專利名稱：數(shù)據(jù)分組加擾模塊和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及延遲敏感數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、例如網(wǎng)絡(luò)電話(VoIP)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及 其通過(guò)電信網(wǎng)絡(luò)的傳輸?shù)念I(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近二十年來(lái)，電信網(wǎng)絡(luò)從公共交換電話網(wǎng)(PSTN)到第一代(lG) 基于模塊信號(hào)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)一步到基于數(shù)字信號(hào)的第二代(2G)蜂窩 網(wǎng)絡(luò)、然后到采用眾所周知的第三代(3 G)蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)中的因特網(wǎng)協(xié) 議(IP)來(lái)實(shí)現(xiàn)當(dāng)今端到端數(shù)字信令和數(shù)據(jù)傳送的演變。在3G網(wǎng)絡(luò)中 以及在其演變中，通過(guò)交換IP數(shù)據(jù)分組來(lái)執(zhí)行語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信。不 僅用戶交換或者接收例如音樂(lè)文件、圖像文件、視頻文件、應(yīng)用程 序等的各種數(shù)據(jù)，而且還為他們提供語(yǔ)音通信服務(wù)，它在技術(shù)上包 括在用戶之間進(jìn)行交換之前對(duì)IP格式的語(yǔ)音聲音信號(hào)進(jìn)行抽樣和形 成分組。
整個(gè)蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)從一代到另 一代的轉(zhuǎn)變需要由移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng) 商進(jìn)行主要投資。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商之間的重大竟?fàn)幰约盀橛脩籼峁?數(shù)據(jù)訪問(wèn)移動(dòng)性的機(jī)會(huì)已經(jīng)證明這類主要,費(fèi)用是正當(dāng)?shù)摹?br> 雖然移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商一直負(fù)責(zé)采用現(xiàn)代化設(shè)備部署、管理和升 級(jí)它們的電信網(wǎng)絡(luò)，但是，這些網(wǎng)絡(luò)朝基于IP的通信的轉(zhuǎn)變已經(jīng)提 供了使第三方應(yīng)用提供商利用基于IP的網(wǎng)絡(luò)的開放性及其到因特網(wǎng) 的連通性的可能性。因此，第三方應(yīng)用提供商近來(lái)已經(jīng)提供了軟件 應(yīng)用，它們開始代表在傳統(tǒng)上僅由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供的服務(wù)的實(shí)際竟 爭(zhēng)。 一個(gè)說(shuō)明性實(shí)例是語(yǔ)音通信，它一直并且仍然是具有IP功能的
固定(例如PSTN)以及移動(dòng)(例如蜂窩電信網(wǎng)絡(luò))的傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)所提 供的最重要的服務(wù)。但是，過(guò)去幾年，在給定訪問(wèn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商 的基于IP的網(wǎng)絡(luò)的可能性的情況下，第三方應(yīng)用提供商已經(jīng)開始采 用所謂的網(wǎng)絡(luò)電話(VoIP)技術(shù)提供語(yǔ)音通信服務(wù)，它提供用于在用戶 終端(PC、膝上型計(jì)算機(jī)、PDA、智能電話等)上安裝的筒單客戶機(jī)應(yīng) 用程序，所述簡(jiǎn)單客戶機(jī)應(yīng)用程序不通過(guò)傳統(tǒng)信道發(fā)送形成分組的 語(yǔ)音數(shù)據(jù)，而是允許語(yǔ)音聲音信號(hào)打包為數(shù)據(jù)分組，這些數(shù)據(jù)分組 然后如同其它任何數(shù)據(jù)分組那樣通過(guò)因特網(wǎng)發(fā)送，因此避免語(yǔ)音通
信造成的常規(guī)計(jì)費(fèi)。換言之，利用VoIP啟用終端的用戶僅需要對(duì)于 與其網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)類型連接付費(fèi)，同時(shí)他們還能夠接收語(yǔ)音服 務(wù)。
這種情況顯著影響傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的收入。例如，因特網(wǎng)服務(wù) 提供商(ISP)的用戶可通過(guò)ISP所提供的家庭電纜(或DSL)調(diào)制解調(diào)器 連接到因特網(wǎng)，并且對(duì)于到因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)支付每月費(fèi)用。用戶 可在他的膝上型終端上安裝用于進(jìn)行語(yǔ)音通信的VoIP客戶機(jī)應(yīng)用程 序。用戶然后可通過(guò)他的VoIP客戶機(jī)應(yīng)用程序發(fā)起和4妄收與本地或 長(zhǎng)途的其它因特網(wǎng)用戶、蜂窩用戶或固定電話用戶的語(yǔ)音通信，因 而避免了常規(guī)語(yǔ)音預(yù)訂的付費(fèi)。
另一個(gè)實(shí)例可由3G蜂窩用戶構(gòu)成，該用戶可在他的JAVA啟用 3G移動(dòng)終端上安裝用于采用VoIP進(jìn)行語(yǔ)音通信的VoIP客戶機(jī)應(yīng)用 程序。同樣，在該實(shí)例中，用戶僅由移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商對(duì)于已交換的 數(shù)據(jù)(包括VoIP業(yè)務(wù))的容量而不是對(duì)于常規(guī)語(yǔ)音預(yù)訂進(jìn)行計(jì)費(fèi)。
這種改變對(duì)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)問(wèn)題，因?yàn)樯踔猎诋?dāng)今、并 且極可能在很長(zhǎng)時(shí)期，傳統(tǒng)的語(yǔ)音服務(wù)計(jì)費(fèi)產(chǎn)生其收入的主要部分。 但是，因?yàn)橥ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的部署和維護(hù)需要移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的重大投資， 并且因?yàn)檎Z(yǔ)音服務(wù)的定價(jià)方案與這些運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行的投資成正比，所 以當(dāng)今在語(yǔ)音通信的市場(chǎng)上已經(jīng)形成一種情況VoIP應(yīng)用的第三方 提供商可對(duì)VoIP語(yǔ)音服務(wù)提供明顯更低的價(jià)格。由于VoIP的第三 方提供商沒(méi)有參與這些主要投資，而只是開發(fā)用于提供VoIP服務(wù)的 低成本軟件應(yīng)用程序，因此在定價(jià)方面，.它們的提供與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn) 營(yíng)商不匹配。盡管第三方提供商所提供的VoIP服務(wù)利用由傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 運(yùn)營(yíng)商所部署、維護(hù)和操作的相同電信網(wǎng)絡(luò)的事實(shí)，但仍然發(fā)生這 種情況。
因此，主要網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)預(yù)見(jiàn)到損失其基于語(yǔ)音的收益以及 釆用形成分組的數(shù)據(jù)語(yǔ)音的基于容量的計(jì)費(fèi)被替代的風(fēng)險(xiǎn)。這不可 避免地導(dǎo)致主要網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的收益的重大損失。因此，為了保護(hù)其 收益，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商需要運(yùn)用對(duì)傳統(tǒng)語(yǔ)音服務(wù)提供根據(jù)成本的VoIP 業(yè)務(wù)的適當(dāng)計(jì)費(fèi)率。優(yōu)選地，這應(yīng)當(dāng)對(duì)在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的控制下 的內(nèi)部VoIP提供(傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在其自己的網(wǎng)絡(luò)中提供的VoIP服 務(wù))以及對(duì)第三方VoIP服務(wù)提供商這兩者來(lái)進(jìn)行。因此，需要一種可 保證語(yǔ)音通信市場(chǎng)中的公平竟?fàn)幍慕鉀Q$案，以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的 投資和商業(yè)模式。
為了妥善處理在行業(yè)中以及在不同的技術(shù)論壇中激烈辯論的該 問(wèn)題，已經(jīng)研究了若干可能的技術(shù)解決方案。這些解決方案之一涉 及由傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商有意阻止VoIP軟件應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。才艮據(jù) 該所提出的解決方案，當(dāng)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商檢測(cè)到通過(guò)其交換節(jié)點(diǎn)之 一傳送的非法VoIP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，它可阻止那個(gè)數(shù)據(jù)流程。 一些建議 講授分析內(nèi)容、即數(shù)據(jù)分組的有效載荷，以檢測(cè)數(shù)據(jù)的VoIP類型， 并根據(jù)該分組分析來(lái)阻止該數(shù)據(jù)流程。但是，該分組數(shù)據(jù)分析要求 分析每一個(gè)分組數(shù)據(jù)的內(nèi)容，以定位語(yǔ)音之類的數(shù)據(jù)^t式，這需要 廣泛的處理資源。
當(dāng)前還連同該所提出的解決方案一起辯論的 一個(gè)問(wèn)題是由網(wǎng)絡(luò) 運(yùn)營(yíng)商阻止整個(gè)數(shù)據(jù)流程的合法性。雖然在美國(guó)以及加拿大，政府 管理機(jī)構(gòu)要求同等訪問(wèn)長(zhǎng)途服務(wù)提供商的PSTN(具有專用電路交換 線路的固定網(wǎng)絡(luò))基礎(chǔ)設(shè)施，在基于IP的電信網(wǎng)絡(luò)的情況下，該問(wèn)題 仍未解決。
因此，本行業(yè)需要一種技術(shù)解決方案，它恢復(fù)傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)
營(yíng)商與第三方VoIP應(yīng)用提供商之間的語(yǔ)音服務(wù)提供領(lǐng)域中的公平竟 爭(zhēng)。優(yōu)選地，這樣一種解決方案不會(huì)完全且筒單地阻止VoIP數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)，而是提供傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商以及第三方VoIP應(yīng)用提供商的一流且 合法的備選方案。本發(fā)明提供這樣一種解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明是一種用于降低電信網(wǎng)絡(luò)中的延遲敏感數(shù) 據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量的方法，該方法包括以下步驟
檢測(cè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分組，其中，數(shù)據(jù)分組滿足某個(gè)預(yù)定規(guī)則；
以及
通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)分組引起延遲，使?jié)M足預(yù)定規(guī)則的數(shù)據(jù)分組延遲。 在另一個(gè)方面，本發(fā)明是一種用于降低電信網(wǎng)絡(luò)中的延遲敏感 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量的加擾(scramble)模塊，該加擾模塊包括
訪問(wèn)列表模塊，包括用于檢測(cè)某些數(shù)據(jù)分組的至少 一 個(gè)預(yù)定規(guī)
則；
分組檢測(cè)器，配置成檢測(cè)滿足預(yù)定規(guī)則的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分組；
以及
延遲誘發(fā)器模塊，用于對(duì)滿足預(yù)定規(guī)則的數(shù)據(jù)分組引起延遲。


為了更詳細(xì)地理解本發(fā)明，以進(jìn)一步理解本發(fā)明的其它目的和 優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參照以下結(jié)合附圖進(jìn)行的說(shuō)明，附圖包括
圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電信網(wǎng)絡(luò)的示范性高級(jí)網(wǎng)絡(luò)
圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方、法的示范性流程圖； 圖3是結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例使用的數(shù)據(jù)分組的示范性高級(jí) 結(jié)構(gòu)圖；以及
圖4是說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的加擾模塊的的示范性高 級(jí)框圖。
具體實(shí)施例方式
具體參照各種示范性實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明的創(chuàng)造性教導(dǎo)。但是， 應(yīng)當(dāng)理解，這類實(shí)施例僅提供本發(fā)明的創(chuàng)造性教導(dǎo)的多種有利用途 的幾個(gè)實(shí)例。 一般來(lái)說(shuō)，本申請(qǐng)的說(shuō)明中進(jìn)行的陳述不一定限制本 發(fā)明的各個(gè)要求權(quán)利的方面的任一方面。此外，某些陳述可能適用 于某些創(chuàng)造性特征但不適用于其它特征。附圖中，在若干^L圖中， 對(duì)相同或相似的元件分配相同的附圖標(biāo)記。
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單但有效的加擾機(jī)制的方法和電信節(jié) 點(diǎn)，它降低通過(guò)電信網(wǎng)絡(luò)傳送的例如VoIP服務(wù)的非法延遲敏感數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)的服務(wù)等級(jí)(質(zhì)量)。非法延遲敏感數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(VoIP、基于IP的視 頻等，以下將它們?nèi)勘硎緸閼?yīng)用VoIP)服務(wù)在本文中表示通過(guò)某個(gè) 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的電信網(wǎng)絡(luò)傳送、但不是由那個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所提供或者 明確計(jì)費(fèi)的延遲敏感數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在其交 換節(jié)點(diǎn)之一中檢測(cè)到可能包含非法VoIP業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)，可將那 個(gè)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(構(gòu)成該數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分組)延遲某個(gè)時(shí)間段，優(yōu)選地， 該時(shí)間段在本質(zhì)上是可變的。因此，例如，輸出VoIP數(shù)據(jù)分組變得 雜亂，即以獨(dú)立、可變的延遲無(wú)序地發(fā)送。這樣，VoIP通信的接收 端不4又無(wú)序地、而且還以可變延遲來(lái)接收VoIP數(shù)據(jù)分組，以及接收 端的VoIP客戶機(jī)盡管利用TCP分組序列重組功能也不能足夠快地重 組語(yǔ)音信號(hào)以確保即時(shí)語(yǔ)音通信的質(zhì)量。
本發(fā)明不象用于檢測(cè)非法VoIP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的其它現(xiàn)有技術(shù)的方法 那樣檢查數(shù)據(jù)分組的內(nèi)容(有效載荷)，因而顯著減少了所需的處理資 源。而是，本發(fā)明用于對(duì)匹配某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、例如從給定地址始發(fā)或送 往給定地址或者從給定應(yīng)用端口號(hào)始發(fā)或送往給定應(yīng)用端口號(hào)的所

有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)引起小延遲。例如，如果給定VoIP第三方應(yīng)用提供商將HTTP應(yīng)用端口號(hào)80用于發(fā)出VoIP數(shù)據(jù)分組，則這些分組還包含始 發(fā)或目標(biāo)端口號(hào)80的指示(這是從常規(guī)TCP/UDP分組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中推 斷出來(lái)的)。通過(guò)本發(fā)明，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商則可監(jiān)測(cè)其交換節(jié)點(diǎn)和/或路由 器中的入局?jǐn)?shù)據(jù)分組，僅檢查數(shù)據(jù)分組的首標(biāo)，以及將本發(fā)明的機(jī) 制應(yīng)用于所檢測(cè)到的將從這種端口號(hào)始發(fā)或者送往這種端口號(hào)的所 有業(yè)務(wù)。這包括非法VoIP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但也可能包括非VoIP數(shù)據(jù)業(yè) 務(wù)。但是，非VoIP數(shù)據(jù)分組業(yè)務(wù)(例如會(huì)"法萬(wàn)維網(wǎng)業(yè)務(wù)、音頻或—見(jiàn)頻 流等)即使被運(yùn)營(yíng)商的節(jié)點(diǎn)延遲，也可在接收方通過(guò)用于對(duì)無(wú)序數(shù)據(jù) 分組重新排序的TCP機(jī)制來(lái)重新排列，因此，只要感應(yīng)延遲沒(méi)有超 過(guò)給定時(shí)間段、例如0.5至1秒，這種非語(yǔ)音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)就不會(huì)被本發(fā) 明破壞或損壞。合法UDP業(yè)務(wù)也不會(huì)受到本發(fā)明的機(jī)制影響，因?yàn)?UDP被設(shè)計(jì)用來(lái)攜帶對(duì)延遲不敏感并且可按照任何順序發(fā)送的信 令。但是，延遲敏感通信、例如通過(guò)TCP/UDP的VoIP業(yè)務(wù)通過(guò)添 加延遲和序列改變而嚴(yán)重降級(jí)，同時(shí)保存了交換節(jié)點(diǎn)的整體吞吐量。
優(yōu)選地，以上提出的加擾機(jī)制可采用高級(jí)預(yù)訂服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng) 商的提供來(lái)增強(qiáng)。高級(jí)服務(wù)的用戶可進(jìn)行無(wú)加擾VoIP通信，因而繞 過(guò)本發(fā)明，使得他們的所有數(shù)據(jù)、包括第三方應(yīng)用提供商的VoIP數(shù) 據(jù)業(yè)務(wù)通過(guò)該運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)透明轉(zhuǎn)發(fā)。例如，用戶可預(yù)訂高級(jí)服務(wù) 提供，因此能夠進(jìn)行無(wú)加擾VoIP通信。
因此，本發(fā)明表示一種技術(shù)解決方案，它提供令第三方VoIP應(yīng) 用的用戶向其網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商預(yù)訂高級(jí)數(shù)據(jù)傳送的動(dòng)機(jī)。通過(guò)收取來(lái)自 對(duì)無(wú)加擾數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的高級(jí)預(yù)定的附加收益，重新建立和保持了傳統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商與VoIP的第三方應(yīng)用提供商之間的公平竟?fàn)帯?br> 現(xiàn)在參照?qǐng)D1，圖1是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的電信網(wǎng)絡(luò)的示 范性高級(jí)網(wǎng)絡(luò)圖。圖1所示的是示范性膝上型終端100，它采用與基 于DSL的因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)102鏈接的家庭數(shù)字用戶線(DSL)調(diào) 制解調(diào)器101連接到因特網(wǎng)104,并從因特網(wǎng)104連接到其它網(wǎng)絡(luò) 106(例如LAN(局域網(wǎng))、WAN(廣域網(wǎng))等)。同樣，圖1所示的還有
個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)llO,它通過(guò)電纜調(diào)制解調(diào)器112連接到電纜類型的 ISP 114，并從ISP114連接到因特網(wǎng)104以及其它網(wǎng)絡(luò)106。還可通 過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)連接(WLAN)120來(lái)訪問(wèn)因特網(wǎng)104，無(wú)線局域網(wǎng)連接 (WLAN)120通常具有與接入點(diǎn)(AP)122鏈接的至少一個(gè)無(wú)線服務(wù)節(jié) 點(diǎn)(WSN)121，接入點(diǎn)(AP)122提供無(wú)線電熱點(diǎn)覆蓋，它向例如終端124 之類的WLAN啟用終端提供無(wú)線連接。移動(dòng)客戶機(jī)130還可采用例 如網(wǎng)絡(luò)132等移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪問(wèn)因特網(wǎng)104和其它網(wǎng)絡(luò)106,網(wǎng)絡(luò)132 通常通過(guò)GGSN(網(wǎng)關(guān)GPRS服務(wù)/支持節(jié)點(diǎn))或PDSN(分組數(shù)據(jù)服務(wù) 節(jié)點(diǎn))交換節(jié)點(diǎn)134與因特網(wǎng)相接口。最后，基于PC的終端140還 可采用調(diào)制解調(diào)器142和PSTN 144來(lái)訪問(wèn)因特網(wǎng)及其它網(wǎng)絡(luò)106， PSTN 144通過(guò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)器(RAS)145以本領(lǐng)域公知的方式連接到 因特網(wǎng)104。圖1所示的各個(gè)終端即終端100、 110、 124、 130和140 可能已經(jīng)在其中安裝了使語(yǔ)音通信能夠由這些終端的用戶進(jìn)行的 VoIP客戶機(jī)應(yīng)用程序。通常，這樣一種VoIP客戶機(jī)應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn) 與采用類似客戶機(jī)應(yīng)用程序的其他遠(yuǎn)程用戶的雙向語(yǔ)音通信。在這 樣一種終端上運(yùn)行的一種典型VoIP客戶才幾應(yīng)用程序配置成可對(duì)用戶 的聲音語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行抽樣，采用TCP或UDP協(xié)議將其打包成數(shù)據(jù)分 組，以及通過(guò)因特網(wǎng)104將其發(fā)送給通信所涉及的另一方。運(yùn)行相 同客戶機(jī)應(yīng)用程序的接收終端然后負(fù)責(zé)對(duì)包含語(yǔ)音信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行 去分組(depacketizing)和負(fù)責(zé)為接收用戶播放語(yǔ)音信號(hào)聲音，以及 負(fù)責(zé)以相反方向執(zhí)行相同的形成分組的動(dòng)作，使得實(shí)現(xiàn)全雙工通信。
根據(jù)本發(fā)明，圖1所示的電信節(jié)點(diǎn)(或網(wǎng)絡(luò))102、 114、 120、 134 和145的任一個(gè)的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可在其中實(shí)現(xiàn)加擾模塊400，它負(fù)責(zé)對(duì) 于匹配某些標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)則的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行加擾，使得通過(guò)其中傳送的 非法VoIP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的質(zhì)量降低。加擾模塊400的功能是檢測(cè)匹配某 些標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)則的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以便;險(xiǎn)測(cè)到非法VoIP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以及對(duì)非 法VoIP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的各個(gè)數(shù)據(jù)分組施加延遲。這樣，這些分組以延遲 且雜亂的方式輸出。因此，VoIP通信的接收方的語(yǔ)音通信的質(zhì)量下
降到某個(gè)程度。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2和圖4，圖2是才艮據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的方法的 示范性流程圖，以及圖4是說(shuō)明實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的加擾模 塊400的示范性高級(jí)框圖。該方法在動(dòng)作200開始，以及在動(dòng)作202, 創(chuàng)建用于指定哪些VoIP通信(或者其它任何延遲敏感通信)應(yīng)當(dāng)由加 擾模塊400截取和加擾的訪問(wèn)列表404。這樣一種訪問(wèn)列表404可包 含規(guī)定其中的延遲敏感通信應(yīng)當(dāng)被截取和加擾的指示和/或條件的各 種規(guī)則406，例如其通信將被截取和加擾的各方的源IP地址、目標(biāo)IP 地址、用于進(jìn)行VoIP通信的協(xié)議、端口號(hào)標(biāo)識(shí)符、MAC地址等指 示。例如，用于截取和加擾延遲敏感通信的規(guī)則406其中之一可表 示為
動(dòng)作截取和加擾
源IP地址:148.lll.113.il
端口號(hào)80
作為上述規(guī)則的結(jié)果，加擾模塊400截取從所述源IP地址始發(fā) 并送往接收終端的端口號(hào)80或者從發(fā)送終端的端口號(hào)80始發(fā)的數(shù) 據(jù)分組。
為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參照?qǐng)D3，圖3是結(jié)合本發(fā)明的優(yōu) 選實(shí)施例使用的數(shù)據(jù)分組300的簡(jiǎn)化高級(jí)結(jié)構(gòu)圖。圖3示出TCP/UDP 數(shù)據(jù)分組的典型結(jié)構(gòu)。這樣一種數(shù)據(jù)分組300通常包括源IP地址首 標(biāo)302、目標(biāo)IP地址首標(biāo)304、表示始發(fā)-數(shù)據(jù)分組的應(yīng)用端口號(hào)的源 端口號(hào)首標(biāo)306、表示將數(shù)據(jù)分組送往其中的各應(yīng)用端口號(hào)的目標(biāo)端 口號(hào)308、包含數(shù)據(jù)分組300的有效載荷的數(shù)據(jù)有效載荷310以及其 它字段和首標(biāo)。在請(qǐng)求注釋(RFC)791、標(biāo)題為"因特網(wǎng)協(xié)議-DARPA 因特網(wǎng)程序協(xié)議規(guī)范，，第3.1節(jié)(由Postel, J. (ed.)/USC/Information Sciences Institute于1981年9月發(fā)表)中提供了 IP數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)的全 面詳細(xì)描述，通過(guò)引用將其完整地結(jié)合到本文中。同樣，在請(qǐng)求注 釋(RFC)793、標(biāo)題為"因特網(wǎng)協(xié)議-DARPA因特網(wǎng)程序協(xié)議規(guī)范"
第3.1節(jié)(由Postel， J. (ed.yUSC/Informatibn Sciences Institute于1981 年9月發(fā)表)中提供了 TCP數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)的全面詳細(xì)描述，通過(guò)引用 將其完整地結(jié)合到本文中。最后，在請(qǐng)求注釋(RFC)768、標(biāo)題為"用 戶數(shù)據(jù)才艮協(xié)議，，(由Postel, J. (ed.)/USC/Information Sciences Institute 、 于1980年8月發(fā)表)中提供了 UDP數(shù)據(jù)分組結(jié)構(gòu)的全面詳細(xì)描述， 通過(guò)引用將其完整地結(jié)合到本文中。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，加擾才莫塊400可根據(jù)它的訪問(wèn)列表404 的規(guī)則406、單獨(dú)或者結(jié)合入局?jǐn)?shù)據(jù)分組410來(lái)4企測(cè)例如源或目標(biāo)IP 地址302和/或304、和/或源或目標(biāo)端口號(hào)306和/或308。 一旦這種 檢測(cè)完成，模塊400用于以下面要描述的方式來(lái)加擾數(shù)據(jù)分組。
現(xiàn)在仍然參照?qǐng)D2和圖4， 一旦在動(dòng)作202創(chuàng)建了訪問(wèn)列表404, 則在動(dòng)作204，該方法以開始加擾模塊的'常規(guī)操作繼續(xù)進(jìn)行。此后， 加擾模塊400用于根據(jù)訪問(wèn)列表404的規(guī)則406、對(duì)于通過(guò)實(shí)現(xiàn)該加 擾模塊(例如參見(jiàn)圖1)的交換節(jié)點(diǎn)傳送的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)檢測(cè)受關(guān)注數(shù)據(jù) 分組。在動(dòng)作206,實(shí)現(xiàn)加擾模塊400的交換節(jié)點(diǎn)可接收用于建立新 的VoIP通信的新連接請(qǐng)求，以及在動(dòng)作208,發(fā)出連接請(qǐng)求的用戶 被識(shí)別、認(rèn)證和授權(quán)，以確定是否允許該用戶進(jìn)4亍所請(qǐng)求月1務(wù)、即 例如VoIP通信。動(dòng)作206可以是任選的，因此并不是存在于所有實(shí) 現(xiàn)中。例如，動(dòng)作206可以不存在，在這種情況下，用戶身份可釆 用始發(fā)IP地址和/或始發(fā)MAC(媒體訪問(wèn)控制)地址從VoIP數(shù)據(jù)分組 本身得出，并在動(dòng)作210用于對(duì)該用戶進(jìn)行識(shí)別、授權(quán)和認(rèn)證。根 據(jù)網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)，動(dòng)作208的識(shí)別、認(rèn)證和授權(quán)可能包括訪問(wèn)例如歸 屬位置寄存器(HLR)、歸屬用戶服務(wù)(HSS)或者認(rèn)證、授權(quán)和計(jì)費(fèi)(AAA) 服務(wù)器等本地或遠(yuǎn)程用戶寄存器，以及從用戶寄存器接收回該用戶 的成功或不成功識(shí)別、認(rèn)證或授權(quán)的指示。根據(jù)從用戶寄存器接收 的信息，加擾模塊400在動(dòng)作210確定是否對(duì)用戶允許延遲敏感服 務(wù)、例如所請(qǐng)求VoIP通信的無(wú)加擾服務(wù)類(例如高級(jí)服務(wù))。如果是， 則加擾才莫塊不施加任何延遲，以及在動(dòng)作220， VoIP通信的凄t據(jù)分
組在它們到達(dá)時(shí)以無(wú)誘發(fā)延遲的方式輸出。否則，如果在動(dòng)作210 ^r測(cè)到對(duì)用戶不允許延遲敏感應(yīng)用、如VoIP通信的高級(jí)服務(wù)，或者 如果只是象某些實(shí)現(xiàn)中的情況那樣根本沒(méi)有執(zhí)行動(dòng)作206-208，則在 動(dòng)作212,加擾模塊400將VoIP通信的入局?jǐn)?shù)據(jù)分組410與訪問(wèn)列 表404的規(guī)則406進(jìn)行比較，以確定在數(shù)據(jù)分組410所包含的信息 與規(guī)則406之間是否存在任何匹配。加擾模塊400的分組檢測(cè)器402 可執(zhí)行動(dòng)作212。在動(dòng)作214，分組;險(xiǎn)測(cè)器402確定VoIP通信的入 局?jǐn)?shù)據(jù)分組410的首標(biāo)所包含的信息與規(guī)則406之間是否存在任何 匹配。如果沒(méi)有，則不對(duì)VoIP通信的數(shù)據(jù)分組進(jìn)行加擾，而是在動(dòng) 作220，在它們到達(dá)時(shí)以尚無(wú)感應(yīng)延遲的方式發(fā)送。否則，如果在動(dòng) 作214，分組^r測(cè)器402確定lt據(jù)分組410與MJ'J 406中的至少一個(gè) 匹配，則該方法轉(zhuǎn)移到動(dòng)作216,在其中，對(duì)數(shù)據(jù)分組410施加延遲。 為此，分組檢測(cè)器將數(shù)據(jù)分組410路由到加擾模塊400的延遲誘發(fā) 器模塊405，延遲誘發(fā)器模塊405可將延遲加入/分配給各數(shù)據(jù)分組 或者加入/分配給數(shù)據(jù)分組410的一組數(shù)據(jù)分組?？蓪?duì)連續(xù)數(shù)據(jù)分組 誘發(fā)/分配各種類型的延遲，例如隨機(jī)延遲411、按照交替函數(shù)(seesaw fiinction)413或者另一種任何類型的函數(shù)415的延遲。延遲lt據(jù)分組 410，然后可在所分配延遲的時(shí)長(zhǎng)內(nèi)傳送到緩沖器408。 一旦延遲到期， 就在動(dòng)作218，將延遲數(shù)據(jù)分組410，發(fā)送到其目的地。
因此，通過(guò)本發(fā)明，就能夠打亂通過(guò)給定網(wǎng)絡(luò)傳送的非法延遲
敏感通信的數(shù)據(jù)分組。因此，延遲敏感通信的質(zhì)量下降到某種程度。 這種下降與對(duì)于延遲敏感通信的各數(shù)據(jù)分組引起的延遲的大小成正
比。優(yōu)選地，誘發(fā)的延遲設(shè)置成從最小延遲直到最大延遲的范圍， 以及延遲的范圍是用戶可配置的。因此,.、即使在延遲遵循某種函數(shù)、 例如隨機(jī)、交替等示范性情況下，函數(shù)也設(shè)置成在某個(gè)范圍之內(nèi)變 化。例如，為了^f又影響延遲壽文感通信、例如VoIP和基于IP的—見(jiàn)頻
的質(zhì)量但不影響可能通過(guò)相同應(yīng)用端口號(hào)(例如)傳送的其它通信的質(zhì) 量，延遲的范圍優(yōu)選的從O.l至1秒。
根據(jù)以上描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)很清楚，本發(fā)明提 供了一種有利的解決方案，它重新建立傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商所提供的服
務(wù)與延遲敏感服務(wù)、如VoIP或基于IP的視頻的第三方應(yīng)用提供商 之間的公平竟?fàn)?。雖然具體參照某些延遲敏感通信、如VoIP或網(wǎng)絡(luò) 電話描述了本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，但是，在通過(guò)參照它們之后應(yīng)當(dāng) 知道，本文包含的創(chuàng)造性理論不一定限于這些方面，而是可采用任 何適用的延遲敏感通信有利地實(shí)現(xiàn)。我們認(rèn)為，通過(guò)前面的描述， 本發(fā)明的操作和構(gòu)造會(huì)非常明顯。雖然所示和所述的方法及系統(tǒng)表 征為優(yōu)選的，但是顯而易見(jiàn)，可在不背離下文闡述的權(quán)利要求書所 定義的本發(fā)明的范圍的前提下對(duì)其進(jìn)行各種變更和修改。
雖然已經(jīng)在附圖中示出以及在以上詳細(xì)說(shuō)明中描述了本發(fā)明的 方法及系統(tǒng)的若干優(yōu)選實(shí)施例，但是會(huì)理解到，本發(fā)明不限于所公 開的實(shí)施例，而是能夠在不背離以下權(quán)利要求書闡述和定義的本發(fā) 明的精神的前提下進(jìn)行許多重新配置、修改和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于降低電信網(wǎng)絡(luò)中的延遲敏感數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量的方法，所述方法包括以下步驟檢測(cè)所述數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)分組，其中，所述數(shù)據(jù)分組滿足某個(gè)預(yù)定規(guī)則；以及通過(guò)對(duì)所述數(shù)據(jù)分組引起延遲，使?jié)M足所述預(yù)定規(guī)則的數(shù)據(jù)分組延遲。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所引起的延遲是對(duì) 于連續(xù)數(shù)據(jù)分組可變的延遲。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所引起的延遲對(duì)于 連續(xù)數(shù)據(jù)分組按照類似交替的函數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所引起的延遲對(duì)于 連續(xù)數(shù)據(jù)分組是隨機(jī)延遲。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述;f企測(cè)步驟包括 檢測(cè)所述數(shù)據(jù)分組始發(fā)于以所述預(yù)定規(guī)則識(shí)別的某個(gè)應(yīng)用端口號(hào)。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)步驟包括 沖僉測(cè)所述數(shù)據(jù)分組送往以所述預(yù)定規(guī)則識(shí)別的某個(gè)應(yīng)用端口號(hào)。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)步驟包括 檢測(cè)所述數(shù)據(jù)分組始發(fā)于以所述預(yù)定規(guī)則識(shí)別的始發(fā)地址。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述4企測(cè)步驟包括 檢測(cè)所述數(shù)據(jù)分組送往以所述預(yù)定規(guī)則識(shí)別的目標(biāo)地址。
9. 一種用于降低電信網(wǎng)絡(luò)中的延遲敏感數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量的加擾模 塊，所述加擾模塊包括訪問(wèn)列表模塊，包括用于檢測(cè)某些數(shù)據(jù)分組的至少 一個(gè)預(yù)定規(guī)則；分組檢測(cè)器，配置成檢測(cè)滿足所述預(yù)定規(guī)則的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù) 分組；以及 延遲誘發(fā)器模塊，用于對(duì)滿足所述預(yù)定規(guī)則的數(shù)據(jù)分組引起延遲。
10. 如權(quán)利要求9所述的加擾模塊，其特征在于，由所述延遲 誘發(fā)器所引起的延遲是對(duì)于連續(xù)數(shù)據(jù)分組可變的延遲。
11. 如權(quán)利要求10所述的加擾模塊，其特征在于，由所述延遲 誘發(fā)器所引起的延遲對(duì)于連續(xù)數(shù)據(jù)分組遵循類似交替的函數(shù)。
12. 如權(quán)利要求9所述的加擾模塊，其特征在于，由所述延遲 誘發(fā)器所引起的延遲對(duì)于連續(xù)數(shù)據(jù)分組是隨機(jī)延遲。
13. 如權(quán)利要求9所述的加擾模塊；其特征在于，所述分組檢 測(cè)器檢測(cè)所述數(shù)據(jù)分組始發(fā)于以所述預(yù)定規(guī)則識(shí)別的某個(gè)應(yīng)用端口 號(hào)。
14. 如權(quán)利要求9所述的加擾模塊，其特征在于，所述分組檢 測(cè)器檢測(cè)所述數(shù)據(jù)分組送往以所述預(yù)定規(guī)則識(shí)別的某個(gè)應(yīng)用端口
15. 如權(quán)利要求9所述的加擾模塊，其特征在于，所述分組檢 測(cè)器檢測(cè)所述數(shù)據(jù)分組始發(fā)于以所述預(yù)定規(guī)則識(shí)別的始發(fā)地址。
16. 如權(quán)利要求9所述的加擾模塊，其特征在于，所述分組檢 測(cè)器檢測(cè)所述數(shù)據(jù)分組送往以所述預(yù)定規(guī)則識(shí)別的目標(biāo)地址。
全文摘要
一種用于降低電信網(wǎng)絡(luò)中的延遲敏感業(yè)務(wù)質(zhì)量的方法和加擾模塊，其中，滿足預(yù)定規(guī)則的數(shù)據(jù)分組被檢測(cè)并通過(guò)引起某個(gè)延遲來(lái)進(jìn)行延遲。加擾模塊包括訪問(wèn)列表，包含用于檢測(cè)某些數(shù)據(jù)分組的預(yù)定規(guī)則；分組檢測(cè)器，配置成檢測(cè)滿足預(yù)定規(guī)則的數(shù)據(jù)分組；以及延遲誘發(fā)器模塊，用于對(duì)數(shù)據(jù)分組引起延遲。延遲對(duì)于連續(xù)數(shù)據(jù)分組是可變的，并且對(duì)于連續(xù)數(shù)據(jù)分組可能遵循類似交替的函數(shù)、隨機(jī)函數(shù)或者其它任何類型的函數(shù)。根據(jù)規(guī)則來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)分組，規(guī)則可能包含用于根據(jù)它們從某個(gè)應(yīng)用端口號(hào)的始發(fā)、到某個(gè)應(yīng)用端口的目的地、從以預(yù)定規(guī)則識(shí)別的地址的始發(fā)或者到某個(gè)地址的目的地來(lái)截取數(shù)據(jù)分組的指示。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101180851SQ200680017843
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2006年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月25日
發(fā)明者A·康斯坦蒂諾夫, K·奧爾姆斯比 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司