CN113329377B - 带宽资源调度方法、装置、电子装置和计算机设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种带宽资源调度方法、装置、电子装置和计算机设备，通过第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量，并向第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，在可分配带宽资源存在余量且第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，利用第一节点根据第二节点的待传输数据量给第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据可用带宽资源更新可分配带宽资源的余量，从而限制了第二节点进行数据传输的整体传输速率，避免了第二节点长时间超协商速率发送数据造成的网络拥堵的问题。

Description

带宽资源调度方法、装置、电子装置和计算机设备

技术领域

本申请涉及D2D通信领域，特别是涉及一种带宽资源调度方法、装置、电子装置和计算机设备。

背景技术

作为4G技术中一项关键技术，D2D通信技术由于能实现一定距离范围内多个设备之间直接通信，降低基站负荷，而被广泛应用于各种网络的数据通信中。目前，在使用D2D通信技术进行多个终端的链路聚合时，由于缺乏对带宽资源的最大化利用和合理调度，数据传输时，终端长时间超协商速率发送数据将会造成D2D网络拥堵的问题。

针对链路聚合传输数据时存在的D2D网络拥堵的问题，目前还没有提出有效的解决方案。

发明内容

在本实施例中提供了一种带宽资源调度方法、装置、电子装置和计算机设备，以解决相关技术中存在的链路聚合传输数据时存在的D2D网络拥堵的问题。

第一个方面，在本实施例中提供了一种带宽资源调度方法，包括以下步骤：

第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量；

所述第一节点向所述第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，所述第一数量基于所述第二节点所请求的传输速率确定；

在所述可分配带宽资源存在余量且所述第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，所述第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据所述可用带宽资源更新所述可分配带宽资源的余量，其中，所述第二数量基于所述可用带宽资源确定。

在其中的一些实施例中，所述第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量，包括：

所述第一节点获取所述第一节点在当前调度周期内的第一剩余带宽资源和/或第三节点在当前调度周期内上报的第二剩余带宽资源；

所述第一节点根据第一剩余带宽资源和/或第二剩余带宽资源，确定当前调度周期内的可分配带宽资源，其中，所述第一节点和所述第三节点均具有蜂窝上行能力。

在其中的一些实施例中，所述在所述可分配带宽资源存在余量且所述第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，所述第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据所述可用带宽资源更新所述可分配带宽资源的余量，包括：

在所述待传输数据量小于或等于所述可分配带宽资源的余量的情况下，所述第一节点为所述第二节点分配当前调度周期内与所述待传输数据量相应的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出与所述待传输数据量相应的第二数量的令牌；

在所述待传输数据量大于所述可分配带宽资源的余量的情况下，所述第一节点将当前调度周期内的可分配带宽资源的余量作为所述第二节点的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出与所述可分配带宽资源的余量相应的第二数量的令牌。

在其中的一些实施例中，还包括以下步骤：

在所述第二数量大于所述第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量时，所述第一节点将所述第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量与所述第二数量的差值，设为所述第二节点对应的令牌桶的令牌的借入量。

在其中的一些实施例中，还包括以下步骤：

在当前调度周期，在所述第二节点对应的令牌桶不存在令牌的情况下，所述第一节点不为所述第二节点分配所述可用带宽资源。

在其中一些实施例中，所述在所述可分配带宽资源存在余量且所述第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，所述第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据所述可用带宽资源更新所述可分配带宽资源的余量，还包括：

所述第一节点在当前调度周期内对所述第二节点的优先级进行排序，依次为所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源。

在其中一些实施例中，所述第一节点向所述第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，包括：

在所述第二节点对应的令牌桶内存在借入量的令牌的情况下，所述第一节点根据所述第一数量和所述借入量更新所述第二节点对应的令牌桶的令牌数量。

在其中一些实施例中，所述第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源包括：

所述第一节点向所述第二节点发送调度信令，其中，所述调度信令用于指示所述第二节点在当前调度周期内所分配的可用带宽资源，以及可用带宽资源对应的传输链路。

第二个方面，在本实施例中提供了一种带宽资源调度装置，包括：获取模块、令牌注入模块以及带宽分配模块，其中：

所述获取模块，用于第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量；

所述令牌注入模块，用于所述第一节点向所述第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，所述第一数量基于所述第二节点所请求的传输速率确定；

所述带宽分配模块，用于在所述可分配带宽资源存在余量且所述第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，所述第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据所述可用带宽资源更新所述可分配带宽资源的余量，其中，所述第二数量基于所述可用带宽资源确定。

第三个方面，在本实施例中提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利上述第一个方面所述方法的步骤。

第四个方面，在本实施例中提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一个方面的方法的步骤。

上述带宽资源调度方法、装置、电子装置和计算机设备，通过第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量，并向第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，第一数量基于第二节点所请求的传输速率确定，在可分配带宽资源存在余量且第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，利用第一节点根据第二节点的待传输数据量给第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据可用带宽资源更新可分配带宽资源的余量，其中，第二数量基于可用带宽资源确定，从而限制了第二节点进行数据传输的整体传输速率，避免了第二节点长时间超协商速率发送数据造成的网络拥堵的问题。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

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

图1是根据本申请实施例的带宽资源调度方法的应用场景图；

图2是根据本申请实施例的带宽资源调度方法的流程图；

图3是根据本申请实施例的另一种带宽资源调度方法的时序图；

图4是根据本申请实施例的一种令牌桶调度方法的流程图；

图5是根据本申请实施例的带宽资源调度装置的结构示意图；

图6是根据本申请实施例的电子装置的结构示意图；

图7是根据本申请实施例的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。

除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本申请中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。

图1为一个实施例中带宽资源调度方法的应用场景图。如图1所示，D2D网络包括三个无线接入点，即一个主AP101和两个辅AP102、103，另外，D2D网络还包括4个需要进行链路聚合的终端，即终端104、终端105、终端106以及终端107。其中，主AP101、辅AP102以及辅AP103均为任意一种拥有蜂窝上行能力且具有剩余带宽的无线终端，例如能够直接与基站108进行数据通信的摄像机、手机以及智能家电等。而终端104、终端105、终端106以及终端107为任意一种不具备蜂窝上行能力的无线终端，例如安装位置距离基站108较远而无法发送数据的摄像机。具体地，主AP101用于统计D2D网络中的所有AP的剩余带宽资源，并依据令牌桶机制为参与链路聚合的终端进行带宽资源分配。其中，终端104向主AP101发送数据，终端105向辅AP102发送数据，终端106向辅AP102和辅AP103发送数据，终端107向辅AP103发送数据，之后主AP101、辅AP102以及辅AP103将所有数据传输至基站108。从而实现对有限的上行带宽资源的最大化利用，减少资源碎片。

在本实施例中提供了一种带宽资源调度方法，图2是本实施例的带宽资源调度方法的流程图一，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S210，第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量。

其中，第一节点可以为对带宽资源进行分配并参与数据传输的无线接入点。在利用D2D网络进行链路聚合传输时，可以将拥有剩余带宽以及蜂窝上行能力的终端作为该D2D网络的AP(Access Point)，以实现利用上行剩余带宽将数据传输至基站。其中，可以从D2D网络的AP中选择一个主AP，用于对所有AP的剩余带宽资源进行统筹分配，而将其他AP作为辅AP，用于向基站进行数据传输。该主AP即为第一节点。另外地，在该D2D网络中，还包括若干本身不具有蜂窝上行能力而无法向基站传输数据，需要参与链路聚合以借助AP实现数据传输的无线终端，该类无线终端即为第二节点。例如被安装于特定位置的监控设备，由于信号问题无法直接向基站传输所采集的视频数据，需要通过D2D网络将该视频数据发送至指定的AP，利用该AP中分配的剩余带宽，将视频数据成功传输至基站。另外地，该D2D网络中还可以包含若干个辅AP，作为第三节点，用于提供剩余带宽资源，并参与数据传输。可以理解的是，该辅AP也同样具有蜂窝上行能力，能够直接与基站进行数据通信。

具体地，该第一节点通过在当前调度周期进行剩余带宽资源的统计，得到该D2D网络中所有AP的剩余带宽资源的总量，作为当前调度周期内的可分配带宽资源。另外地，该第一节点还可以根据第二节点发送的数据量报告或者第二节点在使用可分配带宽资源之前的实际数据量，确定第二节点的待传输数据量，以实现对每个第二节点的带宽资源的分配。

另外地，该第一节点可以由基站预先确定。作为主AP的第一节点通过接收各辅AP上报的带宽资源报告，建立AP与剩余带宽资源的映射关系，从而进行可分配带宽资源的管理。

步骤S220，第一节点向第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，第一数量基于第二节点所请求的传输速率确定。

为了提高第二节点进行数据传输的有序性，并控制第二节点使用的实际带宽资源，第一节点可以利用令牌桶机制为第二节点分配可分配带宽资源。同样地，第一节点为第二节点注入的令牌数量也并不对应于第二节点在进行数据传输时所使用的实际带宽资源。另外地，第二节点所请求的传输速率，既可以为第二节点在向第一节点发起聚合请求时所上报的请求速率，也可以为第一节点在接收到第二节点上报的请求速率后，根据可分配带宽资源所确定的传输速率。其中，不同的第二节点所对应的传输速率也是不同的。

具体地，第一节点在当前调度周期按照第二节点对应的传输速率，向该第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌。该第一数量为第二节点在当前调度周期所分配到的可分配带宽资源对应的令牌数量。其中，每个令牌表示预定大小的带宽资源。带宽资源可以用速率或可传输数据量表示。当采用速率表示带宽资源时，由于每个调度周期相等且时长已知，速率和可传输数据量可相互换算。通过利用令牌桶机制为第二节点分配令牌，能够限制第二节点整体的数据传输速率。

步骤S230，在可分配带宽资源存在余量且第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，第一节点根据第二节点的待传输数据量给第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据可用带宽资源更新可分配带宽资源的余量，其中，第二数量基于可用带宽资源确定。

在利用令牌桶机制为第二节点分配令牌后，可以根据当前调度周期，第二节点对应的令牌桶中的令牌，以及可分配带宽资源的余量来为第二节点进行可用带宽资源的分配。具体地，可以按照第二节点所运行任务的优先级，依次为第二节点进行可用带宽资源的分配，以提高对紧急任务处理的及时率。其中，在可分配带宽资源存在余量，且第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，利用第一节点根据第二节点的待传输数据量为第二节点分配当前调度周期的可用带宽资源，具体可以为，第一节点根据第二节点的待传输数据量与可分配带宽资源的余量之间的大小关系，为第二节点分配可用带宽资源。其中，该可用带宽资源为第二节点在当前调度周期进行数据传输所使用的实际带宽资源。

例如，待传输数据量小于或等于可分配带宽资源的余量，则当前调度周期的可分配带宽资源的余量能够支持该第二节点的数据传输，因此可以为该第二节点分配于该待传输数据量相应的可用带宽资源。而当待传输数据量大于可分配带宽资源的余量时，说明第一节点需要将当前调度周期的可分配带宽资源的余量全部分配给该第二节点以实现数据传输。

另外地，在第一节点为第二节点分配可用带宽资源的同时，还可以从第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，并根据所分配的可用带宽资源更新可分配带宽资源的余量。其中，该第二数量可以理解为第二节点使用可用带宽资源时所消耗的令牌数量，具体可以为与第二节点的待传输数据量相应的令牌数量，或者可分配带宽资源的余量相应的令牌数量。进一步地，当第一节点在当前调度周期将可分配带宽资源的余量全部分配给第二节点后，则结束当前调度周期的的带宽资源分配，余下参与链路聚合但未被分配可用带宽资源的第二节点需要在下个调度周期参与优先级排序，并进行带宽资源分配。

具体地，当前调度周期可以分为三个时隙。其中，在第一时隙，第一节点获取第二节点上报的需求数据量，并基于传输速率向第二节点对应的令牌桶注入第一数量的令牌，以及对第二节点的优先级进行排序，其中需求数据量为第二节点预计需要传输的数据量；在第二时隙，第一节点根据第二节点的待传输数据量为该第二节点分配当前调度周期的可用带宽资源，在第三时隙，第二节点根据该可用带宽资源进行数据传输。另外地，在当前调度周期的第二时隙，在第一节点为第二节点对应的令牌桶注入令牌后，还可以利用D2D网络广播调度信令，该调度信令用于为第二节点指示可用带宽资源和可用带宽资源对应的传输链路。另外可以理解的是，当前调度周期第一节点与第二节点之间的交互并不限定为上述的三个时隙，但需要包括以下过程：在第二节点向第一节点上报需求数据量的同时，第一节点对第二节点进行优先级排序，以及为第二节点注入令牌。在第一节点为第二节点分配可用带宽资源时，利用D2D网络广播调度信令。第二节点根据调度信令使用可用带宽资源在当前调度周期进行数据传输。

上述步骤S210至S230，通过第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量，并向第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，第一数量基于第二节点所请求的传输速率确定，在可分配带宽资源存在余量且第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，利用第一节点根据第二节点的待传输数据量给第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据可用带宽资源更新可分配带宽资源的余量，其中，第二数量基于可用带宽资源确定，从而限制了第二节点进行数据传输的整体传输速率，避免了第二节点长时间超协商速率发送数据造成的网络拥堵的问题。

进一步地，基于上述步骤S210，第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量，包括以下步骤：

步骤S211，第一节点获取第一节点在当前调度周期内的第一剩余带宽资源和/或第三节点在当前调度周期内上报的第二剩余带宽资源。

具体地，该第三节点可以为上述D2D网络中用于为第三节点提供剩余带宽资源，以实现数据传输的辅AP。其中，在第三节点获得第一节点的标识信息后，即可将该第三节点的剩余带宽资源上报给第一节点，由第一节点统计在当前调度周期内，第一节点的第一剩余带宽资源和/或第三节点的第二剩余带宽资源，从而确定在当前调度周期的可分配带宽资源。

步骤S212，第一节点根据第一剩余带宽资源和/或第二剩余带宽资源，确定当前调度周期内的可分配带宽资源，其中，第一节点和第三节点均具有蜂窝上行能力。

具体地，在第一节点和第三节点都具有剩余带宽资源的情况下，可以统计第一剩余带宽资源和第二剩余带宽资源之和，得到当前调度周期内的可分配带宽资源。

进一步地，在一个实施例中，基于上述步骤S230，在可分配带宽资源存在余量且第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，第一节点根据第二节点的待传输数据量给第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据可用带宽资源更新可分配带宽资源的余量，包括以下步骤：

步骤S231，在待传输数据量小于或等于可分配带宽资源的余量的情况下，第一节点为第二节点分配当前调度周期内与待传输数据量相应的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出与待传输数据量相应的第二数量的令牌。

在为第二节点对应的令牌桶注入令牌后，还需要根据第二节点实际的待传输数据量确定可用带宽资源。在待传输数据量小于或等于可分配带宽资源的余量的情况下，可以直接从可分配带宽资源的余量中分配出与待传输数据量相应的可用带宽资源，并更新可分配带宽资源的余量。另外地，为了限制第二节点所使用的可用带宽资源，需要从第二节点对应的令牌桶中取出与待传输数据量相应的第二数量的令牌。

步骤S232，在待传输数据量大于可分配带宽资源的余量的情况下，第一节点将当前调度周期内的可分配带宽资源的余量作为第二节点的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出与可分配带宽资源的余量相应的第二数量的令牌。

具体地，在待传输数据量大于可分配带宽资源的余量的情况下，将当前调度周期内的可分配带宽资源的余量全部作为第二节点的可用带宽资源，并结束当前调度周期的带宽资源分配。

另外地，在一个实施例中，基于上述步骤S231和步骤S232，还包括以下步骤：

步骤S233，在第二数量大于第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量时，第一节点将第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量与第二数量的差值，设为第二节点对应的令牌桶的令牌的借入量。

第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量表示的是第二节点在当前调度周期所使用的理想带宽资源，且该令牌的数量可以在不同调度周期之间进行累积。在第二数量大于第二节点对应的令牌桶中的令牌数量时，表示该第二节点在当前调度周期所需要使用的可用带宽资源要高于理想带宽资源，因此该第二节点对应的令牌桶需要借入令牌以实现可用带宽资源的分配，从而该第二节点在当前调度周期分配可用带宽资源后，对应的令牌桶中的令牌数量为负值。

另外地，在一个实施例中，基于上述步骤S210至S230，还包括以下步骤：

步骤S240，在当前调度周期，在第二节点对应的令牌桶不存在令牌的情况下，第一节点不为第二节点分配可用带宽资源。

例如，该第二节点在上个调度周期所去除的第二数量的令牌要大于在上个调度周期对应的令牌桶中的令牌数量，且在当前调度周期所注入的令牌数量要小于或等于上个调度周期的借入量，因此在该第二节点中的令牌数量大于0之前，不为该第二节点进行可用带宽资源的分配。通过利用令牌桶机制控制可用带宽资源的分配，能够提高剩余带宽资源在多个第二节点之间的利用率，避免某个第二节点占用过多的剩余带宽资源。

另外地，在一个实施例中，基于上述步骤S230，在可分配带宽资源存在余量且第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，第一节点根据第二节点的待传输数据量给第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据可用带宽资源更新可分配带宽资源的余量，还包括以下步骤：

步骤S234，第一节点在当前调度周期内对第二节点的优先级进行排序，依次为第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源。

其中，该第二节点的优先级可以为该第二节点所运行任务的优先级，该优先级可以在不同调度周期发生变动。例如，第二节点为部署于现场的监控设备，在上个调度周期，该监控设备所运行的任务的优先级相对居中，而在当前调度周期，由于该监控设备获取到异常行为视频数据，触发预警上报，从而该监控设备在当前调度周期的优先级成为最高优先级。因此，在每个调度周期都需要对第二节点的优先级重新进行排序，并按照优先级依次分配可用带宽资源，以提高对高优先级的第二节点的数据传输的及时率。

在一个实施例中，基于上述步骤S220，第一节点向第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，包括以下步骤：

步骤S221，在第二节点对应的令牌桶内存在借入量的令牌的情况下，第一节点根据第一数量和借入量更新第二节点对应的令牌桶的令牌数量。

也即，在第二节点对应的令牌桶中存在借入量的令牌时，当前调度周期所注入的令牌需要先用于归还该令牌桶在之前的调度周期所借入的令牌。例如，第二节点对应的令牌桶在当前调度周期被注入令牌之前，所借入的令牌数量为10，而在当前调度周期被注入的令牌数量为5，则该第二节点对应的令牌桶在当前调度周期还借入了5个令牌，需要在之后的调度周期进行归还，并且该第二节点在当前调度周期不能被分配可用带宽资源。

在一个实施例中，基于上述步骤S230，第一节点根据第二节点的待传输数据量给第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，还包括以下步骤：

步骤S235，第一节点向第二节点发送调度信令，其中，调度信令用于指示第二节点在当前调度周期内所分配的可用带宽资源，以及可用带宽资源对应的传输链路。

具体地，该传输链路可以为第一节点或第三节点。调度信令中可以为第二节点指明该第二节点在第一节点和/或第三节点中所分配到的可用带宽资源。第二节点根据该调度信令，向指定的传输链路发送与可用带宽资源的数据。可以理解的是，该第二节点可以向某一个节点，即一个AP发送数据，也可以向多个节点，即多个AP发送数据。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种带宽资源调度方法，该方法包括：

中心从具有剩余带宽和蜂窝上行能力的终端中选定一个终端为主AP，开启链路聚合，并将其他具有剩余带宽和蜂窝上行能力的终端选定为辅AP，将主AP的ID告知辅AP；

所有辅AP通过D2D网络将剩余带宽资源上报给主AP；

主AP接收所有辅AP上报的带宽资源报告，建立各AP与剩余带宽资源的映射关系，用于统筹资源调度；

主AP在汇集记录所有AP的带宽资源后，向D2D网络广播，发起链路聚合；

需要进行链路聚合的终端向主AP发送聚合请求，并与主AP协商传输速率；

主AP在聚合协商时间窗口内，接收各个终端的聚合请求，并记录各个终端的发送请求速率；

在已聚合的终端数量没有超过预先设定的门限，且已聚合的终端所需要分配的带宽资源少于剩余带宽资源的情况下，主AP发送协商成功消息给各聚合协商成功的终端；

聚合协商成功的终端按照对齐的调度窗口，在每个调度周期的时隙1，向主AP发送数据量报告，该数据量可以根据缓存情况，实际上报需要传输的实时数据量；

主AP在时隙1接收各参与聚合的终端的数据量报告，在时隙2利用令牌桶机制按照参与聚合的终端的优先级，为各个参与聚合的终端分配令牌(也即带宽资源)，并将分配结果以调度信令的形式，通过D2D广播；

参与聚合的终端在时隙2接收调度信令，并解析其中针对自己的分配结果；

参与聚合的终端在时隙3根据解析的分配结果，向主AP和/或辅AP发送数据，并更新数据量；

在下一个调度周期，参与聚合的终端继续在下一个调度周期的时隙1重新向主AP上报数据量，开始新一轮数据调度与发送。其中，该方法允许最高优先级的终端随时向主AP发起聚合请求，且允许参与聚合的终端按照实际情况调整优先级。

可以理解的是，在如图3所提出的带宽资源调度方法中，在已聚合的终端数量达到预先设定的门限，或者已聚合的终端所需要分配的带宽资源达到剩余带宽资源的情况下，第一节点可以拒绝其他未聚合的终端所发起的聚合请求，但若存在未聚合的终端的优先级高于任意一个已聚合的终端的优先级，则可以允许该未聚合的终端参与聚合。

在一个实施例中，如图4所示，提供了一种令牌桶调度方法，第一节点在为第二节点进行令牌注入和可用带宽资源分配时，执行该令牌桶调度方法，该方法包括如下步骤：

步骤S410，在每个调度周期，根据各终端聚合请求时协商的速率rate_i，向各自令牌桶内注入rate_i个token；

步骤S420，判断所有终端是否分配完毕，如果不是，则执行步骤S421，否则，执行步骤S422；

步骤S421，按优先级顺序对终端i进行带宽资源分配，其中，在存在任务优先级相同的终端的情况下，按照链路聚合的请求顺序以及进行带宽资源分配；

步骤S430，如果令牌桶内的令牌数，也即token_num_i>0，说明有令牌可分配，则执行步骤S431，否则，说明无可用带宽资源，执行步骤S432；

步骤S431，判断待传输数据量volume_i是否大于或等于剩余带宽资源remain_token，若是，则执行步骤S422，否则执行步骤S4311；

步骤S4311，按照待传输数据量volume_i分配带宽资源给终端，更新令牌桶的令牌数量token_num_i-＝volume_i，此终端分配完成，返回步骤S420；

步骤S432，令牌桶内无令牌或者欠令牌，此轮不给终端分配带宽资源；

步骤S422，在待传输数据量大于或等于剩余带宽资源remain_token时，或者所有终端分配完成时，将剩余带宽资源remain_token分配给当前终端，并更新令牌桶内的令牌数token_num_i-＝remain_token，并结束当前调度周期的带宽资源分配。

上述步骤S210至S240，通过第一节点获取第一节点在当前调度周期内的第一剩余带宽资源和/或第三节点在当前调度周期内上报的第二剩余带宽资源，根据第一剩余带宽资源和/或第二剩余带宽资源，确定当前调度周期内的可分配带宽资源，根据待传输数据量与可分配带宽资源的余量的大小关系，确定第二节点的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出与待传输数据量相应的第二数量的令牌，从而限制第二节点整体的发送速率，提高剩余带宽资源的利用率，减少带宽碎片，在第二节点对应的令牌桶不存在令牌的情况下，不为第二节点分配可用带宽资源，从而避免第二节点占用过多剩余带宽资源，提高剩余带宽资源在多个第二节点之间的利用率，提高系统整体的吞吐量，按照第二节点的优先级进行排序，依次为第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，从而实现对优先级较高的第二节点的数据的优先传输，利用调度信令指示第二节点在当前调度周期内所分配的可用带宽资源，以及可用带宽资源对应的链路，提高第二节点使用剩余带宽资源的有序性，从而实现了对剩余带宽资源的利用率和分配的合理性，避免了D2D网络拥堵的问题。

在本实施例中还提供了一种带宽资源调度装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。以下所使用的术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管在以下实施例中所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图5是本申请实施中带宽资源调度装置50的结构示意图，如图5所示，该带宽资源调度装置50包括：获取模块52、令牌注入模块54以及带宽分配模块56，其中：

获取模块52，用于第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量；

令牌注入模块54，用于第一节点向第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，第一数量基于第二节点所请求的传输速率确定；

带宽分配模块56，用于在可分配带宽资源存在余量且第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，第一节点根据第二节点的待传输数据量给第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据可用带宽资源更新可分配带宽资源的余量，其中，第二数量基于可用带宽资源确定。

上述带宽资源调度装置50，通过第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量，并向第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，第一数量基于第二节点所请求的传输速率确定，在可分配带宽资源存在余量且第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，利用第一节点根据第二节点的待传输数据量给第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据可用带宽资源更新可分配带宽资源的余量，其中，第二数量基于可用带宽资源确定，从而限制了第二节点进行数据传输的整体传输速率，避免了第二节点长时间超协商速率发送数据造成的网络拥堵的问题。

在其中一个实施例中，获取模块52还用于第一节点获取第一节点在当前调度周期内的第一剩余带宽资源和/或第三节点在当前调度周期内上报的第二剩余带宽资源，以及第一节点根据第一剩余带宽资源和/或第二剩余带宽资源，确定当前调度周期内的可分配带宽资源，其中，第一节点和第三节点均具有蜂窝上行能力。

在其中一个实施例中，带宽分配模块56还用于在待传输数据量小于或等于可分配带宽资源的余量的情况下，第一节点为第二节点分配当前调度周期内与待传输数据量相应的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出与待传输数据量相应的第二数量的令牌，在待传输数据量大于可分配带宽资源的余量的情况下，第一节点将当前调度周期内的可分配带宽资源的余量作为第二节点的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出与可分配带宽资源的余量相应的第二数量的令牌。

在其中一个实施例中，带宽分配模块56还用于在第二数量大于第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量时，第一节点将第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量与第二数量的差值，设为第二节点对应的令牌桶的令牌的借入量。

在其中一个实施例中，带宽资源调度装置50还包括令牌检测模块，令牌检测模块用于在当前调度周期，在第二节点对应的令牌桶不存在令牌的情况下，第一节点不为第二节点分配可用带宽资源。

在其中一个实施例中，带宽分配模块56还用于第一节点在当前调度周期内对第二节点的优先级进行排序，依次为第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源。

在其中一个实施例中，令牌注入模块54还用于在第二节点对应的令牌桶内存在借入量的令牌的情况下，第一节点根据第一数量和借入量更新第二节点对应的令牌桶的令牌数量。

在其中一个实施例中，带宽分配模块56还用于第一节点向第二节点发送调度信令，其中，调度信令用于指示第二节点在当前调度周期内所分配的可用带宽资源，以及可用带宽资源对应的传输链路。

需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种电子装置，包括存储器和处理器。存储器中存储有计算机程序，该电子装置的处理器用于提供计算和控制能力。该电子装置的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

可选地，在本实施例中，上述处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量；

第一节点向第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，第一数量基于第二节点所请求的传输速率确定；

在可分配带宽资源存在余量且第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，第一节点根据第二节点的待传输数据量给第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据可用带宽资源更新可分配带宽资源的余量，其中，第二数量基于可用带宽资源确定。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

第一节点获取第一节点在当前调度周期内的第一剩余带宽资源和/或第三节点在当前调度周期内上报的第二剩余带宽资源；

第一节点根据第一剩余带宽资源和/或第二剩余带宽资源，确定当前调度周期内的可分配带宽资源，其中，第一节点和第三节点均具有蜂窝上行能力。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

在待传输数据量小于或等于可分配带宽资源的余量的情况下，第一节点为第二节点分配当前调度周期内与待传输数据量相应的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出与待传输数据量相应的第二数量的令牌；

在待传输数据量大于可分配带宽资源的余量的情况下，第一节点将当前调度周期内的可分配带宽资源的余量作为第二节点的可用带宽资源，并从第二节点对应的令牌桶中取出与可分配带宽资源的余量相应的第二数量的令牌。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

在第二数量大于第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量时，第一节点将第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量与第二数量的差值，设为第二节点对应的令牌桶的令牌的借入量。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

在当前调度周期，在第二节点对应的令牌桶不存在令牌的情况下，第一节点不为第二节点分配可用带宽资源。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

第一节点在当前调度周期内对第二节点的优先级进行排序，依次为第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

在第二节点对应的令牌桶内存在借入量的令牌的情况下，第一节点根据第一数量和借入量更新第二节点对应的令牌桶的令牌数量。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

第一节点向第二节点发送调度信令，其中，调度信令用于指示第二节点在当前调度周期内所分配的可用带宽资源，以及可用带宽资源对应的传输链路。

上述电子装置，通过第一节点获取当前调度周期内的可分配带宽资源和第二节点的待传输数据量，并向所述第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，所述第一数量基于所述第二节点所请求的传输速率确定，在所述可分配带宽资源存在余量且所述第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，利用第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据所述可用带宽资源更新所述可分配带宽资源的余量，其中，所述第二数量基于所述可用带宽资源确定，从而限制了第二节点进行数据传输的整体传输速率，避免了第二节点长时间超协商速率发送数据造成的网络拥堵的问题。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储预设配置信息集合。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述带宽资源调度方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种带宽资源调度方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本申请保护范围。

显然，附图只是本申请的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本申请适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本申请披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本申请公开的内容不足。

“实施例”一词在本申请中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本申请的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本申请中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种带宽资源调度方法，其特征在于包括：

第一节点获取所述第一节点在当前调度周期内的第一剩余带宽资源和第三节点在当前调度周期内上报的第二剩余带宽资源；

所述第一节点根据第一剩余带宽资源和第二剩余带宽资源，确定当前调度周期内的可分配带宽资源，其中，所述第一节点和所述第三节点均具有蜂窝上行能力；

所述第一节点获取第二节点的待传输数据量；

所述第一节点向所述第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，所述第一数量基于所述第二节点所请求的传输速率确定；

在所述可分配带宽资源存在余量且所述第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，所述第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据所述可用带宽资源更新所述可分配带宽资源的余量，其中，所述第二数量基于所述可用带宽资源确定。

2.根据权利要求1所述的带宽资源调度方法，其特征在于，所述在所述可分配带宽资源存在余量且所述第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，所述第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据所述可用带宽资源更新所述可分配带宽资源的余量，包括：

在所述待传输数据量小于或等于所述可分配带宽资源的余量的情况下，所述第一节点为所述第二节点分配当前调度周期内与所述待传输数据量相应的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出与所述待传输数据量相应的第二数量的令牌；

在所述待传输数据量大于所述可分配带宽资源的余量的情况下，所述第一节点将当前调度周期内的可分配带宽资源的余量作为所述第二节点的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出与所述可分配带宽资源的余量相应的第二数量的令牌。

3.根据权利要求2所述的带宽资源调度方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第二数量大于所述第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量时，所述第一节点将所述第二节点对应的令牌桶中的令牌的数量与所述第二数量的差值，设为所述第二节点对应的令牌桶的令牌的借入量。

4.根据权利要求1所述的带宽资源调度方法，其特征在于，所述方法还包括：

在当前调度周期，在所述第二节点对应的令牌桶不存在令牌的情况下，所述第一节点不为所述第二节点分配所述可用带宽资源。

5.根据权利要求1所述的带宽资源调度方法，其特征在于，所述在所述可分配带宽资源存在余量且所述第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，所述第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据所述可用带宽资源更新所述可分配带宽资源的余量，还包括：

所述第一节点在当前调度周期内对所述第二节点的优先级进行排序，依次为所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源。

6.根据权利要求3所述的带宽资源调度方法，其特征在于，所述第一节点向所述第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，包括：

在所述第二节点对应的令牌桶内存在所述借入量的令牌的情况下，所述第一节点根据所述第一数量和所述借入量更新所述第二节点对应的令牌桶的令牌数量。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的带宽资源调度方法，其特征在于，所述第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源包括：

所述第一节点向所述第二节点发送调度信令，其中，所述调度信令用于指示所述第二节点在当前调度周期内所分配的可用带宽资源，以及可用带宽资源对应的传输链路。

8.一种带宽资源调度装置，其特征在于，包括：获取模块、令牌注入模块以及带宽分配模块，其中：

所述获取模块，用于第一节点获取所述第一节点在当前调度周期内的第一剩余带宽资源和第三节点在当前调度周期内上报的第二剩余带宽资源；以及所述第一节点根据第一剩余带宽资源和第二剩余带宽资源，确定当前调度周期内的可分配带宽资源，其中，所述第一节点和所述第三节点均具有蜂窝上行能力；以及所述第一节点获取第二节点的待传输数据量；

所述令牌注入模块，用于所述第一节点向所述第二节点对应的令牌桶内注入第一数量的令牌，其中，所述第一数量基于所述第二节点所请求的传输速率确定；

所述带宽分配模块，用于在所述可分配带宽资源存在余量且所述第二节点对应的令牌桶中存在令牌的情况下，所述第一节点根据所述第二节点的待传输数据量给所述第二节点分配当前调度周期内的可用带宽资源，并从所述第二节点对应的令牌桶中取出第二数量的令牌，以及根据所述可用带宽资源更新所述可分配带宽资源的余量，其中，所述第二数量基于所述可用带宽资源确定。

9.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。

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