一种带宽分配的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及云计算技术领域，尤其涉及一种带宽分配的方法及装置。
【背景技术】
[0002] 随着信息技术的发展，当今社会已经步入了云计算（Cloud Mapping)的时代。所 指的云计算是一种将分布式处理、并行处理和网络计算相结合的技术，其核心思想是将大 量用网络连接的资源统一管理和调度，构成一个资源池向用户提供按需服务。
[0003] -般而言，云计算中为用户设备提供服务的资源位于与用户设备距离较近的代理 服务器中，例如咖啡店的公共服务器、家庭网关和公共交通工具中的移动路由器等。在云计 算领域，这些代理服务器可称之为Cloudlet，因而云计算系统的资源为由多个Cloudlet提 供的资源构成的资源池。为了更加有效的利用Cloudlet服务器，研究者提出将公有云与临 近的Cloudlet整合，Cloudlet作为用户设备与集中式云计算资源之间的代理，以按需付费 的方式向公有云获取用户设备需要的业务并提供至用户设备。例如，当用户存在多媒体业 务需求时，Cloudlet通过互联网访问多媒体中心为用户检索需要的多媒体内容，并以射频 或Wifi方式与用户设备通信，向用户设备提供所需要的数据。
[0004] 业务在传输的过程中需要占用一定的带宽，Cloudlet需要为用户设备提供不同的 业务，因而需要为不同业务分配带宽。现有的带宽分配方式为Cloudlet根据不同业务流的 QoS等级分别为不同业务流预留带宽资源，然而采用这种带宽分配方式可能会造成某些业 务并未全部占用为其预留的带宽资源，部分带宽资源处于空闲状态，因而带宽利用率不高。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种带宽分配的方法及装置，能够提高带宽利用率。
[0006] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 一种带宽分配的方法，包括：
[0008] 获取第一类流在当前带宽调度周期内的空闲带宽，所述第一类流为采用动态比特 率VBR的编码格式进行编码的媒体流；
[0009] 在当前带宽调度周期内，如果第二类流所需要的带宽小于所述空闲带宽，则在传 输所述第一类流的同时，利用所述空闲带宽传输所述第二类流，所述第二类流为非实时流。
[0010] -种带宽分配的装置，包括：
[0011] 获取单元，用于获取第一类流在当前带宽调度周期内的空闲带宽，所述第一类流 为采用动态比特率的编码格式进行编码的媒体流；
[0012] 传输单元，用于在当前带宽调度周期内，当第二类流所需要的带宽小于所述空闲 带宽时，在传输所述第一类流的同时，利用所述空闲带宽传输所述第二类流，所述第二类流 为非实时流。
[0013] 本发明提供的带宽分配的方法及装置，当为采用VBR编码方式的媒体流预分配的 带宽大于其实际占用的带宽时，也即存在空余带宽时，利用该空余带宽传输非实时流，与现 有技术中按照不同业务流的QoS等级预留带宽资源，某些带宽资源处于空闲状态相比，本 发明能够充分利用空余带宽，提高带宽利用率。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0015] 图1为本发明实施例提供的一种带宽分配的方法的流程示意图；
[0016] 图2为本发明实施例提供的另一种带宽分配的方法的流程示意图；
[0017] 图3为本发明实施例提供的又一种带宽分配的方法的流程示意图；
[0018] 图4为本发明实施例提供的再一种带宽分配的方法的流程示意图；
[0019] 图5为本发明实施例提供的一种带宽分配的装置的结构示意图；
[0020] 图6为本发明实施例提供的另一种带宽分配的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0022] 网络中传输的业务多种多样，不同业务对时延的要求不同。根据不同业务对传输 时延的敏感度，通用移动通信系统（英文〖Universal MobileTelecommunications System， 简称UMTS)将传输业务分为四类：会话类、流媒体类、交互类和背景类。各类业务的典型应 用、对时延的要求以及QoS等级如下表表一所示：
[0023] 表一
[0024]
[0025] 由表一可以看出，会话类和流媒体类对时延要求较高，需要足够的带宽传输多媒 体数据，因而可以称之为实时流；而交互类和背景类通常是一些时延要求不高的非实时 Internet应用，如WWW、Email、FTP和新闻服务等，因而可称之为非实时流。
[0026] 由表一还可以看出，不同类型的业务其QoS等级也不相同，则Cloudlet服务器为 不同业务流预留的带宽资源块的大小也不同，QoS等级越高的业务，为其预留的资源块越 大。此时，可能会出现的情况为某些业务流预留的带宽资源存在空闲。
[0027] 例如：流媒体类具有两种编码方式：（1)固定比特率（英文：Constant Bit Rate， 简称：CBR)的编码方式；（2)动态比特率（英文：Variable Bit Rate，简称：VBR)的编码方 式。其中，采用VBR编码方式的媒体流（下文简称VBR流）在编码时，根据媒体内容的复杂 程度采用不同的编码方式：媒体内容复杂的部分用高比特率编码，则该部分媒体内容需要 的带宽较多，媒体内容简单的部分用低比特率编码，则该部分媒体内容需要的带宽较少。而 为了保证为VBR流提供足够的带宽以保证其正常传输，常用的为VBR流预留带宽资源的方 法为根据QoS协商的峰值带宽预留带宽资源，例如：峰值带宽为b，带宽调度周期的时长为 T，则为该VBR流分配的总带宽为b*T ;因此，VBR流实际占用的带宽并不一定能占用所有预 留带宽，可能存在部分空闲带宽。
[0028] 为了有效利用存在的空闲带宽，本发明实施例提出了一种带宽分配的方法以利用 空闲带宽传输时延不敏感的会话，如交互类和背景类数据流；所述方法应用于Cloudlet为 用户设备的业务分配带宽的过程中。
[0029] 如图1所示，所述方法包括：
[0030] 101 :获取第一类流在当前带宽调度周期内的空闲带宽，所述第一类流为采用动态 比特率VBR的编码格式进行编码的媒体流。
[0031 ] 所指的第一类流为VBR流的统称，其可能包括多个VBR流。例如：视频资源1对应 的VBR流1以及视频资源2对应的VBR流2。
[0032] 所指的空闲带宽可以根据为第一类流预分配的带宽与第一类流实际占用的带宽 的差值计算得到，其具体实现过程可见后文详述。
[0033] 102:在当前带宽调度周期内，如果第二类流所需要的带宽小于所述空闲带宽，则 在传输所述第一类流的同时，利用所述空闲带宽传输所述第二类流，所述第二类流为非实 时流。
[0034] 其中，所指的非实时流为对时延要求较低的业务流，例如：会话类或背景类的业务 流。
[0035] 本发明提供的带宽分配的方法，当为采用VBR编码方式的媒体流预分配的带宽大 于其实际占用的带宽时，也即存在空余带宽时，利用该空余带宽传输非实时流，与现有技术 中按照不同业务流的QoS等级预留带宽资源，某些带宽资源处于空闲状态相比，本发明能 够充分利用空余带宽，提高带宽利用率。
[0036] 此外，由于Cloudlet中所有业务流共享服务器到接入网的整体IP承载，当第二类 流（非实时流）所需带宽小于空闲带宽时，仅需要利用空闲带宽传输第二类流即可，服务器 不需要向接入网发送调整IP承载带宽的请求。因此，本发明实施例提供的带宽分配的方法 还能够减少带宽调整的次数。
[0037] 为了对图1所示方法进行清楚的解释，步骤101"获取第一类流在当前带宽调度周 期内的空闲带宽"，如图2所示，具体包括：
[0038] 201 :在上个带宽调度周期内，获取所有第一缓存队列中缓存的所有所述第一类流 的数据包的大小，得到所述第一类流在当前带宽调度周期内所占用的带宽大小。
[0039] 其中，所指的第一缓存队列用于缓存第一类流的数据包。
[0040] 在本步骤的具体实现中，通过在每个带宽调度周期为每个VBR流分别初始化一个 用于缓存发送的IP包的缓存队列，为了便于描述，本实施例中将该缓存队列命名为VBR队 列（VBR Queue，VQ)。此外，为每个VQ对应一个监控模块，每存储一个IP包，则会触发该监 控模块进行读取IP包大小的操作。因而，在每个带宽调度周期结束时，监控模块可以计算 得到每个带宽调度周期内所缓存的所有第一类流的IP包的大小，进而可以计算得到所有 VBR流占用的总的带宽。
[0041] 此外，带宽调度周期tnl中缓存的数据包用于在下一个带宽调度周期、进行调度， 因而前一带宽调度周期t n i缓存的第一类流的数据包的大小即为当前带宽调度周期t n内， 第一类流占用的带宽的大小。
[0042] 202:根据为所述第一类流预先分配的带宽以及所述第一类流在当前带宽调度周 期内所占用的带宽大小，得到所述第一类流在当前带宽调度周期内的空闲带宽。
[0043] 根据为第一类流预先分配的带宽以及步骤201中得到的第一类流实际占用的总 带宽，二者的差值即为第一类流在当前带宽调度周期内的空闲带宽。
[0044] 为了对图1所示方法进行清楚的解释，步骤102 "在当前带宽调度周期内，如果第 二类流所需要的带宽小于所述空闲带宽，则在传输所述第一类流的同时，利用所述空闲带 宽传输所述第二类流"，如图3所示，具体包括：
[0045] 301 :在当前带宽调度周期内，如果第二类流所需要的带宽小于所述空闲带宽，则 初始化第二缓存