專利名稱：一種基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)信息通訊技術(shù)，尤其涉及一種基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的系統(tǒng)及其方法。
背景技術(shù)：
隨著寬帶用戶的增加，基于寬帶的整合型家庭業(yè)務(wù)開(kāi)始深入現(xiàn)實(shí)生活，如個(gè)人電腦(PC)上網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、數(shù)字電話(IP Phone)提供的語(yǔ)音VoIP業(yè)務(wù)、數(shù)字機(jī)頂盒(IP STB)提供的BTV/VoD業(yè)務(wù)、視頻電話(Video Phone)提供的視頻電話業(yè)務(wù)等。而網(wǎng)關(guān)作為內(nèi)部局域網(wǎng)與外部電信網(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)，是寬帶業(yè)務(wù)與家庭之間的紐帶。家庭網(wǎng)關(guān)將外部網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)與管理請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，也為家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部設(shè)備提供到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連接；作為終結(jié)設(shè)備連接到業(yè)務(wù)平臺(tái)，為家庭用戶提供各種寬帶業(yè)務(wù)。隨著家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的深入，在家庭網(wǎng)關(guān)中為各種業(yè)務(wù)合理地分配所需的帶寬，是保障家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各業(yè)務(wù)終端QoS的一種體現(xiàn)。
目前，采用了綜合服務(wù)IntServ(Integrated Services)提出的資源預(yù)留協(xié)議RSVP(ReSource reserVation Protocol)，即在傳送數(shù)據(jù)之前先建立會(huì)話路徑和預(yù)留所需的資源，以實(shí)現(xiàn)帶寬資源的預(yù)留分配。而在進(jìn)行資源預(yù)留時(shí)采用了多播樹(shù)的方式，即發(fā)送端發(fā)送PATH報(bào)文給所有的接收端并指明通信量的特性。因此，每個(gè)中間的路由器都要轉(zhuǎn)發(fā)PATH報(bào)文，接收端則用RESV報(bào)文進(jìn)行響應(yīng)。而當(dāng)請(qǐng)求被接收時(shí)，鏈路帶寬和緩存空間就被分配給這個(gè)分組流，而相關(guān)的流狀態(tài)信息就保留在路由器中。這樣，在使用RSVP申請(qǐng)資源預(yù)留時(shí)，每個(gè)業(yè)務(wù)的狀態(tài)信息需要通過(guò)先建立會(huì)話路徑的方式預(yù)先保存在沿途的每個(gè)路由器中，因此便增加了路由器的存儲(chǔ)開(kāi)銷。

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，提供一種能夠靈活地為各業(yè)務(wù)提供所需帶寬，無(wú)需增加路由器的存儲(chǔ)開(kāi)銷，可滿足各業(yè)務(wù)終端實(shí)時(shí)性需求的基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的方法。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提供的一種基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)終端、家庭網(wǎng)關(guān)、路由器、數(shù)字用戶接入服務(wù)器和寬帶接入系統(tǒng)；所述家庭網(wǎng)關(guān)具有用于根據(jù)業(yè)務(wù)類型為業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬的帶寬預(yù)留器，以及用于識(shí)別數(shù)據(jù)報(bào)文所屬業(yè)務(wù)類型的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器；所述帶寬預(yù)留器與業(yè)務(wù)類型識(shí)別器相連，其中帶寬預(yù)留器還連接到所述路由器，業(yè)務(wù)類型識(shí)別器還連接到各業(yè)務(wù)終端。
本發(fā)明還可采取如下進(jìn)一步措施所述業(yè)務(wù)類型識(shí)別器包括以下組成區(qū)分裝置—用于接收業(yè)務(wù)終端的數(shù)據(jù)報(bào)文，提取數(shù)據(jù)報(bào)文中的區(qū)分服務(wù)字段DS，根據(jù)該字段區(qū)分出該服務(wù)屬于哪種類型，并寫入標(biāo)記該服務(wù)的類型標(biāo)識(shí)；QoS參數(shù)表—用于提供與業(yè)務(wù)類型對(duì)應(yīng)的QoS參數(shù)項(xiàng)，該QoS參數(shù)項(xiàng)包含對(duì)應(yīng)類型業(yè)務(wù)的帶寬和優(yōu)先級(jí)；查找裝置—用于根據(jù)區(qū)分裝置傳過(guò)來(lái)的類型標(biāo)識(shí)查找Qos參數(shù)表，并傳送給帶寬預(yù)留器；所述帶寬預(yù)留器包括以下組成優(yōu)先級(jí)判別裝置—當(dāng)接收到多個(gè)QoS參數(shù)項(xiàng)時(shí)，用于對(duì)各參數(shù)項(xiàng)中的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較，從而得出優(yōu)先級(jí)別最高的業(yè)務(wù)流；其中包含有一個(gè)存放終端業(yè)務(wù)流QoS參數(shù)項(xiàng)的棧和一個(gè)判別裝置；帶寬分配裝置—用于為業(yè)務(wù)流分配預(yù)留帶寬，并利用逆行路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法通過(guò)生成樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多播路由，將預(yù)留信息沿著生成樹(shù)上溯到業(yè)務(wù)發(fā)送方；所述業(yè)務(wù)流QoS參數(shù)項(xiàng)中的帶寬由優(yōu)先級(jí)判別裝置中的判別裝置傳送給帶寬分配裝置。
本發(fā)明系統(tǒng)通過(guò)在家庭網(wǎng)關(guān)中增設(shè)帶寬預(yù)留器和業(yè)務(wù)類型識(shí)別器，將各業(yè)務(wù)所需要的帶寬和優(yōu)先級(jí)等參數(shù)信息，根據(jù)類型預(yù)先存放在業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中，而不是沿途的各個(gè)路由器。帶寬預(yù)留器則將QoS參數(shù)信息傳給沿途的每個(gè)路由器，路由器并不存儲(chǔ)這些參數(shù)信息。
本發(fā)明的另一目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明提供的一種基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的方法，采用的家庭網(wǎng)關(guān)具有用于根據(jù)業(yè)務(wù)類型為業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬的帶寬預(yù)留器，以及用于識(shí)別報(bào)文所屬業(yè)務(wù)類型的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器；包括以下步驟a)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的業(yè)務(wù)終端向家庭網(wǎng)關(guān)中的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文；b)業(yè)務(wù)類型識(shí)別器接收數(shù)據(jù)報(bào)文，其中的區(qū)分裝置根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文中的區(qū)分服務(wù)字段DS(Differentiated Services)區(qū)分出該服務(wù)屬于哪種類型；數(shù)據(jù)報(bào)中的區(qū)分服務(wù)字段DS必須寫入標(biāo)記該服務(wù)類型的服務(wù)標(biāo)記編碼；然后把服務(wù)類型的標(biāo)識(shí)傳給業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中的查找裝置；c)業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中的查找裝置根據(jù)服務(wù)類型查找業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中的QoS參數(shù)表，找到與業(yè)務(wù)類型相匹配的QoS參數(shù)項(xiàng)，并把QoS參數(shù)項(xiàng)傳送給帶寬預(yù)留器，該QoS參數(shù)項(xiàng)包含對(duì)應(yīng)類型業(yè)務(wù)的帶寬和優(yōu)先級(jí)別；d)帶寬預(yù)留器中的優(yōu)先級(jí)判別裝置根據(jù)各個(gè)業(yè)務(wù)流QoS參數(shù)中的優(yōu)先級(jí)判別出優(yōu)先級(jí)最高的業(yè)務(wù)流，并為業(yè)務(wù)申請(qǐng)預(yù)留帶寬；優(yōu)先級(jí)別高的業(yè)務(wù)先分配到帶寬，優(yōu)先級(jí)別低的業(yè)務(wù)后分配帶寬，優(yōu)先級(jí)別相同則按照先申請(qǐng)先分配的原則；e)帶寬預(yù)留器中的帶寬分配裝置根據(jù)業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送過(guò)來(lái)的QoS參數(shù)生成預(yù)留信息，并利用逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法通過(guò)生成樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多播路由，將預(yù)留信息沿著生成樹(shù)上溯到業(yè)務(wù)發(fā)送方；利用逆行路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法，該信息被傳播到發(fā)送方；在沿途每一跳，路由器會(huì)看到此預(yù)留要求，并預(yù)留必要的帶寬；如果有足夠的帶寬，則繼續(xù)下面的步驟；如果帶寬不夠用的話，它往回報(bào)告失敗，并重新向業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送報(bào)文，轉(zhuǎn)到步驟b)；f)當(dāng)這條預(yù)留消息到達(dá)發(fā)送方時(shí)，從發(fā)送方到接收方一路沿著生成樹(shù)已經(jīng)預(yù)留了帶寬完成為業(yè)務(wù)申請(qǐng)預(yù)留帶寬。
本發(fā)明具有以下有益效果1)各業(yè)務(wù)的帶寬和優(yōu)先級(jí)別等參數(shù)信息根據(jù)類型是預(yù)先存放在家庭網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中，而不是沿途的各個(gè)路由器中。此外，帶寬預(yù)留器把接收到的QoS參數(shù)傳給沿途的每個(gè)路由器，但路由器并不存儲(chǔ)這些參數(shù)信息。因此，解決了現(xiàn)有技術(shù)方法RSVP中，建立會(huì)話路徑必須在路由器中建立站表從而造成路由表存儲(chǔ)開(kāi)銷增多的不足。
2)路由器根據(jù)參數(shù)為該業(yè)務(wù)預(yù)留一定的帶寬，并通過(guò)生成樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多播路由。解決了現(xiàn)有技術(shù)方法RSVP中，每個(gè)中間的路由器都要轉(zhuǎn)發(fā)PATH報(bào)文這種多播樹(shù)的方式所造成的路由器存儲(chǔ)開(kāi)銷增多的問(wèn)題。
3)當(dāng)有多項(xiàng)業(yè)務(wù)同時(shí)申請(qǐng)預(yù)留資源時(shí)，寬帶預(yù)留器根據(jù)QoS參數(shù)中的優(yōu)先級(jí)決定先為哪個(gè)業(yè)務(wù)申請(qǐng)預(yù)留資源，從而滿足了各業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性需求。


下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例中業(yè)務(wù)類型識(shí)別器的結(jié)構(gòu)原理框圖；
圖3本發(fā)明實(shí)施例中帶寬預(yù)留器的結(jié)構(gòu)原理框圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例的工作流程框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1～圖4所示為本發(fā)明的實(shí)施例。本實(shí)施例一種基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)終端、家庭網(wǎng)關(guān)(HGW)、路由器、數(shù)字用戶接入服務(wù)器和寬帶接入系統(tǒng)(BAS，BroadAccess System)。業(yè)務(wù)終端主要包括機(jī)頂盒(STB)、數(shù)字電視(IPTV)、可視電話(Video Phone)、數(shù)字電話(IP Phone)和個(gè)人電腦(PC)等。業(yè)務(wù)類型主要包括不需要QoS保障的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如PC機(jī))和需要QoS保障的業(yè)務(wù)(如V班P業(yè)務(wù)、IPTV和Video Phone業(yè)務(wù))。
家庭網(wǎng)關(guān)(HGW)具有用于根據(jù)業(yè)務(wù)類型為業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬的帶寬預(yù)留器，以及用于識(shí)別數(shù)據(jù)報(bào)文所屬業(yè)務(wù)類型的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器。帶寬預(yù)留器與業(yè)務(wù)類型識(shí)別器相連，其中帶寬預(yù)留器還連接到路由器，業(yè)務(wù)類型識(shí)別器還連接到各業(yè)務(wù)終端。
如圖2所示，業(yè)務(wù)類型識(shí)別器具體包括以下組成區(qū)分裝置—用于接收業(yè)務(wù)終端的數(shù)據(jù)報(bào)文，提取數(shù)據(jù)報(bào)文中的區(qū)分服務(wù)字段DS(Differentiated Services)，根據(jù)該字段區(qū)分出該服務(wù)屬于哪種類型，并寫入標(biāo)記該服務(wù)的類型標(biāo)識(shí)。
QoS參數(shù)表—固化在業(yè)務(wù)類型識(shí)別器內(nèi)，在表中每個(gè)業(yè)務(wù)類型都對(duì)應(yīng)一個(gè)QoS參數(shù)項(xiàng)，QoS參數(shù)項(xiàng)包含對(duì)應(yīng)類型業(yè)務(wù)的帶寬以及該業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)別，而帶寬和優(yōu)先級(jí)別由服務(wù)提供商(Service Provider，SP)網(wǎng)絡(luò)決定。
查找裝置—用于根據(jù)區(qū)分裝置傳過(guò)來(lái)的類型標(biāo)識(shí)查找Qos參數(shù)表，并傳送給帶寬預(yù)留器。
帶寬預(yù)留器接收業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送過(guò)來(lái)的QoS參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)向服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)為該業(yè)務(wù)預(yù)留一定的帶寬。接著建立連接，連接提供的是永久虛電路服務(wù)(Permanent Type Circuit)。
如圖3所示，帶寬預(yù)留器包括以下組成優(yōu)先級(jí)判別裝置—包含有一個(gè)存放終端業(yè)務(wù)流QoS參數(shù)項(xiàng)的棧、一個(gè)判別裝置。當(dāng)接收到多個(gè)QoS參數(shù)項(xiàng)時(shí)，這些參數(shù)項(xiàng)先存入棧中。判別裝置用于對(duì)棧中的各參數(shù)項(xiàng)中的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較，從而得出優(yōu)先級(jí)別最高的業(yè)務(wù)流。
帶寬分配裝置—用于為業(yè)務(wù)流分配預(yù)留帶寬，并利用逆行路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法通過(guò)生成樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多播路由，將預(yù)留信息沿著生成樹(shù)上溯到業(yè)務(wù)發(fā)送方。
其中業(yè)務(wù)流Qos參數(shù)項(xiàng)中的帶寬由優(yōu)先級(jí)判別裝置中的判別裝置傳送給帶寬分配裝置。
上述逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法的思想是當(dāng)路由器接收到了多點(diǎn)傳送分組時(shí)，僅僅當(dāng)分組是從該路由器到發(fā)送方的最短路徑中的鏈路上到達(dá)的時(shí)候，路由器才將分組發(fā)送到所有的輸出鏈路(接收該分組的鏈路除外)上。否則，路由器會(huì)簡(jiǎn)單地丟棄該分組，不將其傳送到任何輸出鏈路上。由于路由器知道在自己到發(fā)送方的最短路徑中的鏈路上是否將要接收還是已經(jīng)接收到了一個(gè)分組的副本，所以它可以丟棄某個(gè)分組。
帶寬分配裝置首先根據(jù)業(yè)務(wù)流提供商的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一個(gè)該網(wǎng)絡(luò)的生成樹(shù)，接著，發(fā)送預(yù)留帶寬信息。然后沿途的每一跳執(zhí)行逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)多播路由。每一跳接收到預(yù)留帶寬的信息就預(yù)留一定的帶寬，一直上溯到業(yè)務(wù)發(fā)送方。
如圖4所示，本實(shí)施例基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的方法，包括以下步驟a)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的業(yè)務(wù)終端向家庭網(wǎng)關(guān)中的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文；如果要開(kāi)通一個(gè)新的業(yè)務(wù)必須把運(yùn)行該業(yè)務(wù)的終端與業(yè)務(wù)類型識(shí)別器相連接，并向業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。
b)業(yè)務(wù)類型識(shí)別器接收數(shù)據(jù)報(bào)文，其中的區(qū)分裝置根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文中的區(qū)分服務(wù)字段DS(Differentiated Services)區(qū)分出該服務(wù)屬于哪種類型；數(shù)據(jù)報(bào)中的區(qū)分服務(wù)字段DS必須寫入標(biāo)記該服務(wù)類型的服務(wù)標(biāo)記編碼。然后把服務(wù)類型的標(biāo)識(shí)傳給業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中的查找裝置。
c)業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中的查找裝置根據(jù)服務(wù)類型查找業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中的QoS參數(shù)表，找到與業(yè)務(wù)類型相匹配的QoS參數(shù)項(xiàng)，并把QoS參數(shù)項(xiàng)傳送給帶寬預(yù)留器，該QoS參數(shù)項(xiàng)包含對(duì)應(yīng)類型業(yè)務(wù)的帶寬和優(yōu)先級(jí)別。所需的帶寬和優(yōu)先級(jí)別由服務(wù)提供商SP規(guī)定。服務(wù)提供商可以根據(jù)掌握的帶寬占用狀況的經(jīng)驗(yàn)來(lái)規(guī)定各個(gè)業(yè)務(wù)占用的帶寬，根據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性來(lái)規(guī)定業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)別。
d)帶寬預(yù)留器中的優(yōu)先級(jí)判別裝置根據(jù)棧內(nèi)各個(gè)業(yè)務(wù)流QoS參數(shù)中的優(yōu)先級(jí)判別出優(yōu)先級(jí)最高的業(yè)務(wù)流，并為業(yè)務(wù)申請(qǐng)預(yù)留帶寬。優(yōu)先級(jí)別高的業(yè)務(wù)先分配到帶寬，優(yōu)先級(jí)別低的業(yè)務(wù)后分配帶寬，優(yōu)先級(jí)別相同則按照先申請(qǐng)先分配的原則。
e)帶寬預(yù)留器中的帶寬分配裝置根據(jù)業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送過(guò)來(lái)的QoS參數(shù)生成預(yù)留信息，并利用逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法通過(guò)生成樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多播路由，將預(yù)留信息沿著生成樹(shù)上溯到業(yè)務(wù)發(fā)送方。利用逆行路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法，該信息被傳播到發(fā)送方。在沿途每一跳，路由器會(huì)看到此預(yù)留要求，并預(yù)留必要的帶寬。如果有足夠的帶寬，則繼續(xù)下面的步驟；如果帶寬不夠用的話，它往回報(bào)告失敗，并重新向業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送報(bào)文，轉(zhuǎn)到步驟b)。
f)當(dāng)這條預(yù)留消息到達(dá)發(fā)送方時(shí)，從發(fā)送方到接收方一路沿著生成樹(shù)已經(jīng)預(yù)留了帶寬完成為業(yè)務(wù)申請(qǐng)預(yù)留帶寬。
例如，在圖1中，發(fā)送、接收以及傳送的業(yè)務(wù)情況如表1所示。
表1發(fā)送、接收以及傳送的業(yè)務(wù)情況

現(xiàn)在終端3請(qǐng)求一條通向主機(jī)1的信道用以接收業(yè)務(wù)A。一旦該信道已經(jīng)被建立起來(lái)，則從終端3到主機(jī)1的分組流將不會(huì)再出現(xiàn)擁塞。如果同時(shí)，終端5請(qǐng)求一條通向主機(jī)3的信道用以接收業(yè)務(wù)C，此時(shí)它也請(qǐng)求預(yù)留資源。首先從終端3、終端5分別到家庭網(wǎng)關(guān)之間均有專門的帶寬，此時(shí)沒(méi)有預(yù)留帶寬的說(shuō)法。接著家庭網(wǎng)關(guān)中的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器收到業(yè)務(wù)A、業(yè)務(wù)C的數(shù)據(jù)報(bào)文，并根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文中的區(qū)分服務(wù)字段DS(Differentiated Services)區(qū)分出兩個(gè)業(yè)務(wù)分別屬于哪種類型，查找QoS參數(shù)表，找出各業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)別和帶寬并傳給帶寬預(yù)留器。由于業(yè)務(wù)A的優(yōu)先級(jí)高于業(yè)務(wù)B，因此帶寬預(yù)留器優(yōu)先把業(yè)務(wù)A的QoS參數(shù)傳出去。接著，家庭網(wǎng)關(guān)中的帶寬預(yù)留器根據(jù)逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法把QoS參數(shù)傳給沿途中的每一跳，路由器看到此預(yù)留要求，并預(yù)留必要的帶寬。然后，帶寬預(yù)留器再把業(yè)務(wù)C的QoS參數(shù)傳出去，沿途路由器看到此預(yù)留要求，為其預(yù)留必要的帶寬。
權(quán)利要求
1.一種基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)終端、家庭網(wǎng)關(guān)、路由器、數(shù)字用戶接入服務(wù)器和寬帶接入系統(tǒng)，其特征在于所述家庭網(wǎng)關(guān)具有用于根據(jù)業(yè)務(wù)類型為業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬的帶寬預(yù)留器，以及用于識(shí)別數(shù)據(jù)報(bào)文所屬業(yè)務(wù)類型的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器；所述帶寬預(yù)留器與業(yè)務(wù)類型識(shí)別器相連，其中帶寬預(yù)留器還連接到所述路由器，業(yè)務(wù)類型識(shí)別器還連接到各業(yè)務(wù)終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的系統(tǒng)，其特征在于所述業(yè)務(wù)類型識(shí)別器包括以下組成區(qū)分裝置-用于接收業(yè)務(wù)終端的數(shù)據(jù)報(bào)文，提取數(shù)據(jù)報(bào)文中的區(qū)分服務(wù)字段DS，根據(jù)該字段區(qū)分出該服務(wù)屬于哪種類型，并寫入標(biāo)記該服務(wù)的類型標(biāo)識(shí)；QoS參數(shù)表-用于提供與業(yè)務(wù)類型對(duì)應(yīng)的QoS參數(shù)項(xiàng)，該QoS參數(shù)項(xiàng)包含對(duì)應(yīng)類型業(yè)務(wù)的帶寬和優(yōu)先級(jí)；查找裝置-用于根據(jù)區(qū)分裝置傳過(guò)來(lái)的類型標(biāo)識(shí)查找QoS參數(shù)表，并傳送給帶寬預(yù)留器；所述帶寬預(yù)留器包括以下組成優(yōu)先級(jí)判別裝置-當(dāng)接收到多個(gè)QoS參數(shù)項(xiàng)時(shí)，用于對(duì)各參數(shù)項(xiàng)中的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行比較，從而得出優(yōu)先級(jí)別最高的業(yè)務(wù)流；其中包含有一個(gè)存放終端業(yè)務(wù)流QoS參數(shù)項(xiàng)的棧和一個(gè)判別裝置；帶寬分配裝置-用于為業(yè)務(wù)流分配預(yù)留帶寬，并利用逆行路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法通過(guò)生成樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多播路由，將預(yù)留信息沿著生成樹(shù)上溯到業(yè)務(wù)發(fā)送方；所述業(yè)務(wù)流QoS參數(shù)項(xiàng)中的帶寬由優(yōu)先級(jí)判別裝置中的判別裝置傳送給帶寬分配裝置。
3.一種基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的方法，其特征在于采用的家庭網(wǎng)關(guān)具有用于根據(jù)業(yè)務(wù)類型為業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬的帶寬預(yù)留器，以及用于識(shí)別報(bào)文所屬業(yè)務(wù)類型的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器；包括以下步驟a)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的業(yè)務(wù)終端向家庭網(wǎng)關(guān)中的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文；b)業(yè)務(wù)類型識(shí)別器接收數(shù)據(jù)報(bào)文，其中的區(qū)分裝置根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)文中的區(qū)分服務(wù)字段DS區(qū)分出該服務(wù)屬于哪種類型；數(shù)據(jù)報(bào)中的區(qū)分服務(wù)字段DS必須寫入標(biāo)記該服務(wù)類型的服務(wù)標(biāo)記編碼；然后把服務(wù)類型的標(biāo)識(shí)傳給業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中的查找裝置；c)業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中的查找裝置根據(jù)服務(wù)類型查找業(yè)務(wù)類型識(shí)別器中的QoS參數(shù)表，找到與業(yè)務(wù)類型相匹配的QoS參數(shù)項(xiàng)，并把QoS參數(shù)項(xiàng)傳送給帶寬預(yù)留器，該QoS參數(shù)項(xiàng)包含對(duì)應(yīng)類型業(yè)務(wù)的帶寬和優(yōu)先級(jí)別；d)帶寬預(yù)留器中的優(yōu)先級(jí)判別裝置根據(jù)各個(gè)業(yè)務(wù)流QoS參數(shù)中的優(yōu)先級(jí)判別出優(yōu)先級(jí)最高的業(yè)務(wù)流，并為業(yè)務(wù)申請(qǐng)預(yù)留帶寬；e)帶寬預(yù)留器中的帶寬分配裝置根據(jù)業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送過(guò)來(lái)的QoS參數(shù)生成預(yù)留信息，并利用逆向路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法通過(guò)生成樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)多播路由，將預(yù)留信息沿著生成樹(shù)上溯到業(yè)務(wù)發(fā)送方；利用逆行路徑轉(zhuǎn)發(fā)算法，該信息被傳播到發(fā)送方；在沿途每一跳，路由器會(huì)看到此預(yù)留要求，并預(yù)留必要的帶寬；如果有足夠的帶寬，則繼續(xù)下面的步驟；如果帶寬不夠用的話，它往回報(bào)告失敗，并重新向業(yè)務(wù)類型識(shí)別器發(fā)送報(bào)文，轉(zhuǎn)到步驟b)；f)當(dāng)這條預(yù)留消息到達(dá)發(fā)送方時(shí)，從發(fā)送方到接收方一路沿著生成樹(shù)已經(jīng)預(yù)留了帶寬完成為業(yè)務(wù)申請(qǐng)預(yù)留帶寬。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)終端、家庭網(wǎng)關(guān)、路由器、數(shù)字用戶接入服務(wù)器和寬帶接入系統(tǒng)；所述家庭網(wǎng)關(guān)具有用于根據(jù)業(yè)務(wù)類型為業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬的帶寬預(yù)留器，以及用于識(shí)別數(shù)據(jù)報(bào)文所屬業(yè)務(wù)類型的業(yè)務(wù)類型識(shí)別器；所述帶寬預(yù)留器與業(yè)務(wù)類型識(shí)別器相連，其中帶寬預(yù)留器還連接到所述路由器，業(yè)務(wù)類型識(shí)別器還連接到各業(yè)務(wù)終端。本發(fā)明還公開(kāi)了一種基于家庭網(wǎng)關(guān)和預(yù)留帶寬技術(shù)以保障QoS的方法。本發(fā)明能夠靈活地為各業(yè)務(wù)提供所需帶寬并滿足各業(yè)務(wù)終端的實(shí)時(shí)性需求，解決了現(xiàn)有技術(shù)方法RSVP中路由器存儲(chǔ)開(kāi)銷增多的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101068227SQ20071002839
公開(kāi)日2007年11月7日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者苗穎, 高成英, 劉寧, 羅笑南 申請(qǐng)人:廣東中大訊通軟件科技有限公司, 中山大學(xué)