專利名稱：對等體間動態(tài)帶寬調整和交易的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網絡通信。具體而言，本發(fā)明涉及動態(tài)帶寬調整和共享網絡鏈路資源的客戶機節(jié)點間進行交易的多功能系統(tǒng)。
背景技術：
自動切換光網(ASON) /通用多協(xié)議標簽切換(GMPLS， GeneralizedMulti-protocol Label Switching)協(xié)議常常被用于建立點到點路徑，或者被用于在面向連接的分組服務(COPS)環(huán)境動態(tài)地調整(增加/減少)點到點路徑的帶寬。但是，在無連接分組服務(CLPS)應用中，不需要在發(fā)送方和接收方之間建立連接，常規(guī)系統(tǒng)中缺少能夠在這些客戶機節(jié)點之間進行動態(tài)帶寬調整的機制。
在具有共享鏈路的常規(guī)匯聚網絡100中，如圖1所示，每個客戶機通過接入端口 (例如端口 131、 132、 133、 134、 135和136)連接到網絡100。所有接入端口業(yè)務通過網絡節(jié)點112、 114、 116、 118和120都匯聚到網絡節(jié)點104，然后通過網絡節(jié)點104路由到核心節(jié)點/交換機102。在這種拓撲結構中，所有接入端口 131-136共享到核心節(jié)點/交換機102的干線106上的帶寬。
網絡帶寬控制的常規(guī)實踐將每個接入節(jié)點處的進入速率(ingress rate)限制成在特定約定信息速率(CIR， Committed Information Rate)以下，例如與圖1所示每個接入端口有關的CIR1 CIR6。但是，存在一些端口僅在某段時間需要較高帶寬的情形。在常規(guī)實踐中，這些段口必須獲得它們可能使用的最大帶寬，盡管它們實際上只是在很小的時間窗口內需要大帶寬。在這些情況下，常規(guī)實踐缺乏靈活性，帶寬使用效率很低。
因此，需要在共享網絡鏈路資源的客戶機之間提供動態(tài)帶寬共享能力，并提高帶寬共享靈活性和效率。
發(fā)明內容
本發(fā)明公開一種系統(tǒng)，包括各種構造和方法，用于在通信網絡中共享網絡鏈路資源的多個客戶機端口之間進行動態(tài)帶寬調整或交易。從客戶機收到帶寬調整請求時，本系統(tǒng)利用網絡鏈路容量來確定請求的可接受性。如果網絡鏈路容量滿足帶寬調整請求，本系統(tǒng)就調整發(fā)出請求的客戶機的
約定信息速率(CIR)。如果網絡鏈路容量不滿足帶寬調整請求，本系統(tǒng)就從任何其它客戶機端口獲取未用帶寬，來滿足發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的帶寬請求，調整發(fā)出請求的客戶機和提供帶寬用于交易的任何其它客戶機端口的CIR，并調整發(fā)出請求的客戶機的約定信息速率(CIR)。
本發(fā)明在共享網絡鏈路資源的客戶機之間提供動態(tài)帶寬共享能力，提高帶寬共享靈活性和效率。
本發(fā)明可以通過在控制平面內交換信令消息或者通過管理平面內的帶寬管理器來提供動態(tài)帶寬共享能力。本發(fā)明的帶寬交換可以以集中式方式或者分布式方式進行。
以下說明和附圖詳細給出本發(fā)明的多個說明性實施例。這些實施例用于說明可以使用本發(fā)明的各種方式中的一些。
為了更加全面地了解本公開及其優(yōu)點，現在結合附圖，參考以下說明，其中相似的標號代表相似的部件-
圖1說明具有共享鏈路的匯聚網絡；
圖2是說明本發(fā)明中通過信令消息交換進行動態(tài)帶寬調整和交易的流程圖；以及
圖3說明本發(fā)明中通過交換信令消息進行動態(tài)帶寬交易的信令序列。
具體實施例方式
給出以下說明的目的是讓本領域技術人員能夠制造和使用本發(fā)明。這里描述的一般原理可以用于下面描述的以外的實施例和應用，而不會偏離
9這里給出的本發(fā)明的實質和范圍。本發(fā)明不是要僅僅限于這里示出的實施例，而是與這里公開的原理和新穎特征的最大范圍一致。
本發(fā)明公開一種系統(tǒng)，用于在共享網絡鏈路資源的客戶機節(jié)點之間進行動態(tài)帶寬調整或交易。本發(fā)明提供不同的機制來實現動態(tài)帶寬調整或交易。例如，動態(tài)帶寬調整或交易可以在控制平面內通過交換信令消息來實現，也可以在管理平面內通過帶寬管理來實現。
現在參考圖2，流程圖200說明本發(fā)明中在共享網絡鏈路資源的一組客戶機節(jié)點之間通過交換信令消息進行動態(tài)帶寬調整或交易的操作。
帶寬調整可以從客戶機221從網絡節(jié)點211請求增加帶寬的步驟222開始。網絡節(jié)點211可以是網絡中了解共享網絡鏈路資源的客戶機的任意節(jié)點。在步驟212中從客戶機221收到增加帶寬請求時，網絡節(jié)點211在步驟213中利用網絡鏈路容量信息判斷這種請求是否可以接受。如果網絡鏈路容量大于或等于總的已更新匯聚CIR帶寬，就在步驟214中接受這一請求，網絡節(jié)點211進入步驟215，用己更新CIR水平通知客戶機221的端口 ?？偟募焊聟R聚CIR帶寬是共享網絡鏈路容量的所有客戶機端口的CIR總量，根據請求來調整發(fā)出請求的客戶機端口的CIR。當客戶機221的端口確認更新時，事務處理完成。
如果網絡鏈路容量小于總的已更新匯聚CIR帶寬，網絡節(jié)點211可以在步驟216中發(fā)送多播消息給每一個對等體(peer)(也就是與客戶機221共享網絡鏈路資源的所有其它端口)，詢問是否有對等體能夠響應來自客戶機221的額外帶寬請求來交易未用帶寬。每個端口都可以將關于提供用于交易的帶寬量的應答消息發(fā)送回網絡節(jié)點211。從所有參與對等體收到應答消息時，網絡節(jié)點211在步驟217中確定是否同意增加帶寬的請求。如果同意增加帶寬的請求，那么在步驟218中，網絡節(jié)點211將增加帶寬的結果通知每個參與對等體。網絡節(jié)點211還在步驟218發(fā)送關于已調整CIR的通知消息給提供交易帶寬的所有參加交易的對等體。 一確認預約，發(fā)出請求的客戶機221和參加交易的對等體都更新它們的CIR。如果提供用于交易的帶寬總量不滿足增加帶寬的請求，網絡節(jié)點211就在步驟219中將結果通知發(fā)出請求的客戶機221。
現在參考圖3，它說明因為共享鏈路容量有限，帶寬調整和交易必不可
102007
少的情況下， 一個實施例的信令序列圖300。請求方302在步驟331中發(fā)送帶寬請求消息給網絡節(jié)點304，請求增加帶寬。網絡節(jié)點304在步驟333中
通過發(fā)送帶寬請求多播消息，將這一帶寬請求多播給對等體l，例如對等體312;對等體2，例如對等體314;對等體3，例如對等體316;以及對等體N，例如對等體318;詢問是否有任何對等體能夠將未用帶寬交易給請求方302。每個對等體(也就是對等體312、 314、 316和318)通過分別在步驟335a、 335b、 335c和335d中發(fā)送應答消息給網絡節(jié)點304，用每個對等體能夠給予的帶寬量響應網絡節(jié)點304的詢問。收到在步驟335中所發(fā)送的應答消息時，如果網絡節(jié)點304確定來自請求方302的增加帶寬的請求能夠被對等體312、 314、 316和318提供的帶寬總量滿足，網絡節(jié)點304就在步驟341中發(fā)送帶寬確認消息給請求方302，通知請求方302帶寬請求被同意。網絡節(jié)點304還在步驟343a、 343b、 343c和343d中分別發(fā)送用于CIR調整的帶寬調整確認消息給每個對等體。請求方302和對等體312、314、316和318通過在步驟345、 347a、 347b、 347c和347d中發(fā)送確認應答消息給網絡節(jié)點304來響應網絡節(jié)點304，完成帶寬調整。
利用上述信令消息的交換，客戶機的帶寬調整請求得到滿足，帶寬調整得以動態(tài)實現。這可以通過交換信令消息在控制平面內進行。
其它實施例通過帶寬管理器在管理平面內進行動態(tài)帶寬調整。在這種情況下，客戶機端口不是用網絡節(jié)點來交換消息，而是帶寬管理器代替網絡節(jié)點的角色來管理動態(tài)帶寬調整。帶寬管理器可以識別客戶機的帶寬需求，判斷是否能夠滿足這一需求，在客戶機的對等體之間調整和/或交易帶寬?？蛻魴C端口和帶寬管理器之間的接口可以是簡單網絡管理協(xié)議(SNMP)
一樣的網絡管理接口。
前面以集中方式進行動態(tài)帶寬調整和交易。也就是說，網絡節(jié)點發(fā)送帶寬請求消息給每個參與客戶機，并從客戶機收集帶寬信息。替換實施例以分布方式動態(tài)地調整帶寬。這些替換實施例允許每個客戶機基于其歷史鏈路業(yè)務使用情況提出它自己的帶寬簡檔信息。帶寬簡檔可以是每個時間周期內歷史鏈路帶寬使用的清單，以及客戶機愿意在被請求的情況下"貢獻出來"給對等體的有關的"剩余"帶寬。這個帶寬簡檔可以由每個客戶機節(jié)點以一種分布式方式創(chuàng)建。一旦網絡節(jié)點能夠獲得這一信息，網絡節(jié)點就不必發(fā)送帶寬請求多播消息給每個客戶機節(jié)點，因為它己經擁有這一信息。因此，從客戶機收到
帶寬請求時，網絡節(jié)點可以利用帶寬簡檔為參與客戶機確定新的CIR，并發(fā)送帶寬調整消息給所有客戶機。
本發(fā)明可以用于但不限于無連接分組服務(CLPS)應用，以及多點到多點業(yè)務類型。動態(tài)帶寬交易可以作為服務類型被包括在網絡服務提供商內。
對公開的實施例的以上描述是為了讓本領域技術人員能夠使用或制造本發(fā)明。對這些實施例的各種改進對于本領域技術人員而言都是顯而易見的，這里給出的一般原理可以用于其它實施例而不會偏離本發(fā)明的實質或范圍。因此，本發(fā)明不限于這里示出的實施例，而是與這里公開的原理和新穎特征的最大范圍一致。
1權利要求
1. 通信網絡中共享網絡鏈路資源的多個客戶機節(jié)點之間動態(tài)帶寬共享的方法，包括提供業(yè)務管理節(jié)點；利用所述業(yè)務管理節(jié)點從至少一個發(fā)出請求的客戶機節(jié)點接收帶寬調整請求；利用所述業(yè)務管理節(jié)點確定帶寬調整請求的可接受性；以及利用所述業(yè)務管理節(jié)點調整帶寬。
2. 如權利要求l所述的方法，其中利用網絡鏈路容量信息確定帶寬調 整請求的可接受性。
3. 如權利要求2所述的方法，其中如果網絡鏈路容量大于或等于共享 網絡鏈路容量的所述多個客戶機節(jié)點的總的己更新匯聚約定信息速率(CIR)帶寬，就接受所述帶寬調整請求，并調整所述發(fā)出請求的客戶機節(jié) 點的CIR。
4. 如權利要求l所述的方法，其中利用所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的 至少一個對等體提供的帶寬信息來確定帶寬調整請求的可接受性。
5. 如權利要求4所述的方法，還包括為將未用帶寬交易給所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點，詢問所述發(fā)出請求 的客戶機節(jié)點的至少一個對等體；以及確定所述至少一個對等體提供用于交易的帶寬總量是否滿足所述帶寬 調整請求。
6. 如權利要求l所述的方法，其中調整帶寬包括 調整所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的CIR，或者調整所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的CIR和所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的至少一個對等體的CIR。
7. 如權利要求1所述的方法，其中所述業(yè)務管理節(jié)點是用于管理動態(tài) 帶寬共享的網絡節(jié)點，或者是用于管理動態(tài)帶寬共享的帶寬管理器。
8. 如權利要求l所述的方法，其中動態(tài)帶寬共享包括信令消息的交換 和帶寬管理中的至少一個。
9. 如權利要求l所述的方法，其中所述通信網絡提供無連接分組服務 和多點到多點業(yè)務中的至少一個。
10. 如權利要求1所述的方法，其中利用與所述多個客戶機節(jié)點中的 每一個有關的帶寬簡檔信息來確定帶寬調整請求的可接受性。
11. 如權利要求10所述的方法，其中帶寬簡檔信息包括每個時間周期 的帶寬使用，以及在請求時所述多個客戶機節(jié)點中每一個提供的帶寬。
12. 通信網絡中提供動態(tài)帶寬共享的一種系統(tǒng)，包括 多個客戶機節(jié)點，共享網絡鏈路資源，其中至少一個客戶機節(jié)點請求帶寬調整；以及業(yè)務管理節(jié)點，用于從所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點接收帶寬調整請求， 確定帶寬調整請求的可接受性，并調整帶寬。
13. 如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述業(yè)務管理節(jié)點利用網絡鏈路 容量信息來確定帶寬請求的可接受性。
14. 如權利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述業(yè)務管理節(jié)點確定，如果網 絡鏈路容量大于或等于共享網絡鏈路容量的所述多個客戶機節(jié)點的總的已 更新匯聚CIR帶寬，就接受所述帶寬調整請求，并調整所述發(fā)出請求的客 戶機節(jié)點的CIR。
15. 如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述業(yè)務管理節(jié)點利用所述發(fā)出 請求的客戶機節(jié)點的至少一個對等體提供的帶寬信息來確定帶寬請求的可 接受性。
16. 如權利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述業(yè)務管理節(jié)點 為將未用帶寬交易給所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點，詢問所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的至少一個對等體；以及確定所述至少一個對等體提供用于交易的帶寬總量是否滿足所述帶寬 調整請求。
17. 如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述業(yè)務管理節(jié)點通過以下方式 來調整帶寬調整所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的CIR，或者調整所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的CIR和所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點 的至少一個對等體的CIR。
18. 如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述業(yè)務管理節(jié)點包括網絡節(jié)點 或帶寬管理器。
19. 如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中動態(tài)帶寬共享包括信令消息的交 換和帶寬管理中的至少一個。
20. 如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述通信網絡提供無連接分組服 務和多點到多點業(yè)務中的至少一個。
21. 如權利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述業(yè)務管理節(jié)點利用與所述多 個客戶機節(jié)點中的每一個有關的帶寬簡檔信息確定帶寬請求的可接受性。
22. 如權利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述帶寬簡檔信息包括每個時間周期的帶寬使用，以及在請求時所述多個客戶機節(jié)點中每一個提供來給予 的帶寬。
23. 通信網絡中提供動態(tài)帶寬共享的系統(tǒng)，包括多個客戶機節(jié)點，共享網絡鏈路資源，其中至少一個客戶機節(jié)點請求 帶寬調整；網絡節(jié)點，用于從所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點接收帶寬調整請求，確 定帶寬調整請求的可接受性，并調整帶寬；其中如果網絡鏈路容量大于或等于共享網絡鏈路容量的所有節(jié)點的總 的已更新匯聚CIR帶寬，所述網絡節(jié)點就接受所述帶寬調整請求，并調整 所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的CIR;其中如果網絡鏈路容量小于總的已更新匯聚CIR帶寬，那么所述網絡 節(jié)點就為將未用帶寬交易給所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點，詢問所述發(fā)出請 求的客戶機節(jié)點的至少一個對等體；以及其中如果至少一個對等體提供用于交易的帶寬總量滿足所述帶寬調整 請求，所述網絡節(jié)點就調整所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的CIR，以及所述 發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的所述至少一個對等體的CIR。
24. 通信網絡中提供動態(tài)帶寬共享的業(yè)務管理節(jié)點，包括 第一單元，用于從多個客戶機節(jié)點的至少一個發(fā)出請求的客戶機節(jié)點接收帶寬調整請求；第二單元，用于確定帶寬調整請求的可接受性；以及 第三單元，用于調整帶寬。
25. 如權利要求24所述的業(yè)務管理節(jié)點，其中所述第二單元利用網絡 鏈路容量信息來確定帶寬請求的可接受性。
26. 如權利要求25所述的業(yè)務管理節(jié)點，還包括第四單元，用于確定:'如果網絡鏈路容量大于或等于共享網絡鏈路容量的所述多個客戶機節(jié) 點的總的已更新匯聚CIR帶寬，所述第一單元就接受所述帶寬調整請求，并且所述第三單元調整所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的CIR。
27. 如權利要求24所述的業(yè)務管理節(jié)點，其中所述第二單元利用所述 發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的至少一個對等體提供的帶寬信息來確定帶寬請求 的可接受性。
28. 如權利要求27所述的業(yè)務管理節(jié)點，還包括第五單元，用于為將未用帶寬交易給所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點，詢 問所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的至少一個對等體；以及確定所述至少一個對等體提供用于交易的帶寬總量是否滿足所述帶寬 調整請求。
29. 如權利要求24所述的業(yè)務管理節(jié)點，其中所述第三單元通過以下 方式來調整帶寬調整所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的CIR，或者 調整所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的CIR和所述發(fā)出請求的客戶機節(jié)點 的至少一個對等體的CIR。
30. 如權利要求24所述的業(yè)務管理節(jié)點，其中所述業(yè)務管理節(jié)點包括 網絡節(jié)點或帶寬管理器。
31. 如權利要求24所述的業(yè)務管理節(jié)點，其中動態(tài)帶寬共享包括信令 消息的交換和帶寬管理中的至少一個。
32. 如權利要求24所述的業(yè)務管理節(jié)點，其中所述通信網絡提供無連 接分組服務和多點到多點業(yè)務中的至少一個。
33. 如權利要求24所述的業(yè)務管理節(jié)點，其中所述第二單元利用與所 述多個客戶機節(jié)點中的每一個有關的帶寬簡檔信息來確定帶寬請求的可接 受性。
34.如權利要求33所述的業(yè)務管理節(jié)點，其中所述帶寬簡檔信息包括 每個時間周期的帶寬使用，以及在請求時所述多個客戶機節(jié)點中每一個提 供來給予的帶寬。
全文摘要
公開一種系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在多個客戶機節(jié)點之間提供動態(tài)帶寬共享，這些客戶機節(jié)點在通信網絡中共享網絡鏈路資源。從發(fā)出請求的客戶機節(jié)點收到帶寬調整請求時，如果網絡鏈路容量滿足帶寬調整請求，或者如果發(fā)出請求的客戶機節(jié)點的任何對等體提供用于交易的帶寬總量滿足帶寬調整請求，系統(tǒng)就調整帶寬。
文檔編號H04L29/02GK101513004SQ200780031932
公開日2009年8月19日 申請日期2007年8月29日 優(yōu)先權日2006年8月31日
發(fā)明者勇 李, 琳達·鄧巴, 羅伯特·蘇丹, 露西·雍 申請人:華為技術有限公司