CN110505163A - 传输报文的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种传输报文的方法,可以改善固定网络的隧道和移动网络的隧道在绑定模式下对报文的转发性能。该方法包括:第一网络设备获取至少一个第一参数,所述至少一个第一参数反映了第一隧道和第二隧道的隧道质量,所述至少一个第一参数包括第一隧道的单向时延、第二隧道的单向时延,和/或第一隧道与第二隧道的单向时延差,其中,第一隧道为固定网络的隧道,第二隧道为移动网络的隧道;第一网络设备根据所述至少一个第一参数,确定带宽调整策略,带宽调整策略用于调整第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽;第一网络设备根据带宽调整策略,与第二网络设备传输报文。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种传输报文的方法和装置。
背景技术
混合接入(hybrid access,HA)技术是目前比较常见的一种终端设备连接网络的方式。HA是指终端设备通过不止一条隧道接入到网络设备。例如,在家庭网关(homegateway,HG)与混合接入汇聚节点(hybrid access aggregation point,HAAP)之间建立两条通用路由封装(generic routing encapsulation,GRE)隧道,一条GRE隧道承载在数字用户线(digital subscriber line,DSL)链路(以下称作DSL隧道)上,另一条GRE隧道承载在长期演进(long term evolution,LTE)链路(以下称作LTE隧道)上。普通的业务流量在DSL隧道和LTE隧道之间进行负载分担。流量优先通过DSL隧道转发,超出DSL隧道的流量再选择通过LTE隧道转发。通过将两条GRE隧道捆绑(bonding)形成混合接入,可以达到提高用户带宽的目的。
但是,引入HA技术之后,单个DSL隧道的隧道质量和/或单个LTE隧道的隧道质量都会影响bonding模式的流量转发性能,例如,丢包率、吞吐量等。尤其在DSL隧道性能较差或LTE隧道性能较差的情况下,bonding模式下的流量转发性能并不理想。
发明内容
本申请提供一种发送报文的方法和装置,能够改善固定网络的隧道和移动网络的隧道在绑定模式下对报文的转发性能。
第一方面,本申请提供一种发送报文的方法,该方法包括:第一网络设备获取至少一个第一参数,该至少一个第一参数反映了第一隧道和第二隧道的隧道质量,该至少一个第一参数包括第一隧道的单向时延、第二隧道的单向时延,和/或第一隧道与第二隧道之间的单向时延差,其中,第一隧道为固定网络的隧道,第二隧道为移动网络的隧道;第一网络设备根据该至少一个第一参数,确定带宽调整策略,带宽调整策略用于调整第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽;第一网络设备根据带宽调整策略,与第二网络设备传输报文。
本申请实施例的技术方案,第一网络设备获取至少一个第一参数,根据该至少一个第一参数,第一网络设备可以判断第一隧道和第二隧道的隧道质量,进而确定对第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽进行调整的带宽调整策略。由于该至少一个第一参数至少包括了第一隧道和第二隧道的单向时延和/或单向时延差,不再是从HA场景的整体上反映出时延或时延差,而是可以细化到上行单向时延、下行单向时延(和/或上行单向时延差、下行单向时延差),因此,对于第一隧道的和第二隧道的隧道质量可以判断的更加准确,从而使得确定出的带宽调整策略,可以起到改善第一隧道和第二隧道在绑定模式下对报文的转发性能(例如,提高吞吐量、降低丢包率等)的作用。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该至少一个第一参数还包括以下参数中的一种或多种:第一隧道的丢包率、第二隧道的丢包率、第一隧道的吞吐量和第二隧道的吞吐量。
根据第一隧道和第二隧道的单向时延(和/或单向时延差),并结合第一隧道和第二隧道各自的丢包率、吞吐量等参数,不再和现有技术的方案一样,仅仅依赖于HA的双向时延(round trip time,RTT)这一参数作为判断隧道质量的因素,可以全面地对第一隧道和第二隧道的隧道质量进行评估,使得确定的带宽调整策略更准确,从而进一步优化ponding模式的流量转发性能,提升HA用户的业务体验。例如,以第一隧道为DSL隧道,第二隧道为LTE隧道为例,根据本实施例,可以有效减少在LTE隧道拥塞的情况下,第一网络设备由于对隧道质量判断不准继续使用bonding模式传输报文。在LTE隧道的质量较差的场景下,将bonding模式切换为DSL-only模式,保护了单个DSL隧道的性能不受影响,同时对有富余LTE资源的用户或者时段,提供HA的接入业务。如果DSL隧道质量较差,也可以逐步降低DSL隧道的带宽,减少由于DSL隧道的质量较差影响bonding模式的传输性能。在两个隧道质量有提升时,则将DSL隧道和LTE隧道的带宽都快速调整到最优状态,提升HA用户的业务体验。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一网络设备根据该至少一个第一参数,确定带宽调整策略,包括:第一网络设备根据该至少一个第一参数,确定第一隧道是否满足预设的第一判定条件集合中的一个,和/或第二隧道是否满足预设的第二判定条件集合中的一个,第一判定条件集合中包括针对第一隧道的判定条件,第二判定条件集合中包括针对第二隧道的判定条件,第一判定条件集合和第二判定条件集合中的判定条件是根据能够反映隧道质量的一个或多个参数设定的;在第一隧道满足第一判定条件集合中的第一判定条件的情况下,和/或第二隧道满足第二判定条件集合中的第二判定条件的情况下,第一网络设备根据第一判定条件和/或第二判定条件,确定针对第一隧道的带宽的第一调整策略和/或针对第二隧道的带宽的第二调整策略。
在本申请实施例中,将上述用于调整第一隧道的带宽的判定条件构成的集合称为第一判定条件集合(例如,第一隧道的带宽上调条件和第一隧道的带宽下调条件)。将用于调整第二隧道的带宽的判定条件构成的集合称为第二判定条件集合(例如,第二隧道的带宽上调条件、第二隧道的带宽下调条件以及第二隧道的惩罚条件等)。
鉴于固定网络的隧道(即,第一隧道)和移动网络的隧道(即,第二隧道)的有着各自不同的特点,因此,针对第一隧道的判定条件和针对第二隧道的判定条件可以是区别设定的。这样结合针对固定网络的隧道的第一判定条件集合,和/或针对移动网络的隧道的第二判定条件集合,网络设备可以制定出更加优化的带宽调整策略,从而进一步地优化第一隧道和第二隧道在ponding模式下对报文的传输性能(或者说,流量转发性能)。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一网络设备根据第一判定条件和/或第二判定条件,确定针对第一隧道的带宽的第一调整策略和针对第二隧道的带宽的第二调整策略,包括:在第一隧道满足第一判定条件集合中的第一判定条件的情况下,第一网络设备根据第一判定条件,确定所述第一调整策略;第一网络设备根据第一调整策略,确定第二调整策略。
由于第一隧道为固定网络的隧道,相对于第二隧道的带宽来讲,第一隧道的带宽更稳定。因此,通常会优先保证第一隧道的带宽,而对第二隧道的带宽不作强制。因此,如果第一隧道和第二隧道的隧道质量都较优,可以各自进行上调。或者,第一隧道的隧道质量较优,可以上调,而第二隧道的隧道质量可以维持不变。但是,在第一隧道和第二隧道的隧道质量都较差的情况下,为了优先保证第一隧道的隧道质量,如果确定将第一隧道的带宽进行下调,则第二隧道的带宽需要联动地进行下调。这样,可以充分地利用固定网络的隧道(也即,第一隧道)的带宽。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在第二调整策略指示将第二隧道的带宽下调的情况下,第一网络设备根据带宽调整策略,与第二网络设备传输报文,包括:第一网络设备根据第二带宽调整策略,将第二隧道的带宽下调;第一网络设备使用调整后的第二隧道的带宽,与第二网络设备传输报文,其中,从第一网络设备确定第二调整策略,到第一网络设备将第二隧道的带宽下调之间的时间间隔小于预设的第一阈值;或者,在第二调整策略指示将第二隧道的带宽上调的情况下,第一网络设备根据带宽调整策略,与第二网络设备传输报文,包括:第一网络设备根据第二带宽调整策略,将第二隧道的带宽上调;第一网络设备使用调整后的第二隧道的带宽,与第二网络设备传输报文,其中,从第一网络设备确定第二调整策略,到第一网络设备将第二隧道的带宽上调之间的时间间隔大于预设的第二阈值,第一阈值小于所述第二阈值。
本申请实施例中,LTE隧道采用“慢上快下”的调整原则。换句话说,LTE隧道的带宽在进行下调时,是立即下调的。也即第一网络设备一旦确定LTE隧道满足带宽下调的条件,就立即进行下调。在实际使用时,可以理解为,从判定将LTE隧道的带宽下调到将LTE隧道的带宽进行下调之间的时间间隔是非常短的,可以小于一个预设的阈值(记作第一阈值),例如50毫秒。而LTE隧道在进行上调时,从第一网络设备判定LTE隧道的带宽满足带宽上调的条件,到第一网络设备对LTE隧道的带宽进行上调之间的时间间隔相对于下调而言,相对“慢”一些,可以大于第二阈值。例如,上调可以是基于周期的。每N秒调整一次,N≥1且为整数。采用这样的方式,可以避免引入时延和丢包。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一判定条件是针对固定网络的隧道的丢包率、吞吐量、单向时延以及固定网络的隧道相对于移动网络的隧道的单向时延差而设定,第一判定条件属于预设的将第一隧道的带宽进行下调的判定条件,以及,第一网络设备根据第一判定条件,确定所述第一调整策略,包括:第一网络设备确定将第一隧道的带宽下调,其中,第一隧道的带宽不包括第一隧道的旁路带宽;以及,第一网络设备根据所述第一调整策略,确定第二调整策略,包括:第一网络设备在确定将第一隧道的带宽下调的情况下,确定将第二隧道的带宽下调至第二隧道的带宽的下限值。
在现网中,用户的DSL隧道上线时会在BRAS上分配因特网协议(internetprotocol,IP)地址,获取用户的DSL带宽。当用户上网时,则需要经过HAAP线路。如果该用户使用网络协议电视(internet protocol television,IPTV)看电视时,一般IPTV的服务器会旁挂在BRAS上。用户的请求不会经过HAAP设备。这部分不经过HAAP的带宽即是旁路带宽。(这部分可以参见说明书附图的图1中所示的网络架构)
在本实施例中,旁路带宽在HAAP限速时要扣掉,否则如果从HAAP下发带宽和BRAS给用户承诺的带宽一样就会导致IPTV的数据被挤压,在BRAS就会出现丢包,导致用户看电视卡顿,用户下载数据也会丢包,卡顿。因此,为了避免这样情况,此时要调整的DSL隧道的带宽是不包括DSL隧道的旁路带宽的。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一网络设备在确定将第一隧道的带宽下调的情况下,若第二隧道的带宽已达到第二隧道的带宽的下限值,该方法还包括:第一网络设备确定将第一网络设备与第二网络设备传输报文的模式从第一模式切换为第二模式,第一模式是指采用第一隧道和第二隧道传输报文,第二模式是指仅通过第一隧道传输报文。
考虑到在一些场景下,即使对第一隧道和第二隧道的带宽进行调整,可能也不会取得理想的bonding模式的转发性能,bonding模式下的转发性能还不如单个固定网络的隧道(例如,DSL-only)的转发性能。此时如果坚持使用ponding模式传输报文,与提升流量转发性能的初衷背道而驰。因此,本申请实施例中提出的隧道的单向时延以及单向时延差的概念,也可以应用于对报文的传输模式的选择,从而避免盲目采用ponding模式,导致bounding模式的吞吐量还不如DSL-only模式的吞吐量的现象,从而使得网络设备可以合理选择报文的传输模式,以期不管在何种模式下,都能取得较优的传输性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该方法还包括:第一网络设备确定第一网络设备和第二网络设备的时间基准的补偿值;第一网络设备根据所述时间基准的补偿值,计算补偿后的第一隧道的单向时延、补偿后的第二隧道的单向时延,和/或补偿后的第一隧道和第二隧道的单向时延差;以及,该至少一个第一参数中包括的第一隧道的单向时延为补偿后的第一隧道的单向时延,第二隧道的单向时延为补偿后的第二隧道的单向时延,和/或第一隧道和第二隧道的单向时延差为补偿后的第一隧道和第二隧道的单向时延差。
考虑到第一网络设备(例如,HAAP)和第二网络设备(例如,HG)之间时间基准和晶振不一致,可能导致计算得到的单向时延差存在误差。为此,可以计算一个基准时间差,对涉及时间的参数(例如,单向时延或单向时延差)进行补偿,使得计算出的隧道的单向时延和/或单向时延差更加准确。这样,也可以使得以单向时延和/或单向时延差作为考虑因素而确定的带宽调整策略,可以更适应于隧道的实际状况,对隧道的带宽调整也更加合理化。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一网络设备为HG,第二网络设备为HAAP,以及,第一网络设备获取该至少一个第一参数,包括:HG在第一周期从HAAP获取至少一个第二参数,该至少一个第二参数包括如下参数中的一种或多种:HAAP在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道发送的报文数、HAAP在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道发送的字节数、HAAP在第一周期通过第一隧道和第二隧道发送的每个报文的时间戳;HG确定至少一个第三参数,该至少一个第三参数包括如下参数中的一种或多种:HG在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道接收到的报文数、HG在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道接收到的字节数,HG在第一周期接收到的每个报文的时间戳;HG根据该至少一个第二参数和该至少一个第三参数,计算得到该至少一个第一参数。
将本申请提出的传输报文的方法应用于隧道的下行带宽的调整时,上述的第一网络设备具体可以为家庭网关HG,第二网络设备具体可以为混合接入汇聚节点HAAP。HG根据从HAAP接收的至少一个第二参数,可以计算得到反映第一隧道和第二隧道的至少一个第一参数(例如,单向时延、单向时延差、丢包率和吞吐量中的一种或多种)。进一步地,HG可以根据这些第一参数确定对第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽进行调整的带宽调整策略,并通知HAAP对ponding模式的第一隧道和/或第二隧道的下行带宽进行调整,可以改善下行流量的转发性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一网络设备在第一周期从第二网络设备获取至少一个第二参数,包括:HG在第一周期从HAAP接收至少一个第一报文,每个第一报文携带有该至少一个第一参数;以及,该方法还包括:HG向HAAP发送至少一个第二报文,每个所述第二报文中携带有带宽调整策略;以及,第一网络设备根据带宽调整策略,与第二网络设备传输报文,包括:HG接收HAAP使用调整后的第一隧道的带宽和/或调整后的第二隧道的带宽发送的至少一个第三报文。
HAAP通过将上述至少一个第二参数携带在第一报文中发送给HG,从而由HG可以计算得到至少一个第一参数。HG根据该至少一个第一参数确定带宽调整策略之后,将带宽调整策略携带在第二报文中通知HAAP。本实施例为下行流量的调整提供一种具体可行的实现方式,并且,通过在第一报文中携带第二参数,使得HG可以实时获取HA场景下第一隧道和第二隧道的隧道质量信息,可以实时采集现网隧道信息。
可选地,HAAP发送的至少一个第三报文先经过DSL隧道,再经过LTE隧道。若经过调整后的DSL隧道的带宽和/或调整后的LTE隧道的带宽后第三报文有剩余,则将剩余的第三报文全部通过DSL隧道发送给HG。即是说,经过DSL隧道和LTE隧道后的回流到DSL隧道的流量按照不限速的原则进行转发。这样可以比较好地解决用户的所有报文尽可能转发,在某个隧道质量差进行调整之后,隧道质量在恢复后能及时调整到最优状态。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第二报文包括第一子属性字段和第二子属性字段,第一子属性字段中携带有带宽调整策略,第二子属性字段携带有该至少一个第三参数,或者,第二子属性字段携带有该至少一个第二参数和该至少一个第三参数。
HG通过将带宽调整策略封装在第二报文中发送给HAAP,或者,还可以将至少一个第二参数和/或至少一个第三参数封装在第二报文中发送给HAAP,可用于HAAP对隧道的后续维护。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一网络设备为HAAP,所述第二网络设备为HG,以及,第一网络设备获取该至少一个第一参数,包括:HAAP在第一周期向HG发送至少一个第二参数,该至少一个第二参数包括如下参数中的一种或多种:HAAP在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道发送的报文数、HAAP在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道发送的字节数、HAAP在第一周期通过第一隧道和第二隧道发送的每个报文的时间戳;HAAP从HG获取该至少一个第一参数,该至少一个第一参数是HG根据该至少一个第二参数和该至少一个第三参数计算得到的,该至少一个第三参数包括如下参数中的一种或多种:HG在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道接收到的报文数、HG在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道接收到的字节数,HG在第一周期接收到的每个报文的时间戳。
将本申请提出的传输报文的方法应用于隧道的上行带宽的调整时,上述的第一网络设备具体可以为家庭网关HG,第二网络设备具体可以为混合接入汇聚节点HAAP。HG根据从HAAP接收的至少一个第一报文,可以计算得到反映第一隧道和第二隧道的至少一个第一参数(例如,单向时延、单向时延差、丢包率和吞吐量中的一种或多种)。进一步地,HG可以这些第一参数发送给HAAP,由HAAP确定带宽调整策略,并执行上行带宽的调整,可以改善上行流量的转发性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一网络设备根据带宽调整策略,与第二网络设备传输报文,包括:HAAP接收HG使用调整后的第一隧道的带宽和/或调整后的第二隧道的带宽发送至少一个第四报文,其中,若该至少一个第四报文经过调整后的第一隧道的带宽和/或调整后的第二隧道的带宽有剩余,则剩余的第四报文全部通过第一隧道发送。
HG发送的至少一个第四报文先经过DSL隧道,再经过LTE隧道。若经过调整后的DSL隧道的带宽和/或调整后的LTE隧道的带宽后第四报文有剩余,则将剩余的第四报文全部通过DSL隧道发送给HAAP。即是说,经过DSL隧道和LTE隧道后的回流到DSL隧道的流量按照不限速的原则进行转发。这样可以比较好地解决用户的所有报文尽可能转发提升HA用户的业务体验。
第二方面,本申请提供一种传输报文的装置,该装置具有实现第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中第一网络设备的功能。这些功能可以通过硬件实现,或者也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与这些功能相对应的单元。
第三方面,本申请提供一种网络设备,包括收发器、处理器和存储器。处理器用于控制收发器收发信号,存储器用于存储计算机程序,处理器用于调用并运行存储器中存储的计算机程序,使得网络设备执行第一方面及其第一方面任意可能的实现方式中的方法。
第四方面,本申请提供一种通信装置,该通信装置可以为上述第一方面的方法中的第一网络设备,或者为设置在第一网络设备中的芯片。该通信装置包括:存储器,用于存储计算机可执行程序代码;通信接口,以及处理器,处理器与存储器、通信接口耦合。其中,存储器所存储的程序代码包括指令,当处理器执行所述指令时,使得通信装置执行上述第一方面及其第一方面任意可能的实现方式中第一网络设备所执行的方法。
可选地,处理和存储器可以集成在一起,或者也可以是物理上相互独立的单元。
第五方面,本申请提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括:计算机程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面及其任意可能的实现方式中由第一网络设备执行的相应流程和/或操作。
第六方面,提供了一种计算机可读介质,所述计算机可读介质存储有程序代码,当所述计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行上述第一方面及其任意可能的实现方式中由第一网络设备执行的相应流程和/或操作。
第七方面,本申请提供一种芯片系统,该芯片系统包括处理器,用于网络设备实现上述第一方面的方法中所涉及的功能。例如,接收或处理上述方法中所涉及的数据和/或信息。在一种可能的设计中,所述芯片系统还包括存储器,所述存储器,用于保存网络设备必要的程序指令和数据。该芯片系统,可以由芯片构成,也可以包括芯片和其他分立器件。
本申请实施例的技术方案,第一网络设备获取至少一个第一参数,根据该至少一个第一参数,第一网络设备可以判断第一隧道和第二隧道的隧道质量,进而确定对第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽进行调整的带宽调整策略。由于该至少一个第一参数至少包括了第一隧道和第二隧道的单向时延和/或单向时延差,不再是从HA场景的整体上反映出时延或时延差,而是可以细化到上行单向时延、下行单向时延(和/或上行单向时延差、下行单向时延差),因此,对于第一隧道的和第二隧道的隧道质量可以判断的更加准确,从而使得确定出的带宽调整策略,可以起到改善第一隧道和第二隧道在绑定模式下对报文的转发性能(例如,提高吞吐量、降低丢包率等)的作用。
附图说明
图1是适用于本申请实施例的一种网络架构。
图2是适用于本申请实施例的传输报文的方法的示意性流程图。
图3是本申请实施例中LTE隧道的“慢上快下”的调整过程的示意图。
图4是适用于本申请实施例的隧道下行带宽调整过程的一个示例。
图5是适用于本申请实施例的上行带宽调整过程的一个示例。
图6是适用于本申请实施例的传输报文的方法的另一示例。
图7是本申请实施例的传输报文的装置600的示意性结构框图。
图8是本申请实施例的传输报文的网络设备700的示意性结构框图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
首先对本申请中涉及的相关技术和概念作简单介绍。
随着长期演进(long term evolution,LTE)技术的发展和成熟,移动运营商的LTE无线固定台、cable运营商的同轴资源等,均可以提供远大于数字用户线路(asymmetricaldigital subscriber line,DSL)的带宽。这些新的竞争者参与固网用户的争夺,使得传统固网运营商面临着严峻的竞争形势。此外,虽然传统固网运营商有充足的DSL铜线资源,但是铜线本身所能提供的带宽也是有限的,升级到超高速数字用户线路(very high speeddigital subscriber line,VDSL)对铜线质量和距离也有严格的限制,因此铜线的带宽难以扩展。而铺设大带宽的光纤入户(fiber to the home,FTTH)成本高且投资周期长。并且在一些国家,受限于“最后一公里”的管制和强制开放政策,可能会导致固网运营商FTTH的投资难以收回。因此,如何提高最后一公里的接入带宽是固网运营商面临的一个很迫切的问题。相比之下,移动网络的带宽比较富余,而且部署效率也远高于固定网络。但是固定网络一般都有充足的机房和站址资源。因此,运营商希望可以将DSL和LTE的带宽结合起来,以为用户提供灵活和高带宽的业务。
将DSL和LTE的带宽相结合,就是目前所说的混合接入(hybrid access,HA)方式。具体而言,HA是通过在用户网关(home gateway,HG)与混合接入设备(hybrid access,HA),例如,混合接入汇聚节点(hybrid access aggregation point,HAAP),之间建立两条通用路由封装(generic routing encapsulation,GRE)隧道。一条DSL GRE隧道承载在DSL链路上,另外一条LTE GRE隧道承载在LTE上,在HA设备上将两条GRE隧道捆绑(bonding)形成混合接入,从而达到提高用户带宽的目的。
流量优先通过DSL隧道转发,在DSL隧道的带宽不够用的情况下再使用LTE隧道。以下行来说,下行流量由HAAP将流量先经过DSL隧道转发,超过DSL隧道带宽的流量再经过LTE隧道转发,也可以说是DSL隧道的流量溢出(overflow)到LTE隧道。以上行来说,上行流量由HG将先经过DSL隧道转发,超过DSL带宽的流量overflow到LTE隧道。
启用HA的接入方式后,业界目前采用的HA的时延(round trip time,RTT)、丢包率(packet loss rate,PLR)和吞吐量的计算公式分别如下面的公式(1)-(3)所示:
RTTHA=max(RTT1,RTT2) (1)
pHA=w1×p1+w2×p2 (2)
公式(1)中,RTT1和RTT2分别代表DSL隧道和LTE隧道的RTT。
公式(2)中,pHA代表HA场景下的丢包率,p1和p2分别代表DSL隧道和LTE隧道的丢包率,w1和w2分别代表DSL隧道和LTE隧道的权重。
公式(3)中,throughput表示HA场景下的吞吐率。
容易理解的是,DSL隧道和LTE隧道绑定之后,DSL隧道和LTE隧道各自的性能对绑定之后的报文转发性能是有影响的。例如,一些运营商的固网部门使用移动部门的LTE资源开展HA业务,且HA业务流量较大会影响4G移动用户的体验,因此HA流量的优先级可能会被设为较低甚至最低,不保障任何的RTT和PLR。在LTE资源紧张的情况下,HA流量由于低优先级被缓存,由此引入较大时延甚至丢包。采用HA(即,将DSL隧道和LTE隧道绑定)之后的吞吐量还不如单独采用DSL隧道(以下称作DSL-only)的吞吐量,绑定之后的流量转发性能甚至更差。
因此,如何改善HA场景下隧道的报文转发性能,成为一个急需考虑的问题。
为此,本申请提出一种传输报文的方法,旨在能够改善HA场景下的报文转发性能。
下面结合图1至图3,对本申请提出的传输报文的方法作详细说明。
参见图1,图1是适用于本申请实施例的一种网络架构。在图1所示的网络架构中包括家庭网关(home gateway,HG)和混合接入汇聚节点(hybrid access aggregationpoint,HAAP)。HG接入HAAP的方式为DSL和LTE的混合接入(hybrid access,HA)。无论是从HG到HAAP的上行流量,或是HAAP到HG的下行流量,都是优先使用DSL隧道,DSL隧道的带宽不够用再使用LTE隧道。例如,下行流量由HAAP先经过DSL隧道转发,超过DSL隧道的带宽的流量再经过LTE隧道转发。下行流量由HG对乱序报文进行重组。又例如,上行流量由HG先经过DSL隧道转发,超出DSL隧道的带宽的流量再经过LTE隧道转发。上行流量由HAAP对乱序的报文进行重组。其中,DSL隧道或者也可以称为DSL GRE隧道或者priority隧道。LTE隧道也可以称为LTE GRE隧道或者overflow隧道。在一些应用场景中,DSL隧道和LTE隧道都是互联网协议的第四版(internet protocol version 4,IPv4)隧道。在另一些应用场景中,DSL隧道和LTE隧道都是互联网协议的第六版(internet protocol version 6,IPv6)隧道,或者,其中一条是IPv4隧道而另一条是IPv6隧道。
此外,图1中还标识出了一些地址,例如,E地址、D地址、T1地址、T1地址、T2地址和T3地址,这里先不作介绍。在下文的实施例中再作说明。
需要说明的是,本申请实施例中的编号“第一”、“第二”仅仅为了区分不同的描述对象,例如,区分不同的报文、网络设备等,不应对本申请实施例的技术方案构成任何限定。
另外,以下实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
下面结合图2,说明本申请实施例的传输报文的方法中涉及的第一网络设备和第二网络设备的交互过程。
参见图2,图2是适用于本申请实施例的传输报文的方法的流程图。
210、第一网络设备获取至少一个第一参数。
其中,该至少一个第一参数可以反映了第一隧道和第二隧道的隧道质量。第一隧道为固定网络的隧道,例如,图1所示架构中的DSL隧道。第二隧道为移动网络的隧道,例如,图1所示架构中的LTE隧道。
在本申请实施例中,该至少一个第一参数至少包括第一隧道的单向时延、第二隧道的单向时延,和/或第一隧道与第二隧道的单向时延差。
需要特别说明的是,在上文提到的HA场景下,隧道的时延采用的参数是RTT,而RTT实际上仅能反映HA的双向时延。而本申请实施例中采用的衡量隧道时延的参数是单向时延。
例如,在图1所示的HA的网络架构中,RTT是指HG从发送一个报文的时间(记作第一时间)到HG接收到来自HAAP的响应报文的时间(记作第二时间)的时延。本申请实施例中涉及的单向时延仅包括一个上行时延或者仅包括一个下行时延。例如,HG从发送一个报文的时间到HAAP接收到该报文的时间之间的时延。或者是从HAAP发送一个响应报文的时间到HG接收到该响应报文的时间之间的时延。换句话说,RTT仅能反映上行和下行的整体时延,而本申请中的单向时延可以反映出上行时延和下行时延。
本申请的发明人发现,影响传输控制协议(transmission control protocol,TCP)下载性能的主要是下行单向时延,因此,如果采用现有技术中的RTT来判断隧道质量,仅能了解到隧道的双向时延,而不能细化到上行单向时延和下行单向时延,因此可能会存在隧道质量的误判,至少不能清楚地获知第一隧道和第二隧道各自的上行单向时延和下行单向时延的状态。因此,采用第一隧道和第二隧道的单向时延和/或单向时延差,可以更准确地了解隧道的上行和下行状况,进而对隧道状态做出更准确的判断。
另外,第一隧道与第二隧道之间的单向时延差可以包括:第一隧道相对于第二隧道的正向时延差、第一隧道相对于第二隧道的反向时延差、第二隧道相对于第一隧道的正向时延差以及第二隧道相对于第一隧道的反向时延差等。本申请实施例中所说的单向时延差不限于上述列举中的某一个。
进一步地,该至少一个第一参数还可以包括如下参数中的一种或多种:第一隧道的丢包率、第二隧道的丢包率、第一隧道的吞吐量和第二隧道的吞吐量等。
需要特别说明的是,本申请中的隧道的丢包率、吞吐率的计算可以参照上文中的公式(1)至(3),不同的是,公式(1)至(3)中的RTT都应使用单向时延来替换。例如,可以计算第一隧道的下行单向时延、上行单向时延,第二隧道的上行单向时延和下行单向时延。吞吐率也是类似的。例如,可以计算第一隧道的上行吞吐率、下行吞吐率,第二隧道的上行吞吐率、下行吞吐率等。
在实际中,第一网络设备通常可以是以周期为单位来获取第一参数的,而周期的长短是可以设置的。例如,每一秒钟为一个周期,或者每N秒为一个周期,N为大于1的正整数。周期的长短可以根据应用场景对于时延要求的严格程度来设置。例如,在一些低时延要求的场景或通信系统中,第一网络设备为了实时地获取第一隧道和第二隧道的隧道质量,可以将获取第一参数的周期设置的短一些,例如,1秒为一个周期,这样就可以及时了解第一隧道和第二隧道的状态,以便于后续执行相关的操作,例如,及时对隧道的带宽进行调整、确定报文的转发策略等。而如果是对时延要求不太严格的场景或通信系统中,则可以将获取第一参数的周期设置的长一些,例如,10秒或更长为一个周期。
由于第一网络设备获取第一参数通常是基于周期的,并且,为了为和下文出现的其它周期进行区分,我们将第一网络设备获取第一参数的周期记作第一周期。
那么进一步地,上述的至少一个第一参数可以是如下参数中的一种或多种:第一隧道在第一周期的丢包率、第二隧道在第一周期的丢包率、第一隧道在第一周期的吞吐量和第二隧道在第一周期的吞吐量。
220、第一网络设备根据至少一个第一参数,确定带宽调整策略。
第一网络设备在获取到至少一个第一参数以后,由于该至少一个第一参数可以反映第一隧道和第二隧道的隧道质量,因此,第一网络设备可以获取到第一隧道的和第二隧道的隧道质量如何,或者说是隧道的状态如何。进而,第一网络设备基于该至少一个第一参数,可以生成一个带宽调整策略。带宽调整策略用于对第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽进行调整。
容易理解的是,带宽调整策略可以是仅对第一隧道的带宽进行调整,或者可以是仅对第二隧道的带宽进行调整,或者同时对第一隧道的带宽和第二隧道的带宽进行调整。带宽调整策略主要取决于第一隧道和第二隧道各自的隧道质量。当然,第一网络设备根据至少一个第一参数确定带宽调整策略,期望的是通过带宽调整策略对第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽实时进行调整,使得第一隧道和第二隧道在绑定模式下的报文转发性能可以尽量维持在优于单个隧道(例如,DSL隧道)的报文转发性能的状态。
但是,如果确定第一隧道和第二隧道在某个时间的隧道质量非常差,绑定模式下的报文转发性能已经远远不如单个DSL隧道的报文转发性能,那么也可以取消绑定模式,而采用单个DSL隧道传输报文,下文会作详细介绍。
应理解,本申请实施例中,报文转发性能与流量转发性能代表相同的含义。因为,流量就是由报文组成的,不应该理解为不同的含义。
230、第一网络设备根据带宽调整策略,与第二网络设备传输报文。
如上文所述,根据带宽调整策略,第一网络设备可以确定如何与第二网络设备之间传输报文,以保证较优的报文转发性能。
下面说明,第一网络设备根据至少一个第一参数,确定带宽调整策略的过程。
作为一个实施方式,第一网络设备根据至少一个第一参数,确定第一隧道是否满足预设的第一判定条件集合中的一个,和/或第二隧道是否满足预设的第二判定条件集合中的一个,第一判定条件集合中包括针对第一隧道的判定条件,第二判定条件集合中包括针对第二隧道的判定条件,第一判定条件集合和第二判定条件集合中的判定条件是根据能够反映隧道质量的一个或多个参数设定的;
在第一隧道满足第一判定条件集合中的第一判定条件的情况下,和/或第二隧道满足第二判定条件集合中的第二判定条件的情况下,第一网络设备根据第一判定条件和/或第二判定条件,确定针对第一隧道的带宽的第一调整策略和/或针对第二隧道的带宽的第二调整策略。
具体来说,第一网络设备可以分别针对第一隧道和第二隧道预先设定一个或多个判定条件,这些判定条件是根据能够反映隧道质量的参数(例如,单向时延,丢包率,吞吐量等)预先设定的。例如,如果满足其中的某个判定条件,则需要将隧道的带宽下调。而满足另一个判定条件,则可以将隧道的带宽上调或者不变,或者对隧道进行惩罚(下文会作说明)。
鉴于固定网络的隧道(即,第一隧道)和移动网络的隧道(即,第二隧道)的有着各自不同的特点,因此,针对第一隧道的判定条件和针对第二隧道的判定条件可以是区别设定的。在本申请实施例中,第一判定条件集合中包括针对第一隧道的判定条件,第二判定条件集合中包括针对第二隧道的判定条件。例如,第一判定条件集合中包括将带宽上调的判定条件、将带宽下调的判定条件。第二判定条件集合中包括将带宽上调的判定条件、将带宽下调的判定条件以及对第二隧道进行惩罚的判定条件(以下称作惩罚条件)等。这样,如果第一隧道的隧道质量满足了第一判定条件集合中的某个判定条件,则对第一隧道的带宽执行相应的调整。例如,第一隧道的隧道质量满足将第一隧道的带宽进行上调的条件,则第一网络设备将第一隧道的带宽上调。或者第一隧道的隧道质量满足将第一隧道的带宽进行下调的条件,则第一网络设备将第一隧道的带宽下调。同样地,如果第二隧道的隧道质量满足了第二判定条件集合中的某个判定条件,则对第二隧道的带宽执行相应的调整。容易想到,带宽调整策略很可以是仅对第一隧道进行调整,或者仅对第二隧道进行调整,或者同时对第第一隧道和第二隧道进行调整。
以下以第一隧道为DSL隧道、第二隧道为LTE隧道为例,给出第一网络设备确定第一调整策略和第二调整策略的一些示例。
1、DSL隧道的带宽进行下调的判定条件
(计算周期内DSL_throughput+LTE_throughput<CIR_DSL×c%)
&&(PLN>=Reference_PLN)||(LOSS_PKT_LTE_Delete>=e)
&&(反向时延差>=阈值f)||(单向时延差>=阈值g)
&&(连续满足DSL周期>阈值h)
(4)
其中,公式(4)中各参数的物理意义如下:
计算周期内:可设置;
DSL_Throughput:DSL隧道在当前周期内的吞吐率;
LTE_Throughput:LTE隧道在当前周期内的吞吐率;
CIR_DSL:DSL隧道当前生效的带宽。
c%:预设的带宽百分比阈值;
PLN:DSL隧道在周期内的丢包数;
Reference_PLN:预设的丢包数的阈值;
LOSS_PKT_LTE_Detect:第一报文在周期内的丢包数;
e:预设的丢包数的阈值;
反向时延差:DSL隧道的单向时延相对于LTE隧道的单向时延的差值,取正值;
阈值f:根据HG的报文保序能力计算得到的阈值;
单向时延差:DSL隧道的单向下行时延差;
阈值g:预设的单向时延差的阈值;
连续满足DSL周期:当前周期是计算周期;
阈值h:预设的反向时延差的阈值。
2、DSL隧道的带宽进行上调的判定条件
DSL_throughput>=DSL_CIR×(1+d%) (5)
其中,公式(5)中的各参数物理意义如下:
DSL_Throughput:DSL隧道当前周期内的吞吐率;
CIR_DSL:DSL隧道当前生效的带宽。
3、LTE隧道的带宽进行下调的判定条件
条件1
((ΔDelay>T1)||(LOSS_PKT_LTE>L1)||(LOSS_PKT_LTE_Detect))
&&(和上次调整时间的间隔>间隔阈值) (6)
其中,公式(6)中各参数的物理意义如下:
ΔDelay:LTE隧道相对于LTE隧道的正向时延差;
T1:预设的时延差阈值,可以根据HG的报文保序能力计算得到;
LOSS_PKT_LTE表示LTE隧道的丢包数;
L1:预设的丢包数阈值;
LOSS_PKT_LTE_Detect:LTE隧道上第一报文的丢包数;
和上次调整时间的间隔:最近一次调整LTE隧道的带宽的时间和当前时间的时间间隔;
间隔阈值:预设的时间间隔的阈值。
条件2
若DSL隧道的带宽下调,则将LTE带宽隧道的带宽调整为下限值。
4、LTE隧道的带宽进行上调的判定条件
(throughput>=CIR_LTE×a%)||(单向时延差<T3)||(ΔDelay<T1) (7)
其中,公式(7)中各参数的物理意义如下:
Throughput:LTE隧道的实时吞吐率;
CIR_LTE:LTE隧道当前生效的带宽;
a%:预设的带宽百分比阈值;
单向时延差:LTE隧道的下行单向时延差;
T3:预设的单向时延差阈值;
ΔDelay:LTE隧道相对于LTE隧道的正向时延差;
T1:预设的时延差阈值。
5、LTE隧道的惩罚条件
(满足LTE隧道的带宽下调条件)&&(CIR_LTE=LTE_CIRmin) (8)
其中,公式(8)中各参数的物理意义如下:
满足LTE带宽下调条件:参见上文中LTE隧道的带宽下调条件;
CIR_LTE:LTE隧道当前生效的带宽。
LTE_CIRmin:LTE隧道的带宽下限值。
从上文可以看出,第一网络设备根据计算得到的至少一个第一参数以及上述判定条件,可以分别对DSL隧道和LTE隧道的带宽进行调整。具体地,根据至少一个第一参数,第一网络设备可以获知DSL隧道和LTE隧道的隧道质量,从而可以确定将DSL隧道的带宽进行上调或者下调,以及将LTE隧道的带宽进行上调或者下调(包括惩罚机制)。
在本申请实施例中,将上述用于调整DSL隧道的带宽的判定条件构成的集合称为第一判定条件集合(其中包括DSL隧道的带宽上调条件和DSL隧道的带宽下调条件)。将用于调整LTE隧道的带宽的判定条件构成的集合称为第二判定条件集合(其中包括LTE隧道的带宽上调条件、LTE隧道的带宽下调条件以及LTE隧道的惩罚条件)。
显然,上述判定条件仅是作为示例,本领域技术人员可以在本申请涉及思路的启示下,设计更多其它的判定条件,本申请实施例不作限定。
在一些实现方式中,第一网络设备根据获取到的至少一个第一参数和第一判定条件集合确定针对DSL隧道的第一调整策略,并根据该至少一个第一参数和第二判定条件集合,确定针对LTE隧道的第二调整策略。在另一些实现方式中,第一网络设备也可以根据DSL隧道的第一调整策略,直接联动地确定LTE隧道的第二调整策略。
由于第一隧道为固定网络的隧道,相对于第二隧道的带宽来讲,第一隧道的带宽更稳定。因此,通常会优先保证第一隧道的带宽,而对第二隧道的带宽不作强制。因此,如果第一隧道和第二隧道的隧道质量都较优,可以各自进行上调。或者,第一隧道的隧道质量较优,可以上调,而第二隧道的隧道质量可以维持不变。但是在,第一隧道和第二隧道的隧道质量都较差的情况下,为了优先保证第一隧道的隧道质量,如果确定将第一隧道的带宽进行下调,则第二隧道的带宽也需要联动地进行下调。
换句话说,在一些情况下,第一网络设备首先确定如何调整第一隧道的带宽(以下称作第一调整策略),再直接根据第一调整策略,确定如何调整第二隧道的带宽(以下称作第二调整策略)。例如,第一网络设备确定将第一隧道下调的情况下,第二隧道的带宽也需要下调。并且,将第二隧道的带宽将会被直接调节至带宽的下限值。
在一些情况下,考虑到移动网络的隧道(也即,第二隧道)带宽存在“快速爬坡”的现象,因此第二隧道的带宽可以以“慢上快下”的方式进行调整。“快下”是指一旦判定第二隧道的带宽满足下调的判定条件,则立即将第二隧道的带宽进行下调,下调的过程是非常快的,可以小于一个预设的阈值(记作第一阈值)。而“慢上”是指从判定第二隧道的带宽满足上调的判定条件,到将第二隧道的带宽进行上调之间的时间间隔相对于下调时的“立即”相对慢一些,可以大于一个阈值(记作第二阈值)。其中,第一阈值小于第二阈值。例如,上调可以是基于周期的。每N秒调整一次,N≥1且为整数。采用这样的方式,可以避免引入时延和丢包。
例如,若LTE隧道的丢包率、吞吐量、下行单向时延和LTE隧道相对于DSL隧道的单向时延差都满足进行上调的判定条件。而在将LTE隧道的带宽进行上调的期间,若LTE隧道的上述参数满足下调的判定条件,则将LTE隧道的带宽快速下调。下调后立即进入2分法逼近调整,直至LTE隧道的带宽接近最优带宽。
换句话说,LTE隧道采用“慢上快下”的调整原则,即在上调阶段每N秒(例如,N=1)进行调整,下调阶段如果发现满足进行下调的判定条件则立即进行下调以避免引入时延或丢包。并且,下调时需要避免连续下调,因为有可能前一次下调的效果还没来得及反映在网络中。为了避免非理性下调,连续两次下调之间需要超过指定时长。
参见图3,图3是本申请实施例中LTE隧道“慢上快下”调整过程的示意图。
(1)LTE隧道的带宽下调过程:在确定LTE隧道满足下调条件后,CIR将被指定下调指定的幅度,同时记录下调前和下调后的CIR的值为CIRmax和CIRmin。在任何的50毫秒内,只要满足带宽下调的判定条件,则立即进行下调。
(2)LTE隧道的带宽上调过程:包括两个阶段Max probing阶段和FastConvergence阶段。
Max probing阶段:采用较为快速上调的方式,目的在于尽快探测到LTE隧道的实际带宽的位置附近,为后续Fast Convergence阶段提供一个快速上探的过程,该过程类似于TCP的slow start。
Fast Convergence阶段:利用二分法逼近上一次CIR发生下降的位置,并在该位置附近停留较长时间,以收敛到一个比较稳定的网络状态。
如果LTE_CIR已经连续稳定指定时长,将调整阶段重置为MAX Probing,以再次开启上探流程;稳定期间,只允许下调,不上调,有下调时不重新计算稳定时长。
图3中,将Max probing阶段标记为上探阶段,将Fast Convergence阶段标记为快速收敛阶段。另外,图3中标记的定时器可以为具体执行带宽调整的网络设备中设置的定时器。BW_LTE为LTE实际的允许承诺的带宽,也即卖给用户的带宽。CIR_LTE(n)表示LTE节点当前的实时生效带宽。
另外,上述的LTE隧道的“快速爬坡”是指在进行数据和/或信息传输的过程中,如果一次传输失败,在重传时会传输的带宽或功率,以提高重传成功的概率。如果连续几次重传都失败,传输带宽或者传输功率会快速上升,出现“快速”爬坡的现象。
作为一个实施方式,在上述调整第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽的过程中,若第二隧道满足将带宽进行下调的判定条件,而此时第二隧道的带宽已经是带宽的下限值(也即,第二隧道的带宽已经是最小带宽),则对第二隧道进行惩罚。即是说,第二隧道满足了第二判定条件集合中的惩罚条件,此时第一网络设备可以将传输报文的模式从bonding模式切换为DSL-only模式。
作为另一个实施方式,在上述调整第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽的过程中,若第一隧道的丢包率、吞吐量、下行单向时延和第一隧道相对于第二隧道的单向时延差都满足了第一判定条件集合中对应的进行上调的判定条件,此时,第一网络设备在计算第一隧道的带宽的调整量时,需要扣除掉第一隧道的旁路带宽。换句话说,此时要调整的第一隧道的带宽是不包括第一隧道的旁路带宽的。旁路带宽也称作bypass带宽。
关于bypass带宽,需要涉及到LTE隧道和DSL隧道的建立过程,以及网络中一些地址的分配,下面结合图1中所示的网络架构进行说明。
首先对涉及的地址进行简单介绍。
E地址:HG上LTE隧道的WAN口地址,用作LTE隧道的源地址。
D地址:HG上DSL隧道的WAN口地址,用于DSL隧道的源地址。
T1地址:地址池地址,是HAAP为HG分配的用于地址。
T2地址:HAAP的地址,HG发起隧道建立请求时使用的目的地。每个HAAP POOL使用同一个地址。
T3地址:HAAP上建立GRE隧道是使用的源地址。
建立LTE隧道和DSL隧道的基本过程:(1)HG在LTE隧道UP后,向DNS server请求获得HAAP的T2地址,并以该地址为目的向HAAP发起隧道建立请求。(2)HAAP在收到隧道建立请求后,选择隧道并对请求进行认证授权,认证授权通过建立隧道,并回应HG同意建立隧道,同时通告T3地址。(3)HG在LTE隧道建立成功后,进行DSL隧道的建立,此时使用T3地址为目的地址发起隧道建立请求。HAAP在收到请求后同样需要进行认证授权,通过后才允许建立隧道。(4)LTE隧道建立成功后,HG会发起DHCP请求,HAAP从地址池中为HG分配T1地址。
现网中,用户的DSL隧道上线时会在BRAS上分配因特网协议(internet protocol,IP)地址,具体为D地址,获取用户的DSL带宽。当用户上网时,则需要经过HAAP线路。如果该用户使用网络协议电视(internet protocol television,IPTV)看电视时,一般IPTV的服务器会旁挂在BRAS上。用户的请求不会经过HAAP设备。这部分不经过HAAP的带宽即是旁路带宽。
在本实施例中,旁路带宽在HAAP限速时要扣掉,否则如果从HAAP下发带宽和BRAS给用户承诺的带宽一样就会导致IPTV的数据被挤压,在BRAS就会出现丢包,导致用户看电视卡顿,用户下载数据也会丢包,卡顿。因此,此时要调整的DSL隧道的带宽是不包括DSL隧道的旁路带宽的。
本申请实施例的技术方案,第一网络设备获取至少一个第一参数,根据该至少一个第一参数,第一网络设备可以判断第一隧道和第二隧道的隧道质量,进而确定对第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽进行调整的带宽调整策略。由于该至少一个第一参数至少包括了第一隧道和第二隧道的单向时延和/或单向时延差,不再是从HA场景的整体上反映出时延或时延差,而是可以细化到上行单向时延、下行单向时延(和/或上行单向时延差、下行单向时延差),因此,对于第一隧道的和第二隧道的隧道质量可以判断的更加准确,从而使得确定出的带宽调整策略,可以起到改善第一隧道和第二隧道在绑定模式下对报文的转发性能,例如可以提高HA的吞吐量、降低丢包率等。
本申请实施的技术方案,对于HA场景中隧道下行带宽的调整或隧道上行带宽的调整都是适用的。下面针对下行和上行情况下调整隧道带宽的过程分别进行说明。
情况1
隧道的下行带宽调整
在下行情况下,上述的第一网络设备可以如图1中所示的HAAP,第二网络设备可以如图1中所示的HG。
参见图4,图4是适用于本申请实施例的隧道下行带宽调整过程的示意图。
310、HAAP在第一周期向HG发送至少一个第一报文。
其中,第一报文中携带有至少一个第二参数。该至少一个第二参数包括如下参数中的一种或多种:
HAAP在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道发送的报文数、HAAP在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道发送的字节数、HAAP在第一周期通过第一隧道和第二隧道发送的每个报文的时间戳。
320、HG在第一周期从HAAP接收该至少一个第一报文,确定至少一个第三参数。
该至少一个第三参数包括如下参数中的一种或多种:
HG在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道接收到的报文数、HG在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道接收到的字节数,HG在第一周期接收到的每个报文的时间戳。
330、HG根据至少一个第二参数和至少一个第三参数,计算出至少一个第一参数。
如上文所示,第一参数可以包括第一隧道和第二隧道的各自的单向时延/单向时延差、丢包率、吞吐量等。
下面给出本申请实施例中计算隧道吞吐量、丢包数以及单向时延差的方法。
1、吞吐量
吞吐率为HG在第(n+1)个周期内接收到的字节数减去在第n个周期内接收到的字节数,除以第(n+1)个周期和第n个周期的时间差,n为正整数。
在公式(9)中,RX_byte2表示HG在第(n+1)个周期接收到的字节数,RX_byte1表示HG在第n个周期内接收到的字节数。Tn+1表示第(n+1)的个周期的时长,Tn表示第n个周期的时长
2、丢包数PLN
丢包数(packet lost number,PLN)为HAAP在第(n+1)个周期发送的报文数与HAAP在第n个周期发送的报文数的差值,减去HG在第(n+1)个周期接收到的报文数减去HG在第n个周期接收到的报文数。
PLN={(TX2-TX1)-(RX2-RX1)}(10)
在公式(10)中,TX2表示HAAP在第(n+1)个周期发送的报文数,TX1表示HAAP在第n个周期发送的报文数。RX2表示HG在第(n+1)个周期接收到的报文数,RX1表示HG在第n个周期接收到的报文数。
3、第一隧道和第二隧道的单向时延差
UDI_DSL=(t1_DSL-t1_LTE+t2_bas)(11)
UDI_LTE=(t1_LTE-t1_DSL+t2_bas)(12)
在公式(10)和公式(11)中,UDI表示单向时延差(unidirectional delayinequality,UDI)。其中,UDI_DSL表示DSL隧道相对于LTE隧道的单向时延差。UDI_LTE表示LTE隧道相对于DSL隧道的单向时延差。t1_DSL表示DSL隧道的单向时延,t1_LTE表示LTE隧道的单向时延。t2_bas表示基准时间差。
需要说明的是,考虑到第一网络设备(例如,HAAP)和第二网络设备(例如,HG)之间时间基准和晶振不一致,可能导致计算得到的单向时延差存在误差。为此,可以计算一个基准时间差,对涉及时间的参数(例如,单向时延或单向时延差)进行补偿。应理解,基准时间差是第一网络设备和第二网络设备之间时间基准的差值。后续,在每个计算周期内,需要对基准时间差进行实时更新。基准时间差的计算方式如下:
(1)计算基准时间差的补偿值
可以在HG使能后的N个周期内,计算出HG和HAAP的基准时间差的补偿值。
(2)计算基准时间差
基准时间差=接收到报文的时刻-发送报文的时刻+基准时间差的补偿值
(3)更新基准时间差
第n个周期的基准时间差=min(第(n-1)个周期的基准时间差,基准时间)
这里的第n个周期的基准时间差即为上述公式(10)和(11)中的t2_bas。
另外,对于DSL隧道,由带宽远程接入服务器(broadband remote access server,BRAS)设备对报文作限速。当转发报文超过限速的丢包速率(packet lost rate,PLR)时,则会导致丢包。因而通过单向时延差可以判断是否有丢包的风险,进而可以对DSL隧道的转发质量做出判断。对LTE隧道,可以通过单向时延差判断LTE隧道的质量是否在轻载范围内。如果在轻载范围内,就能够快速提升LTE隧道的转发通道,提升转发带宽。
340、HG根据该至少一个第一参数,确定带宽调整策略。
步骤340可以参见上文方法200中的各种实现方式,此处不再赘述。
350、HG向HAAP发送至少一个第二报文。HAAP从HG接收该至少一个第二报文。
其中,第二报文中携带有带宽调整策略。
具体地,第二报文中可以携带HG对第一隧道和第二隧道的期望调整结果。这里所说的期望调整结果,包括对第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽进上调、下调等。如果是带宽上调,第二报文还可以包括HG期望上调的调整量。如果是带宽下调,第二报文也可以包括HG期望下调的调整量。或者,也可以直接包括期望的带宽。
360、在第二周期,HAAP根据带宽调整策略,向HG发送至少一个第三报文。
具体地,HAAP根据带宽调整策略,对DSL隧道的下行带宽和/或LTE隧道的下行带宽进行调整,并在第二周期使用调整后的DSL隧道的下行带宽和/或调整后的LTE隧道的下行带宽向HG发送至少一个第三报文。
在方法300的示例中,HAAP是基于周期对第一隧道和第二隧道的带宽进行调整的。容易理解的是,第一周期和第二周期是时间上相邻的两个周期。
在步骤350中,HG将带宽调整策略携带在第二报文中发送给HAAP。进一步地,第二报文包括第一子属性字段和第二子属性字段。其中,带宽调整策略携带在第二报文的第一子属性字段中。可选地,第二子属性字段中还可以携带上述的至少一个第三参数,或者同时携带上述的至少一个第二参数和至少一个第三参数。
可以理解的是,在方法300中,HG从HAAP接收至少一个第一报文,可以确定得到至少一个第三参数。再根据携带在第一报文中的至少一个第二参数和该至少一个第三参数,计算得到至少一个第一参数。接下来,HG可以根据该至少一个第一参数,确定带宽调整策略,并将带宽调整策略携带在第二报文中发送给HAAP。HAAP在下一个周期根据带宽调整策略,对第一隧道和/或第二隧道的带宽进行调整,并使用调整后的第一隧道的带宽和/或调整后的第二隧道的带宽向HG发送第三报文。可选地,HG确定出至少一个第三参数之后,也可以将该至少一个第三参数携带在第二报文中发送给HAAP,由HAAP根据至少一个第三参数和至少一个第二参数,确定带宽调整策略。由于第二参数(发送的报文数、字节数、时间戳等)实际上是HAAP产生的,所以HAAP是可以知道的。也或者,HG可以将至少一个第三参数和至少一个第二参数携带在第二报文中发送给HAAP,由HAAP计算出该至少一个第一参数,再根据该至少一个第一参数确定带宽调整策略。当然,HG也可以计算出该至少一个第一参数之后,将该至少一个第一参数直接携带在第二报文中发送给HAAP。HAAP就不需要计算第一参数来确定带宽调整策略了。
此外,在步骤360中,HAAP发送的至少一个第三报文先经过DSL隧道,再经过LTE隧道。若经过调整后的DSL隧道的带宽和/或调整后的LTE隧道的带宽后第三报文有剩余,则将剩余的第三报文全部通过DSL隧道发送给HG。即是说,经过DSL隧道和LTE隧道后的回流到DSL隧道的流量按照不限速的原则进行转发。这样可以比较好地解决用户的所有报文尽可能转发,在某个隧道质量差进行调整之后,隧道质量在恢复后能及时调整到最优状态。
情况2
隧道的上行带宽调整
在上行情况下,上述的第一网络设备可以如图1中所示的HG,第二网络设备可以如图1中所示的HAAP。
由于上行带宽调整与下行带宽调整的过程是类似的,因此,这里仅作简单的介绍。本领域技术人员根据下行带宽调整的执行流程,容易知道本申请实施例的方法如何应用于上行带宽调整。
参见图5,图5是适用于本申请实施例的上行带宽调整过程的示意图。
410、HG在第n周期内向HAAP发送至少一个第一报文。
第一报文中携带有至少一个第二参数。在上行情况下,该至少一个第二参数包括如下参数中的一种或多种:
HG发送每个第一报文的时间戳、HG在第n个周期内发送的第一报文的数量和在第n个周期内发送的字节数。
420、HAAP从HG接收该至少一个第一报文,确定至少一个第三参数。
在上行情况下,至少一个第三参数可以是如下参数中的一种:
HAAP在第n个周期内接收到的每个第一报文的时间戳、HAAP在第n个周期内接收到的第一报文的数量和在第n个周期内接收到的字节数。
430、HAAP根据该至少一个第二参数和至少一个第三参数,计算得到至少一个第一参数。
在上行情况下,该至少一个第一参数包括第一隧道的单向时延、第二隧道的单向时延,和/或第一隧道与第二隧道的单向时延差。
应理解,这里的单向时延具体是指上行单向时延,单向时延差也应为上行单向时延差。
440、HAAP根据该至少一个第一参数,确定带宽调整策略。
450、HAAP向HG发送至少一个第二报文。HG从HAAP接收该至少一个第二报文。
其中,第二报文中携带有带宽调整策略。
应理解。为了避免编号上的繁杂和冗余,在上行和下行的描述中,都使用了第一报文第二报文的概念,并且,第一报文和第二报文中携带的信息也是类似的,只是在上行和下行的情况下,第一参数、第二参数和第三参数的含义略有不同,但都与上行、下行的情况是相适应的。
460、HG根据带宽调整策略,对DSL隧道的上行带宽和/或LTE隧道的上行带宽进行调整,并在第(n+1)个周期使用调整后的DSL隧道的上行带宽和/或调整后的LTE隧道的上行带宽,向HAAP发送至少一个第四报文。
另外,HG发送的至少一个第四报文先经过DSL隧道转发,再经过LTE隧道转发。若经过调整后的DSL隧道的带宽和/或调整后的LTE隧道的带宽后第四报文有剩余,则将剩余的第四报文全部通过DSL隧道发送给HAAP。即是说,经过DSL隧道和LTE隧道后的回流到DSL隧道后的流量按照不限速的原则进行转发。
以上,对本申请实施例的传输报文的方法分别应用于上行带宽调整和下行带宽调整时的过程作了详细说明。
在以上实施例中,DSL隧道的带宽调整都是以周期为单位进行调整的,而考虑到LTE隧道的吞吐量存在“爬坡”现象,LTE隧道的带宽可以采用快速调整的方式。例如,可以每N秒计算一次LTE隧道的带宽,并快速调整。优选地,N≤10,且为整数。
下面结合图6,给出快速调整LTE隧道的带宽的示例。
参见图6,图6是适用于本申请实施例的传输报文的方法的另一示例。
501、在T0时刻,HAAP分别通过DSL隧道和LTE隧道向HG发送第一报文。
第一报文中携带有至少一个第一参数。关于第一参数可以参见上文的说明,这里不再赘述。
图5中,将HG接收到来自DSL隧道和LTE隧道的第一报文的时间分别记作T1和T2。
502、HG根据第一报文中携带的至少一个第一参数,计算LTE隧道的质量,并向HAAP返回LTE隧道带宽快速调整的报文。
可以理解的是,HG向HAAP返回LTE隧道带宽快速调整的报文之后,在预设的返回第二报文的时间可以不用向HAAP进行反馈。或者也可以反馈不需调整LTE隧道的带宽。
503、在Tn时刻,HAAP分别通过DSL隧道和LTE隧道向HG发送第一报文。
图5中,将HG接收到来自DSL隧道和LTE隧道的第一报文的时间分别记作Tn+1和Tn+2。
504、HG根据第一报文中携带的至少一个第一参数,确定对DSL隧道和LTE隧道的带宽的调整策略。
505、HG向HAAP返回携带有带宽调整策略的第二报文。
应理解,图6中的T0和Tn是HAAP发送第一报文的任意两个时刻的举例。在T0和Tn之间还可以包括若干次的第一报文的发送流程,以及HG向HAAP返回第二报文的流程。
下面对本申请实施例中涉及的第一报文和第二报文的封装格式进行介绍。
第一报文和第二报文可以是经过通用路由封装(generic routingencapsulation,GRE)协议封装的报文。以下将经过GRE协议封装的报文称作GRE报文。
本领域技术人员可以知道,GRE是一个通用的路由封装协议,它采用了隧道(tunnel)技术,是虚拟专用网络(virtual private network,VPN)的第三层隧道协议。tunnel是一个虚拟的点对点的连接,相当于提供了一条通路,使封装的数据报文能够在在这个通路上传输。在一个tunnel的两端分别对数据报文进行封装以及解封装。
具体地,需要封装和传输的数据报文称之为净荷(payload)。发送端首先使用封装协议(encapsulation protocol)对净荷进行GRE封装,再加上一个GRE头部(GRE header)成为GRE报文。然后再把封装好的原始报文和GRE头部封装在IP报文中,这样就可完全由IP层负责此报文的前向转发(Forwarding)。通常把负责前向转发的互联网协议(Internetprotocol,IP)协议称为传输协议(delivery protocol或者transport protocol)。
结合到本申请实施例中,容易理解的是,无论是DSL隧道或是LTE隧道,隧道的一端是HG,另一端是HAAP。以隧道下行带宽调整的过程来说,HAAP向HG发送第一报文,也即HAAP将需要发送给HG的至少一个第二参数封装为第一报文,并由HG在接收到第二报文之后进行解封装,进而获取到该至少一个第二参数。HG将至少一个第一参数(例如,DSL隧道和LTE隧道各自的下行单向时延、单向时延差)封装为第二报文,并由HAAP接收到第二报文之后进行解封装。
具体地,GRE报文的报文格式可以参见表1。
表1
如表1所示,GRE control message format表示GRE控制报文格式,也即GRE报文格式。表1中的前2行为GRE包头(GRE header),共8字节的长度。GER包头之外为外层隧道IP头封装。下面对表1涉及的相关参数进行说明:
C字段:校验和存在位,1位。Reserved字段:预留位(或称为备用位)。Ver字段:版本号,需要设置为0。Protocol type:包括有效载荷数据包的协议类型。Msg Type字段:HAAP协议报文包头,共8位。
HAAP报文封装的payload都是TLV格式的AVP62属性。HAAP通过DSL隧道发送的第一报文和通过LTE隧道发送的第一报文都是AVP62,仅是表1中的T字段不同。例如,若一个报文中的“T”字段为0,则表示该报文是通过LTE隧道发送,若“T”为字段为1,则表示通过DSL隧道发送。参见表2所示。
表2
HAAP通过DSL隧道和LTE隧道发送的第一报文携带的AVP62的具体含义可以分别参见如下表3和表4。
表3
表4
HG发送给HAAP的第二报文包含2个子属性内容,分别记作Sub-AVP(1)和Sub-AVP(2)。可以分别对应上述实施例中的第一子属性字段和第二子属性字段。
Sub-AVP(1)的封装格式可以参见如下表5,表5中的参数描述参见表6。
表5
表6
Sub-AVP(2)的封装格式可以参见如下表7,表7中的参数描述参见表8。
表7
表8
上文结合图1-图6,对HA场景下如何对固定网络的隧道(例如,DSL隧道)和移动网络的隧道(例如,LTE隧道)进行带宽调整的方法进行了详细说明。通过本申请实施例的方法,可以改善HA场景下隧道对报文的转发性能,例如,可以提高转发带宽,提升吞吐量等。从而可以提升HA用户的业务体验。
而考虑到在一些场景下,即使对DSL隧道和LTE隧道的带宽进行调整,可能也不会取得一个理想的第一隧道和第二隧道bonding模式的转发性能,bonding模式下的转发性能还不如DSL-only的转发性能。例如,一些运营商的固网部门使用移动部门的LTE资源开展HA业务,且HA业务流量较大影响4G移动用户的体验,因此将HA流量的优先级设为较低甚至最低,不保障任何的RTT和PLR。在LTE资源紧张的情况下,HA流量由于低优先级被缓存,由此引入较大时延甚至丢包。
而业界为了解决报文传输模式(即,bonding模式还是DSL-only模式)选择的问题,有一种方案提出,终端设备在发送给HA的报文中携带时间戳(time-stamp),在接收到HA的响应报文之后,终端设备可以根据时间戳和接收到响应报文的时间计算bonding模式下的RTT。如果RTT小于配置的阈值,则使用bonding模式传输报文。否则使用DSL-only模式传输报文。但是如上文所述,由于RTT反映的是HA场景的整体时延,因此,根据此方案在bonding模式和DSL-only模式切换,并没有取得较优的传输性能。
在本申请实施例中,报文的传输性能有时也称作流量的转发性能,本领域技术人员可以理解,两者表示的含义是相同的。
因此,本申请实施例中提出的隧道的单向时延以及单向时延差的概念,可以应用于对报文的传输模式的选择,从而避免盲目采用HA传输模式,导致bounding模式的吞吐量还不如DSL-only模式的吞吐量的现象,使得网络设备可以合理选择报文的传输模式,以期不管在何种模式下,都能取得较优的传输性能。
以上述隧道的带宽下行调整为例,第一网络设备为HAAP,第二网络设备为HG。
HG获取到至少一个第一参数之后,可以根据该至少第一参数,首先确定报文的传输模式。在确定采用bonding模式的情况下,再结合上文的实施例,对DSL隧道和/或LTE隧道的带宽进行调整。
应理解,第一网络设备和第二网络设备之间的报文传输模式的选择,不再唯一取决于现有技术方案中的双向时延差RTT。由于RTT仅是反映隧道质量(或者说,隧道状态)的一个比较粗略的参数,因而如果仅仅根据RTT来进行判决,会在很大程度上造成误判。例如,RTT大并不代表隧道质量差(例如,linux系统对于时延有一定的容忍度),RTT小也不一定代表隧道质量优。
因此,本申请实施例中,网络设备(HG或HAAP)获取反映隧道质量的第一参数,对第一隧道和第二隧道的质量可以进行全面的评估。再根据评估的结果确定使用DSL-only模式来传输报文,还是采用bonding模式来传输报文,以取得较优的传输性能。也可以认为网络设备选择传输模式的过程是一个传输策略的确定过程,这个传输策略指示采用何种传输模式传输报文。
下面以图1中的网络架构为例,举例说明一些传输策略的示例。
例如,若LTE隧道的质量非常差,可以选择不采用bonding模式,而采用DSL-only模式,以保护DSL隧道的性能不受影响。
又例如,DSL隧道的隧道质量虽然比较差,但是可以使用bonding模式,但是需要DSL隧道和LTE隧道的带宽进行调整,以减少DSL隧道的质量较差对bonding模式的传输性能的影响。
又例如,第一隧道和第二隧道的隧道质量都比较好,网络设备可以选择bonding模式来传输报文。在此基础上,还可以将DSL隧道和LTE隧道的带宽快速调整到最优,提升HA用户的体验。
又例如,第一隧道和第二隧道的隧道质量都较差,网络设备选择bonding模式来传输报文,但是需要将DSL隧道和LTE隧道的带宽进行下调。为了保证DSL隧道的带宽充分利用,在将DSL隧道的带宽下调的同时,将LTE隧道的带宽联动调节到最小带宽。
并且,在bonding模式的情况下,流量(上行流程或者下行流量)先走DSL隧道的承诺访问速率(committed access rate,CAR),再走LTE隧道的CAR。剩余流量回流到DSL隧道进行不限速转发。
此外,除了单向时延、单向时延差,第一参数还包括丢包率、吞吐量等,丢包率、吞吐量和单向时延、单向时延差等参数相互结合来进行传输模式的选择。
采用本申请中提出的单向时延、单向时延差,并结合DSL隧道和LTE隧道各自的丢包率、吞吐量等参数,不再仅仅依赖于RTT这一参数作为判断隧道质量的因素,可以有效减少在LTE隧道拥塞的情况下,网络设备由于误判继续使用将DSL隧道和LTE隧道的bonding模式传输报文。在LTE隧道的质量较差的场景下,将bonding模式切换为DSL-only模式,保护了单隧道DSL的性能不受影响,同时对有富余LTE资源的用户或者时段,提供HA的接入业务。如果DSL隧道质量较差,也可以逐步降低DSL隧道的带宽,减少由于DSL隧道的质量较差影响bonding模式的传输性能。在两个隧道质量有提升时,则将DSL隧道和LTE隧道的带宽都快速调整到最优状态,提升HA用户的业务体验。
以上结合图1至图6对本申请实施例的传输报文的方法作了详细说明。下面结合图7和图8说明本申请实施例中涉及的传输报文的装置。
参见图7,图7是本申请实施例的传输报文的装置600的示意性结构框图。如图7所示,装置600包括处理单元610和通信单元620。
处理单元610,用于获取至少一个第一参数,该至少一个第一参数反映了第一隧道和第二隧道的隧道质量,该至少一个第一参数包括第一隧道的单向时延、第二隧道的单向时延,和/或第一隧道与第二隧道之间的单向时延差,其中,第一隧道为固定网络的隧道,第二隧道为移动网络的隧道;
处理单元610,还用于根据该至少一个第一参数,确定带宽调整策略,带宽调整策略用于调整第一隧道的带宽和/或第二隧道的带宽;
通信单元620,用于根据带宽调整策略,与第二网络设备传输报文。
其中,通信单元620包括发送的功能和接收的功能。在以下实施例的发送步骤中,通信单元620具体用于发送数据和/或信息。在接收步骤中,通信单元620具体用于接收数据和/或信息。
可选地,上述至少一个第一参数除了包括单向时延和单向时延差,还可以包括以下参数中的一种或多种:第一隧道的丢包率、第二隧道的丢包率、第一隧道的吞吐量和第二隧道的吞吐量。
作为一个实施方式,处理单元610根据该至少一个第一参数,确定带宽调整策略,具体可以为:
根据该至少一个第一参数,确定第一隧道是否满足预设的第一判定条件集合中的一个,和/或第二隧道是否满足预设的第二判定条件集合中的一个,第一判定条件集合中包括针对第一隧道的判定条件,第二判定条件集合中包括针对第二隧道的判定条件,第一判定条件集合和第二判定条件集合中的判定条件是根据能够反映隧道质量的一个或多个参数设定的;在第一隧道满足第一判定条件集合中的第一判定条件的情况下,和/或第二隧道满足第二判定条件集合中的第二判定条件的情况下,根据第一判定条件和/或第二判定条件,确定针对第一隧道的带宽的第一调整策略和/或针对第二隧道的带宽的第二调整策略。
进一步地,处理单元610在确定第一隧道满足第一判定条件集合中的第一判定条件的情况下,处理单元610根据第一判定条件,确定第一调整策略;再根据第一调整策略,确定第二调整策略。
在第二调整策略指示将所述第二隧道的带宽下调的情况下,处理单元610根据所述带宽调整策略,与第二网络设备传输报文,具体可以为处理单元610根据第二带宽调整策略,将第二隧道的带宽下调;通信单元620使用调整后的所述第二隧道的带宽,与第二网络设备传输报文,其中,从处理单元610确定第二调整策略,到处理单元610将第二隧道的带宽下调之间的时间间隔小于预设的第一阈值;或者,
在第二调整策略指示将第二隧道的带宽上调的情况下,处理单元610根据带宽调整策略,与第二网络设备传输报文,具体可以为:处理单元610根据第二带宽调整策略,将第二隧道的带宽上调;第一网络设备使用调整后的第二隧道的带宽,与第二网络设备传输报文,其中,从处理单元610确定第二调整策略,到处理单元610将第二隧道的带宽上调之间的时间间隔大于预设的第二阈值,第一阈值小于第二阈值。
上述的第一判定条件是针对固定网络的隧道的丢包率、吞吐量、单向时延以及固定网络的隧道相对于移动网络的隧道的单向时延差而设定的,第一判定条件属于预设的将第一隧道的带宽进行下调的判定条件,此种情况下,处理单元610确定将第一隧道的带宽下调,其中,第一隧道的带宽不包括所述第一隧道的旁路带宽;并在确定将第一隧道的带宽下调的情况下,处理单元610确定将第二隧道的带宽下调至第二隧道的带宽的下限值。
在将第一隧道的带宽下调的情况下,若第二隧道的带宽已达到第二隧道的带宽的下限值,处理单元610确定将装置600与第二网络设备传输报文的模式从第一模式切换为第二模式,第一模式是指采用第一隧道和第二隧道传输报文,第二模式是指仅通过第一隧道传输报文。
此外,处理单元610还用于:
确定装置600与第二网络设备的时间基准的补偿值;
根据时间基准的补偿值,计算补偿后的第一隧道的单向时延、补偿后的第二隧道的单向时延,和/或补偿后的第一隧道和所述第二隧道的单向时延差。此时,上述至少一个第一参数中包括的第一隧道的单向时延即是指补偿后的第一隧道的单向时延,第二隧道的单向时延即是指补偿后的第二隧道的单向时延,和/或第一隧道和第二隧道的单向时延差即是指补偿后的第一隧道和第二隧道的单向时延差。
作为一个实施方式,将本申请的传输报文的方法应用于隧道的下行带宽的调整时,装置600可以为家庭网关HG,第二网络设备为混合接入汇聚节点HAAP,此时,处理单元610即为设置在HG中的处理单元。处理单元610具体用于:
在第一周期从HAAP获取至少一个第二参数,该至少一个第二参数包括如下参数中的一种或多种:HAAP在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道发送的报文数、HAAP在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道发送的字节数、HAAP在第一周期通过第一隧道和第二隧道发送的每个第一报文的时间戳;确定至少一个第三参数,至少一个第三参数包括如下参数中的一种或多种:HG在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道接收到的报文数(也即装置600的通信单元620接收到的报文数,下文的字节数和时间戳类似)、HG在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道接收到的字节数,HG在第一周期接收到的每个报文的时间戳;根据所述至少一个第二参数和所述至少一个第三参数,计算得到所述至少一个第一参数。
进一步地,处理单元610用于在第一周期从HAAP接收至少一个第一报文,每个第一报文携带有所述至少一个第一参数,以及,通信单元620还用于:
向HAAP发送至少一个第二报文,每个所述第二报文中携带有带宽调整策略;
接收HAAP使用调整后的第一隧道的带宽和/或调整后的第二隧道的带宽发送的至少一个第三报文。
具体地,第二报文包括第一子属性字段和第二子属性字段,第一子属性字段中携带有带宽调整策略,第二子属性字段携带有该至少一个第三参数,或者,第二子属性字段携带有该至少一个第二参数和该至少一个第三参数。
作为另一个实施方式,将本申请的传输报文的方法应用于隧道的上行带宽的调整时,,装置600可以为HAAP,第二网络设备为HG。此时,处理单元610和通信单元620分别为设置在HAAP中的处理单元和通信单元。此时,通信单元620具体用于:
在第一周期向HG发送至少一个第二参数,该至少一个第二参数包括如下参数中的一种或多种:HAAP在所述第一周期分别通过第一隧道和第二隧道发送的报文数(也即,HAAP的通信单元620分别通过第一隧道和第二隧道发送的报文数,下文的字节数和时间戳类似)、HAAP在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道发送的字节数、HAAP在第一周期通过第一隧道和第二隧道发送的每个报文的时间戳;从HG获取至少一个第一参数,该至少一个第一参数是所述HG根据该至少一个第二参数和至少一个第三参数计算得到的,该至少一个第三参数包括如下参数中的一种或多种:HG在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道接收到的报文数、HG在第一周期分别通过第一隧道和第二隧道接收到的字节数,HG在第一周期接收到的每个报文的时间戳。
可选地,通信单元620接收HG使用调整后的第一隧道的带宽和/或调整后的第二隧道的带宽发送至少一个第四报文,其中,若该至少一个第四报文经过调整后的第一隧道的带宽和/或调整后的第二隧道的带宽有剩余,则剩余的第四报文全部通过第一隧道发送。
本申请实施例的装置600中的各单元和上述其它操作或功能分别为了实现本申请实施例的传输报文的方法(例如,上文的方法200,300和/或400)中由第一网络设备(例如,HAAP或HG)执行的相应操作和/流程。为了简洁,此处不再赘述。
可选地,装置600可以为本申请传输报文的方法中的第一网络设备,或者也可以为设置在第一网络设备中的芯片(或芯片系统)或集成电路。具体地,在上行和下行的情况下,第一网络设备分别可以为HAAP和HG。
当装置600为集成电路时,该集成电路包括输入接口电路,用于获取上述至少一个第一参数;逻辑电路,用于根据该至少一个第一参数,确定带宽调整策略;输出接口电路,用于输出带宽调整策略。
图8为本申请实施例的网络设备700的示意性结构图。如图8所示,用户设备700包括:一个或多个处理器701,一个或多个存储器702,一个或多个收发器703。处理器701用于控制收发器703收发信号,存储器702用于存储计算机程序,处理器701用于从存储器702中调用并运行该计算机程序,使得网络设备700执行本申请的传输报文的方法(例如,上文的方法200,300和/或400)中由第一网络设备(例如,HAAP或HG)执行的相应流程和/或操作。为了简洁,此处不再赘述。
可选地,存储器702和处理器701可以集成在一起,也可以物理上相互单独的单元。
上述装置600可以通过网络设备700来实现。例如,装置600中的处理单元610可以为网络设备700中的处理器701。通信单元620可以为收发器703。
上述装置实施例中的装置600或网络设备700和方法实施例中的第一网络设备完全对应,由相应的模块或单元执行相应的步骤。例如发送模块(发射器)方法执行方法实施例中发送的步骤,接收模块(接收器)执行方法实施例中接收的步骤,除发送接收外的其它步骤可以由处理模块(处理器)执行。具体模块的功能可以参考相应的方法实施例。发送模块和接收模块可以组成收发模块,发射器和接收器可以组成收发器,共同实现收发功能;处理器可以为一个或多个。
此外,本申请提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机指令,当该计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例的传输报文的方法中由第一网络设备执行的相应操作和/或流程。
本申请还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序代码,当该计算机程序代码在计算机上运行时,使得计算机执行本申请实施例的传输报文的方法中由第一网络设备执行的相应操作和/或流程。
本申请还提供一种芯片(或者,芯片系统),包括存储器和处理器,存储器用于存储计算机程序,处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序,使得安装有该芯片的通信设备执行本申请实施例的传输报文的方法中由第一网络设备执行的相应操作和/或流程。
以上实施例中,处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、微处理器、特定应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit,ASIC),或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路等。例如,处理器可以包括数字信号处理器设备、微处理器设备、模数转换器、数模转换器等。处理器可以根据这些设备各自的功能而在这些设备之间分配移动设备的控制和信号处理的功能。此外,处理器可以包括操作一个或多个软件程序的功能,软件程序可以存储在存储器中。
处理器的所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,随机存取存储器(random access memory,RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备。也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory,EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory,CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质等。
可选的,上述的存储器与存储器可以是物理上相互独立的单元,或者,存储器也可以和处理器集成在一起。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (18)
1.一种传输报文的方法,其特征在于,包括:
第一网络设备获取至少一个第一参数,所述至少一个第一参数反映了第一隧道和第二隧道的隧道质量,所述至少一个第一参数包括所述第一隧道的单向时延、所述第二隧道的单向时延,和/或所述第一隧道与所述第二隧道之间的单向时延差,其中,所述第一隧道为固定网络的隧道,所述第二隧道为移动网络的隧道;
所述第一网络设备根据所述至少一个第一参数,确定带宽调整策略,所述带宽调整策略用于调整所述第一隧道的带宽和/或所述第二隧道的带宽;
所述第一网络设备根据所述带宽调整策略,与第二网络设备传输报文。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述至少一个第一参数还包括以下参数中的一种或多种:所述第一隧道的丢包率、所述第二隧道的丢包率、所述第一隧道的吞吐量和所述第二隧道的吞吐量。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第一网络设备根据所述至少一个第一参数,确定带宽调整策略,包括:
所述第一网络设备根据所述至少一个第一参数,确定所述第一隧道是否满足预设的第一判定条件集合中的一个,和/或所述第二隧道是否满足预设的第二判定条件集合中的一个,所述第一判定条件集合中包括针对所述第一隧道的判定条件,所述第二判定条件集合中包括针对所述第二隧道的判定条件,所述第一判定条件集合和所述第二判定条件集合中的判定条件是根据能够反映隧道质量的一个或多个参数设定的;
在所述第一隧道满足所述第一判定条件集合中的第一判定条件的情况下,和/或所述第二隧道满足所述第二判定条件集合中的第二判定条件的情况下,所述第一网络设备根据所述第一判定条件和/或所述第二判定条件,确定针对所述第一隧道的带宽的第一调整策略和/或针对所述第二隧道的带宽的第二调整策略。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一网络设备根据所述第一判定条件和/或所述第二判定条件,确定针对所述第一隧道的带宽的第一调整策略和针对所述第二隧道的带宽的第二调整策略,包括:
在所述第一隧道满足所述第一判定条件集合中的第一判定条件的情况下,所述第一网络设备根据所述第一判定条件,确定所述第一调整策略;
所述第一网络设备根据所述第一调整策略,确定所述第二调整策略。
5.根据权利3或4所述的方法,其特征在于,在所述第二调整策略指示将所述第二隧道的带宽下调的情况下,所述第一网络设备根据所述带宽调整策略,与所述第二网络设备传输报文,包括:
所述第一网络设备根据第二带宽调整策略,将所述第二隧道的带宽下调;
所述第一网络设备使用调整后的所述第二隧道的带宽,与所述第二网络设备传输报文,其中,从所述第一网络设备确定所述第二调整策略,到所述第一网络设备将所述第二隧道的带宽下调之间的时间间隔小于预设的第一阈值;
或者,在所述第二调整策略指示将所述第二隧道的带宽上调的情况下,所述第一网络设备根据所述带宽调整策略,与所述第二网络设备传输报文,包括:
所述第一网络设备根据第二带宽调整策略,将所述第二隧道的带宽上调;
所述第一网络设备使用调整后的所述第二隧道的带宽,与所述第二网络设备传输报文,其中,从所述第一网络设备确定所述第二调整策略,到所述第一网络设备将所述第二隧道的带宽上调之间的时间间隔大于预设的第二阈值,所述第一阈值小于所述第二阈值。
6.根据权利要求3-5任一项所述的方法,其特征在于,所述第一判定条件是针对固定网络的隧道的丢包率、吞吐量、单向时延以及固定网络的隧道相对于移动网络的隧道的单向时延差而设定,所述第一判定条件属于预设的将所述第一隧道的带宽进行下调的判定条件,以及,所述第一网络设备根据所述第一判定条件,确定所述第一调整策略,包括:
所述第一网络设备确定将所述第一隧道的带宽下调,其中,所述第一隧道的带宽不包括所述第一隧道的旁路带宽;
以及,所述第一网络设备根据所述第一调整策略,确定第二调整策略,包括:
所述第一网络设备在确定将所述第一隧道的带宽下调的情况下,确定将所述第二隧道的带宽下调至所述第二隧道的带宽的下限值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一网络设备在确定将所述第一隧道的带宽下调的情况下,若所述第二隧道的带宽已达到所述第二隧道的带宽的下限值,所述方法还包括:
所述第一网络设备确定将所述第一网络设备与所述第二网络设备传输报文的模式从第一模式切换为第二模式,所述第一模式是指采用所述第一隧道和所述第二隧道传输报文,所述第二模式是指仅通过所述第一隧道传输报文。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述第一网络设备确定第一网络设备和第二网络设备的时间基准的补偿值;
所述第一网络设备根据所述时间基准的补偿值,计算补偿后的所述第一隧道的单向时延、补偿后的所述第二隧道的单向时延,和/或补偿后的所述第一隧道和所述第二隧道的单向时延差;
以及,所述至少一个第一参数中包括的所述第一隧道的单向时延为补偿后的所述第一隧道的单向时延,所述第二隧道的单向时延为补偿后的所述第二隧道的单向时延,和/或所述第一隧道和所述第二隧道的单向时延差为补偿后的所述第一隧道和所述第二隧道的单向时延差。
9.一种传输报文的装置,其特征在于,包括:
处理单元,用于获取至少一个第一参数,所述至少一个第一参数反映了第一隧道和第二隧道的隧道质量,所述至少一个第一参数包括所述第一隧道的单向时延、所述第二隧道的单向时延,和/或所述第一隧道与所述第二隧道的单向时延差,其中,所述第一隧道为固定网络的隧道,所述第二隧道为移动网络的隧道;
所述处理单元,还用于根据所述至少一个第一参数,确定带宽调整策略,所述带宽调整策略用于调整所述第一隧道的带宽和/或所述第二隧道的带宽;
通信单元,用于根据所述带宽调整策略,与第二网络设备传输报文。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述至少一个第一参数还包括以下参数中的一种或多种:所述第一隧道的丢包率、所述第二隧道的丢包率、所述第一隧道的吞吐量和所述第二隧道的吞吐量。
11.根据权利要求9或10所述的装置,其特征在于,所述处理单元用于:
根据所述至少一个第一参数,确定所述第一隧道是否满足预设的第一判定条件集合中的一个,和/或所述第二隧道是否满足预设的第二判定条件集合中的一个,所述第一判定条件集合中包括针对所述第一隧道的判定条件,所述第二判定条件集合中包括针对所述第二隧道的判定条件,所述第一判定条件集合和所述第二判定条件集合中的判定条件是根据能够反映隧道质量的一个或多个参数设定的;
在所述第一隧道满足所述第一判定条件集合中的第一判定条件的情况下,和/或所述第二隧道满足所述第二判定条件集合中的第二判定条件的情况下,根据所述第一判定条件和/或所述第二判定条件,确定针对所述第一隧道的带宽的第一调整策略和/或针对所述第二隧道的带宽的第二调整策略。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述处理单元用于:
在所述第一隧道满足所述第一判定条件集合中的第一判定条件的情况下,所述第一判定条件,确定所述第一调整策略;
根据所述第一调整策略,确定所述第二调整策略。
13.根据权利要求11或12所述的装置,其特征在于,在所述第二调整策略指示将所述第二隧道的带宽下调的情况下,所述第一网络设备根据所述带宽调整策略,与所述第二网络设备传输报文,包括:
所述第一网络设备根据第二带宽调整策略,将所述第二隧道的带宽下调;
所述第一网络设备使用调整后的所述第二隧道的带宽,与所述第二网络设备传输报文,其中,从所述第一网络设备确定所述第二调整策略,到所述第一网络设备将所述第二隧道的带宽下调之间的时间间隔小于预设的第一阈值;
或者,在所述第二调整策略指示将所述第二隧道的带宽上调的情况下,所述第一网络设备根据所述带宽调整策略,与所述第二网络设备传输报文,包括:
所述第一网络设备根据第二带宽调整策略,将所述第二隧道的带宽上调;
所述第一网络设备使用调整后的所述第二隧道的带宽,与所述第二网络设备传输报文,其中,从所述第一网络设备确定所述第二调整策略,到所述第一网络设备将所述第二隧道的带宽上调之间的时间间隔大于预设的第二阈值,所述第一阈值小于所述第二阈值。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的装置,其特征在于,所述第一判定条件是针对固定网络的隧道的丢包率、吞吐量、单向时延以及固定网络的隧道相对于移动网络的隧道的单向时延差而设定,所述第一判定条件属于预设的将所述第一隧道的带宽进行下调的判定条件,以及,所述处理单元用于:
确定将所述第一隧道的带宽下调,其中,所述第一隧道的带宽不包括所述第一隧道的旁路带宽;
在确定将所述第一隧道的带宽下调的情况下,确定将所述第二隧道的带宽下调至所述第二隧道的带宽的下限值。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,在确定将所述第一隧道的带宽下调的情况下,若所述第二隧道的带宽已达到所述第二隧道的带宽的下限值,所述处理单元用于确定将所述装置与所述第二网络设备传输报文的模式从第一模式切换为第二模式,所述第一模式是指采用所述第一隧道和所述第二隧道传输报文,所述第二模式是指仅通过所述第一隧道传输报文。
16.根据权利要求9-15中任一项所述的装置,其特征在于,所述处理单元还用于:
确定所述装置与所述第二网络设备的时间基准的补偿值;
根据所述时间基准的补偿值,计算补偿后的所述第一隧道的单向时延、补偿后的所述第二隧道的单向时延,和/或补偿后的所述第一隧道和所述第二隧道的单向时延差;
以及,所述至少一个第一参数中包括的所述第一隧道的单向时延为补偿后的所述第一隧道的单向时延,所述第二隧道的单向时延为补偿后的所述第二隧道的单向时延,和/或所述第一隧道和所述第二隧道的单向时延差为补偿后的所述第一隧道和所述第二隧道的单向时延差。
17.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机指令,当所述计算机指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
18.一种芯片系统,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序,使得设置有所述芯片的通信设备执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
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