CN101179481A - 数据流量控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数据流量控制方法，该方法包括以下步骤：步骤A，系统中的多个分布式处理器分别计算其上承载的所有用户的签约速率和，并将签约速率和发送到主机；步骤B，主机根据接收的签约速率和计算各个分布式处理器的可发送流量，并将可发送流量下发给相应的分布式处理器；以及步骤C，响应于可发送流量，各个分布式处理器分别计算其上承载的各个用户的可发送流量。另外，本发明还提供了一种数据流量控制装置。通过使用本发明，可以避免因多用户造成的传输资源带宽拥塞，兼顾用户流量之间的公平性。

Description

数据流量控制方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种数据流量控制方法和装置，其可以避免因多用户造成的传输资源带宽拥塞，兼顾用户流量之间的公平性。

背景技术

随着用户接入带宽需求的日益提高和移动通讯技术的不断发展，高速下行分组接入(HSDPA)技术越来越受到人们关注。HSDPA技术是3GPP在R5协议中为了满足上/下行数据业务不对称的需求而提出的一种新技术，它很好地解决了系统覆盖与容量之间的矛盾，大大提升了系统容量，满足了用户的高速业务需求。采用HSDPA技术，可以在不改变已经建设第三代移动通信网络结构的情况下把下行数据业务速率提高到10Mbps。

为了可更快地调整用户数据速率以匹配瞬时的无线信道环境变化，将高速媒质控制协议Mac-hs(Media Access Control-highspeed，Mac-hs)从无线网络控制器(RNC)移到基站(Node B)中实现，RNC与Node B之间通过HS-DSCH FP协议连接，如图1所示，其中媒质接入控制层MAC(Medium Access Control，MAC)的构成如图2所示。

然而对于HSDPA业务，在3GPP协议中，RNC侧没有关于流量控制方法的描述。在一个分布式的处理系统中，存在媒体流多点发送，一点汇聚的情况，如果不实时地对每路媒体流加以控制，汇聚点流量拥塞将不可避免，这样会导致大量丢包或呼叫中断等严重问题。然而每一路媒体流又是相对独立的，按什么原则对媒体流实施控制呢？这正是本发明所要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种数据流量控制方法和装置。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种数据流量控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤A，系统中的多个分布式处理器分别计算其上承载的所有用户的签约速率和，并将签约速率和发送到主机；步骤B，主机根据接收的签约速率和计算各个分布式处理器的可发送流量，并将可发送流量下发给相应的分布式处理器；以及步骤C，响应于可发送流量，各个分布式处理器分别计算其上承载的各个用户的可发送流量。

其中，在步骤B中，主机接收计算结果，并累计各个分布式处理器上的用户签约速率，以此来计算可发送流量。

并且，主机根据下式计算可发送流量S_{i，RequestRate}： $S_{i,\mathrm{RequestRate}}=\underset{j=1}{\overset{j=\mathrm{MaxUserNum}}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}},$ $S_{i,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}{\underset{i=1}{\overset{i=N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{\mathrm{TotalRate},}$ 其中，S_{i，j，CnSignedRate}为第j个用户的签约速率，S_{i，RequestRate}为第i个分布式处理器上分配到的可用带宽。

在步骤C中，分布式处理器根据以下公式计算其上承载的各个用户的可发送流量S_{i，j，CanSendRate}， $S_{i,j,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}}}{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{i,\mathrm{CanSendRate}.}$

另外，在步骤C之后，进一步包括以下步骤：

步骤D：分布式处理器将可发送流量转换为调度周期内的发送字节数，并且在调度周期内发送完字节数之后停止发送。

根据本发明的第二方面，本发明提供了一种数据流量控制装置。

根据本发明的数据流量控制装置包括：

签约速率和计算部，位于分布式处理器侧，用于分别计算多个分布式处理器上承载的所有用户的签约速率和，并且将签约速率和发送到主机；第一可发送流量计算部，位于主机侧，根据签约速率计算部提供的签约速率和计算各个分布式处理器的可发送流量，并将可发送流量下发给相应的分布式处理器；以及第二可发送流量计算部，位于分布式处理器侧，用于计算分布式处理器上承载的各个用户的可发送流量。

其中，第一可发送流量计算部接收计算结果，并累计各个分布式处理器上的用户签约速率，以此来计算可发送流量。

第一可发送流量计算部根据下式计算可发送流量S_{i，RequestRate}： $S_{i,\mathrm{RequestRate}}=\underset{j=1}{\overset{j=\mathrm{MaxUserNum}}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}}$ $S_{i,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}{\underset{i=1}{\overset{i=N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{\mathrm{TotalRate},}$ 其中，S_{i，j，CnSignedRate}为第j个用户的签约速率，S_{i，RequestRate}为第i个分布式处理器上分配到的可用带宽，S_TotalRate为汇聚点总带宽，S_{i，CanSendRate}为总带宽资源在各个分布式处理期上一次分配的结果。

另外，第二可发送流量计算部根据以下公式计算其上承载的各个用户的可发送流量S_{i，j，CanSendRate}， $S_{i,j,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}}}{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{i,\mathrm{CanSendRate}.}$

并且，本发明提供的数据流测量控制装置进一步包括：

可发送流量转换部，位于分布式处理器侧，用于将可发送流量转换为调度周期内的发送字节数；以及可发送流量发送部，用于在调度周期内发送由可发送流量转换部转换的字节数。

通过上述技术方案，本发明能够避免因多用户造成的传输资源带宽拥塞，兼顾用户流量之间的公平性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是示出根据相关技术的HSDPA媒体面的协议栈构成的示意图；

图2是示出MAC层构成的示意图；

图3是根据本发明实施例的数据流量控制方法的流程图；

图4是示出根据本发明实施例的数据流量控制装置构造的框图；以及

图5是示出本发明的示意性模型结构的框图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。

第一实施例

首先将参照图3描述本发明的第一实施例。图3是根据本发明实施例的数据流量控制方法的流程图。

如图3所示，根据本发明第一实施例的方法包括以下步骤：步骤S302，系统中的多个分布式处理器(SLAVE)分别计算其上承载的所有用户的签约速率和，并将签约速率和发送到主机(HOST)；步骤S304，主机根据接收的签约速率和计算各个分布式处理器的可发送流量，并将可发送流量下发给相应的分布式处理器；以及步骤S306，响应于可发送流量，各个分布式处理器分别计算其上承载的各个用户的可发送流量。

其中，在步骤S304中，主机接收计算结果，并累计各个分布式处理器上的用户签约速率，以此来计算可发送流量。

如图5所示，分布式处理器SLAVE1、SLAVE2、...SLAVEN共N个，它们都由HOST统一配置和管理，并且数据收发汇聚于数据收发器。假设第i个SLAVE上承载了j个用户，该用户签约速率为S_{i，j，CnSignedRate}，汇聚点总带宽为S_TotalRate，SALVEi上总请求带宽，则主机根据下式计算可发送流量S_{i，RequestRate}： $S_{i,\mathrm{RequestRate}}=\underset{j=1}{\overset{j=\mathrm{MaxUserNum}}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}}$ $S_{i,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}{\underset{i=1}{\overset{i=N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{\mathrm{TotalRate},}$ 其中，S_{i，j，CnSignedRate}为第j个用户的签约速率，S_{i，RequestRate}为第i个分布式处理器上分配到的可用带宽，S_TotalRate为汇聚点总带宽，S_{i，CanSendRate}是总带宽资源在各个SLAVE上一次分配的结果，简称一次流控。

通过上述一次流控，获得了SLAVE上可以发流控，如何根据一次流控的结果计算出单个用户的流量，还需要进行二次流控，也就是将S_{i，CanSendRate}按比例分配给该SLAVE上的用户，因此需要步骤S306，在步骤S306中，分布式处理器根据以下公式计算其上承载的各个用户的可发送流量S_{i，j，CanSendRate}， $S_{i,j,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}}}{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{i,\mathrm{CanSendRate}.}$

在步骤S306之后，进一步包括以下步骤：

步骤S308：分布式处理器将可发送流量转换为调度周期内的发送字节数，并且在调度周期内发送完字节数之后停止发送。

在第三代移动通信系统中，接入用户数目具有随机性，各用户的数据流量具有突发性，为了达到实时合理分配带宽资源的目的，计算用户可发送流量需要周期性进行，这个周期如果太短，会降低CPU的效率，周期太长可能不满足实时性的要求，因此这里需要在效率和实时性方面做折中，优选的，该周期可为数据的调度周期。

在完成了上述处理后，将等待下一个计算周期，重复上述的各个步骤。

第二实施例

下面将参照图4和图5描述本发明的第二实施例。图4是示出根据本发明第二实施例的数据流量控制装置400构造的框图，图5是本发明的模型的框图。

根据本发明的第二实施例，提供了一种数据流量控制装置400，如图4所示，该装置包括：

签约速率和计算部402，位于分布式处理器侧，用于分别计算多个分布式处理器上承载的所有用户的签约速率和，并且将签约速率和发送到主机；第一可发送流量计算部404，位于主机侧，根据签约速率计算部402提供的签约速率和计算各个分布式处理器的可发送流量，并将可发送流量下发给相应的分布式处理器；以及第二可发送流量计算部406，位于分布式处理器侧，用于计算分布式处理器上承载的各个用户的可发送流量。

如图5所示，分布式处理器SLAVE1、SLAVE2、...SLAVEN共N个，它们都由HOST统一配置和管理，并且数据收发汇聚于数据收发器。

第一可发送流量计算部404接收计算结果，并累计各个分布式处理器上的用户签约速率，以此来计算可发送流量。

第一可发送流量计算部404根据下式计算可发送流量S_{i，RequestRate}： $S_{i,\mathrm{RequestRate}}=\underset{j=1}{\overset{j=\mathrm{MaxUserNum}}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}},$ $S_{i,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}{\underset{i=1}{\overset{i=N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{\mathrm{TotalRate},}$ 其中，S_{i，j，CnSignedRate}为第j个用户的签约速率，S_{i，RequestRate}为第i个分布式处理器上分配到的可用带宽，S_TotalRate为汇聚点总带宽，S_{i，CanSendRate}是总带宽资源在各个SLAVE上一次分配的结果，简称一次流控。

另外，第二可发送流量计算部406根据以下公式计算其上承载的各个用户的可发送流量S_{i，j，CanSendRate}， $S_{i,j,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}}}{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{i,\mathrm{CanSendRate}.}$

并且，本发明提供的数据流测量控制装置400进一步包括：

可发送流量转换部408，位于分布式处理器侧，用于将可发送流量转换为调度周期内的发送字节数；以及可发送流量发送部410，用于在调度周期内发送由可发送流量转换部转换的字节数。

与第一实施例类似，为了达到实时合理分配带宽资源的目的，计算用户可发送流量需要周期性进行，这个周期如果太短，会降低CPU的效率，周期太长可能不满足实时性的要求，因此这里需要在效率和实时性方面做折中，优选的，该周期可为数据的调度周期。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据流量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A，系统中的多个分布式处理器分别计算其上承载的所有用户的签约速率和，并将所述签约速率和发送到主机；

步骤B，主机根据接收的所述签约速率和计算各个分布式处理器的可发送流量，并将所述可发送流量下发给相应的分布式处理器；以及

步骤C，响应于所述可发送流量，各个分布式处理器分别计算其上承载的各个用户的可发送流量。

2.根据权利要求1所述的数据流量控制方法，其特征在于，在所述步骤B中，所述主机接收所述计算结果，并累计各个分布式处理器上的用户签约速率，以此来计算所述可发送流量。

3.根据权利要求1所述的数据流量控制方法，其特征在于，在所述步骤B中，所述主机根据下式计算可发送流量S_{i，RequestRate}：

$S_{i,\mathrm{RequestRate}}=\underset{j=1}{\overset{j=\mathrm{MaxUserNum}}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}}$

$S_{i,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}{\underset{i=1}{\overset{i=N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{\mathrm{TotalRate},}$ 其中，S_TotalRate为汇聚点总带宽，S_{i，j，CnSignedRae}为第j个用户的签约速率，S_{i，RequestRate}为第i个分布式处理器上分配到的可用带宽，S_{i，CanSendRat e}为总带宽资源在各个分布式处理期上一次分配的结果。

4.根据权利要求3所述的数据流量控制方法，其特征在于，在所述步骤C中，所述分布式处理器根据以下公式计算其上承载的各个用户的可发送流量S_{i，j，CanSendRate}，

$S_{i,j,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}}}{S_{i,\mathrm{RequesRate}}}*S_{i,\mathrm{CanSendRate}.}$

5.根据权利要求1所述的数据流量控制方法，其特征在于，在所述步骤C之后，进一步包括以下步骤：

步骤D：所述分布式处理器将所述可发送流量转换为调度周期内的发送字节数，并且在所述调度周期内发送完所述字节数之后停止发送。

6.一种数据流量控制装置，其特征在于，包括：

签约速率和计算部，位于分布式处理器侧，用于分别计算多个分布式处理器上承载的所有用户的签约速率和，并且将所述签约速率和发送到主机；

第一可发送流量计算部，位于主机侧，根据所述签约速率计算部提供的所述签约速率和计算各个分布式处理器的可发送流量，并将所述可发送流量下发给相应的分布式处理器；

以及

第二可发送流量计算部，位于分布式处理器侧，用于计算分布式处理器上承载的各个用户的可发送流量。

7.根据权利要求6所述的数据流量控制装置，其特征在于，所述第一可发送流量计算部接收所述计算结果，并累计各个分布式处理器上的用户签约速率，以此来计算所述可发送流量。

8.根据权利要求6所述的数据流量控制装置，其特征在于，所述第一可发送流量计算部根据下式计算可发送流量S_{i，RequestRate}：

$S_{i,\mathrm{RequestRate}}=\underset{j=1}{\overset{j=\mathrm{MaxUserNum}}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}}$

$S_{i,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}{\underset{i=1}{\overset{i=N}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{\mathrm{TotalRate},}$ 其中，S_TotalRate为汇聚点

总带宽，S_{i，j，CnSignedRae}为第j个用户的签约速率，S_{i，RequestRate}为第i个分布式处理器上分配到的可用带宽，S_{i，CanSendRat e}为总带宽资源在各个分布式处理期上一次分配的结果。

9.根据权利要求8所述的数据流量控制装置，其特征在于，所述第二可发送流量计算部根据以下公式计算其上承载的各个用户的可发送流量S_{i，j，CanSendRate}，

$S_{i,j,\mathrm{CanSendRate}}=\frac{S_{i,j,\mathrm{CnSignedRate}}}{S_{i,\mathrm{RequestRate}}}*S_{i,\mathrm{CanSendRate}.}$

10.根据权利要求6所述的数据流量控制装置，其特征在于，进一步包括：

可发送流量转换部，位于分布式处理器侧，用于将所述可发送流量转换为调度周期内的发送字节数；以及

可发送流量发送部，用于在调度周期内发送由所述可发送流量转换部转换的所述字节数。

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