业务流错峰调度方法及相关设备技术

本申请提供一种业务流错峰调度方法及相关设备，所述方法应用于业务流汇聚转发节点，所述方法包括：接收多个业务流；依据预设时间间隔，统计每个时间段接收到的每个业务流的流量；根据每个时间段接收到的每个业务流的流量识别每个业务流的突发流量；根据每个业务流的突发流量确定每个业务流的调度时延。本申请为多个业务流增加相应的调度时延，降低多个业务流的叠加流量峰值，避免所有业务流的转发时间延迟。延迟。延迟。

【技术实现步骤摘要】
业务流错峰调度方法及相关设备


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种业务流错峰调度方法及相关设备。

技术介绍

[0002]随着数据业务流量的不断增加以及实时音视频行业的快速发展，对网络传输质量的要求越来越高。当业务流量超过网络传输能力时，网络就会出现大时延、丢包、重传等现象，进而会使网络传输条件进一步恶化，严重降低网络体验，对视频监控、视频会议、虚拟现实(Virtual Reality，VR)游戏等实时视频类业务影响尤为明显。实时视频类业务多采用实时编码传输的方式，视频流量突发性比较明显，帧内编码帧(即I帧)数据量远大于前向预测编码帧(即P帧)的数据量，视频流具有较大的峰均比。多个视频同时传输时，如果不同视频流传输I帧的时间段有交叠，即发生I帧碰撞，则会产生非常高的瞬时突发流量，引起网络拥塞，出现拥塞丢包、重传等，影响网络体验。因此，控制网络流量大小，减少流量突发对网络的冲击，使网络传输的数据量和网络传输能力匹配，对保障及提升网络传输质量和网络体验至关重要。

技术实现思路

[0003]本申请实施例公开了一种业务流错峰调度方法及相关设备，能够实现瞬时突发流量的错峰调度。
[0004]本申请第一方面公开了一种业务流错峰调度方法，应用于业务流汇聚转发节点，所述方法包括：
[0005]接收多个业务流；
[0006]依据预设时间间隔，统计每个时间段接收到的每个业务流的流量；
[0007]根据每个时间段接收到的每个业务流的流量识别每个业务流的突发流量；
[0008]根据每个业务流的突发流量确定每个业务流的调度时延。
[0009]本申请实施例针对业务流(例如视频流)周期性流量突发的特点，为各个业务流增加相应的调度时延，降低多个业务流的叠加流量峰值，避免所有业务流的转发时间延迟。本申请实施例通过规划流量整形方案和资源分配，提高传输保障能力。在实时视频业务场景中，通过本申请实施例公开的多业务流错峰调度方法进行错峰调度，可以使视频流的I帧能够整帧传输，从而使部分视频流优先接收完整I帧并进行解码播放。
[0010]在一些可选的实施方式中，所述根据每个业务流的突发流量确定每个业务流的调度时延包括：
[0011]根据每个时间段接收到的每个业务流的流量提取每个业务流的突发流量特征；
[0012]根据所述突发流量特征构建突发流量模型；
[0013]在所述突发流量模型中增加调度时延作为设计变量，得到调度后的突发流量模型；
[0014]对所述调度后的突发流量模型建立目标函数；
[0015]对所述目标函数进行优化求解，得到每个业务流的调度时延。
[0016]在一些可选的实施方式中，所述突发流量特征包括突发时间相位、突发流量大小和突发持续时间，所述根据所述突发流量特征构建突发流量模型包括：
[0017]根据所述突发时间相位、突发流量大小和突发持续时间构建突发流量函数。
[0018]在一些可选的实施方式中，所述根据所述突发时间相位、突发流量大小和突发持续时间构建突发流量函数包括：
[0019]对于每个业务流，对以时间为自变量的S型函数根据所述业务流的突发持续时间和突发时间相位进行平移以及根据第一伸缩系数进行伸缩，得到第一函数；
[0020]对所述S型函数进行翻转、根据所述业务流的突发时间相位进行平移以及根据第二伸缩系数进行伸缩，得到第二函数；
[0021]将所述第一函数和所述第二函数相乘，得到第三函数；
[0022]根据所述业务流的突发流量大小对所述第三函数进行伸缩，得到所述突发流量函数。
[0023]在一些可选的实施方式中，所述第一伸缩系数和所述第二伸缩系数均为1。
[0024]在一些可选的实施方式中，所述目标函数为最大值函数或熵函数。
[0025]在一些可选的实施方式中，所述突发流量特征包括突发流量大小、突发开始时刻和突发结束时刻，所述根据所述突发流量特征构建突发流量模型包括：
[0026]根据所述突发流量大小、突发开始时刻和突发结束时刻构建峰值流量撞峰矩阵。
[0027]在一些可选的实施方式中，所述根据所述突发流量大小、突发开始时刻和突发结束时刻构建峰值流量撞峰矩阵包括：
[0028]选择预测时间段个数，所述预测时间段个数与所述预设时间间隔的乘积大于所述业务流的突发周期；
[0029]以所述多个业务流的个数作为所述峰值流量撞峰矩阵的行数，以所述预测时间段个数作为所述峰值流量撞峰矩阵的列数，构建所述峰值流量撞峰矩阵，其中，若所述多个业务流中的一个业务流的一个预测时间段与该业务流的突发持续时间没有交叠，则所述峰值流量撞峰矩阵中该业务流该预测时间段对应元素的值为0，若该业务流的该预测时间段与该业务流的突发持续时间有交叠，则所述峰值流量撞峰矩阵中该业务流该预测时间段对应元素的值为该业务流的突发流量大小，所述突发持续时间由所述突发开始时刻和所述突发结束时刻确定。
[0030]在一些可选的实施方式中，所述目标函数为最大值函数。
[0031]在一些可选的实施方式中，所述对所述调度后的突发流量模型建立目标函数包括：
[0032]在最大调度时延的约束条件下，对所述调度后的突发流量模型建立所述目标函数。
[0033]通过在最大调度时延的约束条件下，对所述调度后的突发流量模型建立所述目标函数，可以实现一定时延约束条件下的错峰整形，使每个业务流因流量整形增加的时延可控，时延约束可以根据实际业务需求和丢包重传的时延代价进行设置。
[0034]在一些可选的实施方式中，所述根据所述突发流量特征构建突发流量模型之前，所述方法还包括：
[0035]判断所述多个业务流中的每个业务流的突发流量是否与所述多个业务流中的其他业务流的突发流量发生撞峰；
[0036]若该业务流的突发流量与所述其他业务流的突发流量发生撞峰，则对该业务流构建所述突发流量模型。
[0037]通过对视频流的撞峰情况进行判断，当视频流不发生撞峰时不进行建模，可以减小建模的运算量，提高错峰调度效率。
[0038]在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：
[0039]将每个业务流的调度时延发送给上游节点，使所述上游节点根据每个业务流的调度时延为该业务流增加相应的调度时延。
[0040]在一些可选的实施方式中，所述方法还包括：
[0041]根据每个业务流的调度时延，为每个业务流的调度时延增加相应的调度时延；
[0042]将增加调度时延后的所述多个业务流发送给下游节点。
[0043]本申请第二方面公开了一种业务流错峰调度装置，应用于业务流汇聚转发节点，所述装置包括：
[0044]业务流统计模块，用于接收多个业务流，依据预设时间间隔，统计每个时间段接收到的每个业务流的流量；
[0045]错峰调度算法模块，用于根据每个时间段接收到的每个业务流的流量识别每个业务流的突发流量，根据每个业务流的突发流量确定每个业务本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种业务流错峰调度方法，应用于业务流汇聚转发节点，其特征在于，所述方法包括：接收多个业务流；依据预设时间间隔，统计每个时间段接收到的每个业务流的流量；根据每个时间段接收到的每个业务流的流量识别每个业务流的突发流量；根据每个业务流的突发流量确定每个业务流的调度时延。2.如权利要求1所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述根据每个业务流的突发流量确定每个业务流的调度时延包括：根据每个时间段接收到的每个业务流的流量提取每个业务流的突发流量特征；根据所述突发流量特征构建突发流量模型；在所述突发流量模型中增加调度时延作为设计变量，得到调度后的突发流量模型；对所述调度后的突发流量模型建立目标函数；对所述目标函数进行优化求解，得到每个业务流的调度时延。3.如权利要求2所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述突发流量特征包括突发时间相位、突发流量大小和突发持续时间，所述根据所述突发流量特征构建突发流量模型包括：根据所述突发时间相位、突发流量大小和突发持续时间构建突发流量函数。4.如权利要求3所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述根据所述突发时间相位、突发流量大小和突发持续时间构建突发流量函数包括：对于每个业务流，对以时间为自变量的S型函数根据所述业务流的突发持续时间和突发时间相位进行平移以及根据第一伸缩系数进行伸缩，得到第一函数；对所述S型函数进行翻转、根据所述业务流的突发时间相位进行平移以及根据第二伸缩系数进行伸缩，得到第二函数；将所述第一函数和所述第二函数相乘，得到第三函数；根据所述业务流的突发流量大小对所述第三函数进行伸缩，得到所述突发流量函数。5.如权利要求4所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述第一伸缩系数和所述第二伸缩系数均为1。6.如权利要求4所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述目标函数为最大值函数或熵函数。7.如权利要求2所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述突发流量特征包括突发流量大小、突发开始时刻和突发结束时刻，所述根据所述突发流量特征构建突发流量模型包括：根据所述突发流量大小、突发开始时刻和突发结束时刻构建峰值流量撞峰矩阵。8.如权利要求7所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述根据所述突发流量大小、突发开始时刻和突发结束时刻构建峰值流量撞峰矩阵包括：选择预测时间段个数，所述预测时间段个数与所述预设时间间隔的乘积大于所述业务流的突发周期；以所述多个业务流的个数作为所述峰值流量撞峰矩阵的行数，以所述预测时间段个数作为所述峰值流量撞峰矩阵的列数，构建所述峰值流量撞峰矩阵，其中，若所述多个业务流
中的一个业务流的一个预测时间段与该业务流的突发持续时间没有交叠，则所述峰值流量撞峰矩阵中该业务流该预测时间段对应元素的值为0，若该业务流的该预测时间段与该业务流的突发持续时间有交叠，则所述峰值流量撞峰矩阵中该业务流该预测时间段对应元素的值为该业务流的突发流量大小，所述突发持续时间由所述突发开始时刻和所述突发结束时刻确定。9.如权利要求8所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述目标函数为最大值函数。10.如权利要求2至9中任一项所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述对所述调度后的突发流量模型建立目标函数包括：在最大调度时延的约束条件下，对所述调度后的突发流量模型建立所述目标函数。11.如权利要求2至10中任一项所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述根据所述突发流量特征构建突发流量模型之前，所述方法还包括：判断所述多个业务流中的每个业务流的突发流量是否与所述多个业务流中的其他业务流的突发流量发生撞峰；若该业务流的突发流量与所述其他业务流的突发流量发生撞峰，则对该业务流构建所述突发流量模型。12.如权利要求1至10中任一项所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述方法还包括：将每个业务流的调度时延发送给上游节点，使所述上游节点根据每个业务流的调度时延为该业务流增加相应的调度时延。13.如权利要求1至10中任一项所述的业务流错峰调度方法，其特征在于，所述方法还包括：根据每个业务流的调度时延，为每个业务流的调度时延增加相应的调度时延；将增加调度时延后的所述多个业务流发送给下游节点。14.一种业务流错峰调度装置，应用于业务流汇聚转发节点，其特征在于，所述装置包括：业务流统计模块，用于接收多个业务流，依据预设时间间隔，统计每个时间段接收到的每个业务流的流量；错峰调度算法模块，用于根据每个时间段接收到的每个业务流的流量识别每个业务流的突发流量，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁建坤，李建平，郭建伟，
申请(专利权)人：华为技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：