用户在线调整带宽的方法及远程认证拨号用户服务器

技术领域

本发明属于带宽接入技术领域，尤其涉及一种在认证系统中用户在线调整 带宽的方法及远程认证拨号用户服务器。

背景技术

在当前运营商开展的宽带业务中，一般均采用对用户被动的带宽限制，即 在用户认证阶段，在认证响应包中将用户的上下行带宽信息下发到NAS(网 络接入服务器)设备上，因此在用户的整个上网阶段，由NAS设备实现对用 户带宽的限制，并且用户会话的存续期间不再进行用户带宽的调整。

由于带宽在用户登陆时就确定了，用户无法再做灵活改变，然而用户在实 际使用网络的过程中，往往针对不同的应用对网络带宽的需求也是不同的。例 如当用户仅仅浏览网页时，用户对带宽的要求较低，导致过高的带宽设置无疑 是一种浪费。当用户需要看在线电影时，往往希望有较高的带宽。

在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在如下问题：在采用现有的 分配带宽技术中，由于无法根据用户的实际需求来调整带宽，导致这些用户需 求的差异性无法得到有效的满足。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种用户在线调整带宽的方法及 远程认证拨号用户服务器，使得用户能够自身的需求主动的对带宽量进行调 整，可提高用户在不同网络应用中的舒适性。

为了达到上述目的，本发明提供一种用户在线调整带宽的方法，所述方法 包括：

步骤A、远程用户拨号认证服务RADIUS服务器接收用户客户端发送的 变更当前带宽的请求消息；

步骤B、所述RADIUS服务器根据所述变更当前带宽的请求消息获取用 户客户端申请的带宽量，并将所述用户客户端申请的带宽量发送给网络接入服 务NAS设备；

步骤C、所述NAS设备根据所述带宽量完成带宽配置后，所述RADIUS 服务器向所述用户客户端发送带宽变更成功的消息。

优选的，将所述用户客户端申请的带宽量发送给所述NAS设备之前，所 述方法还包括：

所述RADIUS服务器根据用户客户端的预设用户级别值和用户客户端申 请的带宽量计算出用户客户端的申请带宽权值；

若所述用户客户端的申请带宽权值不大于预设的NAS设备的带宽权值 时，执行将用户客户端申请的带宽量发送给所述NAS设备的步骤。

优选的，所述方法还包括：

若所述用户客户端的申请带宽权值大于预设的NAS设备的带宽权值时， 调整用户客户端申请的带宽量，并根据用户客户端的预设用户级别值和调整后 的用户客户端申请的带宽量，计算出调整后的用户客户端的申请带宽权重；

若所述调整后的用户客户端的申请带宽权值不大于预设的NAS设备的带 宽权值时，将调整后的用户客户端申请的带宽量发送给所述NAS设备。

优选的，在执行所述步骤A之前，所述方法还包括：

所述RADIUS服务器对接收到的来自所述NAS设备的认证请求包进行认 证，所述认证请求包为所述NAS设备基于所述用户客户端提交的登陆信息生 成；

在所述认证请求包通过认证后，所述RADIUS服务器判断所述NAS设备 是否接纳预设初始带宽量，所述预设初始带宽量用于所述用户客户端登陆的初 始带宽设置；

若是，所述RADIUS服务器将预设初始带宽量设置在认证回应包中，并 将所述认证回应包发送给所述NAS设备；

否则，所述RADIUS服务器对所述初始带宽量进行调整，直至调整后的 初始带宽量被所述NAS设备接纳。

优选的，所述RADIUS服务器判断所述NAS设备是否接纳预设初始带宽 量的步骤具体包括：

所述RADIUS服务器根据用户客户端的预设用户级别值和所述预设初始 带宽量计算出用户客户端的初始申请带宽权值；

判断所述用户客户端的初始申请带宽权值是否不大于预设的NAS设备的 带宽权值。

优选的，所述方法还包括：

所述用户客户端登陆的初始带宽设置完成后，所述RADIUS服务器接收 所述NAS设备发送的记账请求包；

所述RADIUS服务器根据预先设置的带宽量与资费标准的对应关系进行 上网的记账设置；

所述记账设置完成后，所述RADIUS服务器向所述NAS设备发送记账回 应包。

优选的，在执行所述步骤A之前，所述方法还包括：

所述RADIUS服务器设置带宽量与资费标准的对应关系；

在执行完步骤C之后，所述方法还包括：

根据所述带宽量与资费标准的对应关系，所述RADIUS服务器选取与变 更后的带宽量对应的资费标准进行记账；

所述RADIUS服务器根据与变更前的带宽量对应的资费标准计算出带宽 变更前的资费。

优选的，在执行所述步骤A之前，所述方法还包括：

所述RADIUS服务器将与所述用户客户端对应的NAS设备中的所有可选 带宽量发送给所述用户客户端。

优选的，所述变更当前带宽的请求消息为变更当前上行带宽的请求消息和 /或变更当前下行带宽的请求消息。

本发明还提供一种远程认证拨号用户服务器，包括：

请求接收模块，用于接收用户客户端发送的变更当前带宽的请求消息；

带宽资源接纳模块，用于根据所述变更当前带宽的请求消息获取用户客户 端申请的带宽量，并将所述用户客户端申请的带宽量发送给网络接入服务 NAS设备；

回应模块，用于当所述NAS设备根据所述带宽量完成带宽配置后，向所 述用户客户端发送带宽变更成功的消息。

优选的，所述带宽资源接纳模块包括：

带宽权值计算单元，用于根据用户客户端的预设用户级别值和用户客户端 申请的带宽量计算出用户客户端的申请带宽权值；

带宽权值比较单元，用于比较所述申请带宽权值是否大于预设的NAS设 备的带宽权值，若是，触发带宽量调整单元，否则，将所述用户客户端申请的 带宽量发送给所述NAS设备；

带宽量调整单元，用于在所述申请带宽权值大于与当前NAS设备的带宽 承载值对应的带宽权值时，对用户客户端申请的带宽量进行调整。

上述技术中的至少一个技术方案具有如下有益效果：首先用户客户端主动 发送改变当前带宽的请求消息，RADIUS(远程拨号用户服务器)根据该请 求消息向NAS设备下发变更后的带宽量，该NAS设备根据变更后的带宽量进 行带宽配置，从而使得用户能够通过客户端软件就可以主动发起带宽变更，而 且在变更带宽时不需要用户下线，与现在普遍使用的用户被动分配带宽的方法 相比，在上述技术方案中用户有更大的主动权，可根据自己的需要合理选取带 宽，达到舒适性与经济性并举的效果。并且对于运营商来说，上述技术方案可 有效提高用户的满意度，有利于提高企业的竞争力和ARPU(每用户平均收益) 值。

附图说明

图1为本发明的实施例中用户在线调整带宽的方法流程图一；

图2为本发明的实施例中用户在线调整带宽的方法流程图二；

图3为本发明的实施例中判断接纳带宽量的流程图；

图4为本发明的实施例中应用在802.1X认证系统中的用户在线调整带宽 的方法流程图；

图5为本发明的实施例中RADIUS良务器的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实 施例和附图，对本发明实施例做进一步详细地说明。在此，本发明的示意性实 施例及说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1所述，为本发明的实施例中用户在线调整带宽的方法流程图，具体 步骤如下：

步骤101、RADIUS服务器对接收到的来自NAS设备的认证请求包进行 认证；

上述认证请求包为NAS设备基于用户客户端提交的登陆信息生成。当用 户客户端进行登陆操作时，该用户客户端首先将登陆信息送给NAS设备，该 登陆信息可以是用户名和密码，然后NAS设备可根据用户名和密码生成认证 请求包，并将认证请求包发送给RADIUS服务器，该RADIUS服务器对该认 证请求包进行认证，认证的方式可以采用判断用户名和密码是否正确，当用户 名和密码都正确时，可该认证请求包通过认证。

步骤102、该认证请求包通过认证后，RADIUS服务器判断NAS设备是 否能够接纳预设初始带宽量，若是，执行步骤103；否则，执行步骤104；

在本步骤中，可以通过比较用户申请带宽权重值和预设的NAS设备的带 宽权重值的大小来判断NAS是否能够接纳该预设初始带宽量；

上述用户申请带宽权重值可采用如下公式计算：用户申请带宽权重值＝用 户级别值×预设初始带宽量，其中用户级别值可赋的数值为：1(金牌用户)、 2(银牌用户)和3(铜牌用户)，当然该用户级别值可赋的数值并不限于此。 预设初始带宽量可由运营商根据具体情况进行设置，设置方式只需保证在申请 相等的带宽量时，等级高的用户将优先获得，因此可并不限定用户级别值的具 体数值。

上述预设的NAS设备的带宽权重值由运营商根据运营经验来设置。例如， 可预先设置NAS设备与多个承载带宽值(包括上行、下行)之间的对应关系， 该承载带宽值采用经验值设置(由运营商根据运营经验设置)，并且可设置多 级，每个级别还设置对应的用户申请带宽权重，从而可针对不同的情况来判断 是否接纳带宽申请。

此时，本步骤中的判断接纳带宽量的接纳算法为：当某一个NAS设备的 已分配带宽量不超过某级承载带宽值时，限制此用户的申请带宽权值也不得大 于某一数值，否则均拒绝申请。参见图2，为本发明的实施例中判断接纳带宽 量的流程图。

首先可预先设置以下数值：一级设备带宽承载值为100M，一级设备带宽 权值为15；二级设备带宽承载值为1000M，二级设备带宽权值为10；三级设 备带宽承载值为10000M，三级设备带宽权值为5。当然在本实施例中只需保 证在申请相等的带宽量时，等级高的用户将优先获得，因此可并不限于一级、 二级和三级设备带宽权值的具体数值。

假设此时该NAS设备已分配的带宽量达到500M，当接收来自银牌用户A 发起的申请10M带宽时(步骤301)，当判断NAS设备已分配的带宽大于一 级设备带宽承载值，而小于二级设备带宽承载值时(步骤302和步骤304)， 接着判断用户申请的带宽权值是否大于二级设备带宽权值(步骤305)。

由上述可知，该用户申请的带宽权值＝2(银牌用户的用户级别值)×10 (用户申请带宽量)＝20，由于计算得到的用户申请的带宽权值(20)大于二 级设备带宽权值(10)，所以可拒绝此申请。

当用户的带宽申请被拒绝后，可对用户申请的带宽量进行调整(将申请带 宽由10M调整为5M)，该银牌用户A发起申请5M带宽的请求，此时调整后 的用户申请的带宽权值＝2(银牌用户的用户级别值)×5(用户申请带宽量) ＝10，由于计算得到的用户申请的带宽权值(10)不大于二级设备带宽权值(10)， 所以可批准此申请。

由于用户申请带宽权值包含了用户级别的信息(例如用户级别值)，因此 可以保证在带宽资源紧张时，级别高的用户可以申请到更大的带宽量。

步骤103、RADIUS服务器将预设初始带宽量设置在认证回应包中，并将 认证回应包发送给NAS设备，然后执行步骤105；

RADIUS服务器将NAS设备能够接纳的初始带宽设置在认证回应包中， 然后将该认证回应包发送给NAS设备，由NAS设备根据该初始带宽量完成用 户客户端登陆的初始带宽设置。

当然，在该认证回应包中还包括RADIUS服务器的IP地址和用于监听用 户客户端的UDP(用户数据报协议)端口号，该IP地址和UDP端口号可设 置在认证回应包中的replay-message属性中，并且该IP地址和UDP端口号最 终会透传给用户客户端。

在本步骤中，该RADIUS服务器将该初始带宽量累加到NAS设备已分配 的带宽量中，并更新该NAS设备已分配带宽量的记录，以便作为后续是否接 纳其他用户客户端的依据。

步骤104、RADIUS服务器对初始带宽量进行调整，然后返回步骤102；

当NAS设备不接纳初始带宽量时，该RADIUS服务器需要对初始带宽量 进行调整，例如选用其他较小的带宽量作为初始带宽量，然后返回步骤102；

步骤105、用户客户端登陆的初始带宽量设置完成后，RADIUS服务器接 收NAS设备发送的记账请求包；

步骤106、RADIUS服务器根据预先设置的带宽量与资费标准的对应关系 进行上网的记账设置；

在本实施例中，可预先设置带宽量与资费标准的对应关系，因此可使得 RADIUS服务器根据不同的带宽设置选用不同的资费标准进行记账，使得用户 可根据自己的应用需求，在选用不同的带宽后，可实现资费相应变化，能够达 到网络应用的舒适性和经济性并举的目的。对运营商来说这种方法无疑也会大 大增加市场竞争力。

步骤107、记账设置完成后，RADIUS服务器向NAS设备发送记账回应 包。

至此，用户客户端的认证和记账处理均完成，用户客户端可以正常上网。 继续参见图2。

步骤108、RADIUS服务器将与用户客户端对应的NAS设备中的所有可 选带宽量发送给用户客户端；

用户客户端可根据透传得到的RADIUS服务器的IP地址和UDP端口号， 主动向RADIUS服务器发起查询请求，当RADIUS服务器对该查询请求验证 为合法后，可将与用户客户端对应的NAS设备中的所有可选带宽量发送给用 户客户端。当用户需要在线调整带宽时，可根据本步骤中获取的可选带宽量来 进行变换带宽的操作。

步骤109、RADIUS服务器接收用户客户端发送的变更当前带宽的请求消 息；

当用户客户端需要变更带宽时，可根据透传得到的RADIUS服务器的IP 地址和UDP端口号，主动向RADIUS服务器发送变更当前带宽的请求消息； 该变更当前带宽的请求消息可以是变更当前上行带宽的请求消息和/或变更当 前下行带宽的请求消息。

在本实施例中，该变更当前带宽的请求消息中可直接设置变更后的带宽 量，例如当用户客户端想申请5M带宽时，直接通过请求消息将用户客户端申 请的带宽量发送给RADIUS服务器，然后RADIUS服务器从该请求消息中解 析出用户客户端申请的带宽量，当然也可通过其他方式将用户客户端申请的带 宽量发送给RADIUS服务器，例如RADIUS服务器从请求消息中解析出与变 更后带宽量相关的信息，再通过该信息查询出用户客户端申请的带宽量。

步骤110、RADIUS服务器根据变更当前带宽的请求消息获取用户客户端 申请的带宽量，判断NAS设备是否能够接纳用户客户端申请的带宽量，若是 执行步骤111，否则执行步骤112；

首先RADIUS服务器对该变更当前带宽的请求消息进行合法性判断，如 果为合法的请求消息，则同样可采用图2中的带宽量接纳判断方式判断NAS 设备是否能够接纳用户客户端申请的带宽量，若能够该NAS设备能够接纳该 带宽量，该RADIUS服务器可将新的带宽量的信息，通过动态授权请求包 (CoA-Request)下发给NAS设备，NAS设备根据该变更后的带宽量进行带 宽配置。

步骤111、当NAS设备根据变更后的带宽量完成带宽配置后，RADIUS 服务器向用户客户端发送带宽变更成功的消息；

步骤112、RADIUS服务器根据与变更前的带宽对应的资费标准计算出带 宽变更前的资费。

步骤113、根据预设的带宽与资费标准的对应关系，RADIUS服务器选 取与变更后的带宽对应的资费标准进行记账；

在步骤111～113中，NAS设备根据动态授权包信息进行配置，成功则发 回一个动态授权回应包(COA-Response)给RADIUS服务器。RADIUS服务 器在收到此包后，将带宽变更前的会话按照对应的资费出话单，并修改用户会 话信息从变更点重新开始，RADIUS服务器也可回应步骤109中用户客户端的 请求消息，将带宽变更的结果发给用户客户端。至此用户完成了一次用户在线 带宽的主动变更过程。

当用户客户端下线时，按照相应的资费标准进行出话单，并释放用户客户 端最后申请的带宽，以便后续用户客户端继续申请。

步骤114、RADIUS服务器对用户客户端申请的带宽量进行调整，然后返 回步骤110；

当NAS设备不接纳用户客户端申请的带宽量时，该RADIUS服务器需要 对带宽量进行调整，例如选用其他较小的用户客户端可选的带宽量作为用户客 户端申请的带宽量，然后返回步骤110；

由上述技术方案可知，当用户客户端主动发送改变当前带宽的请求消息 后，RADIUS服务器根据该请求消息向NAS设备下发变更后的带宽量，该 NAS设备根据变更后的带宽量进行带宽配置，从而使得用户能够通过客户端 软件就可以主动发起带宽变更，而且在变更带宽时不需要用户下线，与现在普 遍使用的用户被动分配带宽的方法相比，在上述技术方案中用户有更大的主动 权，可根据自己的需要合理选取带宽，可达到舒适性与经济性并举的效果。并 且对于运营商来说，上述技术方案可有效提高用户的满意度，有利于提高企业 的竞争力和ARPU(每用户平均收益)值。

下面以802.1X认证为例，结合图4对用户在线主动调整带宽的流程做进 一步描述，具体步骤如下：

步骤401～403、基于802.1X认证方式在客户端和NAS设备之间是使用基 于局域网的扩展协议(EAPoL，extensible Authentication Protocol over LAN) 传送认证信息。

通过步骤401～403的交互，NAS设备可获得用户客户端提交的用户名和 密码。

步骤404、NAS设备向RADIUS服务器发出认证请求包Access-Request；

步骤405、RADIUS服务器在接收到认证请求包后，进行认证处理；

首先该RADIUS服务器查询预先设置的初始带宽量向带宽资源管理模块 申请带宽资源。

例如可在带宽资费管理模块中预先设置用户资费策略组，该用户资费策略 组中包括用户客户端可选用的多条带宽，以及与该多条带宽对应的资费标准。 在本步骤中，若带宽资源申请成功，则向RADIUS服务器返回成功的消息； 若带宽资源申请不成功，则选用资费策略组中较低的上下行带宽，再次进行申 请，直至申请成功，如果均不能成功，则拒绝用户客户端上线。

步骤406、在认证和申请带宽资源成功后，RADIUS服务器向NAS设备 发送认证回应包Access-Accept。

在上述认证回应包中包括有带宽资源申请成功的上下行带宽信息、 RADIUS服务器的IP地址，及RADIUS服务器和用户客户端通信的UDP端口 信息，其中上下行带宽信息可用于NAS设备完成用户客户端登陆的初始带宽 设置。

上述信息可采用TLV格式(TLV即类型、长度、值)保存，放在 replay-message属性中，并透传到用户客户端。

步骤407、NAS设备接收到认证回应包后，对NAS设备进行初始的上下 行带宽配置，并发送EAP success包给用户客户端，用户认证成功。

步骤408、NAS设备在用户认证成功后，还会主动发起记账请求包 Account-Request给RADIUS服务器。

步骤409、RADIUS服务器在收到记账请求包后，建立用户的内存会话；

此时RADIUS服务器还要向带宽资源接纳模块注册(收到记账请求包表 明初始带宽量已下发成功)，将此初始带宽量累加到对应NAS设备已分配带宽 量中去。

步骤410、RADIUS服务器向NAS设备发出记账回应包Account-Response， 用户认证、记账均成功后，用户客户端可以正常上网。

步骤411、用户客户端采用透传得到的RADIUS服务器IP地址和UDP端 口号，主动向RADIUS服务器进行查询，获得此用户资费策略组中所有可选 的上下行带宽条目。

步骤412、RADIUS服务器对用户请求进行验证为合法后，将用户客户端 当前可选的上下行带宽条目发给用户客户端。

步骤413、当用户客户端需要在线调整带宽时，用户客户端采用透传得到 的RADIUS服务器IP地址和UDP端口号，向RADIUS服务器发送需要变更 带宽的请求，请求格式也采用TLV格式进行发送。

步骤414、RADIUS服务器获得变更带宽的请求后，首先验证是否是合法 请求，然后向带宽资源接纳模块进行申请带宽。

在本步骤中，如果申请被拒绝，则RADIUS服务器可向用户客户端发送 请求失败应答。如果申请被同意，则进行后续步骤；

步骤415、RADIUS服务器遵照RFC3576协议，将用户客户端申请的新 的上下行带宽信息填充到动态授权请求包(COA-Request)中，下发给对应的 NAS设备

步骤416、NAS设备根据动态授权请求包的带宽信息进行带宽配置；

在本步骤中，如果NAS设备配置成功，则向RADIUS服务器发送动态授 权回应包(COA-Response)。如果NAS设备配置失败，则向RADIUS服务器 发送动态授权失败包(COA-Failure)，RADIUS服务器在接收到动态授权失败 包后，则直接向用户客户端发送带宽变更请求失败的消息。

步骤417、RADIUS服务器向带宽资源接纳模块进行注册带宽的变更；

如果RADIUS服务器收到动态授权回应包(COA-Response)，表示带宽变 更已经成功，然后RADIUS服务器向带宽资源接纳模块进行注册带宽的变更， 主要操作为释放用户客户端原来的带宽，增加新申请的带宽(主要是更新NAS 设备对应的已分配带宽量)。

在本步骤中，还可对对带宽变更前的会话信息进行计算，并生成话单。相 应的资费标准为变更前带宽量对应的资费标准。当然，更新用户会话的开始时 间点为带宽变更点，对应的资费标准为新带宽对应的资费标准。

步骤418、RADIUS服务器将带宽变更成功的消息通知给用户客户端。

如果带宽变更失败，则发送变更失败的消息。当然当用户客户端下线时， 要释放占用的带宽量，以便后续用户继续使用。

经过以上步骤，可实现用户在线状态下对当前带宽进行变更，有效满足用 户对网络应用的需求，并且用户带宽和资费是联动的，用户可以根据自己的需 求合理规划带宽。达到网络应用的舒适性和经济性并举的目的，运营商采用此 方法也能提高企业竞争力和ARPU值，是提供更人性化上网服务的一条途径。

为了实现上述的方法实施例，本发明的其他实施例还提供了一种远程认证 拨号用户服务器。另需首先说明的是，由于下述的实施例是为实现前述的方法 实施例，故该服务器中的模块都是为了实现前述方法的各步骤而设，但本发明 并不限于下述的实施例，任何可实现上述方法的服务器和模块都应包含于本发 明的保护范围。并且在下面的描述中，与前述方法相同的内容在此省略，以节 约篇幅。

如图5，为本发明的实施例中RADIUS服务器的结构框图，由图中可知， 该RADIUS服务器包括：

请求接收模块51，用于接收用户客户端发送的变更当前带宽的请求消息；

带宽资源接纳模块52，用于根据变更当前带宽的请求消息获取用户客户 端申请的带宽量，并将用户客户端申请的带宽量发送给NAS设备；

回应模块53，用于当所述NAS设备根据带宽量完成带宽配置后，向用户 客户端发送带宽变更成功的消息。

在本发明的另一实施例中，带宽资源接纳模块52包括：

带宽权值计算单元521，用于根据用户客户端的预设用户级别值和用户客 户端申请的带宽量计算出用户客户端的申请带宽权值；

带宽权值比较单元522，用于比较所述申请带宽权值是否大于预设的NAS 设备的带宽权值，若是，触发带宽量调整单元，否则，将用户客户端申请的带 宽量发送给NAS设备；

带宽量调整单元523，用于在申请带宽权值大于与当前NAS设备的带宽 承载值对应的带宽权值时，对用户客户端申请的带宽量进行调整。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。