专利名称：一种宽带接入系统中动态带宽调整方法
共有12个信道，目前本国开放4个信道，传输速率可高达54Mbps，抗干扰 能力强。采用802.11a无线网络协议，能够满足系统的稳定性、抗干扰性及 传输速度。IEEE 802.1 la,共有12个信道，信道分别为5.15~5.25GHz 4 个信道；5.25 5.35GHz 4个信道；5.725~8.725GHz 4个信道。802.11a采用 正交频分多路复用(OFDM)调制技术，具有较强的抗干扰能力及高速的传 输能力。本方法中选用5.725 5.825 4个信道，由于位移及力促动器控制系 统中被控单元数较多，故将其中二个信道用于位移及力促动器控制，另二个 用于其他控制，每个信道对应于一个无线网络。设定每个LCU连接的SSID, 在望远镜控制系统中受控对象促动器的位置固定，限制网络漫游。并且作为 本发明的进一步改进，AP中采用定向天线，调制成条状覆盖范围，避免相 互干扰。
作为本发明的进一步改进，AP (无线接入点)和本地控制系统之间采用 时间片轮转算法进行轮询通信。在望远镜控制系统中，服务器端主要发送的 是控制信息，每次发送的数据量并不大，同时无线接入设备分布密度大，有 限范围内数量大。针对无竟争型实时望远镜控制业务，采用点协调功能(PCF) 的无线接入点(AP)集中控制接入算法，AP通过轮询方式将数据发送权交 给各下位机，从而无竟争地使用信道，由AP确定各节点接入顺序和时间， 并且交换控制帧信息，满足大数量受控对象访问的需要。
作为本发明的进一步改进，网络通信模式釆用异步非阻塞I/O (AIO) 模型实现服务器端和下位机端的点对点之间的通信。异步非阻塞I/O (AIO) 模型是一种处理与I/O重叠进行的模型，使用异步I/O可以对处理和I/O 操作重叠进行，构建I/O速度更快、效率更高的应用程序。服务器请求在 成功发起后，请求会立即返回，在后台完成读/写操作，应用程序然后执行 其他处理操作。当I/0的响应到达时，就会产生一个信号或执行一个基于线 程的回调函数来完成这次I/O处理过程。在异步非阻塞I/O中，可以同时
这样的没有路由表的二层设备难以满足要求。另外RSVP是基于端到端的信令 协议，需要在途经的每个中转节点都要预留有对每个流的资源软状态信息，并 且需要对这些信息进行定时刷新，从而造成了存储开销和通信开销。最后，由于RSVP本身的可扩展性问题，也造成不同厂家对于协议的兼容性不同，从而 使得整个系统的扩展性受到限制。发明内容有鉴于此，本发明的主要目的在于提供满足用户动态需求的宽带接入系统 中一种动态带宽调整方法。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种宽带接入系统中动态带宽调整方法，所述方法包括以下步骤A、在宽带接入设备中配置业务信息并存储；B 、宽带接入设备在其收发的数据包中监听并识别各用户选择的业务信息； C、根据步骤B识别的业务信息，宽带接入设备增加或释放相应用户的带宽。所述步骤A进一步包括，在宽带接入设备中配置用户信息。 步骤A中所述用户信息包括但不限于，用户最小带宽、用户最大带宽、协 议类型、协议类型对应的带宽调整粒度和用户的优先级。业务信息包括但不限于，网络业务类型、业务所占带宽和业务数据包信息。 所述步骤C包括Cl、判断所述数据包包含的带宽调整信息类型，若为增加带宽信息，则进 入步骤C2，若为减少带宽信息，则进入C3;C2、计算用户当前剩余带宽，判断对应业务的所需带宽是否大于用户剩余 带宽，如果是，将用户带宽调整至最大值，如果不是，将用户带宽增加所述业 务的所需带宽；C3、将用户带宽减少所述业务的所需带宽。所述宽带接入设备是调制解调器、或数字用户线调制复用器、或宽带远
程接入服务器、或路由器、或汇聚交换机、或接入交换机。 所述业务数据包信息为标识不同业务的信息。本发明具有以下优点1)本发明所述方法根据对用户所选业务的动态监听结果进行带宽分配，由 于不是端到端的资源分配方式，减少了资源预留软状态信息的更新和存储步骤， 实现更筒单。2 )本发明采用的动态带宽分配方法能够满足用户随机使用的动态需求，最 大限度的合理的分配系统带宽，保证用户所使用业务的体验质量和服务质量。
图1为现有技术的宽带接入系统构成示意图； 图2为本发明的一个具体实施例组网示意图； 图3为本发明的带宽调整流程图。
具体实施方式
本发明的基本思想是，将业务信息静态配置在宽带接入设备中，当用户使 用时，根据其所选业务需要的带宽，调整用户实际占有带宽，如果在宽带接入 设备中配置了用户信息，那么，带宽调整时，在用户所拥有的带宽范围内，动 态配置用户的实际带宽，当用户所选业务结束后，或者用户空闲时，释放其占 有的带宽，使得用户和整个网络的带宽利用率提高，并且，用户自身的体验质 量得到保证。所述的用户信息包括但不限于用户最小带宽、用户最大带宽、协议类型、 协议类型对应的带宽调整粒度、用户的优先级等；业务信息包括但不限于，网 络业务类型、业务所占带宽、业务数据包信息。这些用户信息和业务信息存储 在宽带接入设备中，所述宽带接入设备包括调制解调器、数字用户线调制复 用器、宽带远程接入服务器、路由器、汇聚交换机、接入交换机等进行带宽管 理控制的设备。所述业务数据包信息包含:IP地址、端口号、传输控制协议(TCP,Transmission Control Protocol)包头信息、用户凄t据才艮协i义(UDP, User Datagram Protocol)包头信息、虚拟网络地址、介质访问控制(MAC, Media Access Control) 地址、源MAC地址、协议类型等能够识别不同业务的信息。如图2所示，某个家庭中两个用户通过宽带接入系统使用流媒体服务器组 提供的流媒体服务。对该家庭用户的带宽动态调整过程为当只有一个用户1 使用时，该家庭总共所需的带宽为A;当用户2也想观看流媒体节目时，该家 庭总共所需的带宽为2A;当用户l结束观看后，所需带宽又变为A,而用户2 也结束观看时，所需带宽为0。为了进一步说明本发明的基本思想，以图2中的DSLAM设备为例用户 所在电路为虚拟局域网(VLAN， Virtual Local Area Network)中的永久性虚电路 (PVC， Permanent Virtual Circuit),其具有唯一的MAC地址，用户可使用的带 宽总量MAX为8M， J 某体服务器IP地址为220.1.1.2， RTSP协议端口地址为 554，媒体类型满足多i某体技术标准化的业界团体(ISMA， Internet Streaming Media Alliance)的Profile3标准的带宽需求为3.7M,对动态调整带宽时，该带 宽需求即为带宽调整粒度；用户与流媒体之间的信令协议采用实时流传输协议 (RTSP， Real Time Streaming Protocol )。 RTSP是一个基于文本的协议，用于在 客户端与服务器端之间建立和协商实时流会话，该协议提供了 一个可扩展框架， 使实时数据(如音频与视频)的受控、点播成为可能。用户通过RTSP的 DESCRIBE, SETUP, PLAY和TEARDOWN等协议类型与媒体服务器进行交 互，完成对媒体流的观看，前进后退，以及关闭操作。图2所示宽带接入系统中，用户选择一种带宽需求为3.7M的媒体业务的 带宽动态调整步骤如图3所示步骤l:在DSLAM上配置业务信息，此处业务信息为媒体服务器的IP 地址220.1.1.2、媒体带宽需求3.7M、 RTSP协议端口号554, DSLAM在监听到 媒体服务器的IP地址和协议端口号后，相应的带宽调整的粒度和方式为，若协 议类型为SETUP,为用户增加带宽3.7M,若协议类型为TEARDOWN,释放 用户带宽3.7M;以上信息均需存储在DSLAM中；同时，在DSLAM上存储用
户的MAC地址、用户可使用的带宽总量8M;步骤2:配置完成后，DSLAM监听用户所在电路上流过的数据包信息，寻 找到媒体服务器的IP地址220.1.1.2和RTSP协议端口号554的RTSP协议后， 进入步骤3;步骤3:判断该协议类型是SETUP还是TEARDOWN;如果协议类型是 SETUP,进入步骤4;如果协议类型是TEARDOWN，进入步骤7;步骤4:计算用户当前剩余带宽，判断用户剩余带宽是否满足增加粒度， 如果不满足，进入步骤5;如果满足，进入步骤6;步骤5:直接将用户带宽调整至最大值8M,进入步骤8;步骤6:根据用户信息中的带宽调整粒度，把用户的使用带宽向上增加 3.7M,进入步骤8;步骤7:根据用户信息中的带宽调整粒度，将用户的使用带宽向下减少 3.7M，进入步骤8;步骤8:结束，完成一次带宽调整过程。以上是一个宽带接入设备对用户业务变化，对用户的一次带宽动态调整过 程，每个宽带接入设备下连接若干用户，而每个用户又会定制多种业务，在步 骤1中，根据每个宽带接入设备的负载能力，配置其支持的用户数量及相应的 业务信息。对于多个用户共享一个带宽的情况下，同时设定每个用户的优先级， 当多个用户同时请求增加时，在优先级一样的情况下，按照先到先得的方式分 配带宽，当超过总带宽的范围时，后续的请求将不会被执行，直到有用户释放 占用的带宽，再继续执行。目前大部分的宽带接入系统中的设备都支持监听功能，即使目前暂不支持 的设备，由于本发明实现简单，通过对相关设备的适当改造也能满足带宽动态 调整的要求，最大限度的利用了整个网络带宽，并满足用户在使用高带宽业务条件下对带宽的动态需求和业务体验质量。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1、一种宽带接入系统中动态带宽调整方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤A、在宽带接入设备中配置业务信息并存储；B、宽带接入设备在其收发的数据包中监听并识别各用户选择的业务信息；C、根据步骤B识别的业务信息，宽带接入设备增加或释放相应用户的带宽。
2、 根据权利要求1所述的宽带接入系统中动态带宽调整方法，其特征在于， 所述步骤A进一步包括，在宽带接入设备中配置用户信息。
3、 根据权利要求2所述的宽带接入系统中动态带宽调整方法，其特征在于， 步骤A中所述用户信息包括但不限于，用户最小带宽、用户最大带宽、协议类 型、协议类型对应的带宽调整粒度和用户的优先级。
4、 根据权利要求1所述的宽带接入系统中动态带宽调整方法，其特征在于， 业务信息包括但不限于，网络业务类型、业务所占带宽和业务数据包信息。
5、 根据权利要求1所述的宽带接入系统中动态带宽调整方法，其特征在于， 所述步骤C包括Cl、判断所述数据包包含的带宽调整信息类型，若为增加带宽信息，则进 入步骤C2，若为减少带宽信息，则进入C3;C2、计算用户当前剩余带宽，判断对应业务的所需带宽是否大于用户剩余 带宽，如果是，将用户带宽调整至最大值，如果不是，将用户带宽增加所述业 务的所需带宽；C3、将用户带宽减少所述业务的所需带宽。
6、 根据权利要求1至5所述的宽带接入系统中动态带宽调整方法，其特征 在于，所述宽带接入设备是调制解调器、或数字用户线调制复用器、或宽带 远程接入服务器、或路由器、或汇聚交换机、或接入交换机。
7、 根据权利要求4所述的宽带接入系统中动态带宽调整方法，其特征在于，所述业务数据包信息为标识不同业务的信息。
全文摘要
本发明公开了一种宽带接入系统中动态带宽调整方法，该方法包括以下步骤在宽带接入设备中配置业务信息并存储；宽带接入设备在其收发的数据包中监听并识别各用户选择的业务信息；根据识别的业务信息，宽带接入设备增加或释放相应用户的带宽。本发明减少了资源预留软状态信息的更新和存储步骤，实现更简单。同时本发明采用的动态带宽分配方法能够满足用户随机使用的动态需求，最大限度的合理的分配系统带宽，保证用户所使用业务的体验质量和服务质量。
文档编号H04L12/56GK101106501SQ20071011803
公开日2008年1月16日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者胡福军 申请人:中兴通讯股份有限公司