一種帶寬分配的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及云計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶寬分配的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今社會已經(jīng)步入了云計(jì)算（Cloud Mapping)的時(shí)代。所 指的云計(jì)算是一種將分布式處理、并行處理和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算相結(jié)合的技術(shù)，其核心思想是將大 量用網(wǎng)絡(luò)連接的資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)資源池向用戶提供按需服務(wù)。
[0003] -般而言，云計(jì)算中為用戶設(shè)備提供服務(wù)的資源位于與用戶設(shè)備距離較近的代理 服務(wù)器中，例如咖啡店的公共服務(wù)器、家庭網(wǎng)關(guān)和公共交通工具中的移動路由器等。在云計(jì) 算領(lǐng)域，這些代理服務(wù)器可稱之為Cloudlet，因而云計(jì)算系統(tǒng)的資源為由多個(gè)Cloudlet提 供的資源構(gòu)成的資源池。為了更加有效的利用Cloudlet服務(wù)器，研究者提出將公有云與臨 近的Cloudlet整合，Cloudlet作為用戶設(shè)備與集中式云計(jì)算資源之間的代理，以按需付費(fèi) 的方式向公有云獲取用戶設(shè)備需要的業(yè)務(wù)并提供至用戶設(shè)備。例如，當(dāng)用戶存在多媒體業(yè) 務(wù)需求時(shí)，Cloudlet通過互聯(lián)網(wǎng)訪問多媒體中心為用戶檢索需要的多媒體內(nèi)容，并以射頻 或Wifi方式與用戶設(shè)備通信，向用戶設(shè)備提供所需要的數(shù)據(jù)。
[0004] 業(yè)務(wù)在傳輸?shù)倪^程中需要占用一定的帶寬，Cloudlet需要為用戶設(shè)備提供不同的 業(yè)務(wù)，因而需要為不同業(yè)務(wù)分配帶寬。現(xiàn)有的帶寬分配方式為Cloudlet根據(jù)不同業(yè)務(wù)流的 QoS等級分別為不同業(yè)務(wù)流預(yù)留帶寬資源，然而采用這種帶寬分配方式可能會造成某些業(yè) 務(wù)并未全部占用為其預(yù)留的帶寬資源，部分帶寬資源處于空閑狀態(tài)，因而帶寬利用率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種帶寬分配的方法及裝置，能夠提高帶寬利用率。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0007] 一種帶寬分配的方法，包括：
[0008] 獲取第一類流在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)的空閑帶寬，所述第一類流為采用動態(tài)比特 率VBR的編碼格式進(jìn)行編碼的媒體流；
[0009] 在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)，如果第二類流所需要的帶寬小于所述空閑帶寬，則在傳 輸所述第一類流的同時(shí)，利用所述空閑帶寬傳輸所述第二類流，所述第二類流為非實(shí)時(shí)流。
[0010] -種帶寬分配的裝置，包括：
[0011] 獲取單元，用于獲取第一類流在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)的空閑帶寬，所述第一類流 為采用動態(tài)比特率的編碼格式進(jìn)行編碼的媒體流；
[0012] 傳輸單元，用于在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)，當(dāng)?shù)诙惲魉枰膸捫∮谒隹臻e 帶寬時(shí)，在傳輸所述第一類流的同時(shí)，利用所述空閑帶寬傳輸所述第二類流，所述第二類流 為非實(shí)時(shí)流。
[0013] 本發(fā)明提供的帶寬分配的方法及裝置，當(dāng)為采用VBR編碼方式的媒體流預(yù)分配的 帶寬大于其實(shí)際占用的帶寬時(shí)，也即存在空余帶寬時(shí)，利用該空余帶寬傳輸非實(shí)時(shí)流，與現(xiàn) 有技術(shù)中按照不同業(yè)務(wù)流的QoS等級預(yù)留帶寬資源，某些帶寬資源處于空閑狀態(tài)相比，本 發(fā)明能夠充分利用空余帶寬，提高帶寬利用率。
【附圖說明】
[0014] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種帶寬分配的方法的流程示意圖；
[0016] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種帶寬分配的方法的流程示意圖；
[0017] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種帶寬分配的方法的流程示意圖；
[0018] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的再一種帶寬分配的方法的流程示意圖；
[0019] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種帶寬分配的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種帶寬分配的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面將結(jié)合本實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的 實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都 屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022] 網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)多種多樣，不同業(yè)務(wù)對時(shí)延的要求不同。根據(jù)不同業(yè)務(wù)對傳輸 時(shí)延的敏感度，通用移動通信系統(tǒng)（英文〖Universal MobileTelecommunications System， 簡稱UMTS)將傳輸業(yè)務(wù)分為四類：會話類、流媒體類、交互類和背景類。各類業(yè)務(wù)的典型應(yīng) 用、對時(shí)延的要求以及QoS等級如下表表一所示：
[0023] 表一
[0024]
[0025] 由表一可以看出，會話類和流媒體類對時(shí)延要求較高，需要足夠的帶寬傳輸多媒 體數(shù)據(jù)，因而可以稱之為實(shí)時(shí)流；而交互類和背景類通常是一些時(shí)延要求不高的非實(shí)時(shí) Internet應(yīng)用，如WWW、Email、FTP和新聞服務(wù)等，因而可稱之為非實(shí)時(shí)流。
[0026] 由表一還可以看出，不同類型的業(yè)務(wù)其QoS等級也不相同，則Cloudlet服務(wù)器為 不同業(yè)務(wù)流預(yù)留的帶寬資源塊的大小也不同，QoS等級越高的業(yè)務(wù)，為其預(yù)留的資源塊越 大。此時(shí)，可能會出現(xiàn)的情況為某些業(yè)務(wù)流預(yù)留的帶寬資源存在空閑。
[0027] 例如：流媒體類具有兩種編碼方式：（1)固定比特率（英文：Constant Bit Rate， 簡稱：CBR)的編碼方式；（2)動態(tài)比特率（英文：Variable Bit Rate，簡稱：VBR)的編碼方 式。其中，采用VBR編碼方式的媒體流（下文簡稱VBR流）在編碼時(shí)，根據(jù)媒體內(nèi)容的復(fù)雜 程度采用不同的編碼方式：媒體內(nèi)容復(fù)雜的部分用高比特率編碼，則該部分媒體內(nèi)容需要 的帶寬較多，媒體內(nèi)容簡單的部分用低比特率編碼，則該部分媒體內(nèi)容需要的帶寬較少。而 為了保證為VBR流提供足夠的帶寬以保證其正常傳輸，常用的為VBR流預(yù)留帶寬資源的方 法為根據(jù)QoS協(xié)商的峰值帶寬預(yù)留帶寬資源，例如：峰值帶寬為b，帶寬調(diào)度周期的時(shí)長為 T，則為該VBR流分配的總帶寬為b*T ;因此，VBR流實(shí)際占用的帶寬并不一定能占用所有預(yù) 留帶寬，可能存在部分空閑帶寬。
[0028] 為了有效利用存在的空閑帶寬，本發(fā)明實(shí)施例提出了一種帶寬分配的方法以利用 空閑帶寬傳輸時(shí)延不敏感的會話，如交互類和背景類數(shù)據(jù)流；所述方法應(yīng)用于Cloudlet為 用戶設(shè)備的業(yè)務(wù)分配帶寬的過程中。
[0029] 如圖1所示，所述方法包括：
[0030] 101 :獲取第一類流在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)的空閑帶寬，所述第一類流為采用動態(tài) 比特率VBR的編碼格式進(jìn)行編碼的媒體流。
[0031 ] 所指的第一類流為VBR流的統(tǒng)稱，其可能包括多個(gè)VBR流。例如：視頻資源1對應(yīng) 的VBR流1以及視頻資源2對應(yīng)的VBR流2。
[0032] 所指的空閑帶寬可以根據(jù)為第一類流預(yù)分配的帶寬與第一類流實(shí)際占用的帶寬 的差值計(jì)算得到，其具體實(shí)現(xiàn)過程可見后文詳述。
[0033] 102:在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)，如果第二類流所需要的帶寬小于所述空閑帶寬，則 在傳輸所述第一類流的同時(shí)，利用所述空閑帶寬傳輸所述第二類流，所述第二類流為非實(shí) 時(shí)流。
[0034] 其中，所指的非實(shí)時(shí)流為對時(shí)延要求較低的業(yè)務(wù)流，例如：會話類或背景類的業(yè)務(wù) 流。
[0035] 本發(fā)明提供的帶寬分配的方法，當(dāng)為采用VBR編碼方式的媒體流預(yù)分配的帶寬大 于其實(shí)際占用的帶寬時(shí)，也即存在空余帶寬時(shí)，利用該空余帶寬傳輸非實(shí)時(shí)流，與現(xiàn)有技術(shù) 中按照不同業(yè)務(wù)流的QoS等級預(yù)留帶寬資源，某些帶寬資源處于空閑狀態(tài)相比，本發(fā)明能 夠充分利用空余帶寬，提高帶寬利用率。
[0036] 此外，由于Cloudlet中所有業(yè)務(wù)流共享服務(wù)器到接入網(wǎng)的整體IP承載，當(dāng)?shù)诙?流（非實(shí)時(shí)流）所需帶寬小于空閑帶寬時(shí)，僅需要利用空閑帶寬傳輸?shù)诙惲骷纯?，服?wù)器 不需要向接入網(wǎng)發(fā)送調(diào)整IP承載帶寬的請求。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的帶寬分配的方法 還能夠減少帶寬調(diào)整的次數(shù)。
[0037] 為了對圖1所示方法進(jìn)行清楚的解釋，步驟101"獲取第一類流在當(dāng)前帶寬調(diào)度周 期內(nèi)的空閑帶寬"，如圖2所示，具體包括：
[0038] 201 :在上個(gè)帶寬調(diào)度周期內(nèi)，獲取所有第一緩存隊(duì)列中緩存的所有所述第一類流 的數(shù)據(jù)包的大小，得到所述第一類流在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)所占用的帶寬大小。
[0039] 其中，所指的第一緩存隊(duì)列用于緩存第一類流的數(shù)據(jù)包。
[0040] 在本步驟的具體實(shí)現(xiàn)中，通過在每個(gè)帶寬調(diào)度周期為每個(gè)VBR流分別初始化一個(gè) 用于緩存發(fā)送的IP包的緩存隊(duì)列，為了便于描述，本實(shí)施例中將該緩存隊(duì)列命名為VBR隊(duì) 列（VBR Queue，VQ)。此外，為每個(gè)VQ對應(yīng)一個(gè)監(jiān)控模塊，每存儲一個(gè)IP包，則會觸發(fā)該監(jiān) 控模塊進(jìn)行讀取IP包大小的操作。因而，在每個(gè)帶寬調(diào)度周期結(jié)束時(shí)，監(jiān)控模塊可以計(jì)算 得到每個(gè)帶寬調(diào)度周期內(nèi)所緩存的所有第一類流的IP包的大小，進(jìn)而可以計(jì)算得到所有 VBR流占用的總的帶寬。
[0041] 此外，帶寬調(diào)度周期tnl中緩存的數(shù)據(jù)包用于在下一個(gè)帶寬調(diào)度周期、進(jìn)行調(diào)度， 因而前一帶寬調(diào)度周期t n i緩存的第一類流的數(shù)據(jù)包的大小即為當(dāng)前帶寬調(diào)度周期t n內(nèi)， 第一類流占用的帶寬的大小。
[0042] 202:根據(jù)為所述第一類流預(yù)先分配的帶寬以及所述第一類流在當(dāng)前帶寬調(diào)度周 期內(nèi)所占用的帶寬大小，得到所述第一類流在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)的空閑帶寬。
[0043] 根據(jù)為第一類流預(yù)先分配的帶寬以及步驟201中得到的第一類流實(shí)際占用的總 帶寬，二者的差值即為第一類流在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)的空閑帶寬。
[0044] 為了對圖1所示方法進(jìn)行清楚的解釋，步驟102 "在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)，如果第 二類流所需要的帶寬小于所述空閑帶寬，則在傳輸所述第一類流的同時(shí)，利用所述空閑帶 寬傳輸所述第二類流"，如圖3所示，具體包括：
[0045] 301 :在當(dāng)前帶寬調(diào)度周期內(nèi)，如果第二類流所需要的帶寬小于所述空閑帶寬，則 初始化第二緩存