CN108347391A - 一种网络通信中的网络资源分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种网络通信中的网络资源分配方法及装置，该网络资源分配方法包括：获取网络通信过程中的运行参数，所述运行参数包括：丢包率及数据流；根据所述运行参数确定网络通信的体验质量；根据所述体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级；根据所述优先级为用户分配网络资源。本发明实施例提供的网络通信中的网络资源分配方法及装置，在网络资源紧张时，能够使体验质量较差的用户得到优先处理，提高了用户的体验质量。

Description

一种网络通信中的网络资源分配方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，具体涉及一种网络通信中的网络资源分配方法及装置。

背景技术

在网络通信中的网络资源分配过程中，QoE(Quality of Experience-体验质量)反映用户对设备、内存及网络的质量、性能的综合主观感受，影响用户对所使用的服务或者业务的整体认可程度，因此，在网络分配过程中，给用户提供良好的体验质量非常重要。

现有网络通信中的网络资源分配技术，在网络资源分配过程中，未对网络通信用户进行排序，导致在网络资源紧张时，体验质量较差的用户无法得到优先处理，从而影响用户的体验质量。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例提出了一种网络通信中的网络资源分配方法及装置，用以解决现有网络资源分配技术在网络资源紧张时，体验质量较差的用户无法得到优先处理，从而影响用户的体验质量的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

根据第一方面，本发明实施例提供了一种网络通信中的网络资源分配方法，该网络资源分配方法包括：获取网络通信过程中的运行参数，运行参数包括：丢包率及数据流；根据运行参数确定网络通信的体验质量；根据体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级；根据各用户的优先级为用户分配网络资源。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，根据运行参数确定网络通信的体验质量，包括：根据丢包率及数据流的大小，计算网络通信的平均意见值；根据平均意见值得到体验质量。

结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，根据体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级，包括：将体验质量进行排序，得到体验质量队列；根据体验质量队列中的先后顺序，确定各用户的优先级。

结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，根据各用户的优先级为用户分配网络资源，包括：按照优先级的先后顺序对各用户依次执行以下步骤：步骤S401：获取提供网络通信的物理设备的当前网络资源量，根据当前网络资源量，生成物理设备队列；步骤S402：从物理设备队列中查找与用户需求的差异最小的第一物理设备；步骤S403：判断第一物理设备的网络资源量是否大于或等于用户需求；步骤S404：当第一物理设备的网络资源量大于或等于用户需求时，向用户分配第一物理设备的网络资源。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，当第一物理设备的网络资源量小于用户需求时，从物理设备队列中查找网络资源量最小的第二物理设备，将第一物理设备和第二物理设备的网络资源量总和替换第一物理设备的网络资源量，返回第一方面第三实施方式中的步骤S403。

结合第一方面第三实施方式或第一方面第四实施方式，在第一方面第五实施方式中，根据当前网络资源量，生成物理设备队列，包括：将各物理设备的网络资源量进行排序，生成网络资源队列；根据网络资源队列中的先后顺序生成物理设备队列。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种网络通信中的网络资源分配装置，该网络资源分配装置包括：运行参数获取模块，用于获取网络通信过程中的运行参数，运行参数包括：丢包率及数据流；体验质量确定模块，用于根据运行参数确定网络通信的体验质量；优先级确定模块，用于根据体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级；网络资源分配模块，用于根据各用户的优先级为用户分配网络资源。

结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，体验质量确定模块，根据运行参数确定网络通信的体验质量，包括：根据丢包率及数据流的大小，计算网络通信的平均意见值；根据平均意见值得到体验质量。

结合第二方面，在第二方面第二实施方式中，优先级确定模块，根据体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级，包括：将体验质量进行排序，得到体验质量队列；根据体验质量队列中的先后顺序，确定各用户的优先级。

结合第二方面，在第二方面第三实施方式中，网络资源分配模块，根据各用户的优先级为用户分配网络资源，包括：按照优先级的先后顺序对各用户依次执行以下步骤：步骤S401：获取提供网络通信的物理设备的当前网络资源量，根据当前网络资源量，生成物理设备队列；步骤S402：从物理设备队列中查找与用户需求的差异最小的第一物理设备；步骤S403：判断第一物理设备的网络资源量是否大于或等于用户需求；步骤S404：当第一物理设备的网络资源量大于或等于用户需求时，向用户分配第一物理设备的网络资源。

结合第二方面第三实施方式，在第二方面第四实施方式中，网络资源分配模块，当第一物理设备的网络资源量小于用户需求时，从物理设备队列中查找网络资源量最小的第二物理设备，将第一物理设备和第二物理设备的网络资源量总和替换第一物理设备的网络资源量，返回第二方面第三实施方式中的步骤S403。

结合第二方面第三实施方式或第二方面第四实施方式，在第二方面第五实施方式中，网络资源分配模块，根据当前网络资源量，生成物理设备队列，包括：将各物理设备的网络资源量进行排序，生成网络资源队列；根据网络资源队列中的先后顺序生成物理设备队列。

根据第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或第一方面任意一实施方式提供的网络资源分配方法。

根据第四方面，本发明实施例提供了一种网络资源分配设备，该网络资源分配设备包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器存储有计算机指令，处理器通过执行该计算机指令，从而执行上述第一方面或第一方面任意一实施方式提供的网络资源分配方法。

本发明技术方案，与现有技术相比，至少具有如下优点：

本发明实施例提供了一种网络通信中的网络资源分配方法及装置，该网络资源分配方法包括：获取网络通信过程中的运行参数，运行参数包括：丢包率及数据流；根据运行参数确定网络通信的体验质量；根据体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级；根据各用户的优先级为用户分配网络资源。本发明实施例提供的网络通信中的网络资源分配方法及装置，在网络资源紧张时，能够使体验质量较差的用户得到优先处理，提高了用户的体验质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例中网络资源分配方法的一个具体示例的流程图；

图2为本发明实施例中网络资源分配方法的另一个具体示例的流程图；

图3为本发明实施例中网络资源分配装置的一个具体示例的原理框图；

图4为本发明实施例中卫星网络架构的一个具体示例的示意图；

图5为本发明实施例中网络资源分配架构的一个具体示例的原理框图；

图6为本发明实施例中网络资源分配设备的一个具体示例的原理框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供了一种网络通信中的网络资源分配方法，如图1所示，该网络资源分配方法包括：

步骤S1：获取网络通信过程中的运行参数，该运行参数包括：丢包率及数据流。

步骤S2：根据上述运行参数确定网络通信的体验质量(QoE)。

步骤S3：根据网络通信的体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级。

步骤S4：根据各用户的优先级为用户分配网络资源。

通过上述步骤S1至步骤S4，本发明实施例提供的网络通信中的网络资源分配方法，通过获取网络通信过程中的运行参数，确定网络通信的体验质量，进而确定网络通信的各用户的优先级，并根据各用户的优先级为用户分配网络资源，使得在网络资源紧张时，体验质量较差的用户能够得到优先处理，提高了用户的体验质量。

在一实施例中，上述步骤S1，获取网络通信过程中的运行参数，该运行参数包括：丢包率及数据流，具体地，网络通信设备能够监听当前的网络状态，通过当前的网络状态可以获取网络通信过程中的丢包率及数据流的大小。

如图2所示，在一实施例中，上述步骤S2，根据运行参数确定网络通信的体验质量，具体包括：

步骤S201：根据丢包率及数据流的大小，计算网络通信的平均意见值(MOS值)。具体地，以语音业务为例，MOS值表示数据流传输过程中用户的会话质量，其计算方法为：

MOS_i＝λ*log(μ*o_i*(1-l_e2e))，

其中，MOS_i表示第i个用户的MOS值，λ＝2，μ＝0.5，o_i表示业务数据流的大小，l_e2e表示丢包率。

步骤S202：根据上述平均意见值得到体验质量。

具体地，QoE_i≈MOS_i，即第i个用户的体验质量约等于第i个用户的平均意见值(MOS值)，因此，根据上述步骤S201中得到的平均意见值，可得到用户的体验质量(QoE)。

如图2所示，在一实施例中，上述步骤S3，根据网络通信的体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级，具体包括：

步骤S301：将体验质量进行排序，得到体验质量队列。具体地，将用户在网络通信过程中的体验质量进行降序排列，得到包含用户体验质量的体验质量队列。

步骤S302：根据体验质量队列中的先后顺序，确定各用户的优先级。具体地，将体验质量较差的用户的优先级调高，优先对体验较差的用户分配网络资源，从而提高用户的体验质量。

如图2所示，在一实施例中，上述步骤S4，根据各用户的优先级为用户分配网络资源，具体包括：按照优先级的先后顺序对各用户依次执行以下步骤：

步骤S401：获取提供网络通信的物理设备的当前网络资源量，根据当前网络资源量，生成物理设备队列。具体地，获取了提供网络通信的物理设备的当前网络资源量后，将各物理设备的网络资源量进行排序，生成网络资源队列，然后根据网络资源队列中的先后顺序生成物理设备队列。

步骤S402：从物理设备队列中查找与用户需求的差异最小的第一物理设备。

步骤S403：判断第一物理设备的网络资源量是否大于或等于用户需求。

步骤S404：当第一物理设备的网络资源量大于或等于用户需求时，向用户分配第一物理设备的网络资源。

步骤S405：当第一物理设备的网络资源量小于用户需求时，从物理设备队列中查找网络资源量最小的第二物理设备，将第一物理设备和第二物理设备的网络资源量总和替换第一物理设备的网络资源量，返回上述步骤S403。

假设物理设备的网络资源用A＝{a₁，a₂，…，a_n}来表示，确定优先级后的用户需求表示为：U＝{u₁，u₂，…，u_n}，用户需求和物理设备均包括CPU、内存、网络三部分，物理设备能够提供网络资源的能力表示为其中1≤j≤n，i∈{1,2,3}，i＝1表示CPU需求量，i＝2表示内存需求量，i＝3表示带宽需求量，则网络资源分配的约束函数表示为：即物理设备提供的网络资源在不浪费过多网络资源的同时要满足用户需求。

通过上述步骤S401至步骤S405，选取与用户需求差异最小的第一物理设备，即与用户需求相减的绝对值最小的第一物理设备，判断该第一物理设备的网络资源是否大于或等于用户需求，若该第一物理设备的网络资源量大于或等于用户需求，将该第一物理设备的网络资源提供给用户，若该第一物理设备的网络资源小于用户需求，占用该第一物理设备的网络资源的同时，从上述物理设备队列中，选取网络资源量最小的第二物理设备，判断上述第一物理设备与第二物理设备的网络资源量总和是否大于或等于用户需求，若第一物理设备与第二物理设备的网络资源量总和仍小于用户需求，则占用第一物理设备和第二物理设备的同时，从上述物理设备队列除第一物理设备和第二物理设备的剩余物理设备队列中，选取网络资源量最小的第三物理设备，直到选取的物理设备的网络资源量的总和大于或等于用户需求，将大于或等于用户需求的网络资源提供给用户。采用本发明实施例提供的网络资源分配方法能够节省网络资源，提高网络资源的利用率。

本发明实施例还提供了一种网络通信中的网络资源分配装置，如图3所示，该网络资源分配装置包括：运行参数获取模块1，用于获取网络通信过程中的运行参数，该运行参数包括：丢包率及数据流；体验质量确定模块2，用于根据运行参数确定网络通信的体验质量；优先级确定模块3，用于根据网络通信的体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级；网络资源分配模块4，用于根据各用户的优先级为用户分配网络资源。

上述体验质量确定模块2，根据运行参数确定网络通信的体验质量，包括：根据丢包率及数据流的大小，计算网络通信的平均意见值；根据平均意见值得到体验质量。

上述优先级确定模块3，根据网络通信的体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级，包括：将体验质量进行排序，得到体验质量队列；根据体验质量队列中的先后顺序，确定各用户的优先级。

上述网络资源分配模块4，根据各用户的优先级为用户分配网络资源，包括：按照优先级的先后顺序对各用户依次执行以下步骤：步骤S401：获取提供网络通信的物理设备的当前网络资源量，根据当前网络资源量，生成物理设备队列；步骤S402：从物理设备队列中查找与用户需求的差异最小的第一物理设备；步骤S403：判断第一物理设备的网络资源量是否大于或等于用户需求；步骤S404：当第一物理设备的网络资源量大于或等于用户需求时，向用户分配第一物理设备的网络资源；步骤S405：当第一物理设备的网络资源量小于用户需求时，从物理设备队列中查找网络资源量最小的第二物理设备，将第一物理设备和第二物理设备的网络资源量总和替换第一物理设备的网络资源量，返回上述步骤S403。

上述网络资源分配模块4，根据当前网络资源量，生成物理设备队列，包括：将各物理设备的网络资源量进行排序，生成网络资源队列；根据网络资源队列中的先后顺序生成物理设备队列。

在实际应用中，如图4所示，卫星网络由三层组成：GEO(Geo-synchronous earthorbit)卫星层401、LEO(low earth orbit)卫星层402和地面用户层403，GEO卫星层401和LEO卫星层402合称为卫星层，卫星层与地面用户层403通过虚拟网络层404进行连接。地面用户层403提出网络需求，向虚拟网络层404发起申请，虚拟网络层404向卫星层提交用户需求，LEO卫星层402负责处理部分网络通信，LEO卫星层402无法处理的网络通信，交由上层GEO卫星层401进行处理，从而为用户进行网络资源分配。具体地，如图5所示，QoE感知控制模块实现对意见平均值(MOS值)的计算，并将计算结果发送给用户交互信息预处理模块，用户交互信息预处理模块根据该计算结果确定用户QoE，进而根据用户QoE确定用户优先级，并将该用户优先级发送给虚拟网络规划模块，虚拟网络规划模块确定能够满足用户需求的物理设备的集合，由物理网络分配模块实现对用户的网络资源分配。QoE感知控制模块和用户交互信息预处理模块对应上述网络资源分配装置中的运行参数获取模块1、体验质量确定模块2和优先级确定模块3，与运行参数获取模块1、体验质量确定模块2和优先级确定模块3实现相同的功能；虚拟网络规划模块和物理网络分配模块对应上述网络资源分配装置的网络资源分配模块4，与网络资源分配模块4实现相同的功能。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行如图1和图2所示实施例中的网络资源分配方法。

本发明实施例还提供了一种网络资源分配设备，如图6所示，该网络资源分配设备可以包括处理器5和存储器6，其中处理器5和存储器6可以通过总线或者其他方式连接。

处理器5可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器5还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器6作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的网络资源分配装置对应的程序指令/模块。处理器5通过运行存储在存储器6中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的网络资源分配方法。

存储器6可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器5所创建的数据等。此外，存储器6可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器6可选包括相对于处理器5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5。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。

上述一个或者多个模块存储在存储器6中，当被处理器5执行时，执行如图1和图2所示实施例中的网络资源分配方法。

上述网络资源分配设备的具体细节可以对应参阅图1和图2所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (14)

1.一种网络通信中的网络资源分配方法，其特征在于，包括：

获取网络通信过程中的运行参数，所述运行参数包括：丢包率及数据流；

根据所述运行参数确定网络通信的体验质量；

根据所述体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级；

根据所述优先级为用户分配网络资源。

2.根据权利要求1所述的网络资源分配方法，其特征在于，根据所述运行参数确定网络通信的体验质量，包括：

根据所述丢包率及数据流的大小，计算网络通信的平均意见值；

根据所述平均意见值得到所述体验质量。

3.根据权利要求1所述的网络资源分配方法，其特征在于，根据所述体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级，包括：

将所述体验质量进行排序，得到体验质量队列；

根据所述体验质量队列中的先后顺序，确定所述优先级。

4.根据权利要求1所述的网络资源分配方法，其特征在于，根据所述优先级为用户分配网络资源，包括：按照所述优先级的先后顺序对各用户依次执行以下步骤：

步骤S401：获取提供网络通信的物理设备的当前网络资源量，根据所述当前网络资源量，生成物理设备队列；

步骤S402：从所述物理设备队列中查找与用户需求的差异最小的第一物理设备；

步骤S403：判断所述第一物理设备的网络资源量是否大于或等于所述用户需求；

步骤S404：当所述第一物理设备的网络资源量大于或等于所述用户需求时，向所述用户分配所述第一物理设备的网络资源。

5.根据权利要求4所述的网络资源分配方法，其特征在于，当所述第一物理设备的网络资源量小于所述用户需求时，从所述物理设备队列中查找网络资源量最小的第二物理设备，将所述第一物理设备和第二物理设备的网络资源量总和替换所述第一物理设备的网络资源量，返回所述步骤S403。

6.根据权利要求4或5所述的网络资源分配方法，其特征在于，根据所述当前网络资源量，生成物理设备队列，包括：

将各物理设备的网络资源量进行排序，生成网络资源队列；

根据所述网络资源队列中的先后顺序生成所述物理设备队列。

7.一种网络通信中的网络资源分配装置，其特征在于，包括：

运行参数获取模块，用于获取网络通信过程中的运行参数，所述运行参数包括：丢包率及数据流；

体验质量确定模块，用于根据所述运行参数确定网络通信的体验质量；

优先级确定模块，用于根据所述体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级；

网络资源分配模块，用于根据所述优先级为用户分配网络资源。

8.根据权利要求7所述的网络资源分配装置，其特征在于，所述体验质量确定模块，根据所述运行参数确定网络通信的体验质量，包括：

根据所述丢包率及数据流的大小，计算网络通信的平均意见值；

根据所述平均意见值得到所述体验质量。

9.根据权利要求7所述的网络资源分配装置，其特征在于，所述优先级确定模块，根据所述体验质量确定使用网络通信的各用户的优先级，包括：

将所述体验质量进行排序，得到体验质量队列；

根据所述体验质量队列中的先后顺序，确定所述优先级。

10.根据权利要求7所述的网络资源分配装置，其特征在于，所述网络资源分配模块，根据所述优先级为用户分配网络资源，包括：按照所述优先级的先后顺序对各用户依次执行以下步骤：

步骤S401：获取提供网络通信的物理设备的当前网络资源量，根据所述当前网络资源量，生成物理设备队列；

步骤S402：从所述物理设备队列中查找与用户需求的差异最小的第一物理设备；

步骤S403：判断所述第一物理设备的网络资源量是否大于或等于所述用户需求；

步骤S404：当所述第一物理设备的网络资源量大于或等于所述用户需求时，向所述用户分配所述第一物理设备的网络资源。

11.根据权利要求10所述的网络资源分配装置，其特征在于，所述网络资源分配模块，当所述第一物理设备的网络资源量小于所述用户需求时，从所述物理设备队列中查找网络资源量最小的第二物理设备，将所述第一物理设备和第二物理设备的网络资源量总和替换所述第一物理设备的网络资源量，返回所述步骤S403。

12.根据权利要求10或11所述的网络资源分配装置，其特征在于，所述网络资源分配模块，根据所述当前网络资源量，生成物理设备队列，包括：

将各物理设备的网络资源量进行排序，生成网络资源队列；

根据所述网络资源队列中的先后顺序生成所述物理设备队列。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如权利要求1-6任一项所述的网络资源分配方法。

14.一种网络资源分配设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如权利要求1-6任一项所述的网络资源分配方法。