異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其實物圖如摘要附圖所示。設(shè)備具備多種網(wǎng)絡(luò)接入和融合的需求，能夠?qū)鬏斝侣劯寮臉I(yè)務(wù)類型和價值差異進行識別，定時檢測各條傳輸鏈路的質(zhì)量，依據(jù)當前通信鏈路資源狀況，以及多梯度業(yè)務(wù)的不同QoS要求，動態(tài)將各梯度媒體信息分配到不同類型的傳輸鏈路中，以最有效的方式完成重大新聞報道的通信保障任務(wù)。
【專利說明】異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)急通訊領(lǐng)域，具體為一臺異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機。
【背景技術(shù)】
[0002]在重大新聞報道中，對于新聞工作者來說，新聞業(yè)務(wù)信息除了傳統(tǒng)的文字、圖片報道外，音視頻等多媒體形式的稿件日趨增多，對帶寬的需求也越來越大，按信息量大小分為文字稿、圖片稿、聲首稿、視頻稿，按新聞價值差異可分為普通稿、急稿、特急稿二個需求等級等多個梯度業(yè)務(wù)信息。同時，針對記者具有移動性、緊急性及突發(fā)性等特點，傳統(tǒng)單一的網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生重大新聞事件時往往可能難以保障通訊順暢，因此，傳輸鏈路一般盡可能存在短波、3G、和衛(wèi)星等多個無線網(wǎng)絡(luò)，然而這些無線信道鏈路特性各異，如何管理、分配好多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源，將多梯度的業(yè)務(wù)信息在滿足其最大QoS調(diào)度的前提下動態(tài)分配到不同的傳輸鏈路中，以及當前傳輸鏈路在突發(fā)中斷的情況下自動最優(yōu)選擇一條傳輸鏈路，保障新聞業(yè)務(wù)信息快速、可靠的傳輸是當前新聞媒體業(yè)務(wù)信息傳輸中亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一臺異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，以解決現(xiàn)有新聞媒體中業(yè)務(wù)信息傳輸鏈路單一、網(wǎng)絡(luò)資源利用率低、有價值稿件傳輸不及時以及傳輸適應(yīng)性差等問題。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，所述調(diào)度機設(shè)備內(nèi)部主要包括ARM9核心板7和3G模塊3，ARM9核心板7通過網(wǎng)線連接至內(nèi)置交換機6，該內(nèi)置交換機接至多功能路由控制器8的I個LAN 口，3G模塊3通過USB 口接入多功能路由控制器8中，多功能路由控制器8中的其它7個LAN 口通過網(wǎng)線直接接入后面板8網(wǎng)口本地LAN網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接板4，而多功能路由控制器8的中4個WAN 口通過網(wǎng)線接入后面板4網(wǎng)口外部網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接板5，內(nèi)置交換機6、多功能路由控制器8以及ARM9核心板分別接入電源適配器模塊9、10 ;所述調(diào)度機設(shè)備外部后面板處還設(shè)置有對應(yīng)有線、衛(wèi)星、短波通信接口 I和兩個風(fēng)扇3 ;所述調(diào)度機設(shè)備外部前面板處外置WiFi天線01、02和3G天線03以及各模塊運行狀態(tài)指示燈，各模塊運行狀態(tài)指示燈分別連接至所屬設(shè)備設(shè)備內(nèi)部各對應(yīng)模塊；所述調(diào)度機通過WiFi和本地LAN 口接入客戶端多臺IP終端設(shè)備，預(yù)留四路外部接口可接入3G、有線、衛(wèi)星、短波等外部通信鏈路；所述調(diào)度機利用核心板中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型識別方法和鏈路質(zhì)量檢測算法來判斷當前終端設(shè)備傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型、等級程度以及各條外部通信鏈路的質(zhì)量；所述調(diào)度機最終通過QoS調(diào)度算法控制多功能路由控制器，促使多功能路由控制器將終端設(shè)備的多梯度新聞媒體業(yè)務(wù)信息在滿足其最大QoS的前提下分配到最優(yōu)的傳輸鏈路中，保障業(yè)務(wù)信息快速、可靠地傳輸至后臺服務(wù)器。
[0005]所述多功能路由控制器是一部具有8個本地LAN 口，4個外部WAN 口的路由器，它具有可編程控制其路由策略功能，可根據(jù)本地網(wǎng)絡(luò)連接上的設(shè)備的IP地址和端口號來設(shè)定其外部網(wǎng)絡(luò)傳輸接口路由。
[0006]所述客戶端多臺IP終端設(shè)備是指筆記本電腦、臺式計算機、IP攝像頭、IP電話、智能手機、IPAD等任意一種或多種組合，采用TCP/IP協(xié)議連接異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機。
[0007]所述外部接口是指外部通信接口，包括衛(wèi)星、有線和短波、3G四種外部IP網(wǎng)絡(luò)通
信接口。
[0008]所述核心板是指采用ARM9處理器S3C2440作為控制芯片，移植了 Linux操作系統(tǒng)。
[0009]所述多梯度業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括從文件大小區(qū)分的文字、圖片、音頻、視頻稿四個梯度信息以及新聞稿件價值差異上的普通稿、急稿、特急稿二個傳輸需求等級/[目息。
[0010]所述鏈路質(zhì)量是指外部接口傳輸鏈路的實時帶寬、丟包率、時延以及抖動。
[0011]所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)識別方法是在ARM核心板上開發(fā)傳輸數(shù)據(jù)類型識別嵌入式軟件，通過對傳輸業(yè)務(wù)的信令所攜帶的內(nèi)容進行劃分或是對終端設(shè)備的IP地址和端口號進行綁定，對文字、圖片、聲音、視頻等類型信息以及需求緊急程度在建立通信前進行識別劃分。
[0012]所述鏈路質(zhì)量檢測算法是在ARM核心板上開發(fā)一種基于Nagle算法的嵌入式軟件，其定時對網(wǎng)絡(luò)傳輸能力和信號傳輸質(zhì)量進行測量，測量內(nèi)容包括鏈路可用帶寬、鏈路延時和網(wǎng)絡(luò)抖動，數(shù)據(jù)信號丟包率等。根據(jù)測量返回的數(shù)據(jù)來分析鏈路傳輸質(zhì)量并給鏈路劃分質(zhì)量等級，為Qos調(diào)度算法中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及信道切換提供依據(jù)。其中，該鏈路質(zhì)量檢測算法分為客戶端和服務(wù)端兩部分，服務(wù)端部署在后臺服務(wù)器上，客戶端部署在異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機里的ARM板上。
[0013]所述QoS調(diào)度算法是在ARM核心板上開發(fā)一種嵌入式軟件，其組合前面所述的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)識別方法和鏈路質(zhì)量檢測算法得出的結(jié)果，智能動態(tài)分步切換最佳通信組合，將多梯度的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和鏈路質(zhì)量都按照一定的標準分級，使得高質(zhì)量的鏈路分配給需求高QoS信息，最終促使ARM板調(diào)用命令控制多功能路由器執(zhí)行選擇的最優(yōu)傳輸鏈路。
[0014]本發(fā)明融合了多種網(wǎng)絡(luò)通信手段，通過信令識別或IP地址和端口綁定的方式實現(xiàn)了對記者客戶端傳輸業(yè)務(wù)信息類型以及新聞價值差異進行判斷識別；通過基于Nagle的算法不斷檢測外部各條鏈路質(zhì)量，實現(xiàn)了對外部多條鏈路的質(zhì)量檢測功能；依據(jù)當前鏈路質(zhì)量，以及當前新聞稿件的梯度特點，通過選擇優(yōu)化資源管理與調(diào)度Qos調(diào)度算法，實現(xiàn)了以最優(yōu)的方式建立當前文件類型信息傳輸鏈路，完成前端記者新聞稿件信息的最優(yōu)可靠傳輸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明設(shè)備箱體前視圖。
[0016]圖2為本發(fā)明設(shè)備箱體后視圖。
[0017]圖3為本發(fā)明設(shè)備內(nèi)部模塊結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖4為本發(fā)明搭建系統(tǒng)拓撲圖。
[0019]其中，圖中標號01為WiFi天線，02為WiFi天線，03為3G天線，I為有線、衛(wèi)星、短波通信接口，2為8個本地LAN接口，3為風(fēng)扇，4為8網(wǎng)口本地LAN網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接板，5為4網(wǎng)口外部網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接板，6為內(nèi)置交換機，7為ARM9核心板，8為多功能路由控制器，9為電源適配器模塊，10為電源適配器模塊，11為3G模塊。
【具體實施方式】
[0020]異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，所述調(diào)度機設(shè)備內(nèi)部主要包括ARM9核心板7和3G模塊3，ARM9核心板7通過網(wǎng)線連接至內(nèi)置交換機6，該內(nèi)置交換機接至多功能路由控制器8的I個LAN 口，3G模塊3通過USB 口接入多功能路由控制器8中，多功能路由控制器8的其它7個LAN 口通過網(wǎng)線直接接入后面板8網(wǎng)口本地LAN網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接板4，而多功能路由控制器8的中4個WAN 口通過網(wǎng)線接入后面板4網(wǎng)口外部網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接板5，內(nèi)置交換機6、多功能路由控制器8以及ARM9核心板分別接入電源適配器模塊9、10 ;所述調(diào)度機設(shè)備外部后面板上還設(shè)置有對應(yīng)有線、衛(wèi)星、短波通信接口 I和兩個風(fēng)扇3 ;所述調(diào)度機設(shè)備外部前面板上外置WiFi天線01、02和3G天線03以及各模塊運行狀態(tài)指示燈，各模塊運行狀態(tài)指示燈分別連接至所屬設(shè)備設(shè)備內(nèi)部各對應(yīng)模塊；所述調(diào)度機通過WiFi和本地LAN 口接入客戶端多臺IP終端設(shè)備，預(yù)留四路外部接口可接入3G、有線、衛(wèi)星、短波等外部通信鏈路；所述調(diào)度機利用核心板中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型識別方法和鏈路質(zhì)量檢測算法來判斷當前終端設(shè)備傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型、等級程度以及各條外部通信鏈路的質(zhì)量；所述調(diào)度機最終通過QoS調(diào)度算法控制多功能路由控制器，促使多功能路由控制器將終端設(shè)備的多梯度新聞媒體業(yè)務(wù)信息在滿足其最大QoS的前提下分配到最優(yōu)的傳輸鏈路中，保障業(yè)務(wù)信息快速、可靠地傳輸至后臺服務(wù)器。
[0021]為配合異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機功能測試，配有模擬新華社前端信息發(fā)送平臺和后端中心服務(wù)器接收平臺，整個系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)如圖4所示。其中，后臺中心服務(wù)器設(shè)有唯一 IP地址，中心服務(wù)平臺和調(diào)度機中已分別部署鏈路檢測服務(wù)端和客戶端軟件，設(shè)置多功能路由器的路由策略，保證ARM核心板上的鏈路檢測客戶端在四個外部網(wǎng)絡(luò)接口利用各自的端口號與中心服務(wù)器的鏈路檢測服務(wù)端建立連接，定時檢測調(diào)度機上的四條外部鏈路質(zhì)量。
[0022]安裝有發(fā)送平臺的前端臺式電腦和攝像機通過有線方式連接至調(diào)度機，筆記本電腦、IPAD和智能手機通過WiFi無線網(wǎng)絡(luò)連接至調(diào)度機。異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機外部接口分別接入互聯(lián)網(wǎng)、短波發(fā)射機以及衛(wèi)星貓，同時在其SM卡插入聯(lián)通3G卡通過內(nèi)置3G模塊接入3G網(wǎng)絡(luò)，后臺中心服務(wù)器與調(diào)度機之間同時存在有線、3G、衛(wèi)星、短波四種外部網(wǎng)絡(luò)連接。
[0023]記者利用IPAD或手機自帶的攝像和錄音軟件獲取視頻、音頻新聞稿，通過客戶端測試平臺選擇發(fā)送一個或多個文件組合至后臺服務(wù)器，或臺式電腦和筆記本電腦將拷貝得到的文字、圖片、音頻和視頻新聞稿進行編輯處理以后，通過客戶端測試平臺選擇發(fā)送一個或多個文件組合至后臺服務(wù)器。調(diào)度機中的ARM核心板首先接收客戶端平臺發(fā)送信令數(shù)據(jù)判斷當前傳輸?shù)母鱾€新聞稿件類型以及新聞價值等級，依據(jù)內(nèi)部定時測量的鏈路檢測結(jié)果，建立Qos調(diào)度，將一臺或多臺電腦上的多個傳輸文件依據(jù)不同Qos分配不同網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)燃?，然后通過網(wǎng)線向多功能控制路由器發(fā)送本地本地LAN 口客戶端設(shè)備的外部鏈路選擇的路由控制數(shù)據(jù)流，促使客戶端設(shè)備某一個或多個文件選擇適當外部鏈路進行傳輸，以及當前新聞稿傳輸鏈路斷路或不穩(wěn)定時，自動選擇一條最優(yōu)的傳輸鏈路，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)寬帶疊加、不可靠鏈路自動切換，最有價值新聞稿件最先傳輸?shù)裙δ?，保障記者稿件快速可靠地到達 后臺服務(wù)器。
【權(quán)利要求】
1.異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其特征在于:所述調(diào)度機設(shè)備內(nèi)部主要包括ARM9核心板7，ARM9核心板7通過網(wǎng)線連接至內(nèi)置交換機6，該內(nèi)置交換機接至多功能路由控制器8的I個LAN 口，多功能路由控制器8的其它7個LAN 口通過網(wǎng)線直接接入后面板8網(wǎng)口本地LAN網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接板4，3G模塊3通過USB 口接入多功能路由控制器8中，而多功能路由控制器8的中4個WAN 口通過網(wǎng)線接入后面板4網(wǎng)口外部網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接板5，內(nèi)置交換機6、多功能路由控制器8以及ARM9核心板分別接入電源適配器模塊9、10 ;所述調(diào)度機設(shè)備外部后面板上還設(shè)置有對應(yīng)有線、衛(wèi)星、短波通信接口 I和兩個風(fēng)扇3 ;所述調(diào)度機設(shè)備外部前面板上外置WiFi天線01、02和3G天線03以及各模塊運行狀態(tài)指示燈，各模塊運行狀態(tài)指示燈分別連接至所屬設(shè)備設(shè)備內(nèi)部各對應(yīng)模塊；所述調(diào)度機通過WiFi和本地LAN 口接入客戶端多臺IP終端設(shè)備，預(yù)留四路外部接口可接入3G、有線、衛(wèi)星、短波等外部通信鏈路；所述調(diào)度機利用核心板中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型識別方法和鏈路質(zhì)量檢測算法來判斷當前終端設(shè)備傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)梯度數(shù)據(jù)類型、等級程度以及各條外部通信鏈路質(zhì)量；所述調(diào)度機最終通過QoS調(diào)度算法控制多功能路由控制器，促使多功能路由控制器將終端設(shè)備的多梯度新聞媒體業(yè)務(wù)信息在滿足其最大QoS的前提下分配到最優(yōu)的傳輸鏈路中，保障業(yè)務(wù)信息快速、可靠地傳輸至后臺服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其特征在于:所述多功能路由控制器是一部具有8個本地LAN 口，4個外部WAN 口的路由器，它具有可編程控制其路由策略功能，可根據(jù)本地網(wǎng)絡(luò)連接上的設(shè)備的IP地址和端口號來設(shè)定其外部網(wǎng)絡(luò)傳輸接口路由。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其特征在于:所述客戶端多臺IP終端設(shè)備是指筆記本電腦、臺式計算機、IP攝像頭、IP電話、智能手機、IPAD等任意一種或多種組合，采用TCP/IP協(xié)議連接異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其特征在于:所述外部接口是指外部通信接口，包括衛(wèi)星、有線和短波、3G四種外部IP網(wǎng)絡(luò)通信接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其特征在于:所述核心板是指采用ARM9處理器S3C2440作為控制芯片，移植了 Linux操作系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其特征在于:所述多梯度業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括從文件大小區(qū)分的文字、圖片、音頻、視頻稿四個梯度信息以及新聞稿件價值差異上的普通稿、急稿、特急稿三個傳輸需求等級信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其特征在于:所述鏈路質(zhì)量是指外部接口傳輸鏈路的實時帶寬、丟包率、時延以及抖動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其特征在于:所述業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)識別方法是在ARM核心板上開發(fā)傳輸數(shù)據(jù)類型識別嵌入式軟件，通過對傳輸業(yè)務(wù)的信令所攜帶的內(nèi)容進行劃分或是對終端設(shè)備的IP地址和端口號進行綁定，對文字、圖片、聲音、視頻等類型信息以及需求緊急程度在建立通信前進行識別劃分。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其特征在于:所述鏈路質(zhì)量檢測算法是在ARM核心板上開發(fā)一種基于Nagle算法的嵌入式軟件，其定時對網(wǎng)絡(luò)傳輸能力和信號傳輸質(zhì)量進行測量，測量內(nèi)容包括鏈路可用帶寬、鏈路延時和網(wǎng)絡(luò)抖動，數(shù)據(jù)信號丟包率等；根據(jù)測量返回的數(shù)據(jù)來分析鏈路傳輸質(zhì)量并給鏈路劃分質(zhì)量等級，為Qos調(diào)度算法中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及信道切換提供依據(jù)；其中，該鏈路質(zhì)量檢測算法分為客戶端和服務(wù)端兩部分，服務(wù)端部署在后臺服務(wù)器上，客戶端部署在異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機里的ARM板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異構(gòu)聯(lián)合通信資源管理調(diào)度機，其特征在于:所述Q0S調(diào)度算法是在ARM核心板上開發(fā)一種嵌入式軟件，其組合前面所述的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)識別方法和鏈路質(zhì)量檢測算法得出的結(jié)果，智能動態(tài)分步切換最佳通信組合，將多梯度的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和鏈路質(zhì)量都按照一定的標準分級，使得高質(zhì)量的鏈路分配給需求高QoS信息，最終促使ARM板調(diào)用命令控制多功能 路由器執(zhí)行選擇的最優(yōu)傳輸鏈路。
【文檔編號】H04L12/851GK104009934SQ201410091234
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】蔡文驍, 胡斌, 王飛, 呂銳, 趙建國, 郭鴻飛, 錢超, 許子敬, 劉銳 申請人:安徽四創(chuàng)電子股份有限公司, 新華通訊社