CN104283810A - 上行带宽处理方法和家庭网关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上行带宽处理方法和家庭网关，涉及宽带接入技术领域。该方法包括：家庭网关识别业务上行流量的目的IP地址；家庭网关根据目的IP地址确定业务为需提速业务；家庭网关将出口带宽调升为与需提速业务对应的最大出口带宽；家庭网关将调升后的最大出口带宽优先用于需提速业务，对非需提速业务的最大可用带宽限制为调升前的带宽。该方法和家庭网关通过目的IP地址就能区分的需提速业务的业务类型，自动将出口带宽由初始出口带宽调升为最大出口带宽，并将调升后的最大出口带宽优先保证需提速业务使用，能确保针对业务进行提速；同时通过业务自动识别机制，实现了出口带宽的动态自动调整，省去了用户触发的步骤，提升了用户体验。

Description

上行带宽处理方法和家庭网关

技术领域

本发明涉及宽带接入技术领域，特别涉及一种上行带宽处理方法和家庭网关。

背景技术

目前，宽带接入业务的使用越来越普及。用户所使用的宽带接入业务有多种接入方式，如ADSL（Asymmetrical Digital SubscriberLoop，非对称数字用户环路）、LAN（Local Area Network，局域网）、FTTx（Fiber-to-the-x，光纤接入）等。不论接入方式如何，用户可用的接入带宽一般是固定的，即在申请业务阶段所选带宽值在使用期间不会根据业务情况做调整。

近年来，随着FTTx的规模发展及智能管道技术的研究深入，动态调整带宽的技术开始出现，DACS（Data Acquisition and ControlSystem，数据收集与控制系统）是其中的代表技术，它通过策略服务器控制BAS（Broadband Access Server/Broadband Remote AccessServer，宽带接入服务器）处的用户的上下行业务带宽，带宽调整的触发一般需要用户登录Portal（门户）页面操作。这种实现尚有以下方面的不足：

（1）每次触发带宽调整都要用户操作，业务使用不够方便；

（2）其调整的是用户PPPoE（Point-to-Point Protocol overEthernet，拨号上网）上网通道的总带宽，带宽控制点在BAS，对于上行方向的流量，无法控制同一PPPoE连接内的发往不同目的地的流量对带宽的占用优先级，有可能出现用户调整带宽后，对特定业务仍然感受不到带宽变化的情况。

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

本发明的一个目的是提供一种用于上行带宽调整的技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种上行带宽处理方法，包括：

家庭网关识别业务上行流量的目的IP地址；

所述家庭网关根据所述目的IP地址确定所述业务为需提速业务；

所述家庭网关将出口带宽调升为与所述需提速业务对应的最大出口带宽；

所述家庭网关将调升后的所述最大出口带宽优先用于所述业务。

可选地，该方法还包括：所述家庭网关存储策略服务器下发的所述需提速业务的目的IP地址以及最大出口带宽。

可选地，最大出口带宽为所有需提速业务共用的出口带宽；或者，每个所述需提速业务的目的IP地址对应一个最大出口带宽。

可选地，家庭网关将所述最大出口带宽优先用于所述业务包括：

对所述业务标记高优先级，对非需提速业务标记低优先级，对各个业务队列进行严格优先级SP或加权轮询转发WRR队列调度，并对低优先级队列进行限速，限速值为初始出口带宽。

可选地，该方法还包括：所述家庭网关如果未检测到需提速业务，则将所述出口带宽调整为初始出口带宽。

根据本发明的另一方面，提供一种家庭网关，包括：

目的IP地址提取单元，用于识别业务上行流量的目的IP地址；

提速业务确定单元，用于根据所述目的IP地址确定所述业务为需提速业务；

出口带宽调整单元，用于将出口带宽调升为与所述需提速业务对应的最大出口带宽；

业务队列调度单元，用于将调升后的所述最大出口带宽优先用于所述业务队列，并对低优先级队列进行限速。

可选地，该网关还包括：提速业务信息存储单元，用于接收并存储策略服务器下发的所述需提速业务的目的IP地址以及最大出口带宽。

可选地，最大出口带宽为所有需提速业务共用的出口带宽；或者，

每个所述需提速业务的目的IP地址对应一个最大出口带宽。

可选地，业务队列调度单元包括：

优先级标记模块，用于对所述业务标记高优先级，对非需提速业务标记低优先级；

业务队列调度模块，用于对各个业务队列进行严格优先级SP或加权轮询转发WRR队列调度，并对低优先级队列进行限速。

可选地，出口带宽调整单元还用于如果未检测到需提速业务，则将所述出口带宽调整为初始出口带宽。

本发明的一个优点在于，家庭网关识别上行流量的目的IP地址，通过目的IP地址就能区分的需提速业务的业务类型，自动将出口带宽由初始出口带宽调升为最大出口带宽，并将调升后的最大出口带宽优先保证需提速业务使用，能确保针对业务进行提速；同时通过业务自动识别机制，实现了出口带宽的动态自动调整，省去了用户触发的步骤，提升了用户体验。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1示出根据本发明的上行带宽处理方法的一个实施例的流程图。

图2示出根据本发明的上行带宽处理方法的另一个实施例的流程图。

图3示出根据本发明的上行带宽处理方法的又一个实施例的流程图。

图4示出根据本发明的家庭网关的一个实施例的结构图。

图5示出根据本发明的家庭网关的另一个实施例的结构图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出根据本发明的上行带宽处理方法的一个实施例的流程图。

如图1所示，步骤102，家庭网关识别业务上行流量的目的IP地址。家庭网关收到业务的上行流量的数据包，提取其中的目的IP地址。

步骤104，家庭网关根据目的IP地址确定业务为需提速业务。例如，在家庭网关预先配置需提速业务的目的IP地址列表，将上行流量的目的IP地址与需提速业务的IP地址列表进行比较，从而确定该业务是否为需提速业务。

步骤106，家庭网关将出口带宽调升为与需提速业务对应的最大出口带宽。家庭网关如果确定该业务为需提速业务，则调升出口带宽，由初始出口带宽调整为与需提速业务对应的最大出口带宽。

步骤108，家庭网关将调升后的最大出口带宽优先用于该需提速的业务。例如，将需提速业务的优先级设置为较高优先级，而普通业务设置为较低优先级，优先调度高优先级业务队列中的数据，保证出口带宽优先用于需提速业务，并对低优先级队列进行限速，限速值为调升前的带宽值，即初始出口带宽。如果有多个需提速的业务，可以共用最大出口带宽，或者每个需提速业务拥有自己的最大出口带宽。

如果需提速业务已经处理完毕，则家庭网关将出口带宽调整为初始出口带宽。例如家庭网关如果在预定时间内未检测到需提速业务，则将出口带宽调整为初始出口带宽。

上述实施例中，提出针对上行带宽的优化方案，家庭网关识别上行流量的目的IP地址，通过目的IP地址就能区分的需提速业务的业务类型，自动将出口带宽由初始出口带宽调升为最大出口带宽，并将调升后的最大出口带宽优先保证需提速业务使用，能确保针对业务进行提速；同时通过业务自动识别机制，实现了出口带宽的动态自动调整，省去了用户触发的步骤，提升了用户体验，尤其适用于运营商对自营/合作业务的优化。

对于需提速业务的处理，一种处理方式是为每种需提速业务分配一个队列和优先级，可以分别定义最大带宽；另一种方式是将需提速的业务归并为一类，共用一个队列和优先级。第一种方式可以针对不同的业务分别进行控制，不过受限于总的出口带宽以及队列数上限，对业务的扩展支持能力有所限制。第二种方式不能很精确的提高每个业务的带宽，但扩展性好，对运营商的自营业务或者合作的、对精确度要求不高的业务很有效。取决于运营商具体的商业策略，实际使用时可以选择其中之一或两种方法的混合。本发明中并不限制具体使用方式。

图2示出根据本发明的上行带宽处理方法的另一个实施例的流程图。该实施例中，涉及家庭网关至BAS等网络设备，以及EMS（网络管理系统）、ITMS（Integrated Terminal Management System，终端综合管理系统）、策略服务器等管理平台。

如图2所示，步骤201，初始配置阶段，EMS放开OLT（OpticalLine Terminal，光线路终端）对每个家庭网关的上行带宽限制，在家庭网关的出口处进行带宽限制。

步骤202，策略服务器通知ITMS需提速业务的目的IP地址。

步骤203，ITMS将需提速业务的目的IP地址信息下发给家庭网关，同时携带各类业务（例如包括普通业务）应标记的优先级，以及各优先级队列对应的最大带宽。

步骤204，家庭网关根据上行流量的目的IP地址识别出需提速业务，调高家庭网关的出口带宽，需提速业务队列不限速、对普通业务队列限速；例如，对需提速业务标记高优先级，对普通业务标记低优先级，并进行SP（Strict Priority，严格优先级）或WRR（WeightedRound Robin，加权循环调度）队列调度。SP是严格优先级转发，即只有当高优先级队列为空时，低优先级队列才有转发数据的机会，通过SP转发可以将出口带宽优先全部提供给需提速业务，只有带宽有空闲时再转发普通业务队列。WRR是加权轮询转发，即每个队列分配一定的权重，各队列按照权重发送数据，能保证低优先级队列获得一定的发送机会。

步骤205，在未检测到需提速业务的情况下，家庭网关的出口带宽保持初始带宽不变。

上述实施例中，EMS放开OLT对家庭网关的上行带宽限制，由策略服务器下发需提速业务的目的IP地址和最大带宽，由家庭网关在出口进行带宽限制，家庭网关根据策略服务器下发的目的IP地址列表识别出上行流量中需要提速的流量，提出针对上行带宽的优化方案，并且在边缘处完成业务识别与调度，有利于实现端到端质量保障。

图3示出根据本发明的上行带宽处理方法的又一个实施例的流程图。

如图3所示，步骤302，策略服务器通过标准接口与ITMS通信（或内置于ITMS中），ITMS通过TR-069向家庭网关下发目的IP地址列表及调度参数。

步骤304，家庭网关根据上行流量的目的IP地址识别出需提速业务(S1)与普通业务（S2）。

步骤306，家庭网关为S1的上行流量标记较高的802.1p优先级，队列的最大可用带宽为调整后的总带宽。

步骤308，家庭网关为S2的上行流量标记最低优先级，队列的最大可用带宽为调整前的总带宽。也就是说，普通业务带宽是被限制的，普通业务所在的低优先级队列，不论是SP，还是WRR算法，即使在队列不拥塞时，都不允许它的发送速率大于提速前的值。

上述实施例中，家庭网关出口处采用SP或WRR机制进行队列调度保障需提速业务优先转发的同时，应启用低优先级队列的限速机制，避免高优先级队列为空时，低优先级队列占用全部上行带宽。

图4示出根据本发明的家庭网关的一个实施例的结构图。如图4所示，该家庭网关包括：

目的IP地址提取单元41，用于识别业务上行流量的目的IP地址；

提速业务确定单元42，用于根据目的IP地址确定业务为需提速业务；

出口带宽调整单元43，用于将出口带宽调升为与需提速业务对应的最大出口带宽；出口带宽调整单元43还用于如果未检测到需提速业务，则将出口带宽调整为初始出口带宽。

业务队列调度单元44，用于将调升后的最大出口带宽优先用于业务队列。

所有的需提速业务可以共用一个最大出口带宽；或者，每个需提速业务对应一个最大出口带宽。

图5示出根据本发明的家庭网关的另一个实施例的结构图。如图5所示，该实施例中，家庭网关包括目的IP地址提取单元41、提速业务确定单元42、出口带宽调整单元43和业务队列调度单元54。其中，目的IP地址提取单元41、提速业务确定单元42和出口带宽调整单元43可以参见上述实施例的对应描述，为简洁起见在此不再详细描述。业务队列调度单元54可以包括：优先级标记模块541，用于对需提速业务标记高优先级，对非需提速业务标记低优先级；业务队列调度模块542，用于对各个业务队列进行严格优先级SP或加权轮询转发WRR队列调度。

在一个实施例中，家庭网关还包括提速业务信息存储单元55，用于接收并存储策略服务器下发的需提速业务的目的IP地址以及最大出口带宽。

图4、图5中各个单元或者模块的功能或者实现，可以参见上述关于方法实施例中的对应描述，为简洁起见在此不再详细描述。

在用户上网的同一PPPoE连接中，在上行方向可能存在访问不同业务提供方服务器的流量，用户有仅为特定流量提高接入带宽的需求。本公开的实施例，针对目的IP地址可知的特定上行流量，提供一种动态调整带宽的方法和系统，能确保针对业务进行提速；同时通过业务自动识别机制实现，省去了用户触发的步骤，提升了用户体验，尤其适用于运营商对自营/合作业务的优化。仅针对特定业务进行优化，保证增加的带宽不会被其他业务占用，尤其适用于运营商提高对自营/合作业务的服务保障，针对运营商自营/合作业务目的IP地址可知的特性，简化了业务逻辑分析等复杂的操作，系统实现简单，便于规模部署。

至此，已经详细描述了根据本发明的上行带宽处理方法和家庭网关。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种上行带宽处理方法，其特征在于，包括：

家庭网关识别业务上行流量的目的IP地址；

所述家庭网关根据所述目的IP地址确定所述业务为需提速业务；

所述家庭网关将出口带宽调升为与所述需提速业务对应的最大出口带宽；

所述家庭网关将调升后的所述最大出口带宽优先用于所述业务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述家庭网关存储策略服务器下发的所述需提速业务的目的IP地址以及最大出口带宽。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述最大出口带宽为所有需提速业务共用的出口带宽；

或者，

每个所述需提速业务的目的IP地址对应一个最大出口带宽。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述家庭网关将所述最大出口带宽优先用于所述业务包括：

对所述业务标记高优先级，对非需提速业务标记低优先级，对各个业务队列进行严格优先级SP或加权轮询转发WRR队列调度，对低优先级队列进行限速，限速值为初始出口带宽。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述家庭网关如果未检测到需提速业务，则将所述出口带宽调整为初始出口带宽。

6.一种家庭网关，其特征在于，包括：

目的IP地址提取单元，用于识别业务上行流量的目的IP地址；

提速业务确定单元，用于根据所述目的IP地址确定所述业务为需提速业务；

出口带宽调整单元，用于将出口带宽调升为与所述需提速业务对应的最大出口带宽；

业务队列调度单元，用于将调升后的所述最大出口带宽优先用于所述业务队列，并对低优先级队列进行限速。

7.根据权利要求6所述的网关，其特征在于，还包括：

提速业务信息存储单元，用于接收并存储策略服务器下发的所述需提速业务的目的IP地址以及最大出口带宽。

8.根据权利要求6或7所述的家庭网关，其特征在于，所述最大出口带宽为所有需提速业务共用的出口带宽；

或者，

每个所述需提速业务的目的IP地址对应一个最大出口带宽。

9.根据权利要求6所述的家庭网关，其特征在于，所述业务队列调度单元包括：

优先级标记模块，用于对所述业务标记高优先级，对非需提速业务标记低优先级；

业务队列调度模块，用于对各个业务队列进行严格优先级SP或加权轮询转发WRR队列调度，并对低优先级队列进行限速。

10.根据权利要求6所述的家庭网关，其特征在于，所述出口带宽调整单元还用于如果未检测到需提速业务，则将所述出口带宽调整为初始出口带宽。