCP或者UDP。

步骤S3，根据包头中的IPv6流标签对IPv6包进行QoE管理。

具体的管理流程参见下文的详细描述。

图4是本发明的根据包头中的IPv6流标签对IPv6包进行QoE管理的流程示意图。

如图4所示，图3中的步骤S3，根据包头中的IPv6流标签对IPv6包进行QoE管理的步骤具体包括以下步骤：

步骤S301，根据包头中的IPv6流标签确定所述IPv6包的优先级。

根据包头中IPv6流标签中的用户标识码确定该IPv6包所属用户的优先级，再根据包头中IPv6流标签中的应用类型标识确定该IPv6包所属应用的优先级，从而最终确定该IPv6包的优先级。

步骤S302，根据确定的优先级对所述IPv6包进行操作。

操作包括优先发送、限速和丢弃中的至少一种，根据确定的IPv6包的优先级和当前网络的状况确定对该IPv6包执行优先发送、限速和丢弃中的哪一种操作，并执行确定的操作。

步骤S303，将所述IPv6包发送至出口网络设备，例如互联网服务提供商（ISP，Internet Service Provider）。

如果对该IPv6包执行的操作为优先发送，则优先将该IPv6包发送至出口网络设备。

如果对该IPv6包执行的操作为限速，则等待至网络状况允许的情况下再将该IPv6包发送至出口网络设备。

如果对该IPv6包执行的操作为丢弃，则直接将该IPv6包丢弃而不发送至出口网络设备。

步骤S304，所述出口网络设备根据流标签中应用类型标识和用户标识码确定所述IPv6包的服务质量等级。

出口网络设备根据包头中IPv6流标签中的用户标识码确定该IPv6包所属用户的优先级，再根据包头中IPv6流标签中的应用类型标识确定该IPv6包所属应用的优先级，从而最终确定该IPv6包的优先级，其中相同用户的不同类型应用可以具有不同的服务质量等级。

步骤S305，所述出口网络设备根据所述IPv6包的服务质量等级转发所述IPv6包。

转发时为了在传输过程中保护该IPv6包的安全，可以基于IPSec进行传输。

图5是本发明的不同用户具有相同或不同服务质量等级的示意图。

如图5所示，不同用户根据用户标识码的不同而具有相同或不同的服务质量等级。出口网络设备根据用户标识码的不同，为用户1至用户n分别分配服务质量等级1到服务质量等级m中的一个服务质量等级，根据运营商的服务策略，即使用户标识码不同的多个用户也可以具有相同的服务质量等级。

图6是本发明的同一用户的不同应用具有不同服务质量等级的示意图。

如图6所示，相同用户的不同应用根据应用类型的不同而具有不同的服务质量等级。如用户1的Web应用的服务质量等级为服务质量等级1，视频应用的服务质量等级为服务质量等级2；用户2的Email应用的服务质量等级为服务质量等级3，游戏应用的服务质量等级为服务质量等级1。

由于在IPv6包头中携带流标签，所以根据本发明，转发路由器可以不必根据报文内容来识别不同的流，目的节点也可以根据流标签识别一条流，同时由于流标签在IPv6包头中，因此使用IPSec后仍然可以根据流标签进行QoS处理。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种基于IPv6流标签的QoE管理方法，其特征在于，包括步骤：

步骤S1，根据用户的QoE类型为用户分配IPv6流标签；

步骤S2，将IPv6流标签写入到用户的每个IPv6包的包头中；

步骤S3，根据包头中的IPv6流标签对IPv6包进行QoE管理；

其中，IPv6流标签的应用类型标识和用户标识码确定所述IPv6包的服务质量等级，不同用户具有相同或不同服务质量等级；

所述IPv6流标签包括：传输层协议标识、应用类型标识和用户标识码；

所述用户标识码是对用户标识符进行哈希运算后得到的哈希值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述传输层协议标识为1比特，用于表示所述IPv6包通过TCP协议或UDP协议传输；

所述应用类型标识为3比特，用于表示所述IPv6包中数据的应用类型；

所述用户标识码为16比特，用于唯一地标识用户。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S3中所述根据包头中的IPv6流标签对IPv6包进行QoE管理具体包括：

步骤S301，根据包头中的IPv6流标签确定所述IPv6包的优先级；

步骤S302，根据确定的优先级确定对所述IPv6包要进行的操作；

步骤S303，根据确定的操作将所述IPv6包发送至互联网服务提供商ISP网络设备；

步骤S304，所述ISP网络设备根据流标签中应用类型标识和用户标识码确定所述IPv6包的服务质量等级；

步骤S305，所述ISP网络设备根据所述IPv6包的服务质量等级转发所述IPv6包。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S302中的所述操作包括优先发送、限速和丢弃中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S304中，相同用户的不同类型应用具有不同的服务质量等级。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述IPv6包基于互联网协议安全性IPSec进行传输。