本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)帶寬管理方法及系統(tǒng)，且特別是有關(guān)于一種基地臺(tái)及其回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：：無(wú)線裝置與應(yīng)用軟件不斷推陳出新，使得用戶更加依賴行動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以觀看影音視訊、處理巨量數(shù)據(jù)等，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸量在短短幾年間也以倍數(shù)成長(zhǎng)。為了提供消費(fèi)者更寬廣的帶寬、更優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量，電信業(yè)者只能不停的尋找解決方案，以符合未來(lái)使用者帶寬需求。傳統(tǒng)大型基地臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)因?yàn)椴冀ǖ幕嘏_(tái)數(shù)目不多，回程網(wǎng)絡(luò)(BackhaulNetwork)較單純，多采用專線的方式將信息回程至核心網(wǎng)絡(luò)。相較于由小型基地臺(tái)(SmallCell)構(gòu)成的小型基地臺(tái)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，大型基地臺(tái)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的無(wú)線接取技術(shù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)容量成長(zhǎng)的作用是慢的，加上頻帶的取得牽扯層面廣，費(fèi)工耗時(shí)。因此，未來(lái)小型基地臺(tái)將大量布建，產(chǎn)業(yè)資金的投入以及后面所支持標(biāo)準(zhǔn)的制訂，均將朝向小型基地臺(tái)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主軸來(lái)發(fā)展。為了在電信網(wǎng)絡(luò)中提供服務(wù)質(zhì)量保證服務(wù)，第三代合作伙伴計(jì)劃(3rdGenerationPartnershipProject，3GPP)提出了新的服務(wù)質(zhì)量(QualityofService，QoS)概念。在長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)(LongTermEvolution，LTE)無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)(Radionetwork)中，采用流量區(qū)別，并且于架構(gòu)上采用多重承載(Bearer)，根據(jù)不同的服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別(QosClassIdentifier，QCI)去決定各個(gè)承載的傳輸順序。LTE環(huán)境下，承載的建立是由電信運(yùn)營(yíng)商(Operator)，如行動(dòng)管理實(shí)體(MobilityManagementEntity，MME)所控制；在建立承載的過程中，MME將給予各個(gè)承載相對(duì)應(yīng)的QCI值，此QCI值將有各自對(duì)應(yīng)的QoS；而此QoS代表了演進(jìn)數(shù)據(jù)封包系統(tǒng)(EvolvedPacketSystem，EPS)承載的傳輸質(zhì)量保證，通過此QCI機(jī)制可以確保各 個(gè)承載達(dá)到控制層(ControlPlane)所要求的承載服務(wù)質(zhì)量，并與用戶承載的轉(zhuǎn)移延遲(Transferdelay)符合。差分服務(wù)代碼點(diǎn)(DifferentiatedServicesCodePoint，DSCP)是目前回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理機(jī)制，其中無(wú)線端的帶寬管理采用的是QCI，而要將數(shù)據(jù)往后送到回程網(wǎng)絡(luò)時(shí)，基地臺(tái)會(huì)將數(shù)據(jù)封裝成GPRS隧道協(xié)議用戶(GPRSTunnelingProtocol-User，GTP-U)封包，并且在外層的包頭標(biāo)記DSCP的代碼，做為數(shù)據(jù)流的識(shí)別。然而，未來(lái)大量小型基地臺(tái)布建時(shí)，回程網(wǎng)絡(luò)不再單純，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載會(huì)隨著用戶的移動(dòng)而改變，且會(huì)隨著時(shí)間以及使用者的帶寬需求而變化，白天的數(shù)據(jù)流與晚上的數(shù)據(jù)流的樣式以及出現(xiàn)的位置都不同。由于回程網(wǎng)絡(luò)的變動(dòng)性大，管理復(fù)雜度增高很多，而且需要?jiǎng)討B(tài)且實(shí)時(shí)地做調(diào)整，難以做適當(dāng)?shù)膸捁芾?，達(dá)到原有3GPP所制定的QoS標(biāo)準(zhǔn)。在回程網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越復(fù)雜的情況下，現(xiàn)有帶寬管理機(jī)制將越來(lái)越難以滿足3GPP標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且回程網(wǎng)絡(luò)上的交換器(Switch)/路由器(Router)也不一定支持DSCP技術(shù)，加上DSCP無(wú)法支持最大比特率(MaximumBitRate，MBR)/保證比特率(GuaranteedBitRate，GBR)，因此現(xiàn)行的帶寬管理機(jī)制無(wú)法因應(yīng)變動(dòng)性大的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，而提供適當(dāng)?shù)膸捁芾砉δ?。另一方面，由于回程網(wǎng)絡(luò)并未參與小型基地臺(tái)與核心網(wǎng)絡(luò)的訊息交換，無(wú)法知道基地臺(tái)與服務(wù)網(wǎng)關(guān)(ServingGateway，S-GW)所建立的帶寬管理參數(shù)與設(shè)定。如需要做帶寬管理，則回程網(wǎng)絡(luò)需要能夠分析經(jīng)過GPRS隧道協(xié)議封裝(Encapsulation)的用戶封包。換言之，交換器/路由器要能透視GPRS隧道，才能依照分析后所取得的信息以處理不同的承載。交換器若要有分析封包的功能，所費(fèi)成本必然高昂。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種基地臺(tái)及其回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理方法及系統(tǒng)，可提升小型基地臺(tái)回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理能力以及應(yīng)變力，以降低回程網(wǎng)絡(luò)的建置成本。本發(fā)明的基地臺(tái)回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理方法適于安排用戶設(shè)備通過基地臺(tái)與服務(wù)網(wǎng)關(guān)建立的承載在回程網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑。此方法是由基地臺(tái) 連接用戶設(shè)備以建立用戶設(shè)備與服務(wù)網(wǎng)關(guān)的承載或變更已建立的承載，并在此承載的數(shù)據(jù)封包上設(shè)定一個(gè)封包標(biāo)記，以及將此承載的封包標(biāo)記及帶寬管理參數(shù)傳送至回程網(wǎng)絡(luò)的中控器，以供中控器依據(jù)帶寬管理參數(shù)安排使用封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包在回程網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑，其中此帶寬管理參數(shù)包括承載的隧道端點(diǎn)識(shí)別(TunnelEndpointIdentifier，TEID)、服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別(QosClassIdentifier，QCI)及帶寬需求。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在基地臺(tái)設(shè)定封包標(biāo)記于承載的數(shù)據(jù)封包的步驟，所述方法更由基地臺(tái)接收中控器配置的網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間，以將此網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間內(nèi)的虛擬網(wǎng)絡(luò)地址分配做為承載的封包標(biāo)記。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，在該基地臺(tái)設(shè)定該封包標(biāo)記于該承載的數(shù)據(jù)封包的步驟，所述方法更由基地臺(tái)依照本身的網(wǎng)絡(luò)地址計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間，以將此網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間內(nèi)的虛擬網(wǎng)絡(luò)地址分配做為承載的封包標(biāo)記。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述基地臺(tái)在承載的數(shù)據(jù)封包上設(shè)定封包標(biāo)記的步驟包括由基地臺(tái)將承載的數(shù)據(jù)封包封裝為GPRS隧道協(xié)議用戶(GPRSTunnelingProtocol-User，GTP-U)封包，并依據(jù)隧道端點(diǎn)識(shí)別將GPRS隧道防議用戶封包的源端口(sourceport)設(shè)定為特殊值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述中控器依據(jù)帶寬管理參數(shù)安排使用封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包在回程網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑的步驟包括由中控器依據(jù)帶寬管理參數(shù)中的服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別及帶寬需求，對(duì)回程網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行動(dòng)態(tài)的帶寬管理，以決定路由路徑，其中此路由路徑包括經(jīng)過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。然后，由中控器設(shè)定路由路徑上的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由表(flowtable)，使得各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在接收到使用此封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包時(shí)，將數(shù)據(jù)封包傳送至路由表中記錄的下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述中控器依據(jù)帶寬管理參數(shù)安排使用封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包在回程網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑的步驟更包括設(shè)定路由路徑上到達(dá)服務(wù)網(wǎng)關(guān)的前一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使得此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在接收到使用此封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包時(shí)，將此數(shù)據(jù)封包的封包標(biāo)記修改為標(biāo)準(zhǔn)值。本發(fā)明的基地臺(tái)回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理系統(tǒng)包括至少一基地臺(tái)、多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及該回程網(wǎng)絡(luò)的中控器。各個(gè)基地臺(tái)包括無(wú)線資源管理器、標(biāo)記管理器及承載信息通知器，其中無(wú)線資源管理器系用以建立用戶設(shè)備與服務(wù) 網(wǎng)關(guān)的承載；標(biāo)記管理器系用以于承載的數(shù)據(jù)封包上設(shè)定封包標(biāo)記；承載信息通知器則用以取得承載的帶寬管理參數(shù)，并將此承載的封包標(biāo)記及帶寬管理參數(shù)傳送至該回程網(wǎng)絡(luò)的中控器，其中所述的帶寬管理參數(shù)包括此承載的隧道端點(diǎn)識(shí)別、服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別及帶寬需求。中控器系連接各個(gè)基地臺(tái)，其包括承載信息管理器及路由路徑管理器，其中承載信息管理器系用以接收并管理各個(gè)基地臺(tái)傳送的帶寬管理參數(shù)；路由路徑管理器系依據(jù)各個(gè)基地臺(tái)的帶寬管理參數(shù)，安排使用此封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包在回程網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑。本發(fā)明的基地臺(tái)包括無(wú)線資源管理器、標(biāo)記管理器及承載信息通知器。其中。無(wú)線資源管理器系用以建立用戶設(shè)備與服務(wù)網(wǎng)關(guān)的承載。標(biāo)記管理器系用以于承載的數(shù)據(jù)封包上設(shè)定封包標(biāo)記。承載信息通知器則用以取得承載的帶寬管理參數(shù)，并將此承載的封包標(biāo)記及帶寬管理參數(shù)傳送至回程網(wǎng)絡(luò)的中控器，以供中控器據(jù)以安排使用封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包在回程網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的路由路徑。其中，所述的帶寬管理參數(shù)包括此承載的隧道端點(diǎn)識(shí)別、服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別及帶寬需求。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述的標(biāo)記管理器更接收中控器配置的網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間，并將此網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間內(nèi)的虛擬網(wǎng)絡(luò)地址分配做為此承載的封包標(biāo)記。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述的標(biāo)記管理器更依照基地臺(tái)本身的網(wǎng)絡(luò)地址計(jì)算網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間，并將此網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間內(nèi)的虛擬網(wǎng)絡(luò)地址分配做為此承載的封包標(biāo)記。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述的標(biāo)記管理器包括依據(jù)隧道端點(diǎn)識(shí)別將GPRS隧道協(xié)議用戶封包的源端口設(shè)定為一個(gè)特殊值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述的路由路徑管理器包括依據(jù)帶寬管理參數(shù)中的服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別及帶寬需求，對(duì)回程網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行動(dòng)態(tài)的帶寬管理，以決定路由路徑，其中所述的路由路徑包括經(jīng)過多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及設(shè)定路由路徑上的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由表，使得各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在接收到使用此封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包時(shí)，將此數(shù)據(jù)封包傳送至路由表中記錄的下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述的路由路徑管理器更設(shè)定路由路徑上到達(dá)服務(wù)網(wǎng)關(guān)的前一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，使得此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在接收到使用此封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包時(shí)，將此數(shù)據(jù)封包的封包標(biāo)記修改為標(biāo)準(zhǔn)值。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括支持開放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型所定義的第二層或第二層以上的交換器，或是支持開放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型所定義的第三層或第三層以上的路由器。基于上述，本發(fā)明的基地臺(tái)及其回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理方法及系統(tǒng)通過小型基地臺(tái)協(xié)助可程序化網(wǎng)絡(luò)的中控器可以在不需透視隧道中封包內(nèi)容的情況下即可識(shí)別數(shù)據(jù)流，并可依此實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)帶寬管理等功能，從而降低回程網(wǎng)絡(luò)的建置成本。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。附圖說明圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的基地臺(tái)回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理的示意圖。圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的基地臺(tái)回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理系統(tǒng)的方塊圖。圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的基地臺(tái)回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理方法的流程圖。圖4是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的數(shù)據(jù)封包處理及路由的流程圖。圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的數(shù)據(jù)封包處理及路由的范例。圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的數(shù)據(jù)封包處理及路由的范例。圖7是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的數(shù)據(jù)封包處理及路由的流程圖。圖8是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的數(shù)據(jù)封包處理及路由的范例。圖9是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的數(shù)據(jù)封包處理及路由的范例。12、22、54、66、84：小型基地臺(tái)14、52、62、64、82：用戶設(shè)備16、58、70、88：服務(wù)網(wǎng)關(guān)18、56、68、86：回程網(wǎng)絡(luò)182、24、562、682、862：中控器20：帶寬管理系統(tǒng)222：無(wú)線資源管理器224：標(biāo)記管理器226：承載信息通知器242：承載信息管理器244：路由路徑管理器26：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A～D：交換器S302～S308、S402～S408、S702～S706：步驟具體實(shí)施方式本發(fā)明通過小型基地臺(tái)在為用戶設(shè)備(UserEquipment，UE)建立承載之初，即為此承載設(shè)置封包標(biāo)記，并將此封包標(biāo)記連同承載的服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別(QosClassIdentifier，QCI)、最大比特率(MaximumBitRate，MBR)、保證比特率(GuaranteedBitRate，GBR)等信息提供給回程網(wǎng)絡(luò)的中控器，使得中控器可以據(jù)此設(shè)定回程網(wǎng)絡(luò)中交換器/路由器的路由行為。因此，當(dāng)小型基地臺(tái)將用戶設(shè)備的數(shù)據(jù)封包送入回程網(wǎng)絡(luò)時(shí)，這些交換器/路由器只要識(shí)別封包上的標(biāo)記，就可以知道此封包的流量(Traffic)特性并做相對(duì)應(yīng)的處理。詳言之，圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的基地臺(tái)回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理的示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，首先，由支持長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)升級(jí)版(LTE-Advanced，LTE-A)的小型基地臺(tái)12為用戶設(shè)備14建立其與服務(wù)網(wǎng)關(guān)16的承載，并為此承載設(shè)計(jì)一個(gè)封包標(biāo)記。接著，小型基地臺(tái)12會(huì)將此封包標(biāo)記連同MBR/GBR信息以及承載的所有QoS信息通知回程網(wǎng)絡(luò)18的中控器182。中控器182即會(huì)依據(jù)這些信息設(shè)定回程網(wǎng)絡(luò)18中各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如交換器或路由器，本實(shí)施例以交換器A～D為例)的路由行為。在可程序化的回程網(wǎng)絡(luò)18中，中控器182具有承載的所有Qos信息，因此無(wú)需透視隧道(Tunnel)即可識(shí)別流量，從而對(duì)承載數(shù)據(jù)封包進(jìn)行動(dòng)態(tài)流量管理。其中，數(shù)據(jù)封包接受動(dòng)態(tài)流量管理的范圍例如是從小型 基地臺(tái)12設(shè)置封包標(biāo)記開始，直到服務(wù)網(wǎng)關(guān)16之前的最后一個(gè)交換器(如交換器A、D)將封包標(biāo)記移除為止。上述的交換器例如是應(yīng)用于開放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型(OpenSystemInterconnectionReferenceModel，OSImodel)所定義的第二層數(shù)據(jù)鏈結(jié)層的二層網(wǎng)絡(luò)交換器，其具有虛擬區(qū)域網(wǎng)(VirtualLocalAreaNetwork，VLAN)劃分、埠自動(dòng)協(xié)商、MAC訪問控制列表等功能；或是可支持第三層網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的三層網(wǎng)絡(luò)交換器，其具有一定的路由功能，而可用于連線不同網(wǎng)段，并可通過對(duì)預(yù)設(shè)網(wǎng)關(guān)的查詢學(xué)習(xí)來(lái)建立兩個(gè)網(wǎng)段之間的直接連線；或是可支持第四層傳輸層協(xié)議的四層網(wǎng)絡(luò)交換器，其可以將會(huì)話與一個(gè)具體的IP地址系結(jié)，以實(shí)現(xiàn)虛擬IP。此外，上述的路由器例如可支持OSI模型所定義的第三層網(wǎng)絡(luò)層或第三層以上的協(xié)議，其除了有交換機(jī)的功能外，更可以路由表作為傳送封包時(shí)的依據(jù)，而在有多種選擇的路徑中選擇最佳的路徑的功能。圖2是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的基地臺(tái)回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理系統(tǒng)的方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D2，本實(shí)施例的回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理系統(tǒng)20采用可程序化網(wǎng)絡(luò)，例如軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software-DefinedNetwork，SDN)，其中包括至少一基地臺(tái)(本實(shí)施例以小型基地臺(tái)22為例)、中控器24與多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26。其中，小型基地臺(tái)22與中控器24之間，以及中控器24與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26之間例如是通過有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接以傳輸數(shù)據(jù)。小型基地臺(tái)22例如是電信運(yùn)營(yíng)商在許可頻譜下所運(yùn)行的低功率無(wú)線接取設(shè)備，其種類依發(fā)射功率由小至大可區(qū)分為毫微微型基地臺(tái)(Femtocell)、特微型基地臺(tái)(Picocell)及微型基地臺(tái)(Microcell)。小型基地臺(tái)22包括無(wú)線資源管理器222、標(biāo)記管理器224及承載信息通知器226。其中，無(wú)線資源管理器222支持無(wú)線資源管理(RadioResourceManagement，RRM)，用以與用戶設(shè)備(未繪示)連接，并建立用戶設(shè)備與服務(wù)網(wǎng)關(guān)(未繪示)之間的承載。標(biāo)記管理器224負(fù)責(zé)管理負(fù)載與封包標(biāo)記的連接關(guān)系，其可在無(wú)線資源管理器222所建立之承載的數(shù)據(jù)封包上設(shè)定封包標(biāo)記，用以提供回程網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26識(shí)別數(shù)據(jù)封包。標(biāo)記管理器224可獨(dú)立配置或配置在無(wú)線資源管理器222中，本實(shí)施例不限制其配置方式。承載信息通知器226負(fù)責(zé)取得承載的帶寬管理參數(shù)，并建立 通知訊息以通知回程網(wǎng)絡(luò)的中控器24，此帶寬管理參數(shù)包括承載的隧道端點(diǎn)識(shí)別(TunnelEndpointIdentifier，TEID)、服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別(QCI)以及MBR或GBR等帶寬需求，而可供中控器24做為管理回程網(wǎng)絡(luò)帶寬的依據(jù)。中控器24例如是可程序化網(wǎng)絡(luò)中負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26的控制器，其通過軟件方式實(shí)現(xiàn)，以中央控制的方式規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)，并下達(dá)指令給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26以控制網(wǎng)絡(luò)流量。中控器24包括承載信息管理器242及路由路徑管理器244，其中承載信息管理器242負(fù)責(zé)從小型基地臺(tái)22的承載信息通知器226接收帶寬管理參數(shù)，并管理所有基地臺(tái)的帶寬管理參數(shù)；路由路徑管理器244則會(huì)依據(jù)各個(gè)基地臺(tái)的帶寬管理參數(shù)，安排使用上述封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包在回程網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑。需說明的是，上述的承載信息管理器242例如可實(shí)現(xiàn)為應(yīng)用程序而安裝于中控器24中，并與原始配置在中控器24中的路由路徑管理器244協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例之帶寬管理方法。詳言之，圖3是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的基地臺(tái)回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理方法的流程圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2及圖3，本實(shí)施例的方法適用于上述的帶寬管理系統(tǒng)20。以下即搭配圖2中帶寬管理系統(tǒng)20的各項(xiàng)裝置，說明本實(shí)施例方法的詳細(xì)流程。首先，當(dāng)用戶設(shè)備與基地臺(tái)22連接時(shí)，基地臺(tái)22中的無(wú)線資源管理器222即會(huì)為此用戶設(shè)備建立其與服務(wù)網(wǎng)關(guān)之間的承載或者變更先前已建立的承載(步驟S302)。其中，當(dāng)用戶設(shè)備建立連線后，無(wú)線資源管理器222會(huì)在基地臺(tái)22與服務(wù)網(wǎng)關(guān)之間建立一條隧道，并設(shè)定一個(gè)隧道端點(diǎn)識(shí)別(TEID)。同時(shí)，無(wú)線資源管理器22也會(huì)根據(jù)用戶設(shè)備的服務(wù)需求，設(shè)定此承載的服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別(QCI)。接著，標(biāo)記管理器224會(huì)指定一個(gè)封包標(biāo)記給此承載，并在從用戶設(shè)備接收的數(shù)據(jù)封包上設(shè)定此封包標(biāo)記(步驟S304)。其中，標(biāo)記管理器224例如是使用虛擬的網(wǎng)絡(luò)地址(IPaddress)做為數(shù)據(jù)封包的封包標(biāo)記，或是將數(shù)據(jù)封包的源端口(Sourceport)設(shè)定為一個(gè)特殊值以做為封包標(biāo)記，或是其他可供辨識(shí)數(shù)據(jù)封包的任何標(biāo)記方式，本實(shí)施例不以此為限。在使用設(shè)定源端口的實(shí)施例中，標(biāo)記管理器224例如會(huì)在無(wú)線資源管理器22將承載的數(shù)據(jù)封包封裝為GPRS隧道協(xié)議用戶(GPRSTunneling Protocol-User，GTP-U)封包后，依據(jù)承載的隧道端點(diǎn)識(shí)別將此GTP-U封包的源端口設(shè)定為一個(gè)特殊值，例如1001或其他值，在此不設(shè)限。另一方面，在使用虛擬網(wǎng)絡(luò)地址的實(shí)施例中，標(biāo)記管理器224可以采用集中式(Centralized)或分布式(Distributed)的方式配置虛擬網(wǎng)絡(luò)地址。在集中式的配置方式中，中控器22可根據(jù)回程網(wǎng)絡(luò)中的基地臺(tái)數(shù)量及流量配置一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間給基地臺(tái)22，而由基地臺(tái)22的標(biāo)記管理器224在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間中分配一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)做為承載的封包標(biāo)記。此外，在分布式的配置方式中，基地臺(tái)22的標(biāo)記管理器224可直接依照本身的網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)計(jì)算上述的網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間，并在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址區(qū)間中分配一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)地址來(lái)做為承載的封包標(biāo)記。然后，承載信息通知器226會(huì)將上述承載的封包標(biāo)記以及帶寬管理參數(shù)傳送至回程網(wǎng)絡(luò)的中控器24(步驟S306)，以供中控器24的路由路徑管理器244依據(jù)承載信息管理器242中的帶寬管理參數(shù)，安排使用此封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包在回程網(wǎng)絡(luò)中的路由路徑(步驟S308)。其中，上述的帶寬管理參數(shù)包括承載的隧道端點(diǎn)識(shí)別(TEID)、服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別(QCI)以及帶寬需求，例如MBR的下行鏈路(Downlink，DL)帶寬與上行鏈路(Uplink，UL)帶寬，以及GBR的下行鏈路帶寬與上行鏈路帶寬。其中，路由路徑管理器244例如會(huì)依據(jù)帶寬管理參數(shù)中的服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別及帶寬需求，對(duì)回程網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行動(dòng)態(tài)的帶寬管理，以決定路由路徑。此路由路徑會(huì)經(jīng)過回程網(wǎng)絡(luò)中的至少一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26。在決定路由路徑后，路由路徑管理器244即會(huì)連接路由路徑上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26，并設(shè)定這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26上的路由表(flowtable)，使得各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26在接收到使用上述封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包時(shí)，即會(huì)自動(dòng)地將此數(shù)據(jù)封包傳送至路由表中記錄的下一個(gè)裝置。綜上所述，通過小型基地臺(tái)22主動(dòng)提供中控器24執(zhí)行帶寬管理所需的信息，中控器24無(wú)需做復(fù)雜的流量辨識(shí)，就可以對(duì)送入回程網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)封包做及時(shí)的路由調(diào)整，回程網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26也無(wú)需支持GPRS隧道的透視。因此，本實(shí)施例的方法可有效降低回程網(wǎng)絡(luò)的建置成本。需說明的是，路由路徑管理器244在決定路由路徑后，例如還會(huì)針對(duì)路由路徑上的最后一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26(即到達(dá)服務(wù)網(wǎng)關(guān)的前一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備) 進(jìn)行設(shè)定，使得此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26在接收到使用上述封包標(biāo)記的數(shù)據(jù)封包時(shí)，會(huì)先將此數(shù)據(jù)封包的封包標(biāo)記修改為標(biāo)準(zhǔn)值。詳言之，圖4是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的數(shù)據(jù)封包處理及路由的流程圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2及圖4，本實(shí)施例的方法適用于上述的帶寬管理系統(tǒng)20。以下即搭配圖2中帶寬管理系統(tǒng)20的各項(xiàng)裝置，說明本實(shí)施例方法的詳細(xì)流程。首先，由用戶設(shè)備將數(shù)據(jù)封包傳送給小型基地臺(tái)22(步驟S402)，而小型基地臺(tái)22即會(huì)將此數(shù)據(jù)封包封裝為GTP-U封包，并依據(jù)承載的隧道端點(diǎn)識(shí)別將此GTP-U封包的源端口設(shè)定為一個(gè)特殊值(步驟S404)。設(shè)定好的GTP-U封包隨即由小型基地臺(tái)22送入回程網(wǎng)絡(luò)，從而由回程網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26依據(jù)中控器24的設(shè)定路由GTP-U封包(步驟S406)。當(dāng)GTP-U封包路由至路由路徑上的最后一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26(即到達(dá)服務(wù)網(wǎng)關(guān)的前一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)時(shí)，此網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26即會(huì)將此數(shù)據(jù)封包的源端口修改回標(biāo)準(zhǔn)值，然后才將此數(shù)據(jù)封包傳送至服務(wù)網(wǎng)關(guān)(步驟S408)。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)封包送達(dá)服務(wù)網(wǎng)關(guān)時(shí)，服務(wù)網(wǎng)關(guān)并不會(huì)知道此數(shù)據(jù)封包的源端口曾被修改過。這也就代表，本實(shí)施例的方法可以在不修改服務(wù)網(wǎng)關(guān)的狀況下實(shí)現(xiàn)。舉例來(lái)說，圖5是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示之?dāng)?shù)據(jù)封包處理及路由的范例。請(qǐng)參照?qǐng)D5，首先，當(dāng)用戶設(shè)備52連接小型基地臺(tái)54時(shí)，小型基地臺(tái)54會(huì)為用戶設(shè)備52與服務(wù)網(wǎng)關(guān)58建立承載。其中，小型基地臺(tái)54例如會(huì)將其建立承載所取得的帶寬管理參數(shù)提供給回程網(wǎng)絡(luò)56的中控器562。如下表1所示，此帶寬管理參數(shù)包括：小型基地臺(tái)54與服務(wù)網(wǎng)關(guān)58所建設(shè)之隧道的隧道端點(diǎn)識(shí)別(TEID)為156、服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別(QCI)為4、MBR的下行鏈路帶寬為每秒20兆位(20Mbps)、上行鏈路帶寬為2Mbps，以及GBR的下行鏈路帶寬為2Mbps、上行鏈路帶寬為1Mbps。此外，小型基地臺(tái)54還會(huì)將用戶設(shè)備52所傳送的數(shù)據(jù)封包封裝為GTP-U封包后，依據(jù)承載的TEID，將此GTP-U封包的源端口設(shè)定為1001。TEIDQCIMBRDLMBRULGBRDLGBRUL源端口156420Mbps2Mbps2Mbps1Mbps1001表1中控器562根據(jù)上述的帶寬管理參數(shù)對(duì)回程網(wǎng)絡(luò)56執(zhí)行帶寬管理，以決定此GTP-U封包的路由路徑，最后決定其路由路徑為圖5所示的小型基地臺(tái)54→交換器A→交換器B→交換器C→服務(wù)網(wǎng)關(guān)58。其中，中控器562會(huì)依據(jù)路由路徑設(shè)定交換器A、B、C的路由表(如下表2所示)。表2通過上述設(shè)定，當(dāng)交換器A、B、C發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)封包的源端口為1001，就會(huì)往下一個(gè)躍點(diǎn)(hop)的端口傳送，送出前會(huì)做隊(duì)列(enqueue)的帶寬管理動(dòng)作，以符合流量限制。特別是，在最后一個(gè)交換器C(即其下一個(gè)躍點(diǎn)為終點(diǎn)的服務(wù)網(wǎng)關(guān)58)中要做的動(dòng)作包括：將GTP-U封包的源端口改回原本標(biāo)準(zhǔn)的端口號(hào)2152；然后才將此GTP-U封包傳送至服務(wù)網(wǎng)關(guān)58。值得注意的是，GTP-U封包在小型基地臺(tái)54將其源端口更改為特殊值(1001)后，就可以在回程網(wǎng)絡(luò)56中接受中控器562的動(dòng)態(tài)帶寬管理，直到最后一個(gè)交換器C將其源端口改回標(biāo)準(zhǔn)值(2152)后，最后送達(dá)服務(wù)網(wǎng)關(guān)58時(shí)，服務(wù)網(wǎng)關(guān)58將不會(huì)知道此GTP-U封包的源端口曾被修改過。針對(duì)有兩個(gè)用戶設(shè)備連接的情況，圖6是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的數(shù)據(jù)封包處理及路由的范例。請(qǐng)參照?qǐng)D6，首先，當(dāng)用戶設(shè)備62、64連接小型基地臺(tái)66時(shí)，小型基地臺(tái)66會(huì)分別為用戶設(shè)備62、64與服務(wù)網(wǎng)關(guān)70建立承載。其中，小型基地臺(tái)66例如會(huì)將其建立承載所取得的帶寬管理參數(shù)提供給回程網(wǎng)絡(luò)68的中控器682。如下表3所示，小型基地臺(tái)66例如會(huì)將用戶設(shè)備62所傳送的數(shù)據(jù)封包封裝為GTP-U封包后，依據(jù)此承載的TEID，將此GTP-U封包的源端口設(shè)定為1001；同時(shí)也將用戶設(shè)備 64所傳送的數(shù)據(jù)封包封裝為GTP-U封包后，依據(jù)此承載的TEID，將此GTP-U封包的源端口設(shè)定為3003。TEIDQCIMBRDLMBRULGBRDLGBRUL源端口15649Mbps2Mbps2Mbps1Mbps100113332Mbps2Mbps1Mbps1Mbps3003表3中控器682根據(jù)上述的帶寬管理參數(shù)對(duì)回程網(wǎng)絡(luò)68執(zhí)行帶寬管理，以決定GTP-U封包的路由路徑，最后決定用戶設(shè)備62的GTP-U封包的路由路徑為小型基地臺(tái)66→交換器A→交換器D→服務(wù)網(wǎng)關(guān)70；用戶設(shè)備64的GTP-U封包的路由路徑則為小型基地臺(tái)66→交換器A→交換器B→交換器C→服務(wù)網(wǎng)關(guān)70。其中，由于中控器682判斷路由路徑(交換器A-＞交換器B-＞交換器C)的流量過大，因此將用戶設(shè)備62的GTP-U封包改由另一條路徑(交換器A-＞交換器D-＞服務(wù)網(wǎng)關(guān))路由。最后，中控器682會(huì)依據(jù)上述決定的路由路徑設(shè)定交換器A、B、C、D的路由表(如下表4所示)。表4類似于前一個(gè)實(shí)施例，用戶設(shè)備62、64的GTP-U封包在小型基地臺(tái)66將其源端口更改為特殊值(1001或3003)后，就可以在回程網(wǎng)絡(luò)68中接受中控器682的動(dòng)態(tài)帶寬管理，直到路由路徑中的最后一個(gè)交換器C、D將其源端口改回標(biāo)準(zhǔn)值(2152)后，才送達(dá)服務(wù)網(wǎng)關(guān)70。另一方面，針對(duì)使用虛擬網(wǎng)絡(luò)地址做為封包標(biāo)記的方式，圖7是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的數(shù)據(jù)封包處理及路由的流程圖。請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2 及圖7，本實(shí)施例的方法適用于上述的帶寬管理系統(tǒng)20。以下即搭配圖2中帶寬管理系統(tǒng)20的各項(xiàng)裝置，說明本實(shí)施例方法的詳細(xì)流程。首先，由用戶設(shè)備將數(shù)據(jù)封包傳送給小型基地臺(tái)22(步驟S702)，而小型基地臺(tái)22即會(huì)將此數(shù)據(jù)封包封裝為GTP-U封包，并依據(jù)承載的隧道端點(diǎn)識(shí)別將此GTP-U封包的來(lái)源網(wǎng)絡(luò)地址(SourceIP)設(shè)定為虛擬網(wǎng)絡(luò)地址，以及將此GTP-U封包的目的地網(wǎng)絡(luò)地址(DestinationIP)設(shè)定為服務(wù)網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)地址(步驟S704)。設(shè)定好的GTP-U封包隨即由小型基地臺(tái)22送入回程網(wǎng)絡(luò)，從而由回程網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26依據(jù)中控器24的設(shè)定將GTP-U封包路由至服務(wù)網(wǎng)關(guān)(步驟S706)。需說明的是，在小型基地臺(tái)22決定要指定給承載的虛擬網(wǎng)絡(luò)地址后，例如會(huì)將向服務(wù)網(wǎng)關(guān)回報(bào)此承載的GTP-U封包的傳輸層地址(TransportLayerAddress)為上述的虛擬網(wǎng)絡(luò)地址。據(jù)此，當(dāng)服務(wù)網(wǎng)關(guān)欲回傳數(shù)據(jù)給小型基地臺(tái)22時(shí)，即可將其所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)封包封裝為GTP-U封包，并將此GTP-U封包的來(lái)源網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)定為服務(wù)網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)地址，以及將此GTP-U封包的目的地網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)定為虛擬網(wǎng)絡(luò)地址。設(shè)定好的GTP-U封包隨即由服務(wù)網(wǎng)關(guān)送入回程網(wǎng)絡(luò)，從而由回程網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備26依據(jù)中控器24的設(shè)定將GTP-U封包路由至小型基地臺(tái)22。舉例來(lái)說，圖8及圖9是依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的數(shù)據(jù)封包處理及路由的范例。請(qǐng)先參照?qǐng)D8，首先，當(dāng)用戶設(shè)備82連接小型基地臺(tái)84時(shí)，小型基地臺(tái)84會(huì)為用戶設(shè)備82與服務(wù)網(wǎng)關(guān)88建立承載。其中，小型基地臺(tái)84例如會(huì)將其建立承載所取得的帶寬管理參數(shù)提供給回程網(wǎng)絡(luò)86的中控器862。如下表5所示，此帶寬管理參數(shù)包括：小型基地臺(tái)84與服務(wù)網(wǎng)關(guān)88所建設(shè)之隧道的隧道端點(diǎn)識(shí)別為156、服務(wù)質(zhì)量類別識(shí)別為4、MBR的下行鏈路帶寬為20Mbps、上行鏈路帶寬為2Mbps，以及GBR的下行鏈路帶寬為2Mbps、上行鏈路帶寬為1Mbps。此外，小型基地臺(tái)84還會(huì)將用戶設(shè)備82所傳送的數(shù)據(jù)封包封裝為GTP-U封包后，依據(jù)承載的TEID，將此GTP-U封包的來(lái)源網(wǎng)絡(luò)地址指定為虛擬網(wǎng)絡(luò)地址：192.168.101.3。TEIDQCIMBRDLMBRULGBRDLGBRUL虛擬IP156420Mbps2Mbps2Mbps1Mbps192.168.101.3表5中控器862根據(jù)上述的帶寬管理參數(shù)對(duì)回程網(wǎng)絡(luò)86執(zhí)行帶寬管理，以決定此GTP-U封包的路由路徑，最后決定其路由路徑為圖8所示的小型基地臺(tái)84→交換器A→交換器B→交換器C→服務(wù)網(wǎng)關(guān)88。其中，中控器862會(huì)依據(jù)路由路徑設(shè)定交換器A、B、C的路由表(如下表6所示)。交換器來(lái)源網(wǎng)絡(luò)地址動(dòng)作A140.96.101.100Enqueue＝port_to_B：queue01B140.96.101.100Enqueue＝port_to_C：queue01C140.96.101.100Enqueue＝port_to_S-GW：queue01表6通過上述設(shè)定，當(dāng)交換器A、B、C發(fā)現(xiàn)GTP-U封包的來(lái)源網(wǎng)絡(luò)地址為虛擬網(wǎng)絡(luò)地址，就會(huì)將此GTP-U封包往下一個(gè)躍點(diǎn)的端口傳送，送出前會(huì)做隊(duì)列的帶寬管理動(dòng)作，以符合流量限制，最終即可將此GTP-U封包傳送至服務(wù)網(wǎng)關(guān)88。另一方面，當(dāng)服務(wù)網(wǎng)關(guān)88欲回傳數(shù)據(jù)給小型基地臺(tái)84時(shí)，則會(huì)將其所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)封包封裝為GTP-U封包，并將此GTP-U封包的來(lái)源網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)定為服務(wù)網(wǎng)關(guān)88的網(wǎng)絡(luò)地址，以及將此GTP-U封包的目的地網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)定為虛擬網(wǎng)絡(luò)地址。中控器862根據(jù)上述的帶寬管理參數(shù)對(duì)回程網(wǎng)絡(luò)86執(zhí)行帶寬管理，以決定此GTP-U封包的路由路徑，最后決定其路由路徑為圖9所示的服務(wù)網(wǎng)關(guān)88→交換器C→交換器B→交換器A→小型基地臺(tái)84。其中，中控器862會(huì)依據(jù)路由路徑設(shè)定交換器A、B、C的路由表(如下表7所示)。交換器目的地網(wǎng)絡(luò)地址動(dòng)作A140.96.101.100Enqueue＝port_to_SC：queue01B140.96.101.100Enqueue＝port_to_A：queue01C140.96.101.100Enqueue＝port_to_B：queue01表7通過上述設(shè)定，當(dāng)交換器A、B、C發(fā)現(xiàn)GTP-U封包的目的地網(wǎng)絡(luò)地址為虛擬網(wǎng)絡(luò)地址，就會(huì)將GTP-U封包往下一個(gè)躍點(diǎn)的端口傳送，送出前會(huì)做隊(duì)列的帶寬管理動(dòng)作，以符合流量限制，最終即可將此GTP-U封包傳送至小型基地臺(tái)84。綜上所述，本發(fā)明的基地臺(tái)及其回程網(wǎng)絡(luò)的帶寬管理方法及系統(tǒng)由小型基地臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)封包進(jìn)行標(biāo)記，并協(xié)助可程序化網(wǎng)絡(luò)識(shí)別數(shù)據(jù)流。因此，可程序化網(wǎng)絡(luò)的中控器可以在不需要透視隧道中封包內(nèi)容的情況下即識(shí)別數(shù)據(jù)流，并依此實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的帶寬管理，從而降低回程網(wǎng)絡(luò)的建置成本。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
：中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定者為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3