三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統技術方案

本發明專利技術涉及一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統，具體是將因特網、電信網以及廣電網三大網絡領域。本發明專利技術將系統中不同業務類型的數據幀分別設置以不同的控制幀標志來進行區分，通過幀的HM_QoS標志位來判斷選擇當前數據幀輸送的優先級類型，然后進入相應優先級的系統節點按相應的服務規則進行信息傳輸。在系統節點的數據信息傳輸服務系統中采用輪詢控制的方式，將系統中節點按傳輸優先級分為四類，分別為限定（k=1）服務、限定（k=2）服務、限定（k=3）服務和限定（k=4）服務。不同類的節點之間通過對輪詢控制幀標志位的判斷依次有序的進行數據信息的傳輸，并且使得不同類節點的信息分組數在傳輸信息時都能分別按不同優先級的服務規則進行服務。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統，涉及因特網、電信網以及廣電網三大網絡領域。
技術介紹
三網融合是指因特網、電信網以及廣電網三大網絡通過改進技術使其互相融合，實現共享資源、語音通話及上網等功能。目前，三網融合已經從試點階段大力向全國普及推廣階段邁進，這就要求在核心技術層面要有著質的飛躍和突破。而接入網技術一直是三大網絡互融后提升的關鍵，故改進接入網的性能對促進三網融合技術的發展起到了關鍵性作用，在接入網技術中我國采用的是HINOC（HIgh performance Network Over Coax）技術標準，目前，HINOC1.0技術是已經發布的標準，HINOC2.0標準處于正在研究階段。HINOC系統是由HINOC Bridge（簡稱HB）和HINOC Modem（簡稱HM）構成，所謂HINOC接入網就是指光纖到用戶的最后一百米傳輸距離，將寬帶合理分配給各個HM的一個體系。HINOC寬帶技術高性能通信要求MAC（Medium Access Control）協議具有區分不同業務優先級的多優先級系統保障功能，所以改進MAC層的調度機制實現系統的多優先級具有現實意義。HINOC MAC協議中采用了輪詢控制的方式，區分優先級可以滿足時延敏感業務的需求。輪詢系統中的限定k=N服務系統可以很好地控制系統信息發送的時延服務質量，在這里通過對N的不同取值（即不同的k值代表不同服務類型）來區分不同的優先級，N值越大，一次發送數據量越大，優先級越高，從而達到多優先級的控制方式。例如，在實際應用中，經常有同一個系統中的不同業務信息要求不同的時延服務質量等，對于那些攜帶信息量大且對實時性要求高的數據，需要一次性多發送幾個數據，這樣可以采用優先級高的方式來發送；對于攜帶的信息量相對較少且允許有一定延時的數據則可用相對低的優先級發送；而對于一些攜帶信息量很少，允許較長延時的數據甚至可選擇一次只發送一個數據的方式進行數據傳輸。綜上所述，區分多優先級控制方式的服務策略可以滿足各種業務差異性需求，同時又可以提高HINOC接入技術的效率。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統，通過在一個HINOC系統中以四類限定服務策略區分出四類優先級服務，從而實現以這種多優先級控制的方式來滿足在實際應用中不同業務信息對時延等服務質量的不同傳輸需求，從而優化和提升業務的寬帶接入。為實現上述目的，本專利技術一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統的方案包括：系統采用HINOC MAC層協議，將系統中不同業務類型的數據幀分別設置以不同的控制幀標志來進行區分，通過幀的HM_QoS標志位來判斷選擇當前數據幀輸送的優先級類型，然后進入相應優先級的系統節點按相應的服務規則進行信息傳輸；在系統節點的數據信息傳輸服務系統中采用輪詢控制的方式，將系統中節點按傳輸優先級分為四類，分別為限定（k=1）服務、限定（k=2）服務、限定（k=3）服務和限定（k=4）服務；不同類的節點之間通過對輪詢控制幀標志位的判斷依次有序的進行數據信息的傳輸，并且使得不同類節點的信息分組數在傳輸信息時都能分別按不同優先級的服務規則進行服務，針對不同業務類型信息提供系統多優先級功能保障，滿足不同數據信息傳輸時對系統區分多優先級的需求，最終優化和提升了業務的寬帶接入。三網融合寬帶接入優先級輪詢控制系統，包括：用于網絡初始化，將系統不同業務類型數據幀相應設置為不同優先級控制標志位的模塊；用于判斷節點的標志位選擇相應服務規則進行信息傳輸的模塊；用于發送按限定（k=1）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；用于發送按限定（k=2）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；用于發送按限定（k=3）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；用于發送按限定（k=4）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；用于轉向查詢下一個HM并判斷HM輪詢列表是否全部接收服務的模塊。所述系統HINOC MAC層協議采用星型拓撲結構，以中心結點為控制節點HB，則類似IEEE802.11的MAC層PCF點協調功能P的HINOC MAC協議，采用多優先級控制的方式CF（Point Coordinator Function）的中心接入點AP；HINOC1.0中一個HB可以與32個HM相連，HM接收HB傳送下來的信號，接收到的幀成為下行幀；HB接收HM傳送上來的信號，接收到的幀成為上行幀，各HM之間不能通信；HB連接在光設備的末端，另一端又與HM相連，它既作為光信號的接口又可以作為中心控制結點控制整個HINOC系統有序高效地運行，HM通過同軸電纜講HB設備和用戶電視、PC等終端相連；HB按照約定的固定時間發送 幀給HM來規定下一個信道分配方案，一個MAP幀所規劃的信道周期叫做MAP周期。所述三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法，包括如下步驟：（1）初始化各MAP周期：將此時HM向HB發送R幀報告當前隊列情況和接下來的周期信道使用方案，HB向HM廣播幀即下一個周期的信道分配計劃；（2）判斷MAP授權：判斷HM通過R幀已經得到HB的授權，如果得到授權，HM則加入輪詢列表，否則繼續發送R幀報告隊列情況直到獲得信道使用權；（3）各HM加入輪詢列表：將獲得授權的HM進入已有的輪詢列表準備接受服務；各以太網幀在信道中傳輸：通過HINOC系統功能，各以太網幀被分片/重組，打包/拆包后得到HIMAC數據幀在信道中傳輸；（4）判斷HM_QoS標志位：對不同控制幀標志的不同類數據分別按限定（k=1）服務、限定（k=2）服務、限定（k=3）服務和限定（k=4）服務四種不同的服務規則傳輸數據信息。（5）將系統中不同業務類型的數據幀分別設置以不同的控制幀標志來進行區分，通過幀的HM_QoS標志位來判斷選擇當前數據幀輸送的服務規則，然后按相應的服務規則進行信息傳輸。（6）在按限定（k=N）服務規則傳遞數據信息時段：偵聽信道，根據是否收到控制幀來判斷節點是否進行數據發送。若無控制幀收到，則跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點；若有控制幀收到，則進而判斷該節點是否有數據發送，即節點內信息分組數是否為零。若該節點內信息分組數不為零，則對該節點內的信息分組數按限定k=N服務規則進行發送，發送完成后，跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點；若該節點內信息分組數為零，則跳出對本節點的查詢服務轉向查詢下一節點。所述限定（k=N）服務輪詢系統的服務規則為：服務器按照規則依次對每個非空隊列中的N個信息分組進行服務，且每次至多服務N個信息分組。轉向查詢下一個HM：對輪詢列表中的信息分組依次輪詢，直到HM的輪詢列表全部被服務。判斷HM輪詢列表是否全部接收服務：整個過程結束后進入接下來的MAP周期。所述初始化各MAP周期具體為：MAP幀首先根據R幀的報告來分配信道，HB授權給HM，之后根據HIMAC幀攜帶信息對相同業務的數據幀進行打包進入各自優先級隊列，最后進入R幀所分配的信道進行傳輸至各自隊列。所述偵聽時段的具體方法為：節點進入偵聽時段后，設置并啟動對應偵聽時段時間的計時器T2，激活處于偵聽狀態。所述發送時段的具體方法為：若節點有數據需要發送，則在時間窗隨機產生一個退避時間，節點對信道偵聽一本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統，其特征在于系統采用HINOC?MAC層協議，將系統中不同業務類型的數據幀分別設置以不同的控制幀標志來進行區分，通過幀的HM_QoS標志位來判斷選擇當前數據幀輸送的優先級類型，然后進入相應優先級的系統節點按相應的服務規則進行信息傳輸；在系統節點的數據信息傳輸服務系統中采用輪詢控制的方式，將系統中節點按傳輸優先級分為四類，分別為限定（k=1）服務、限定（k=2）服務、限定（k=3）服務和限定（k=4）服務；不同類的節點之間通過對輪詢控制幀標志位的判斷依次有序的進行數據信息的傳輸，并且使得不同類節點的信息分組數在傳輸信息時都能分別按不同優先級的服務規則進行服務，針對不同業務類型信息提供系統多優先級功能保障，滿足不同數據信息傳輸時對系統區分多優先級的需求，最終優化和提升了業務的寬帶接入。

【技術特征摘要】
1.一種三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統，其特征在于系統采用HINOC MAC層協議，將系統中不同業務類型的數據幀分別設置以不同的控制幀標志來進行區分，通過幀的HM_QoS標志位來判斷選擇當前數據幀輸送的優先級類型，然后進入相應優先級的系統節點按相應的服務規則進行信息傳輸；在系統節點的數據信息傳輸服務系統中采用輪詢控制的方式，將系統中節點按傳輸優先級分為四類，分別為限定（k=1）服務、限定（k=2）服務、限定（k=3）服務和限定（k=4）服務；不同類的節點之間通過對輪詢控制幀標志位的判斷依次有序的進行數據信息的傳輸，并且使得不同類節點的信息分組數在傳輸信息時都能分別按不同優先級的服務規則進行服務，針對不同業務類型信息提供系統多優先級功能保障，滿足不同數據信息傳輸時對系統區分多優先級的需求，最終優化和提升了業務的寬帶接入。2.根據權利要求1所述的三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統，其特征在于三網融合寬帶接入優先級輪詢控制系統，包括：用于網絡初始化，將系統不同業務類型數據幀相應設置為不同優先級控制標志位的模塊；用于判斷節點的標志位選擇相應服務規則進行信息傳輸的模塊；用于發送按限定（k=1）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；用于發送按限定（k=2）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；用于發送按限定（k=3）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；用于發送按限定（k=4）服務規則進行服務的信息分組數的數據處理模塊；用于轉向查詢下一個HM并判斷HM輪詢列表是否全部接收服務的模塊。3.根據權利要求1或2所述的三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統，其特征在于所述系統HINOC MAC層協議采用星型拓撲結構，以中心結點為控制節點HB，則類似IEEE802.11的MAC層PCF點協調功能P的HINOC MAC協議，采用多優先級控制的方式CF（Point Coordinator Function）的中心接入點AP；HINOC1.0中一個HB可以與32個HM相連，HM接收HB傳送下來的信號，接收到的幀成為下行幀；HB接收HM傳送上來的信號，接收到的幀成為上行幀，各HM之間不能通信；HB連接在光設備的末端，另一端又與HM相連，它既作為光信號的接口又可以作為中心控制結點控制整個HINOC系統有序高效地運行，HM通過同軸電纜講HB設備和用戶電視、PC等終端相連；HB按照約定的固定時間發送 幀給HM來規定下一個信道分配方案，一個MAP幀所規劃的信道周期叫做MAP周期。4.根據權利要求1或2所述的三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法及系統，其特征在于所述三網融合寬帶接入優先級輪詢控制方法，包括如下步驟：（1）初始化各MAP周期：將此時HM向HB發送R幀報告當前隊列情況和接下來的周期信道使用方案，HB向HM廣播幀即下一個周期的信道分配計劃；（2）判斷MAP授權：判斷HM通過R幀已經得到HB的授權，如果得到授權，HM則加入輪詢列表，否則繼續發送R幀報告隊列情況直到獲得信道使用權；（3）各HM加入輪詢列表：將獲得授權的HM進入已有的輪詢列表準...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊志軍，張偉鋒，朱龍正，丁洪偉，官錚，
申請(專利權)人：楊志軍，
類型：發明
國別省市：云南;53