专利名称：对等体间动态带宽调整和交易的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络通信。具体而言，本发明涉及动态带宽调整和共享网络链路资源的客户机节点间进行交易的多功能系统。
背景技术：
自动切换光网(ASON) /通用多协议标签切换(GMPLS， GeneralizedMulti-protocol Label Switching)协议常常被用于建立点到点路径，或者被用于在面向连接的分组服务(COPS)环境动态地调整(增加/减少)点到点路径的带宽。但是，在无连接分组服务(CLPS)应用中，不需要在发送方和接收方之间建立连接，常规系统中缺少能够在这些客户机节点之间进行动态带宽调整的机制。
在具有共享链路的常规汇聚网络100中，如图1所示，每个客户机通过接入端口 (例如端口 131、 132、 133、 134、 135和136)连接到网络100。所有接入端口业务通过网络节点112、 114、 116、 118和120都汇聚到网络节点104，然后通过网络节点104路由到核心节点/交换机102。在这种拓扑结构中，所有接入端口 131-136共享到核心节点/交换机102的干线106上的带宽。
网络带宽控制的常规实践将每个接入节点处的进入速率(ingress rate)限制成在特定约定信息速率(CIR， Committed Information Rate)以下，例如与图1所示每个接入端口有关的CIR1 CIR6。但是，存在一些端口仅在某段时间需要较高带宽的情形。在常规实践中，这些段口必须获得它们可能使用的最大带宽，尽管它们实际上只是在很小的时间窗口内需要大带宽。在这些情况下，常规实践缺乏灵活性，带宽使用效率很低。
因此，需要在共享网络链路资源的客户机之间提供动态带宽共享能力，并提高带宽共享灵活性和效率。
发明内容
本发明公开一种系统，包括各种构造和方法，用于在通信网络中共享网络链路资源的多个客户机端口之间进行动态带宽调整或交易。从客户机收到带宽调整请求时，本系统利用网络链路容量来确定请求的可接受性。如果网络链路容量满足带宽调整请求，本系统就调整发出请求的客户机的
约定信息速率(CIR)。如果网络链路容量不满足带宽调整请求，本系统就从任何其它客户机端口获取未用带宽，来满足发出请求的客户机节点的带宽请求，调整发出请求的客户机和提供带宽用于交易的任何其它客户机端口的CIR，并调整发出请求的客户机的约定信息速率(CIR)。
本发明在共享网络链路资源的客户机之间提供动态带宽共享能力，提高带宽共享灵活性和效率。
本发明可以通过在控制平面内交换信令消息或者通过管理平面内的带宽管理器来提供动态带宽共享能力。本发明的带宽交换可以以集中式方式或者分布式方式进行。
以下说明和附图详细给出本发明的多个说明性实施例。这些实施例用于说明可以使用本发明的各种方式中的一些。
为了更加全面地了解本公开及其优点，现在结合附图，参考以下说明，其中相似的标号代表相似的部件-
图1说明具有共享链路的汇聚网络；
图2是说明本发明中通过信令消息交换进行动态带宽调整和交易的流程图；以及
图3说明本发明中通过交换信令消息进行动态带宽交易的信令序列。
具体实施例方式
给出以下说明的目的是让本领域技术人员能够制造和使用本发明。这里描述的一般原理可以用于下面描述的以外的实施例和应用，而不会偏离
9这里给出的本发明的实质和范围。本发明不是要仅仅限于这里示出的实施例，而是与这里公开的原理和新颖特征的最大范围一致。
本发明公开一种系统，用于在共享网络链路资源的客户机节点之间进行动态带宽调整或交易。本发明提供不同的机制来实现动态带宽调整或交易。例如，动态带宽调整或交易可以在控制平面内通过交换信令消息来实现，也可以在管理平面内通过带宽管理来实现。
现在参考图2，流程图200说明本发明中在共享网络链路资源的一组客户机节点之间通过交换信令消息进行动态带宽调整或交易的操作。
带宽调整可以从客户机221从网络节点211请求增加带宽的步骤222开始。网络节点211可以是网络中了解共享网络链路资源的客户机的任意节点。在步骤212中从客户机221收到增加带宽请求时，网络节点211在步骤213中利用网络链路容量信息判断这种请求是否可以接受。如果网络链路容量大于或等于总的已更新汇聚CIR带宽，就在步骤214中接受这一请求，网络节点211进入步骤215，用己更新CIR水平通知客户机221的端口 。总的己更新汇聚CIR带宽是共享网络链路容量的所有客户机端口的CIR总量，根据请求来调整发出请求的客户机端口的CIR。当客户机221的端口确认更新时，事务处理完成。
如果网络链路容量小于总的已更新汇聚CIR带宽，网络节点211可以在步骤216中发送多播消息给每一个对等体(peer)(也就是与客户机221共享网络链路资源的所有其它端口)，询问是否有对等体能够响应来自客户机221的额外带宽请求来交易未用带宽。每个端口都可以将关于提供用于交易的带宽量的应答消息发送回网络节点211。从所有参与对等体收到应答消息时，网络节点211在步骤217中确定是否同意增加带宽的请求。如果同意增加带宽的请求，那么在步骤218中，网络节点211将增加带宽的结果通知每个参与对等体。网络节点211还在步骤218发送关于已调整CIR的通知消息给提供交易带宽的所有参加交易的对等体。 一确认预约，发出请求的客户机221和参加交易的对等体都更新它们的CIR。如果提供用于交易的带宽总量不满足增加带宽的请求，网络节点211就在步骤219中将结果通知发出请求的客户机221。
现在参考图3，它说明因为共享链路容量有限，带宽调整和交易必不可
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少的情况下， 一个实施例的信令序列图300。请求方302在步骤331中发送带宽请求消息给网络节点304，请求增加带宽。网络节点304在步骤333中
通过发送带宽请求多播消息，将这一带宽请求多播给对等体l，例如对等体312;对等体2，例如对等体314;对等体3，例如对等体316;以及对等体N，例如对等体318;询问是否有任何对等体能够将未用带宽交易给请求方302。每个对等体(也就是对等体312、 314、 316和318)通过分别在步骤335a、 335b、 335c和335d中发送应答消息给网络节点304，用每个对等体能够给予的带宽量响应网络节点304的询问。收到在步骤335中所发送的应答消息时，如果网络节点304确定来自请求方302的增加带宽的请求能够被对等体312、 314、 316和318提供的带宽总量满足，网络节点304就在步骤341中发送带宽确认消息给请求方302，通知请求方302带宽请求被同意。网络节点304还在步骤343a、 343b、 343c和343d中分别发送用于CIR调整的带宽调整确认消息给每个对等体。请求方302和对等体312、314、316和318通过在步骤345、 347a、 347b、 347c和347d中发送确认应答消息给网络节点304来响应网络节点304，完成带宽调整。
利用上述信令消息的交换，客户机的带宽调整请求得到满足，带宽调整得以动态实现。这可以通过交换信令消息在控制平面内进行。
其它实施例通过带宽管理器在管理平面内进行动态带宽调整。在这种情况下，客户机端口不是用网络节点来交换消息，而是带宽管理器代替网络节点的角色来管理动态带宽调整。带宽管理器可以识别客户机的带宽需求，判断是否能够满足这一需求，在客户机的对等体之间调整和/或交易带宽。客户机端口和带宽管理器之间的接口可以是简单网络管理协议(SNMP)
一样的网络管理接口。
前面以集中方式进行动态带宽调整和交易。也就是说，网络节点发送带宽请求消息给每个参与客户机，并从客户机收集带宽信息。替换实施例以分布方式动态地调整带宽。这些替换实施例允许每个客户机基于其历史链路业务使用情况提出它自己的带宽简档信息。带宽简档可以是每个时间周期内历史链路带宽使用的清单，以及客户机愿意在被请求的情况下"贡献出来"给对等体的有关的"剩余"带宽。这个带宽简档可以由每个客户机节点以一种分布式方式创建。一旦网络节点能够获得这一信息，网络节点就不必发送带宽请求多播消息给每个客户机节点，因为它己经拥有这一信息。因此，从客户机收到
带宽请求时，网络节点可以利用带宽简档为参与客户机确定新的CIR，并发送带宽调整消息给所有客户机。
本发明可以用于但不限于无连接分组服务(CLPS)应用，以及多点到多点业务类型。动态带宽交易可以作为服务类型被包括在网络服务提供商内。
对公开的实施例的以上描述是为了让本领域技术人员能够使用或制造本发明。对这些实施例的各种改进对于本领域技术人员而言都是显而易见的，这里给出的一般原理可以用于其它实施例而不会偏离本发明的实质或范围。因此，本发明不限于这里示出的实施例，而是与这里公开的原理和新颖特征的最大范围一致。
1权利要求
1. 通信网络中共享网络链路资源的多个客户机节点之间动态带宽共享的方法，包括提供业务管理节点；利用所述业务管理节点从至少一个发出请求的客户机节点接收带宽调整请求；利用所述业务管理节点确定带宽调整请求的可接受性；以及利用所述业务管理节点调整带宽。
2. 如权利要求l所述的方法，其中利用网络链路容量信息确定带宽调 整请求的可接受性。
3. 如权利要求2所述的方法，其中如果网络链路容量大于或等于共享 网络链路容量的所述多个客户机节点的总的己更新汇聚约定信息速率(CIR)带宽，就接受所述带宽调整请求，并调整所述发出请求的客户机节 点的CIR。
4. 如权利要求l所述的方法，其中利用所述发出请求的客户机节点的 至少一个对等体提供的带宽信息来确定带宽调整请求的可接受性。
5. 如权利要求4所述的方法，还包括为将未用带宽交易给所述发出请求的客户机节点，询问所述发出请求 的客户机节点的至少一个对等体；以及确定所述至少一个对等体提供用于交易的带宽总量是否满足所述带宽 调整请求。
6. 如权利要求l所述的方法，其中调整带宽包括 调整所述发出请求的客户机节点的CIR，或者调整所述发出请求的客户机节点的CIR和所述发出请求的客户机节点的至少一个对等体的CIR。
7. 如权利要求1所述的方法，其中所述业务管理节点是用于管理动态 带宽共享的网络节点，或者是用于管理动态带宽共享的带宽管理器。
8. 如权利要求l所述的方法，其中动态带宽共享包括信令消息的交换 和带宽管理中的至少一个。
9. 如权利要求l所述的方法，其中所述通信网络提供无连接分组服务 和多点到多点业务中的至少一个。
10. 如权利要求1所述的方法，其中利用与所述多个客户机节点中的 每一个有关的带宽简档信息来确定带宽调整请求的可接受性。
11. 如权利要求10所述的方法，其中带宽简档信息包括每个时间周期 的带宽使用，以及在请求时所述多个客户机节点中每一个提供的带宽。
12. 通信网络中提供动态带宽共享的一种系统，包括 多个客户机节点，共享网络链路资源，其中至少一个客户机节点请求带宽调整；以及业务管理节点，用于从所述发出请求的客户机节点接收带宽调整请求， 确定带宽调整请求的可接受性，并调整带宽。
13. 如权利要求12所述的系统，其中所述业务管理节点利用网络链路 容量信息来确定带宽请求的可接受性。
14. 如权利要求13所述的系统，其中所述业务管理节点确定，如果网 络链路容量大于或等于共享网络链路容量的所述多个客户机节点的总的已 更新汇聚CIR带宽，就接受所述带宽调整请求，并调整所述发出请求的客 户机节点的CIR。
15. 如权利要求12所述的系统，其中所述业务管理节点利用所述发出 请求的客户机节点的至少一个对等体提供的带宽信息来确定带宽请求的可 接受性。
16. 如权利要求15所述的系统，其中所述业务管理节点 为将未用带宽交易给所述发出请求的客户机节点，询问所述发出请求的客户机节点的至少一个对等体；以及确定所述至少一个对等体提供用于交易的带宽总量是否满足所述带宽 调整请求。
17. 如权利要求12所述的系统，其中所述业务管理节点通过以下方式 来调整带宽调整所述发出请求的客户机节点的CIR，或者调整所述发出请求的客户机节点的CIR和所述发出请求的客户机节点 的至少一个对等体的CIR。
18. 如权利要求12所述的系统，其中所述业务管理节点包括网络节点 或带宽管理器。
19. 如权利要求12所述的系统，其中动态带宽共享包括信令消息的交 换和带宽管理中的至少一个。
20. 如权利要求12所述的系统，其中所述通信网络提供无连接分组服 务和多点到多点业务中的至少一个。
21. 如权利要求12所述的系统，其中所述业务管理节点利用与所述多 个客户机节点中的每一个有关的带宽简档信息确定带宽请求的可接受性。
22. 如权利要求21所述的系统，其中所述带宽简档信息包括每个时间周期的带宽使用，以及在请求时所述多个客户机节点中每一个提供来给予 的带宽。
23. 通信网络中提供动态带宽共享的系统，包括多个客户机节点，共享网络链路资源，其中至少一个客户机节点请求 带宽调整；网络节点，用于从所述发出请求的客户机节点接收带宽调整请求，确 定带宽调整请求的可接受性，并调整带宽；其中如果网络链路容量大于或等于共享网络链路容量的所有节点的总 的已更新汇聚CIR带宽，所述网络节点就接受所述带宽调整请求，并调整 所述发出请求的客户机节点的CIR;其中如果网络链路容量小于总的已更新汇聚CIR带宽，那么所述网络 节点就为将未用带宽交易给所述发出请求的客户机节点，询问所述发出请 求的客户机节点的至少一个对等体；以及其中如果至少一个对等体提供用于交易的带宽总量满足所述带宽调整 请求，所述网络节点就调整所述发出请求的客户机节点的CIR，以及所述 发出请求的客户机节点的所述至少一个对等体的CIR。
24. 通信网络中提供动态带宽共享的业务管理节点，包括 第一单元，用于从多个客户机节点的至少一个发出请求的客户机节点接收带宽调整请求；第二单元，用于确定带宽调整请求的可接受性；以及 第三单元，用于调整带宽。
25. 如权利要求24所述的业务管理节点，其中所述第二单元利用网络 链路容量信息来确定带宽请求的可接受性。
26. 如权利要求25所述的业务管理节点，还包括第四单元，用于确定:'如果网络链路容量大于或等于共享网络链路容量的所述多个客户机节 点的总的已更新汇聚CIR带宽，所述第一单元就接受所述带宽调整请求，并且所述第三单元调整所述发出请求的客户机节点的CIR。
27. 如权利要求24所述的业务管理节点，其中所述第二单元利用所述 发出请求的客户机节点的至少一个对等体提供的带宽信息来确定带宽请求 的可接受性。
28. 如权利要求27所述的业务管理节点，还包括第五单元，用于为将未用带宽交易给所述发出请求的客户机节点，询 问所述发出请求的客户机节点的至少一个对等体；以及确定所述至少一个对等体提供用于交易的带宽总量是否满足所述带宽 调整请求。
29. 如权利要求24所述的业务管理节点，其中所述第三单元通过以下 方式来调整带宽调整所述发出请求的客户机节点的CIR，或者 调整所述发出请求的客户机节点的CIR和所述发出请求的客户机节点 的至少一个对等体的CIR。
30. 如权利要求24所述的业务管理节点，其中所述业务管理节点包括 网络节点或带宽管理器。
31. 如权利要求24所述的业务管理节点，其中动态带宽共享包括信令 消息的交换和带宽管理中的至少一个。
32. 如权利要求24所述的业务管理节点，其中所述通信网络提供无连 接分组服务和多点到多点业务中的至少一个。
33. 如权利要求24所述的业务管理节点，其中所述第二单元利用与所 述多个客户机节点中的每一个有关的带宽简档信息来确定带宽请求的可接 受性。
34.如权利要求33所述的业务管理节点，其中所述带宽简档信息包括 每个时间周期的带宽使用，以及在请求时所述多个客户机节点中每一个提 供来给予的带宽。
全文摘要
公开一种系统，这种系统在多个客户机节点之间提供动态带宽共享，这些客户机节点在通信网络中共享网络链路资源。从发出请求的客户机节点收到带宽调整请求时，如果网络链路容量满足带宽调整请求，或者如果发出请求的客户机节点的任何对等体提供用于交易的带宽总量满足带宽调整请求，系统就调整带宽。
文档编号H04L29/02GK101513004SQ200780031932
公开日2009年8月19日 申请日期2007年8月29日 优先权日2006年8月31日
发明者勇 李, 琳达·邓巴, 罗伯特·苏丹, 露西·雍 申请人:华为技术有限公司