CN115118603A - 一种带宽分配方法、系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带宽分配方法、系统和装置。其方法部分主要包括：基于不同的业务流量需求，计算出对应业务的带宽；将不同种类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列或低优先级队列；对所有带宽进行授权排布，并按照高优先级队列优先、低优先级队列尽力而为的原则将带宽授权排布在上行时间片中。本发明适用于低时延和大流量业务共存的应用场景，在保证低时延、低抖动的同时，还能提供高吞吐量的带宽应用。

Description

一种带宽分配方法、系统和装置

技术领域

本发明涉及通信和信息处理技术领域，特别是涉及一种带宽分配方法、系统和装置。

背景技术

在通信领域，随着5G技术的逐渐普及，网络应用场景越来越复杂，尤其在工业应用领域，业务应用存在多样化和差异化，不同的终端对网络设备要求不同。根据这些工业应用对网络的需求，可以将工业网络典型业务场景大致分为四类：基于高清视频智能化应用、低时延控制类应用、设备能源管理类应用、融合通信综合承载类应用。

对于基于高清视频智能化应用场景：在工业园区/工厂部署高清摄像头，将采集到高清视频/图像实时回传到云端服务器，结合后台人工智能技术及智能检测系统，实现工业领域基于高清视频/图像的业务应用场景。其特点是高清视频/图像分辨率高，传输速率高，要满足无损、无卡顿、实时稳定回传及查看，需要通信网络具备上下行大带宽、低丢包率、高可靠特性。

对于低时延控制类应用场景：工业自动化生产过程中，通过PLC(ProgrammableLogic Controller，可编程逻辑控制器)，变频器，伺服电机，工控机等工业控制设备，对机器臂、AGV小车(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车/无人搬运车)、机床、行车等现场设备进行周期性自动化控制/远程控制，以及多个机器人之间的协同作业，降低人力成本提高作业效率，需要对控制指令进行上传下达，实现工业领域低时延控制类应用。其特点是控制类信号为小数据包、要求低时延、低抖动、高可靠性，端侧设备以PLC为主，多使用自动化设备厂家工业以太网私有协议，需要通信网络具备高可靠性、低时延低抖动、QOS(Quality of Service，服务质量)保障特性。

这些工业场景对网络要求严苛，有些场景存在多种终端接入同一张网络，需要进行统一承载调度的情况，这种情况下，既需要保障端到端精确到微妙级的准确时延，同时也会传输大量的数据。这种对网络性能差异化的需求，需要网络设备提供可保障的终端安全接入、灵活互操作架构、高可靠性、低时延抖动，低丢包率、上下行大带宽的按需服务。

在现有工业网络应用中，当不同需求的终端同时接入，既要为控制类信号下发低时延低抖动、低丢包率、高可靠性的带宽，又要为高传输率业务按需灵活下发大带宽。此时若使用固定带宽保障低时延，低抖动，那么带宽吞吐量和带宽利用率就会下降；若使用尽力而为带宽，就会导致低时延控制业务时延性能下降，无法满足生产需求。综上所述，传统带宽分配方式不能较好兼顾低时延和大带宽共存的需求。

鉴于此，如何克服现有技术所存在的缺陷，满足上述对网络性能差异化的需求问题，是本技术领域待解决的难题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种带宽分配方法、系统和装置。由于低时延控制类业务其特点是数据包小，高传输率业务特点是数据包大，本发明采用在固定时间点给低时延控制业务下发带宽，且其时间片固定，剩余的时间片下发尽力而为带宽的方式，当上行剩余的时间片不足以存放尽力而为带宽时，将尽力而为带宽进行切割，在下一次的低时延带宽下发后，再下发上一次剩余的尽力而为带宽，保证每次的低时延控制业务时间片不被干扰。以此满足低时延控制业务获得确定性时延的需求，以及满足大流量业务能极大的利用上行带宽的目的。

本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种带宽分配方法，包括：

基于不同的业务流量需求，计算出对应业务的带宽；

将不同种类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列或低优先级队列；

对所有带宽进行授权排布，并按照高优先级队列优先、低优先级队列尽力而为的原则将带宽授权排布在上行时间片中。

进一步的，所述基于不同的业务流量需求，计算出对应业务的带宽具体包括：

对于不同的业务，将其按照低时延控制业务和高传输率业务进行划分并分别对不同业务的流量需求按顺序命名；

根据不同业务的流量需求，结合当前上行总的带宽，计算出各个对应业务的带宽。

进一步的，所述将不同种类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列或低优先级队列具体包括：

将低时延控制业务类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列；

将高传输率业务类的带宽按照计算顺序存入低优先级队列。

进一步的，所述对所有带宽进行授权排布，并按照高优先级队列优先、低优先级队列尽力而为的原则将带宽授权排布在上行时间片中具体包括：

对高优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的固定时间点处；

对低优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的剩余时间片处。

进一步的，所述对低优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的剩余时间片处时，若低优先级队列的带宽授权中有超过当前帧上行时间片边界的带宽授权，则将该带宽授权切割，将不超过当前帧上行时间片边界的部分带宽授权排布在当前帧，将超过当前帧上行时间片边界的剩余部分带宽授权存在剩余大带宽暂存队列，以在下一帧上行时间片中将该剩余部分带宽授权排布在高优先级队列的带宽授权后。

进一步的，所述对高优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的固定时间点处时，若高优先级队列中的某个带宽授权所占有的时间片有剩余，则截取低优先级队列中某个带宽授权的一部分排在此剩余时间片处，低优先级队列中该带宽授权的剩余部分存在剩余大带宽暂存队列，以在高优先级队列的后续带宽授权排布完成后，对该剩余部分带宽授权进行排布；若高优先级队列中存在多个带宽授权所占有的时间片有剩余，则将低优先级队列中的带宽授权按顺序尽力而为的截取排布在多个剩余时间片处。

第二方面，本发明提供了一种带宽分配系统，包括带宽计算模块，带宽存储队列，剩余大带宽暂存队列，授权排布模块，其中：

所述带宽计算模块用于根据不同的业务流量需求，计算出对应的带宽；

所述带宽存储队列用于将低时延控制业务类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列；将高传输率业务类的带宽按照计算顺序存入低优先级队列；

所述剩余大带宽暂存队列用于存放低优先级队列中切割后的剩余部分带宽授权；

所述授权排布模块用于将所有的带宽授权按顺序排布在上行时间片中，对于高优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的固定时间点处；对于低优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的剩余时间片处。

进一步的，所述授权排布模块在对于高优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的固定时间点处时，若高优先级队列中的某个带宽授权所占有的时间片有剩余，则截取低优先级队列中某个带宽授权的一部分排在此剩余时间片处，低优先级队列中该带宽授权的剩余部分存在剩余大带宽暂存队列，以在高优先级队列的后续带宽授权排布完成后，对该剩余部分带宽授权进行排布。

进一步的，所述授权排布模块在对于低优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的剩余时间片处时，若低优先级队列的带宽授权中有超过当前帧上行时间片边界的带宽授权，则将该带宽授权切割，将不超过当前帧上行时间片边界的部分带宽授权排布在当前帧，将超过当前帧上行时间片边界的剩余部分带宽授权存在剩余大带宽暂存队列，以在下一帧上行时间片中将该剩余部分带宽授权排布在高优先级队列的带宽授权后。

第三方面，本发明提供了一种带宽分配装置，具体为：包括至少一个处理器和存储器，至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接，存储器存储能被至少一个处理器执行的指令，指令在被处理器执行后，用于完成第一方面中的带宽分配方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：低时延控制业务在上行时间片上有固定时间点，保障了此类业务的确定性时延，获得低时延，低抖动，高可靠性带宽；而高传输率业务根据剩余时间片见缝插针，若当前帧的总授权超出了当前上行总时间片，会将大业务授权进行切割，本次下发一部分，下一帧在低时延控制业务之后再下发剩余部分，保证上行时间片的最大化利用，高传输率业务按需获得大带宽。

另外，若当前帧的低时延控制业务占用的时间片上有剩余，也会将大业务授权进行切割，一部分排布在这个剩余时间片上，一部分在低时延控制业务之后再下发，可以最大程度的保证上行时间片的利用率。

本发明适用于低时延和大流量业务共存的应用场景，在保证低时延、低抖动的同时，还能提供高吞吐量的带宽应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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。

图1为本发明实施例1提供的一种带宽分配方法的流程图；

图2为本发明实施例1提供的步骤100扩展流程图；

图3为本发明实施例1提供的步骤200扩展流程图；

图4为本发明实施例1提供的步骤300扩展流程图；

图5为本发明实施例1提供的第一种授权排布示意图；

图6为本发明实施例1提供的第二种授权排布示意图；

图7为本发明实施例2提供的一种带宽分配系统模块框图；

图8为本发明实施例4提供的一种带宽分配装置结构示意图。

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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明是一种特定功能系统的体系结构，因此在具体实施例中主要说明各结构模组的功能逻辑关系，并不对具体软件和硬件实施方式做限定。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。

实施例1：

如图1所示，本发明实施例提供一种带宽分配方法，该方法包括如下步骤。

步骤100：基于不同的业务流量需求，计算出对应业务的带宽。

步骤200：将不同种类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列或低优先级队列。

步骤300：对所有带宽进行授权排布，并按照高优先级队列优先、低优先级队列尽力而为的原则将带宽授权排布在上行时间片中。该步骤中所谓尽力而为的原则是指对于低优先级队列中的带宽授权排布能在当前帧上行时间片中排多少就排多少，超出部分则切割出来待下一帧再排。

如图2所示，对于本优选实施例的步骤100(基于不同的业务流量需求，计算出对应业务的带宽)，可以扩展为如下步骤。

步骤101：对于不同的业务，将其按照低时延控制业务和高传输率业务进行划分并分别对不同业务的流量需求按顺序命名。例如不同需求的接入终端，会有各自的流量需求r，按照低时延控制业务和高传输率业务的区别，可以将这些业务的流量需求命名为r_h0，r_h1，…，r_hn(低时延控制业务流量需求，其中h对应高优先级队列)和r_l0，r_l1，…，r_ln(高传输率业务流量需求，其中l对应低优先级队列)。

步骤102：根据不同业务的流量需求，结合当前上行总的带宽，计算出各个对应业务的带宽。例如根据流量需求r，再结合当前上行总的带宽，计算出对应业务的带宽，分别为b_h0，b_h1，…，b_hn(低时延控制业务类的带宽)和b_l0，b_l1，…,b_ln(高传输率业务类的带宽)。

如图3所示，对于本优选实施例的步骤200(将不同种类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列或低优先级队列)，可以扩展为如下步骤。

步骤201：将低时延控制业务类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列。例如将b_h0，b_h1，…，b_hn按照计算顺序存入高优先级队列。

步骤202：将高传输率业务类的带宽按照计算顺序存入低优先级队列。例如将b_l0，b_l1，…,b_ln按照计算顺序存入低优先级队列。

如图4所示，对于本优选实施例的步骤300(对所有带宽进行授权排布，并按照高优先级队列优先、低优先级队列尽力而为的原则将带宽授权排布在上行时间片中)，可以扩展为如下步骤。

步骤301：对高优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的固定时间点处。参考图5、图6，在将带宽按顺序排布在上行时间片上时，其中低时延控制业务也即高优先级队列的带宽授权会排在固定时间点，例如图5、图6中的fix0、fix1、fixn分别指示b_h0，b_h1，b_hn授权时间点固定。

步骤302：对低优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的剩余时间片处。对于该步骤，低时延控制业务也即高优先级队列的带宽授权占用时间片后，会结合剩余时间片实际情况，排布高传输率业务也即低优先级队列的带宽授权，若低优先级队列的带宽授权中有超过当前帧上行时间片边界的带宽授权，则将该带宽授权切割，将不超过当前帧上行时间片边界的部分带宽授权排布在当前帧，将超过当前帧上行时间片边界的剩余部分带宽授权存在剩余大带宽暂存队列，以在下一帧上行时间片中将该剩余部分带宽授权排布在高优先级队列的带宽授权后。如图5所示，图5中左侧一半为当前帧的上行时间片的授权排布示意，图5中右侧一半为下一帧的上行时间片的授权排布示意，参考图5，若高传输率业务带宽授权较大，超过当前帧上行时间片边界，也即图中b_ln太大，那么就会将b_ln切割，将切割出来的b_ln_cut先排布在当前帧，剩余部分存在剩余大带宽暂存队列。下一帧开始时，依然在固定时间点排布低时延控制业务授权b_h0，b_h1，…，b_hn，然后从剩余大带宽暂存队列读出上一帧剩余的b_ln_remain排在b_hn之后，再排此帧的b_l0，b_l1，…，b_ln。需要说明的是，高优先级队列的带宽授权不会存在超过当前帧上行时间片边界的带宽授权的情况，这是因为高优先级业务为控制类，其带宽特点是小带宽，低时延需求，在带宽分配时，会提前给其预留足够大的时间片。

通过上述步骤，由于低时延控制类业务其特点是数据包小，高传输率业务特点是数据包大，本发明采用在固定时间点给低时延控制业务下发带宽，且其时间片固定，剩余的时间片下发尽力而为带宽的方式，当上行剩余的时间片不足以存放尽力而为带宽时，将尽力而为带宽进行切割，在下一次的低时延带宽下发后，再下发上一次剩余的尽力而为带宽，保证每次的低时延控制业务时间片不被干扰。以此满足低时延控制业务获得确定性时延的需求，以及满足大流量业务能极大的利用上行带宽的目的。

另外，本优选实施例在对高优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的固定时间点处时，若高优先级队列中的某个带宽授权所占有的时间片有剩余，则截取低优先级队列中某个带宽授权的一部分排在此剩余时间片处，低优先级队列中该带宽授权的剩余部分存在剩余大带宽暂存队列，以在高优先级队列的后续带宽授权排布完成后，对该剩余部分带宽授权进行排布。如图6左右侧对比所示，图6中左侧一半为上行时间片正常授权排布时的示意，图6中右侧一半为高优先级队列中的某个带宽授权所占有的时间片有剩余时的授权排布示意，参考图6，若在固定时间点排布低时延控制业务的带宽授权时，若某个低时延时间片有剩余，也即b_h1排布后有一部分剩余时间片，那么在b_h1后，先将b_l0截取一段b_l0_cut排在此时间片，剩余部分存在剩余大带宽暂存队列。然后在后续固定时间点fix处，依然排对应的低时延控制业务的带宽授权，在所有低时延控制业务拍完之后，先读出剩余大带宽暂存队列中的b_l0_remain进行排布，后面再依次排b_l1，…,b_ln。基于该操作，可以最大程度的保证上行时间片的利用率。另外，若高优先级队列中存在多个带宽授权所占有的时间片有剩余，则将低优先级队列中的带宽授权按顺序尽力而为的截取排布在多个剩余时间片处。也即是说，存在多个高优先级的时间片有剩余时，按照b_l0、b_l1、b_l2……顺序进行，在这种情况下，根据b_h0、b_h1……的剩余时间片长度，又有两种情况，例如，第一种：若b_h0的剩余时间片不够，则将b_l0_cut多出(减去b_h0剩余时间片)的放置在b_h1，b_h2的剩余时间片，依次类推；第二种：若b_h0的剩余时间片足够大，超过b_l0_cut，则b_h0多出(减去b_l0_cut)时间片继续排放b_l1_cut，b_l2_cut，依此类推。

综上所述，本优选实施例的低时延控制业务在上行时间片上有固定时间点，保障了此类业务的确定性时延，获得低时延，低抖动，高可靠性带宽；而高传输率业务根据剩余时间片见缝插针，若当前帧的总授权超出了当前上行总时间片，会将大业务授权进行切割，本次下发一部分，下一帧在低时延控制业务之后再下发剩余部分，保证上行时间片的最大化利用，高传输率业务按需获得大带宽。另外，若当前帧的低时延控制业务占用的时间片上有剩余，也会将大业务授权进行切割，一部分排布在这个剩余时间片上，一部分在低时延控制业务之后再下发，可以最大程度的保证上行时间片的利用率。本实施例适用于低时延和大流量业务共存的应用场景，在保证低时延、低抖动的同时，还能提供高吞吐量的带宽应用。

实施例2：

基于实施例1提供的一种带宽分配方法，本实施例2提供一种带宽分配系统。如图7所示，本实施例的带宽分配系统包括带宽计算模块，带宽存储队列，剩余大带宽暂存队列，授权排布模块。

对于本实施例的带宽计算模块，所述带宽计算模块用于根据不同的业务流量需求，计算出对应的带宽。参考图7所示，带宽计算模块接收到低时延控制业务流量需求r_h0，r_h1，…，r_hn，以及高传输率业务流量需求r_l0，r_l1，…，r_ln，根据这些流量需求结合当前上行总的带宽，计算出对应业务的带宽，分别为b_h0，b_h1，…，b_hn(低时延控制业务类的带宽)和b_l0，b_l1，…,b_ln(高传输率业务类的带宽)。

对于本实施例的带宽存储队列，所述带宽存储队列用于将低时延控制业务类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列；将高传输率业务类的带宽按照计算顺序存入低优先级队列。参考图7，也即将b_h0，b_h1，…，b_hn依次存入高优先级队列(图中带宽存储队列上面一排)，将b_l0，b_l1，…,b_ln依次存入低优先级队列(图中带宽存储队列下面一排)。

对于本实施例的剩余大带宽暂存队列，所述剩余大带宽暂存队列用于存放低优先级队列中切割后的剩余部分带宽授权。高传输率业务类的带宽为尽力而为带宽，其在上行时间片排布时可能超过总的上行时间片，此时授权排布模块会将授权进行切割，剩余部分暂存在此剩余大带宽暂存队列。

对于本实施例的授权排布模块，所述授权排布模块用于将所有的带宽授权按顺序排布在上行时间片中，对于高优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的固定时间点处；对于低优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的剩余时间片处。

优选的，所述授权排布模块在对于高优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的固定时间点处时，若高优先级队列中的某个带宽授权所占有的时间片有剩余，则截取低优先级队列中某个带宽授权的一部分排在此剩余时间片处，低优先级队列中该带宽授权的剩余部分存在剩余大带宽暂存队列，以在高优先级队列的后续带宽授权排布完成后，对该剩余部分带宽授权进行排布。通过该授权排布方式保证当前帧时间片完全利用。

优选的，所述授权排布模块在对于低优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的剩余时间片处时，若低优先级队列的带宽授权中有超过当前帧上行时间片边界的带宽授权，则将该带宽授权切割，将不超过当前帧上行时间片边界的部分带宽授权排布在当前帧，将超过当前帧上行时间片边界的剩余部分带宽授权存在剩余大带宽暂存队列，以在下一帧上行时间片中将该剩余部分带宽授权排布在高优先级队列的带宽授权后。通过该授权排布方式保证当前帧时间片完全利用。

综上所述，本优选实施例的低时延控制业务在上行时间片上有固定时间点，保障了此类业务的确定性时延，获得低时延，低抖动，高可靠性带宽；而高传输率业务根据剩余时间片见缝插针，若当前帧的总授权超出了当前上行总时间片，会将大业务授权进行切割，本次下发一部分，下一帧在低时延控制业务之后再下发剩余部分，保证上行时间片的最大化利用，高传输率业务按需获得大带宽。另外，若当前帧的低时延控制业务占用的时间片上有剩余，也会将大业务授权进行切割，一部分排布在这个剩余时间片上，一部分在低时延控制业务之后再下发，可以最大程度的保证上行时间片的利用率。本实施例适用于低时延和大流量业务共存的应用场景，在保证低时延、低抖动的同时，还能提供高吞吐量的带宽应用。

实施例3：

基于实施例1、实施例2提供的带宽分配方法、系统，本实施例3以一个具体例子为例对实施例1、实施例2的方法、系统进行详细说明。

例如：现有10Gbps网络系统中低时延控制业务3个alloc，其对应流量需求为r_h0，r_h1，r_h2，高传输率业务3个alloc，其对应流量需求为r_l0，r_l1，r_l2。

假如预留给低时延控制业务的上行时间片均为100Mbps(低时延控制业务带宽不超过100Mbps)，每个业务之间的开销均为20Mbps。前提假设低时延控制业务带宽不超过80Mbps。按照低时延控制业务带宽带宽等于80Mbps和小于80Mbps举两个例子说明：

1)第一次基于流量需求计算出的带宽b_h0，b_h1，b_h2均为80Mbps，b_l0为3000Mbps，b_l1为4000Mbps，b_l2为2760Mbps。

其中b_h0，b_h1，b_h2正好落在每个fix时间点，这样低时延控制业务占用固定300Mbps时间片(b_h0，b_h1，b_h2的三个80Mbps，再加上对应的三个20Mbps的开销)，b_l0占用3000Mbps，b_l1占用4000Mbps，上行剩余时间片为10000Mbps-300Mbps-3000Mbps-4000Mbps-60Mbps＝2640Mbps(这里减的60Mbps指b_l0，b_l1，b_l2分别对应的3个开销)，所以需要对b_l2进行切割，当前帧占用2640Mbps，剩余120Mbps存在剩余大带宽暂存队列等下一帧下发。

第二次基于流量需求计算出的带宽b_h0，b_h1，b_h2分别为80Mbps，80Mbps，80Mbps，b_l0为3000Mbps，b_l1为3000Mbps，b_l2为3760Mbps。在下一帧开始时，先排布b_h0，b_h1，b_h2，然后排布120Mbps的b_l2_remain，之后再排布b_l0的3000Mbps，b_l1的3000Mbps，然后，上行剩余时间片为10000Mbps-300Mbps-140Mbps-3000Mbps-3000Mbps-60Mbps＝3500Mbps。所以需要对b_l2进行切割，当前帧占用3500Mbps，剩余260Mbps存在剩余大带宽暂存队列等下一帧下发。

2)第一次基于流量需求计算出的带宽b_h0，b_h1，b_h2均为80Mbps，b_l0为3000Mbps，b_l1为4000Mbps，b_l2为2760Mbps。

其中b_h0，b_h1，b_h2正好落在每个fix时间点，这样低时延控制业务占用固定300Mbps时间片，b_l0占用3000Mbps，b_l1占用4000Mbps，上行剩余时间片为10000Mbps-300Mbps-3000Mbps-4000Mbps-60Mbps＝2640Mbps，所以需要对b_l2进行切割，当前帧占用2640Mbps，剩余120Mbps存在剩余大带宽暂存队列等下一帧下发。

第二次基于流量需求计算出的带宽b_h0，b_h1，b_h2分别为80Mbps，10Mbps，80Mbps，b_l0为3000Mbps，b_l1为3000Mbps，b_l2为3830Mbps。在下一帧开始时，先排布b_h080Mbps，b_h1 10Mbps，完成后，b_h1的低时延时间片还剩余70Mbps，由于需要预留20Mbps开销，因此可将上一帧遗留的120Mbps切割50Mbps排布在b_h1剩余时间片，然后再排布b_h2的80Mbps。紧接着，排布上一帧遗留部分被切割后的70Mbps，再可以排布b_l0的3000Mbps，b_l1的3000Mbps，上行剩余时间片为10000Mbps-300Mbps-90Mbps-3000Mbps-3000Mbps-60Mbps＝3550Mbps。所以需要对b_l2进行切割，当前帧占用3550Mbps，剩余280Mbps存在剩余大带宽暂存队列等下一帧下发。

实施例4：

在上述实施例1、实施例2提供的带宽分配方法、系统的基础上，本发明还提供了一种可用于实现上述方法及系统的带宽分配装置，如图8所示，是本发明实施例的装置架构示意图。本实施例的带宽分配装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中，图8中以一个处理器21为例。

处理器21和存储器22可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。

存储器22作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如实施例1、2中的带宽分配方法、模块。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行带宽分配装置的各种功能应用以及数据处理，即实现实施例1、2的带宽分配方法、模块功能。

存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

程序指令/模块存储在存储器22中，当被一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例1、2中的带宽分配方法、模块功能，例如，执行以上描述的图1-图4所示的各个步骤。

本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ReadOnlyMemory，简写为：ROM)、随机存取存储器(RandomAccessMemory，简写为：RAM)、磁盘或光盘等。

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。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种带宽分配方法，其特征在于，包括：

基于不同的业务流量需求，计算出对应业务的带宽；

将不同种类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列或低优先级队列；

对所有带宽进行授权排布，并按照高优先级队列优先、低优先级队列尽力而为的原则将带宽授权排布在上行时间片中。

2.根据权利要求1所述的带宽分配方法，其特征在于，所述基于不同的业务流量需求，计算出对应业务的带宽具体包括：

对于不同的业务，将其按照低时延控制业务和高传输率业务进行划分并分别对不同业务的流量需求按顺序命名；

根据不同业务的流量需求，结合当前上行总的带宽，计算出各个对应业务的带宽。

3.根据权利要求2所述的带宽分配方法，其特征在于，所述将不同种类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列或低优先级队列具体包括：

将低时延控制业务类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列；

将高传输率业务类的带宽按照计算顺序存入低优先级队列。

4.根据权利要求3所述的带宽分配方法，其特征在于，所述对所有带宽进行授权排布，并按照高优先级队列优先、低优先级队列尽力而为的原则将带宽授权排布在上行时间片中具体包括：

对高优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的固定时间点处；

对低优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的剩余时间片处。

5.根据权利要求4所述的带宽分配方法，其特征在于，所述对低优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的剩余时间片处时，若低优先级队列的带宽授权中有超过当前帧上行时间片边界的带宽授权，则将该带宽授权切割，将不超过当前帧上行时间片边界的部分带宽授权排布在当前帧，将超过当前帧上行时间片边界的剩余部分带宽授权存在剩余大带宽暂存队列，以在下一帧上行时间片中将该剩余部分带宽授权排布在高优先级队列的带宽授权后。

6.根据权利要求4所述的带宽分配方法，其特征在于，所述对高优先级队列的带宽进行授权，并将其按顺序排布在上行时间片的固定时间点处时，若高优先级队列中的某个带宽授权所占有的时间片有剩余，则截取低优先级队列中某个带宽授权的一部分排在此剩余时间片处，低优先级队列中该带宽授权的剩余部分存在剩余大带宽暂存队列，以在高优先级队列的后续带宽授权排布完成后，对该剩余部分带宽授权进行排布；若高优先级队列中存在多个带宽授权所占有的时间片有剩余，则将低优先级队列中的带宽授权按顺序尽力而为的截取排布在多个剩余时间片处。

7.一种带宽分配系统，其特征在于，包括带宽计算模块，带宽存储队列，剩余大带宽暂存队列，授权排布模块，其中：

所述带宽计算模块用于根据不同的业务流量需求，计算出对应的带宽；

所述带宽存储队列用于将低时延控制业务类的带宽按照计算顺序存入高优先级队列；将高传输率业务类的带宽按照计算顺序存入低优先级队列；

所述剩余大带宽暂存队列用于存放低优先级队列中切割后的剩余部分带宽授权；

所述授权排布模块用于将所有的带宽授权按顺序排布在上行时间片中，对于高优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的固定时间点处；对于低优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的剩余时间片处。

8.根据权利要求7所述的带宽分配系统，其特征在于，所述授权排布模块在对于高优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的固定时间点处时，若高优先级队列中的某个带宽授权所占有的时间片有剩余，则截取低优先级队列中某个带宽授权的一部分排在此剩余时间片处，低优先级队列中该带宽授权的剩余部分存在剩余大带宽暂存队列，以在高优先级队列的后续带宽授权排布完成后，对该剩余部分带宽授权进行排布。

9.根据权利要求7所述的带宽分配系统，其特征在于，所述授权排布模块在对于低优先级队列的带宽授权，将其排布在上行时间片的剩余时间片处时，若低优先级队列的带宽授权中有超过当前帧上行时间片边界的带宽授权，则将该带宽授权切割，将不超过当前帧上行时间片边界的部分带宽授权排布在当前帧，将超过当前帧上行时间片边界的剩余部分带宽授权存在剩余大带宽暂存队列，以在下一帧上行时间片中将该剩余部分带宽授权排布在高优先级队列的带宽授权后。

10.一种带宽分配装置，其特征在于：

包括至少一个处理器和存储器，所述至少一个处理器和存储器之间通过数据总线连接，所述存储器存储能被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令在被所述处理器执行后，用于完成权利要求1-6中任一项所述的带宽分配方法。

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