CN112769668A - 隧道带宽调整方法、装置、网关及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隧道带宽调整方法、装置、网关及存储介质。其中,该方法包括:基于所传输数据的业务属性确定分组数据网关与两个以上应用服务器之间建立的隧道的数据传输类型,基于数据传输类型对隧道进行分类,根据隧道类别确定相应类别隧道的监测策略;基于监测策略监测对相应类别隧道进行检测,得到相应的隧道的带宽占用参数,其中,所述带宽占用参数表征相应隧道对应的带宽占用情况;基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,以适配待调整隧道数据传输的带宽需求。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输领域,尤其涉及一种隧道带宽调整方法、装置、网关及存储介质。
背景技术
窄带物联网可以采用隧道模式传输在P-GW(PDN GateWay,分组数据网关)与AS(Application Server,应用服务器)间传输的non-IP(非IP)数据。当P-GW与众多业务的AS建立隧道连接时,在P-GW传输总带宽有限的情况下,如何保证各个隧道中的数据都能正常传输,是窄带物联网采用隧道模式传输non-IP数据时需要考虑的问题。
相关技术中,在P-GW与AS之间建立隧道时,一般都采用预估的方式进行隧道带宽分配。随着业务的发展,起初静态分配的带宽很可能不满足业务发展需求。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种隧道带宽调整方法、装置、网关及存储介质,旨在改善采用隧道模式传输数据的可靠性。
本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种隧道带宽调整方法,包括:
基于所传输数据的业务属性确定分组数据网关与两个以上应用服务器之间建立的隧道的数据传输类型,基于数据传输类型对隧道进行分类,根据隧道类别确定相应类别隧道的监测策略;
基于监测策略监测对相应类别隧道进行检测,得到相应的隧道的带宽占用参数,其中,所述带宽占用参数表征相应隧道对应的带宽占用情况;
基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,以适配待调整隧道数据传输的带宽需求。
上述方案中,所述基于数据传输类型对隧道进行分类,包括:
基于数据传输类型对应的业务参数确定所述隧道的隧道类型,其中,所述业务参数包括以下至少之一:上报频次、上报类型、报文大小、静态带宽分配值。
上述方案中,所述基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,包括:
确定所述带宽占用参数大于第一阈值的隧道为拥塞隧道,确定所述带宽占用参数小于第二阈值的隧道为空闲隧道;
基于所述拥塞隧道所需的扩容带宽数从所述空闲隧道中选择符合条件的带宽提供隧道,从所述符合条件的带宽提供隧道调配所述所需的扩容带宽数的带宽给所述拥塞隧道;
其中,所述第一阈值大于所述第二阈值。
上述方案中,所述隧道类型包括:高保障型隧道、中保障型隧道和普通隧道;所述基于所述拥塞隧道所需的扩容带宽数从所述空闲隧道中选择符合条件的带宽提供隧道,包括:
基于所述拥塞隧道对应的带宽占用参数确定所述拥塞隧道所需的扩容带宽数;
依照依次从普通隧道类型、中保障隧道类型到高保障隧道类型的优先级顺序,从所述空闲隧道中确定能提供所述所需的扩容带宽数的带宽提供隧道。
上述方案中,所述方法还包括:
若所述拥塞隧道的带宽占用参数小于所述第二阈值,将调配的所述所需的扩容带宽数的带宽归还至相应的带宽提供隧道。
上述方案中,所述方法还包括:
若某一隧道的所述带宽占用参数大于第三阈值,基于时间序列算法预测所述隧道的下一时段对应的带宽占用参数,基于预测的带宽占用参数对隧道的带宽进行调配;
其中,所述第三阈值小于所述第一阈值且大于所述第二阈值。
上述方案中,所述方法还包括如下至少之一:
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息得到预测的调整需求,根据所述预测的调整需求进行带宽的调配;
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息确定拥塞隧道与带宽提供隧道的对应关系,以在下次带宽调配时基于所述对应关系确定拥塞隧道对应的带宽提供隧道。
本发明实施例还提供了一种隧道带宽调整装置,包括:
监测策略确定模块,用于基于所传输数据的业务属性确定分组数据网关与两个以上应用服务器之间建立的隧道的数据传输类型,基于数据传输类型对隧道进行分类,根据隧道类别确定相应类别隧道的监测策略;
带宽监测模块,用于基于监测策略监测对相应类别隧道进行检测,得到相应的隧道的带宽占用参数,其中,所述带宽占用参数表征相应隧道对应的带宽占用情况;
带宽调整模块,用于基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,以适配待调整隧道数据传输的带宽需求。
上述方案中,所述监测策略确定模块具体用于:
基于数据传输类型对应的业务参数确定所述隧道的隧道类型,其中,所述业务参数包括以下至少之一:上报频次、上报类型、报文大小、静态带宽分配值。
上述方案中,所述带宽调整模块具体用于:
确定所述带宽占用参数大于第一阈值的隧道为拥塞隧道,确定所述带宽占用参数小于第二阈值的隧道为空闲隧道;
基于所述拥塞隧道所需的扩容带宽数从所述空闲隧道中选择符合条件的带宽提供隧道,从所述符合条件的带宽提供隧道调配所述所需的扩容带宽数的带宽给所述拥塞隧道;
其中,所述第一阈值大于所述第二阈值。
上述方案中,所述隧道类型包括:高保障型隧道、中保障型隧道和普通隧道;所述带宽调整模块具体用于:
基于所述拥塞隧道对应的带宽占用参数确定所述拥塞隧道所需的扩容带宽数;
依照依次从普通隧道类型、中保障隧道类型到高保障隧道类型的优先级顺序,从所述空闲隧道中确定能提供所述所需的扩容带宽数的带宽提供隧道。
上述方案中,所述带宽调整模块还用于:若所述拥塞隧道的带宽占用参数小于所述第二阈值,将调配的所述所需的扩容带宽数的带宽归还至相应的带宽提供隧道。
上述方案中,所述装置还包括:
预测调整模块,用于若某一隧道的所述带宽占用参数大于第三阈值,基于时间序列算法预测所述隧道的下一时段对应的带宽占用参数,基于预测的带宽占用参数对隧道的带宽进行调配;
其中,所述第三阈值小于所述第一阈值且大于所述第二阈值。
上述方案中,所述装置还包括:
统计模块,用于以下至少之一:
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息得到预测的调整需求,根据所述预测的调整需求进行带宽的调配;
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息确定拥塞隧道与带宽提供隧道的对应关系,以在下次带宽调配时基于所述对应关系确定拥塞隧道对应的带宽提供隧道。
本发明实施例还提供一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现本发明任一实施例所述方法的步骤。
本发明实施例提供的技术方案,通过监测传输数据的两个以上隧道分别对应的带宽占用参数,基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,可以基于各隧道对应的带宽占用情况进行带宽的调配,解决隧道的静态带宽分配引起的拥塞问题,动态调整隧道的带宽,从而极大的提高了P-GW与AS间隧道带宽的利用率,使得带宽资源分配得到优化。
附图说明
图1为相关技术中non-IP数据传输路径的原理示意图;
图2为相关技术中基于UDP/IP的隧道传输的结构示意图;
图3为相关技术中基于其它机制的隧道传输的结构示意图;
图4为相关技术中P-GW与AS间的隧道连接的结构示意图;
图5为本发明实施例隧道带宽调整方法的流程示意图;
图6为本发明实施例隧道带宽调整装置的结构示意图;
图7为本发明实施例网关的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
non-IP终端作为窄带物联网的一大类分支,在3GPP(第三代合作伙伴计划)R13release中对如何实现non-IP数据在RAN(无线接入网)和AS之间传输有简明扼要的描述,主要涉及两种传输方式,如图1所示,可以通过在SCEF(Service Capability ExposureFunction,服务能力开放功能)模块进行数据的封装及传递和通过P-GW(SGi接口)进行数据的封装及传递。
对于采用P-GW传输的方式,Non-IP数据从终端(UE)到AS的传输路径可以分为两段:第一段是从UE至P-GW,第二段是从P-GW到AS。
UE到P-GW:Non-IP数据和IP数据在这段的传输方式基本一致,都是通过NAS(Non-access stratum,非接入层)信令传输。两者的差别仅在于PDN(分组数据网络)承载的类型不一样,网络不给使用non-IP承载的UE分配IP地址。
P-GW至AS:目前R13规定了两种方式:
方式一,通过基于UDP/IP构建SGi PtP隧道;
方式二,基于其他隧道机制(如PMIPv6/GRE,L2TP,GTP-C/U)构建从P-GW到AS点到点隧道。
如图2所示,方式一的隧道构建主要包括:
1)、在P-GW上,以APN(接入网名称)为粒度,预先配置AS的IP地址;
2)、UE发起的附着PDN建立时,P-GW为UE分配IP地址(该IP地址不返回给UE),并建立(GTP隧道ID,UE_IP)映射表;
3)、对于上行数据,当P-GW接收到UE侧发送的non-IP数据时,P-GW将数据从GTP隧道剥离出来,并加上IP报头(源IP为P-GW在上一步为UE分配的IP,目的IP为AS的IP),然后经由IP网络发往AS;
4)、AS收到IP报文后,解析其中的non-IP数据内容获得用户ID,并建立(用户ID,UE_IP)映射表,为后续下行数据发送提供依据;
5)、对于下行数据,AS将数据用带有UE_IP的报头进行封装,发送至P-GW。P-GW收到数据后,拆去IP报头,按照GTP的封包要求,将数据进行封装后发送至S-GW。
如图3所示,方式二的隧道构建主要包括:
1)、在P-GW,以APN为粒度,预先配置AS的IP地址;
2)、UE发起附着PDN建立时,P-GW不为UE分配IP地址,而是建立到AS的隧道,并建立左右两侧隧道的映射表;
3)、对于上行数据,P-GW收到UE侧发送的non-IP数据后,将其从GTP隧道(GTP_1)中剥离,并将其放入P-GW和AS之间建立的隧道(GTP_2),然后经由隧道发送至AS;
4)、AS收到后,解析其中的non-IP数据内容及其中的用户ID,并建立(用户ID,隧道ID)映射表,为后续下行数据传输提供依据;
5)、对于下行数据,AS通过GTP_2向P-GW发送下行数据,P-GW收到数据后,解析其中的non-IP数据,并将数据按GTP_1的要求进行封装,然后下发至S-GW(服务网关)。
相关技术中,当P-GW与众多业务的AS建立隧道连接时,如图4所示,物联网终端包括各种类型的终端,比如,智能安防类、抄表类、智能路灯类、儿童手表类终端,相应地,与P-GW相连的AS包括:智能安防AS、抄表AS、智能路灯AS、儿童手表AS。在P-GW传输总带宽有限的情况下,如何保证各个隧道中的数据都能正常传输,是窄带物联网采用隧道模式传输non-IP数据时需要考虑的问题。在P-GW与AS之间建立隧道时,一般都采用预估的方式进行隧道带宽分配,随着业务的发展,起初静态分配的带宽很可能不满足业务发展需求。
基于此,在本发明的各种实施例中,通过监测传输数据的多条隧道分别对应的带宽占用参数,基于所述带宽占用参数对所述两个以上隧道的带宽进行调频,可以基于各隧道对应的带宽占用情况进行带宽的调配,解决隧道的静态带宽分配引起的拥塞问题,动态调整隧道的带宽,从而极大的提高了P-GW与AS间隧道带宽的利用率,使得带宽资源分配得到优化。
本发明实施例提供了一种隧道带宽调整方法,如图5所示,所述方法包括:
步骤501,基于所传输数据的业务属性确定分组数据网关与两个以上应用服务器之间建立的隧道的数据传输类型,基于数据传输类型对隧道进行分类,根据隧道类别确定相应类别隧道的监测策略;
这里,业务属性可以为物联网数据的业务对应的属性,比如,根据物联网数据的运营商确定其业务属性,将不同运营商的终端设备上传的业务数据经对应的隧道传输至相应的应用服务器(AS)。需要说明的是,分组数据网关(P-GW)可以连接两个或者多个不同运营商维护的AS,这样,各隧道传递各运营商预先约定的数据传输类型的数据给相应的AS,比如,数据传输类型可以包括:智能安防类、抄表类、智能路灯类、儿童手表类等类型。
这里,监测策略可以为隧道对应的监测频率或者监测时段。
步骤502,基于监测策略监测对相应类别隧道进行检测,得到相应的隧道的带宽占用参数,其中,所述带宽占用参数表征相应隧道对应的带宽占用情况;
步骤503,基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,以适配待调整隧道数据传输的带宽需求。
这里,可以基于多条隧道的带宽占用参数确定出拥塞隧道和空闲隧道,并将空闲隧道上设定带宽数的带宽调配至拥塞隧道,以满足数据传输的带宽需求。
由于窄带物联网所承载的物联网业务特征各异,对应到各个隧道中传输的数据量各不相同,对数据传输的时延要求也有别。基于此,在一实施例中,所述基于数据传输类型对隧道进行分类,包括:基于数据传输类型对应的业务参数确定所述隧道的隧道类型,其中,所述业务参数包括以下至少之一:上报频次、上报类型、报文大小、静态带宽分配值。
这样,根据隧道对应的隧道类型确定隧道对应的监测策略,可以满足不同隧道的监测需求,且减少对隧道运行的影响。
这里,隧道上传递的数据为non-IP数据。
由于隧道类型的确定是实现分类监测的基础。实际应用时,在着手创建隧道时,记录隧道连接AS的业务数据的上报频次(秒级、分级、小时级等)、上报类型(周期性或触发性)、报文大小(平均大小、最大值等)和静态带宽分配等数据作为后续分析的输入。在一应用示例中,将隧道分为高保障型隧道、中保障型隧道和普通隧道。下面对各类型的隧道进行具体介绍:
高保障型隧道
高保障型隧道是指数据上报为业务触发,上报频次集中在某一时段。一旦触发上报条件,UE会短时间内以秒的频率上报数据,报文大小接近最大值。这类业务具有很强的突发性,比如智能儿童手表,当儿童放学后,处在不断的运动中,终端就会缩短上报位置信息的周期,频繁上报数据。
中保障型隧道
中保障型隧道是指数据上报为周期性的,集中在每天的固定时段,报文大小固定,维持在平均大小的附近。比如智慧路灯业务,临近傍晚,路灯远程开启,路灯固定间隔向平台上报状态等信息。
普通隧道
普通隧道是指数据上报为周期性的,且每月固定几天的固定时段进行频繁数据上报,其他大部分时间都只是按照固定间隔上报心跳等数据,报文大小固定。如抄表业务,每月上报一次数据。
一应用示例中,隧道分类如表1所示。
业务类型 | 触发条件 | 报文大小 | 上报周期 | 活跃时段 | 隧道带宽 | 隧道类型 |
儿童手表 | 触发型 | 波动大 | 不确定 | 不确定 | 100Mbps | 高保障隧道 |
智能路灯 | 周期型 | 固定 | 固定 | 18:00-次日 | 10Mbps | 中保障隧道 |
智能水表 | 周期型 | 固定 | 固定 | 月初5号 | 5Mbps | 普通隧道 |
智能安防 | 触发型 | 固定 | 固定 | 8:00-18:00 | 120Mbps | 中保障隧道 |
表1
如表1所示,可以将不同的业务类型根据对应的触发条件、上报类型、报文大小、上报周期、活跃时段及隧道带宽(即静态带宽分配值)确定对应的隧道类型。
本发明实施例中,可以根据隧道对应的隧道类型确定隧道对应的监测策略。隧道上传输数据的监测是指按照一定规则实时监测数据报文大小、传输占用带宽等数据,为下一步隧道拥塞预判提供输入。为了方便后续描述,定义如下变量:
Wa:代表实时带宽
Wm:代表隧道已分配带宽
Wr:代表带宽占用率,Wr=Wa/Wm
在一应用示例中,监测策略确定如下:
高保障型隧道中传输的数据可能是突发性的,需要重点关注此类隧道的实时带宽占用情况。***采用全天候定时查看此类隧道的带宽占用情况,通过阶梯型调整定时查看间隔的策略展开,高保障型隧道对应的监测策略如表2所示。可以根据不同的带宽占用率的情况来设置相应的监测频率,随着带宽占用率的提高而增大监测频率,形成阶梯型监测规则。
带宽占用情况 | 带宽实时监测间隔 |
Wr<50% | 每隔5min查看一次Wa |
50%<Wr<70% | 每隔2min查看一次Wa |
70%<Wr<90% | 每隔30s查看一次Wa |
90%>Wr | 每隔5s查看一次Wa |
表2
中保障型隧道传输数据集中在每天固定时间段内,对于此类隧道的监测只要集中在固定时间段即可。同样可以采用上述的阶梯型监测规则。
普通隧道传输的数据量基本保持平稳,除非业务本身扩张、UE数量剧增,隧道刚建立时静态分配的带宽不满足需求。所以对于此类隧道只要记录数据传输峰值时的带宽占用情况,分析UE数量和Wa的关系,为后续AS业务扩张,隧道带宽需要扩容时提供决策依据。
在一实施例中,所述基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,包括:
确定所述带宽占用参数大于第一阈值的隧道为拥塞隧道,确定所述带宽占用参数小于第二阈值的隧道为空闲隧道;
基于所述拥塞隧道所需的扩容带宽数从所述空闲隧道中选择符合条件的带宽提供隧道,从所述符合条件的带宽提供隧道调配所述所需的扩容带宽数的带宽给所述拥塞隧道;
其中,所述第一阈值大于所述第二阈值。
在一实施例中,所述方法还包括:
若所述拥塞隧道的带宽占用参数小于所述第二阈值,将调配的所述所需的扩容带宽数的带宽归还至相应的带宽提供隧道。
这样,可以在拥塞隧道的带宽占用回落后,可以及时将调频的带宽归还给相应的带宽提供者。
在一实施例中,所述基于所述拥塞隧道所需的扩容带宽数从所述空闲隧道中选择符合条件的带宽提供隧道,包括:
基于所述拥塞隧道对应的带宽占用参数确定所述拥塞隧道所需的扩容带宽数;
依照依次从普通隧道类型、中保障隧道类型到高保障隧道类型的优先级顺序,从所述空闲隧道中确定能提供所述所需的扩容带宽数的带宽提供隧道。
在一应用示例中,一旦基于监测的带宽占用参数发现某条隧道出现拥塞,***需要立即从其它空闲隧道中动态调配带宽。具体策略是预估当前隧道需要扩容的带宽数,查看隧道数据传输追踪表,查找当前Wr低于50%的隧道且可以释放出所需的带宽数。查找顺序从普通隧道->中保障隧道->高保障隧道。当拥塞隧道Wr逐渐回落至50%时,再将临时调配的带宽归还至相应隧道。
为了有效改善数据传输的质量,在一实施例中,所述方法还包括:
若某一隧道的所述带宽占用参数大于第三阈值,基于时间序列算法预测所述隧道的下一时段对应的带宽占用参数,基于预测的带宽占用参数对隧道的带宽进行调配;
其中,所述第三阈值小于所述第一阈值且大于所述第二阈值。
这里,通过预测的带宽占用参数进行隧道的动态调整,可以提前预判隧道拥塞,并进行提前调整。
在一应用示例中,当Wr>90%,接近隧道最大带宽时,缩短监测Wa的同时,启动隧道拥塞预判机制。此处采用时间序列算法ARIMA和历史Wa数据训练出的带宽预测模型,预测下一时段Wa的变化趋势,以判断接下来拥塞是否发生。
在一实施例中,所述方法还包括如下至少之一:
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息得到预测的调整需求,根据所述预测的调整需求进行带宽的调配;
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息确定拥塞隧道与带宽提供隧道的对应关系,以在下次带宽调配时基于所述对应关系确定拥塞隧道对应的带宽提供隧道。
在一应用示例中,记录每次隧道带宽动态调整时,隧道带宽索取者、隧道带宽提供者,以及具体的调配数值,待数据积累到一定程度后,进行大数据分析,进行如下优化:
1)、分析隧道带宽变化规律,将实时预判隧道拥塞与离线预测拥塞相结合,预测固定的拥塞时段,提前调配带宽,降低实时预判的延迟。
2)、搜索经常作为带宽提供者的隧道,进行建立隧道带宽索取者与隧道带宽提供者的对应关系,降低带宽调配时间。
这样,可以基于历史调整数据,进行数据分析,进而预测调整需求,降低实时预判导致的延迟,还可以通过数据分析确定隧道带宽索取者与隧道带宽提供者的对应关系,缩短带宽调配时间,提高调配效率。
为了实现本发明实施例的方法,本发明实施例还提供一种隧道带宽调整装置,如图6所示,该装置包括:
监测策略确定模块601,用于基于所传输数据的业务属性确定分组数据网关与两个以上应用服务器之间建立的隧道的数据传输类型,基于数据传输类型对隧道进行分类,根据隧道类别确定相应类别隧道的监测策略;
带宽监测模块602,用于基于监测策略监测对相应类别隧道进行检测,得到相应的隧道的带宽占用参数,其中,所述带宽占用参数表征相应隧道对应的带宽占用情况;
带宽调整模块603,用于基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,以适配待调整隧道数据传输的带宽需求。
在一些实施例中,所述监测策略确定模块601具体用于:
基于数据传输类型对应的业务参数确定所述隧道的隧道类型,其中,所述业务参数包括以下至少之一:上报频次、上报类型、报文大小、静态带宽分配值。
在一些实施例中,带宽调整模块603具体用于:
确定所述带宽占用参数大于第一阈值的隧道为拥塞隧道,确定所述带宽占用参数小于第二阈值的隧道为空闲隧道;
基于所述拥塞隧道所需的扩容带宽数从所述空闲隧道中选择符合条件的带宽提供隧道,从所述符合条件的隧道调配所述所需的扩容带宽数的带宽给所述拥塞隧道;
其中,所述第一阈值大于所述第二阈值。
在一些实施例中,带宽调整模块603还用于:若所述拥塞隧道的带宽占用参数小于所述第二阈值,将调配的所述所需的扩容带宽数的带宽归还至相应的带宽提供隧道。
在一实施例中,所述隧道类型包括:高保障型隧道、中保障型隧道和普通隧道;所述带宽调整模块603具体用于:
基于所述拥塞隧道对应的带宽占用参数确定所述拥塞隧道所需的扩容带宽数;
依照依次从普通隧道类型、中保障隧道类型到高保障隧道类型的优先级顺序,从所述空闲隧道中确定能提供所述所需的扩容带宽数的带宽提供隧道。
在一些实施例中,所述装置还包括:预测调整模块604,用于若某一隧道的所述带宽占用参数大于第三阈值,基于时间序列算法预测所述隧道的下一时段对应的带宽占用参数,基于预测的带宽占用参数对隧道的带宽进行调配;其中,所述第三阈值小于所述第一阈值且大于所述第二阈值。
在一些实施例中,所述装置还包括:统计模块605,用于以下至少之一:
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息得到预测的调整需求,根据所述预测的调整需求进行带宽的调配;
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息确定拥塞隧道与带宽提供隧道的对应关系,以在下次带宽调配时基于所述对应关系确定拥塞隧道对应的带宽提供隧道。
实际应用时,上述各模块,可以由隧道带宽调整装置中的处理器来实现。当然,处理器需要运行存储器中的计算机程序来实现它的功能。
需要说明的是:上述实施例提供的隧道带宽调整装置在进行数据传输时,仅以上述各程序模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的程序模块,以完成以上描述的全部或者部分处理。另外,上述实施例提供的隧道带宽调整装置与隧道带宽调整方法实施例属于同一构思,其具体实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
基于上述程序模块的硬件实现,且为了实现本发明实施例的方法,本发明实施例还提供一种网关,该网关可以为分组数据网关。图7仅仅示出了该网关的示例性结构而非全部结构,根据需要可以实施图7示出的部分结构或全部结构。
如图7所示,本发明实施例提供的网关700包括:至少一个处理器701、存储器702、至少一个网络接口703。网关700中的各个组件通过总线***704耦合在一起。可以理解,总线***704用于实现这些组件之间的连接通信。总线***704除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图7中将各种总线都标为总线***704。
本发明实施例中的存储器702用于存储各种类型的数据以支持网关700的操作。这些数据的示例包括:用于在网关700上操作的任何计算机程序。
本发明实施例揭示的隧道带宽调整方法可以应用于处理器701中,或者由处理器701实现。处理器701可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,隧道带宽调整方法的各步骤可以通过处理器701中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器701可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP,Digital SignalProcessor),或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器701可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤,可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中,该存储介质位于存储器702,处理器701读取存储器702中的信息,结合其硬件完成本发明实施例提供的隧道带宽调整方法的步骤。
在示例性实施例中,网关700可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD,ProgrammableLogic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD,Complex Programmable Logic Device)、FPGA、通用处理器、控制器、微控制器(MCU,Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或者其他电子元件实现,用于执行前述方法。
可以理解,存储器702可以是易失性存储器或非易失性存储器,也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(ROM,Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM,Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM,Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM,Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM,ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM,Compact Disc Read-Only Memory);磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM,Random AccessMemory),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(SRAM,Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM,Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM,Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM,SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM,Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM,Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM,SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM,Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在示例性实施例中,本发明实施例还提供了一种存储介质,即计算机存储介质,具体可以是计算机可读存储介质,例如包括存储计算机程序的存储器702,上述计算机程序可由网关700的处理器701执行,以完成本发明实施例方法所述的步骤。计算机可读存储介质可以是ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器。
需要说明的是:“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
另外,本发明实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种隧道带宽调整方法,其特征在于,包括:
基于所传输数据的业务属性确定分组数据网关与两个以上应用服务器之间建立的隧道的数据传输类型,基于数据传输类型对隧道进行分类,根据隧道类别确定相应类别隧道的监测策略;
基于监测策略监测对相应类别隧道进行检测,得到相应的隧道的带宽占用参数,其中,所述带宽占用参数表征相应隧道对应的带宽占用情况;
基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,以适配待调整隧道数据传输的带宽需求。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于数据传输类型对隧道进行分类,包括:
基于数据传输类型对应的业务参数确定所述隧道的隧道类型,其中,所述业务参数包括以下至少之一:上报频次、上报类型、报文大小、静态带宽分配值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,包括:
确定所述带宽占用参数大于第一阈值的隧道为拥塞隧道,确定所述带宽占用参数小于第二阈值的隧道为空闲隧道;
基于所述拥塞隧道所需的扩容带宽数从所述空闲隧道中选择符合条件的带宽提供隧道,从所述符合条件的带宽提供隧道调配所述所需的扩容带宽数的带宽给所述拥塞隧道;
其中,所述第一阈值大于所述第二阈值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述隧道类型包括:高保障型隧道、中保障型隧道和普通隧道;所述基于所述拥塞隧道所需的扩容带宽数从所述空闲隧道中选择符合条件的带宽提供隧道,包括:
基于所述拥塞隧道对应的带宽占用参数确定所述拥塞隧道所需的扩容带宽数;
依照依次从普通隧道类型、中保障隧道类型到高保障隧道类型的优先级顺序,从所述空闲隧道中确定能提供所述所需的扩容带宽数的带宽提供隧道。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述拥塞隧道的带宽占用参数小于所述第二阈值,将调配的所述所需的扩容带宽数的带宽归还至相应的带宽提供隧道。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若某一隧道的所述带宽占用参数大于第三阈值,基于时间序列算法预测所述隧道的下一时段对应的带宽占用参数,基于预测的带宽占用参数对隧道的带宽进行调配;
其中,所述第三阈值小于所述第一阈值且大于所述第二阈值。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括如下至少之一:
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息得到预测的调整需求,根据所述预测的调整需求进行带宽的调配;
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息确定拥塞隧道与带宽提供隧道的对应关系,以在下次带宽调配时基于所述对应关系确定拥塞隧道对应的带宽提供隧道。
8.一种隧道带宽调整装置,其特征在于,包括:
监测策略确定模块,用于基于所传输数据的业务属性确定分组数据网关与两个以上应用服务器之间建立的隧道的数据传输类型,基于数据传输类型对隧道进行分类,根据隧道类别确定相应类别隧道的监测策略;
带宽监测模块,用于基于监测策略监测对相应类别隧道进行检测,得到相应的隧道的带宽占用参数,其中,所述带宽占用参数表征相应隧道对应的带宽占用情况;
带宽调整模块,用于基于所述带宽占用参数对隧道的带宽进行调配,以适配待调整隧道数据传输的带宽需求。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述监测策略确定模块具体用于:
基于数据传输类型对应的业务参数确定所述隧道的隧道类型,其中,所述业务参数包括以下至少之一:上报频次、上报类型、报文大小、静态带宽分配值。
10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述带宽调整模块具体用于:
确定所述带宽占用参数大于第一阈值的隧道为拥塞隧道,确定所述带宽占用参数小于第二阈值的隧道为空闲隧道;
基于所述拥塞隧道所需的扩容带宽数从所述空闲隧道中选择符合条件的带宽提供隧道,从所述符合条件的带宽提供隧道调配所述所需的扩容带宽数的带宽给所述拥塞隧道;
其中,所述第一阈值大于所述第二阈值。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述隧道类型包括:高保障型隧道、中保障型隧道和普通隧道;所述带宽调整模块具体用于:
基于所述拥塞隧道对应的带宽占用参数确定所述拥塞隧道所需的扩容带宽数;
依照依次从普通隧道类型、中保障隧道类型到高保障隧道类型的优先级顺序,从所述空闲隧道中确定能提供所述所需的扩容带宽数的带宽提供隧道。
12.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述带宽调整模块还用于:若所述拥塞隧道的带宽占用参数小于所述第二阈值,将调配的所述所需的扩容带宽数的带宽归还至相应的带宽提供隧道。
13.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
预测调整模块,用于若某一隧道的所述带宽占用参数大于第三阈值,基于时间序列算法预测所述隧道的下一时段对应的带宽占用参数,基于预测的带宽占用参数对隧道的带宽进行调配;
其中,所述第三阈值小于所述第一阈值且大于所述第二阈值。
14.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
统计模块,用于以下至少之一:
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息得到预测的调整需求,根据所述预测的调整需求进行带宽的调配;
统计所述对隧道的带宽进行调配的调配信息,基于统计的调配信息确定拥塞隧道与带宽提供隧道的对应关系,以在下次带宽调配时基于所述对应关系确定拥塞隧道对应的带宽提供隧道。
15.一种网关,其特征在于,包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器,其中,
所述处理器,用于运行计算机程序时,执行权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
16.一种存储介质,所述存储介质上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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