[發(fā)明專利]一種多通道接入網(wǎng)絡(luò)中的流量分配方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310525376.X
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN104601481A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉磊;劉孝圣;鄭艷偉;彭飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院聲學研究所;北京海力匯通數(shù)字系統(tǒng)技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04L12/801
• 分類號: H04L12/801;H04L12/819
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，特別涉及一種多通道接入網(wǎng)絡(luò)中的流量分配方法。

背景技術(shù)

基于雙向有線電視網(wǎng)的互動電視業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，用戶在電視平臺上對于互聯(lián)網(wǎng)的依賴性有所增加，因而終端平臺對于數(shù)據(jù)下行速率的需求也越來越高。如今，接入下行速率不足已經(jīng)成為數(shù)字電視業(yè)務(wù)發(fā)展所需解決的問題，也是影響用戶體驗的主要因素之一。

對于數(shù)字電視終端平臺，如果采用IP網(wǎng)接入方式，對于4M?ADSL寬帶，下行速率只有4Mbps。然而高清互動電視的直播業(yè)務(wù)通常采用MPEG-2編碼格式，碼率大約在20-25Mbps。采用H.264編碼，碼率也在7Mbps左右。

面對互動電視業(yè)務(wù)日新月異的發(fā)展，以及用戶對海量高速下載業(yè)務(wù)的潛在需求，采用現(xiàn)有單通道技術(shù)的下行速率仍然難以滿足高清影片的快速下載需求。利用多通道方式進行下行帶寬的提升越來越被人們重視，但是對于多個通道，如何根據(jù)數(shù)據(jù)流的特征為數(shù)據(jù)流分配一個合適的通道，是一個關(guān)鍵問題。

目前的流量分配主要有如下兩種分配方案：

（1）、簡單輪詢（或者針對異構(gòu)通道實施加權(quán)輪詢）所有通道，找到一條非阻塞通道進行發(fā)送。這種方式的主要目的是保證每個通道的公平性。但這種方式的不足之處在于，由于在不同通道中可能產(chǎn)生的亂序，需要在多個通道上給每個報文維護一個序號值，用于接收方對報文重新排序。一方面，發(fā)送方和接收方都需要額外處理序號，另一方面在系統(tǒng)負載很重的情況下，將會導(dǎo)致報文重組的時間過長。另外在實際應(yīng)用中，所有通道都必須工作，導(dǎo)致通道資源浪費。

（2）、查看通道擁擠程度，如果第一通道擁擠程度不高，則將報文從第一通道傳輸，否則將其從第二通道傳輸。這種方案雖提高了通道利用率，但不足之處與方法（1）是一致的。

因此，現(xiàn)有技術(shù)中的上述方案均是以數(shù)據(jù)包為單位進行流量分配，而不是以流作為分配單位，不可避免地引入了亂序問題，處理亂序問題所耗費的時間過大，甚至會出現(xiàn)嚴重丟包，降低QoS。一種合理的多通道接入網(wǎng)絡(luò)的流量分配方法應(yīng)該在保證用戶帶寬需求的前提下，提升通道的利用率，避免資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的流量分配方法耗費時間大、丟包現(xiàn)象嚴重等缺陷，從而提供一種能有效提升通道利用率的多通道接入網(wǎng)絡(luò)中的流量分配方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多通道接入網(wǎng)絡(luò)中的流量分配方法，所述多通道至少包含IP通道和QAM通道，該方法包括：

步驟1）、對新接收到的數(shù)據(jù)流進行初始流量分配，比較其所需帶寬和IP通道剩余帶寬，如果所需帶寬小于IP通道剩余帶寬，則將該路數(shù)據(jù)流分配至IP通道；否則，將該路數(shù)據(jù)流分配至QAM通道；

步驟2）、在數(shù)據(jù)流的傳輸過程中，檢測數(shù)據(jù)流的丟包率，當丟包率出現(xiàn)異常時切換傳輸通道；該步驟包括：

a）、當IP通道的丟包率大于IP通道丟包率閾值時，將IP通道上占用帶寬最大的流切換至QAM通道；或

b）、當QAM通道上某頻點的丟包率大于QAM通道頻點丟包率閾值時，將帶寬大于超額帶寬的端口集合中帶寬最小的端口所承載的所有數(shù)據(jù)流切換至其它頻點。

上述技術(shù)方案中，所述步驟1）包括：

步驟1-1）、對新接收到的數(shù)據(jù)流，在流量分配表中查找是否存在對應(yīng)的表項，若存在，轉(zhuǎn)入步驟1-7）；否則轉(zhuǎn)入步驟1-2）；其中，所述流量分配表記錄了數(shù)據(jù)流的流標識和傳輸通道的通道標識的對應(yīng)關(guān)系；

步驟1-2）、將所接收數(shù)據(jù)流的帶寬信息與IP通道的當前剩余帶寬進行比較，如果該路數(shù)據(jù)流的帶寬大于IP通道的當前剩余帶寬，轉(zhuǎn)入步驟1-5）；否則轉(zhuǎn)入步驟1-3）；

步驟1-3）、在所述流量分配表里新增表項，表項的流標識為此路新數(shù)據(jù)流的標識，對應(yīng)通道標識設(shè)置為IP通道標識，然后轉(zhuǎn)入步驟1-4）；

步驟1-4）、將該數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)包通過IP通道發(fā)送，結(jié)束；

步驟1-5）、在流量分配表里新增表項，新增表項的流標識為此路新數(shù)據(jù)流的標識，對應(yīng)通道標識設(shè)置為QAM通道標識，轉(zhuǎn)入步驟1-6）；

步驟1-6）、將該數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)包通過QAM通道發(fā)送，結(jié)束；

步驟1-7）、對于已存在流量分配表中的數(shù)據(jù)流，直接將該數(shù)據(jù)流通過流量分配表中對應(yīng)的通道發(fā)送，結(jié)束。

上述技術(shù)方案中，在所述的步驟2）中，步驟a）包括：

步驟a-1）、檢測到IP通道丟包率超過IP通道丟包率閾值；

步驟a-2）、選取IP通道中帶寬最大數(shù)據(jù)流；