[发明专利]限制带宽的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种限制带宽的方法及一种带宽限制装置。

背景技术

目前，在下一代网络(Next GenerationNet，NGN)的承载网络中，很多运营商存在着传输资源缺乏的情况，而在因特网协议(Internet Protocol，IP)的NGN业务中，对于好的语音编码算法，每个语音报文中的语音数据一般小于30字节，而报文报头就将近40个字节，报文报头一般包括IP报文报头、用户数据报协议(User Datagram Protocol，UDP)报文报头、实时传输协议(Real-timeTransport Protocol，RTP)报文报头等，因此会导致报头开销太大，传输效率太低的问题。基于此情况，因特网工程任务组(Internet Engineering Task Force，IETF)开发了一系列请求注解(Request For Comments，RFC)来解决这个问题，其中包括RFC2508描述的实时压缩协议(Compressed Real-time Protocol，cRTP)，cRTP可以将IP/UDP/RTP报文报头由40个字节压缩至2-4个字节，对于有效载荷仅为15-30字节的RTP报文来说，可以极大地降低报文的冗余度，提高传输带宽的利用率，从而在很大程度上解决了传输资源缺乏的问题。

上述cRTP的基本算法由如下过程来实现：

从压缩端来看，IP/UDP/RTP报文报头有一半的字节在报文处理的整个连续期间保持不变，如源IP地址、目的IP地址、UDP源端口号、UDP目的端口号等，尽管每个报文中总有几个字节要发生变化，如IP报文的身份信息、RTP报文的时间戳(Timestamp)等，但报文与报文之间的区别通常是固定的，因此其二次差分为0。压缩端可以在发送一次未压缩报头(FULL_HEADER)之后，将未变化的报头字段从其后的报文报头中压缩剔除，其余的压缩来自于对变化字段进行差分编码以减少报文长度，此外，IP报文报头以及UDP报文报头中的长度字段可由链路层长度计算单元计算得到，因此也可以被压缩剔除。通过维护压缩端和解压端共享的未压缩报头与一次差分序列，所需通信的即只有二次差分为0的信息了。

从解压端来看，有两点：

第一，若不考虑任何信息丢失，解压端在收到一个压缩包后，可以通过将一次差分结果叠加到未压缩报头来重建原报文报头。在考虑到每条链路需要承载多条语音会话(例如一条2兆的E1链路一般要承载200-300条语音会话)，IP/UDP/RTP报文的压缩也需要为多个会话上下文维护状态。每一个会话上下文由五元组(即源IP地址、目的IP地址、UDP源端口号、UDP目的端口号以及RTP的SSRC字段定义)组成，压缩端可对这些五元组字段使用哈希函数来检索存储的会话上下文列表。压缩包携带一个称为会话上下文标识符的小整数来指示该压缩包属于哪个会话上下文，解压端可以使用会话上下文标识符直接在会话上下文列表中检索；

第二，若考虑报文被压缩后丢包的现象，或报文乱序或压缩包被损坏的情况，解压端将无法正确地解压以及更新会话上下文信息，从而造成后续的压缩报文在解压端被丢弃，针对这种情况，cRTP提供了相应的机制去监测会话上下文信息的错误并进行修复，即解压缩端向压缩端发送会话上下文信息更新请求(CONTEXT_STATE)来修复会话上下文信息。但是由于这种监测只有解压失败时才能触发，且压缩端收到CONTEXT_STATE报文后才能发送未压缩报头(FULL_HEADER)来更新会话上下文信息，这个过程中解压缩端已经丢弃了部分压缩报文，因此必须减少压缩端会话上下文信息不同步的可能。

另外，cRTP的报文压缩率受很多因素影响，如所选择的点对点协议(Pointto Point Protocol，PPP)封装结构、待压缩报文报头字段的变动大小、RTP报文所承载的话音路数、链路的差错率等。因此报文的压缩率在实际进行压缩前只能做比较粗糙的估计，而不能完全精确的预测。

关于cRTP压缩与服务质量(Quality of Service，QoS)队列调度配合处理的情况，主要是指，在报文流出口配置了cRTP压缩功能，同时对被压缩的报文流进行了带宽限制，例如：报文流出口的实际物理带宽为2兆，而将cRTP压缩的报文流限制在1兆以内。其中，带宽限制就是在压缩后的报文流传输所占据的实际物理带宽。cRTP压缩与QoS队列调度中的带宽限制的顺序有如下两点说明：