专利名称：一种实现承载网资源分配的方法
技术领域：
本发明涉及Internet网络中的资源分配技术，更确切地说是涉及一种实现承载网资源分配的方法。
背景技术：
随着Internet网络规模的不断增大，各种各样的网络服务争相涌现，各种先进的多媒体系统层出不穷，这导致Internet网络需要经常发送突发性高的文件传输协议(FTP)或含有图像文件的超文本传输协议(HTTP)等多媒体业务。对于网络中的实时业务来说，由于其对网络的传输时延、延时抖动等特性较为敏感，因此网络在发送FTP或HTTP等业务时，对实时业务的影响比较大。而且，多媒体业务还占去了大量的网络带宽，使现有网络中需要保证带宽的关键业务很难被可靠地传输。
针对上述问题，业界提出了各种服务质量(QoS)技术，比如，因特网工程任务组(IETF)就建立了很多的服务模型和机制以满足网络的需求。在这些QoS技术中，业界比较认可的是IETF提出的在网络的接入和边缘使用综合业务模型(Int-Serv)、在网络的核心使用区分业务模型(Diff-Serv)的技术方案。由于该方案中的Diff-Serv仅设定了优先登记保障QoS，因此使用该方案的网络虽然具有线路利用率高的特点，但是整个网络的传输可靠性和传输效果很难保证。为解决这个问题，业界提出了为Diff-Serv引入一个独立的承载控制层的方案，即在原有Diff-Serv的基础上提出了有独立承载控制层的Diff-Serv模型。该解决方案是在Diff-Serv的业务控制层和承载网络层之间设置承载控制层，所设置的承载控制层由多个承载网资源管理器组成，设置了承载控制层的网络结构如图1所示。其中，承载网资源管理器可以是带宽代理器(BB，Bandwidth Broker)，也可以是QoS服务器、资源管理器或其他设备，Diff-Serv中的每个承载网络对应一个承载网资源管理器，由承载网资源管理器配置该承载网络的管理规则和网络拓扑，并为用户申请的业务分配带宽资源，各个承载网资源管理器之间通过信令传递用户申请业务带宽的请求和结果，以及承载网资源管理器为用户的业务申请分配的路径信息。
如果承载控制层中的承载网资源管理器是CM，则承载控制层为业务请求分配资源是通过在源CM和目的CM之间建立连接实现的。在建立连接时，源CM逐跳向下游CM发送连接资源请求，直至目的CM；目的CM再返回连接资源响应，直至源CM。在承载控制层建立完连接后，源CM将本次呼叫的呼叫信息、QoS参数，以及本次连接建立过程中确定的路径信息发送给本次业务请求的入口边缘路由器(ER)。在上述建立过程中，每个CM为该次业务请求分配本管理域内和其与下游CM对应管理域之间的域间的路径，并为该次业务请求分配带宽信息。
在承载网络上，往往会有数据、语音、视频之类的多种业务，这些业务有着不同的QoS要求，比如，有的业务要求较小的时延，有的业务要求能够保证一定的带宽，有的业务则要求较小的丢包率。也就是说，不同类型的业务往往需要不同的资源分配方式。图2及图3所示即为目前某些业务的QoS要求。
在目前的承载网络中，从接入网到骨干网的大部分设备都已支持QoS的实施，比如，目前已能实现业务的分类及标记、流量的整形、流量速率的管理、优先级队列管理等功能。但由于承载控制层无法感知应用层业务的业务类型，因此无法根据业务类型来分配资源。目前的承载控制层往往是根据国际上各种业务所对应的QoS要求提前预设的，而不是按照业务类型进行资源分配的。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的主要问题在于提供一种实现承载网资源分配的方法，以根据业务类型进行资源分配。
为解决以上问题，本发明的技术方案是这样实现的一种实现承载网资源分配的方法，将承载网的标签交换路径LSP划分为至少两个服务质量QoS等级，并设置业务类型与每个QoS等级的对应关系，该方法进一步包括以下步骤a.呼叫代理CA为当前的业务流向承载控制层发送连接资源请求；b.承载控制层在收到CA发送来的连接资源请求后，确定该业务流的业务类型所对应的QoS等级，并判断该QoS等级所对应的LSP资源是否够用，如果是，则为当前业务流分配该QoS等级的LSP资源，之后进入步骤c；否则，向CA发送资源分配失败的连接资源响应，并结束本处理流程；c.承载控制层向CA发送资源分配成功的连接资源响应，并启动流映射命令。
所述QoS等级与业务类型的对应关系设置在CA中；步骤a中，所述CA在发送连接资源请求之前，进一步包括确定该业务流对应的业务类型，根据自身保存的对应关系确定该业务类型所对应的QoS等级，并将所确定的QoS等级设置在连接资源请求中；步骤b中，所述承载控制层确定当前业务流的业务类型所对应的QoS等级为从CA发送来的连接资源请求中获取该QoS等级信息。
所述QoS等级与业务类型的对应关系设置在承载控制层；步骤a中，所述CA发送的连接资源请求中包括当前业务流对应的业务类型；步骤b中，所述承载控制层确定当前业务流的业务类型所对应的QoS等级为从CA发送来的连接资源请求中获取当前业务流对应的业务类型，并根据自身保存的对应关系确定该业务类型所对应的QoS等级。
所述QoS等级与业务类型的对应关系设置在承载控制层；步骤a中，所述CA发送的连接资源请求中包括当前业务流对应的业务类型；步骤b中，所述承载控制层确定当前业务流的业务类型所对应的QoS等级包括b1.承载控制层中的源承载网资源管理器从CA发送来的连接资源请求中获取当前业务流所对应的业务类型，根据自身保存的对应关系确定该业务类型对应的QoS等级，并将所确定的QoS等级通过连接资源请求逐跳发送到目的承载网资源管理器；b2.承载控制层中除源承载网资源管理器之外的其他承载网资源管理器通过接收到的连接资源请求获取当前业务流的业务类型所对应的QoS等级。
该方法可以进一步包括为一种或一种以上的QoS等级对应的LSP资源设置允许抢占标识；步骤b中，所述承载控制层在确定当前QoS等级对应的LSP资源不够用后，并在向CA发送资源分配失败的连接资源响应之前，进一步包括判断与其他QoS等级对应、且足够当前资源分配的LSP资源是否具有允许抢占标识，如果是，则为当前业务流分配该LSP资源，之后进入步骤c；否则，执行向CA发送资源分配失败的连接资源响应的步骤。
该方法可以进一步包括设置低QoS等级的LSP资源允许被高QoS等级对应的业务流占用；步骤b中，所述承载控制层在确定当前QoS等级对应的LSP资源不够用后，并在向CA发送资源分配失败的连接资源响应之前，进一步包括判断是否存在比当前QoS等级低、且足够当前资源分配的LSP资源，如果是，则为当前业务流分配该LSP资源，之后进入步骤c；否则，执行向CA发送资源分配失败的连接资源响应的步骤。
所述承载网的LSP为基于优先级的标签交换路径E-LSP；所述将承载网的LSP划分为至少两个QoS等级为通过承载网E-LSP的LSP标签中的实验EXP对E-LSP进行划分。
所述通过EXP对E-LSP进行划分为将E-LSP划分为8个QoS等级。
本发明方案通过将承载网的LSP划分为多个QoS等级，并设置每个QoS等级与业务类型的对应关系，由承载控制层根据该业务对应的QoS等级确定相应的LSP资源，并根据该资源为当前的业务进行资源分配，从而实现了承载控制层按照业务类型进行资源分配。
本发明方案所设置的业务类型与QoS等级的对应关系可以由网络运营商根据自身的需要灵活地定制，从而提高了业务的运营质量。
另外，本发明方案还进一步通过抢占其他QoS等级所对应的LSP资源，使得能够更灵活地实现承载网的资源分配。
图1为具有独立承载控制层的Diff-Serv模型的结构示意图；图2为目前的某些业务类型与业务表现的关系示意图；图3为目前的语音视频业务的各项指标性能示意图；图4为本发明由CA确定QoS等级的实现流程图；图5为本发明由承载控制层确定QoS等级的实现流程图。
具体实施例方式
在MPLS+Diffserv体系中，要求MPLS网络中的标签交换路由器(LSR)对承载的Diffserv的相关报文执行每跳转发行为(PHB，Per-Hop Behavior)，这就要求LSR能够获取PHB信息。基于优先级的LSP(E-LSP)就是通过使用LSP标签中3bit的EXP表征PHB的方案，因此，LSR能够通过E-LSP确定PHB。E-LSP中3bit的EXP还可以表示8个QoS等级，从而可以通过该EXP将一段E-LSP分成8个QoS等级，也就是说，一段E-LSP可以被分成8种，每种针对不同的QoS等级。
本发明方案主要是基于上述情况，设置业务类型与E-LSP中QoS等级的对应关系，并使承载控制层能够确定该QoS等级，从而使得承载控制层根据该QoS等级分配相应的业务流。
具体来说，本发明方案中业务类型与QoS等级的对应关系可以是设置在CA中。这种情况下，CA在根据业务流向承载控制层申请资源时，应根据该对应关系及当前业务流的业务类型确定相应的QoS等级，并将该QoS等级通过连接资源请求发送给承载控制层。承载控制层则根据该QoS等级所对应的LSP资源进行资源分配。
由于CA发送给承载控制层的连接资源请求中携带了当前业务流的业务类型，因此还可以将业务类型与QoS等级的对应关系直接设置在承载控制层。这样，承载控制层在收到连接资源请求后，首先应该根据该连接资源请求中携带的业务类型，以及自身保存的业务类型与QoS等级的对应关系，确定该业务流所对应的QoS等级，然后再根据该QoS等级所对应的LSP资源进行资源分配。
下面再结合附图及具体实施例对本发明方案作进一步详细的说明。
由于这两种方案基本类似，只是保存对应关系及根据对应关系确定QoS等级的位置不同，因此下面首先对在CA中设置业务类型与QoS等级的对应关系的方案进行详细说明。该实现流程如图4所示，对应以下步骤步骤401、将承载网的LSP划分为至少两个QoS等级，并在CA中设置业务类型与每种QoS等级的对应关系。
本发明方案对LSP的划分当然也可以是采用目前的E-LSP的划分方案，这种方案应为较佳方案。也就是说，承载网采用E-LSP，并通过E-LSP中的EXP进行划分，具体可以划分为8个QoS等级。
步骤402、CA在需要为当前的业务流向承载控制层申请LSP资源时，确定该业务流所对应的业务类型，并根据自身保存的对应关系确定该业务类型所对应的QoS等级，然后将该QoS等级通过连接资源请求发送到承载控制层。
步骤403、承载控制层中的每个CM在收到连接资源请求后，获取该连接资源请求中的QoS等级，并根据该等级值判断对应等级的LSP资源是否够用，如果是，则进入步骤404；否则，进入步骤407。
步骤404、每个CM为该业务流分配相应等级的LSP资源，并向下一跳CM发送携带该等级值的连接资源请求，直至目的CM。
步骤405、承载控制层中除源CM之外的每个CM将自身分配的，以及下一跳CM返回的LSP资源通过连接资源响应发送给上一跳CM，直至源CM。
步骤406、源CM将当前的连接资源响应发送给CA，并启动流映射命令，之后结束本处理流程。
源CM所发送的连接资源响应中携带了承载控制层为当前的业务流所分配的整个路径的标签栈、QoS参数等，其中，QoS参数携带了带宽信息。
另外，源CM启动流映射命令具体是向ER下发会话ID、流信息、QoS参数、流量描述符以及整个路径的标签栈等信息。
步骤407、该CM向上一跳CM发送资源分配失败的连接资源响应，收到该连接资源响应的CM逐跳向上发送该连接资源响应，直至源CM。
步骤408、源CM在收到资源分配失败的连接资源响应后，向CA发送该连接资源响应，并结束本处理流程。
通过以上步骤即实现了资源分配。
当然，在实际的资源分配过程中，往往会出现某种QoS等级的LSP资源剩余较多，而另外一种或几种QoS等级的LSP资源不足的情况，因此，可以为那些剩余资源较多的LSP资源设置允许抢占标识。这样，在上述步骤403中，当某个CM因确定当前等级对应的LSP资源不够用而需要执行步骤407时，首先应判断其他等级所对应的、且足够当前的资源分配的LSP资源是否具有允许抢占的标识，如果有，则利用该LSP资源为当前的业务流分配LSP资源；否则，再执行步骤407。
针对资源抢占的处理来说，还可以设置为如果当前业务类型对应的是高QoS等级，则可以占用低QoS等级的LSP资源，这样，每个CM在执行步骤407之前，应判断当前是否有低QoS等级所对应的、且足够当前的资源分配的LSP资源，如果有，则利用该LSP资源为当前的业务流分配LSP资源；否则，再执行步骤407。
以上步骤即为在CA中设置业务类型与QoS等级的对应关系，之后由承载控制层实现资源分配，如果是在承载控制层中设置该对应关系，则其实现过程如图5所示。图5所示过程与图4所示过程相比，不同之处仅在于图4所示过程需要在CA中设置业务类型与QoS等级的对应关系，而图5是在承载控制层中设置业务类型与QoS等级的对应关系；图4是由CA确定QoS等级，并将该QoS等级发送给承载控制层，图5则是由承载控制层根据CA发送来的连接资源请求中携带的业务类型以及自身保存的对应关系确定QoS等级。因此不再对图5所示流程作详细描述。
当然，在图5所示流程中，是由承载控制层中的每个CM根据自身保存的对应关系确定当前业务类型所对应的QoS等级，实际上还可以只由源CM确定相应的QoS等级，并由源CM将该QoS等级通过连接资源请求下发到其下一跳CM，之后的每个CM都通过连接资源请求获取并下发该QoS等级，直至目的CM。
以上所述仅为本发明方案的较佳实施例，并不用以限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种实现承载网资源分配的方法，其特征在于，将承载网的标签交换路径LSP划分为至少两个服务质量QoS等级，并设置业务类型与每个QoS等级的对应关系，该方法进一步包括以下步骤a.呼叫代理CA为当前的业务流向承载控制层发送连接资源请求；b.承载控制层在收到CA发送来的连接资源请求后，确定该业务流的业务类型所对应的QoS等级，并判断该QoS等级所对应的LSP资源是否够用，如果是，则为当前业务流分配该QoS等级的LSP资源，之后进入步骤c；否则，向CA发送资源分配失败的连接资源响应，并结束本处理流程；c.承载控制层向CA发送资源分配成功的连接资源响应，并启动流映射命令。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述QoS等级与业务类型的对应关系设置在CA中；步骤a中，所述CA在发送连接资源请求之前，进一步包括确定该业务流对应的业务类型，根据自身保存的对应关系确定该业务类型所对应的QoS等级，并将所确定的QoS等级设置在连接资源请求中；步骤b中，所述承载控制层确定当前业务流的业务类型所对应的QoS等级为从CA发送来的连接资源请求中获取该QoS等级信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述QoS等级与业务类型的对应关系设置在承载控制层；步骤a中，所述CA发送的连接资源请求中包括当前业务流对应的业务类型；步骤b中，所述承载控制层确定当前业务流的业务类型所对应的QoS等级为从CA发送来的连接资源请求中获取当前业务流对应的业务类型，并根据自身保存的对应关系确定该业务类型所对应的QoS等级。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述QoS等级与业务类型的对应关系设置在承载控制层；步骤a中，所述CA发送的连接资源请求中包括当前业务流对应的业务类型；步骤b中，所述承载控制层确定当前业务流的业务类型所对应的QoS等级包括b1.承载控制层中的源承载网资源管理器从CA发送来的连接资源请求中获取当前业务流所对应的业务类型，根据自身保存的对应关系确定该业务类型对应的QoS等级，并将所确定的QoS等级通过连接资源请求逐跳发送到目的承载网资源管理器；b2.承载控制层中除源承载网资源管理器之外的其他承载网资源管理器通过接收到的连接资源请求获取当前业务流的业务类型所对应的QoS等级。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括为一种或一种以上的QoS等级对应的LSP资源设置允许抢占标识；步骤b中，所述承载控制层在确定当前QoS等级对应的LSP资源不够用后，并在向CA发送资源分配失败的连接资源响应之前，进一步包括判断与其他QoS等级对应、且足够当前资源分配的LSP资源是否具有允许抢占标识，如果是，则为当前业务流分配该LSP资源，之后进入步骤c；否则，执行向CA发送资源分配失败的连接资源响应的步骤。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括设置低QoS等级的LSP资源允许被高QoS等级对应的业务流占用；步骤b中，所述承载控制层在确定当前QoS等级对应的LSP资源不够用后，并在向CA发送资源分配失败的连接资源响应之前，进一步包括判断是否存在比当前QoS等级低、且足够当前资源分配的LSP资源，如果是，则为当前业务流分配该LSP资源，之后进入步骤c；否则，执行向CA发送资源分配失败的连接资源响应的步骤。
7.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述承载网的LSP为基于优先级的标签交换路径E-LSP；所述将承载网的LSP划分为至少两个QoS等级为通过承载网E-LSP的LSP标签中的实验EXP对E-LSP进行划分。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过EXP对E-LSP进行划分为将E-LSP划分为8个QoS等级。
全文摘要
本发明公开了一种实现承载网资源分配的方法，该方法首先将承载网的LSP划分为至少两个QoS等级，并设置业务类型与每个QoS等级的对应关系，该方法进一步由CA为当前的业务流向承载控制层发送连接资源请求；承载控制层在收到CA发送来的连接资源请求后，确定该业务流的业务类型所对应的QoS等级，并判断该QoS等级所对应的LSP资源是否够用，如果是，则为当前业务流分配该QoS等级的LSP资源，之后向CA发送资源分配成功的连接资源响应，并启动流映射命令；否则，向CA发送资源分配失败的连接资源响应。本发明方案实现了承载控制层按照业务类型进行资源分配，并且本发明所设置的业务类型与QoS等级的对应关系可以根据需要灵活定制，提高了业务的运营质量。
文档编号H04L12/24GK1808986SQ200510001778
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月19日 优先权日2005年1月19日
发明者许波, 陈悦鹏, 范灵源, 吴登超 申请人:华为技术有限公司