专利名称：调制解调器负载平衡方法
技术领域：
本发明涉及一种用于实现调制解调器负载平衡的方法，特别涉及一种主动式的调制解调 器头端负载平衡方法。
背景技术：
在常用的通讯网络如国际互联网(Internet)或企业内部互联网(Intranet)的使用过程中 ，当其中每一台终端完成同步处理后，均需要从调制解调器头端系统(Cable Modem Terminal System, CMTS)取得上行频道描述符(Upstream Channel Descriptor, UCD)，并凭 藉此UCD选取可用的上行频道(Upstream Cha皿el)。通过选取适当的上行频道，可以使该终 端对应的调制解调器(Cable Modem, CM)获得负载平衡(Load Balance)的稳定工作状态。
请参阅图l，现有的使调制解调器达到负载平衡的方法一般是利用CMTS自身收集所有现 有的UCD，然后按照先入先出(First-In First-Out， FIFO)的顺序逐个地选取每个UCD所对应 的上行频道。若被选中的UCD并未对应可用的上行频道，则将该UCD记录为不可用，继续选取 后续的UCD对应的上行频道，直到获得可用的上行频道为止。这种现有的负载平衡方法一般 称为被动式(Passive)负载平衡方法。
上述被动式负载平衡方法存在的主要缺点在于，CMTS所连接的调制解调器及UCD的数量 一般都很大，逐个选取所有UCD对应的上行频道需要较大的运算量，可能消耗较多的运算时 间及系统资源。另外，由于所有调制解调器均采用相同的顺序选取上行频道，当网络中连接 数量较多的调制解调器时，可能出现多个调制解调器同时通过CMTS中的同一个UCD选取上行 频道的情况。此时，该UCD对应的上行频道上的负载将明显增大，从而可能对网络造成延迟 、死机等不良影响。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种更有利于减少网络负担的调制解调器负载平衡方法。 一种调制解调器负载平衡方法，用于在通讯网络中实现终端对应的调制解调器的负载平 衡，该方法包括以下步骤利用该终端在该通讯网络中收集上行频道描述符(Upstream Channel Descriptor, UCD);检测该终端是否存储有历史UCD记录；根据历史UCD记录的检测 结果对现有的UCD确定选取范围；选取该范围内的UCD所对应的上行频道，以获得可用以实现 上述调制解调器的负载平衡的上行频道；根据选取的结果，将对应不可用的上行频道的UCD记录为不可用，将对应可用的上行频道的UCD记录为可用。
与现有技术相比，本发明提供的调制解调器负载平衡方法采用终端主动确定上行频道的 选取范围，该主动的调制解调器负载平衡方法有更大的可能性在较小的UCD选取范围内获得 可用的上行频道，有利于减少整体运算量，节省系统资源及縮短达到负载平衡所需的时间。
图1为现有的调制解调器负载平衡方法的流程图。
图2为使用本发明调制解调器负载平衡方法较佳实施例的通讯网络的架构图。
图3为本发明调制解调器负载平衡方法较佳实施例的流程图。
具体实施例方式
本发明的一个较佳实施例为一种调制解调器(Cable Modem)的负载平衡方法，用于在通 讯网络中达到其中每一终端使用的调制解调器的头端负载平衡。该调制解调器负载平衡方法 可以适用于各种通讯网络。
请参阅图2， 一适用本发明较佳实施例的调制解调器负载平衡方法的通讯网络100包括至 少一调制解调器头端系统(Cable Modem Terminal System, CMTS) 10及多个终端20，该等终 端20可以是个人电脑或其他类型的数据处理装置，每一终端20均通过一调制解调器21连接到 该CMTSIO。使用时，每一终端20均需要利用其对应的调制解调器21通过CMTS10收集上行频道 描述符(Upstream Channel Descriptor, UCD)，并根据所收集的UCD选取相应的上行频道， 通过该上行频道在该通讯网络100中传输数据。
图3为本发明较佳实施例提供的调制解调器负载平衡方法的流程图，以下根据该流程图 对该方法的步骤作详细说明。
首先，提供一上述的通讯网络IOO，在该通讯网络100中，终端20通过调制解调器21接入 调制解调器头端系统IO。依照现有方法为该终端20建立必要的信号连接后，即可使用该终端 20主动地通过其对应的调制解调器21从该调制解调器头端系统10收集所有现有的UCD。
当完成对UCD的收集工作后，首先检测终端20内部是否存储有历史UCD记录。该历史UCD 记录指的是在前一次使用时由该终端20加以存储的，对于对应有可用的上行频道的UCD的使 用历史记录。
若在检测历史UCD记录时未发现该终端20储存有历史UCD记录，则直接对所有现有的UCD 进行选取，按照随机顺序逐个选取所有UCD对应的上行频道并判断其是否可用。在该随机顺 序的选取过程中，将未对应可用上行频道的UCD均记录为不可用。直至获得可用的上行频道 ，则停止选取，使用该上行频道与通讯网络100实现数据传输，令该终端20对应的调制解调
5器通过该上行频道达到负载平衡。同时，该终端20将对应于该上行频道的UCD记录为可用， 并存储该不可用及可用记录。若该部分UCD仍然均未对应可用的上行频道，则该终端20可以 显示连接失败，以告知使用者排除故障或重新建立连接。
若检测发现终端20内储存有历史UCD记录，则根据该检测结果，在收集到的所有现有的 UCD中进行比对，以确定该等现有UCD是否与该终端20内存储的的历史UCD记录相符合。然后 ，该终端20根据现有UCD与历史UCD记录的比对结果，对现有UCD确定相应的选取范围，并对 该范围内的UCD进行选取，以获得可用的上行频道。具体地，可将本步骤分为以下两种情况
第一种情况下，若现有UCD与历史UCD记录一致，则该终端20即可通过历史UCD记录縮小 选取范围。具体做法是根据历史UCD记录选取前一次所选用的对应可用上行频道的UCD，再根 据该UCD可以直接选取前一次使调制解调器21达到平衡所使用的上行频道，并判断该上行频 道是否可用。若该上行频道本次仍然可用，则该终端20停止选取，使用该上行频道进行数据 传输，从而使该终端20对应的调制解调器21通过该上行频道达到负载平衡。此时该终端20可 继续保持原有的历史UCD记录。
若该上行频道本次并不可用，则重新将该UCD记录为不可用，接着继续对其他现有的 UCD进行选取，选取时按照随机顺序逐个选取所有其他现有的UCD对应的上行频道并判断其是 否可用。在该随机顺序的选取过程中，将未对应可用上行频道的UCD均记录为不可用。直至 获得到可用的上行频道，则结束选取，使用该上行频道与通讯网络100实现数据传输，令该 终端20对应的调制解调器21通过该上行频道达到负载平衡。同时，该终端20将对应于该上行 频道的UCD记录为可用，并存储该记录。另外，若其他现有的UCD也均未对应可用的上行频道 ，则该终端20可以显示连接失败，以告知使用者排除故障或重新建立连接。
第二种情况下，若现有UCD与历史UCD记录不一致，此时后续步骤与未发现该终端20储存 有历史UCD记录时的情况相似，直接按照随机顺序逐个选取所有现有的UCD对应的上行频道并 判断其是否可用。在该随机顺序的选取过程中，将未对应可用上行频道的UCD均记录为不可 用。直至获得可用的上行频道，则停止选取，使用该上行频道与通讯网络100实现数据传输 ，令该终端20对应的调制解调器21通过该上行频道达到负载平衡。同时，该终端20将对应于 该上行频道的UCD记录为可用，并存储该不可用及可用记录。若所有现有的UCD均未对应可用 的上行频道，则该终端20可以显示连接失败，以告知使用者排除故障或重新建立连接。
可以理解，若一终端20对应的调制解调器21曾经使用过上述的调制解调器负载平衡方法 获得了可用的上行频道，则该终端20内将至少存储有一条对应可用上行频道的UCD的记录。当该终端20再次使用该方法从通讯网络100中选取上行频道时，即可优先通过该部分具有可 用记录的UCD选取上行频道。
可以理解，本发明实施例中提供的调制解调器负载平衡方法可以使用终端20通过调制解 调器21主动地收集及处理UCD，从而降低CMTS10的负担。终端20内存储UCD可用记录后，在通 过UCD选取上行频道的过程中可以优先选取具有可用记录的，亦即调制解调器21曾经成功使 用过的上行频道。这样，可以有更大的可能性在较小的选取范围内获得对应可用上行频道的 UCD，从而可以尽量縮小选取范围，有利于减少整体运算量，节省系统资源及縮短达到负载 平衡所需的时间。另外，当可用记录范围内的UCD均未对应可用上行频道时，本发明提供的 方法采用随机顺序选取所有未存储记录的UCD对应的上行频道，有利于避免出现多个调制解 调器21同时通过同一UCD选取上行频道的情况，从而减轻网络负载，降低出现延迟、死机等 故障的风险。
权利要求
1.一种调制解调器负载平衡方法，用于在通讯网络中实现终端对应的调制解调器的负载平衡；其特征在于，该方法包括以下步骤在该通讯网络中收集上行频道描述符(Upstream Channel Descriptor，UCD)；检测该终端是否存储有历史UCD记录；根据历史UCD记录的检测结果对现有的UCD确定选取范围；选取该范围内的UCD所对应的上行频道，以获得可用以实现上述调制解调器的负载平衡的上行频道；根据选取的结果，将对应不可用的上行频道的UCD记录为不可用，将对应可用的上行频道的UCD记录为可用。
2.如权利要求l所述的调制解调器负载平衡方法，其特征在于，该方 法还包括以下步骤若未检测到该终端储存有历史UCD记录，则选取所有现有的UCD对应的上 行频道并分别判断其是否可用。
3.如权利要求2所述的调制解调器负载平衡方法，其特征在于上述 选取所有现有的UCD对应的上行频道并分别判断其是否可用的顺序为随机顺序。
4.如权利要求l所述的调制解调器负载平衡方法，其特征在于，该方 法还包括以下步骤若检测到终端20内储存有历史UCD记录，则根据该检测结果比对现有UCD 是否与该历史UCD记录相符合，根据比对结果对现有UCD确定相应的选取范围，并对该范围内 的UCD进行选取，以获得可用的上行频道。
5.如权利要求4所述的调制解调器负载平衡方法，其特征在于，该方 法还包括以下步骤若现有UCD与历史UCD记录一致，则根据历史UCD记录直接选取前一次使 调制解调器达到平衡所使用的上行频道，并判断该上行频道是否可用。
6.如权利要求5所述的调制解调器负载平衡方法，其特征在于，该方 法还包括以下步骤若该前一次使用过的上行频道本次仍然可用，则使用该上行频道使该终 端对应的调制解调器达到负载平衡，且保持原有的历史UCD记录。
7. 如权利要求5所述的调制解调器负载平衡方法，其特征在于，该方 法还包括以下步骤若该上行频道本次不可用，则重新将该UCD记录为不可用，然后选取所 有现有的其他UCD对应的上行频道并分别判断其是否可用。
8. 如权利要求7所述的调制解调器负载平衡方法，其特征在于上述 选取所有其他UCD对应的上行频道并分别判断其是否可用的顺序为随机顺序。
9. 如权利要求4所述的调制解调器负载平衡方法，其特征在于，该方 法还包括以下步骤若现有UCD与历史UCD记录不一致，则选取所有现有的UCD对应的上行频 道并分别判断其是否可用。
10. 如权利要求9所述的调制解调器负载平衡方法，其特征在于上 述选取所有现有的UCD对应的上行频道并分别判断其是否可用的顺序为随机顺序。
全文摘要
一种调制解调器负载平衡方法，该方法包括以下步骤在该通讯网络中收集上行频道描述符(Upstream Channel Descriptor，UCD)；检测该终端是否存储有历史UCD记录；根据历史UCD记录的检测结果对现有的UCD确定选取范围；选取该范围内的UCD所对应的上行频道，以获得可用以实现上述调制解调器的负载平衡的上行频道；根据选取的结果，将对应不可用的上行频道的UCD记录为不可用，将对应可用的上行频道的UCD记录为可用。
文档编号H04L12/02GK101631027SQ200810302789
公开日2010年1月20日 申请日期2008年7月18日 优先权日2008年7月18日
发明者罗佑铭, 郑淑敏 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司