相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2014年12月18日遞交的序列號(hào)為14/575,451的美國(guó)實(shí)用專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。具有序列號(hào)14/575,451的美國(guó)實(shí)用專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用全部并入本申請(qǐng)。
此申請(qǐng)與于2014年7月9日提交的序列號(hào)為14,327,086、標(biāo)題為“蜂窩網(wǎng)絡(luò)回程超額認(rèn)購(gòu)”的美國(guó)申請(qǐng)相關(guān),其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本申請(qǐng)。此申請(qǐng)也與于2014年12月18日遞交的序列號(hào)為14/575,338且代理人案號(hào)為tm2-0236us的、題為“傳送網(wǎng)的路由隧道”的美國(guó)申請(qǐng)相關(guān),其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本申請(qǐng)。
背景技術(shù):
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商利用選擇訪問(wèn)供應(yīng)商(aavs)將其網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)不覆蓋的區(qū)域。aav提供廣域聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口(例如,用戶網(wǎng)絡(luò)接口或“uni”),并且在移動(dòng)蜂窩位置和運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)絡(luò)之間提供虛擬電路。聯(lián)網(wǎng)接口可以是運(yùn)營(yíng)商以太網(wǎng)、多協(xié)議標(biāo)簽交換(mpls)、幀中繼、異步傳輸模式(atm),或支持虛擬電路或虛擬通道(vc)的其他接口類型。
vc提供了在服務(wù)級(jí)別協(xié)議(sla)中指定的承諾數(shù)據(jù)速率(cdr),也稱為承諾信息速率(cir)。峰值信息速率(pir)是vc上允許的突發(fā)速度最大值,超過(guò)cir最高至pir的數(shù)據(jù)包是“盡力而為的”,并且因此無(wú)法保證。運(yùn)營(yíng)商和aav通常在uni切換中采用限速器來(lái)監(jiān)控并形成吞吐量以符合cir和/或pir。
移動(dòng)以太網(wǎng)論壇(mef)已經(jīng)定義了用于客戶邊緣(ce)虛擬局域網(wǎng)(vlan)服務(wù)等級(jí)(cos)的雙速率三色標(biāo)記(trtcm)算法。該算法可以通過(guò)兩個(gè)令牌桶來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)cir值,使用一個(gè)桶來(lái)確定每個(gè)cos的配置文件服務(wù)幀速率,而另一個(gè)桶用于根據(jù)pir值確定每個(gè)cos的超量服務(wù)幀速率。
附圖說(shuō)明
具體實(shí)施方式參照附圖進(jìn)行說(shuō)明。在附圖中,附圖標(biāo)記的最左邊的數(shù)字表示參考標(biāo)號(hào)首次出現(xiàn)。在不同附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相似或相同的項(xiàng)目或特征。
圖1示出了使用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)蜂窩回程調(diào)度的環(huán)境。
圖2示出了用于流量類型的所觀察的吞吐量示圖,其中確定了數(shù)據(jù)速率和概率的直方圖。
圖3示出了使用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)蜂窩回程調(diào)度示例過(guò)程的流程圖。
圖4示出了用于確定使用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)蜂窩回程調(diào)度的信息速率示例過(guò)程的流程圖。
圖5示出被配置為使用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行動(dòng)態(tài)蜂窩回程調(diào)度的示例網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
圖6示出了被配置為使用運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)確定用于動(dòng)態(tài)蜂窩回程調(diào)度的信息速率的網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備。
具體實(shí)施方式
在上面討論的meftrtcm方案中,每個(gè)桶尺寸具有固定值,并且meftrtcm不區(qū)分用于多媒體流量的服務(wù)優(yōu)先級(jí)。本公開的實(shí)施例利用帶寬調(diào)度和速率實(shí)施的實(shí)時(shí)重新計(jì)算,以在具有單元集群流量聚合和uni帶寬(例如,cir)超量預(yù)訂的環(huán)境中提供始終如一的高質(zhì)量服務(wù)。在一些實(shí)施例中,傳送網(wǎng)提供單個(gè)虛擬電路(vc)以將來(lái)自蜂窩群集的聚合流量承載到核心網(wǎng)絡(luò)。在一些實(shí)施例中,用于vc的cir是超額認(rèn)購(gòu)的cir,諸如于2014年7月9日遞交的序列號(hào)為14,327,086的、標(biāo)題為“蜂窩網(wǎng)絡(luò)回程超額認(rèn)購(gòu)”的美國(guó)申請(qǐng)中所描述的cir。
聚合流量包括具有不同出口優(yōu)先級(jí)的不同流量類型。例如,語(yǔ)音流量可以具有最高優(yōu)先級(jí),而數(shù)據(jù)流量、視頻流量、管理流量等可以各自具有不同的優(yōu)先級(jí)等級(jí)。流量調(diào)度器將不同的流量類型劃分為隊(duì)列。流量調(diào)度器基于語(yǔ)音連接的數(shù)量?jī)?yōu)先地將vc上可用的總cir的一部分指派給高優(yōu)先級(jí)語(yǔ)音流量。其他較低優(yōu)先級(jí)的流量隊(duì)列基于歷史數(shù)據(jù)指派cir,使得其不超過(guò)丟失概率閾值。可以為不同的流量類型設(shè)置不同的丟失概率閾值。
為了將cir分配給不超過(guò)丟失概率閾值的流量類型,調(diào)度器確定流量類型的狀態(tài)。流量類型的狀態(tài)可以是多個(gè)現(xiàn)有連接、多個(gè)連接的端點(diǎn)或其他類似的措施,或流量狀態(tài)措施的組合。用于確定流量類型的cir的歷史數(shù)據(jù)包括在特定流量類型經(jīng)歷特定流量類型的相同狀態(tài)的多個(gè)先前時(shí)隙期間的特定流量類型的多個(gè)所觀察的吞吐量速率。
如果針對(duì)特定流量類型觀察到具有相同狀態(tài)的足夠數(shù)量的先前時(shí)隙,則可以識(shí)別流量包絡(luò)。流量包絡(luò)提供特定流量類型的觀察吞吐量速率上限。該狀態(tài)在先前時(shí)間段期間觀察到的觀察吞吐量速率以及在那些時(shí)間段期間發(fā)生的那些先前吞吐量速率中每一個(gè)的觀察到的概率,提供足夠的統(tǒng)計(jì)信息以識(shí)別所指派的信息速率(例如,cir),其被指派給流量類型以滿足丟失概率閾值。例如,丟失概率閾值可以是1%、0.1%或其他概率。流量調(diào)度器或網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備基于諸如切爾諾夫界限逼近或其他逼近方法的統(tǒng)計(jì)技術(shù)來(lái)確定滿足丟失概率閾值的所指派的信息速率的最小值。流量調(diào)度器或網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備指的是識(shí)別各種流量類型的丟失概率閾值的策略表。不同流量類型的丟失概率閾值可能彼此不同。
這里也描述了可變cir方案。在不同的時(shí)間,諸如夜間和白天、周的某一天、月的某一天、假期、周末等,歷史上觀察到的吞吐量可能會(huì)有所不同。例如,比起夜間,更多的人會(huì)在白天使用移動(dòng)服務(wù)。因此,運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)白天的時(shí)間或其他標(biāo)準(zhǔn)在vc上動(dòng)態(tài)分配cir。流量調(diào)度器根據(jù)任何給定時(shí)間可用的cir為不同的流量類型指派cir。
如本文所使用的,“現(xiàn)有”連接是在兩個(gè)端點(diǎn)之間建立的連接,并且由于某些流量的突發(fā)性質(zhì),在某些點(diǎn)處可以流過(guò)哪個(gè)流量不一定在任何特定時(shí)間內(nèi)。在某點(diǎn)上,通過(guò)端點(diǎn)上的肯定動(dòng)作來(lái)斷開連接,或者基于在該連接處沒(méi)有流量流過(guò)的超時(shí)時(shí)段,連接可被看做被去建立(deestablished)。如本文所使用的,當(dāng)連接正在發(fā)送信息時(shí),連接(語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻或其他)是“激活的”。連接可能存在,即使它當(dāng)前不激活。
示例運(yùn)輸環(huán)境
圖1示出了用于具有運(yùn)營(yíng)商傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的環(huán)境100。核心網(wǎng)絡(luò)102分別經(jīng)由虛擬通道(vc)108和110耦合到蜂窩集群104和蜂窩集群106。蜂窩集群104包括多個(gè)微波連接的蜂窩站點(diǎn)112。蜂窩集群106包括通過(guò)諸如校園環(huán)境中的有線連接耦合的多個(gè)蜂窩站點(diǎn)112。實(shí)施例不限于任何類型或類型的蜂窩集群,并且僅為了說(shuō)明的目的,圖1中包括兩種不同類型的蜂窩集群。蜂窩集群可以在蜂窩站點(diǎn)112之間具有有線和無(wú)線連接;單元集群都可以是有線的,或者它們都可以是無(wú)線的。
蜂窩站點(diǎn)112可以支持全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(gsm)、碼分多址(cdma)、ieee802.11(wi-fi)、微波訪問(wèn)全球互通(wimax)、長(zhǎng)期演進(jìn)(lte)或被配置為與無(wú)線終端用戶設(shè)備(諸如移動(dòng)電話手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)、無(wú)線調(diào)制解調(diào)器、個(gè)人計(jì)算機(jī)、筆記本電腦等)通信的其他無(wú)線收發(fā)站類型。核心網(wǎng)絡(luò)102可以向無(wú)線終端用戶設(shè)備提供語(yǔ)音服務(wù)、視頻服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、消息傳遞服務(wù)(例如,短消息傳遞服務(wù)(sms)、多媒體消息傳遞服務(wù)(mms))或其他無(wú)線服務(wù)中的一個(gè)或多個(gè)。蜂窩站點(diǎn)112在各種實(shí)施例中包括通用移動(dòng)電信系統(tǒng)第三代(umts3g)基站(例如,節(jié)點(diǎn)b)、第四代(4g)、演進(jìn)節(jié)點(diǎn)b(例如,enodeb)或其他設(shè)備。每個(gè)蜂窩站點(diǎn)112可以支持用于無(wú)線終端用戶設(shè)備的多于一種類型的語(yǔ)音和/或數(shù)據(jù)連接。
環(huán)境100包括運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)114。在一些實(shí)施例中,核心網(wǎng)絡(luò)102和單元集群104或106之間的連接可以在兩個(gè)或更多運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)上,其中兩個(gè)或更多個(gè)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)之間的切換發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)到網(wǎng)絡(luò)接口(nni)處。
供應(yīng)商邊緣(pe)設(shè)備116經(jīng)由核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備120和122終止與核心網(wǎng)絡(luò)102的用戶到網(wǎng)絡(luò)接口(uni)118,以及經(jīng)由諸如蜂窩集群104的客戶端(ce)設(shè)備124的蜂窩集群設(shè)備終止蜂窩集群104和蜂窩集群106。從ce設(shè)備124的角度描述了對(duì)網(wǎng)絡(luò)出口調(diào)度的以下描述,但是在蜂窩集群106、核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備120或核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備122的蜂窩站點(diǎn)112設(shè)備中的任一個(gè)上可能發(fā)生相同或相似的處理。
ce設(shè)備124經(jīng)由vc108將聚合的出口流量(圖1中的箭頭126表示)從單元集群104中的所有蜂窩站點(diǎn)112引導(dǎo)到核心網(wǎng)絡(luò)102。在任何給定的時(shí)隙,在vc108上提供固定量的cir,以便由所有流量類型共享。在一些實(shí)施例中,cir是超額認(rèn)購(gòu)的cir,如諸如于2014年7月9日遞交的序列號(hào)為14,327,086的標(biāo)題為“蜂窩網(wǎng)絡(luò)回程超額認(rèn)購(gòu)”的美國(guó)申請(qǐng)所述的cir。
聚合流量126包括不同的流量類型,諸如語(yǔ)音流量類型、數(shù)據(jù)流量類型、管理流量類型、視頻流量類型等。ce設(shè)備124被配置為向這些不同的流量類型提供不同的出口優(yōu)先級(jí)。在一個(gè)示例中,語(yǔ)音流量可以被給予最高優(yōu)先級(jí),其中管理流量具有第二優(yōu)先級(jí),視頻流量具有第三優(yōu)先級(jí)并且數(shù)據(jù)流量具有第四(以及最低)優(yōu)先級(jí)。實(shí)施例不限于任何特定的流量類型或類型;并且實(shí)施例不限于流量類型的任何特定優(yōu)先級(jí)。例如,另外的流量類型可能包括sms流量。示例優(yōu)先級(jí)方案可以包括將視頻流量?jī)?yōu)先于語(yǔ)音流量。此外,可以使用流量類型的其他定義,諸如服務(wù)等級(jí)(cos)類型??赡艽嬖趯?shí)時(shí)cos流量類型、近實(shí)時(shí)cos流量類型、非實(shí)時(shí)cos流量類型等。在一些實(shí)施例中,語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)、管理和其他流量類型可以彼此分離,也可以彼此不分離。例如,語(yǔ)音和視頻流量可以一起被視為實(shí)時(shí)cos流量。在另外例子中,諸如電子郵件之類的一些數(shù)據(jù)流量可被視為非實(shí)時(shí)cos流量,但是諸如視頻游戲流量之類的其他數(shù)據(jù)流量可被視為近實(shí)時(shí)cos流量。在不脫離實(shí)施例的范圍的情況下,其他示例是可能的。
在一些實(shí)施例中,ce設(shè)備124基于流量類型將聚合流量126劃分成多個(gè)流量隊(duì)列128。ce124將與特定流量類型相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)包或幀放置到特定的一個(gè)流量隊(duì)列128中。例如,所有語(yǔ)音數(shù)據(jù)包進(jìn)入語(yǔ)音流量隊(duì)列等等。
在一些實(shí)施例中,諸如流量隊(duì)列128中的一個(gè)是語(yǔ)音流量隊(duì)列或?qū)崟r(shí)流量隊(duì)列的情況下,ce設(shè)備124針對(duì)特定時(shí)隙(時(shí)隙i)將總可用cir的一部分指派給語(yǔ)音流量隊(duì)列,使得:
cirv(i)=nv(i)×pv×rv等式1
其中nv(i)是在時(shí)隙i處的語(yǔ)音連接數(shù),pv是語(yǔ)音連接處于激活狀態(tài)的概率,并且rv是處于激活狀態(tài)的語(yǔ)音連接的分組速率。語(yǔ)音隊(duì)列中的語(yǔ)音數(shù)據(jù)包被指派cir并經(jīng)由數(shù)據(jù)包或幀132中的uni118在vc108上輸出。
對(duì)于其他流量類型以及在一些實(shí)施例中的語(yǔ)音流量,ce設(shè)備124利用歷史數(shù)據(jù)將cir分配給流量類型,使得不超過(guò)丟失概率閾值(ε)。蜂窩集群(諸如蜂窩集群104)中的所有現(xiàn)存數(shù)據(jù)連接被視為彼此獨(dú)立。因此,特定流量類型的丟失概率閾值(ε)可以由切爾諾夫界限逼近估計(jì),例如:
其中a*(x)=sup{θx-a(θ)},
等式2的解如下:
其中θ是以下等式的:
可以通過(guò)在多個(gè)先前時(shí)間段的ce設(shè)備124的不同狀態(tài)下觀察不同流量類型的峰值吞吐量來(lái)簡(jiǎn)化上述解。執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)流量的峰值吞吐量包絡(luò)的采樣,并且使用數(shù)據(jù)吞吐量速率和概率的直方圖130來(lái)確定邊際分布,如圖1和表1所示。
表1.在特定狀態(tài)下的峰值吞吐量分布的直方圖(例如,連接數(shù))
從觀察吞吐量速率r(例如,吞吐量速率的范圍)和每個(gè)吞吐量速率的概率,ce設(shè)備124基于上述等式3和4確定用于流量類型的cir的分配。
ce設(shè)備124或諸如網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備134的其他設(shè)備基于特定流量類型和特定時(shí)隙的狀態(tài)來(lái)確定在特定時(shí)隙處為特定流量類型指派的cir表。ce設(shè)備124或網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備134基于如上所述的歷史數(shù)據(jù)確定表,包括流量類型的觀察到的吞吐量速率和吞吐量速率的觀察到的概率。針對(duì)每個(gè)流量類型確定可能時(shí)隙的每個(gè)組合的信息速率(例如,cir)和每個(gè)可能的流量狀態(tài),并用于表查找。這樣,ce設(shè)備124中的調(diào)度器就不必像以上針對(duì)每個(gè)時(shí)隙那樣從歷史數(shù)據(jù)重新計(jì)算cir了。
歷史數(shù)據(jù)可以在先前時(shí)間段期間觀察到,諸如在先前的幾小時(shí)、天、周、月等期間。在特定時(shí)隙處在特定狀態(tài)下為特定流量類型確定的cir可以基于先前時(shí)間段的時(shí)隙確定,其與當(dāng)前時(shí)隙相同或相似。時(shí)隙可以是一秒時(shí)隙、一分鐘時(shí)隙和10毫秒時(shí)隙或其他持續(xù)時(shí)間。在一些實(shí)施例中,僅使用具有相同狀態(tài)(例如,相同數(shù)量的現(xiàn)有連接)的先前時(shí)間段中相同時(shí)隙的歷史數(shù)據(jù)來(lái)確定流量類型的cir。
在一些實(shí)施例中,來(lái)自相似時(shí)間的時(shí)隙(諸如,在一分鐘、一小時(shí)、或在白天中或在夜間或其他類似時(shí)間)的歷史數(shù)據(jù),或具有相同狀態(tài)(例如,相同數(shù)量的現(xiàn)有連接)的其他類似時(shí)間的歷史數(shù)據(jù)被用于確定流量類型的cir。在一些實(shí)施例中,可以使用具有相同狀態(tài)(例如,相同數(shù)量的現(xiàn)有連接)的所有先前時(shí)隙來(lái)確定cir,而不管觀察到這些狀態(tài)的時(shí)間。在一個(gè)示例中,在當(dāng)前時(shí)隙的特定流量類型的發(fā)生在14:00:00至14:00:01的cir可以從先前幾天發(fā)生在14:00:00至14:00:01的具有相同狀態(tài)(例如,相同數(shù)量的現(xiàn)有連接)的先前時(shí)隙確定。在另一個(gè)例子中,當(dāng)前時(shí)隙特定的發(fā)生在14:00:00至14:00:01的cir可以從先前幾天發(fā)生在13:00:00至15:00:00的具有相同狀態(tài)(例如,相同數(shù)量的現(xiàn)有連接)的先前時(shí)隙確定。這些僅是示例,并且實(shí)施例不限于這些示例。例如,工作日的歷史數(shù)據(jù)可用于確定當(dāng)前工作日時(shí)隙的cir,而周末的歷史數(shù)據(jù)可用于確定當(dāng)前周末時(shí)隙的cir。
ce設(shè)備124基于流量類型的狀態(tài)(例如,現(xiàn)有連接的數(shù)量),將總cir的部分分配給流量隊(duì)列128中的不同流量類型。屬于特定流量類型的數(shù)據(jù)包或幀132由標(biāo)記有標(biāo)志或其他標(biāo)識(shí)符的ce設(shè)備124輸出,以將數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)為已分配cir。當(dāng)并且如果在時(shí)隙期間分配給特定流量類型的cir被用盡并且在特定時(shí)隙期間為特定流量類型的另外數(shù)據(jù)包或幀132保持被輸出時(shí),剩余的數(shù)據(jù)包被輸出為“盡力而為“(例如,未標(biāo)記為具有cir),直到達(dá)到uni118的峰值信息速率(pir)??梢越o定最低優(yōu)先級(jí)流量類型的可用cir的剩余部分,其余流量被視為盡力而為直到pir。運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)114可以被配置為將來(lái)自ce設(shè)備124的標(biāo)記有cir的數(shù)據(jù)包或幀視為具有比未標(biāo)記有cir的數(shù)據(jù)包更高的優(yōu)先級(jí)。
圖2示出了流量類型的觀察到的吞吐量速率的圖表200,從中確定了數(shù)據(jù)速率和概率的直方圖。圖表200示出從蜂窩集群的多個(gè)蜂窩站點(diǎn)聚合的特定流量類型的流量,諸如蜂窩集群104的蜂窩站點(diǎn)112。如上所述,基于流量類型的歷史數(shù)據(jù),并且基于流量類型的狀態(tài)(諸如時(shí)隙現(xiàn)有連接的數(shù)量),將cir分配給特定類型的流量。圖表200顯示了在六天半的時(shí)間內(nèi)針對(duì)出口流量所觀察到的數(shù)據(jù)速率。在每個(gè)時(shí)隙,吞吐率隨著流量類型的狀態(tài)被采樣。諸如在表1中列出了特定狀態(tài)的速率和概率的范圍。如上所述,使用這樣的歷史數(shù)據(jù),確定滿足某一丟失概率閾值(ε)的cir。
示例過(guò)程
圖3和圖4示出了示例過(guò)程。這些過(guò)程被示為邏輯流程圖,其每個(gè)操作表示可以在硬件、軟件或其組合中實(shí)現(xiàn)的一系列操作。在軟件的上下文中,操作表示存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令,當(dāng)由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行指令時(shí),執(zhí)行所述操作。通常,計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令包括執(zhí)行特定功能或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及類似物等。描述操作的順序不旨在被解釋為限制,并且任何數(shù)量的所描述的操作可以任何順序和/或并行地組合以實(shí)現(xiàn)該過(guò)程。
圖3示出了用于具有運(yùn)營(yíng)商傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的示例過(guò)程300的流程圖。在302,諸如客戶邊緣設(shè)備124的客戶邊緣設(shè)備接收出口到由傳送網(wǎng)提供的vc的聚合流量。在一些實(shí)施例中,聚合流量是從蜂窩集群的多個(gè)蜂窩站點(diǎn)聚合的流量。聚合流量包括多種流量類型,諸如語(yǔ)音流量類型、數(shù)據(jù)流量類型、視頻流量類型、管理流量類型、實(shí)時(shí)流量類型、近實(shí)時(shí)流量類型、非實(shí)時(shí)流量類型等中的一個(gè)或多個(gè)。
在304,客戶邊緣設(shè)備根據(jù)流量類型將出口流量劃分為流量隊(duì)列。在各種示例中,語(yǔ)音流量分為語(yǔ)音流量隊(duì)列、數(shù)據(jù)流量分為數(shù)據(jù)流量隊(duì)列等??蛻暨吘壴O(shè)備的調(diào)度器被配置為向不同流量類型和流量隊(duì)列提供各種級(jí)別的優(yōu)先級(jí)。
在306,客戶邊緣設(shè)備的調(diào)度器確定當(dāng)前時(shí)間段的特定時(shí)隙的特定流量類型的狀態(tài)。在各種實(shí)施例中,特定流量類型的狀態(tài)包括用于特定流量類型的多個(gè)現(xiàn)有連接中的一個(gè)或更多個(gè)、具有流量類型的現(xiàn)有連接的端點(diǎn)數(shù)量,或其他狀態(tài)信息。特定時(shí)隙可以是一分鐘時(shí)隙、一秒時(shí)隙、十毫秒時(shí)隙或者是具有某些其他持續(xù)時(shí)間的時(shí)隙。當(dāng)前時(shí)間段可以是月、日、周、小時(shí)或其他時(shí)間段。當(dāng)前時(shí)間段通常是觀察到的吞吐量以從一個(gè)時(shí)間段到另一個(gè)時(shí)間段基本上重復(fù)的模式變化的時(shí)間段。在一個(gè)示例中,流量吞吐量在一天內(nèi)變化,每天具有相似的吞吐量模式。因此,在該示例中的一天可以被用作時(shí)間段,其中一天被分成多個(gè)時(shí)隙。相比之下,由于某些流量類型的突發(fā)性質(zhì),從一個(gè)時(shí)隙到另一個(gè)時(shí)隙的吞吐量速率在持續(xù)時(shí)間上短得多,這是不太可預(yù)測(cè)的。
在308,客戶邊緣設(shè)備的調(diào)度器確定特定流量類型的信息速率(諸如承諾信息速率),使得不超過(guò)一個(gè)或多個(gè)流量類型的丟失概率閾值??蛻暨吘壴O(shè)備的調(diào)度器基于特定流量類型的歷史數(shù)據(jù)來(lái)確定信息速率,諸如在特定流量類型經(jīng)歷特定流量類型狀態(tài)的多個(gè)先前時(shí)間段期間,特定流量類型的多個(gè)觀察到的吞吐量速率。因此,從其間觀察到相同狀態(tài)(例如,相同數(shù)量的現(xiàn)有連接或相同數(shù)量的端點(diǎn))的先前時(shí)間段中的先前時(shí)隙,基于觀察到的吞吐量速率,以及每個(gè)觀察到的吞吐量速率的觀察到的概率確定特定時(shí)隙的信息速率。
在各種實(shí)施例中,基于歷史數(shù)據(jù)確定信息速率包括參照基于流量類型的狀態(tài)和時(shí)隙狀態(tài)確定的一個(gè)或多個(gè)信息速率表。因此,流量類型和時(shí)隙用于執(zhí)行表的查找,其返回信息速率,以確保不超過(guò)流量類型的丟失概率閾值。該表可以基于歷史數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)先確定,使得客戶邊緣設(shè)備124執(zhí)行查詢表以確定該時(shí)隙的信息速率,而不必從歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行更多計(jì)算密集型任務(wù)的信息速率計(jì)算。調(diào)度器可以通過(guò)采用本發(fā)明詳細(xì)描述中其他處所討論的切爾諾夫界限逼近來(lái)確定信息速率或信息速率表。
在一些實(shí)施例中,從中確定信息速率的觀察到的吞吐量速率僅包括在多個(gè)先前時(shí)隙期間的特定流量類型的吞吐量速率,其先前時(shí)隙在先前時(shí)間段期間與當(dāng)前時(shí)隙相同或相似的時(shí)間內(nèi)發(fā)生,并且其流量類型的狀態(tài)是相同的。在其他實(shí)施例中,只要先前的時(shí)隙具有與當(dāng)前時(shí)隙相同的狀態(tài),則在先前時(shí)間段期間的不同時(shí)間處的所有或某些先前時(shí)隙被使用。
在310,客戶邊緣設(shè)備的調(diào)度器在特定時(shí)間段內(nèi)將信息速率分配給特定流量類型。在一些實(shí)施例中,分配的信息速率是cir。在一些實(shí)施例中,cir是在至少該時(shí)隙期間可用于出口流量的總cir的一部分。在一些實(shí)施例中,總cir是用于由傳輸運(yùn)營(yíng)商提供的單個(gè)虛擬電路的超額認(rèn)購(gòu)cir,諸如在2014年7月9日遞交的序列號(hào)為14,327,086的標(biāo)題為“蜂窩網(wǎng)絡(luò)回程超額認(rèn)購(gòu)”的美國(guó)專利申請(qǐng)中所描述的cir。
在312,客戶邊緣設(shè)備使得特定流量類型的多個(gè)數(shù)據(jù)包或幀至少根據(jù)信息速率經(jīng)由物理接口輸出到運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。至少根據(jù)信息速率輸出數(shù)據(jù)包或幀可包括將數(shù)據(jù)包或幀標(biāo)記為具有cir。用于流量類型的另外數(shù)據(jù)包或幀(其時(shí)隙上的輸出將導(dǎo)致超過(guò)針對(duì)流量類型的所分配cir)可以被輸出為不具有cir(從而被視為“盡力而為”),通過(guò)被分配但是不由其他流量類型或流量隊(duì)列所需的cir的輸出被丟棄、在另一個(gè)時(shí)隙中被延遲傳輸,或以其他方式處理。一旦時(shí)隙完成,在306處確定新時(shí)隙的新狀態(tài),并且重復(fù)該過(guò)程。
圖4示出了用于使用運(yùn)營(yíng)商傳輸來(lái)確定用于動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的信息速率的示例過(guò)程400的流程圖。在402,多個(gè)流量類型中的每一個(gè)在多個(gè)時(shí)間段中針對(duì)多個(gè)時(shí)隙觀察聚合流量的吞吐量速率。時(shí)隙可以是一分鐘時(shí)隙、一秒時(shí)隙、十毫秒時(shí)隙,或者具有一些其他持續(xù)時(shí)間的時(shí)隙。時(shí)間段可以是一個(gè)月、一天、一周、一小時(shí)或其他時(shí)間段。時(shí)間段通常是觀察到的吞吐量以從一個(gè)時(shí)間段到另一個(gè)時(shí)間段基本上重復(fù)的模式變化的時(shí)間段。
在404處,針對(duì)每個(gè)時(shí)隙觀察流量類型的狀態(tài)。流量類型的狀態(tài)可以包括用于特定流量類型的一個(gè)或多個(gè)現(xiàn)有連接數(shù)量,具有特定流量類型的現(xiàn)有連接的端點(diǎn)數(shù)量或其他狀態(tài)信息。
在406處,客戶邊緣設(shè)備(諸如客戶邊緣設(shè)備124)的調(diào)度器或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控設(shè)備(諸如網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備134),確定流量類型的多個(gè)狀態(tài)的信息速率,使得不超過(guò)流量類型的概率丟失閾值。客戶邊緣設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備的調(diào)度器基于特定流量類型的歷史數(shù)據(jù)(諸如基于在多個(gè)先前時(shí)間段期間的流量類型的多個(gè)觀察到的吞吐量速率)來(lái)確定信息速率。因此,針對(duì)觀察時(shí)間段中的時(shí)隙(其間特定狀態(tài)(例如,現(xiàn)有連接數(shù)或端點(diǎn)數(shù))被觀察),基于觀察到的吞吐量速率和每個(gè)觀察到的吞吐量速率的觀察到的概率來(lái)確定信息速率。
調(diào)度器或網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備可以通過(guò)采用切爾諾夫界限逼近來(lái)確定信息速率,如本發(fā)明詳細(xì)描述中在其他處所討論的。在一些實(shí)施例中,從其確定流量類型的信息速率的觀察到的吞吐量速率僅包括多個(gè)先前時(shí)隙期間的流量類型的吞吐量速率,其先前時(shí)隙在先前時(shí)間段期間與當(dāng)前時(shí)隙相同或相似的時(shí)間內(nèi)發(fā)生,并且其流量類型的狀態(tài)是相同的。在其他實(shí)施例中,只要先前的時(shí)隙具有相同的狀態(tài),則在先前時(shí)間段期間的不同時(shí)間處的所有或某些先前時(shí)隙被使用,以確定針對(duì)流量類型的信息速率。
在408處,客戶邊緣設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備的調(diào)度器基于在406處所確定的信息速率來(lái)確定一個(gè)或多個(gè)信息速率表。信息速率表使得客戶邊緣設(shè)備的調(diào)度器能夠基于當(dāng)前時(shí)隙和當(dāng)前時(shí)隙流量類型的當(dāng)前狀態(tài)來(lái)執(zhí)行查找,并且檢索用于分配給當(dāng)前時(shí)隙的流量類型的信息速率。
在410處,調(diào)度器或網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備使得信息速率表可用于調(diào)度器。使信息速率表可用可包括將一些或全部信息速率表或信息速率表的更新上傳到一個(gè)或多個(gè)客戶邊緣設(shè)備,或采取其他操作。
示例計(jì)算系統(tǒng)
圖5示出被配置為通過(guò)運(yùn)營(yíng)商傳輸執(zhí)行動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的示例性網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500。如圖5所示,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500包括一個(gè)或更多個(gè)處理器502和存儲(chǔ)器504。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500可以與ce設(shè)備124或其他設(shè)備(諸如核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備120和122)相同或相似。
存儲(chǔ)器504包括調(diào)度器506,其被配置為確定當(dāng)前時(shí)間段的特定時(shí)隙的特定流量類型的狀態(tài),并且確定特定流量類型的信息速率,使得各種流量類型不超出丟失概率閾值,如本發(fā)明詳細(xì)描述中其他處所述。信息速率由調(diào)度器506基于特定流量類型的歷史數(shù)據(jù)510確定。在一些實(shí)施例中,歷史數(shù)據(jù)包括在特定流量類型經(jīng)歷特定流量類型的狀態(tài)的多個(gè)先前時(shí)間段期間的特定流量類型的觀察到的吞吐量速率以及每個(gè)觀察到的吞吐量速率的概率。
調(diào)度器506將所確定的信息速率分配給特定時(shí)間段的特定流量類型。調(diào)度器506使特定流量類型的多個(gè)數(shù)據(jù)包或幀至少以信息速率經(jīng)由物理接口508輸出到運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。在一些實(shí)施例中,根據(jù)信息速率輸出數(shù)據(jù)包或幀包括分配,該分配包括:至少在時(shí)隙期間,將由運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)提供的單個(gè)虛擬電路的出口流量可用的超額認(rèn)購(gòu)cir的一部分分配到特定流量類型。數(shù)據(jù)包或幀可以被標(biāo)記為具有cir,如本發(fā)明詳細(xì)描述中其他處所述。調(diào)度器506可以通過(guò)參考或執(zhí)行對(duì)信息速率表512的查找來(lái)確定信息速率。如該詳細(xì)描述中其他處所述,信息速率表512使調(diào)度器506能夠基于當(dāng)前時(shí)隙和當(dāng)前時(shí)隙的流量類型的當(dāng)前狀態(tài)來(lái)執(zhí)行查找,并且檢索信息速率以將信息速率分配到當(dāng)前時(shí)隙的流量類型。
在一些實(shí)施例中,調(diào)度器506基于歷史數(shù)據(jù)510確定信息速率表512和/或信息速率本身。在一些實(shí)施例中,信息速率表512從諸如網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備134的另一設(shè)備下載。在一些實(shí)施例中,調(diào)度器506被配置為將歷史數(shù)據(jù)510上傳到網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備134,使得信息速率表512可以被確定。
雖然網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500在圖5中被示出為具有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器504中的軟件組件,但是軟件組件的一些或所有功能可以在諸如路由/交換硬件514內(nèi)的硬件內(nèi)執(zhí)行。存儲(chǔ)器504可以包括一個(gè)或多個(gè)配置文件,其配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500的路由/交換硬件514以執(zhí)行上述調(diào)度器506的一個(gè)或多個(gè)功能。在一個(gè)示例中,調(diào)度器506的軟件組件可以收集歷史數(shù)據(jù)510,確定或下載信息速率表512,并且使信息速率表512可用于在路由/交換硬件514內(nèi)實(shí)現(xiàn)的調(diào)度器506的硬件組件。路由/交換硬件514可以將聚合出口的流量劃分為流量隊(duì)列中的一個(gè)或多個(gè),執(zhí)行對(duì)信息速率表512的查找,基于信息速率表512向流量類型/流量隊(duì)列指派信息速率,并根據(jù)確定的信息速率經(jīng)由接口508輸出幀或數(shù)據(jù)包。
調(diào)度器506可以被配置為通過(guò)參考丟失概率策略516來(lái)確定每個(gè)流量類型的概率丟失閾值。丟失概率策略516包括指示一個(gè)或多個(gè)流量類型的概率丟失閾值的數(shù)據(jù)。丟失概率策略516中指示的概率丟失閾值可以彼此相同,彼此不同;第一流量類型的丟失概率閾值可以與第二流量類型的丟失概率閾值相同,并且與第三流量類型的丟失概率閾值不同。
圖6示出了被配置為通過(guò)運(yùn)營(yíng)商傳輸確定用于動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的信息速率的網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備600。如圖6所示,網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備600包括一個(gè)或更多個(gè)處理器602和存儲(chǔ)器604。網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備600可以與網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備134相同或類似。
存儲(chǔ)器604包括調(diào)度器606,其在針對(duì)每個(gè)流量類型的時(shí)間段內(nèi)的每個(gè)時(shí)隙內(nèi)(例如,1天期間內(nèi)的每1秒時(shí)隙)確定每個(gè)流量類型狀態(tài)的多個(gè)信息速率,使得不超過(guò)概率丟失閾值。調(diào)度器606可以從丟失概率策略516確定概率丟失閾值。丟失概率策略516中指示的概率丟失閾值可以彼此相同,彼此不同;第一流量類型的丟失概率閾值可以與第二流量類型的丟失概率閾值相同,并且與第三流量類型的丟失概率閾值不同。調(diào)度器606基于特定流量類型的歷史數(shù)據(jù)510來(lái)確定信息速率,諸如基于在多個(gè)先前時(shí)間段期間的流量類型的多個(gè)觀察到的吞吐量速率,以及時(shí)隙的觀察到的概率,如本發(fā)明詳細(xì)描述中其他處所述。調(diào)度器606可以通過(guò)采用切爾諾夫界限逼近或其他近似類型來(lái)確定信息速率,如本發(fā)明詳細(xì)描述中其他處所討論的。調(diào)度器606基于所確定的信息速率來(lái)確定一個(gè)或多個(gè)信息速率表512。這些表使得客戶邊緣設(shè)備的調(diào)度器(諸如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500的調(diào)度器506)能夠基于當(dāng)前時(shí)隙和針對(duì)當(dāng)前時(shí)隙的流量類型的當(dāng)前狀態(tài)來(lái)執(zhí)行查找,并且檢索要分配給當(dāng)前時(shí)隙的流量類型的信息速率。
調(diào)度器606使信息速率表512可用于客戶邊緣設(shè)備的調(diào)度器。使信息速率表512可用可包括將一些或所有信息速率表或信息速率表的更新上傳到一個(gè)或多個(gè)客戶邊緣設(shè)備或采取其他動(dòng)作。
在一些實(shí)施例中,一個(gè)或更多個(gè)處理器502和602包括中央處理單元(cpu)、圖形處理單元(gpu)或cpu和gpu兩者,或任何其它類型的處理單元。一個(gè)或更多個(gè)處理器502或602中的每一個(gè)可以具有執(zhí)行算術(shù)和邏輯操作的多個(gè)算術(shù)邏輯單元(alu)以及從處理器緩存存儲(chǔ)器中提取指令和所存儲(chǔ)的內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)控制單元(cu),然后在程序執(zhí)行期間必要時(shí)通過(guò)調(diào)用alu來(lái)執(zhí)行這些指令。一個(gè)或更多個(gè)處理器502和602還可以負(fù)責(zé)執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器504和604中的所有計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序,其可以與常見類型的易失性(ram)和/或非易失性(rom)存儲(chǔ)器相關(guān)聯(lián)。
在各種實(shí)施例中,存儲(chǔ)器504和604可以包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器,其可以是易失性的(諸如ram)、非易失性(例如rom,閃存等)或兩者的某種組合。存儲(chǔ)器504和604還可以包括諸如磁盤、光盤或磁帶的另外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備(可移動(dòng)和/或不可移動(dòng))。
存儲(chǔ)器504和604還可以包括非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),諸如易失性和非易失性、可移動(dòng)和不可移動(dòng)介質(zhì)以用于實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)諸如計(jì)算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)的信息的任何方法或技術(shù)。系統(tǒng)內(nèi)存、可移動(dòng)存儲(chǔ)和不可移動(dòng)存儲(chǔ)都是非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例。非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括但不限于ram、rom、eeprom、閃存或其它存儲(chǔ)器技術(shù)、cd-rom、數(shù)字通用盤(dvd)或其它光存儲(chǔ)器、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)器或其他磁存儲(chǔ)設(shè)備,或者可以用于存儲(chǔ)所需信息的任何其它非暫時(shí)介質(zhì),并且可由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500和/或網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備600訪問(wèn)。任何這種非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備500和/或網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備600的一部分。
可變cir供應(yīng)
在一些實(shí)施例中,cir是隨時(shí)間變化的,諸如基于時(shí)間的天、周、月、年等的示例。確定每個(gè)時(shí)間段(諸如白天和黑夜)的統(tǒng)計(jì)最大值吞吐量速率?;跉v史數(shù)據(jù)確定每個(gè)時(shí)間段的超額認(rèn)購(gòu)cir,諸如在于2014年7月9日遞交的序列號(hào)為14,327,086的標(biāo)題為“蜂窩網(wǎng)絡(luò)回程超額認(rèn)購(gòu)”的美國(guó)申請(qǐng)中所描述的cir。在一個(gè)示例中,白天峰值數(shù)據(jù)速率r白天用于白天(例如,從上午8點(diǎn)至晚9點(diǎn)),使用最繁忙時(shí)間(例如上午10點(diǎn)至11點(diǎn))的峰值速率分布以及夜間峰值數(shù)據(jù)速率r夜間(從晚上9點(diǎn)至上午8點(diǎn))。然后根據(jù)r白天和r夜間設(shè)置白天和夜間的cir,并且傳輸運(yùn)營(yíng)商相應(yīng)地動(dòng)態(tài)地供應(yīng)cir。由于較高cir的成本高于較低cir的成本,因此理論上降低了cir成本。
結(jié)論
雖然主題已經(jīng)用特定于結(jié)構(gòu)特征和/或方法動(dòng)作的語(yǔ)言描述,但是應(yīng)當(dāng)理解,所附權(quán)利要求中限定的主題不一定限于所描述的特定特征或動(dòng)作。相反,具體特征和作用被公開為實(shí)施權(quán)利要求的示例性形式。