專利名稱：一種彈性分組環(huán)帶寬分配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是在數(shù)據(jù)通信RPR(彈性分組環(huán))網(wǎng)絡(luò)中實施帶寬分配的一種處理方法，在數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域有很強的實用價值。
背景技術(shù)：
一、RPR的基本功能和特點RPR是一種新的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，是為優(yōu)化在環(huán)型拓?fù)渖蟼鬏敂?shù)據(jù)包而提出的一種全新的IP包承載技術(shù)，適合城域網(wǎng)骨干層、匯聚層的組網(wǎng)和鏈路層技術(shù)。彈性分組環(huán)具有雙環(huán)結(jié)構(gòu)、空間復(fù)用機制、靈活的業(yè)務(wù)帶寬顆粒、帶寬動態(tài)共享和分配、統(tǒng)計復(fù)用、支持業(yè)務(wù)級別、自動識別網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、良好彈性的保護倒換等主要特點。該技術(shù)一方面吸收了以太網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)點，如經(jīng)濟、靈活和可擴展好；另一方面吸收了SDH的優(yōu)點，如對延時和抖動性能嚴(yán)格保障、可靠的時鐘以及SDH環(huán)網(wǎng)50ms快速保護。
負(fù)責(zé)制定彈性分組環(huán)RPR標(biāo)準(zhǔn)的是IEEE 802.17工作組。雖然RPR還處于標(biāo)準(zhǔn)化進程中，但是其基本特性已經(jīng)確定，主要有包括雙環(huán)結(jié)構(gòu)、統(tǒng)計空間復(fù)用、帶寬動態(tài)分配、公平接入等。
二、RPR的業(yè)務(wù)類別和帶寬分配方法RPR支持分類服務(wù)，服務(wù)類分為A類、B類和C類。
對具有A類服務(wù)的流可以指定其使用的帶寬，實際的流不能超出指定的帶寬。A類服務(wù)提供分配的帶寬、有保證的數(shù)據(jù)傳輸率、低的延遲和抖動。A類服務(wù)又分為A0和A1兩個子類。A0類服務(wù)提供保留帶寬，A1類服務(wù)的帶寬在空閑時是可回收給盡力傳送的服務(wù)類使用的。A類服務(wù)流不受公平算法控制。
對具有B類服務(wù)的流可以指定其使用的帶寬，實際的流可以超出指定的帶寬。對于不超出指定帶寬的B類流(CIR)，提供分配的帶寬、有保證的數(shù)據(jù)傳輸率、有限的延遲和抖動，帶寬在空閑時是可回收給盡力傳送的服務(wù)類使用的；對于超出指定帶寬的B類流(EIR)，采取盡力傳送方式，由公平算法控制。
對具有C類服務(wù)的流采用盡力傳送方式，C類服務(wù)不提供帶寬、延遲和抖動保證。
表1給出了各服務(wù)類特點。
表1服務(wù)類

根據(jù)IEEE草案P802.17/D2.4，對于各類服務(wù)的帶寬分配是在業(yè)務(wù)流加到RPR環(huán)上時進行的。
1、帶寬分配許可如圖1所示，在管理層面，給某數(shù)據(jù)流指定服務(wù)類，如果是A類或B類，還要指定欲分配的帶寬。如果在某個環(huán)上，未分配的帶寬大于所要求的帶寬，則滿足帶寬分配許可，在滿足要求的環(huán)上為該業(yè)務(wù)流分配帶寬。未分配的帶寬是基于RPR環(huán)的線路速率或總的帶寬來計算的。
2、業(yè)務(wù)流對帶寬的使用MAC(媒體訪問控制)層記錄下RPR接口上已經(jīng)分配過的各類帶寬。當(dāng)業(yè)務(wù)流通過RPR MAC時，根據(jù)業(yè)務(wù)流的標(biāo)志判斷其業(yè)務(wù)類型，然后由分類整形器來實現(xiàn)各種業(yè)務(wù)類對帶寬的使用。
A類和B類整形器根據(jù)配置的帶寬相關(guān)參數(shù)，通過計算信用的方式，決定是否給業(yè)務(wù)流的發(fā)送給出發(fā)送指示，業(yè)務(wù)流只有在有發(fā)送指示時才能發(fā)送。
C類業(yè)務(wù)整形器結(jié)合公平算法，根據(jù)未分配的帶寬、可回收的帶寬計算信用，決定是否給業(yè)務(wù)流的發(fā)送給出發(fā)送指示業(yè)務(wù)流只有在有發(fā)送指示時才能發(fā)送。
三、現(xiàn)有帶寬分配方法的問題現(xiàn)有的帶寬分配方法是在流量進入RPR環(huán)的時候進行帶寬分配的，實質(zhì)上是面向單個RPR源站點的，在分配帶寬時必須指明一個源站點，對帶寬使用的保證，也是在RPR源站點針對源站點始發(fā)的流量進行的。
如果有一個用戶群{A1，A2，...，An}，相互間需要進行有帶寬要求的通信，則需要在A1，A2，...，An接到RPR的源節(jié)點處，指明業(yè)務(wù)為RPR A類或B類業(yè)務(wù)，針對每個源/目的地址對分別分配帶寬。
在A1接入RPR源站點時分配的帶寬Ba1BA1-＞A2+BA1-＞A3+…+BA1-＞An在A2接入RPR源站點時分配的帶寬Ba2
BA2-＞A1+BA2-＞A3+…+BA2-＞An在An接入RPR源站點時分配的帶寬BanBAn-＞A1+BAn-＞A2+…+BAn-＞An-1需要進行n×(n-1)次分配，通常情況下，用戶群{A1，A2，...，An}占用的RPR環(huán)帶寬將是Ba1，Ba2，...，Ban的總和。
對于A1，A2，...，An各個個體分別有帶寬需求的情況，現(xiàn)有帶寬分配方法是能很好的滿足需求的。
但是，在應(yīng)用中還存在一種類似網(wǎng)絡(luò)帶寬租用的需求用戶群{A1，A2，...，An}，相互間需要通信，他們中各個個體沒有很明確的帶寬需求，但希望連接他們通信的環(huán)形線路，具有保證的專用帶寬，他們共享分配的專用帶寬。
現(xiàn)有的RPR帶寬分配技術(shù)，由于采用前面所述的帶寬分配方法不能滿足這種需求。現(xiàn)有的RPR帶寬分配技術(shù)適用于點對點通信帶寬分配或點對多點通信帶寬分配，不適用于多點對多點通信的總帶寬分配。
而其它一些傳統(tǒng)的帶寬分配技術(shù)，基于物理或邏輯信道來為通信點保留帶寬，如申請?zhí)枮?11053，名稱為“Optical communications system with dynamic channelallocation”的美國專利涉及的是一種在光纖通信系統(tǒng)中進行動態(tài)帶寬分配的方法。它是預(yù)先把光纖帶寬分成一定粒度的信道，在使用時根據(jù)需要從未使用的信道中分配所需要的帶寬。由于這種方法是預(yù)先將線路帶寬按一定粒度分配，所以其“動態(tài)”分配只能在預(yù)先劃分的信道帶寬基礎(chǔ)上分配若干個信道，粒度取決于可劃分的信道帶寬，是比較粗的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述方法所要解決的技術(shù)問題在于，在彈性分組環(huán)上，為多個通信接入點{A1，A2，...，An}，預(yù)留滿足要求的共享專用帶寬。本方法基于IEEE802.17標(biāo)準(zhǔn)中的帶寬分配技術(shù)，在此基礎(chǔ)上作了一定的擴充，可以實現(xiàn)在彈性分組環(huán)上為多個通信點預(yù)留共享使用的專用帶寬。
為描述方便，在此把有專用帶寬共享需求的多點通信業(yè)務(wù)稱為專用帶寬共享業(yè)務(wù)，其它的業(yè)務(wù)統(tǒng)稱為普通IEEE802.17業(yè)務(wù)。
本發(fā)明方法的主要處理過程如下一、在管理層面對環(huán)的線路帶寬進行帶寬分配許可控制，對于專用帶寬共享業(yè)務(wù)和普通IEEE802.17業(yè)務(wù)都根據(jù)環(huán)帶寬中未分配的環(huán)帶寬來進行帶寬分配許可控制；二、普通IEEE802.17業(yè)務(wù)流根據(jù)標(biāo)志和類型使用帶寬；專用帶寬共享業(yè)務(wù)，各通信點根據(jù)IEEE802.17標(biāo)準(zhǔn)中的帶寬使用方法共享環(huán)帶寬subBw，且不受標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的分類整形器的控制。
所述步驟一進一步包括a、初始時，所有的線路帶寬都?xì)w普通IEEE802.17業(yè)務(wù)使用，其帶寬subBw0＝lineBw；b、如果是專用帶寬共享業(yè)務(wù)，根據(jù)其要求的帶寬subBwn和subBw0中未分配的帶寬，判斷能否滿足專用帶寬共享需求，當(dāng)某個環(huán)(ringlet0或ringlet1)上的未分配帶寬unallocatedsubBw0＞subBwn時，可以分配專用共享帶寬；對于獲得帶寬分配許可的專用帶寬共享業(yè)務(wù)要求，分配帶寬subBwn給專用帶寬共享業(yè)務(wù)n，普通IEEE802.17業(yè)務(wù)的可用帶寬減少為subBw0-subBwn，subBw0中的未分配帶寬也相應(yīng)減少subBwn；c、如果要求帶寬分配的業(yè)務(wù)是普通IEEE802.17業(yè)務(wù)，根據(jù)subBw0中未分配的帶寬來進行帶寬分配許可控制；subBw0中的未分配帶寬和普通IEEE802.17業(yè)務(wù)已分配帶寬相應(yīng)減少；d、將帶寬分配的結(jié)果下發(fā)給RPR MAC層，作為業(yè)務(wù)接入的控制信息；各種帶寬屬性將通過RPR的屬性發(fā)現(xiàn)協(xié)議，通知其它RPR節(jié)點；所述步驟二進一步包括e、根據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)志判斷接入RPR的業(yè)務(wù)流的業(yè)務(wù)類型；f、對于普通IEEE802.17業(yè)務(wù)，根據(jù)業(yè)務(wù)類別A、B、C，使用IEEE802.17中的帶寬使用方法使用帶寬；g、對于專用帶寬共享業(yè)務(wù)n，在帶寬subBwn內(nèi)根據(jù)公平算法使用帶寬。
采用本發(fā)明所述方法，可以實現(xiàn)在彈性分組環(huán)上為多個通信點預(yù)留專用帶寬，為RPR增加新的業(yè)務(wù)支持，更好的滿足不同客戶對于RPR可承載業(yè)務(wù)的需求，為RPR網(wǎng)絡(luò)的運營提供新的利潤增長點。此外，相對于傳統(tǒng)的帶寬分配方法，本方法可以提供靈活的、細(xì)粒度的帶寬分配，來滿足客戶特定的業(yè)務(wù)需求。


圖1是傳統(tǒng)RPR中業(yè)務(wù)流的帶寬分配示意圖。
圖2是本發(fā)明所述方法的原理圖。
圖3是本發(fā)明所述方法的帶寬分配許可控制流程圖。
圖4是本發(fā)明所述方法的帶寬使用的流程圖。
具體實施例方式
圖2是本發(fā)明所述方法的原理圖，圖中的帶寬分配信息是控制業(yè)務(wù)流對帶寬使用的，來源于兩個輸入一、由帶寬分配部分下發(fā)的分配結(jié)果；二、來自其它RPR節(jié)點的屬性發(fā)現(xiàn)幀中攜帶的帶寬分配信息。這些輸入觸發(fā)對帶寬分配信息的更新，作為流量整形的參數(shù)，控制業(yè)務(wù)流對帶寬的使用。
帶寬分配信息應(yīng)該包括內(nèi)環(huán)、外環(huán)上普通IEEE802.17業(yè)務(wù)的可用帶寬subBw0，A0類、A1類和B類已分配帶寬，內(nèi)環(huán)、外環(huán)上各專用帶寬共享業(yè)務(wù)的已分配帶寬等。
在屬性發(fā)現(xiàn)幀里面，IEEE P802.17草案D2.3中，有關(guān)帶寬的參數(shù)只包括普通IEEE802.17業(yè)務(wù)針對每環(huán)的站點A0類業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬，在本發(fā)明方法中利用屬性發(fā)現(xiàn)幀類型中的保留屬性類型，增加專用帶寬共享業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬屬性，利用屬性發(fā)現(xiàn)幀在各RPR節(jié)點間傳播專用帶寬共享業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬信息。該信息是與業(yè)務(wù)編號相關(guān)的環(huán)級別的信息而不是站點相關(guān)的信息，在計算可用帶寬時用業(yè)務(wù)編號索引。
圖3是本發(fā)明所述方法的帶寬分配許可控制流程圖。開始時，所有的線路帶寬都分配給普通IEEE802.17業(yè)務(wù)使用，IEEE802.17業(yè)務(wù)的可分配帶寬記為subBw0。當(dāng)收到帶寬分配請求時，首先判斷要求分配的帶寬是給哪一類業(yè)務(wù)使用。
如果是專用帶寬共享業(yè)務(wù)，根據(jù)要求的帶寬subBwn和subBw0中未分配的帶寬，判斷能否滿足專用帶寬共享需求，當(dāng)某個環(huán)(ringlet0或ringlet1)上的未分配帶寬unallocatedsubBw0＞subBwn時，可以分配專用共享帶寬；對于獲得帶寬分配許可的專用帶寬共享業(yè)務(wù)要求，為該業(yè)務(wù)分配一個業(yè)務(wù)編號n，給專用帶寬共享業(yè)務(wù)n分配帶寬subBwn，該環(huán)(ringlet0或ringlet1)上普通IEEE802.17業(yè)務(wù)的可用帶寬減少為subBw0＝subBw0-subBwn，subBw0中的未分配帶寬也做相應(yīng)調(diào)整。
如果要求帶寬分配的業(yè)務(wù)是普通IEEE802.17業(yè)務(wù)，根據(jù)subBw0中未分配的帶寬來進行帶寬分配許可控制。如果要求的業(yè)務(wù)類別為A類或B類，當(dāng)某個環(huán)(ringlet0或ringlet1)上的未分配帶寬unallocatedsubBw0＞reqBw時，可以為該類業(yè)務(wù)分配帶寬。該環(huán)(ringlet0或ringlet1)上普通IEEE802.17業(yè)務(wù)的可用帶寬減少為subBw0＝subBw0-reqBw，subBw0中的未分配帶寬，A類、B類業(yè)務(wù)已分配帶寬等參數(shù)也做相應(yīng)調(diào)整。
帶寬分配的結(jié)果下發(fā)給RPR MAC層，作為業(yè)務(wù)流接入的控制信息；各種帶寬屬性將通過RPR的屬性發(fā)現(xiàn)協(xié)議，通知其它RPR節(jié)點。
圖4是本發(fā)明所述方法的帶寬使用的流程圖。當(dāng)業(yè)務(wù)流進入RPR MAC時，首先進行業(yè)務(wù)類型的判斷。
如果是專用帶寬共享業(yè)務(wù)，從業(yè)務(wù)流中提取流特征參數(shù)，據(jù)此查到對應(yīng)的業(yè)務(wù)編號n，再根據(jù)業(yè)務(wù)編號n查到對應(yīng)的帶寬分配參數(shù)，在這些帶寬參數(shù)的控制下，采用公平算法和流量整形技術(shù)，實現(xiàn)在預(yù)留帶寬subBwn內(nèi)，多個接入點對帶寬的共享使用。
如果是普通IEEE802.17業(yè)務(wù)，從業(yè)務(wù)流中提取流特征參數(shù)，據(jù)此查到對應(yīng)的業(yè)務(wù)類別是A、B或C，再根據(jù)業(yè)務(wù)類別查到對應(yīng)的帶寬分配參數(shù)。對于A類和B類有帶寬保證的業(yè)務(wù)，采用流量整形技術(shù)，實現(xiàn)A類和B類CIR業(yè)務(wù)對帶寬的使用。對于C類業(yè)務(wù)或B類EIR業(yè)務(wù)，結(jié)合公平算法和流量整形技術(shù)，在環(huán)上公平的使用未分配和帶寬和可回收的帶寬。
權(quán)利要求
1.一種彈性分組環(huán)帶寬分配方法，其特征在于，所述方法包括以下處理步驟步驟一，在管理層面對環(huán)的線路帶寬進行帶寬分配許可控制，對于專用帶寬共享業(yè)務(wù)和普通IEEE802.17業(yè)務(wù)都根據(jù)環(huán)帶寬中未分配的環(huán)帶寬來進行帶寬分配許可控制；步驟二，普通IEEE802.17業(yè)務(wù)流根據(jù)標(biāo)志和類型使用帶寬；專用帶寬共享業(yè)務(wù)，各通信點根據(jù)IEEE802.17標(biāo)準(zhǔn)中的帶寬使用方法共享環(huán)帶寬subBw，且不受標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的分類整形器的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性分組環(huán)帶寬分配方法，其特征在于，所述步驟一具體包括以下處理過程a、初始時，所有的線路帶寬都?xì)w普通IEEE802.17業(yè)務(wù)使用，其帶寬subBw0＝lineBw；b、如果是專用帶寬共享業(yè)務(wù)，根據(jù)其要求的帶寬subBwn和subBw0中未分配的帶寬，判斷能否滿足專用帶寬共享需求，當(dāng)某個環(huán)(ringlet0或ringlet1)上的未分配帶寬unallocatedsubBw0＞subBwn時，可以分配專用共享帶寬；對于獲得帶寬分配許可的專用帶寬共享業(yè)務(wù)要求，分配帶寬subBwn給專用帶寬共享業(yè)務(wù)n，普通IEEE802.17業(yè)務(wù)的可用帶寬減少為subBw0-subBwn，subBw0中的未分配帶寬也相應(yīng)減少subBwn；c、如果要求帶寬分配的業(yè)務(wù)是普通IEEE802.17業(yè)務(wù)，根據(jù)subBw0中未分配的帶寬來進行帶寬分配許可控制；subBw0中的未分配帶寬和普通IEEE802.17業(yè)務(wù)已分配帶寬相應(yīng)減少；d、將帶寬分配的結(jié)果下發(fā)給RPR MAC層，作為業(yè)務(wù)接入的控制信息；各種帶寬屬性將通過RPR的屬性發(fā)現(xiàn)協(xié)議，通知其它RPR節(jié)點；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的彈性分組環(huán)帶寬分配方法，其特征在于，所述步驟d中還包括在屬性發(fā)現(xiàn)幀的保留屬性類型中增加專用帶寬共享業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬屬性作為專用帶寬共享業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)標(biāo)志，利用RPR的屬性發(fā)現(xiàn)協(xié)議的屬性發(fā)現(xiàn)幀在各RPR節(jié)點間傳播專用帶寬共享業(yè)務(wù)預(yù)留帶寬信息，而且該信息是與業(yè)務(wù)編號相關(guān)的環(huán)級別的信息而不是站點相關(guān)的信息，在計算可用帶寬時用業(yè)務(wù)編號索引。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的彈性分組環(huán)帶寬分配方法，其特征在于，所述步驟二具體包括以下處理過程e、根據(jù)業(yè)務(wù)標(biāo)志判斷接入RPR的業(yè)務(wù)流的業(yè)務(wù)類型；f、對于普通IEEE802.17業(yè)務(wù)，根據(jù)業(yè)務(wù)類別A、B、C，使用IEEE802.17中的帶寬使用方法使用帶寬；g、對于專用帶寬共享業(yè)務(wù)n，在帶寬subBwn內(nèi)根據(jù)公平算法使用帶寬。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈性分組環(huán)帶寬分配方法，其特征在于，對于專用帶寬共享業(yè)務(wù)，所述步驟二具體包括以下處理過程從業(yè)務(wù)流中提取流特征參數(shù)，據(jù)此查到對應(yīng)的業(yè)務(wù)編號n，再根據(jù)業(yè)務(wù)編號n查到對應(yīng)的帶寬分配參數(shù)，在這些帶寬參數(shù)的控制下，采用公平算法和流量整形技術(shù)，實現(xiàn)在預(yù)留帶寬subBwn內(nèi)，多個接入點對帶寬的共享使用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種彈性分組環(huán)帶寬分配方法，包括以下處理步驟步驟一，在管理層面對環(huán)的線路帶寬進行帶寬分配許可控制，對于專用帶寬共享業(yè)務(wù)和普通IEEE802.17業(yè)務(wù)都根據(jù)環(huán)帶寬中未分配的環(huán)帶寬來進行帶寬分配許可控制；步驟二，普通IEEE802.17業(yè)務(wù)流根據(jù)標(biāo)志和類型使用帶寬；專用帶寬共享業(yè)務(wù)，各通信點根據(jù)IEEE802.17標(biāo)準(zhǔn)中的帶寬使用方法共享環(huán)帶寬subBw，且不受標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的分類整形器的控制。采用本發(fā)明所述方法，可以實現(xiàn)在彈性分組環(huán)上為多個通信點預(yù)留專用帶寬，為RPR增加新的業(yè)務(wù)支持，更好的滿足不同客戶對于RPR可承載業(yè)務(wù)的需求，為RPR網(wǎng)絡(luò)的運營提供新的利潤增長點。
文檔編號H04L12/42GK1545270SQ20031011360
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月13日
發(fā)明者童登金, 宋國棟, 程偉森, 亓宗英 申請人:中興通訊股份有限公司