上行/下行拥塞信息传输方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种上行/下行拥塞信息传输方法、装置及系统。该方法包括：位于不同GTP-U隧道段连接处的中间网元解封装接收到的上行/下行数据包后，将上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息复制到再封装后的上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域；通过中间路由器发送到上行/下行链路中的GTP-U隧道出口网元，若中间路由器确定上行/下行数据包发生拥塞，将上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息修改为用于标识上行/下行数据包在GTP-U隧道发生拥塞的GTP-U隧道拥塞标识信息。本发明专利技术在GTP-U隧道部署了ECN机制，使管理网络网元可获取到上行/下行数据包的拥塞信息。

【技术实现步骤摘要】
上行/下行拥塞信息传输方法、装置及系统
本专利技术实施例涉及通信技术，尤其涉及一种上行/下行拥塞信息传输方法、装置及系统。
技术介绍
在第三代合作伙伴计划（3rdGenerationPartnershipProject，简称3GPP）的长期演进（LongTimeEvolution，简称LTE）网络或移动通讯系统（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，简称UMTS）网络中，数据包的传需经过用户面通用分组无线业务隧道协议（GeneralPacketRadioServiceTunnelProtocolfortheUserPlane，简称GTP-U）隧道。GTP-U隧道是基于GTPoverIP技术，在GTP-U隧道路径中，进入隧道的数据包都会被GTP-U头封装，并在隧道出口处解封装，剥离出数据包，然后传输剥离的数据包。在GTP-U隧道入口处被封装的数据包称为里层数据包，里层数据包中的IP头称为里层IP头；进入GTP-U隧道后用于封装里层数据包的包头称为GTP-U头，GTP-U隧道中用于支持数据包传输的IP头称为外层IP头,外层IP头对GTP-U头和里层数据包进行封装。显示拥塞通告（ExplicitCongestionNotification，简称ECN）机制是一种端到端的机制，它突破了传统路由器对拥塞的数据包直接丢弃的处理，当数据包发生拥塞时，路由器采用AQM（ActiveQueueManagement）算法，通过以一定的概率来标记数据包拥塞，使得拥塞处理更加及时有效。在IPv4中，ECN机制使用了IP头中TOS字段的最后2个位，在IPv6中，IPv4的TOS字段对应于TrafficClass字段。这2个位组成了4个码点，分别为：Not-ECT(NotECN-CapableTransport)、ECT(1)、ECT(0)和CE(CongestionExperienced)。其中，Not-ECT码点为00，用于向端点指示数据包没有使用ECN机制，ECT(1)的码点为10，ECT(0)的码点为01，向端点指示数据包使用了ECN机制，CE码点为11，向端点指示数据包发生了拥塞。在数据包到达接收端以后，接收端根据收到的数据包的IP头的ECN域的码点判断数据包是否拥塞，并将判断结果反馈给发送端，从而使发送端使用拥塞控制算法处理拥塞。然而，GTP-U隧道还没有部署ECN机制，管理网络的网元无法获知在GTP-U隧道中传输的数据包的上行/下行数据包的拥塞信息，从而无法进行拥塞处理，进而使网络的传输时延较长传输可靠性较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种上行/下行拥塞信息传输方法、装置及系统，用以在GTP-U隧道部署ECN机制，使管理网络的网元可以获取到上行/下行数据包的拥塞信息，进而降低网络的传输时延，提高传输可靠性。一方面，本专利技术实施例提供一种上行/下行拥塞信息传输方法，包括：GTP-U隧道入口处网元对上行/下行数据包进行封装时，在所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中设置通告指示信息，用于指示所述上行/下行数据包支持显示拥塞通告机制；所述GTP-U隧道入口处网元将所述上行/下行数据包通过中间路由器发送给位于不同GTP-U隧道段连接处的中间网元，若所述中间路由器确定所述上行/下行数据包发生拥塞，将所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中通告指示信息修改为用于标识所述上行/下行数据包在GTP-U隧道发生拥塞的GTP-U隧道拥塞标识信息。一方面，本专利技术实施例还提供一种GTP-U隧道入口处网元，包括：封装模块，用于对上行/下行数据包进行封装时，在所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中设置通告指示信息，用于指示所述上行/下行数据包支持显示拥塞通告机制；发送模块，用于将所述上行/下行数据包通过中间路由器发送给位于不同GTP-U隧道段连接处的中间网元，若所述中间路由器确定所述上行/下行数据包发生拥塞，将所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中通告指示信息修改为用于标识所述上行/下行数据包在GTP-U隧道发生拥塞的GTP-U隧道拥塞标识信息。本专利技术实施例提供的GTP-U隧道入口处网元在封装上行/下行数据包时，通过在上行/下行数据包的外层IP头的ECN域设置支持ECN机制的通告指示信息，使得GTP-U隧道中的路由器在确定支持ECN机制的上行/下行数据包发生拥塞时，在该上行/下行数据包的外层IP头的ECN域中设置GTP-U隧道拥塞标识信息，从而使该上行/下行数据包的拥塞信息传输到GTP-U隧道出口处，进而传输到管理网络的网元，使得管理网络的网元可以根据拥塞信息管理网络，从而降低网络的传输时延，提高传输可靠性。另一方面，本专利技术实施例提供一种上行/下行拥塞信息传输方法，包括：位于不同GTP-U隧道段连接处的中间网元解封装接收到的上行/下行数据包后，保存所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息；对所述上行/下行数据包进行再封装后，所述中间网元将保存的所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息复制到再封装后的上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域；所述中间网元将所述上行/下行数据包通过中间路由器发送到上行/下行链路中的GTP-U隧道出口网元，若所述中间路由器确定所述上行/下行数据包发生拥塞，将所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息修改为用于标识所述上行/下行数据包在GTP-U隧道发生拥塞的GTP-U隧道拥塞标识信息。另一方面，本专利技术实施例还提供一种位于不同GTP-U隧道段连接处的中间网元，包括：解封装模块，用于解封装接收到的上行/下行数据包；保存模块，用于解封装接收到的上行/下行数据包后，保存所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息；封装模块，用于对所述上行/下行数据包进行再封装后，将保存的所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息复制到再封装后的上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域；发送模块，用于将所述上行/下行数据包通过中间路由器发送到上行/下行链路中的GTP-U隧道出口网元，若所述中间路由器确定所述上行/下行数据包发生拥塞，将所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息修改为用于标识所述上行/下行数据包在GTP-U隧道发生拥塞的GTP-U隧道拥塞标识信息。本专利技术实施例提供的位于不同GTP-U隧道段连接处的中间网元在再封装上行/下行数据包过程中，将解封装时保存的上行/下行数据包的外层IP头的ECN域的信息复制到封装后的上行/下行数据包的外层IP头的ECN域，从而使ECN域的信息不被丢失，可通过核心网/回程网传输到GTP-U隧道出口网元，进而传输到管理网络的网元，使管理网络的网元可根据上行/下行数据包的GTP-U隧道拥塞信息管理网络，降低网络的传输时延，提高传输可靠性。又一方面，本专利技术实施例提供一种上行/下行拥塞信息处理方法，包括：GTP-U隧道出口处网元解封装接收到的上行/下行数据包后，保存所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息；若根据所述保存的显示拥塞通告域中的信息确定解封装后的所述上行/下行数据包在GTP-U隧道发生了拥塞、且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上行/下行拥塞信息传输方法，其特征在于，包括：GTP?U隧道入口处网元对上行/下行数据包进行封装时，在所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中设置通告指示信息，用于指示所述上行/下行数据包支持显示拥塞通告机制；所述GTP?U隧道入口处网元将所述上行/下行数据包通过中间路由器发送到上行/下行链路中与所述GTP?U隧道入口处网元对应的GTP?U隧道出口处网元，若所述中间路由器确定所述上行/下行数据包发生拥塞，将所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中通告指示信息修改为用于标识所述上行/下行数据包在GTP?U隧道发生拥塞的GTP?U隧道拥塞标识信息。

【技术特征摘要】
1.一种上行/下行拥塞信息传输方法，其特征在于，包括：位于不同GTP-U隧道段连接处的中间网元解封装接收到的上行/下行数据包后，保存所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息；所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域由所述GTP-U隧道入口处网元在对所述上行/下行数据包进行封装时设置有通告指示信息，用于指示所述上行/下行数据包支持显示拥塞通告机制；对所述上行/下行数据包进行再封装后，所述中间网元将保存的所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息复制到再封装后的上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域；所述中间网元将所述上行/下行数据包通过中间路由器发送到上行/下行链路中的GTP-U隧道出口处网元，若所述中间路由器确定所述上行/下行数据包发生拥塞，将所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息修改为用于标识所述上行/下行数据包在GTP-U隧道发生拥塞的GTP-U隧道拥塞标识信息，以使所述GTP-U隧道出口处网元解封装接收到的上行/下行数据包后，保存所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息，且在所述上行/下行数据包的内层IP头支持ECN机制时，若根据所述保存的显示拥塞通告域中的信息确定所述上行/下行数据包在GTP-U隧道发生了拥塞，所述GTP-U隧道出口处网元将所述保存的显示拥塞通告域中的信息复制到所述上行/下行数据包的内层IP头的显示拥塞通告域中。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在上行链路时中，在保存所述上行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息之后，还包括：若解封装后的上行数据包的GTP-U头中包括用于指示无线接入网络发生拥塞的无线拥塞指示信息、保存所述无线拥塞指示信息；对所述上行数据包进行再封装时，所述中间网元将保存的所述无线拥塞指示信息复制到解封装后的上行数据包的GTP-U头中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在下行链路中，在所述解封装接收到的下行数据包之后，还包括：若解封装后的所述下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息为GTP-U隧道拥塞标识信息，所述中间网元向上层网元反馈所述下行数据包在所述GTP-U隧道发生拥塞的信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述解封装接收到的上行/下行数据包之后，还包括：所述中间网元根据上行/下行数据包中外层IP头的显示拥塞通告域中的信息，统计在GTP-U隧道发生拥塞的上行/下行数据包的个数或字节数，并将统计结果上报给上层网元。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述中间网元将保存的所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息复制到再封装后的上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域之后，还包括：若解封装后的上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息为GTP-U隧道拥塞标识信息，所述中间网元在再封装所述上行/下行数据包时，在所述上行/下行数据包的GTP-U头中增加用于标识所述上行/下行数据包在回程网/核心网的GTP-U隧道发生拥塞的GTP-U内部拥塞指示信息；所述中间网元在再封装后的上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中信息设置为通告指示信息，用于指示所述上行/下行数据包支持显示拥塞通告机制。6.一种上行/下行拥塞信息处理方法，其特征在于，包括：GTP-U隧道出口处网元解封装接收到的上行/下行数据包后，保存所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息；在所述上行/下行数据包的内层IP头支持ECN机制时，若根据所述保存的显示拥塞通告域中的信息确定所述上行/下行数据包在GTP-U隧道发生了拥塞，所述GTP-U隧道出口处网元将所述保存的显示拥塞通告域中的信息复制到所述上行/下行数据包的内层IP头的显示拥塞通告域中；在保存所述上行/下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域中的信息之后，还包括：在所述上行/下行数据包的内层IP头支持ECN机制时，若根据所述保存的显示拥塞通告域中的信息确定所述上行/下行数据包在GTP-U隧道发生了拥塞，或所述上行/下行数据包的GTP-U头中存在GTP-U内部拥塞指示信息，所述GTP-U隧道出口处网元将所述上行/下行数据包的内层IP头的显示拥塞通告域中的信息设置为，用于标识所述上行/下行数据包在GTP-U隧道发生拥塞的GTP-U隧道拥塞标识信息。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在下行链路中，在所述GTP-U隧道出口处网元解封装接收到的下行数据包之后，还包括：若根据所述保存的显示拥塞通告域中的信息确定所述下行数据包在GTP-U隧道发生了拥塞，所述GTP-U隧道出口处网元向上层网元上报所述下行数据包在所述GTP-U隧道发生拥塞的反馈信息；和/或，若检测到无线接入网络的拥塞事件，所述GTP-U隧道出口处网元向上层网元上报所述无线接入网络的拥塞事件。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在下行链路中，在所述GTP-U隧道出口处网元解封装接收到的下行数据包之后，还包括：所述GTP-U隧道出口处网元根据下行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域，统计在GTP-U隧道发生拥塞的下行数据包的个数或字节数，并将统计结果上报给所述上层网元。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在上行链路中，在所述GTP-U隧道出口处网元解封装接收到的上行数据包之后，还包括：所述GTP-U隧道出口处网元根据上行数据包的外层IP头的显示拥塞通告域，统计在GTP-U隧道发生拥塞的上行数据包的个数或字节数，并将统计结果上报给上层网元。10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在下行链路中，在所述GTP-U隧道出口处网元解封装接收到的下行数据包之后，还包括以下一个或多个步骤的组合：若根据所述保存的显示拥塞通告域中的信息确定所述下行数据包在GTP-U隧道没有发生拥塞且所述下行数据包的GTP-U头中存在GTP-U内部拥塞指示信息，所述GTP-U隧道出口处网元向上层网元上报所述下行数据包在核心网的GTP-U隧道发生拥塞的反馈信息；若根据所述保存的显示拥塞通告域中的信息确定所述下行数据包在GTP-U隧道发生了拥塞且所述下行数据包的GTP-U头中不存在GTP-U内部拥塞指示信息，所述GTP-U隧道出口处网元向上层网元上报所述下行数据包在回程网的GTP-U隧道发生拥塞的反馈信息；若根据所述保存的显示拥塞通告域中的信息确定所述下行数据包在GTP-U隧道发生了拥塞且所述下行数据包的GTP-U头中存在GTP-U内部拥塞指示信息，所述GTP-U隧道出口处网元向上层网元上报所述下行数据包在核心网和回程网的GTP-U隧道均发生拥塞的反馈信息；若检测到无线接入网络的拥塞事件，所述GTP-U隧道出口处网元向上层网元上报所述无线接入网络的拥塞事件。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在下行链路，在所述GTP-U隧道出口处网元解封装接收到的下行数据包之后，还包括：所述GTP-U隧道出口处网元根据所述下行数据包的外层IP头的ECN域，统计在回程网的GTP-U隧道发生拥塞的下行数据包的个数或字节...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华兵，朱雷，龚向阳，王文东，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：