一種通信網絡擁塞控制的方法

文檔序號：7695352閱讀：185來源：國知局

專利名稱：一種通信網絡擁塞控制的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及網絡通信領域，特別涉及一種通信網絡擁塞控制的方法。
背景技術：
擁塞控制(Congestion Control,簡稱CC)是一個承諾QoS的、有效的通信網絡所必需的功能，對于常用的基本的IP網，在網絡層沒有CC功能，只是在傳輸層提供了端到端的CC功能(TCP協(xié)議)，由于沒有網絡層CC功能的有力支持，傳輸層所提供的CC功能受到很大限制。
隨著人們對通信網絡性能要求的不斷提高，研究者們進行了不懈的努力，提出了支持RSVP 的IP網絡和ATM網絡等通信網絡，試圖在網絡層提供CC功能。為此，需要在網絡干線對成千上萬的數據流進行流量整形(Traffic Shaping,簡稱TS)，開銷巨大，實現困難，使這種努力受挫。雖然后來提出基于通信網絡邊沿的流量控制方法，問題有所緩解，但是并沒有徹底解決以上技術問題。
流量整形就是對數據流進行緩沖并限制其最大輸出速率的一種操作。為了使通信網絡能夠承諾QoS，現有技術通常使用資源預留技術，在節(jié)點設備分配帶寬、設置轉發(fā)優(yōu)先級等，在轉發(fā)數據包時必須在每個節(jié)點設備對每一個數據流進行流量整形。對每個流的流量整形都占用一定存儲和計算資源，尤其對于干線，轉發(fā)設備有成千上萬個數據流，對數據流進行流量整形消耗很大的存儲和計算資源，使網絡設備的成本巨大，如不采取措施，網絡設備將復雜得難以實現。這是至今沒有一個廣泛適用的承諾QoS的通信網絡的主要原因，是目前技術條件下的數據網絡通信不能替代電信網功能的重要原因之一，也是下一代網絡的技術難題之
流量整形問題的改善。2004年華為公司提出了一種邊沿路由器提供服務質量的方法及系統(tǒng)(華為技術有限公司，申請?zhí)?00410070039.7，以下簡稱華為專利)，除了網絡邊沿的設備外，網絡內部的設備得到簡化。
圖1為上述華為專利的流量整形操作在網絡邊沿的示意圖。圖1中，實線圓圈代表轉發(fā) 設備，實線正方框代表端站設備，轉發(fā)設備和端站設備都是節(jié)點設備。小黑點代表節(jié)點設備端n處的流量整形模塊。這種方法除了信源設備(即信源點)出口和通信網絡邊沿入口之外，通信網絡內部的所有轉發(fā)設備端口都省略流量整形模塊，當通信網絡有一定規(guī)模，通信網絡邊沿端口數量和通信網絡所有轉發(fā)設備端口數量相差較大時，通信網絡為CC功能付出的平均成本有所降低，但是通信網絡邊沿仍然存在相對集中的流量整形功能要求。總之，在實現本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現現有技術至少存在以下問題網絡層的現有技術采用局部開環(huán)控制的擁塞控制方法，不考慮網絡當前狀態(tài)，通過局部的資源預留和流量整形技術來解決問題的方法，實施成本高昂。即使是華為專利改善以后的情況，通信網絡邊沿端口仍然有集中的流量整形操作，沒有徹底解決問題。如圖1所示，一個端站設備發(fā)出數據前，為了遵守約定必須對每個數據流分別進行流量整形操作，另一方面，因為通信阿絡不信任信源用戶，接收數據流的網絡邊沿為了防止不遵守約定的用戶發(fā)送過量數據，對每個數據流都必須分別進行流量整形操作，進行了重復操作。端站設備的流量整形分布實現，不是問題，然而網絡邊沿的流量整形操作大量集中，是主要問題。能否去掉網絡邊沿的流量整形操作，使問題徹底解決？

發(fā)明內容
為了降低實現承諾QoS的通信網絡的成本，本發(fā)明提供了一種通信網絡擁塞控制的方法，這種方法是一種整個網絡范圍的閉環(huán)反饋控制方法，除信源點的整個網絡可以沒有流量整形操作，只依靠信源點的流量整形模塊來控制流量，就可以使發(fā)生擁塞的概率小到可以忽略的程度，通信網絡信任信源點自我限制流量的行為，不再重復進行流量整形。
另一方面，信任必須建立在監(jiān)督機制之上，提供一種監(jiān)督機制，它以擁塞事件為驅動力，在多數網絡對象值得信任前提下，通過網絡對象之間的相互協(xié)作，追査違規(guī)者，從而達到擁塞控制的目的。
所述技術方案如下
一種通信網絡擁塞控制的方法，通信網絡依靠信源點自我限制流量的行為，對于不遵守流量約定的信源點有預設的擁塞控制信令機制，對其進行監(jiān)督，所述方法包括以下步驟-
步驟A:當有信源點不自覺遵守流量約定，違規(guī)超量發(fā)送數據，并在通信網絡中產生一個或多個擁塞點，每個擁塞點會產生一系列擁塞事件，擁塞事件驅動預設的責任分計算過程，每經過一個T節(jié)拍時間長度計算積累，所述責任分計算過程就能計算得到所述信源點的一個 T節(jié)拍的責任分R，責任分R是短時間的監(jiān)督結果；
步驟B:在預設考評期限內，把一個個T節(jié)拍的所述責任分R進一步累積，得到所述信源點的責任總分U，責任總分U是長時間的監(jiān)督結果；步驟C:根據所述監(jiān)督結果和預設的處罰策略對所述信源點進行足夠力度處罰，迫使所述信源點自覺限制流量，達到抑制擁塞事件出現的目的。監(jiān)督結果是責任分R和責任總分U，至于實際使用責任分R還是責任總分U，或者二者即結合使用，決定于預設的處罰策略。
所述步驟A有擁塞事件和T節(jié)拍事件兩種獨立并發(fā)事件，它們共同驅動來計算監(jiān)督參數，具體講，在每個擁塞事件驅動下，產生對應的擁塞控制信令包，在每個擁塞事件的本網域關聯CC模塊中統(tǒng)計計算對應信令包的統(tǒng)計計數C，并且用擴散計算方法把上一 T節(jié)拍的責任采樣值S擴散到整個網絡，來計算上述擁塞事件的所有關聯CC模塊的責任變量r;在T節(jié)拍事件驅動K，在整個網絡的每個CC模塊，對統(tǒng)計計數C進行采樣，得到新的每個CC模塊對應的責任采樣值S，采樣后清除所有統(tǒng)計計數C為O，同時，在T節(jié)拍事件驅動下對整個網絡的每個CC模塊的責任變量r也進行采樣，得到該T節(jié)拍的對應責任分R，采樣后清除所有責任變量r為0，這樣在擁塞事件和T節(jié)拍事件的以上反復驅動下，就得到一個個T節(jié)拍的一個個責任分R。
所述監(jiān)督參數"統(tǒng)計計數C"的計算步驟具體包括
步驟A11:當通信網絡中有一個或多個信源點X不自覺限制流量，超過預約帶寬發(fā)出數據，并且由此導致一處或多處發(fā)生擁塞事故時，形成一個或多個擁塞點；
在每一個擁塞點，對通過它的一定比例的數據包進行標記，把數據包轉換成標記包，每個所述標記包就是一個擁塞事件，這樣就產生一系列擁塞事件；在每個所述擁塞事件驅動下，在每個擁塞事件的關聯虛信道及其輔路徑上以接力方式產生五種擁塞控制信令包，依次是報告包、舉報包、擴散舉報包，以及承認包或澄清包；
首先，每個所述標記包到達本網域邊界的OutM后產生一個報告包，OutM對所述報告包進行統(tǒng)計計數，得到報告包的統(tǒng)計計數Crep，所述標記包則被反標記，恢復成原來的一般數據包，報告包和數據包都從OutM沿關聯虛信道發(fā)往信宿點Y;
步驟A12:所述報告包到達信宿點Y后，所述信宿點Y為每一個報告包產生一個舉報包；
步驟A13:所述舉報包沿關聯虛信道的輔路徑到達前述OutM時，對所述舉報包進行統(tǒng) 計計數，得到舉報包統(tǒng)計計數Cim，接著所述舉報包從OutM繼續(xù)被轉發(fā)，當所述舉報包沿關聯虛信道的輔路徑到達本網域邊界的InM，在該InM為每一個舉報包產生一個擴散舉報包，同時對擴散舉報包進行統(tǒng)計計數，得到擴散舉報包統(tǒng)計計數Cdi，擴散舉報包被繼續(xù)沿關聯虛信道的輔路徑發(fā)往信源點X;
歩驟A14:擴散舉報包到達信源點X后，所述信源點X為每一個擴散舉報包產生一個回應包，回應包有兩種，攜帶承認消息的回應包稱為承認包，攜帶澄清消息的回應包稱為澄清包，對應每個擴散舉報包正常情況下信源點X都將沿關聯虛信道發(fā)送一個承認包或澄清包給所述InM;
步驟A15:所述回應包到達所述InM后，如果是承認包則承認包統(tǒng)計計數Cad進行計數，如果是澄清包則澄清包統(tǒng)計計數Cd進行計數，這樣就得到統(tǒng)計計數C的五個組成分量，即 Crep、 Cim、 Cdi、 Cad禾0Ccl。
所述責任分R包括不舉報責任分R1、不回應責任分Rr和承認責任分Ra，通過計算不舉報責任變量rl、不回應責任變量rr、承認責任變量ra、不回應采樣值Sr、承認采樣值Sa 和不舉報采樣值Sl來計算Rl、 Rr和Ra的具體方法包括-
在T節(jié)拍事件驅動下，整個網絡的每個CC模塊根據所述統(tǒng)計計數Crep、 Cim、 Cdi、 Cad 和Ccl計算更新每個CC模塊的不回應采樣值Sr、承認采樣值Sa和不舉報采樣值Sl，然后，清除所述統(tǒng)計計數Crep、 Cim、 Cdi、 Cad和Ccl為O;
在擁塞事件驅動下，當一個OutM產生報告包時，設置所述報告包的信息字段，使所述報告包包含上一 T節(jié)拍計算得到的所述OutM的不舉報采樣值Sl，在報告包到信宿點Y的傳輸過程中，把所述不舉報采樣值Sl加到所述報告包所經路徑的所有網域的OutM的不舉報責任變量rl上；
在擁塞事件驅動下，當一個InM產生擴散舉報包時，設置擴散舉報包的信息字段，使所述擴散舉報包包含上一 T節(jié)拍計算得到所述InM的不回應采樣值Sr和承認釆樣值Sa，在擴散舉報包到所述信源點X的傳輸過程中，把所述不回應采樣值Sr和承認采樣值Sa分別加到擴散舉報包所經路徑的所有網域的InM的不回應責任變量rr和承認責任變量m上；
在T節(jié)拍事件驅動下，對不舉報責任變量rl、不回應責任變量rr和承認責任變量ra進行采樣，分別得到不舉報責任分Rl、不回應責任分Rr和承認責任分Ra，采樣后清除ri、 rr和 ra為0，為開始積累計算下一 T節(jié)拍的責任分做好準備。
本發(fā)明實施例提供的技術方案的有益效果是
本發(fā)明通過建立監(jiān)督機制，能夠迫使信源點.自覺限制流量，從而省掉通信網絡端口的流量整形模塊，省去了整個網絡實現擁塞控制的主要成本負擔，雖然增加了信令代價，但帶來的成本負擔相對很小，所以整體上顯著降低了承諾QoS的通信網絡之實現成本。

圖1是現有技術提供的基于網絡邊沿的擁塞控制示意圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的網域模型示意圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的監(jiān)督參數計算過程示意圖4是本發(fā)明實施例提供的通信網絡擁塞控制的方法流程圖5是本發(fā)明實施例提供的網域模型中收集責任信息的示意圖6是本發(fā)明實施例提供的網域模型計算監(jiān)督參數的框圖7是本發(fā)明實施例提供的CC信令的定義和統(tǒng)計計數的產生示意圖8是本發(fā)明實施例提供的聚合路徑的責仟承擔者示意圖9是本發(fā)明實施例提供的網域模型的責任承擔者示意圖IO是本發(fā)明實施例提供的全網模型的責任承擔者示意圖11是本發(fā)明實施例提供的全網模型示意圖12是本發(fā)明實施例提供的全網模型計算監(jiān)督參數的框圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細描述，首先簡單地介紹一下相關概念。
電子設備為了完成或更好地完成它們的任務，常常需要用線纜或通信線路連成一個通信網絡，建立網絡通信關系，相互交換信息，以便相互協(xié)作。這種電子設備稱為網絡的節(jié)點設備，從功能上把節(jié)點設備分成兩類端站設備和轉發(fā)設備。端站設備是發(fā)送和接收信息的設備，作為發(fā)送信息角色時稱其為信源設備，作為接收信息角色時稱其為信宿設備。轉發(fā)設備是信息傳輸的中間設備，在信源設備向信宿設備發(fā)送信息的過程中，起信息中轉傳遞的作用，
比如IP網(英特網)的路由器、ATM網(異步傳輸網)的交換機等都是轉發(fā)設備。
轉發(fā)設備有兩種功能，數據轉發(fā)和路由控制，只負責數據轉發(fā)的轉發(fā)設備稱為交換機，包括路由控制模塊的轉發(fā)設備稱為路由器。端站設備包括用戶終端和各種應用服務器。
從網絡的抽象角度看，信源設備、轉發(fā)設備、信宿設備是節(jié)點設備在數據傳輸時的一種角色，實際的一個節(jié)點設備在不同的時候，可能扮演不同的角色，比如，一個節(jié)點設備它是轉發(fā)設備，但有時也作為信宿設備接收數據不再轉發(fā)。為在邏輯上明確區(qū)分，把以上信源設備、信宿設備、轉發(fā)設備角色分別稱為信源點、信宿點和交換點。
網域是通信網絡的特殊概念，如圖2所示。一個通信網絡可大可小，幾個通信網絡可以組成更大的通信網絡，所關注的整個地域范圍的通信網絡稱為整個網絡。有擁塞控制設施(CC 設施)的獨立運營的通信網絡稱為網域，網域的對外連接端口稱為網域端口。 CC設施由一個 CC服務器和各個網域端口的CC模塊組成。CC服務器負責網域范圍的CC機制的協(xié)調和責任信息匯總。CC模塊負責端口有關的責任信息的收集、記錄和計算。
CC模塊分為出CC模塊和入CC模塊兩部分。網域端口是雙向端口，與輸出數據有關的 CC模塊部分稱為出CC模塊，與輸入數據有關的CC模塊部分稱為入CC模塊，出CC模塊和入CC模塊共同組成CC模塊。以下把出CC模塊和入CC模塊分別簡記為OutM和InM。
本發(fā)明實施例中提到的網絡對象包括節(jié)點設備、通信網絡(即子網)。網域是一種特殊的通信網絡，信源點、信宿點以及網域的CC模塊是通信網絡的特殊節(jié)點設備，它們都是不同層次的網絡對象，都可以是擁塞控制中的責任承擔者。在物理實現上，CC模塊經常依附于節(jié)點設備被實現，即CC模塊是節(jié)點設備的一部分，所以在圖2把CC模塊畫在節(jié)點設備內部，但是在邏輯上，CC模塊是串接于節(jié)點設備端口的獨立的兩端口設備，有自己的獨立標識。
CC機制是指用于擁塞控制的設施和規(guī)則總體。CC機制中涉及到責任分計算，那么這種責任是誰的責任？最基本的責任承擔者是OutM和InM，由整個網絡的全體OutM和全體InM 的責任分可以計算出信源點、信宿點等網絡對象承擔的責任分。
與網域直接連接的子網稱為網域用戶，網域用戶可以是一個或多個網域組成的子網，最小、最具體的網域用戶是信源點和信宿點。
出現擁塞的網絡點稱為擁塞點，根據分辨粒度，擁塞點P」以是一個交換機或交換機的-個端口。
虛信道具有一定通信能力的一段有向通信路徑。
信道端點就是信源點和信宿點，它們是虛信道的起點和終點。
輔路徑與虛信道有共同端點但方向相反的一段有向通信路徑，輔路徑只承載一些流量
很小的信令，對輔路徑沒有很高的通信能力要求，每一個虛信道都對應一個輔路徑。一個虛信道及其輔路徑穿過的網域序列一致，但在網域內部，虛信道和其輔路徑通過的路徑可以不一致。
關聯虛信道擁塞事件是在擁塞點根據收到數據包生成，生成擁塞事件對應的數據包穿過的虛信道就是該擁塞事件的關聯虛信道。在此，數據包是指承載用戶數據的數據包，區(qū)別于信令包。
關聯網域一條虛信道穿過的所有網域都被稱為該虛信道的關聯網域，如果擁塞事件關聯一個虛信道，那么該虛信道的關聯網域也是該擁塞事件的關聯網域。
網域的邊境網域的所有對外端口組成的可以隔離網域內部和外部的界線。
關聯CC模塊一條虛信道經過的CC模塊被稱為該虛信道的關聯CC模塊，如果擁塞事件關聯一個虛信道，那么該虛信道的關聯CC模塊也是該擁塞事件的關聯CC模塊。一個擁塞事件關聯的屬于本網域的CC模塊被稱為本網域關聯CC模塊，換句話說，如果一個擁塞事件產生于網域A，而網域A的一個CC模塊是該擁塞事件的關聯CC模塊，則稱該CC模塊是該擁塞事件的本網域關聯CC模塊。一個擁塞事件的本網域關聯CC模塊只有兩個，就是關聯虛信道與產生擁塞事件的網域的邊境的兩個交點對應的CC模塊。而擁塞事件的關聯CC模塊則可能有許多，因為關聯虛信道不僅與本網域邊境相交，而且與它經過的所有網域的邊境相交，每個交點有一個關聯CC模塊。
本發(fā)明實施例通過在通信網絡中增加一種監(jiān)督機制，監(jiān)督每個網絡對象一定時間范圍內的是否違規(guī)，其方法是，當有網絡對象超過預約的帶寬要求發(fā)送數據，并且發(fā)生擁塞事故時，產生一系列擁塞事件，所謂發(fā)生擁塞事故就是出現數據擁塞點；在擁塞事件驅動下，形成擁塞控制信令(CC信令)，在網絡對象相互信任基礎上進行責任信息收集，形成局部的責任監(jiān) 督結果；在局部責任監(jiān)督結果基礎上，通過擴散計算方法形成全局范圍的責任監(jiān)督結果，最終得到網絡對象的責任分，為處罰提供依據；根據處罰依據行使足夠力度處罰，使被信任者即信源點(或其它網絡對象，比如信源網絡)不會輕易違規(guī)。網絡正常通信的情況下，對信
源點信任，信任它不過量發(fā)送數據流，所以可以省掉通信網絡邊沿設備輸入端n的流量整形操作，進而可以省掉除了信源點之外通信網絡的全部流量整形操作。
足夠力度處罰根據本擁塞控制方法可以為每個網絡對象計算責任分(或責任總分)，根據責任分(監(jiān)督結果)和預設的處罰策略，就可對網絡對象進行處罰。一般講，所謂處罰就是對網絡對象的擁有者罰款。預設的處罰策略中規(guī)定了 1責任分對應罰款的數額，如果1責任分對應1分錢，擁有者可能不會在意，處罰就沒有意義，如果1責任分對應1萬元，擁有者會"很有感覺"，他非常關心自己擁有的網絡對象為什么會出現了 l個責任分，他會采取措施避免網絡對象被計分。"足夠力度處罰"就是在預設的處罰策略中配置t責任分對應足夠大的罰款值，以使擁有者"很有感覺"，使得處罰對于擁塞控制很有效力。當然處罰也不能太過分，否則使用戶，特別是被冤枉的用戶使用成本過高，實際中由網絡擁有者通過配置處罰策略來合理控制。
通過網域的cc機制和整個網絡的cc機制，以下進一步說明擁塞控制的工作過程。在擁塞點不斷產生擁塞事件，擁塞事件驅動責任采樣值s的計算過程，實現網域cc機
制。CC模塊的責任采樣值S是一個采樣間隔T之內對應CC信令條數的統(tǒng)計計數結果，統(tǒng)計
范圍僅包括cc模塊所在網域內部產生的擁塞事件引起的cc信令，即擁塞事件不對本網域關聯cc模塊之外的cc模塊的計數值產生影響。同時，擁塞事件驅動責任采樣值的擴散過程，計算責任分R，實現整個網絡CC機制。責任分R是一個采樣間隔T之內，考慮全網擁塞事件的"貢獻"計算得到的網絡對象之責任分。
進一步，責任分R經過比較長一段時間的積累，給出整個網絡每個CC模塊的責任總分 U，提供給決策機構，形成對網絡對象的定量處罰(罰款)和關斷處罰。定量處罰就是記分或罰款處罰，關斷處罰就是切斷網絡對象與網絡的連通關系，停止通信服務。
本擁塞控制機制，由擁塞事件和T節(jié)拍事件兩種獨立并發(fā)事件驅動工作，前者的時間分辨率高于后者，就是說擁塞事件出現的次數更多，它們共同驅動來計算監(jiān)督參數。擁塞事件就是穿過擁塞點的被標記的數據包，它們按預定的方向奔向各自信宿點方向，各個方向的擁塞事件多少與該方向的數據包多少成正比。
T節(jié)拍事件是定時周期發(fā)生的事件，周期T的長度根據需要確定，它決定了統(tǒng)計擁塞事件的時間間隔，平衡考慮統(tǒng)計的大數要求和統(tǒng)計結果的時間分辨率來確定T的取值，典型的值比如5秒，具體由實驗確定。
監(jiān)督參數就是擁塞控制機制中的所有統(tǒng)計積累得到的參數，具體包括四個層次的參數-統(tǒng)計計數C、責仟采樣值S、責任分R和責任總分U，每個層次的監(jiān)督參數有幾個分量，每個分量都屬于某個網絡對象。統(tǒng)計計數C有五個組成分量，即Crep、 Cim、 Cdi、 Cad和Ccl; 采樣值S包括不回應采樣值Sr、承認采樣值Sa和不舉報采樣值Sl;責任分R包括不舉報責任分R1、不回應責任分Rr和承認責任分Ra三個分量；責任總分U包括不舉報責任總分 Ul、承認責任總分Ua和不冋應責任總分Ur。
圖3給出了四者間的關系。T節(jié)拍事件出現時，對統(tǒng)計計數C進行采樣就得到責任采樣值S，責任采樣值S可以直接作為責任分R，或用擴散計算方法依據責任采樣值S計算得到責任分R，責任分R經過進一步積累計算就得到責任總分U。圖3中，(Z力表示從輸入到輸出有不超過一個T的時間延時，(Z-")表示從輸入到輸出有不超n個T的時間延時，n的大小決定了責任總分U求和時間K:度。實施例1
本實施例提供了一種單網域情況的通信網絡擁塞控制的具體方法，稱為擁塞控制方法的網域模型，參見圖4，該方法具體步驟如下
歩驟101:當在通信網絡中產生一個或多個擁塞點，每個擁塞點產生一系列擁塞事件，擁塞事件驅動預設的責任分計算過程，每經過一個T節(jié)拍時間長度計算積累，所述責任分計算過程就計算得到所述信源點的一個T節(jié)拍的責任分R。如果所有信源點都自覺限制流量，那么整個網絡利用資源預留機制就一定能保證不發(fā)生擁塞事故；如果有一個信源點不自覺限制流量，違規(guī)超量發(fā)送數據，并且發(fā)生擁塞事故，那么，所述擁塞事故產生擁塞事件就驅動預設的責任分計算過程，可以計算出信源點的責任分 R，責任分R就是短時間的監(jiān)督結果。
步驟102:在預設考評期限內，把一個個T節(jié)拍的所述責任分R進一步累積，得到所述信源點的責任總分U。
為了減小信源點責任分的估計隨機性，依據多個T節(jié)拍的責任分計算給出責任總分U，作為長時間的監(jiān)督結果。
步驟103:根據所述監(jiān)督結果和預設的處罰策略對所述信源點進行足夠力度處罰，迫使所述信源點自覺限制流量，達到抑制擁塞事件的目的。
下面用圖2、圖5和圖6進一步說明以上步驟。
圖2是網域模型示意圖，網域模型是網域CC機制的基礎，實線大圓圈代表轉發(fā)設備，實線正方框代表端站設備，小黑點代表流量整形模塊，小的中空點代表CC模塊。與現有技術 (見圖1)相比，網域模型省掉網域對應子網端口的流量整形模塊，該流量整形模塊是直接對數據進行操作的功能模塊，實現成本很高，所以基于網域模型的CC機制節(jié)省了大量實現成本。本模型中增加了 CC設施，即CC服務器和CC模塊，兩種CC設施一起承擔監(jiān)督任務。 CC模塊只是信令處理的功能模塊，消耗相對很少的資源，每個CC模塊包括OutM和InM兩部分。
_ 為了說明網域內的CC機制，首先考察一條通信路徑有關的概況，參見圖5提供的收集擁塞責任信息的示意圖。圖5所提供的網絡為單網域，整個網絡被看成一個網域和若干端站設備組成，假設信源點X、出CC模塊OutM、擁塞點G、入CC模塊InM、信宿點Y是一條虛信道依次經過的點，路徑上載有一個數據流Stream,從信源點X發(fā)出，在信宿點Y結束。一個網域中有若干個交換點，假設在其中的一個交換點產生擁塞事故，該交換點被稱為擁塞點。本實施例以圖5中菱形實心點代表該擁塞點G，包含擁塞點G的網域稱為擁塞點G 的"本網域"，本網域是相對的概念。在圖5中，當前關注的擁塞點G的本網域有若干個對外的輸入和輸出端口，圖中只畫出其中一個輸入端口，與信源點X相連，端口上有一個入CC 模塊，簡稱InM;同時，只畫出其中一個輸出端口，與信宿點Y相連，端口上有一個出CC 模塊，簡稱OutM。實際上，網域端口是雙向的，每個網域端口都有InM和OutM各一個，本實施例的圖5中只考慮一個方向，所以相對于數據流的傳輸方向，當作輸入端口用的網域端口只畫出InM，當作輸出端口用的網域端口只有畫出OutM。在擁塞點G對所通過的數據包按一定比例進行抽樣，對抽樣出的數據包進行標記，產生擁塞事件，從而觸發(fā)預設的擁塞控制信令機制，產生一系列的CC信令，以便達到收集責任信息的冃的。預設的擁塞控制信令機制如下
在網域CC機制中，共有七種CC信令包報告包、舉報包、擴散舉報包、承認包、澄
清包、匯總包和標記包，其中標記包是代表擁塞事件的特殊信令包。在圖5中，從擁塞點G 到OutM的有向虛線是標記包傳送的路徑，從OutM到信宿點Y的有向虛線是報告包傳送的路徑；從信宿點Y到InM的有向虛線是舉報包傳送的路徑，從InM到信源點X的有向虛線是擴散舉報包傳送的路徑；從信源點X到InM的有向虛線是回應包(承認包和澄清包)傳送的路徑，匯總包在CC模塊和CC服務器之間傳送。
下面分別對CC信令包進行說明，以下信令格式中，Cmd是信令數據包類型碼，交換地址的具體形式與網絡類有關，對于IP網絡，就是IP地址，對于ATM網絡，就是VPI/VCT地址，對于向量網，就是向量地址。七種CC信令包的格式定義如下
標記包格式同一般的數據包一樣，但在擁塞點被標記為"擁塞"。轉發(fā)設備在擁塞點對數據包進行采樣，產生擁塞事件，事實上不產生新的數據包，只是對一部分或全部數據包通過改變包頭的一個字段使其轉換為"標記包"。.標記包只在擁塞點到網域邊境傳遞信息，其作用范圍不出本網域。
報告包是OutM依據標記包產生的CC信令包。OutM根據標記包產生報告包，同時把所有標記包恢復成原來的數據包。報告包的格式為 Cmd, OutMRA, DestVa。
OutMRA是OutM的標識地址，標識地址是整個網絡范圍內CC模塊的唯一標識。DestVa 是指向信宿點的交換地址。在OutM，可以對標記包進一步在數量上降采樣，從較多的標記包中按一定比例產生較少的報告包。
舉報包是信宿點為通知信源點"有擁塞"而發(fā)出的一種CC信令包。舉報包通過OutM 首先到達InM，在InM轉換成擴散舉報包，最終才到達信源點。舉報包的格式為
Cmd, OutMRA, SourceVa
OutMRA是OutM的標識地址，SourceVa為從本CC模塊到信源點的交換地址。擴散舉報包是InM通知信源點"途中已經有擁塞"發(fā)生的一種CC信令包。擴散舉報包的格式如下
Cmd， OutMRA,固RA， SourceVa
OutMRA是OutM的標識地址，InMRA是InM的標識地址，SourceVa從本CC模塊到信源點的交換地址。
回應包是信源點收到擴散舉報包后，根據情況作出回應的一種CC信令包，它載有承認消息或澄清消息。
承認消息當信源點收到擴散舉報包，并且經核實自己確實有違規(guī)行為，則回應承認消息給InM，牛-動承擔相應責任；
澄清消息當信源點收到擴散舉報包，并且經核實自己沒有違規(guī)行為，則回應澄清消息給CC模塊，不想承擔不該承擔的責任。
回應包的格式如下
Cmd, OutMRA,固RA, s, DestVa。
OutMRA是OutM的標識地址，InMRA是InM的標識，s是承認或澄清標記。DestVa是從信源點至i」信宿點的交換地址。
匯總包包括三種，責任匯總包、承認匯總包、承認分發(fā)包。
責任匯總包Cmd, CenterVa, I, Rl; {Rr， Ra }*N，每個T節(jié)拍結束時所有OutM和InM 向CC服務器發(fā)送采樣得到的R1 、 Rr和Ra，用于計算Ul、 Ur禾Q Ua。也可以在CC模塊本地計算U1、 Ur禾UUa，這時上述責任匯總包中包含的是Ul、 Ur禾Q Ua，而不是R1 、 Rr禾口 Ra。
承認匯總包Cmd, CenterVa，I, {Cad}。每個T節(jié)拍結束時所有InM向CC服務器發(fā) 送采樣得到的Cad，用于計算Sa。
承認分發(fā)包:Cmd, I的交換地址，{Sa }。每個T節(jié)拍結束時CC服務器分發(fā)計算得到的Sa給各個InM。
CenterVa是CC服務器的交換地址，I是發(fā)送本匯總包的CC模塊的網域范圍內標識，N 是本網域的端口個數。
網域的CC機制通過收集違規(guī)統(tǒng)計信息來計算監(jiān)督參數，以便確定違規(guī)責任，圖6是計算監(jiān)督參數的框圖。監(jiān)督參數分三個層次統(tǒng)計計數C、責任采樣值S和責任總分U。在本實施例，責任分R就等于責任采樣值S。
在圖6中有擁塞事件和T節(jié)拍事件兩種獨立并發(fā)事件，甜者的時間分辨率高于后者，它們共同驅動來計算監(jiān)督參數，過程如下
在擁塞事件驅動下，產生擁塞控制信令包，在每個本網域關聯CC模塊中統(tǒng)計計算針對 CC信令包的統(tǒng)計計數C;在T節(jié)拍事件驅動下，所有網域的每個CC模塊和每個CC服務器一起按照周期為T (例如T=10s)的節(jié)拍工作，對不斷變化著的統(tǒng)計計數C進行采樣，得到新的責任采樣值S，采樣后立即清統(tǒng)計計數C為0，同時，輸出責任分R (在本實施例，R等于責任采樣值S)用于更新責任總分L'; C是實時統(tǒng)計計數，而S每節(jié)拍更新一次，所以S比C 有一個T節(jié)拍時間以內的延遲。
下面以CC信令經過圖5中的擁塞點G、 OutM、 InM、信宿點Y和信源點X為例，說明形成統(tǒng)計計數C的過程
參見圖5，設在網域中產生擁塞事件，設本網域出現擁塞點G，該擁塞點G把接收到的全部(或一定比例的)數據包進行標記，轉換為標記包；在標記包通過OutM時，生成一定比例的報告包，即標記包和報告包的比例為大于等于1的常數，每個標記包自身則被恢復成原來的數據包，二者均發(fā)向信宿點。信宿點收到報告包后，回發(fā)舉報包給OutM，然后OutM 轉發(fā)舉報包進入網域內部，它有三種歸宿(1)正確到達信源點，(2)到達不正確的端站設備，或(3)中途銷毀。如果是第(1)種情況，信源點收到舉報包后將返回承認包或澄清包，如果是第(2)和第(3)種情況，銷毀點或被誣告點應報警，1nM將得不到回應包。
以上幾種信令通過OutM和InM時將觸發(fā)相應的計數變量計數，圖7給出五個具體的統(tǒng) 計計數C，包括他們的名稱和存貯的位置，具體的統(tǒng)計計數變量如下
(1) Crep-—Count for Report,報告包計數，存貯在OutM，分辨到網域端口，即每個網域端口有一個統(tǒng)計計數Crep;
(2) Cim——Count for Impeach,舉報包計數，存貯在OutM，分辨到網域端口；
(3) Cad --- Count for Admit,承認包計數，存貯在InM，分辨到聚合路徑，即每個聚合路徑有一個統(tǒng)計計數Cad，每個In有N個統(tǒng)計計數Cad， N是本網域的網域端口數量；
(4) Cdi —— Count for Diffuse Impeach,擴散舉報包計數，存J)fc在InM，分辨到聚合路徑。
(5) Ccl——Count for Clarify,澄清包計數，存貯在InM，分辨到聚合路徑。
' 本實施例將從InM到OutM在網域內的通信路徑全體稱為聚合路徑，記為(Out隨A， InMRA}，其中0utMRA是OutM的標識地址，InMRA是InM的標識地址。換句話說，在一個網域中，起點和終點一樣的所有通信路徑都屬于同一個聚合路徑。聚合路徑也可以作為責任承擔者，它比單個CC模塊的責任承擔分辨率高，一個CC模塊的責任分是幾個聚合路徑的責任分之和。從圖8可見，A和B兩組路徑，雖然都經過InM，但是由于0utM不同，被分辨成兩組。
參見圖7，五種統(tǒng)計計數可以結算得到三種采樣值不舉報采樣值S1、不回應釆樣值Sr 和承認采樣值Sa。 SI表示OutM左邊網絡或左邊的某個具體對象應承擔的責任，Sr和Sa表示InM右邊網絡或右邊的某個具體對象應承擔的責任。注意，如果信宿點不合作或傳輸丟失，舉報包計數將小于報告包計數；如果信源點不合作或傳輸丟失，回應包計數將小于擴散舉報包計數；如果傳輸丟失，擴散舉報包計數將小于舉報包計數。本實施例預設的擁塞控制信令機制所支持的責任分計算過程充分考慮到這些情況，不合作者要承擔責任，而且本網域內的擁塞點造成的傳輸丟失不影響責任分計算結果。
從網域角度看，可以認為責任承擔者就是CC模塊，是被處罰的對象，代表它所控制的網域用戶承擔責任，參見圖9和圖10。
上述實施例中的每個CC模塊用標識地址RA在全網范圍內標識，用序號I在本網域內標識。CC模塊包括OutM和InM兩部分，所以CC模塊的數據也有兩部分。首先，OutM數據結構格式是
OutMRA， I : Rl; Crep， Cim; Sl
其中，Cr印、Cim如前定義；OutMRA是CC模塊的全網范圍標識，I是CC模塊的網
域范圍標識。
其次，InM數據結構由多行組成，每行相對一個OutM，格式是 InMRA， J : (II : Ra, Rr ; Ccl， Cdi， Cad; Sa, Sr) (12 : Ra, Rr ; Ccl, Cdi, Cad; Sa, Sr)
(In : Ra， Rr ; Ccl, Cdi, Cad; Sa, Sr) 其中，Cdi、 Cad和Ccl如前定義；InMRA是InM的全網范圍標識，J是InM的網域范圍標識，Ij是第j個OutM的網域范圍標識。
. 上述實施例中木網域邊界的各個CC模塊及其之間的聚合路徑(OutMRA, InMRA)是承擔責任的基本對象。為了在本網域范圍內標識基本對象，首先對CC模塊進行具體編號，然后根據CC模塊的編號形成聚合路徑的編號。例如網域邊界有N個CC模塊，CC模塊的序號分別是{1， 2， .... ， N}，設有一條從i到j的聚合路徑，計為[i，j]， i是該通信路徑的InM 序號，j是OutM序號。
每個CC模塊用匯總包將責任總分U (或責任分R)匯報給CC服務器后，在CC服務器形成本網域的匯總數據，所有OutM參數構成一維數組，有下標[j];所有InM參數構成二維數組，有下標[i,j],其中，j是OutMRA的序號，i是InMRA的序號。
按照以上的下標定義，屬于CC模塊的統(tǒng)計參數具體有Rl[j]、 Crep[j]、 Cim[j]和Sl[j]，存儲在OutMj;屬于聚合路徑[i,j]的統(tǒng)計參數有Ra[i,j]、Rr[i,j]、Ccl[i,j]、Cdi[i，j]、Cad[i，j]、 Sa[i，j〗
和Sr[ij],存儲在InMi。
責任分計算過程在本實施例就是責任采樣值S的計算過程，方法如下。
當T節(jié)拍結束時，在OutM用Crep[j]和Cim[j]計算得到S1D]，在InM用Cdi[j,i]、 Ccl[j,i]
和Cad[i,j]計算得到Sa[i，j]和Sr[j，i]，具體計算公式如下
(1) 不舉報責任Sl[j]
在信宿點完全可信的情況下，第j個CC模塊的Crep[j]和Cim[j]應該完全相等。但是由于信宿點不合作或其它技術故障，有可能使得Crep[j] > Cim[j]。正常情況不會出現Crep[j] < Cim[j]，如果出現，就是嚴重故障，CC模塊應該報警。第j個CC模塊的不舉報責任分Sl[j] 的計算公式為
Sl[j] = (Crep[j]-Cim[j])/CrepO] 當Crep[j]=0時，上述公式無效，此時令Sl[j] =0。
(2) 不回應責任Sr[j,i]
同樣，在信源點完全可信的情況下，第[i，j]條聚合路徑的Cdi 和(Ccl[j,i] + Cad[i,j]) 應該完全相等。但是由于信源點不合作或其它技術故障，有可能使Cdi[j,i] > (Ccl[j，i] + Cad[i，j])。一般不會出現Cdi [j，i] <(Ccl(j,i]+ 0&犯」])的情況，如果出現就是嚴重故障，CC模塊應該報警。第[i,j]個聚合路徑的不回應責任分Sr[j，i]的計算公式為Sr[j,i] = (Cdi tj,i]隱(Ccl口,i] + Cad[i,j]))/ Cdi關當Cdi[j,i]=0時，上述公式無效，此時定義Sr[j,i] =0。
(3) 承認責任Sa[i，j]
一個信源點被舉報并承認時，它將被賦予一定責任，承認責任分就是這種責任的表示。承認責任分計算的原則是如果一個網域范圍內在一個T節(jié)拍內有CC模塊承認，則其它表示澄清態(tài)度的CC模塊就免責，只給承認的CC模塊記分。通常只有一個CC模塊承認，也可能多個CC模塊同時承認，所有承認者被記1分。
有CC模塊承認的情況下，滿足條件SijCad[i,j] != 0。當Cad[ij]X)時，Sa[i,j] =1;否則 Sa[ij] = 0 。
同時考慮一個網域的所有CC模塊的承認包計數Cad[ij]，才可以確定每個CC模塊的承認責仟釆樣值Sa[i,j]，所以在T節(jié)拍結束時，所有Cad[i,j]被采樣，并送到CC服務器進行比
較計算。
如果無CC模塊承認，意味著條件SijCad[i,j]-O成立。定義A=Sj Cdi[ij]。如果A=0，則定義Sa[i,j] =0，否則分二種情況處理第一，請求外部仲裁；第二，估計承認責任分；第
三，依靠信譽。
請求外部仲裁，即依靠某種物理層或鏈路層的專用監(jiān)視設備給出誰是違規(guī)者結論，違規(guī)
者被關斷，并計信譽分10分，嚴重影響其今后的信譽。
估計承認責任分，估計公式為
Sa[g] = Cdi[W]/A
依靠信譽被舉報且信譽最低者將被關斷，禁止其繼續(xù)訪問網絡。如果一定時間內沒有了擁塞事件，則說明它就是重大嫌疑犯，如果還出現，則關斷次信譽最低者，直至發(fā)現一個重大嫌疑犯。重大嫌疑犯計5信譽分。
以上責任采樣值S1、 Sr和Sa的取值應在(0， +1)，小于0則報警。一個T節(jié)拍內的統(tǒng)計計數結果，即責任采樣值S給出了短時間的責任分，實際需要考慮一個網絡對象在幾小時甚至幾天的平均責任分，在具體實施時，根據需要可以預設一個考評期限，稱為預設考評期限。預設考評期限內的責任總分計算公式如下 U[n]=入U[n-l]+(l-入)R[n] 其中R[n]是第n節(jié)拍的責任分，A在(0， 1)之間，X=l/M， M是求和的等效時間長度 (單位節(jié)拍數)，U[n]是責任總分。
以上公式中分別用符號U1、 Ua禾nUr代替U，分別用符號Rl、 Ra和Rr代替R，就可以得到計算U1、 Ua和Ur的公式，即
Ul[n] = A Ul[n-1]+(1" )Rl[n]; Ua[n]=入Ua[n-1]+(1-入)Ra[n]; Ur[n]=入Ur[n-1]+(1- X )卿]; 其中，n是T節(jié)拍的序號，Rl[n] 、 Ra[n]和Rr[n]分別是第n個T節(jié)拍的左不平衡責任分、承認責任分和右不平衡責任分，Ul[n] 、 Ua[n]和Ur[n]分別是第n個采樣時間的左不平衡責任總分、承認責任總分和右不平衡責任總分。
在CC機制中，通過計算責任分來評價某個網絡對象當前是否違規(guī)，從本網域的局部來看，信源點承擔InM的Ua和Ur，信宿點承擔0utM的Ul。
Ul、 Ur和Ua在每個CC模塊中計算，預設考評期限結束時會被送到CC服務器進行定量處罰結果計算。計算時結合策略管理信息，如果一個網絡對象的責任總分U小于CC策略配置的允許門限值，則按照CC策略配置把U轉換成定量處罰作為處罰結果，如果一定期限內信源點或信宿點沒有接受定量處罰，則執(zhí)行關斷處罰，即硬性關斷網絡對象，禁止該網絡對象繼續(xù)使用網絡。
如果一個M絡對象的責任總分U大于等于CC策略為其配置的允許門限值，則立即執(zhí)行關斷處罰，即硬性關斷網絡對象，禁止該網絡對象繼續(xù)使用網絡。實施例2
本實施例提供了一種整個網絡情況的擁塞控制的具體方法，參見圖11和圖12。一圖11中的圖形和符號同圖5，增加的兩個不規(guī)則的封閉實線內部區(qū)域是整個網絡除本網域之外的部分，右邊的不規(guī)則邊界通信網絡稱為信源網絡，左邊的不規(guī)則邊界的通信網絡稱為信宿網絡，信源網絡包括信源點X,信宿網絡包括信宿點Y。其中，信源網絡和信宿網絡可以是端站設備、網域或多個網域組成的通信網絡，如果是端站設備則本實施例退化為實施例1。圖ll給出的整個網絡的擁塞控制模型稱為全網模型。
全網模型是整個網絡CC機制的基礎，該模型由許許多多網域相互連接組成，是網絡對象承擔全網范圍責任總和的計算模型。
從網域模型來看，信源點承擔所連接網域的InM的Ua和Ur，信宿點承擔所連接網域的 0utM的Ul。推廣以上概念，從全網模型來看，信源網絡承擔所連接網域的InM的Ua和Ur，信宿網絡承擔所連接網域的0utM的Ul。
在圖11雖然增加了信源網絡和信宿網絡，但是集中關注的仍然是信源點X和信宿點Y，實施例1介紹的建立CC機制的方法仍然適用，只是報告包、舉報包、擴散舉報包、澄清包和承認包五種信令包到達信宿點Y和信源點X的路徑要長一些，要經過信源網絡和信宿網絡。
按照實施例1介紹的方法，只能監(jiān)督粗粒度的網絡對象，即信源網絡和信宿網絡，為了分辨細粒度的網絡對象，比如網域、節(jié)點設備、甚至用戶進程等，需要全網模型的責任分計算方法。全網模型下，統(tǒng)計計數C和責任總分U的計算方法同實施例1，增加的步驟是通過擴散采樣值S計算責任分R，而不是簡單地令R:S。這種情況下，把報告包和擴散舉報包需要修改。
報告包負責"不舉報采樣值S1"的擴散，其中的左擴散參數^S1)。具體格式修改如下 Cmd， OutMRA,左擴散參數，DestVa。
擴散舉報包負責"不回應采樣值Sr"和"承認采樣值Sa"的擴散，其中的右擴散參數={ Sr， Sa}，具體格式修改如下
Cmd， OutMRA, InMRA,右擴散參數，SourceVa; 下面具體介紹全網模型下的擴散計算方法。
當每個cc模塊的責任采樣值s已經統(tǒng)計得到，如何把各個網域的統(tǒng)計結果綜合，得到每個cc模塊的責任分R，從而最后得到責任總分u是建lz:全網模型的目的。
全網模型中，一個CC模塊的責仟分R不僅與自身的責任采樣值S有關，而且與某些其他CC模塊的責任采樣值也有關。全網模型用一種擴散方法把R與其他CC模塊的責任采樣值聯系起來，具體步驟如下
有擴散功能的CC信令包被稱為擴散信令，擴散信令包括兩種擴散舉報包和報告包。參見圖12，當一個OutM產生報告包時，設置該報告包的信息字段，使該報告包包含上一T 節(jié)拍計算得到的不舉報采樣值S1，作為一種擴散信令，報告包在到信宿點Y的傳輸過程中，把該不舉報采樣值Sl加到該報告包所經路徑的所有其他網域的OutM的不舉報責任變量rl上，本次T節(jié)拍結束時的ri為本次T節(jié)拍的不舉報責任分Rl;在T節(jié)拍開始，rl的初始值為0;
當一個InM產生擴散舉報包時，設置擴散舉報包的信息字段，使該擴散舉報包包含上一 T節(jié)拍計算得到的不回應采樣值Sr和承認采樣值Sa，作為一種擴散信令，擴散舉報包在到信源點X的傳輸過程中，把不回應采樣值Sr和承認采樣值Sa分別加到擴散舉報包所經路徑的所有其他網域的inM的不回應責任變量rr和承認責任變量ra上，本次T節(jié)拍結束時的rr和 m為本次T節(jié)拍的不回應責任分Rr和承認責任分Ra;在T節(jié)拍開始，rr和ra的初始值為0。
以上三種責任變量r的計算公式如下
r, =r,_1+S,，其中S,是該CC模塊收到的第/個擴散包帶來的擴散值。生成擴散包的CC 模塊也計算S,，就是說S,也加到本CC模塊的。之上。
以上公式計算結果就是累加，等效公式如下
r =i&， &是第/個0^:模塊收到的第^個擴散包的擴散值。
將以上公式中分別用符號rl、 ra和rr代替r，分別用符號Sl、 Sa和Sr代替S，就可以得到計算rl、 m和rr的公式。
以上把本網域的采樣值通過報告包和擴散舉報包向其它網域傳遞，去修改關聯CC模塊的責任變量r的方法，就稱為擴散計算方法。
綜上所述，木發(fā)明實施例把整個網絡的CC問題分解為一個個網域的CC問題，使問題分割，得到簡化。首先建立起網域范圍的CC機制，然后以此為基礎建立起整個網絡的CC 機制。建立CC機制的方法不需要對每個時刻的違規(guī)行為都進行實時監(jiān)督，而是每個行為為計算責任分提供一定的貢獻，只要違規(guī)者不時地違規(guī)，不斷積累形成較大責任總分，就一定能得到對其處罰的依據。
上述實施例提供的方法相比華為專利，顯著降低了通信網絡為CC功能付出的成本，具體體現在如下幾個方面(1) 通信網絡邊沿端口的流量整形模塊是用現有技術，即華為專利為CC功能付出的主要成本負擔，本專利省掉了這部分功能。現有技術的流量整形操作在兩個位置用戶側和通信網絡邊沿端口，后者與本專利的網域端口相對應。有一定規(guī)模的通信網絡，每個通信網絡端口都有較大規(guī)模數量的數據流個數，每個數據流都占用一定存儲量和計算量，使通信網絡端口流量整形模塊的能力要求很大，實現相當復雜。另一方面，用戶側的流量整形模塊則分布在不同的端站設備實現，分布實現方式把問題簡化，所以用戶側的流量整形模塊一般幾乎 .不額外增加成本。由于以上原因，本專利給出的方法使整個網絡的擁塞控制所必需的流量整形操作的成本大大降低。
(2) 增加的信令操作，造成的成本負擔很低。本實施例省掉網域端口側的流量整形模塊的代價是增加的CC監(jiān)督機制，主要是增加了 CC模塊。由于CC模塊主要處理的是控制信令，實現成本很小，而且CC監(jiān)督機制，包括CC模塊，在沒有擁塞發(fā)生時處于待命狀態(tài)，不消耗計算資源，所以增加的計算負擔相對于流量整形節(jié)省的計算負擔非常小。
總之，本實施例給出的通信網絡CC方法與現有方法比較，省掉通信網絡端口流量整形模塊，消除了整個網絡實現CC的主要成本負擔，雖然增加了信令操作代價，但帶來的成本負擔相對很小，所以整體上顯著降低了 CC實現成本。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種通信網絡擁塞控制的方法，其特征在于，通信網絡依靠信源點自我限制流量的行為，對于不遵守流量約定的信源點有預設的擁塞控制信令機制，對其進行監(jiān)督，所述方法包括以下步驟步驟A當有信源點不自覺遵守流量約定，違規(guī)超量發(fā)送數據，并在通信網絡中產生一個或多個擁塞點，每個擁塞點會產生一系列擁塞事件，擁塞事件驅動預設的責任分計算過程，每經過一個T節(jié)拍時間長度計算積累，所述責任分計算過程就能計算得到所述信源點的一個T節(jié)拍的責任分R，責任分R是短時間的監(jiān)督結果；步驟B在預設考評期限內，把一個個T節(jié)拍的所述責任分R進一步累積，得到所述信源點的責任總分U，責任總分U是長時間的監(jiān)督結果；步驟C根據所述監(jiān)督結果和預設的處罰策略對所述信源點進行足夠力度處罰，迫使所述信源點自覺限制流量，達到抑制擁塞事件出現的目的。
2. 如權利要求1所述的通信網絡擁塞控制的方法，其特征在于，所述步驟A有擁塞事件和T節(jié)拍事件兩種獨立并發(fā)事件，它們共同驅動來計算監(jiān)督參數，具體講，在每個擁塞事件驅動下，產生對應的擁塞控制信令包，在每個擁塞事件的本網域關聯cc模塊中統(tǒng)計計算對應信令包的統(tǒng)計計數C，并且用擴散計算方法把上一 T節(jié)拍的責任采樣值S擴散到整個網絡，來計算上述擁塞事件的所有關聯CC模塊的責任變量r;在T節(jié)拍事件驅動下，在整個網絡的每個CC模塊，對統(tǒng)計計數C進行采樣，得到新的每個CC模塊對應的責任采樣值S，采樣后清除所有統(tǒng)計計數C為0，同時，在T節(jié)拍事件驅動下對整個網絡的每個CC模塊的責任變量 r也進行采樣，得到該T節(jié)拍的對應責任分R，采樣后清除所有責任變量r為O，這樣在擁塞事件和T節(jié)拍事件的以上反復驅動下，就得到一個個T節(jié)拍的一個個責任分R。
3. 如權利要求2所述的通信網絡擁塞控制的方法，其特征在于，所述監(jiān)督參數"統(tǒng)計計數C"的計算步驟具體包括步驟A11:當通信網絡中有一個或多個信源點X不自覺限制流量，超過預約帶寬發(fā)出數據，并且由此導致一處或多處發(fā)生擁塞事故時，形成一個或多個擁塞點；在每一個擁塞點，對通過它的一定比例的數據包進行標記，把數據包轉換成標記包，每個所述標記包就是一個擁塞事件，這樣就產生一系列擁塞事件；在每個所述擁塞事件驅動下，在該擁塞事件的關聯虛信道及其輔路徑上以接力方式產生五種擁塞控制信令包，依次是報告包、舉報包、擴散舉報包，以及承認包或澄清包；首先，每個所述標記包到達本網域邊界的OutM后產生一個報告包，OutM對所述報告包進行統(tǒng)計計數，得到報告包的統(tǒng)計計數Crep,所述標記包則被反標記，恢復成原來的一般數據包，報告包和數據包都從OutM沿關聯虛信道發(fā)往信宿點Y;步驟A12:所述報告包到達信宿點Y后，所述信宿點Y為每一個報告包產生一個舉報包；步驟A13:所述舉報包沿關聯虛信道的輔路徑到達前述OutM時，對所述舉報包進行統(tǒng) 計計數，得到舉報包統(tǒng)計計數Cim，接著所述舉報包從OutM繼續(xù)被轉發(fā)，當所述舉報包沿關聯虛信道的輔路徑到達本網域邊界的InM，在該InM為每一個舉報包產生一個擴散舉報包，同時對擴散舉報包進行統(tǒng)計計數，得到擴散舉報包統(tǒng)計計數Cdi，擴散舉報包被繼續(xù)沿關聯虛信道的輔路徑發(fā)往信源點X;歩驟A14:擴散舉報包到達信源點X后，所述信源點X為每一個擴散舉報包產生一個回應包，回應包有兩種，攜帶承認消息的回應包稱為承認包，攜帶澄清消息的回應包稱為澄清包，對應每個擴散舉報包正常情況下信源點X都將沿關聯虛信道發(fā)送一個承認包或澄清包給所述InM;步驟A15:所述回應包到達所述InM后，如果是承認包則承認包統(tǒng)計計數Cad進行計數，如果是澄清包則澄清包統(tǒng)計計數Ccl進行計數，這樣就得到統(tǒng)計計數C的五個組成分量，即 Crep、 Cim、 Cdi、 Cad禾卩Ccl。
4.如權利要求2所述的通信網絡擁塞控制的方法，其特征在于，所述責任分R包括不舉報責任分R1、不回應責任分Rr和承認責任分Ra，通過計算不舉報責任變量rl、不回應責任變量rr、承認責任變量ra、不回應采樣值Sr、承認采樣值Sa和不舉報采樣值Sl來計算Rl、 Rr和Ra的具體方法包括在T節(jié)拍事件驅動下，整個網絡的每個CC模塊根據所述統(tǒng)計計數Crep、 Cim、 Cdi、 Cad 和Ccl計算更新每個CC模塊的不回應采樣值Si"、承認采樣值Sa和不舉報采樣值Sl，然后，清除所述統(tǒng)計計數Crep、 Cim、 Cdi、 Cad和Ccl為0;在擁塞事件驅動下，當一個OutM產生報告包時，設置所述報告包的信息字段，使所述報告包包含上一 T節(jié)拍計算得到的所述OutM的不舉報采樣值Sl，在報告包到信宿點Y的傳輸過程中，把所述不舉報采樣值Sl加到所述報告包所經路徑的所有網域的OutM的不舉報責任變量rl上；在擁塞事件驅動下，當一個InM產生擴散舉報包時，設置擴散舉報包的信息字段，使所述擴散舉報包包含上一 T節(jié)拍計算得到所述InM的不回應釆樣值Sr和承認釆樣值Sa,在擴散舉報包到所述信源點X的傳輸過程中，把所述不回應采樣值Sr和承認采樣值Sa分別加到擴散舉報包所經路徑的所有網域的InM的不回應責任變量rr和承認責任變量ra上；在T節(jié)拍事件驅動下，對不舉報責任變量rl、不回應責任變量rr和承認責任變量ra進行釆樣，分別得到不舉報責任分R1、不回應責任分Rr和承認責任分Ra，采樣后清除ri、 rr和 ra為0，為開始積累計算下一 T節(jié)拍的責任分做好準備。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通信網絡擁塞控制的方法，屬于網絡通信領域。所述方法包括當某個信源點過量發(fā)送數據，造成通信網絡中產生一個或多個擁塞點，每個擁塞點會產生一系列擁塞事件，擁塞事件驅動預設的責任分計算過程，每經過一個T節(jié)拍時間長度計算積累，得到該信源點的一個責任分R；在預設考評期限內，把一個個T節(jié)拍的責任分R累積，得到該信源點的責任總分U；根據責任總分U和預設的處罰策略對該信源點進行足夠力度處罰，迫使該信源點自覺限制流量。本發(fā)明通過建立監(jiān)督機制，使信源點自覺限制流量，省掉通信網絡邊沿端口的流量整形模塊，消除了整個網絡實現擁塞控制的主要成本負擔，整體上顯著降低了承諾QoS的通信網絡之實現成本。
文檔編號H04L12/56GK101296187SQ20081011492
公開日2008年10月29日申請日期2008年6月13日優(yōu)先權日2008年6月13日
發(fā)明者梁滿貴, 許利芳申請人:北京市翌晨通信技術研究所

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