專利名稱：一種ip網(wǎng)絡中服務質(zhì)量的資源申請方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及IP網(wǎng)絡的QoS(服務質(zhì)量)實現(xiàn)，尤其涉及一種在DiffServ(差分服務)網(wǎng)絡中QoS的資源申請方法。
背景技術(shù)：
由于IP網(wǎng)絡設計缺陷，其先期設計目標就是提供一種單一的盡力而為型數(shù)據(jù)傳輸服務。對于如何確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和可靠性，完全由上層協(xié)議來完成。但是，完全基于路由協(xié)議的QoS資源申請會導致網(wǎng)絡負載不均衡，引起局部網(wǎng)絡擁塞現(xiàn)象。
為了能夠在現(xiàn)有IP網(wǎng)絡上提供多種QoS保證的業(yè)務能力，人們提出了對現(xiàn)有IP網(wǎng)絡進行QoS改造。對于現(xiàn)有網(wǎng)絡的QoS改造模型，有兩種模式InterServ(綜合服務)和DiffServ(差分服務)。
目前，在DiffServ框架下，當一個DS域(差分服務域DS region)與多個DS域互連，或者一個DS域內(nèi)部的多個DS區(qū)域(DS domain)之間，QoS管理實體之間還是僅僅依靠靜態(tài)配置來解決業(yè)務流QoS資源預留和DS域(或DS區(qū)域)的選路問題，不能實時動態(tài)地基于對端DS域資源使用情況來完成業(yè)務流的QoS資源預留和網(wǎng)絡選路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種IP網(wǎng)絡中服務質(zhì)量的資源申請方法，應用于DiffServ網(wǎng)絡中，使得資源管理實體可以基于對端的資源使用情況完成該業(yè)務流的QoS資源申請。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種IP網(wǎng)絡中服務質(zhì)量的資源申請方法，包括以下步驟
(a)資源請求實體收到業(yè)務流的資源請求后，向被選定的網(wǎng)絡資源管理實體發(fā)送資源預留申請報文，并打開等待響應定時器，該申請報文中包含該資源請求實體和該業(yè)務流的標識及該業(yè)務所需要的服務質(zhì)量資源；(b)各網(wǎng)絡資源管理實體收到請求報文后，根據(jù)本網(wǎng)絡資源情況、所述業(yè)務流的標識及其需要的資源進行接納判斷，如果可以接納，則向所述資源請求實體發(fā)送資源預留響應報文，并打開等待確認定時器，響應報文中包含本網(wǎng)絡資源管理實體標識，確認的服務質(zhì)量資源和所述業(yè)務流的標識；(c)所述資源請求實體在等待響應定時器到時前如果收到返回的資源預留響應報文，則選取一個確認的服務質(zhì)量資源滿足業(yè)務要求的網(wǎng)絡資源管理實體，向其發(fā)送資源預留確認報文，否則，本次資源請求失敗，結(jié)束；(d)發(fā)送了資源預留響應報文的網(wǎng)絡資源管理實體如果在收到等待確認定時器到時前收到資源預留確認報文，則將預留的服務質(zhì)量資源正式分配給所述業(yè)務流，否則將預留的服務質(zhì)量資源釋放。
進一步地，上述方法可具有以下特點所述資源請求實體為策略執(zhí)行點。
進一步地，上述方法可具有以下特點所述被選定的網(wǎng)絡資源管理實體為其他差分服務域的網(wǎng)絡資源管理實體和/或為同一差分服務域內(nèi)不同區(qū)域的網(wǎng)絡資源管理實體。
進一步地，上述方法可具有以下特點所述步驟(a)中，資源請求實體是以組播方式向一個組播組內(nèi)的所有網(wǎng)絡資源管理實體發(fā)送所述資源預留申請報文，加入該組播組的所有網(wǎng)絡資源管理實體所在網(wǎng)絡都可以傳送該業(yè)務流。
進一步地，上述方法可具有以下特點所述資源請求實體和網(wǎng)絡資源管理實體標識都是用其IP地址來表示的。
進一步地，上述方法可具有以下特點所述步驟(b)中，資源預留響應報文中還包括提供被選資源的網(wǎng)絡的標識。
進一步地，上述方法可具有以下特點所述步驟(c)中，如果所述資源請求實體收到兩個以上的資源預留響應報文且報文中確認的服務質(zhì)量資源都滿足業(yè)務要求時，則根據(jù)配置的競爭算法從中選出一個最優(yōu)的網(wǎng)絡資源管理實體。
進一步地，上述方法可具有以下特點所述資源請示實體預先設有一個預期值，所述步驟(c)中，如果在等待響應定時器到時前，所述資源請示實體判斷收到的響應報文個數(shù)超過了該預期值，即可直接開始選取網(wǎng)絡資源管理實體的操作。
進一步地，上述方法可具有以下特點所述步驟(b)中，如果網(wǎng)絡資源管理實體收到請求報文后，判斷不能接納，則該網(wǎng)絡資源管理實體不做后續(xù)處理。
由上可知，利用本發(fā)明方法，使得一個業(yè)務流面對多個可選的DS域或者DS區(qū)域時，能夠根據(jù)對端資源管理實體提供的QoS資源情況進行業(yè)務流QoS資源預留和QoS選路，很好地解決了在DiffServ框架下，一個DS域與多個DS域互連時，或者一個DS域內(nèi)部多個DS區(qū)域之間業(yè)務流的QoS資源預留和QoS選路問題。


圖1是差分服務網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明實施例資源請求實體與網(wǎng)絡資源管理實體(BCF)之間進行資源預留交互的信令流程圖。
圖3是本發(fā)明實施例資源請求實體與網(wǎng)絡資源管理實體之間交互的詳細流程圖。
圖4是圖3中資源請求實體進行資源請求和確認的流程圖。
圖5是圖3中網(wǎng)絡資源管理實體進行資源分配的流程圖。
具體實施例方式
圖1所示差分服務網(wǎng)絡的組網(wǎng)示意圖，圖中DS域是由多個DS區(qū)域組成。每個DS區(qū)域應該在網(wǎng)絡內(nèi)部之后一個唯一標識號碼，DS區(qū)域標識作用范圍只在DS域內(nèi)部。每個DS區(qū)域?qū)粋€BCF，而一個DS域也會對應一個DS域范圍內(nèi)的BCF。在本實施例的系統(tǒng)中，資源請求實體是策略執(zhí)行點(PEP)，但是本發(fā)明不局限于此，也可以是策略決策層或者其它完成該功能的實體。
本實施例中，將多個DS域或/及DS區(qū)域的資源管理實體(BCF)加入到一個組播組中。這樣，當PEP收到業(yè)務流的資源請求信令，就可以通過組播方式向這些DS域或/及DS區(qū)域的BCF發(fā)送資源預申請報文，從對端返回的資源預留響應報文得知其資源使用情況，完成該業(yè)務流的QoS資源申請和QoS選路，然后向選定的BCF發(fā)送資源預留確認報文。如圖2所示。
圖3示出了該資源申請方法的詳細流程，包括以下步驟步驟210，PEP收到業(yè)務流的資源請求后，向被選定網(wǎng)絡的BCF(本實施例是加入一個組播組的所有BCF，組播組內(nèi)所有BCF所在網(wǎng)絡都可以作為傳送該業(yè)務流的網(wǎng)絡)發(fā)送資源預留申請組播報文，然后打開一個等待響應定時器，該報文攜帶的信息包括PEPID、FlowID和QoS Proflie等；PEPIDPEP標識，用來標識是由哪個PEP發(fā)送的資源申請流程，可以用PEP的IP地址來標識。
FlowID業(yè)務流標識，用來表示此次申請的資源是為哪個業(yè)務流服務，可以用業(yè)務流的五元組來表示。
QoS Profile用來表示業(yè)務流所需要的網(wǎng)絡QoS資源，由PEP根據(jù)業(yè)務申請資源信令中的要求以及本地對該業(yè)務流的資源分配策略確定。
這里，不排除PEP采用單播方式向選定的BCF發(fā)送申請報文。
步驟220，各BCF收到組播報文后，根據(jù)組播報文中FlowID和QoSProflie參數(shù)以及本網(wǎng)絡資源使用情況，采用配置的接入控制算法，對QoS請求接入進行接納判斷，如果當時網(wǎng)絡可以接受PEP上報的業(yè)務流的QoS請求，執(zhí)行下一步；否則該BCF不做任何處理，結(jié)束該BCF上的處理流程；步驟230，允許接納的BCF給此次請求資源的業(yè)務流預留資源，并向?qū)腜EP發(fā)送單播QoS資源預留響應報文，然后打開等待確認定時器，該報文包括以下信息BCF標識，用來表示是哪個BCF，可以用BCF的IP地址來標識。
QoS Profile Ack表示對請求的QoS資源，BCF給予確認的資源情況。
NetID表示提供被選資源的網(wǎng)絡的標識。
FlowID表示業(yè)務流標識。
步驟240，PEP等待接收返回的資源預留響應報文，如果定時器到時前沒有收到資源預留響應報文，執(zhí)行下一步，否則，執(zhí)行步驟260；PEP可以先設一個預期值該步驟中，如果定時器到時前PEP收到的響應報文個數(shù)超過該預期值，可以直接執(zhí)行步驟260，以加速處理。
步驟250，說明當前被選網(wǎng)絡都處于網(wǎng)絡擁塞狀態(tài)，沒有資源進行新業(yè)務QoS接入，本次資源請求失敗，結(jié)束；步驟260，PEP從接收到的BCF響應中選取一個BCF，然后向選定的BCF發(fā)送單播QoS資源預留確認報文，該報文包括FlowID、QoS Profile、PEP標識等參數(shù)；選取時，PEP先判斷BCF返回的分配給業(yè)務的Qos資源是否可以被業(yè)務接受，如果不能滿足業(yè)務要求，丟棄這個BCF響應，在可以滿足業(yè)務要求的情況下，如果PEP收到一個BCF的資源預留響應報文，那么這個網(wǎng)絡就被選出來。如果PEP收到兩個以上BCF的資源預留響應報文，需要根據(jù)競爭算法選出一個最優(yōu)網(wǎng)絡。
在域間選路情況下，可以綜合考慮Qos資源和路由情況，選擇一個最優(yōu)的網(wǎng)絡。
步驟270，返回了資源預留響應報文的BCF判斷在等待確認定時器超時前是否收到PEP發(fā)送來的QoS資源預留確認報文，如果收到，執(zhí)行下一步，如果沒有收到，執(zhí)行步驟290；步驟280，BCF把預留的QoS資源正式分配給相應的業(yè)務流，業(yè)務流可以發(fā)起向該BCF所在網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)流通信，結(jié)束。
步驟290，將預留的QoS資源釋放，本次資源申請結(jié)束；圖4和圖5中分別單獨示出本發(fā)明實施例PEP進行資源請求和確認的流程和BCF進行資源接納和分配的流程，與上述流程是一致的，在此不再贅述。
在3G網(wǎng)絡建設中，GGSN內(nèi)部邏輯實體PEP在接收到一個業(yè)務流的QoS請求時，為了保證業(yè)務在外部網(wǎng)絡運行情況下服務質(zhì)量要求，GGSN要向外部網(wǎng)絡ExtNet進行資源預留請求。其資源請求流程就可以采用本文中提及的申請流程。當然，在實際DiffServ模式的QoS資源申請時，不同DiffServ區(qū)域資源管理實體之間就業(yè)務進行的資源預留方式也可以采用本文所提方式進行。
權(quán)利要求
1.一種IP網(wǎng)絡中服務質(zhì)量的資源申請方法，包括以下步驟(a)資源請求實體收到業(yè)務流的資源請求后，向被選定的網(wǎng)絡資源管理實體發(fā)送資源預留申請報文，并打開等待響應定時器，該申請報文中包含該資源請求實體和該業(yè)務流的標識及該業(yè)務所需要的服務質(zhì)量資源；(b)各網(wǎng)絡資源管理實體收到請求報文后，根據(jù)本網(wǎng)絡資源情況、所述業(yè)務流的標識及其需要的資源進行接納判斷，如果可以接納，則向所述資源請求實體發(fā)送資源預留響應報文，并打開等待確認定時器，響應報文中包含本網(wǎng)絡資源管理實體標識，確認的服務質(zhì)量資源和所述業(yè)務流的標識；(c)所述資源請求實體在等待響應定時器到時前如果收到返回的資源預留響應報文，則選取一個確認的服務質(zhì)量資源滿足業(yè)務要求的網(wǎng)絡資源管理實體，向其發(fā)送資源預留確認報文，否則，本次資源請求失敗，結(jié)束；(d)發(fā)送了資源預留響應報文的網(wǎng)絡資源管理實體如果在收到等待確認定時器到時前收到資源預留確認報文，則將預留的服務質(zhì)量資源正式分配給所述業(yè)務流，否則將預留的服務質(zhì)量資源釋放。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述資源請求實體為策略執(zhí)行點。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述被選定的網(wǎng)絡資源管理實體為其他差分服務域的網(wǎng)絡資源管理實體和/或為同一差分服務域內(nèi)不同區(qū)域的網(wǎng)絡資源管理實體。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(a)中，資源請求實體是以組播方式向一個組播組內(nèi)的所有網(wǎng)絡資源管理實體發(fā)送所述資源預留申請報文，加入該組播組的所有網(wǎng)絡資源管理實體所在網(wǎng)絡都可以傳送該業(yè)務流。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述資源請求實體和網(wǎng)絡資源管理實體標識都是用其IP地址來表示的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(b)中，資源預留響應報文中還包括提供被選資源的網(wǎng)絡的標識。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(c)中，如果所述資源請求實體收到兩個以上的資源預留響應報文且報文中確認的服務質(zhì)量資源都滿足業(yè)務要求時，則根據(jù)配置的競爭算法從中選出一個最優(yōu)的網(wǎng)絡資源管理實體。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述資源請示實體預先設有一個預期值，步驟(c)中，如果在等待響應定時器到時前，所述資源請示實體判斷收到的響應報文個數(shù)超過了該預期值，即可直接開始選取網(wǎng)絡資源管理實體的操作。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(b)中，如果網(wǎng)絡資源管理實體收到請求報文后，判斷不能接納，則該網(wǎng)絡資源管理實體不做后續(xù)處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種IP網(wǎng)絡中服務質(zhì)量的資源申請方法，應用于DiffServ網(wǎng)絡，資源請求實體收到業(yè)務流的資源請求后，向選定BCF網(wǎng)絡資源管理實體發(fā)送資源預留申請報文，打開等待響應定時器；各BCF收到請求報文后進行接納判斷，如可以接納，則返回資源預留響應報文，并打開等待確認定時器；資源請求實體在等待響應定時器到時前如收到響應報文，則選取一個滿足業(yè)務要求的BCF并向其發(fā)送資源預留確認報文；BCF如果在收到等待確認定時器到時前收到資源預留確認報文，則將預留的QoS資源正式分配給所述業(yè)務流，否則將預留的QoS資源釋放。本發(fā)明使得資源管理實體可以基于對端的資源使用情況完成該業(yè)務流的QoS資源申請和QoS選路。
文檔編號H04L12/56GK1881930SQ20051007664
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者孫宏躍 申請人:中興通訊股份有限公司