[發(fā)明專利]獲得帶寬的方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511026496.0
• 申請(qǐng)日: 2015-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN105634865A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方銳利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州華多網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L12/26
• 分類號(hào): H04L12/26
• 代理公司: 深圳市威世博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44280
• 代理人: 何青瓦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種獲得帶寬的方法及 系統(tǒng)。

背景技術(shù)

帶寬代表一條鏈路或者網(wǎng)絡(luò)路徑在單位時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。 近年來，可用帶寬測(cè)量在研究領(lǐng)域越來越受到重視，已經(jīng)被運(yùn)用在路由 選擇、訪問控制、吞吐量控制等等。由于端到端路徑可用帶寬是隨背景 流量動(dòng)態(tài)變化的，因此給測(cè)量帶來了相當(dāng)大的困難。

已有的可用帶寬測(cè)量方法按照是否向網(wǎng)絡(luò)注入流量可以分為主動(dòng) 測(cè)量和被動(dòng)測(cè)量。被動(dòng)測(cè)量無需額外數(shù)據(jù)包，能夠充分利用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包， 減少對(duì)業(yè)務(wù)的影響，因此經(jīng)常用來探測(cè)當(dāng)前帶寬資源。例如：在一現(xiàn)有 技術(shù)中，對(duì)音視頻幀數(shù)據(jù)進(jìn)行一定分包和背靠背發(fā)送控制，接收端對(duì)這 些背靠背數(shù)據(jù)包進(jìn)行間隔分析，估算網(wǎng)絡(luò)通道上的最小帶寬資源，反饋 給發(fā)送端進(jìn)行碼率控制調(diào)整。在另一現(xiàn)有技術(shù)中，通過接收端收到背靠 背相同大小數(shù)據(jù)包后，將響應(yīng)數(shù)據(jù)包ACK包反饋給發(fā)送端，發(fā)送端根 據(jù)ACK包間隔進(jìn)行帶寬估算。

上述方法均是基于成對(duì)的雙包探測(cè)理論，其中一個(gè)需要背靠背發(fā)送 控制，不適合于離散數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；另一個(gè)引入ACK包流程的影響，最終 可能影響實(shí)際上行帶寬測(cè)試結(jié)果和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種獲得帶寬的方法及系統(tǒng)，能 夠在測(cè)量可用帶寬時(shí)不受業(yè)務(wù)特點(diǎn)和發(fā)包規(guī)則的限定，也不受ACK包 流程的影響，且測(cè)量方法簡(jiǎn)單快速。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種獲 得帶寬的方法，所述方法包括：同一個(gè)發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分別生成至少兩 個(gè)數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包包括發(fā)送時(shí)間戳字段；在所述發(fā)送時(shí)間戳設(shè)置的 發(fā)送時(shí)間點(diǎn)，分別將至少兩個(gè)所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給同一個(gè)接收端網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)；所述接收端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收至少兩個(gè)來自同一個(gè)所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 的數(shù)據(jù)包，分別記錄下接收的時(shí)間點(diǎn)，并從所述發(fā)送時(shí)間戳字段中分別 獲取其發(fā)送的時(shí)間點(diǎn)；所述接收端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過所述接收的時(shí)間點(diǎn)、所 述發(fā)送的時(shí)間點(diǎn)以及至少兩個(gè)所述數(shù)據(jù)包，確定網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬。

其中，所述通過所述接收的時(shí)間點(diǎn)、所述發(fā)送的時(shí)間點(diǎn)以及至少兩 個(gè)所述數(shù)據(jù)包，確定網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬的步驟，包括：通過多個(gè)所述數(shù)據(jù) 包接收的時(shí)間點(diǎn)和發(fā)送的時(shí)間點(diǎn)，確定多個(gè)所述數(shù)據(jù)包之間相鄰數(shù)據(jù)包 的多個(gè)包間隔，所述包間隔等于相鄰數(shù)據(jù)包接收的時(shí)間間隔減去其發(fā)送 的時(shí)間間隔；通過中值濾波法對(duì)多個(gè)所述包間隔進(jìn)行過濾，得到多個(gè)所 述數(shù)據(jù)包的最終包間隔；將多個(gè)所述數(shù)據(jù)包的平均大小或所述數(shù)據(jù)包的 個(gè)數(shù)除以所述最終包間隔，即為網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬。

其中，所述方法還包括：所述接收端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)第一預(yù)定周期內(nèi) 數(shù)據(jù)包的實(shí)際接收速率，所述實(shí)際接收速率等于在所述第一預(yù)定周期內(nèi) 接收到的總的數(shù)據(jù)包的大小或個(gè)數(shù)除以所述第一預(yù)定周期；若所述實(shí)際 接收速率大于所述第一預(yù)定周期內(nèi)確定的所述網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬，則重新 確定所述網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬為所述實(shí)際接收速率。

其中，所述方法還包括：所述接收端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將所述網(wǎng)絡(luò)的可用帶 寬反饋給所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收所述接收端網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)反饋的所述網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬，并對(duì)接收到的多個(gè)所述可用帶寬的 帶寬值進(jìn)行二次平滑操作，進(jìn)而得到最終的可用帶寬。

其中，所述方法還包括：所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)計(jì)算已傳輸數(shù)據(jù)包的 速率，并通過所述已傳輸數(shù)據(jù)包的速率校正所述網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬，所述 已傳輸數(shù)據(jù)包的速率等于第二預(yù)定周期內(nèi)響應(yīng)數(shù)據(jù)包ACK包的大小或 個(gè)數(shù)除以所述第二預(yù)定周期。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的另一個(gè)技術(shù)方案是：提供一種 獲得帶寬的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和接收端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)； 所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括：數(shù)據(jù)包生成模塊，用于分別生成至少兩個(gè)數(shù) 據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包包括發(fā)送時(shí)間戳字段；發(fā)送模塊，用于在所述發(fā)送時(shí) 間戳設(shè)置的發(fā)送時(shí)間點(diǎn)，分別將至少兩個(gè)所述數(shù)據(jù)包發(fā)送給同一個(gè)接收 端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；所述接收端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括：第一接收模塊，用于接收至少 兩個(gè)來自同一個(gè)所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，分別記錄下接收的時(shí)間 點(diǎn)，并從所述發(fā)送時(shí)間戳字段中分別獲取其發(fā)送的時(shí)間點(diǎn)；確定模塊， 用于通過所述接收的時(shí)間點(diǎn)、所述發(fā)送的時(shí)間點(diǎn)以及至少兩個(gè)所述數(shù)據(jù) 包，確定網(wǎng)絡(luò)的可用帶寬。