专利名称：拥塞告警及处理方法、系统和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种拥塞告警及处理方法、系统和设备。
背景技术：
随着无线通信技术的高速发展，无线网络通信提供的服务逐渐从传统的语音业务演变为多样化的数据业务和多媒体业务，3G无线接入网规模应用扩大到4G的长期演进 (LTE)核心网即将商用，对于传输网的带宽需求也成倍增长，移动接入和承载网需要面对从基于电路交换的传输方式到以分组交换为特征的IP承载网过渡，并向全IP承载网演进，以提高传输资源的利用效率，满足越来越高的带宽要求。由于IP承载网的分组统计复用特性，并且移动承载网业务类型的多样化以及移动通信的复杂性，因此都需要完善IP业务质量(Quality of Service, Q0S)拥塞管理技术以保证各类业务的服务质量。QOS的宗旨在于针对各种业务的不同要求，为其提供不同的服务质量，例如提供专用带宽、减少报文丢失率、降低报文传送时延及时延抖动等，同时提供拥塞控制和拥塞避免机制，维持网络的高吞吐量和低延迟的性能要求。IP QoS的体系结构有综合服务模型(IntServ)和区分服务模型(DiffServ)。其中，DiffServ模型具有良好的可扩展性，实现简单，并且符合IP网络的无连接特性，是目前主流的IP QOS解决方案。QOS的拥塞管理是保证DiffServ实现的核心机制之一，是解决多个业务竞争共享资源问题的有效手段。目前主要应用的拥塞管理技术包括以下两种第一，基于IEEE802. 3X的数据链路层硬件流控制；网络节点监控本端的接收或发送缓冲区，当出现缓冲区溢出或超出设定的阈值时，向信息源发送暂停(pause)帧，以指示信息源暂停发送数据，直到本端拥塞解除，期间信息源停止所有分组数据的发送。第二，基于DifferServ模型的QOS拥塞管理。拥塞管理一般采用队列技术，该技术使用一个分类算法对流量进行分类入队，之后用某种队列优先级算法将接收的所有分组进行分类，缓存到不同队列中，再根据一定的调度策略将分组从队列中取出后从接口发送出去。使用队列技术进行拥塞控制和管理，其基本思想是将到达的报文根据一定规则分类，进入不同队列，当拥塞发生时，制定资源调度策略，决定报文的转发次序，并通过拥塞避免机制丢弃一些报文，以避免拥塞的发生和网络性能的持续恶化。通常的队列技术包括先进先出队列(first-in first-out queuing，FIFO)、严格优先队列(Priority Queuing，PQ)、定制队列(Custom Queuing，CQ)、 加权公平队列(Weighted Fair Queuing, WFQ)、实时业务(Real Time Protocol, RTP)优先队列(Priority Queueing)等；拥塞避免机制目前包括尾丢弃(drop tail)，随机早期检测(random early detection, Red)禾口力口权随艮口早期检测(weighted random early detection, Wred)。下面分别介绍上述提及的四种队列技术第一，优先队列；
PQ机制如下针对关键业务应用设计，即在拥塞发生时要求关键业务优先获得服务以减小响应的延迟。PQ机制可以根据网络协议(比如ip，ipx)、数据流入接口、报文长短、源地址/目的地址等灵活地指定优先次序。PQ机制将队列分成4类，分别为高优先(top)队列、中优先 (middle)队列、正常优先(normal)队列和低优先(bottom)队列，它们的优先级依次降低。 缺省情况下，缺省数据流进入normal队列。第二，定制队列；CQ机制如下根据IP报文的优先级/DSCP，五元组等条件进行分类，将队列分成最多17类，编号为0-16，0号队列是系统队列，不允许用户配置；1到16号队列是用户队列。用户可以配置流分类的规则，指定16个用户队列占用接口带宽的比例关系。在队列调度时，系统队列中的分组被优先发送。直到系统队列为空，再采用轮询的方式按照预先配置的带宽比例依次从1到16号用户队列中取出一定数量的分组发送出去。这样，就可以使不同业务的分组获得不同的带宽，既可以保证关键业务能获得较多的带宽，又不至于使非关键业务得不到带宽。缺省情况下，缺省数据流进入1号队列。加权公平队列；WFQ机制在计算报文调度次序时增加了优先权方面的考虑，权值依赖于IP报文头中所携带的IP优先级，WFQ机制使高优先权报文的调度机会多于低优先权的报文。在拥塞发送时能均衡不同队列的调度，并考虑了短报文和长报文公平调度，从总体上均衡各个流的延迟和延迟抖动。WFQ机制能够按流的会话信息(包括协议类型、源传输控制协议(TCP)/ 用户数据报协议(UDP)端口号、目的TCP/UDP端口号、源IP地址、目的IP地址、tos域中的优先级位等)自动进行流分类，并且尽可能多地提供队列，以将每个流均勻地放入不同队列中，从而在总体上均衡各个流的延迟。在出队的时候，WFQ机制按流的优先级(precedence) 来分配每个流应占有出口的带宽。优先级的数值越大，所得的带宽越多。例如接口中当前共有5个流，它们的优先级分别为0、1、2、3、4，则带宽总配额的计算方法为分别计算每个流的优先级+1的值，在将计算得到的各值之和作为带宽总配额。即带宽总配额=1+2+3+4+5= 15 ；每个流所占带宽比例为(本流的优先级数+1)/带宽总配额。即每个流可得的带宽分别为1/15，2/15，3/15，4/15，5/15。第四，RTP优先队列；
RTP优先队列机制如下RTP优先队列机制是针对实时业务时延和抖动的队列技术，特点是将承载语音或视频的RTP报文送入高优先级队列，使其得到优先发送。RTP报文是端口号在一定范围内为偶数的UDP报文，端口号的范围可以配置。RTP优先队列机制可以同任何一种队列(包括 FIFO、PQ、CQ、WFQ)机制结合使用，此时RTP队列优先级最高。下面介绍上述提及的拥塞避免技术Drop tail基于FIFO (first in first out)，是一种最基本的拥塞避免机制，系统监控到队列长度超出设定的阈值时，将后续接收的包全部丢弃，是默认的拥塞避免机制。
Red和Wred被称为主动的队列管理方案，作为一种拥塞避免技术，在队列缓存器溢出前以随机的方式丢弃队列中的数据包，这种方式计算平均队列长度(avgQ)是否超出设定的最低阈值(MinTh)，如超出则计算丢包概率并以该丢包概率进行丢包，丢包范围为在队列实际长度达到最低阈值以后接收到的数据包，如avgQ超出设定的最高阈值(MaxTh)， 则在队列实际长度达到最高阈值以后接收到的数据包将全部被丢弃。上述的丢包概率计算公式为Pb = maxpX (avgQ-MinTh)/(MaxTh-MinTh)；P = Pb/(l-countXPb)；平均队列长度计算公式为avgQ = (1-w) XavgQ+qXw ；avgQ:平均队列长度；w 权重；q 采样的实际队列长度；P 丢包概率；Pb 当前队列实际丢弃概率；Maxp 最大丢弃概率；Count 上次丢弃后队列收到的包个数。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中存在以下技术问题DifferServ模型的QOS技术，各种队列管理和拥塞技术针对不同的应用场景，可以完成某些特定场景下的流控和拥塞控制，其相同之处在于，所有队列技术、拥塞避免技术和参数配置都基于孤立的单系统性能特性，预先设计队列类型，采用静态方式配置QOS参数，完全基于局部线性特征。由于网络上节点性能不同，再加上无线接入承载网复杂性，突发和各类业务处于变化过程中，不适当的静态参数配置反而会损害业务服务质量，增加突发数据丢包率，造成链路速率振荡。因此现有技术不能够很好的解决数据拥塞的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种拥塞告警及处理方法、系统和设备，用于缓解数据接收端的拥塞状态。一种拥塞告警方法，该方法包括数据接收端根据接收缓冲区的数据充满度确定是否处于数据拥塞状态；数据接收端在确定处于数据拥塞状态后，向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息。一种拥塞处理方法，该方法包括数据发送端接收数据接收端处于数据拥塞状态的告警消息；数据发送端根据所述告警消息从本端的发送报文缓存队列中选取需要进行参数调整的发送队列；数据发送端调整为选取的队列设置的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。一种拥塞告警设备，该设备包括
拥塞状态确定单元，用于根据接收缓冲区的数据充满度确定是否处于数据拥塞状态；拥塞告警发送单元，用于在确定处于数据拥塞状态后，向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息。一种拥塞处理设备，该设备包括拥塞告警接收单元，用于接收数据接收端处于数据拥塞状态的告警消息；队列选取单元，用于根据所述告警消息从本端的发送报文缓存队列中选取需要进行参数调整的发送队列；拥塞控制单元，用于调整为选取的队列设置的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。一种拥塞处理系统，该系统包括数据接收端，用于根据接收缓冲区的数据充满度确定是否处于数据拥塞状态；在确定处于数据拥塞状态后，向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息；数据发送端，用于接收数据接收端处于数据拥塞状态的告警消息；根据所述告警消息从本端的发送报文缓存队列中选取需要进行参数调整的发送队列；调整为选取的队列设置的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。本发明中，数据接收端在自身处于数据拥塞状态时向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息，数据发送端则根据告警消息调整本端中发送报文缓存队列的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大，并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。可见，本发明中数据发送端通过调整发送报文缓存队列的丢包控制参数，加大了本端的丢包概率，进而减少了向数据发送端发送的数据包，从而可以有效缓解数据接收端的拥塞状态。
图1为本发明实施例提供的方法流程示意图；图2为本发明实施例提供的又一方法流程示意图；
图3A为本发明实施例中的OAM PDU示意图；图3B为本发明实施例中数据接收端处理流程示意图；图3C为本发明实施例中数据发送端的队列选取流程示意图；图3D为本发明实施例中数据发送端的参数调整流程示意图；图3E为本发明实施例中数据发送端的另一参数调整流程示意图；图4为本发明实施例提供的系统结构示意图；图5为本发明实施例提供的设备结构示意图；图6为本发明实施例提供的另一设备结构示意图。
具体实施例方式为了缓解数据接收端的拥塞状态，本发明实施例提供一种拥塞告警及拥塞处理方法，本方法中，数据接收端在自身处于数据拥塞状态时向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息，数据发送端则根据告警消息调整发送报文缓存队列的丢包控制参数， 以使选取的队列的丢包概率增大。参见图1，本发明实施例提供的拥塞告警方法，包括以下步骤步骤10 数据接收端根据接收缓冲区的数据充满度确定是否处于数据拥塞状态；步骤11 数据接收端在确定处于数据拥塞状态后，向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息。步骤10中，数据接收端根据接收缓冲区的数据充满度确定是否处于数据拥塞状态，其具体实现可以如下数据接收端扫描当前接收缓冲区的数据充满度，确定该数据充满度是否大于预先设定的拥塞阈值；若是，则确定处于数据拥塞状态，否则，确定未处于数据拥塞状态。步骤11中，数据接收端向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的通知消息，其具体实现可以如下数据接收端根据当前接收缓冲区的数据充满度和上一次扫描得到的接收缓冲区的数据充满度，确定导致数据拥塞状态的原因是带宽平缓上升或收到大量突发数据包；并向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息，该告警消息中携带导致数据拥塞状态的原因信息。具体的，数据接收端可以判断当前接收缓冲区的数据充满度与上一次扫描得到的接收缓冲区的数据充满度的差值是否大于预先设定的突发拥塞阈值；若是，则确定导致数据拥塞状态的原因是收到大量突发数据包，否则，确定导致数据拥塞状态的原因是带宽平缓上升。较佳的，所述告警消息中可以携带有数据接收端中实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数和/或拥塞程度最严重的接收报文缓存队列的报文属性参数。所述报文属性参数包括以下信息中的至少一个源IP地址、目标IP地址、源端口、 目标端口、区分服务码(DSCP)、协议类型。参见图2，本发明实施例提供一种拥塞处理方法，包括以下步骤步骤20 数据发送端接收数据接收端处于数据拥塞状态的告警消息；步骤21 数据发送端根据所述告警消息从本端的发送报文缓存队列中选取需要进行参数调整的发送队列；步骤22 数据发送端调整为选取的队列设置的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。步骤21中，数据发送端根据所述告警消息从本端的发送报文缓存队列中选取需要进行参数调整的队列，其具体实现可以如下数据发送端从所述告警消息中获取数据接收端中实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数和/或拥塞程度最严重的接收报文缓存队列的报文属性参数；数据发送端根据获取到的报文属性参数从本端的发送报文缓存队列中选取两个需要进行参数调整的队列。具体的，上述数据发送端根据获取到的报文属性参数从本端的发送报文缓存队列中选取两个需要进行参数调整的队列，其具体实现可以如下数据发送端将所述实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数与本端中所有发送报文缓存队列的报文属性参数进行匹配，以确定该实时带宽最大的接收报文缓存队列在本端对应的发送报文缓存队列；如果匹配成功，则选取匹配成功的发送报文缓存队列(即该实时带宽最大的接收报文缓存队列在本端对应的发送报文缓存队列)作为需要进行参数调整的一个队列；否则，选取本端最低优先级的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列；数据发送端将所述拥塞程度最严重的接收报文缓存队列的报文属性参数与本端中所有发送报文缓存队列的报文属性参数进行匹配，以确定该拥塞程度最严重的接收报文缓存队列在本端对应的发送报文缓存队列；如果匹配成功并且匹配成功的发送报文缓存队列与已选取的需要进行参数调整的一个队列不是同一队列，则选取匹配成功的发送报文缓存队列(即该拥塞程度最严重的接收报文缓存队列在本端对应的发送报文缓存队列)作为需要进行参数调整的另一个队列；否则，选取本端次低优先级的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的另一个队列。较佳的，在数据发送端将所述实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数与本端中所有发送报文缓存队列的报文属性参数进行匹配并匹配成功之后、选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列之前，数据发送端可以首先判断该匹配成功的发送报文缓存队列是否是CQ中的系统队列；若是，则上报告警信息，流程结束； 否则，选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列。步骤22中，数据发送端调整为选取的队列设置的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大，其具体实现可以如下数据发送端若采用Red拥塞避免机制，则执行如下操作中的至少一个将用于计算丢包概率的队列长度最低阈值(即背景技术部分的MinTh)调小；例如，将队列长度最低阈值调整为原值的N分之一；将用于计算丢包概率的队列长度最高阈值调小(即背景技术部分的MaxTh)；例如，将队列长度最高阈值调整为原值的N分之一；将用于计算丢包概率的权重调大(即背景技术部分的W)；例如，将该权重调整为设置的最大权重值。数据发送端若不采用Red拥塞避免机制，则将用于判断是否丢包的队列长度阈值调小；例如，将队列长度阈值调整为原值的N分之一。现有技术中，若队列的实际长度大于该队列长度阈值时，丢弃后续接收到的所有数据包。进一步的，若所述告警消息中携带的导致数据拥塞状态的原因为收到大量突发数据包，则在步骤22中数据发送端调整为选取的队列设置的丢包控制参数之后，数据发送端可以开启快响应保持定时器，并在快响应保持定时器超时后，再次调整所述丢包控制参数， 以使选取的队列的丢包概率减小，并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制，从而在拥塞恢复后再次调整丢包控制参数，达到与对端系统更好适配的目的。较佳的，在快响应保持定时器超时后、再次调整所述丢包控制参数前，数据发送端可以首先判断当前所述丢包控制参数的值是否超出预先设定的调整门限；若是，则上报事件消息并记录日志；否则，再次调整所述丢包控制参数。上述再次调整所述丢包控制参数，其具体实现可以如下数据发送端若采用Red拥塞避免机制，则执行如下操作中的至少一个
将用于计算丢包概率的队列长度最低阈值调大；例如，再次调整后的队列长度最低阈值与数据发送端接收到所述告警信息时队列长度最低阈值相比，小一个步长；该步长可以根预先配置；将用于计算丢包概率的队列长度最高阈值调大；例如，再次调整后的队列长度最高阈值与数据发送端接收到所述告警信息时队列长度最高阈值相比，小一个步长；该步长可以根预先配置；将用于计算丢包概率的权重调小；例如，再次调整后的权重与数据发送端接收到所述告警信息时的该权重相比，大一个步长；该步长可以根预先配置。数据发送端若不采用Red拥塞避免机制，则将用于判断是否丢包的队列长度阈值调大；例如，再次调整后的队列长度阈值与数据发送端接收到所述告警信息时队列长度阈值相比，小一个步长；该步长可以根预先配置。进一步的，若所述告警消息中携带的导致数据拥塞状态的原因为带宽平缓上升， 则在数据发送端调整为选取的队列设置的丢包控制参数之后，执行如下步骤A、数据发送端开启慢速回复定时器，并在慢速回复定时器超时后，再次调整所述丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率减小；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制；B、数据发送端判断当前所述丢包控制参数的值是否超出恢复目标值，若是，则流程结束，否则，返回步骤A。具体的，所述恢复目标值等于数据发送端接收到所述告警消息时相应丢包控制参数的值，或小于该值一个步长。上述再次调整所述丢包控制参数，其具体实现可以如下数据发送端若采用Red拥塞避免机制，则执行如下操作中的至少一个将用于计算丢包概率的队列长度最低阈值调大；例如，将队列长度最低阈值在当前值的基础上上调一个步长，该步长可以根预先配置；将用于计算丢包概率的队列长度最高阈值调大；例如，将队列长度最高阈值在当前值的基础上上调一个步长，该步长可以根预先配置；将用于计算丢包概率的权重调小；例如，将权重在当前值的基础上下调一个步长， 该步长可以根预先配置。数据发送端若不采用Red拥塞避免机制，则将用于判断是否丢包的队列长度阈值调大；例如，将队列长度阈值在当前值的基础上上调一个步长，该步长可以根预先配置。下面以具体实施例对本发明进行说明本发明基于以太网的IP QOS技术，实现了一种基于反馈机制的拥塞控制方法和策略。数据接收端监控系统，发现本端拥塞后反馈消息给数据发送端，数据发送端调整本端参数，两端同时进行系统拥塞控制操作，完成闭环控制下的拥塞管理机制。直连的两个网络节点A和B采用DiffServ模型的报文分类、队列管理和拥塞避免技术，A、B节点同时启用以太网操作与维护(OAM) (IEEE802. 3ah)协议，它统一定义临危事件(Critical Event)、危险紧急(Dying Gasp)两种告警消息，表示发送源的拥塞状态告警指示消息。统一定义802. 3ah 事件通知操作与维护协议数据单元(Event Notification OAM PDU)，其中携带告警发送端的拥塞状态信息，告警接收端收到后根据具体信息内容，动态调整本端系统的拥塞控制参数，同时数据接收端和数据发送端进行拥塞处理，快速恢复网络性能，用于实现A、B节点间链路性能QOS等适配，使两端系统链路性能和QOS趋于合理。通过本发明能够改善移动通信承载网络中由于突发、流量变化等产生的高丢包、大时延等业务质量问题。提供服务的网络节点基于以太的IP承载网，启用DifferServ模型的报文分类和拥塞管理技术，支持以太网802. 3ah协议。新增的802. 3ah告警消息定义和Event Notification OAM PDU格式如下Critical Event，表示接收端带宽平缓上升导致的拥塞；Dying Gasp，表示接收端收到大量包的突发导致的拥塞；如图3A所示，OAM PDU报文结构定义如下链路事件TLV#2 拥塞信息 1 (Link Event TLV#2 Congestion Infol)，该参数携带接收端实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数；链路事件TLV#3 拥塞信息 2 (Link Event TLV#3 Congestion Info2)，该参数携带接收端队列拥塞最严重的收报文缓存队列的报文属性参数；Flags = 0x04，表示发送 Critical Event 告警，Flags 为标志位；Flags = 0x02，表示发送 Dying Gasp 告警；报文的分类及队列参数如下应用于移动承载网接入层设备无线网络控制器(RNC)和LTE核心网设备演进分组核心设备(EPC)对于业务的分类定义如下信令DSCP = 56 ；实时业务DSCP= 46 ；流媒体业务DSCP = 34 ；交互类业务DSCP = 18 ；背景类业务DSCP = 0。队列设定；不同业务的缓存大小计算公式如下MaxBu = AlnkR X MaxTl/PktL其中，AlnkR为业务可用带宽；MaxTl为业务合理的最大缓冲长度；MinTl为业务合理的最小缓冲长度；PktL为业务普遍的包长度。依据MinTh = l/2MaxTh, MaxTh = l/2MaxBu定义初始队列长度阈值
权利要求
1.一种拥塞告警方法，其特征在于，该方法包括数据接收端根据接收缓冲区的数据充满度确定是否处于数据拥塞状态；数据接收端在确定处于数据拥塞状态后，向数据发送端发送本数据接收端处于数据拥塞状态的告警消息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据接收端根据接收缓冲区的数据充满度确定是否处于数据拥塞状态包括数据接收端扫描当前接收缓冲区的数据充满度，确定该数据充满度是否大于预先设定的拥塞阈值；若是，则确定处于数据拥塞状态，否则，确定未处于数据拥塞状态。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的通知消息包括数据接收端根据当前接收缓冲区的数据充满度和上一次扫描得到的接收缓冲区的数据充满度，确定导致数据拥塞状态的原因是带宽平缓上升或收到大量突发数据包；并向数据发送端发送本数据接收端处于数据拥塞状态的告警消息，该告警消息中携带导致数据拥塞状态的原因信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据接收端根据当前接收缓冲区的数据充满度和上一次扫描得到的接收缓冲区的数据充满度，确定导致数据拥塞状态的原因是带宽平缓上升或收到大量突发数据包包括数据接收端判断当前接收缓冲区的数据充满度与上一次扫描得到的接收缓冲区的数据充满度的差值是否大于预先设定的突发拥塞阈值；若是，则确定导致数据拥塞状态的原因是收到大量突发数据包，否则，确定导致数据拥塞状态的原因是带宽平缓上升。
5.如权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述告警消息中携带有数据接收端中实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数和/或拥塞程度最严重的接收报文缓存队列的报文属性参数。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述报文属性参数包括以下信息中的至少一个源IP地址、目标IP地址、源端口、目标端口、区分服务码DSCP、协议类型。
7.一种拥塞处理方法，其特征在于，该方法包括数据发送端接收数据接收端处于数据拥塞状态的告警消息；数据发送端根据所述告警消息从本端的发送报文缓存队列中选取需要进行参数调整的队列；数据发送端调整为选取的队列设置的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数据发送端根据所述告警消息从本端的发送报文缓存队列中选取需要进行参数调整的队列包括数据发送端从所述告警消息中获取数据接收端中实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数和拥塞程度最严重的接收报文缓存队列的报文属性参数；数据发送端根据获取到的报文属性参数从本端的发送报文缓存队列中选取两个需要进行参数调整的队列。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述数据发送端根据获取到的报文属性参数从本端的发送报文缓存队列中选取两个需要进行参数调整的队列包括数据发送端将所述实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数与本端中所有发送报文缓存队列的报文属性参数进行匹配，如果匹配成功，则选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列；否则，选取本端最低优先级的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列；数据发送端将所述拥塞程度最严重的接收报文缓存队列的报文属性参数与本端中所有发送报文缓存队列的报文属性参数进行匹配，如果匹配成功并且匹配成功的发送报文缓存队列与已选取的需要进行参数调整的一个队列不是同一队列，则选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的另一个队列；否则，选取本端次低优先级的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的另一个队列。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，在数据发送端将所述实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数与本端中所有发送报文缓存队列的报文属性参数进行匹配并匹配成功之后、选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列之前，该方法进一步包括数据发送端判断该匹配成功的发送报文缓存队列是否是定制队列CQ中的系统队列； 所述选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列包括 数据发送端在判断该匹配成功的发送报文缓存队列不是CQ中的系统队列时，选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数据发送端调整为选取的队列设置的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大包括数据发送端若采用Red拥塞避免机制，则执行如下操作中的至少一个将用于计算丢包概率的队列长度最低阈值调小、将用于计算丢包概率的队列长度最高阈值调小、将用于计算丢包概率的权重调大；或者，数据发送端若不采用Red拥塞避免机制，则将用于判断是否丢包的队列长度阈值调
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，若所述告警消息中携带的导致数据拥塞状态的原因为收到大量突发数据包，则在数据发送端调整为选取的队列设置的丢包控制参数之后，该方法进一步包括数据发送端开启快响应保持定时器，并在快响应保持定时器超时后，再次调整所述丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率减小；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在快响应保持定时器超时后、再次调整所述丢包控制参数前，该方法进一步包括判断当前所述丢包控制参数的值是否超出预先设定的调整门限；所述再次调整所述丢包控制参数包括在判断当前所述丢包控制参数的值未超出预先设定的调整门限时，再次调整所述丢包控制参数。
14.如权利要求7所述的方法，其特征在于，若所述告警消息中携带的导致数据拥塞状态的原因为带宽平缓上升，则在数据发送端调整为选取的队列设置的丢包控制参数之后，该方法进一步包括A、数据发送端开启慢速回复定时器，并在慢速回复定时器超时后，再次调整所述丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率减小；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制；B、数据发送端判断当前所述丢包控制参数的值是否超出恢复目标值，若是，则流程结束，否则，返回步骤A。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述恢复目标值等于数据发送端接收到所述告警消息时所述丢包控制参数的值，或小于该值一个步长。
16.如权利要求12或14所述的方法，其特征在于，所述再次调整所述丢包控制参数包括数据发送端若采用Red拥塞避免机制，则执行如下操作中的至少一个将用于计算丢包概率的队列长度最低阈值调大、将用于计算丢包概率的队列长度最高阈值调大、将用于计算丢包概率的权重调小；或者，数据发送端若不采用Red拥塞避免机制，则将用于判断是否丢包的队列长度阈值调大。
17.一种拥塞告警设备，其特征在于，该设备包括拥塞状态确定单元，用于根据接收缓冲区的数据充满度确定是否处于数据拥塞状态； 拥塞告警发送单元，用于在确定处于数据拥塞状态后，向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息。
18.如权利要求17所述的设备，其特征在于，所述拥塞状态确定单元用于扫描当前接收缓冲区的数据充满度，确定该数据充满度是否大于预先设定的拥塞阈值；若是，则确定处于数据拥塞状态，否则，确定未处于数据拥塞状态。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述拥塞告警发送单元用于根据当前接收缓冲区的数据充满度和上一次扫描得到的接收缓冲区的数据充满度，确定导致数据拥塞状态的原因是带宽平缓上升或收到大量突发数据包；并向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息，该告警消息中携带导致数据拥塞状态的原因信息。
20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，所述拥塞告警发送单元用于判断当前接收缓冲区的数据充满度与上一次扫描得到的接收缓冲区的数据充满度的差值是否大于预先设定的突发拥塞阈值；若是，则确定导致数据拥塞状态的原因是收到大量突发数据包，否则，确定导致数据拥塞状态的原因是带宽平缓上升。
21.如权利要求17-20中任一所述的设备，其特征在于，所述告警消息中携带有数据接收端中实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数和/或拥塞程度最严重的接收报文缓存队列的报文属性参数。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述报文属性参数包括以下信息中的至少一个源IP地址、目标IP地址、源端口、目标端口、区分服务码DSCP、协议类型。
23.一种拥塞处理设备，其特征在于，该设备包括拥塞告警接收单元，用于接收数据接收端处于数据拥塞状态的告警消息； 队列选取单元，用于根据所述告警消息从本端的发送报文缓存队列中选取需要进行参数调整的队列；拥塞控制单元，用于调整为选取的队列设置的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。
24.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述队列选取单元用于从所述告警消息中获取数据接收端中实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数和/或拥塞程度最严重的接收报文缓存队列的报文属性参数；根据获取到的报文属性参数从本端的发送报文缓存队列中选取两个需要进行参数调整的队列。
25.如权利要求24所述的设备，其特征在于，所述队列选取单元用于将所述实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数与本端中所有发送报文缓存队列的报文属性参数进行匹配，如果匹配成功，则选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列；否则，选取本端最低优先级的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列；将所述拥塞程度最严重的接收报文缓存队列的报文属性参数与本端中所有发送报文缓存队列的报文属性参数进行匹配，如果匹配成功并且匹配成功的发送报文缓存队列与已选取的需要进行参数调整的一个队列不是同一队列，则选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的另一个队列；否则，选取本端次低优先级的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的另一个队列。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，所述队列选取单元还用于在将所述实时带宽最大的接收报文缓存队列的报文属性参数与本端中所有发送报文缓存队列的报文属性参数进行匹配并匹配成功之后、选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列之前，判断该匹配成功的发送报文缓存队列是否是定制队列CQ中的系统队列；在判断该匹配成功的发送报文缓存队列不是CQ中的系统队列时，选取匹配成功的发送报文缓存队列作为需要进行参数调整的一个队列。
27.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述拥塞控制单元用于若采用Red拥塞避免机制，则执行如下操作中的至少一个将用于计算丢包概率的队列长度最低阈值调小、将用于计算丢包概率的队列长度最高阈值调小、将用于计算丢包概率的权重调大；或者，若不采用Red拥塞避免机制，则将用于判断是否丢包的队列长度阈值调小。
28.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述拥塞控制单元还用于若所述告警消息中携带的导致数据拥塞状态的原因为收到大量突发数据包，则在调整为选取的队列设置的丢包控制参数之后，开启快响应保持定时器，并在快响应保持定时器超时后，再次调整所述丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率减小；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。
29.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述拥塞控制单元用于在快响应保持定时器超时后、再次调整所述丢包控制参数前，判断当前所述丢包控制参数的值是否超出预先设定的调整门限；在判断当前所述丢包控制参数的值未超出预先设定的调整门限时，再次调整所述丢包控制参数。
30.如权利要求23所述的设备，其特征在于，所述拥塞控制单元还用于若所述告警消息中携带的导致数据拥塞状态的原因为带宽平缓上升，则在调整为选取的队列设置的丢包控制参数之后A、开启慢速回复定时器，并在慢速回复定时器超时后，再次调整所述丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率减小；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制；B、判断当前所述丢包控制参数的值是否超出恢复目标值，若是，则流程结束，否则，返回步骤A。
31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所述恢复目标值等于数据发送端接收到所述告警消息时所述丢包控制参数的值，或小于该值一个步长。
32.如权利要求28或30所述的设备，其特征在于，所述拥塞控制单元用于若采用Red拥塞避免机制，则执行如下操作中的至少一个将用于计算丢包概率的队列长度最低阈值调大、将用于计算丢包概率的队列长度最高阈值调大、将用于计算丢包概率的权重调小；或者，若不采用Red拥塞避免机制，则将用于判断是否丢包的队列长度阈值调大。
33.一种拥塞处理系统，其特征在于，该系统包括数据接收端，用于根据接收缓冲区的数据充满度确定是否处于数据拥塞状态；在确定处于数据拥塞状态后，向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息；数据发送端，用于接收数据接收端处于数据拥塞状态的告警消息；根据所述告警消息从本端的发送报文缓存队列中选取需要进行参数调整的发送队列；调整为选取的队列设置的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大；并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。
全文摘要
本发明实施例公开了一种拥塞告警及处理方法、系统和设备，涉及无线通信技术领域，用于缓解数据接收端的拥塞状态。本发明中，数据接收端在自身处于数据拥塞状态时向数据发送端发送本端处于数据拥塞状态的告警消息，数据发送端则根据告警消息调整本端中发送报文缓存队列的丢包控制参数，以使选取的队列的丢包概率增大，并按照调整后的丢包控制参数对选取的队列进行丢包控制。本发明中数据发送端通过调整发送报文缓存队列的丢包控制参数，加大了本端的丢包概率，进而减少了向数据发送端发送的数据包，从而可以有效缓解数据接收端的拥塞状态。
文档编号H04L12/56GK102223675SQ20111015172
公开日2011年10月19日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者刘满朝, 张卫国, 张晓奎, 杨勇 申请人:大唐移动通信设备有限公司