CN110602569B - 一种基于带宽趋势的带宽复用方法和系统 - Google Patents

一种基于带宽趋势的带宽复用方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于带宽趋势的带宽复用方法和系统，本发明方法首先研判用户各个时段的带宽趋势稳定规律，再研判在一定时段内带宽趋势呈规律下降趋势还是规律上升趋势，对相同时段内带宽下降趋势与上升趋势的客户的带宽进行互补匹配，从而实现带宽的趋势互补，使带宽资源得到充分利用与复用，降低单位成本，创造经济效益。

Description

一种基于带宽趋势的带宽复用方法和系统
技术领域
本发明涉及数据挖掘技术领域，尤其涉及一种基于带宽趋势的带宽复用方法和系统。
背景技术
在视频云服务的成本中，带宽成本是占比很大的一块，但实际上，目前的带宽大部分情况是叠加到一起以最高峰值为基础执行计算，并未经过智能调配，资源利用率不高。存在某些用户长期规律性地某个时段带宽很高，但另外时段带宽较少乃至闲置的现象，但计费和资源配置仍按最高峰值匹配，该现象造成了资源与成本的浪费，而人工调配需要时时监控与计算，在用户量较大情况下不切实际，如何较好地利用闲置的带宽资源，同时又省时省力地自动实现，是当下需要解决的难题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种基于带宽趋势的带宽复用方法，旨在解决现有技术带宽大部分情况是叠加到一起以最高峰值为基础执行计算，并未经过智能调配，资源利用率不高的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于带宽趋势的带宽复用方法，所述方法包括：
计算每个用户在统计天数L内各时段的网络带宽峰值均值；
计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的的网络带宽峰值均值增长率；根据所述网络带宽峰值均值增长率对用户时段的带宽趋势进行分类；
统计时段相同且带宽趋势类型为互补趋势类型的用户，并统计所述用户互补带宽趋势类型包含的非0带宽时段数；
根据时段的带宽趋势类型及筛选条件对所述用户进行两两对比匹配；
对匹配成功用户的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的CDN带宽节点。
本发明实施例的另一目的在于提出一种基于带宽趋势的带宽复用系统，所述系统包括：
网络带宽峰值均值计算模块，用于计算每个用户在统计天数L内各时段的网络带宽峰值均值；
带宽趋势分类模块，用于计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的的网络带宽峰值均值增长率；根据所述网络带宽峰值均值增长率对用户时段的带宽趋势进行分类；
带宽趋势类型时段数统计模块，用于统计时段相同且带宽趋势类型为互补趋势类型的用户，并统计所述用户互补带宽趋势类型包含的非0带宽时段数；
用户筛选匹配装置，用于据时段的带宽趋势类型及筛选条件对所述用户进行两两对比匹配；
CDN带宽节点分配模块，用于对匹配成功用户的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的CDN带宽节点。
本发明的有益效果
本发明提出一种基于带宽趋势的带宽复用方法，本发明方法首先研判用户各个时段的带宽趋势稳定规律，再研判在一定时段内带宽趋势呈规律下降趋势还是规律上升趋势，对相同时段内带宽下降趋势与上升趋势的客户的带宽进行互补匹配，从而实现带宽的趋势互补，使带宽资源得到充分利用与复用，降低单位成本，创造经济效益。
附图说明
图1是本发明优选实施例一种基于带宽趋势的带宽复用方法流程图；
图2是图1中Step4的方法流程图；
图3是本发明优选实施例一种基于带宽趋势的带宽复用系统结构图；
图4是图3中用户筛选匹配装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。应当理解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用以限制本发明。
本发明提出一种基于带宽趋势的带宽复用方法，本发明方法首先研判用户各个时段的带宽趋势稳定规律，再研判在一定时段内带宽趋势呈规律下降趋势还是规律上升趋势，对相同时段内带宽下降趋势与上升趋势的客户的带宽进行互补匹配，从而实现带宽的趋势互补，使带宽资源得到充分利用与复用，降低单位成本，创造经济效益。
实施例一
图1是本发明优选实施例一种基于带宽趋势的带宽复用方法流程图；所述方法包括：
Step1，计算每个用户在统计天数L内各时段的网络带宽峰值均值；
各时段的划分方法：将一天时间等额划分为n个时段，记为集合T＝{t1，t2，…tn}；n为时段总数；具体在应用中，一般设置n＝24；
所有用户记为集合U＝{u1，u2，…um}；m表示用户总数；
每个用户各时段的网络带宽峰值均值数据集记为：
Figure GDA0003103531380000041
其中，G表示一个用户在统计天数L内所有时段网络带宽峰值均值数据集；
Figure GDA0003103531380000042
分别表示用户第1、第2、第n时段的网络带宽峰值均值；
单一时段网络带宽峰值均值计算方法如下：
Figure GDA0003103531380000043
其中，
Figure GDA0003103531380000044
表示用户第i时段的网络带宽峰值均值；p(ti)1、p(ti)2、p(ti)L分别表示用户第i时段第1天、第2天，第L天的网络带宽峰值；1≤k≤m；1≤i≤n；L表示统计天数，L≥2；
Step2:计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的的网络带宽峰值均值增长率Incf(ti)、Incb(ti)；根据Incf(ti)与Incb(ti)对用户时段的带宽趋势进行分类；
Figure GDA0003103531380000045
Figure GDA0003103531380000046
其中，D(ti)表示用户第i个时段的带宽趋势类型；a为上升趋势，b为下降趋势；a和b为互补趋势类型；c为水平趋势，d为离散趋势。
Step3，统计时段相同且带宽趋势类型为互补趋势类型的用户，并统计所述用户互补带宽趋势类型包含的非0带宽时段数；
设各用户互补趋势类型包含的非0带宽时段集为{ti，ti+1，ti+2，…ti+ii}，ti表示互补带宽趋势类型的非0带宽起始时段；ti+ii表示互补带宽趋势类型的非0带宽终止时段；互补带宽趋势类型包含的时段数为ii+1；1≤ii≤n；
Step4，根据时段的带宽趋势类型及筛选条件对所述用户进行两两对比匹配；
图2是图1中Step4的方法流程图；所述方法包括：
步骤A1，选出所有与用户uk的第i时段的带宽趋势类型D(ti)(uk)为互补趋势类型、互补趋势类型包含的非0带宽起始时段和时段数相同的候选用户；
若仅有一个候选用户uj的第i时段的带宽趋势类型D(ti)(uj)与D(ti)(uk)为互补类型且互补趋势类型含的非0带宽起始时段和时段数相同，则确定用户uj为最佳匹配用户。若存多个候选用户的第i时段的带宽趋势类型与D(ti)(uk)为互补类型，则进入步骤A2；
步骤A2，对所述候选用户按照筛选条件进行筛选；
筛选条件为：
Figure GDA0003103531380000051
其中，
Figure GDA0003103531380000061
分别表示用户uk、用户uj互补带宽趋势类型的非0带宽起始时段的网络带宽峰值均值；
步骤A3，将剩余候选用户的第i时段相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率，与用户uk的Incb(ti)(uk)按照匹配规则进行匹配；
匹配规则为：选取绝对值最小的|Incb(ti)(uk)+Incb(ti)(uj)|中的两个用户为最佳匹配用户。
其中，Incb(ti)(uj)表示用户uj的第i时段相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率。
Step5：对匹配成功用户的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的CDN带宽节点；
设用户uj带宽趋势类型D(ti)(uj)与D(ti)(uk)为互补类型，且互补趋势类型包含的非0带宽起始时段和时段数相同，则为用户uk、用户uj的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的带宽节点；分配带宽节点的方法采用本技术领域公知的常规的方法，在此不再赘述。
实施例二
图3是本发明优选实施例一种基于带宽趋势的带宽复用系统结构图；所述系统包括：
网络带宽峰值均值计算模块，用于计算每个用户在统计天数L内各时段的网络带宽峰值均值；
带宽趋势分类模块，用于计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的的网络带宽峰值均值增长率；根据所述网络带宽峰值均值增长率对用户时段的带宽趋势进行分类；
带宽趋势类型时段数统计模块，用于统计时段相同且带宽趋势类型为互补趋势类型的用户，并统计所述用户互补带宽趋势类型包含的非0带宽时段数；
用户筛选匹配装置，用于据时段的带宽趋势类型及筛选条件对所述用户进行两两对比匹配；
CDN带宽节点分配模块，用于对匹配成功用户的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的CDN带宽节点。
进一步地，所述网络带宽峰值均值计算模块中，
各时段的划分方法为：将一天时间等额划分为n个时段，记为集合T＝{t1，t2，…tn}；n为时段总数；具体在应用中，一般设置n＝24；
所有用户记为集合U＝{u1，u2，…um}；m表示用户总数；
每个用户各时段的网络带宽峰值均值数据集记为：
Figure GDA0003103531380000071
其中，G表示一个用户在统计天数L内所有时段网络带宽峰值均值数据集；
Figure GDA0003103531380000072
分别表示用户第1、第2、第n时段的网络带宽峰值均值；
单一时段网络带宽峰值均值计算方法如下：
Figure GDA0003103531380000073
其中，
Figure GDA0003103531380000081
表示用户第i时段的网络带宽峰值均值；p(ti)1、p(ti)2、p(ti)L分别表示用户第i时段第1天、第2天，第L天的网络带宽峰值；1≤k≤m；1≤i≤n；L表示统计天数，L≥2；
进一步地，所述带宽趋势分类模块中，用于计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的的网络带宽峰值均值增长率Incf(ti)、Incb(ti)；根据Incf(ti)与Incb(ti)对用户时段的带宽趋势进行分类；
计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的的网络带宽峰值均值增长率公式为：
Figure GDA0003103531380000082
其中，Incf(ti)、Incb(ti)分别表示用户第i时段相比前一时段、相比后一时段的的网络带宽峰值均值增长率；
根据所述网络带宽峰值均值增长率对用户时段的带宽趋势进行分类具体为：
Figure GDA0003103531380000083
其中，D(ti)表示用户第i个时段的带宽趋势类型；a为上升趋势，b为下降趋势；a和b为互补趋势类型；c为水平趋势，d为离散趋势。
进一步地，所述带宽趋势类型时段数统计模块中，
各用户互补趋势类型包含的非0带宽时段集为{ti，ti+1，ti+2，…ti+ii}，ti表示互补带宽趋势类型的非0带宽起始时段；ti+ii表示互补带宽趋势类型的非0带宽终止时段；互补带宽趋势类型包含的时段数为ii+1；1≤ii≤n；
进一步地，图4是图3中用户筛选匹配装置的结构图。所述用户筛选匹配装置包括：
第一筛选模块，用于选出所有与用户uk的第i时段的带宽趋势类型D(ti)(uk)为互补趋势类型、互补趋势类型包含的非0带宽起始时段和时段数相同的候选用户；
若仅有一个候选用户uj的第i时段的带宽趋势类型D(ti)(uj)与D(ti)(uk)为互补类型且互补趋势类型含的非0带宽起始时段和时段数相同，则确定用户uj为最佳匹配用户。若存多个候选用户的第i时段的带宽趋势类型与D(ti)(uk)为互补类型，则进入第二筛选模块；
第二筛选模块，用于对所述候选用户按照筛选条件进行筛选；
筛选条件为：
Figure GDA0003103531380000091
其中，
Figure GDA0003103531380000092
分别表示用户uk、用户uj互补带宽趋势类型的非0带宽起始时段的网络带宽峰值均值；
第三筛选模块，用于将剩余候选用户的第i时段相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率，与用户uk的Incb(ti)(uk)按照匹配规则进行匹配；
匹配规则为：选取绝对值最小的|Incb(ti)(uk)+Incb(ti)(uj)|中的两个用户为最佳匹配用户。
其中，Incb(ti)(uj)表示用户uj的第i时段相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率。
进一步地，所述CDN带宽节点分配模块中，
对匹配成功用户的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的CDN带宽节点具体为：
设用户uj带宽趋势类型D(ti)(uj)与D(ti)(uk)为互补类型，且互补趋势类型包含的非0带宽起始时段和时段数相同，则为用户uk、用户uj的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的带宽节点；分配带宽节点的方法采用本技术领域公知的常规的方法，在此不再赘述。
本领域的普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序指令相关硬件来完成的，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质可以为ROM、RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于带宽趋势的带宽复用方法，其特征在于，所述方法包括：
计算每个用户在统计天数L内各时段的网络带宽峰值均值；
计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率；根据所述网络带宽峰值均值增长率对用户时段的带宽趋势进行分类；
统计时段相同且带宽趋势类型为互补趋势类型的用户，并统计所述用户互补带宽趋势类型包含的非0带宽时段数；
根据时段的带宽趋势类型及筛选条件对所述用户进行两两对比匹配；
对匹配成功用户的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的CDN带宽节点；其中，
各时段的划分方法：将一天时间等额划分为n个时段，记为集合T＝{t1，t2，…tn}；n为时段总数；
所有用户记为集合U＝{u1，u2，…um}；m表示用户总数；
每个用户各时段的网络带宽峰值均值数据集记为：
Figure FDA0003103531370000011
其中，G表示一个用户在统计天数L内所有时段网络带宽峰值均值数据集；
Figure FDA0003103531370000012
分别表示用户第1、第2、第n时段的网络带宽峰值均值；
单一时段网络带宽峰值均值计算方法如下：
Figure FDA0003103531370000021
其中，
Figure FDA0003103531370000022
表示用户第i时段的网络带宽峰值均值；p(ti)1、p(ti)2、p(ti)L分别表示用户第i时段第1天、第2天，第L天的网络带宽峰值；1≤k≤m；1≤i≤n；L表示统计天数，L≥2；
所述计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率Incf(ti)、Incb(ti)公式为：
Figure FDA0003103531370000023
其中，Incf(ti)、Incb(ti)分别表示第i时段相比前一时段、相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率；
根据Incf(ti)与Incb(ti)对用户时段的带宽趋势进行分类具体为：
Figure FDA0003103531370000024
其中，D(ti)表示用户第i个时段的带宽趋势类型；a为上升趋势，b为下降趋势；a和b为互补趋势类型；c为水平趋势，d为离散趋势。
2.如权利要求1所述的基于带宽趋势的带宽复用方法，其特征在于，
用户互补趋势类型包含的非0带宽时段集为{ti，ti+1，ti+2，…ti+ii}，ti表示互补带宽趋势类型的非0带宽起始时段；ti+ii表示互补带宽趋势类型的非0带宽终止时段；互补带宽趋势类型包含的时段数为ii+1；1≤ii≤n；
所述根据时段的带宽趋势类型及筛选条件对所述用户进行两两对比匹配包括：
步骤A1，选出所有与用户uk的第i时段的带宽趋势类型D(ti)(uk)为互补趋势类型、互补趋势类型包含的非0带宽起始时段和时段数相同的候选用户；
若仅有一个候选用户uj的第i时段的带宽趋势类型D(ti)(uj)与D(ti)(uk)为互补类型且互补趋势类型含的非0带宽起始时段和时段数相同，则确定用户uj为最佳匹配用户；若存多个候选用户的第i时段的带宽趋势类型与D(ti)(uk)为互补类型，则进入步骤A2；
步骤A2，对所述候选用户按照筛选条件进行筛选；
筛选条件为：
Figure FDA0003103531370000031
其中，
Figure FDA0003103531370000032
分别表示用户uk、用户uj互补带宽趋势类型的非0带宽起始时段的网络带宽峰值均值；
步骤A3，将剩余候选用户的第i时段相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率，与用户uk的Incb(ti)(uk)按照匹配规则进行匹配；
匹配规则为：选取绝对值最小的|Incb(ti)(uk)+Incb(ti)(uj)|中的两个用户为最佳匹配用户；
其中，Incb(ti)(uj)表示用户uj的第i时段相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率。
3.如权利要求2所述的基于带宽趋势的带宽复用方法，其特征在于，所述对匹配成功用户的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的CDN带宽节点具体为：
设用户uj带宽趋势类型D(ti)(uj)与D(ti)(uk)为互补类型，且互补趋势类型包含的非0带宽起始时段和时段数相同，则为用户uk、用户uj的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的带宽节点。
4.一种基于带宽趋势的带宽复用系统，其特征在于，所述系统包括：
网络带宽峰值均值计算模块，用于计算每个用户在统计天数L内各时段的网络带宽峰值均值；
带宽趋势分类模块，用于计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率；根据所述网络带宽峰值均值增长率对用户时段的带宽趋势进行分类；
带宽趋势类型时段数统计模块，用于统计时段相同且带宽趋势类型为互补趋势类型的用户，并统计所述用户互补带宽趋势类型包含的非0带宽时段数；
用户筛选匹配装置，用于据时段的带宽趋势类型及筛选条件对所述用户进行两两对比匹配；
CDN带宽节点分配模块，用于对匹配成功用户的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的CDN带宽节点；其中，
所述网络带宽峰值均值计算模块中，
各时段的划分方法为：将一天时间等额划分为n个时段，记为集合T＝{t1，t2，…tn}；n为时段总数；
所有用户记为集合U＝{u1，u2，…um}；m表示用户总数；
每个用户各时段的网络带宽峰值均值数据集记为：
Figure FDA0003103531370000051
其中，G表示一个用户在统计天数L内所有时段网络带宽峰值均值数据集；
Figure FDA0003103531370000052
分别表示用户第1、第2、第n时段的网络带宽峰值均值；
单一时段网络带宽峰值均值计算方法如下：
Figure FDA0003103531370000053
其中，
Figure FDA0003103531370000054
表示用户第i时段的网络带宽峰值均值；p(ti)1、p(ti)2、p(ti)L分别表示用户第i时段第1天、第2天，第L天的网络带宽峰值；1≤k≤m；1≤i≤n；L表示统计天数，L≥2；
所述带宽趋势分类模块中，用于计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率Incf(ti)、Incb(ti)；根据Incf(ti)与Incb(ti)对用户时段的带宽趋势进行分类；
计算每个用户各时段相比前一时段、相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率公式为：
Figure FDA0003103531370000061
其中，Incf(ti)、Incb(ti)分别表示用户第i时段相比前一时段、相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率；
根据所述网络带宽峰值均值增长率对用户时段的带宽趋势进行分类具体为：
Figure FDA0003103531370000062
其中，D(ti)表示用户第i个时段的带宽趋势类型；a为上升趋势，b为下降趋势；a和b为互补趋势类型；c为水平趋势，d为离散趋势。
5.如权利要求4所述的基于带宽趋势的带宽复用系统，其特征在于，所述带宽趋势类型时段数统计模块中，
各用户互补趋势类型包含的非0带宽时段集为{ti，ti+1，ti+2，…ti+ii}，ti表示互补带宽趋势类型的非0带宽起始时段；ti+ii表示互补带宽趋势类型的非0带宽终止时段；互补带宽趋势类型包含的时段数为ii+1；1≤ii≤n；
所述用户筛选匹配装置包括：
第一筛选模块，用于选出所有与用户uk的第i时段的带宽趋势类型D(ti)(uk)为互补趋势类型、互补趋势类型包含的非0带宽起始时段和时段数相同的候选用户；
若仅有一个候选用户uj的第i时段的带宽趋势类型D(ti)(uj)与D(ti)(uk)为互补类型且互补趋势类型含的非0带宽起始时段和时段数相同，则确定用户uj为最佳匹配用户；若存多个候选用户的第i时段的带宽趋势类型与D(ti)(uk)为互补类型，则进入第二筛选模块；
第二筛选模块，用于对所述候选用户按照筛选条件进行筛选；
筛选条件为：
Figure FDA0003103531370000071
其中，
Figure FDA0003103531370000072
分别表示用户uk、用户uj互补带宽趋势类型的非0带宽起始时段的网络带宽峰值均值；
第三筛选模块，用于将剩余候选用户的第i时段相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率，与用户uk的Incb(ti)(uk)按照匹配规则进行匹配；
匹配规则为：选取绝对值最小的|Incb(ti)(uk)+Incb(ti)(uj)|中的两个用户为最佳匹配用户；
其中，Incb(ti)(uj)表示用户uj的第i时段相比后一时段的网络带宽峰值均值增长率。
6.如权利要求5所述的基于带宽趋势的带宽复用系统，其特征在于，
所述CDN带宽节点分配模块中，
对匹配成功用户的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的CDN带宽节点具体为：
设用户uj带宽趋势类型D(ti)(uj)与D(ti)(uk)为互补类型，且互补趋势类型包含的非0带宽起始时段和时段数相同，则为用户uk、用户uj的互补趋势类型包含的非0带宽时段分配相同的带宽节点。
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