專利名稱：一種數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字家庭中網(wǎng)絡(luò)通訊的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及了一種能夠識別出傳輸?shù)臄?shù)據(jù)所屬的業(yè)務(wù)類型并按照相應(yīng)的控制策略動態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的裝置及方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和家庭設(shè)備的數(shù)字化而發(fā)展起來的，它是一種有別于目前IP網(wǎng)絡(luò)的下一代網(wǎng)絡(luò)。
在數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)中，接入的設(shè)備不再局限于傳統(tǒng)的電腦終端，數(shù)字化的電話、電視、冰箱等家電也將是網(wǎng)絡(luò)中重要的組成部分；也就是說，數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)將是一個融合了IP電話、數(shù)字電視、遠程家電控制等多種業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)。
由于多種業(yè)務(wù)的整合，數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量將會變得十分大；同時，不同的業(yè)務(wù)對于數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的要求存在著差異，比如說，IP電話對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎晚樞虮Ｕ弦缶捅容^苛刻，而個人電腦的數(shù)據(jù)下載要求相對比較寬松。由于數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的特點，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)那種無視業(yè)務(wù)區(qū)別或是以簡單的QoS保障為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整技術(shù)已經(jīng)無法滿足要求，這就需要新的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整方法出現(xiàn)。
業(yè)務(wù)感知技術(shù)是一種區(qū)分網(wǎng)絡(luò)中不同業(yè)務(wù)流的技術(shù)，它能夠通過分析網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的某些特殊字段或是特征數(shù)據(jù)，得出這些數(shù)據(jù)所屬的業(yè)務(wù)類型。
目前，業(yè)務(wù)感知技術(shù)還是處于發(fā)展階段，技術(shù)上還存在著一些無法解決的難度；市面上出現(xiàn)了一些基于業(yè)務(wù)感知技術(shù)的產(chǎn)品，但基本都是通過分析端口、TOS字段等技術(shù)，還沒真正達到利用特征數(shù)據(jù)進行識別的程度，在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整中，控制是以簡單的訪問控制和標(biāo)記實現(xiàn)的，它只能簡單地傳送各種業(yè)務(wù)，難以根據(jù)業(yè)務(wù)的質(zhì)量需求合理分配帶寬，所以通常要為一些重要業(yè)務(wù)建立專用的傳輸通道，如電話傳輸路線；雖然數(shù)字家庭是目前的熱門方向，對這方面的研究也出現(xiàn)了不少的成果，但大多數(shù)的研究是與具體的硬件相結(jié)合的，很少有針對網(wǎng)絡(luò)傳輸方面的研究；同時，由于業(yè)務(wù)感知技術(shù)本身的不成熟，還無法大規(guī)模投入實際應(yīng)用中，因此，跟業(yè)務(wù)感知相關(guān)的研究主要集中于如何進行感知方面，而具體如何以它為基礎(chǔ)搭建一個網(wǎng)絡(luò)調(diào)整構(gòu)架、如何將其應(yīng)用到數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)中還是一片空白。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種根據(jù)發(fā)明目的一的控制裝置的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制方法。
為了實現(xiàn)發(fā)明目的一，采用的技術(shù)方案如下一種數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制裝置，包括業(yè)務(wù)感知模塊、業(yè)務(wù)控制模塊、策略庫模塊和數(shù)據(jù)記錄模塊；所述業(yè)務(wù)感知模塊作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的接入端將數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流進行分析和劃分，形成多個數(shù)據(jù)量較小的業(yè)務(wù)流，并通過虛擬通道傳送至業(yè)務(wù)控制模塊；所述業(yè)務(wù)控制模塊作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的輸出端接收業(yè)務(wù)感知模塊傳送過來的數(shù)據(jù)包，并進行轉(zhuǎn)發(fā)、排隊、丟棄等操作，實現(xiàn)對數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整；所述策略庫模塊分別與業(yè)務(wù)感知模塊和業(yè)務(wù)控制模塊連接，其存放和管理對整個業(yè)務(wù)感知及控制過程中涉及的各種規(guī)則；所述數(shù)據(jù)記錄模塊分別與業(yè)務(wù)感知模塊和業(yè)務(wù)控制模塊連接，其存放家庭數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中各種數(shù)據(jù)流的統(tǒng)計信息和歷史記錄。
所述業(yè)務(wù)感知模塊是本發(fā)明的基礎(chǔ)，它的基本功能是將數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流進行分析和劃分，形成多個數(shù)據(jù)量較小的業(yè)務(wù)流，方便流量調(diào)整和控制；其包括業(yè)務(wù)感知子模塊、分流子模塊和統(tǒng)計子模塊三部分。
業(yè)務(wù)感知子模塊按照策略庫模塊的感知策略對網(wǎng)絡(luò)中的各種數(shù)據(jù)流的特殊字段或是特征數(shù)據(jù)進行分析，識別出不同的數(shù)據(jù)所屬的業(yè)務(wù)類型。目前業(yè)務(wù)感知技術(shù)的實現(xiàn)具有多種方式，包括根據(jù)端口號進行業(yè)務(wù)分析、根據(jù)數(shù)據(jù)包中的TOS字段進行分析、根據(jù)數(shù)據(jù)包中業(yè)務(wù)特征數(shù)據(jù)進行分析等等。本發(fā)明定義了該模塊在整個技術(shù)框架上的位置和作用，具體的實現(xiàn)可以根據(jù)實際環(huán)境的需要，采用合適的技術(shù)或是技術(shù)的組合，再配以相應(yīng)的感知策略，靈活地完成整個構(gòu)架的搭建。
分流模塊按照策略庫模塊中設(shè)定的分流策略，將數(shù)據(jù)包送入業(yè)務(wù)控制模塊中相應(yīng)的業(yè)務(wù)控制器。
統(tǒng)計子模塊，本模塊主要用于統(tǒng)計數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)中不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流量、它們之間的比例關(guān)系等等。本模塊形成的數(shù)據(jù)既是控制模塊進行流量控制的重要指標(biāo)，也是智能分析器自動生成各種策略的重要歷史依據(jù)。
所述業(yè)務(wù)控制模塊由至少兩個業(yè)務(wù)控制器組成，每個業(yè)務(wù)控制器控制一個虛擬通道傳送過來的數(shù)據(jù)流?？刂颇K的內(nèi)部是由多個業(yè)務(wù)控制器組成的，每個業(yè)務(wù)控制器負責(zé)控制一個虛擬業(yè)務(wù)通道傳送過來的數(shù)據(jù)在正常情況下，它實現(xiàn)的主要是簡單的轉(zhuǎn)發(fā)和刪除業(yè)務(wù)標(biāo)識；在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞或其它異常情況的時候，它會根據(jù)策略庫模塊中的控制策略，對數(shù)據(jù)包進行排隊或是丟棄等操作，從而達到動態(tài)調(diào)整自身占用的帶寬。
所述策略庫模塊負責(zé)對整個控制過程中涉及的各種規(guī)則進行存放和管理，當(dāng)策略庫中的策略發(fā)生變更時，策略庫模塊還負責(zé)將變化通知相應(yīng)的控制模塊；策略庫模塊是本發(fā)明靈活性最強的模塊，它的內(nèi)容既可以由系統(tǒng)實現(xiàn)人員預(yù)先定制，也允許用戶按照自己的喜好設(shè)定。通過更改策略庫模塊中存放的策略，可以實現(xiàn)對整個控制機制的動態(tài)調(diào)整，實現(xiàn)按需調(diào)配。
策略庫模塊的策略可以細分為三種感知策略、分流策略和控制策略，它們所對應(yīng)的內(nèi)容如下感知策略存放業(yè)務(wù)感知模塊對數(shù)據(jù)流進行分析時遵循的各種規(guī)則。感知策略的具體內(nèi)容是和業(yè)務(wù)感知子模塊采用的實現(xiàn)技術(shù)直接相關(guān)的，比如說，當(dāng)業(yè)務(wù)感知子模塊采用端口分析技術(shù)的話，感知策略存放的是端口號和業(yè)務(wù)類型的一個映射表；當(dāng)采用TOS分析技術(shù)的時候，感知策略可能就是TOS的值與業(yè)務(wù)類型的一個映射表；或者感知子模塊采用多種技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)的話，感知策略可能是以上多個表的集合……分流策略策略存放分流子模塊將各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳送到虛擬通道所遵循的各種規(guī)則。在實際應(yīng)用中，虛擬通道的數(shù)量將會遠遠少于業(yè)務(wù)類型的數(shù)量，因為部分的業(yè)務(wù)類型的控制機制實際上是完全吻合的，這時就沒必要為它們建立單獨的控制虛擬通道和控制器，可以將它們送入同一個虛擬通道中進行控制。分流策略記錄的正是業(yè)務(wù)類型和虛擬通道的對應(yīng)關(guān)系。
控制策略存放業(yè)務(wù)控制器進行流量控制所遵循的各種規(guī)則?？刂撇呗詮膬?nèi)容上看，一方面記錄的是指標(biāo)性的數(shù)據(jù)，如不同業(yè)務(wù)控制器的流量分配比例、優(yōu)先級別、單個業(yè)務(wù)控制器需要保障的最小值等等；另一方面，它還要記錄執(zhí)行的方式，如當(dāng)某個業(yè)務(wù)控制器的流量出現(xiàn)異常時，對數(shù)據(jù)包要采用的是直接丟棄的方式還是排隊等候的方式等；同時，它還需要記錄異常的觸發(fā)方式等其它控制信息。
數(shù)據(jù)記錄模塊的存放兩部分數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)庫。在工作過程中，統(tǒng)計子模塊會及時地將它計算出的各種數(shù)據(jù)寫入共享數(shù)據(jù)，然后控制模塊會從共享數(shù)據(jù)中獲取所需的信息，執(zhí)行控制后再將執(zhí)行記錄寫回歷史數(shù)據(jù)庫，記錄入歷史數(shù)據(jù)庫中；對于共享數(shù)據(jù)，當(dāng)統(tǒng)計子模塊有新的即時信息寫入時，原有數(shù)據(jù)會自動轉(zhuǎn)存入歷史數(shù)據(jù)庫中，以備審核和生成策略時使用。
本發(fā)明還設(shè)置有智能分析器，所述智能分析器分別與數(shù)據(jù)記錄模塊和策略庫模塊連接，其通過分析數(shù)據(jù)記錄信息，自動形成更加優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整策略并更新策略庫模塊。
為了實現(xiàn)發(fā)明目的二，采用的技術(shù)方案如下一種數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制方法，包括業(yè)務(wù)感知過程及業(yè)務(wù)控制過程；所述業(yè)務(wù)感知過程包括(1)業(yè)務(wù)感知子模塊從網(wǎng)絡(luò)上接收數(shù)據(jù)包；(2)業(yè)務(wù)感知子模塊根據(jù)感知策略分析數(shù)據(jù)包所屬的業(yè)務(wù)類型并貼上相應(yīng)的標(biāo)識；(3)分流子模塊接到數(shù)據(jù)包之后，根據(jù)分流策略將數(shù)據(jù)送入相應(yīng)的虛擬通道中，以備業(yè)務(wù)控制器接收；所述業(yè)務(wù)控制過程包括(4)業(yè)務(wù)控制器從虛擬通道中接收數(shù)據(jù)包；(5)解除數(shù)據(jù)包的業(yè)務(wù)標(biāo)識；(6)根據(jù)控制策略將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上；(7)轉(zhuǎn)發(fā)成功，則進入下一個工作循環(huán)；(8)轉(zhuǎn)發(fā)不成功，從數(shù)據(jù)記錄模塊中獲取統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同時對照控制策略調(diào)整自身和其它業(yè)務(wù)控制器的控制策略；(9)將調(diào)整記錄寫入數(shù)據(jù)記錄模塊中，進入下一個工作循環(huán)。
上述技術(shù)方案中，所述業(yè)務(wù)感知過程中，業(yè)務(wù)感知子模塊和分流子模塊會將涉及的數(shù)據(jù)提交到統(tǒng)計子模塊，由統(tǒng)計子模塊進行統(tǒng)合計算，再將計算結(jié)果存放入數(shù)據(jù)記錄模塊中。
所述業(yè)務(wù)感知過程的步驟(2)采用IP和特征數(shù)據(jù)結(jié)合的感知技術(shù)，具體感知過程包括以下幾個步驟(A)解析數(shù)據(jù)包頭部，分析出IP字段；(B)對感知策略，如果該IP只對應(yīng)一個業(yè)務(wù)，則為該包打上標(biāo)識并傳入分流子模塊；(C)否則，繼續(xù)對數(shù)據(jù)包的特征數(shù)據(jù)段進行分析，提取出特征數(shù)據(jù)；(D)根據(jù)特征數(shù)據(jù)和IP，對照感知策略，找出該數(shù)據(jù)包對應(yīng)的業(yè)務(wù)并打上標(biāo)識，傳入分流子模塊。
所述業(yè)務(wù)控制過程的控制策略采用排隊和緊急業(yè)務(wù)優(yōu)先策略，且所述步驟(8)的具體流程如下(a)判斷是否有業(yè)務(wù)控制器剩余的帶寬；(b)如有，則占用該業(yè)務(wù)控制器的剩余帶寬，加快數(shù)據(jù)發(fā)送速度；(c)否則，查詢比自己優(yōu)先級低的業(yè)務(wù)控制器，強行剝奪該控制器最低保障帶寬以外的部分帶寬；(d)如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)還是無法滿足，則建立優(yōu)先隊列，按照優(yōu)先級和先后次序發(fā)送數(shù)據(jù)包。
本發(fā)明具有以下特點(1)以業(yè)務(wù)感知技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的基礎(chǔ)，實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的動態(tài)流量控制。以業(yè)務(wù)感知為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，可以動態(tài)區(qū)分網(wǎng)絡(luò)中的各種業(yè)務(wù)流，再按照業(yè)務(wù)的不同需求、網(wǎng)絡(luò)中實時的業(yè)務(wù)流量信息合理分配網(wǎng)絡(luò)資源，真正做到既考慮業(yè)務(wù)需求的差異，又根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實時信息合理安排資源，實現(xiàn)保障重要業(yè)務(wù)的傳輸質(zhì)量和充分利用網(wǎng)絡(luò)資源的合理協(xié)調(diào)。
(2)策略與控制分離，實現(xiàn)彈性控制機制。本發(fā)明的規(guī)則和策略都是由策略庫模塊統(tǒng)一管理，運行時再由相應(yīng)的控制模塊從策略管理模塊中取出。在這種設(shè)計下，可以根據(jù)實現(xiàn)規(guī)模的大小和具體環(huán)境調(diào)整各種控制策略，也可以根據(jù)個人的喜好調(diào)整各種應(yīng)用控制，而不用重新對系統(tǒng)進行變更，體現(xiàn)了高度靈活的控制機制；同時，在系統(tǒng)的運行過程中，用戶也通過更改控制策略實現(xiàn)對控制規(guī)則的動態(tài)變更，而不需要先中斷系統(tǒng)的運行，實現(xiàn)了動態(tài)調(diào)整的控制機制。
(3)具備可擴展性。本發(fā)明給出的是按功能劃分的模塊設(shè)計，在遵循整個框架設(shè)計的情況下，實現(xiàn)者可以根據(jù)規(guī)模的大小將模塊放在不同軟硬件上實現(xiàn)，也可以適當(dāng)調(diào)整部分子模塊的數(shù)量。比如對于單個家庭的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)，整個框架可以全部由軟件來實現(xiàn)，嵌入到網(wǎng)關(guān)當(dāng)中；對于大型的社區(qū)網(wǎng)絡(luò)來說，每個模塊可以由單獨的服務(wù)器來承擔(dān)，甚至是一個業(yè)務(wù)控制器子模塊由一個專用的業(yè)務(wù)承載服務(wù)器來承擔(dān)，由幾臺服務(wù)器共同構(gòu)成控制模塊來保證帶寬和性能上的要求。


圖1是本發(fā)明的控制系統(tǒng)架構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明的業(yè)務(wù)感知過程圖；圖3是本發(fā)明的業(yè)務(wù)控制過程圖。
具體實施例方式
下面附圖對本發(fā)明做進一步的說明。
本發(fā)明的控制系統(tǒng)架構(gòu)圖如附圖1所示，包括感知模塊，感知模塊的內(nèi)部還可以劃分為三個子模塊業(yè)務(wù)感知子模塊、分流子模塊和統(tǒng)計子模塊。
控制模塊描述，控制模塊的內(nèi)部是由多個業(yè)務(wù)控制器組成的，每個業(yè)務(wù)控制器負責(zé)控制一個虛擬業(yè)務(wù)通道傳送過來的數(shù)據(jù)。
策略庫模塊，存放三種策略感知策略、分流策略和控制策略。
數(shù)據(jù)記錄模塊，數(shù)據(jù)記錄的存放分為兩個部分共享數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)庫。
智能分析器，智能分析器是一個可選模塊，對于規(guī)模比較小的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)，本模塊可以省去，從而減少開發(fā)難度和時間。業(yè)務(wù)感知子模塊從網(wǎng)絡(luò)上捕捉到數(shù)據(jù)包；本發(fā)明的業(yè)務(wù)感知流程圖如附圖2所示，業(yè)務(wù)感知子模塊根據(jù)感知策略分析數(shù)據(jù)包所屬的業(yè)務(wù)類型并為它貼上相應(yīng)的標(biāo)識；本實施例采用IP和特征數(shù)據(jù)結(jié)合的感知技術(shù)，具體感知過程經(jīng)過以下幾個步驟解析數(shù)據(jù)包頭部，分析出IP字段；對感知策略，如果該IP只對應(yīng)一個業(yè)務(wù)，則為該包打上標(biāo)識并傳入分流模塊；
否則，繼續(xù)對數(shù)據(jù)包的特征數(shù)據(jù)段進行分析，提取出特征數(shù)據(jù)；根據(jù)特征數(shù)據(jù)和IP，對照感知策略，找出該數(shù)據(jù)包對應(yīng)的業(yè)務(wù)并打上標(biāo)識，傳入分流模塊；分流模塊接到數(shù)據(jù)包之后，根據(jù)分流策略將數(shù)據(jù)送入相應(yīng)的業(yè)務(wù)控制器中；在上述業(yè)務(wù)感知執(zhí)行過程中，業(yè)務(wù)感知模塊和分流模塊會將過程涉及的一些數(shù)據(jù)提交到統(tǒng)計模塊，由統(tǒng)計模塊進行統(tǒng)合計算，再將結(jié)果存放入數(shù)據(jù)記錄中的共享數(shù)據(jù)部分。
本發(fā)明的業(yè)務(wù)控制過程如附圖3所示，控制模塊接收到感知模塊送來的數(shù)據(jù)，根據(jù)控制策略對各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的流量進行控制并為數(shù)據(jù)包拆除業(yè)務(wù)標(biāo)識，具體的流程如下業(yè)務(wù)控制器接收數(shù)據(jù)；解除數(shù)據(jù)包的業(yè)務(wù)標(biāo)識；嘗試將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上；轉(zhuǎn)發(fā)成功，則進入下一個工作循環(huán)；否則，從共享數(shù)據(jù)中獲取統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同時對照控制策略調(diào)整自身和其它業(yè)務(wù)控制器所占用的帶寬；本實施例采用排隊和緊急業(yè)務(wù)優(yōu)先策略的話，控制流程可以如下安排判斷是否有業(yè)務(wù)控制器剩余的帶寬；有的話，占用該業(yè)務(wù)控制器的剩余帶寬，加快數(shù)據(jù)發(fā)送速度；否則，查詢比自己優(yōu)先級低的業(yè)務(wù)控制器，強行剝奪該控制器最低保障帶寬以外的部分帶寬；對于一些特殊的業(yè)務(wù)，如安全警報或是防災(zāi)警報的話，可以根據(jù)策略剝奪大部分業(yè)務(wù)的所有帶寬；如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)還是無法滿足，則建立優(yōu)先隊列，按照優(yōu)先級和先后次序發(fā)送數(shù)據(jù)包。
將調(diào)整記錄寫入數(shù)據(jù)記錄中的歷史數(shù)據(jù)庫，進入下一個工作循環(huán)。
本實施例假定在一個數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)調(diào)整框架中，各種策略的設(shè)置如下表所示

當(dāng)用戶在撥打IP電話的時候，網(wǎng)絡(luò)中將會充斥著大量來自IP電話的數(shù)據(jù)，它們在網(wǎng)絡(luò)中流動時首先會被感知模塊捕獲并進行分析。
感知模塊中的業(yè)務(wù)感知子模塊首先會對捕獲的信息的頭部進行分析，解析出其中的IP段；根據(jù)IP地址，業(yè)務(wù)感知子模塊很快就可以確定這個信息包是屬于IP電話業(yè)務(wù)的，那么它就不需要進一步分析，可以直接為信息包打上IP電話業(yè)務(wù)的標(biāo)簽并送入分流子模塊；分流模塊則會按照設(shè)定的策略，將它送往業(yè)務(wù)控制器1；同時，統(tǒng)計模塊會把剛剛記錄的結(jié)果送往數(shù)據(jù)記錄模塊的共享數(shù)據(jù)區(qū)。
業(yè)務(wù)控制器1接收到數(shù)據(jù)包后，它首先會將數(shù)據(jù)包的業(yè)務(wù)標(biāo)簽解除掉，同時嘗試將數(shù)據(jù)包發(fā)往目的地；如果數(shù)據(jù)包能順利發(fā)送出去，則業(yè)務(wù)控制器1接著等待后面的數(shù)據(jù)包到來；否則，它會從共享數(shù)據(jù)區(qū)拿出統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對照控制策略察看是否有業(yè)務(wù)控制器存在剩余帶寬。假如說目前數(shù)字電視沒有開啟，它所屬的業(yè)務(wù)控制器2正好存在多余的帶寬，那么業(yè)務(wù)控制器1將它的多余帶寬增加到自己身上，加快數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度；假如不存在剩余帶寬的話，業(yè)務(wù)控制器1則需要從優(yōu)先級比自己低的控制器，比如說從業(yè)務(wù)控制器3中強行剝奪部分帶寬，以保證通話的質(zhì)量。
對于從溫度感應(yīng)器發(fā)出信息來說，調(diào)整過程會存在著一些差異。首先在感知過程中，業(yè)務(wù)感知子模塊不僅要分析數(shù)據(jù)包的IP段，還要根據(jù)數(shù)據(jù)包中的特征數(shù)據(jù)字段判別出數(shù)據(jù)信息是屬于溫度調(diào)節(jié)信息還是火災(zāi)預(yù)警信息。對于溫度調(diào)節(jié)信息，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)調(diào)整過程與上述的類似；對于火災(zāi)預(yù)警信息，則進入下述的處理過程。
分流模塊接到火災(zāi)預(yù)警信息包后，會將數(shù)據(jù)包送入業(yè)務(wù)控制器5。業(yè)務(wù)控制器5首先會立即拆解業(yè)務(wù)標(biāo)簽并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，同時觸發(fā)緊急預(yù)警策略剝奪數(shù)字電視和寬帶網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的所有帶寬；更改業(yè)務(wù)控制器4的優(yōu)先級改為6……總之，業(yè)務(wù)控制器會按照設(shè)定的控制策略，將網(wǎng)絡(luò)帶寬最大限度用于火災(zāi)處理信息上邊，盡量保障主人的生命財產(chǎn)安全。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制裝置，其特征在于包括業(yè)務(wù)感知模塊、業(yè)務(wù)控制模塊、策略庫模塊和數(shù)據(jù)記錄模塊；所述業(yè)務(wù)感知模塊作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的接入端將數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流進行分析和劃分，形成多個數(shù)據(jù)量較小的業(yè)務(wù)流，并通過虛擬通道傳送至業(yè)務(wù)控制模塊；所述業(yè)務(wù)控制模塊作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的輸出端接收業(yè)務(wù)感知模塊傳送過來的數(shù)據(jù)包，并進行轉(zhuǎn)發(fā)、排隊、丟棄等操作，實現(xiàn)對數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整；所述策略庫模塊分別與業(yè)務(wù)感知模塊和業(yè)務(wù)控制模塊連接，其存放和管理對整個業(yè)務(wù)感知及控制過程中涉及的各種規(guī)則；所述數(shù)據(jù)記錄模塊分別與業(yè)務(wù)感知模塊和業(yè)務(wù)控制模塊連接，其存放家庭數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中各種數(shù)據(jù)流的統(tǒng)計信息和歷史記錄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制裝置，其特征在于所述業(yè)務(wù)感知模塊包括業(yè)務(wù)感知子模塊、分流子模塊和統(tǒng)計子模塊三部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制裝置，其特征在于所述業(yè)務(wù)控制模塊由至少兩個業(yè)務(wù)控制器組成，所述每個業(yè)務(wù)控制器控制一個虛擬通道傳送過來的數(shù)據(jù)流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制裝置，其特征在于所述策略庫模塊存放如下三種策略感知策略，存放業(yè)務(wù)感知子模塊對數(shù)據(jù)流進行分析時所遵循的各種規(guī)則；分流策略，存放分流子模塊將各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流傳送到虛擬通道所遵循的各種規(guī)則；控制策略，存放業(yè)務(wù)控制器進行流量控制所遵循的各種規(guī)則。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制裝置，其特征在于還設(shè)置有智能分析器，所述智能分析器分別與數(shù)據(jù)記錄模塊和策略庫模塊連接，其通過分析數(shù)據(jù)記錄信息，自動形成更加優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)調(diào)整策略并更新策略庫模塊。
6.一種數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制方法，其特征在于包括業(yè)務(wù)感知過程及業(yè)務(wù)控制過程；所述業(yè)務(wù)感知過程包括(1)業(yè)務(wù)感知子模塊從網(wǎng)絡(luò)上接收數(shù)據(jù)包；(2)業(yè)務(wù)感知子模塊根據(jù)感知策略分析數(shù)據(jù)包所屬的業(yè)務(wù)類型并貼上相應(yīng)的標(biāo)識；(3)分流子模塊接到數(shù)據(jù)包之后，根據(jù)分流策略將數(shù)據(jù)送入相應(yīng)的虛擬通道中，以備業(yè)務(wù)控制器接收；所述業(yè)務(wù)控制過程包括(4)業(yè)務(wù)控制器從虛擬通道中接收數(shù)據(jù)包；(5)解除數(shù)據(jù)包的業(yè)務(wù)標(biāo)識；(6)根據(jù)控制策略將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上；(7)轉(zhuǎn)發(fā)成功，則進入下一個工作循環(huán)；(8)轉(zhuǎn)發(fā)不成功，從數(shù)據(jù)記錄模塊中獲取統(tǒng)計數(shù)據(jù)，同時對照控制策略調(diào)整自身和其它業(yè)務(wù)控制器的控制策略；(9)將調(diào)整記錄寫入數(shù)據(jù)記錄模塊中，進入下一個工作循環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制方法，其特征在于在所述業(yè)務(wù)感知過程中，業(yè)務(wù)感知子模塊和分流子模塊會將涉及的數(shù)據(jù)提交到統(tǒng)計子模塊，由統(tǒng)計子模塊進行統(tǒng)合計算，再將計算結(jié)果存放入數(shù)據(jù)記錄模塊中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制方法，其特征在于所述業(yè)務(wù)感知過程的步驟(2)采用IP和特征數(shù)據(jù)結(jié)合的感知技術(shù)，具體感知過程包括以下幾個步驟(A)解析數(shù)據(jù)包頭部，分析出IP字段；(B)對感知策略，如果該IP只對應(yīng)一個業(yè)務(wù)，則為該包打上標(biāo)識并傳入分流子模塊；(C)否則，繼續(xù)對數(shù)據(jù)包的特征數(shù)據(jù)段進行分析，提取出特征數(shù)據(jù)；(D)根據(jù)特征數(shù)據(jù)和IP，對照感知策略，找出該數(shù)據(jù)包對應(yīng)的業(yè)務(wù)并打上標(biāo)識，傳入分流子模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制方法，其特征在于所述業(yè)務(wù)控制過程的控制策略采用排隊和緊急業(yè)務(wù)優(yōu)先策略，且所述步驟(8)的具體流程如下(a)判斷是否有業(yè)務(wù)控制器剩余的帶寬；(b)如有，則占用該業(yè)務(wù)控制器的剩余帶寬，加快數(shù)據(jù)發(fā)送速度；(c)否則，查詢比自己優(yōu)先級低的業(yè)務(wù)控制器，強行剝奪該控制器最低保障帶寬以外的部分帶寬；(d)如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)還是無法滿足，則建立優(yōu)先隊列，按照優(yōu)先級和先后次序發(fā)送數(shù)據(jù)包。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)感知控制裝置及方法，業(yè)務(wù)感知控制裝置包括業(yè)務(wù)感知模塊、業(yè)務(wù)控制模塊、策略庫模塊和數(shù)據(jù)記錄模塊；業(yè)務(wù)感知控制方法包括業(yè)務(wù)感知過程和業(yè)務(wù)控制過程；本發(fā)明以業(yè)務(wù)感知技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)調(diào)整的基礎(chǔ)，可實現(xiàn)多業(yè)務(wù)的動態(tài)流量控制；通過策略與控制分離，實現(xiàn)彈性控制機制；且通過按功能劃分得模塊設(shè)計，使得本發(fā)明具備可擴展性。
文檔編號H04L12/56GK1801766SQ200610032709
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月9日
發(fā)明者羅笑南, 林煜超 申請人:中山大學(xué)