專利名稱：網(wǎng)絡(luò)流量管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及連網(wǎng)(networking)，更具體地涉及網(wǎng)絡(luò)流量管理。
背景技術(shù)：
諸如語(yǔ)言、視頻、音樂(lè)、即時(shí)消息和其它(接近)實(shí)時(shí)應(yīng)用之類的媒 體流應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)帶寬管理是正在發(fā)展中的技術(shù)。
網(wǎng)絡(luò)上的許多設(shè)備可以經(jīng)由路由器共享有限帶寬的鏈路，但是各個(gè)設(shè) 備看不見(jiàn)在其它設(shè)備上正在發(fā)生的事情。這種鏈路(該鏈路在邏輯上被視 為連接網(wǎng)絡(luò)的不同部分的固定帶寬管道，該固定帶寬管道起到了瓶頸點(diǎn)的 作用)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的其它可能方面可能變?yōu)?瓶頸點(diǎn)"，這些瓶頸點(diǎn) 必須作為許多設(shè)備之間的缺乏的共享資源來(lái)管理。
在網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備都來(lái)自同一制造商并因而可以被配置為相互協(xié)作的情 況下，管理網(wǎng)絡(luò)流量可以是有效的。但是，所有設(shè)備都來(lái)自同一銷售商并 且具有不同的能力的網(wǎng)絡(luò)是罕見(jiàn)且?guī)缀跏遣磺袑?shí)際的。
網(wǎng)絡(luò)帶寬管理可能受到用于各種設(shè)備的盲目帶寬預(yù)留的影響，但是這 可能會(huì)導(dǎo)致不被使用的帶寬。
在IP電話應(yīng)用中對(duì)管理網(wǎng)絡(luò)帶寬的嘗試可以基于對(duì)媒體僅依據(jù)目的地 電話號(hào)碼而將遵循的路徑的預(yù)測(cè)。但是，諸如在其它電話上的呼叫轉(zhuǎn)移、 轉(zhuǎn)移到語(yǔ)音信箱、呼叫代接(call pickup)和線路顯示(line appearance) 之類的特征意味著原始目的地號(hào)碼和主電話可能并不代表呼叫最終將連接 的端點(diǎn)。
僅僅針對(duì)主目的地路徑所需要的帶寬計(jì)費(fèi)因而將錯(cuò)過(guò)許多類似情況 (應(yīng)當(dāng)被阻擋的呼叫可能沒(méi)有被阻擋)，而針對(duì)所有可能路徑的計(jì)費(fèi)將是 非常不利的(包括同時(shí)正在進(jìn)行中的其它呼叫在內(nèi)的應(yīng)當(dāng)允許的呼叫可能被不必要地阻擋)。
統(tǒng)一通信解決方案的當(dāng)前帶寬管理能力一般限于IP網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)或更 多個(gè)系統(tǒng)之間編排的路線呼叫的計(jì)數(shù)。多條路線上的聚合帶寬使用不受控 制，并且也不是被計(jì)費(fèi)的遠(yuǎn)程IP電話用戶所消耗的帶寬。已知的替代方式 是由呼叫控制器或端點(diǎn)自身直接與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行交互，例如，從所預(yù) 測(cè)的媒體路徑上的IP路由器提取被利用的當(dāng)前帶寬。因?yàn)轷r有基于達(dá)成很 好標(biāo)準(zhǔn)的接口用以提取這種信息，并且在銷售商之間存在很大的差異，所 以這樣的方法必然會(huì)創(chuàng)建許多不合意的假設(shè)和配置限制，從而使得實(shí)用多 銷售商解決方案難以執(zhí)行。因?yàn)榭赡苄枰槍?duì)任何特定流來(lái)查詢多個(gè)網(wǎng)絡(luò) 元件，所以在呼叫建立時(shí)還將有相當(dāng)多的消息流量以能夠作出任何確定。 此外，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施一般不知道其運(yùn)送的流量的含義，所以無(wú)法確定 用于任何特定應(yīng)用的帶寬，并因而無(wú)法使用該信息來(lái)管理應(yīng)用的使用。
另一種已知的替代方式是由端設(shè)備例如使用資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)
直接與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)商帶寬資源，如Braden等人的Resource ReSerVation Protocol (RSVP) Version 1 Functional Specification, Network Working Group, IETF Request for Comments 2205, http:〃www.ietf.org/rfc/rfc2205.txt中所述。但是，這些技術(shù)向配置添加了相 當(dāng)大的復(fù)雜度，并且需要RSVP感知網(wǎng)絡(luò)元件位于呼叫媒體可能將流過(guò)的 網(wǎng)絡(luò)的所有部分之中。后一種假設(shè)增加了很大的成本，并且在流中涉及任 意對(duì)端點(diǎn)的通常情況下是不可行的，這種情況對(duì)于VoIP應(yīng)用而言是基本 的。
希望消除或減輕至少一種上述缺點(diǎn)，并且在任何情況下都提供新穎的 網(wǎng)絡(luò)流量管理基礎(chǔ)設(shè)施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面是使用虛擬實(shí)體來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)中的帶寬瓶頸點(diǎn)。帶寬 不需要被管理的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域可以被建模為分區(qū)(zone)。因?yàn)樘摂M瓶頸點(diǎn)可 以表示組件(例如，路由器)的集合，或者真實(shí)組件的一部分(例如，路 由器可以用具有不同目的的多個(gè)虛擬瓶頸點(diǎn)來(lái)表示)，所以這種模型具有更多靈活性。這種模型還可以允許用戶獨(dú)立于基本數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)決 定應(yīng)當(dāng)管理他們的網(wǎng)絡(luò)中的哪些點(diǎn)。焦點(diǎn)在于特定應(yīng)用的帶寬使用。這些 虛擬實(shí)體可以放置在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域之間，并配置有特定策略。可以跟蹤經(jīng)這些 虛擬實(shí)體的帶寬使用，并將其與各個(gè)瓶頸點(diǎn)處的所配置的對(duì)此應(yīng)用可用的 帶寬限制進(jìn)行比較。當(dāng)在瓶頸點(diǎn)處的可用帶寬被完全利用時(shí)，可以阻擋或 重新路由額外呼叫?？梢詰?yīng)用策略以允許特定呼叫前行而不管帶寬被完全 利用的情況，或者當(dāng)帶寬使用接近最大水平時(shí)阻擋特定呼叫。帶寬管理可 以是分布式的，或者集中式的，信息在整個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)中共享。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是在媒體流路由通過(guò)諸如會(huì)話邊界控制器之類的 媒體錨點(diǎn)的高帶寬區(qū)域內(nèi)管理帶寬的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了針對(duì)新呼叫(或其它帶寬的使用)的決定 點(diǎn)，在該點(diǎn)處對(duì)可用帶寬進(jìn)行檢查，并且如果可用帶寬不足則決定如何處 理呼叫。 一旦瓶頸點(diǎn)處使用的帶寬達(dá)到最大值，就應(yīng)當(dāng)通過(guò)"呼叫準(zhǔn)入控 制"(CAC)的處理來(lái)阻擋通過(guò)該瓶頸點(diǎn)的額外呼叫。 一旦有足夠帶寬可 用于另一個(gè)呼叫，就可以準(zhǔn)入呼叫。呼叫準(zhǔn)入控制不必應(yīng)用于諸如緊急呼 叫之類的一些呼叫，并且本發(fā)明提供了可以用于處理例外情形的策略引 擎。
在特定配置下，本發(fā)明的另一個(gè)方面允許管理員標(biāo)識(shí)系統(tǒng)中可以管理 帶寬處的瓶頸點(diǎn)，并控制在這些瓶頸點(diǎn)處應(yīng)用可以使用多少帶寬。
本發(fā)明的另一個(gè)方面可以提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)以及通過(guò)瓶頸點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)的一方到 另 一方的路徑進(jìn)行建模的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)方面包括標(biāo)識(shí)整個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸點(diǎn)，以及將各
個(gè)瓶頸點(diǎn)建模為稱為分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)(ZTP， Zone Transit Point)的虛擬實(shí)體。 瓶頸點(diǎn)存在于網(wǎng)絡(luò)中的分區(qū)之間，并且每個(gè)瓶頸點(diǎn)都被標(biāo)識(shí)并配置有可用 于本應(yīng)用的最大帶寬。在分區(qū)內(nèi)，無(wú)需管理帶寬使用。分區(qū)一般由單個(gè)站 點(diǎn)、或者由許多設(shè)備共享的局域網(wǎng)(LAN)組成。能夠流傳輸(stream) 媒體的各個(gè)設(shè)備和網(wǎng)關(guān)具有表示它們所位于的分區(qū)的分區(qū)標(biāo)識(shí)符。從系統(tǒng) 中的一個(gè)分區(qū)到任意其它分區(qū)的路徑是已知的，將被穿過(guò)的ZTP也是已知 的。當(dāng)媒體流被建立時(shí)，媒體端點(diǎn)的分區(qū)可以確定已經(jīng)被穿過(guò)并被計(jì)數(shù)的瓶頸點(diǎn)。媒體錨點(diǎn)(例如，會(huì)話邊界控制器)也可以被建模為ZTP。在確 定帶寬使用時(shí)并不考慮呼叫信令路徑。在呼叫被呈遞之前，媒體將采取的 路徑以及沿該路徑的可用帶寬被考慮，并且呼叫準(zhǔn)入控制策略判斷是否允 許該呼叫前進(jìn)。
本發(fā)明可以應(yīng)用于在統(tǒng)一通信、iPBX's、其它語(yǔ)音解決方案、以及使
用帶寬并需要在網(wǎng)絡(luò)的特定點(diǎn)處限制帶寬使用的任何應(yīng)用中的帶寬管理。 在高帶寬區(qū)域之間具有較低帶寬點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)的抽象可以用于圖示設(shè)備所
位于的網(wǎng)絡(luò)以及站點(diǎn)之間的大多數(shù)流量所采取的路徑的一般拓?fù)?。可以?br> 對(duì)特定應(yīng)用來(lái)保持關(guān)于流量流、峰值、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)的發(fā)起地和目的地
的統(tǒng)計(jì)，以允許更好地調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)使用。
被標(biāo)識(shí)的虛擬瓶頸點(diǎn)可以用于跟蹤并控制不僅僅是總帶寬使用。例
如，被標(biāo)識(shí)的虛擬瓶頸點(diǎn)可以用于比較在網(wǎng)絡(luò)的特定點(diǎn)處用于語(yǔ)音、數(shù)
據(jù)、視頻、信令等的帶寬。被標(biāo)識(shí)的虛擬瓶頸點(diǎn)還可以用于跟蹤其它有限
資源使用。
可以相互通信而不關(guān)心帶寬使用的設(shè)備組的標(biāo)識(shí)可以用于優(yōu)化其它信 息共享。信息可以在分區(qū)內(nèi)自由共享，但是應(yīng)當(dāng)沿分區(qū)邊界被優(yōu)化。被標(biāo) 識(shí)的虛擬瓶頸點(diǎn)可以用于控制其它形式的數(shù)據(jù)傳送，并收集關(guān)于橫穿網(wǎng)絡(luò) 的各部分之間的數(shù)據(jù)量的統(tǒng)計(jì)信息。


圖1是包括經(jīng)由WAN而連接的LAN分段(LAN segment)的數(shù)據(jù)網(wǎng) 絡(luò)的示圖2更詳細(xì)地圖示了圖1的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信設(shè)備； 圖3更詳細(xì)地圖示了圖1的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的通信服務(wù)器； 圖4圖示了與圖3的通信服務(wù)器分離地配置的帶寬管理器；以及 圖5是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的包括經(jīng)由WAN而連接的LAN分段的數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)的示圖。
具體實(shí)施方式
參考圖1，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)被概括地以50來(lái)指示。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)50被表示為多
個(gè)網(wǎng)絡(luò)分段，這些網(wǎng)絡(luò)分段可以被視為在這些分段內(nèi)無(wú)需監(jiān)視帶寬使用的
高帶寬島。各個(gè)網(wǎng)絡(luò)分段被標(biāo)識(shí)為分區(qū)54-1、 54-2、 54-3、 54-4 (統(tǒng)稱為 各分區(qū)54，并且通稱為分區(qū)54。這種命名法也用在這里的別處)。分區(qū) 54涉及物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并且通常還涉及物理站點(diǎn)定位。例如，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 50表示與具有一個(gè)總部和兩個(gè)分部的企業(yè)相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹７謪^(qū)54-1 表示總部處的局域網(wǎng)(LAN)。分區(qū)54-2表示第一分部處的LAN。分區(qū) 54-3表示第二分部處的LAN。分區(qū)54-4表示因特網(wǎng)60自身。
分區(qū)54-1、 54-2禾B 54-3經(jīng)由廣域網(wǎng)(WAN) 58而互連。(注意， WAN 58可以(但并不必須)經(jīng)由因特網(wǎng)60來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是仍然方便地將 WAN 58繪制成與分區(qū)4和因特網(wǎng)60邏輯上分離)?？赡苄枰涔芾韼?的網(wǎng)絡(luò)50中的點(diǎn)存在于分區(qū)54之間的"瓶頸點(diǎn)"。示例瓶頸點(diǎn)在圖1中 被示出為路由器62。路由器62因而被建模為瓶頸點(diǎn)，但是，應(yīng)當(dāng)了解， 模型瓶頸點(diǎn)可以位于網(wǎng)絡(luò)50中的需要帶寬管理的任何點(diǎn)。各個(gè)分區(qū)54之 間的各個(gè)帶寬鏈路在這里被稱為分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66。網(wǎng)絡(luò)50因而可以視為利 用多個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66來(lái)互連的分區(qū)54的集合。從網(wǎng)絡(luò)50的這種角度來(lái) 看，在網(wǎng)絡(luò)50內(nèi)操作的設(shè)備之間不需要直接相關(guān)。
在傳統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用(TDM)電話學(xué)中，媒體和呼叫信令沿著物理連接 和路由算法所限定的同一路徑流動(dòng)。利用基于因特網(wǎng)協(xié)議("IP")的通 信，呼叫信令路徑可以十分不同于媒體流經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的路徑。語(yǔ)音、音樂(lè)和視 頻流是媒體的示例。 一般而言，對(duì)于通信系統(tǒng)中的帶寬管理而言最重要的 是媒體路徑，因?yàn)槊襟w比呼叫信令消耗更大的帶寬，并且媒體將在網(wǎng)絡(luò)中 的任何兩個(gè)分區(qū)之間遵循的路徑必須是已知的。媒體路徑可以用沿兩個(gè)不 同分區(qū)54中的端點(diǎn)之間的媒體路徑的分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66來(lái)描述。沿路徑可以 有任意數(shù)目(例如，零個(gè)或更多個(gè))的分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66。例如，在圖l中， 分區(qū)54-2和分區(qū)54-4之間的路徑包括分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66-2、 66-1和66-3。根 據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)確定從一個(gè)分區(qū)54通過(guò)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66到任意其它分區(qū) 54的最佳路徑，可以管理在任意給定時(shí)間的、語(yǔ)音或其它媒體類型通過(guò)所 標(biāo)識(shí)的瓶頸(在此情況下是路由器62)的帶寬使用量。圖2示出了圖1的網(wǎng)絡(luò)50，但是還包括網(wǎng)絡(luò)50內(nèi)的示例性設(shè)備77和 79。本實(shí)施例中的設(shè)備77和79包括電話和網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)。其它實(shí)施例中的設(shè) 備還可以包括媒體網(wǎng)關(guān)、視頻游戲控制臺(tái)和可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)送媒體的任何 其它設(shè)備。
分區(qū)54-1包括三個(gè)IP電話設(shè)備77-1、 77-2和77-3和網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備 79，網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備79將電話設(shè)備77-1到77-3連接到公眾交換電話網(wǎng)絡(luò) ("PSTN" ) 80，以使得電話77-1到77-3可以執(zhí)行傳統(tǒng)的PSTN電話呼 叫。
分區(qū)54-2包括兩個(gè)IP電話設(shè)備77-4和77-5。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí) 到，電話設(shè)備77-4和77-5將需要使用網(wǎng)關(guān)設(shè)備79來(lái)經(jīng)由PSTN 80執(zhí)行呼 叫，并且這樣的PSTN通信將需要經(jīng)由分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66-1和66-2來(lái)運(yùn)送。
分區(qū)54-3包括兩個(gè)IP電話設(shè)備77-6和77-7。
分區(qū)54-4包括直接連接到因特網(wǎng)60的三個(gè)IP電話設(shè)備77-8、 77-9和 77-10。
如果需要，在一些情況下，分區(qū)54-3和54-4中的設(shè)備77也可以被配 置為使用網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)79來(lái)接入PSTN 80。事實(shí)上，網(wǎng)絡(luò)50中的任何設(shè)備77 都可以被配置為使用網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)79來(lái)接入PSTN 80。
包括電話和網(wǎng)關(guān)在內(nèi)的各個(gè)設(shè)備77和79因而與其自身的分區(qū)54相關(guān) 聯(lián)。因此，分區(qū)標(biāo)識(shí)符是與各個(gè)設(shè)備77和79相關(guān)聯(lián)的屬性。如果設(shè)備77 或79移動(dòng)到網(wǎng)絡(luò)50內(nèi)的不同分區(qū)，則其分區(qū)標(biāo)識(shí)符也將改變。
與傳統(tǒng)PSTN 80相關(guān)聯(lián)的基于時(shí)分復(fù)用("TDM")的設(shè)備(未示 出)(TDM設(shè)備)可以被配置為將它們自身的虛擬分區(qū)(未示出)附接 到網(wǎng)關(guān)79，這是因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)79終止(terminate) IP媒體流。換而言之，從 網(wǎng)關(guān)79到PSTN 80的干線(trunk)可以被視為具有虛擬分區(qū)ID的虛擬設(shè) 備。從設(shè)備77到PSTN 80上的TDM設(shè)備的呼叫并不總是定向于網(wǎng)關(guān) 79，但是因?yàn)楹艚械囊环皆赥DM設(shè)備上所以該呼叫仍然將穿過(guò)網(wǎng)關(guān)79， 并且媒體將被從TDM轉(zhuǎn)換到IP以到達(dá)設(shè)備77上的另一方。路徑的TDM 方所使用的帶寬不需要考慮，所以IP媒體路徑將被視為在網(wǎng)關(guān)79和設(shè)備 77處終止。因?yàn)槊襟w流被視為處于IP設(shè)備77和網(wǎng)關(guān)79之間，于是例如，IP設(shè)備77和網(wǎng)關(guān)79的分區(qū)可以用于確定媒體所遵循的路徑。通過(guò)這 種方式，這里的教導(dǎo)可以應(yīng)用于也被發(fā)送到PSTN 80的媒體。
通過(guò)使用特定設(shè)備77的IP地址和子網(wǎng)掩碼，可以配置或者可以自動(dòng) 確定與該特定設(shè)備77相關(guān)聯(lián)的分區(qū)54。分區(qū)54可以與特定子網(wǎng)相關(guān)聯(lián)。
網(wǎng)絡(luò)50因而可以被建模為具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的利用分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66來(lái)互連的 一系列分區(qū)54。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)配置，各個(gè)分支分區(qū)(即，分區(qū)54-2和54-3) 參考父分區(qū)(即，分區(qū)54-1)和兩個(gè)分區(qū)54之間的任意分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66。 這使得可以用一系列分區(qū)對(duì)來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)50。為了確定任意兩個(gè)分區(qū)54之 間的路徑，可以沿著樹(shù)走到公共節(jié)點(diǎn)。路線上的任何分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66都處 在這些分區(qū)之間的媒體路徑上?？梢詫?duì)樹(shù)進(jìn)行擴(kuò)展以提供在用于各對(duì)分區(qū) 54的路徑上的分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66的列表。
利用網(wǎng)絡(luò)54的這種樹(shù)模型、關(guān)于什么分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66位于任意連接的 路徑上的信息、以及關(guān)于各個(gè)設(shè)備77的特性和位置的信息，可以確定在 對(duì)任何通信的帶寬計(jì)算中將包括什么分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66。例如，如果分區(qū)54-2 中的電話設(shè)備77-4應(yīng)答來(lái)自分區(qū)54-1中的電話設(shè)備77-1的呼叫，則分區(qū) 轉(zhuǎn)接點(diǎn)66-1和66-2上的帶寬使用將被增加。用于連接的實(shí)際帶寬量取決 于針對(duì)該連接所協(xié)商的編解碼器、分組大小等。當(dāng)呼叫終止時(shí)，分區(qū)轉(zhuǎn)接 點(diǎn)66-1和66-2上所使用的帶寬將被減少相同量。如果在呼叫期間連接詳 情改變，例如，改變到不同的編解碼器，或者添加視頻，則帶寬使用將反 映出這種改變。通常，帶寬使用和所消耗的帶寬將以數(shù)據(jù)/時(shí)間 (KBits/sec)為單位來(lái)表示?？商娲?，在分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66處的帶寬限制可 以用活躍呼叫(active call)的數(shù)目來(lái)表示。各個(gè)呼叫可以被視為是等效 的，或者具有不同編解碼器等的呼叫可以被視為多呼叫(call multiple)。
上述情況可以用帶寬管理器組件來(lái)實(shí)現(xiàn)，帶寬管理器組件表示為分區(qū) 54-1中的通信服務(wù)器84-1。(注意，在分區(qū)54-3中也包括通信服務(wù)器84-2。通信服務(wù)器84-2將通信服務(wù)器84-1的功能和網(wǎng)關(guān)79組合。)
在圖3中，更詳細(xì)地示出了通信服務(wù)器84-l。通信服務(wù)器84-l可以基 于任何需要的包括適當(dāng)?shù)挠布蛙浖渲玫挠?jì)算環(huán)境，所述硬件和軟件配 置包括(一個(gè)或多個(gè))中央處理單元、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或其它易失性存儲(chǔ)裝置、只讀存儲(chǔ)器和/或盤存儲(chǔ)裝置或其它非易失性存儲(chǔ)裝置、網(wǎng)絡(luò)接口 等，它們都通過(guò)總線互連，并且被配置為執(zhí)行合適的操作系統(tǒng)和/或合適的 軟件和/或固件以滿足這里所描述的功能。(計(jì)算環(huán)境的這種一般配置同樣 適用于網(wǎng)絡(luò)50中的其它組件)。通信服務(wù)器84-1上的軟件和/或固件包括
呼叫處理組件88、連接管理器90和帶寬管理器94。當(dāng)連接管理器90連 接或斷開(kāi)不同分區(qū)54中的設(shè)備77時(shí)，連接信息(例如，呼叫所消耗的帶 寬量以及分區(qū)的概要，或者關(guān)于分區(qū)、分組大小、媒體類型、編解碼器等 的原始信息)被發(fā)送到帶寬管理器94，帶寬管理器94確定連接涉及哪些 分組轉(zhuǎn)接點(diǎn)66，并更新用于所涉及的各個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66的總帶寬使用。 應(yīng)當(dāng)注意，作為變形例，帶寬管理器94不必如圖4所示那樣在物理上與 呼叫處理組件88和連接管理器同時(shí)存在。
如先前所討論的，在發(fā)起端點(diǎn)(例如，設(shè)備77-1)、終止端點(diǎn)(例 如，設(shè)備77-4)和它們的通信服務(wù)器(例如，服務(wù)器84-l)之間的信息交 換之后建立媒體路徑。與媒體路徑相分立的呼叫信令路徑被用于運(yùn)送關(guān)于 IP地址、端口、編解碼器、分組大小等的信息。沿著信令路徑可以有許多 通信服務(wù)器84和網(wǎng)關(guān)79，但是媒體采取的路線通常將根據(jù)網(wǎng)絡(luò)50的基本 基礎(chǔ)設(shè)施的功能而盡可能地直接，并且在任何情況下都可能十分不同于任 何信令路徑。如果有兩個(gè)IP電話設(shè)備77在呼叫中，并且在路徑上沒(méi)有網(wǎng) 關(guān)79，則設(shè)備77將直接相互進(jìn)行流傳輸，而不顧信令路徑。例如，在設(shè) 備77-l和77-2之間的連接中，媒體將直接相互流傳輸，而不顧設(shè)備77-l 和77-2之間的信令路徑。但是，終止媒體流的網(wǎng)關(guān)79或其它設(shè)備可能改 變媒體所采取的路徑。例如，在設(shè)備77-1和77-4之間的連接中，路由器 62-1和路由器62-2沿著媒體所采取的通過(guò)WAN 58的路徑?？刂扑\(yùn)送 的通信的實(shí)際應(yīng)用并不控制媒體路徑中涉及什么路由器62，并且看不見(jiàn)它 們。但是，通過(guò)對(duì)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66進(jìn)行建模，可以預(yù)測(cè)哪些分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66 介于兩個(gè)端點(diǎn)設(shè)備77之間，即使路由器62不受通信應(yīng)用的管理也是如 此。相互進(jìn)行流傳輸?shù)膬蓚€(gè)IP電話設(shè)備77被視為直接進(jìn)行流傳輸，即使 它們沿著路徑通過(guò)一個(gè)或多個(gè)路由器66也是如此。(網(wǎng)關(guān)79將改變媒體 所采取的路徑，但是路由器62不改變路徑。)因此，例如，對(duì)于設(shè)備77-1和設(shè)備77-4之間的呼叫，流被視為是直接的。呼叫經(jīng)過(guò)相應(yīng)的路由器
62，因?yàn)檫@是在那些端點(diǎn)設(shè)備77之間進(jìn)行流傳輸?shù)奈ㄒ宦窂?。通過(guò)將路 由器62建模為分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66，可以預(yù)測(cè)帶寬已經(jīng)在那些路由器62處被消 耗，但是路徑?jīng)]有被路由器62改變。
也可以在各個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66處配置帶寬限制，以提供基于可用帶寬 的呼叫準(zhǔn)入控制。帶寬管理器94可以被配置為允許預(yù)定數(shù)目的同時(shí)呼 叫，或者允許每個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66應(yīng)當(dāng)支持的總的允許帶寬。 一旦在特定 分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66處使用的帶寬達(dá)到預(yù)定最大值，通過(guò)該分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66的額 外呼叫將被阻擋。 一旦有足夠帶寬可用于另一個(gè)呼叫，將再次允許呼叫通 過(guò)該分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66。呼叫準(zhǔn)入控制可能不被應(yīng)用于諸如緊急呼叫之類的一 些呼叫。將與呼叫準(zhǔn)入控制一起應(yīng)用策略，以判斷呼叫是否可以前進(jìn)并被 呈遞給目的地設(shè)備。
可以通過(guò)使用QOS統(tǒng)計(jì)來(lái)跟蹤分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66上的語(yǔ)音呼叫的服務(wù)質(zhì) 量(QOS)，從而調(diào)節(jié)各個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66處的帶寬限制。如果在達(dá)到帶 寬限制之前語(yǔ)音質(zhì)量降低，則帶寬限制極有可能過(guò)高，并且可以通過(guò)帶寬 管理器94和/或通信服務(wù)器84來(lái)自動(dòng)調(diào)低。
可以在呼叫完成時(shí)(例如，當(dāng)接收設(shè)備77被應(yīng)答時(shí))，而不是在初 始呼叫建立期間(例如，當(dāng)接收設(shè)備77被報(bào)警時(shí))，對(duì)通信服務(wù)器84上 的反映出所消耗的帶寬量的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。
呼叫處理組件88負(fù)責(zé)在呼叫被呈遞給端點(diǎn)設(shè)備77之前(例如，在特 定電話上振鈴之前)阻擋呼叫。這種處理稱為呼叫準(zhǔn)入控制(CAC)。呼 叫處理組件88將通過(guò)將此信息提供給帶寬管理器94來(lái)檢査在將接收呼叫 的設(shè)備和呼叫方之間的路徑，并請(qǐng)求對(duì)前進(jìn)的許可。帶寬管理器94將檢 查路徑上的分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66都不飽和，并且將把這種狀態(tài)通知給呼叫處理 組件88。
呼叫準(zhǔn)入控制的一種替代方法是由帶寬管理器94通過(guò)廣播消息、多 播或定向接口向網(wǎng)絡(luò)50中所有適用的呼叫處理組件88宣告分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66 的狀態(tài)。當(dāng)特定分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66改變狀態(tài)(變滿，或者在滿了之后再次變 為可用)時(shí)，帶寬管理器94可以將此狀態(tài)改變宣告給呼叫處理組件88。呼叫處理組件88為所有感興趣的分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66存儲(chǔ)此狀態(tài)信息，以待在 以后呼叫的CAC中應(yīng)用。呼叫處理組件88隨后在對(duì)新的呼叫應(yīng)用CAC 時(shí)使用此信息，而無(wú)需在呼叫建立時(shí)專門查詢(一個(gè)或多個(gè))帶寬管理器。
在任意一種交互方法中，如果分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66中的任意一個(gè)飽和，或 者以其它方式當(dāng)前被阻擋，則呼叫處理組件88可以嘗試找到受阻擋的分 組轉(zhuǎn)接點(diǎn)66周圍的替代路線——可能使用TDM路線。如果沒(méi)有替代路線 可用，則針對(duì)呼叫設(shè)備77，呼叫將被認(rèn)為繁忙。
注意， 一些呼叫可能同時(shí)定向于多個(gè)設(shè)備77，例如，共享線路顯示或 尋找組(hunt group)。在這些情況下，由呼叫處理組件88單獨(dú)地檢查各 個(gè)潛在呼叫支路(call leg)，并且針對(duì)各個(gè)呼叫支路分離地應(yīng)用準(zhǔn)入控 制。因此，在一條或多條支路(即，在所討論的設(shè)備77之間的特定選擇 路徑)上的阻擋可能導(dǎo)致(一個(gè)或多個(gè))目的地設(shè)備77不被報(bào)警，而其 它(非阻擋)目的地設(shè)備77仍然被呈遞有呼叫。
同樣， 一些呼叫可以被連續(xù)地呈遞，例如，作為"呼叫轉(zhuǎn)移無(wú)應(yīng)答" 特征或者嘗試到達(dá)一個(gè)號(hào)碼然后如果第一個(gè)號(hào)碼沒(méi)有應(yīng)答則嘗試另一個(gè)號(hào) 碼的特征的結(jié)果，呼叫到語(yǔ)音信箱。從帶寬計(jì)費(fèi)和準(zhǔn)入控制的觀點(diǎn)看，這 些呼叫被處理為新的呼叫，包括上述任何可能的同時(shí)警報(bào)。
作為對(duì)上述過(guò)程的進(jìn)一步改進(jìn)，帶寬管理器94還可以向呼叫控制提 供變化級(jí)別的帶寬限制，以在呼叫處理時(shí)應(yīng)用。例如，帶寬管理器94可 以向呼叫控制報(bào)告"阻擋"、"關(guān)鍵"或"非阻擋"狀態(tài)。呼叫控制可以 隨后通過(guò)阻擋呼叫、強(qiáng)制使用低帶寬編解碼器、或允許正常編解碼器上的 呼叫來(lái)作出響應(yīng)。
帶寬管理器94還可以保持關(guān)于在各個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66處的帶寬使用的 統(tǒng)計(jì)，以及被阻擋和允許的呼叫的數(shù)目。這種統(tǒng)計(jì)對(duì)于管理應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)規(guī) 劃而言可能是有用的，從而輔助優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和用于故障解決的目的。
存在用于管理各個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66處的帶寬的各種選項(xiàng)。例如，帶寬 管理器94可以是集中式的或者是分布式的。每個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66將具有帶 寬管理器94和將狀態(tài)傳送給所有通信服務(wù)器84的方法，帶寬管理器94聚合特定瓶頸點(diǎn)的帶寬使用。 一個(gè)帶寬管理器94可以管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)50內(nèi)的 一個(gè)、多個(gè)或所有分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66。在帶寬管理器94不可訪問(wèn)的情況下， 不同的帶寬管理器94可以接管針對(duì)特定分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66的帶寬管理功能。 各個(gè)通信服務(wù)器84將知道沿任意兩個(gè)分區(qū)54之間的路徑的分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn) 66，以及當(dāng)前哪些分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66飽和了，以使得可以由任意通信服務(wù)器 84來(lái)阻擋呼叫。 一旦呼叫被連接或斷開(kāi)，在媒體路徑上的所有分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn) 66的(一個(gè)或多個(gè))帶寬管理器94可以被(一個(gè)或多個(gè))通信服務(wù)器84 更新。(一個(gè)或多個(gè))帶寬管理器94各自知道它們負(fù)責(zé)哪些分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn) 66。針對(duì)各個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66來(lái)獨(dú)立地跟蹤使用的帶寬?？商娲?，通信 服務(wù)器84可以將呼叫連接或斷開(kāi)、以及呼叫中的端點(diǎn)設(shè)備77 (或者網(wǎng)關(guān) 79，如果相關(guān))的分區(qū)54通知給一個(gè)帶寬管理器94。指定的帶寬管理器 94將把情況通知給其它的(一個(gè)或多個(gè))帶寬管理器94。這種信息可以 使用廣播或多播機(jī)制來(lái)分布，或者利用定向于特定帶寬管理器的接口來(lái)分 布。在這種模型中，通信服務(wù)器84不需要獲悉沿媒體路徑的所有分區(qū)轉(zhuǎn) 接點(diǎn)66，因?yàn)檫@個(gè)責(zé)任由帶寬管理器94來(lái)承擔(dān)。生成不同的媒體流的多 個(gè)應(yīng)用因而可以平衡(一個(gè)或多個(gè))帶寬管理器94。圖5示出了一個(gè)示 例。圖5以網(wǎng)絡(luò)50a的形式示出了網(wǎng)絡(luò)50的變形例。網(wǎng)絡(luò)50a包括許多與 網(wǎng)絡(luò)50相同的元件，并且相似元件具有相似標(biāo)號(hào)(除了跟隨后綴a之 外)。注意，網(wǎng)絡(luò)50a包括視頻流設(shè)備177a，而不是IP電話設(shè)備77。在 設(shè)備177a上執(zhí)行的視頻流應(yīng)用也可以在視頻流應(yīng)用開(kāi)始和停止發(fā)送視頻時(shí) 向帶寬管理器94報(bào)告發(fā)送和接收設(shè)備177a的分區(qū)54a，并且?guī)捁芾砥?94可以跟蹤由多個(gè)應(yīng)用經(jīng)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66a使用的帶寬。用于管理分區(qū)轉(zhuǎn)接 點(diǎn)66處的帶寬的另一個(gè)選項(xiàng)涉及配置各個(gè)通信服務(wù)器84，以基于通過(guò)通 信服務(wù)器84的呼叫來(lái)獨(dú)立地管理各個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66。向每個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn) 66指派與通信服務(wù)器84相關(guān)聯(lián)的帶寬管理器94。當(dāng)呼叫被連接時(shí)，帶寬 管理器94檢査端點(diǎn)設(shè)備77的分區(qū)54以及通過(guò)這些分區(qū)54的路徑，并更 新正在管理的任何分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66的帶寬使用。每個(gè)通信服務(wù)器84被被配 置為知道沿任意兩個(gè)分區(qū)54之間的路徑的分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66。
分區(qū)54內(nèi)的呼叫通常并不消耗任何分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66處的帶寬。但是，一種例外是并非點(diǎn)到點(diǎn)進(jìn)行流傳輸而是通過(guò)諸如會(huì)話邊界控制器100之類
的中間點(diǎn)進(jìn)行流傳輸?shù)暮艚?。例如，諸如因特網(wǎng)60中的設(shè)備77-9之類的 電話設(shè)備會(huì)流傳輸回會(huì)話邊界控制器100，并且會(huì)話邊界控制器100會(huì)流 傳輸?shù)胶艚兄械钠渌娫捲O(shè)備，例如設(shè)備77-10。為了計(jì)算分區(qū)54-4內(nèi)的 呼叫通過(guò)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66 (在此情況下，分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66-4)所消耗的帶寬， 將以會(huì)話邊界控制器100的形式將分區(qū)54-4標(biāo)識(shí)為具有"媒體錨點(diǎn) (media anchor point)"的分區(qū)。此外，特定分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)(在此情況下為 分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66-4)被標(biāo)識(shí)為針對(duì)媒體錨點(diǎn)的瓶頸點(diǎn)。在這類分區(qū)(即，分 區(qū)54-4)內(nèi)的端點(diǎn)設(shè)備(即，設(shè)備77-9和77-10)之間的任何呼叫被標(biāo)識(shí) 為與特定分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)(即，分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)66-4)相關(guān)聯(lián)的帶寬消耗。
本發(fā)明可以應(yīng)用于VoIP以外的更大類應(yīng)用。必須經(jīng)包含受限瓶頸點(diǎn) 的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)來(lái)管理所消耗的帶寬的任何應(yīng)用都可以使用這里所描述的構(gòu) 造。
如先前結(jié)合圖4進(jìn)行的討論，帶寬管理器94可以是從通信服務(wù)器84 抽象的，并用作許多協(xié)同定位應(yīng)用的公共組件。這種分離使得用戶可以配 置各個(gè)點(diǎn)處可用的、由應(yīng)用共享的總帶寬，并使得這些應(yīng)用可以處理以下 情形帶寬在專用方式下不可用。
雖然以上討論了特定示例實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)了解，可以想到它們的組 合、子集和/或變形例。
權(quán)利要求
1.一種帶寬管理器，包括計(jì)算環(huán)境，該計(jì)算環(huán)境包括通過(guò)總線互連的中央處理單元、易失性存儲(chǔ)裝置、非易失性存儲(chǔ)裝置、網(wǎng)絡(luò)接口；所述計(jì)算環(huán)境被配置成操作系統(tǒng)；所述計(jì)算環(huán)境被配置為維護(hù)表示網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)；所述網(wǎng)絡(luò)具有多個(gè)分區(qū)和互連各個(gè)所述分區(qū)的至少一個(gè)分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)；表示所述網(wǎng)絡(luò)的所述數(shù)據(jù)包括各個(gè)所述分區(qū)和各個(gè)所述分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)的標(biāo)識(shí)，以及各個(gè)所述分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)的帶寬能力。
2. 如權(quán)利要求1所述的帶寬管理器，其中，所述計(jì)算環(huán)境進(jìn)一步被 配置為通過(guò)所述分區(qū)中的不同分區(qū)內(nèi)的設(shè)備來(lái)跟蹤在各個(gè)所述分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn) 處消耗的帶寬。
3. 如權(quán)利要求2所述的帶寬管理器，其中，通過(guò)測(cè)量在各個(gè)所述分 區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)處利用的帶寬量來(lái)跟蹤所述帶寬。
4. 如權(quán)利要求2所述的帶寬管理器，其中，通過(guò)對(duì)經(jīng)各個(gè)所述分區(qū) 轉(zhuǎn)接點(diǎn)運(yùn)送的電話呼叫的數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)跟蹤所述帶寬。
5. 如權(quán)利要求1所述的帶寬管理器，其中，所述計(jì)算環(huán)境配置有準(zhǔn) 入控制邏輯，該準(zhǔn)入控制邏輯用于判斷所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備之間的通信是否 應(yīng)當(dāng)前進(jìn)。
6. 如權(quán)利要求5所述的帶寬管理器，其中，所述通信是電話呼叫、 流視頻應(yīng)用、流音頻應(yīng)用、即時(shí)消息應(yīng)用和傳真?zhèn)鬏斨弧?br> 7. 如權(quán)利要求5所述的帶寬管理器，其中，所述設(shè)備在所述分區(qū)中 的不同分區(qū)內(nèi)，并且如果與所述分區(qū)中的所述不同分區(qū)相對(duì)應(yīng)的所述分區(qū) 轉(zhuǎn)接點(diǎn)具有能力，則允許所述通信。
8. 如權(quán)利要求5所述的帶寬管理器，其中，所述設(shè)備在所述分區(qū)中 的同一個(gè)分區(qū)內(nèi)，并且總是允許所述通信。
9. 如權(quán)利要求5所述的帶寬管理器，其中，所述準(zhǔn)入控制邏輯被配 置為如果在被標(biāo)識(shí)用于運(yùn)送所述通信的分區(qū)轉(zhuǎn)接點(diǎn)處有預(yù)定級(jí)別的帶寬 可用，則允許所述通信。
10. 如權(quán)利要求9所述的帶寬管理器，其中，所述預(yù)定級(jí)別的帶寬可以基于從先前的通信中收集的歷史服務(wù)質(zhì)量統(tǒng)計(jì)來(lái)配置。
11. 如權(quán)利要求2所述的帶寬管理器，其中，所述計(jì)算環(huán)境被配置為在所述設(shè)備之間呼叫完成時(shí)反映出帶寬被消耗。
12. 如權(quán)利要求2所述的帶寬管理器，其中，所述設(shè)備被配置為維護(hù) 分區(qū)標(biāo)識(shí)符，該分區(qū)標(biāo)識(shí)符是基于所述設(shè)備的因特網(wǎng)協(xié)議地址和所述設(shè)備 的子網(wǎng)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)流量管理。一個(gè)方面是使用虛擬實(shí)體來(lái)表示網(wǎng)絡(luò)中的帶寬瓶頸點(diǎn)。帶寬不需要被管理的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域可被建模為分區(qū)。虛擬瓶頸點(diǎn)可以表示組件(例如路由器)的集合或者實(shí)際組件的一部分(例如，路由器可以用具有不同目的的多個(gè)虛擬瓶頸點(diǎn)來(lái)表示)，所以這種模型具有更多靈活性。此模型還可允許用戶獨(dú)立于基本數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)決定應(yīng)當(dāng)管理他們的網(wǎng)絡(luò)中的哪些點(diǎn)。這些虛擬實(shí)體可以放置在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域之間，并且配置有特定策略?？梢愿櫧?jīng)這些虛擬實(shí)體的帶寬使用，并將其與各個(gè)瓶頸點(diǎn)處的所配置的對(duì)此應(yīng)用可用的帶寬限制進(jìn)行比較。當(dāng)在瓶頸點(diǎn)處的可用帶寬被完全利用時(shí)，可以阻擋或重新路由額外呼叫。可以應(yīng)用策略以允許特定呼叫前行。
文檔編號(hào)H04L12/24GK101562562SQ20081013474
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月23日
發(fā)明者丹尼斯·迪恩斯, 大衛(wèi)·斯皮爾斯, 彼得·布拉斯威克, 穆罕默德·莫扎爾·哈姆澤, 頌雅·弗拉頓 申請(qǐng)人:米特爾網(wǎng)絡(luò)公司