Ip qos機(jī)制的自動(dòng)選擇方法、相應(yīng)的cpe設(shè)備和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
【專利摘要】高帶寬接入線路上的上游業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量排隊(duì)機(jī)制的自動(dòng)選擇的方法，包括以下步驟：測量接入線路上的上游速率(1)(10)；以及取決于該速率(20)，如果上游速率在所定義的閾值(S)以下，則保持啟用軟件排隊(duì)機(jī)制(30)，而如果上游速率高于所定義的閾值，則禁用軟件排隊(duì)機(jī)制(40)。
【專利說明】
IP QOS機(jī)制的自動(dòng)選擇方法、相應(yīng)的CPE設(shè)備和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及例如經(jīng)由到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商的數(shù)字訂戶線路耦合到IP(因特網(wǎng)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)的客戶預(yù)置裝置(customer-premises equipment)設(shè)備的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]常駐網(wǎng)關(guān)廣泛地被用于將家中的設(shè)備連接到因特網(wǎng)或者任何其他廣域網(wǎng)(WAN)。常駐網(wǎng)關(guān)具體地使用允許在銅線或光學(xué)線路上進(jìn)行高數(shù)據(jù)速率傳送的數(shù)字訂戶線路(DSL)技術(shù)。幾年來，已經(jīng)建立了若干DSL標(biāo)準(zhǔn)，它們?cè)跀?shù)據(jù)速率和范圍上有所不同，例如ADSL和VDSL，在本上下文中被稱作xDSL。用于因特網(wǎng)服務(wù)的光學(xué)傳送也是被熟知的，例如光纖到家(FTTH)和光纖到戶(FTTP)。常駐網(wǎng)關(guān)以及諸如路由器、WLAN(無線局域網(wǎng))轉(zhuǎn)發(fā)器、交換機(jī)、電話和機(jī)頂盒這樣的其他設(shè)備在本上下文中被理解為客戶預(yù)置裝置(CPE)設(shè)備。
[0003]IP QoS(因特網(wǎng)協(xié)議服務(wù)質(zhì)量)機(jī)制在集成電路中作為硬件機(jī)制實(shí)現(xiàn)，但是一些更靈活的機(jī)制以軟件實(shí)現(xiàn)。IPQoS例如定義在IEEE P802.1p中，其描述八個(gè)不同的服務(wù)分類。RFC 3260描述區(qū)分服務(wù)(Differentiated Services，DiffServ)，其為一種對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)(traffic)進(jìn)行分類和管理并且提供IP網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)質(zhì)量的機(jī)制。
[0004]主題是通過排隊(duì)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的VDSL上的上游QoS管理。在Broadcom 6368平臺(tái)(這是常駐網(wǎng)關(guān)的低功率VDSL和ADSL2+IC解決方案)上，以硬件實(shí)現(xiàn)有限的排隊(duì)機(jī)制。排隊(duì)能夠被配置為以嚴(yán)格(strict)模式或者以WRR(weighted round robin，加權(quán)輪詢)模式工作。兩種排隊(duì)機(jī)制的組合是不可能的。
[0005]實(shí)現(xiàn)軟件(IPQoS、AQM(主動(dòng)隊(duì)列管理))排隊(duì)以允許更先進(jìn)的排隊(duì)機(jī)制。隊(duì)列能夠被配置為具有嚴(yán)格的模式和WRR模式(例如，2個(gè)嚴(yán)格的隊(duì)列+2個(gè)WRR的隊(duì)列)。而且，在該軟件模塊中實(shí)現(xiàn)更先進(jìn)的特征(tcp ack過濾、成形(shaping)等)。
[0006]為了服務(wù)于VDSL上游QoS特征，IPQoS軟件模塊配置有隊(duì)列設(shè)置的一些組合。映射被配置在硬件隊(duì)列中，以確保軟件隊(duì)列在硬件(具有有限的特征集合)中擴(kuò)展。
[0007]該軟件模塊的缺點(diǎn)在于，它消耗大量的CPU資源(CPU負(fù)載+內(nèi)存使用)。具體地，當(dāng)VDSL線路上的上游同步速率高(高于?1Mbps)時(shí)，這變成問題。隨著上游速率更高，排隊(duì)機(jī)制被允許每秒鐘傳遞更多的包，導(dǎo)致處理器的更多工作以及更多的(PU負(fù)載。
[0008]能夠通過配置接口禁用或啟用該特征，但是那將需要手動(dòng)監(jiān)控最終客戶上游速率并且決定啟用或禁用軟件排隊(duì)。這難以管理。
[0009]另一種解決方案可以是對(duì)最終客戶部署兩種軟件:一種啟用軟件排隊(duì)，另一種禁用軟件排隊(duì)。這甚至更加難以管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對(duì)高帶寬接入線路上的上游業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)排隊(duì)機(jī)制的自動(dòng)選擇的方法，包括:[0011 ]測量接入線路上的上游速率，并且取決于該速率，決定在上游速率在所定義的閾值以下的情況下保持啟用軟件排隊(duì)機(jī)制，而在上游速率高于所定義的閾值的情況下禁用軟件排隊(duì)機(jī)制。
[0012]具體地，啟用硬件排隊(duì)達(dá)到最大同步速率，并且僅啟用軟件排隊(duì)達(dá)到閾值。如果未啟用軟件排隊(duì)，則硬件排隊(duì)因此用作退卻解決方案(fallback solut1n) 0
[0013]在優(yōu)選的實(shí)施例中，如果上游速率在閾值以下，則該方法使用加權(quán)輪詢優(yōu)先級(jí)排隊(duì)作為軟件排隊(duì)，并且將嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)排隊(duì)用于硬件排隊(duì)，而當(dāng)上游速率高于閾值時(shí)，禁用加權(quán)輪詢優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。當(dāng)軟件排隊(duì)被禁用時(shí)，被用于加權(quán)輪詢優(yōu)先級(jí)排隊(duì)的隊(duì)列有利地被組合成一個(gè)隊(duì)列。
[0014]在另一個(gè)實(shí)施例中，高帶寬接入線路是xDSL線路，例如VDSL線路。
[0015]客戶預(yù)置裝置設(shè)備包括用于執(zhí)行該方法的微處理器。具體地，客戶預(yù)置裝置(CPE)設(shè)備是常駐網(wǎng)關(guān)、企業(yè)網(wǎng)關(guān)、路由器、交換機(jī)或機(jī)頂盒。
[0016]計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括使CPE設(shè)備的微處理器能夠執(zhí)行該方法的所存儲(chǔ)的指令。
[0017]因此，該方法測量接入線路上的上游速率，具體地，上游同步速率，或者以Mbit/s為單位的上游數(shù)據(jù)速率。并且取決于該速率，決定例如對(duì)于低同步速率保持啟用軟件排隊(duì)，或者例如對(duì)于高同步速率禁用軟件排隊(duì)。當(dāng)該方法決定禁用軟件排隊(duì)時(shí)，仍然存在具有有限QoS特征集合的硬件排隊(duì)，作為退卻解決方案。因?yàn)镼oS在更高的速率時(shí)不太重要，所以退卻到有限特征集合不是大問題。該方法例如實(shí)現(xiàn)在自動(dòng)配置腳本中或者CPE設(shè)備的通用CPE軟件中。
【附圖說明】
[0018]下面參照示意性附圖通過示例更詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，附圖中:
[0019]圖1示出IPQoS機(jī)制的自動(dòng)選擇的方法；
[0020]圖2示出例示圖1的方法的切換機(jī)制的流程圖；以及
[0021]圖3示出IPQoS機(jī)制的自動(dòng)選擇的優(yōu)選實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0022]在下面的描述中，描述高帶寬接入線路上的上游業(yè)務(wù)的IPQoS(IP網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)質(zhì)量)機(jī)制的自動(dòng)選擇的示例方法。為了解釋的目的，闡述各種具體的細(xì)節(jié)，以便提供對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的徹底理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將顯而易見的是，本解決方案可以不使用這些具體細(xì)節(jié)來實(shí)現(xiàn)。
[0023]在優(yōu)選的實(shí)施例中，客戶預(yù)置裝置(CPE)設(shè)備包括控制器(例如微處理器)、非易失性存儲(chǔ)器(在其中存儲(chǔ)有操作系統(tǒng))、用于CPE設(shè)備的操作的易失性存儲(chǔ)器、用于無線操作和寬帶連接(例如xDSL連接)的W1-Fi節(jié)點(diǎn)。這種類型的CPE設(shè)備例如是常駐網(wǎng)關(guān)，其在無線局域網(wǎng)(WLAN)內(nèi)具有中心位置。
[0024]在圖1中示出高帶寬接入線路上的上游業(yè)務(wù)的IPQoS機(jī)制的自動(dòng)選擇的原理方法:根據(jù)接入線路的實(shí)際使用的上游帶寬I的速率，僅使用QoS硬件機(jī)制(Hff Mech)，或者使用QoS軟件機(jī)制(Sff Mech)和硬件機(jī)制。
[0025]當(dāng)接入線路(例如XDS L連接)的實(shí)際使用的帶寬超過S Mb i t s / s的閾值時(shí)，停止IPQoS SW機(jī)制，并且保持IPQoS HW機(jī)制。當(dāng)實(shí)際使用的帶寬到S Mbits/s以下時(shí)，除了IPQoSHW機(jī)制之外，還啟動(dòng)IPQo S SW機(jī)制，以允許更多的優(yōu)先級(jí)隊(duì)列，支持Qo S類別的精細(xì)化。SMb i ts/s的閾值在接入線路的最大同步速率Max以下。
[0026]閾值S例如為10Mbit/s。高于10Mbit/s，則禁用軟件機(jī)制，而在10Mbit/s以下，則啟用允許軟件排隊(duì)的軟件機(jī)制。
[0027]示出切換機(jī)制的概念的流程圖在圖2中示出。在CPE設(shè)備的操作期間，測量實(shí)際使用的上游帶寬(步驟10)。然后，將所測量的帶寬與閾值S進(jìn)行比較(步驟20):如果所測量的帶寬高于S Mbit/s，則禁用軟件排隊(duì)(步驟30);如果所測量的帶寬在lOMbit/s以下，則啟用軟件排隊(duì)(步驟40)。過程在步驟30和40之后以步驟10繼續(xù)，再次測量實(shí)際使用的帶寬，以此類推，因此提供該方法的閉合環(huán)路。
[0028]對(duì)于具體實(shí)施例，如圖3中所示，設(shè)計(jì)純硬件排隊(duì)與硬件和軟件排隊(duì)之間的映射。根據(jù)本發(fā)明還預(yù)想到任何其他的映射。在該實(shí)施例中，在CPE設(shè)備中規(guī)定服務(wù)質(zhì)量分類0-
15。不使用最低的優(yōu)先級(jí)(分類O)。最高的優(yōu)先級(jí)(分類15)用于應(yīng)答(ACK)過濾。如圖3中所示，服務(wù)質(zhì)量分類0-9被組合成基于軟件的QoS隊(duì)列0-2，并且服務(wù)質(zhì)量分類10-15被組合成基于軟件的QoS隊(duì)列3-5。
[0029]當(dāng)啟用基于軟件的QoS機(jī)制時(shí)，對(duì)于隊(duì)列0-2，提供加權(quán)輪詢(WRR)優(yōu)先級(jí)排隊(duì)，并且對(duì)于隊(duì)列3-5，提供嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。當(dāng)禁用基于軟件的QoS機(jī)制時(shí)，被用于加權(quán)輪詢(WRR)優(yōu)先級(jí)排隊(duì)的隊(duì)列0-2被組合并分配給單個(gè)隊(duì)列，即隊(duì)列O。與基于軟件的QoS機(jī)制一起使用的隊(duì)列3-5保持并且被重新編號(hào)成1-3?，F(xiàn)在，當(dāng)僅啟用基于硬件的QoS機(jī)制時(shí)，對(duì)于剩余的隊(duì)列0-3，僅提供嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。
[0030]該解決方案具有下面的優(yōu)點(diǎn):能夠?qū)π枰ㄖ苹亟⒃撥浖抨?duì)機(jī)制的客戶部署軟件。該解決方案將感測例如VDSL線路的上游速率，并且在需要時(shí)決定禁用IPQoS軟件模塊。客戶不需要管理不同的發(fā)布用于匹配不同VDSL概況描述(profile)。
[0031]本發(fā)明的其他實(shí)施例也可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員利用，而不脫離本發(fā)明的范圍。本發(fā)明具體地不局限于VDSL寬帶連接。因此，本發(fā)明存在于在這里隨后附加的權(quán)利要求書中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高帶寬接入線路上的上游業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量排隊(duì)(IPQoS)機(jī)制的自動(dòng)選擇的方法，包括: 測量接入線路上的上游速率(I)(1)，并且取決于速率(20)，如果上游速率在所定義的閾值(S)以下，則保持啟用軟件排隊(duì)機(jī)制(30)，如果上游速率高于所定義的閾值，則禁用軟件排隊(duì)機(jī)制(40)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括:對(duì)于未啟用軟件排隊(duì)的情況，利用硬件排隊(duì)作為退卻解決方案。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，包括:啟用硬件排隊(duì)，達(dá)到最大同步速率(Max)，并且啟用軟件排隊(duì)，僅達(dá)到閾值(S)。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其中該方法在自動(dòng)配置腳本中或者在通用CPE軟件中實(shí)現(xiàn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的一項(xiàng)所述的方法，其中高帶寬接入線路是xDSL線路。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中xDSL線路是VDSL線路。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中的一項(xiàng)所述的方法，包括:當(dāng)啟用軟件排隊(duì)時(shí)，使用加權(quán)輪詢(WRR)優(yōu)先級(jí)排隊(duì)和嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)排隊(duì)，當(dāng)禁用軟件排隊(duì)時(shí)，禁用加權(quán)輪詢(WRR)優(yōu)先級(jí)排隊(duì)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，包括:當(dāng)禁用軟件排隊(duì)時(shí)，將被用于加權(quán)輪詢優(yōu)先級(jí)排隊(duì)的隊(duì)列組合成一個(gè)隊(duì)列。9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，在其中存儲(chǔ)有使微處理器能夠執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法的指令。10.—種客戶預(yù)置裝置設(shè)備，包括用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求1-8中的一項(xiàng)所述的方法的微處理器。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的客戶預(yù)置裝置設(shè)備，其中客戶預(yù)置裝置設(shè)備是常駐網(wǎng)關(guān)、企業(yè)網(wǎng)關(guān)、路由器、交換機(jī)或者機(jī)頂盒。
【文檔編號(hào)】H04L12/851GK105830423SQ201480068978
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月11日
【發(fā)明人】D.黑格多倫斯, S.赫塞爾曼斯
【申請(qǐng)人】湯姆遜許可公司