[發明專利]用于管理網絡的方法和設備

有效

• 申請號: 200980116244.3
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN102017549A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 姜聃;李沫
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04W76/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 孫之剛;劉鵬

技術領域

本發明涉及網絡技術，更特別地涉及網絡資源的有效利用。

背景技術

服務質量(QoS)是網絡提供良好的用戶體驗的重要因素，尤其是在無線網絡所有網絡設備共享信道的情況下。例如，當前廣泛使用的基于infrastructure(基礎架構)模式的IEEE?802.11g無線網絡具有54Mbps的帶寬。

如圖1所示，媒體服務器102通過無線路由器101與電視機103相連。由于從媒體服務器102發出的包需先通過上行鏈路信道11發送到無線路由器101然后再通過下行鏈路信道12發送到電視機103，并且由于上行鏈路和下行鏈路信道時分復用，因此從媒體服務器102到電視機103的視頻流最大具有27Mbps的帶寬，網絡環境導致的對信號的阻礙和衰減使得實際可用的視頻流帶寬更小。

另一方面，試驗表明經由H.264壓縮的1080p的典型高清視頻流需要20Mbps的帶寬用于傳輸，因而802.11g的無線網絡僅能容納一路高清視頻流。如果此時其他需要大帶寬的應用也使用網絡傳輸，而網絡又不提供任何QoS的話，那么視頻流的播放必然會受到影響。

為了解決網絡中有限資源的分配問題，已經提出很多QoS技術。當前流行的QoS技術可以大致分成兩類：優先級的QoS和參數化的QoS。

優先級的QoS根據用戶請求的優先級標記要發出的數據包，并以不同的優先順序傳送它們，即，標記為高優先級的數據包優先于標記為低優先級的數據包傳送。優先級的QoS例子是IEEE?802.11e中的EDCA(Enhanced?Distributed?Channel?Access，增強型分布式信道訪問)。雖然優先級高的數據包會優先傳送，然而相同優先級的數據包仍涉及傳輸競爭。

相反，參數化的QoS會在傳輸開始前預留一些網絡資源，這樣的例子是IEEE?802.11e中的HCCA(Hybrid?Controlled?Channel?Access，混合控制式信道訪問)。每個業務流需要在開始傳輸前提供TSPEC(Traffic?Specification，業務規范)以向網絡中的混合協調器(HybridCoordinator)發出請求。該混合協調器會檢查當前網絡狀況是否允許該請求；如果允許，則該業務流請求被接受，并且混合協調器分配特定的網絡傳輸時間間隔給該業務流。在該時間段內，沒有其他流被允許與該業務流競爭，因而它是沒有競爭的協議。

QoS技術的有效性依賴于下層協議的支持(比如，開放系統互聯OSI模型中的物理層和媒體訪問層)。然而，下層協議僅僅知道有數據包要傳送，但并不知道該數據包是哪個應用發起的、應當使用什么樣的優先級或者應當預留哪些資源。因而，需要上層協議配合，比如提供有關業務流的傳輸特性要求的參數，并根據這些參數配置網絡設備，以便有效實現QoS。

在UPnP(Universal?Plug?and?Play，通用即插即用)和IGRS(Intelligent?Grouping?and?Resource?Sharing，智能分組和資源共享)中進行的QoS標準化工作，就是為了在上層定義一套標準的接口，從而使得上層應用可以通過該接口統一調用下層提供的QoS功能，本文所述上層可以指網絡層、傳輸層、應用層等。

UPnP和IGRS的QoS規范都是基于策略的QoS，都定義了三類服務，分別是：QoS服務質量策略庫(QosPolicyHolder)服務，以下簡稱QPH服務；QoS服務質量管理器(QosManager)服務，以下簡稱QM服務；QoS服務質量設備(QosDevice)服務，以下簡稱QD服務。

QPH服務定義了QoS系統的策略庫；QM服務定義了QoS系統的管理功能；給定設備的QD服務定義了設置給定設備的QoS參數的接口。

QM服務根據控制點請求建立業務流時所提供的業務描述符查詢策略庫，并返回當前系統策略庫所允許的業務描述符；控制點通過調用QM的功能執行相應的QoS操作；QM調用QD的功能來配置業務流傳輸路徑上所有實現了QD服務的設備的QoS參數。網絡中相應的設備可以實現上述三類服務以提供相應的功能。本文所述的控制點可以指在UPnP和IGRS規范中定義的具有控制設備(即調用設備的相關服務)的功能的程序或者設備。例如控制點可以是音/視頻應用程序，或者安裝有音/視頻應用程序的多媒體播放器。

圖2描述了UPnP和IGRS?QoS系統一般的運行順序。

業務流可以在源設備和目的設備之間直接傳送，則在該傳輸路徑上只涉及兩個設備。