异构联合通信资源管理调度的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种异构联合通信资源管理调度机，其实物图如摘要附图所示。设备具备多种网络接入和融合的需求，能够对传输新闻稿件的业务类型和价值差异进行识别，定时检测各条传输链路的质量，依据当前通信链路资源状况，以及多梯度业务的不同QoS要求，动态将各梯度媒体信息分配到不同类型的传输链路中，以最有效的方式完成重大新闻报道的通信保障任务。
【专利说明】异构联合通信资源管理调度机
【技术领域】
[0001]本发明涉及应急通讯领域，具体为一台异构联合通信资源管理调度机。
【背景技术】
[0002]在重大新闻报道中，对于新闻工作者来说，新闻业务信息除了传统的文字、图片报道外，音视频等多媒体形式的稿件日趋增多，对带宽的需求也越来越大，按信息量大小分为文字稿、图片稿、声首稿、视频稿，按新闻价值差异可分为普通稿、急稿、特急稿二个需求等级等多个梯度业务信息。同时，针对记者具有移动性、紧急性及突发性等特点，传统单一的网络在发生重大新闻事件时往往可能难以保障通讯顺畅，因此，传输链路一般尽可能存在短波、3G、和卫星等多个无线网络，然而这些无线信道链路特性各异，如何管理、分配好多种异构网络资源，将多梯度的业务信息在满足其最大QoS调度的前提下动态分配到不同的传输链路中，以及当前传输链路在突发中断的情况下自动最优选择一条传输链路，保障新闻业务信息快速、可靠的传输是当前新闻媒体业务信息传输中亟需解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一台异构联合通信资源管理调度机，以解决现有新闻媒体中业务信息传输链路单一、网络资源利用率低、有价值稿件传输不及时以及传输适应性差等问题。
[0004]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
异构联合通信资源管理调度机，所述调度机设备内部主要包括ARM9核心板7和3G模块3，ARM9核心板7通过网线连接至内置交换机6，该内置交换机接至多功能路由控制器8的I个LAN 口，3G模块3通过USB 口接入多功能路由控制器8中，多功能路由控制器8中的其它7个LAN 口通过网线直接接入后面板8网口本地LAN网络转接板4，而多功能路由控制器8的中4个WAN 口通过网线接入后面板4网口外部网络转接板5，内置交换机6、多功能路由控制器8以及ARM9核心板分别接入电源适配器模块9、10 ;所述调度机设备外部后面板处还设置有对应有线、卫星、短波通信接口 I和两个风扇3 ;所述调度机设备外部前面板处外置WiFi天线01、02和3G天线03以及各模块运行状态指示灯，各模块运行状态指示灯分别连接至所属设备设备内部各对应模块；所述调度机通过WiFi和本地LAN 口接入客户端多台IP终端设备，预留四路外部接口可接入3G、有线、卫星、短波等外部通信链路；所述调度机利用核心板中的业务数据类型识别方法和链路质量检测算法来判断当前终端设备传输的业务数据类型、等级程度以及各条外部通信链路的质量；所述调度机最终通过QoS调度算法控制多功能路由控制器，促使多功能路由控制器将终端设备的多梯度新闻媒体业务信息在满足其最大QoS的前提下分配到最优的传输链路中，保障业务信息快速、可靠地传输至后台服务器。
[0005]所述多功能路由控制器是一部具有8个本地LAN 口，4个外部WAN 口的路由器，它具有可编程控制其路由策略功能，可根据本地网络连接上的设备的IP地址和端口号来设定其外部网络传输接口路由。
[0006]所述客户端多台IP终端设备是指笔记本电脑、台式计算机、IP摄像头、IP电话、智能手机、IPAD等任意一种或多种组合，采用TCP/IP协议连接异构联合通信资源管理调度机。
[0007]所述外部接口是指外部通信接口，包括卫星、有线和短波、3G四种外部IP网络通
信接口。
[0008]所述核心板是指采用ARM9处理器S3C2440作为控制芯片，移植了 Linux操作系统。
[0009]所述多梯度业务数据包括从文件大小区分的文字、图片、音频、视频稿四个梯度信息以及新闻稿件价值差异上的普通稿、急稿、特急稿二个传输需求等级/[目息。
[0010]所述链路质量是指外部接口传输链路的实时带宽、丢包率、时延以及抖动。
[0011]所述业务数据识别方法是在ARM核心板上开发传输数据类型识别嵌入式软件，通过对传输业务的信令所携带的内容进行划分或是对终端设备的IP地址和端口号进行绑定，对文字、图片、声音、视频等类型信息以及需求紧急程度在建立通信前进行识别划分。
[0012]所述链路质量检测算法是在ARM核心板上开发一种基于Nagle算法的嵌入式软件，其定时对网络传输能力和信号传输质量进行测量，测量内容包括链路可用带宽、链路延时和网络抖动，数据信号丢包率等。根据测量返回的数据来分析链路传输质量并给链路划分质量等级，为Qos调度算法中的网络设计及信道切换提供依据。其中，该链路质量检测算法分为客户端和服务端两部分，服务端部署在后台服务器上，客户端部署在异构联合通信资源管理调度机里的ARM板上。
[0013]所述QoS调度算法是在ARM核心板上开发一种嵌入式软件，其组合前面所述的业务数据识别方法和链路质量检测算法得出的结果，智能动态分步切换最佳通信组合，将多梯度的数据业务和链路质量都按照一定的标准分级，使得高质量的链路分配给需求高QoS信息，最终促使ARM板调用命令控制多功能路由器执行选择的最优传输链路。
[0014]本发明融合了多种网络通信手段，通过信令识别或IP地址和端口绑定的方式实现了对记者客户端传输业务信息类型以及新闻价值差异进行判断识别；通过基于Nagle的算法不断检测外部各条链路质量，实现了对外部多条链路的质量检测功能；依据当前链路质量，以及当前新闻稿件的梯度特点，通过选择优化资源管理与调度Qos调度算法，实现了以最优的方式建立当前文件类型信息传输链路，完成前端记者新闻稿件信息的最优可靠传输。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明设备箱体前视图。
[0016]图2为本发明设备箱体后视图。
[0017]图3为本发明设备内部模块结构图。
[0018]图4为本发明搭建系统拓扑图。
[0019]其中，图中标号01为WiFi天线，02为WiFi天线，03为3G天线，I为有线、卫星、短波通信接口，2为8个本地LAN接口，3为风扇，4为8网口本地LAN网络转接板，5为4网口外部网络转接板，6为内置交换机，7为ARM9核心板，8为多功能路由控制器，9为电源适配器模块，10为电源适配器模块，11为3G模块。
【具体实施方式】
[0020]异构联合通信资源管理调度机，所述调度机设备内部主要包括ARM9核心板7和3G模块3，ARM9核心板7通过网线连接至内置交换机6，该内置交换机接至多功能路由控制器8的I个LAN 口，3G模块3通过USB 口接入多功能路由控制器8中，多功能路由控制器8的其它7个LAN 口通过网线直接接入后面板8网口本地LAN网络转接板4，而多功能路由控制器8的中4个WAN 口通过网线接入后面板4网口外部网络转接板5，内置交换机6、多功能路由控制器8以及ARM9核心板分别接入电源适配器模块9、10 ;所述调度机设备外部后面板上还设置有对应有线、卫星、短波通信接口 I和两个风扇3 ;所述调度机设备外部前面板上外置WiFi天线01、02和3G天线03以及各模块运行状态指示灯，各模块运行状态指示灯分别连接至所属设备设备内部各对应模块；所述调度机通过WiFi和本地LAN 口接入客户端多台IP终端设备，预留四路外部接口可接入3G、有线、卫星、短波等外部通信链路；所述调度机利用核心板中的业务数据类型识别方法和链路质量检测算法来判断当前终端设备传输的业务数据类型、等级程度以及各条外部通信链路的质量；所述调度机最终通过QoS调度算法控制多功能路由控制器，促使多功能路由控制器将终端设备的多梯度新闻媒体业务信息在满足其最大QoS的前提下分配到最优的传输链路中，保障业务信息快速、可靠地传输至后台服务器。
[0021]为配合异构联合通信资源管理调度机功能测试，配有模拟新华社前端信息发送平台和后端中心服务器接收平台，整个系统拓扑结构如图4所示。其中，后台中心服务器设有唯一 IP地址，中心服务平台和调度机中已分别部署链路检测服务端和客户端软件，设置多功能路由器的路由策略，保证ARM核心板上的链路检测客户端在四个外部网络接口利用各自的端口号与中心服务器的链路检测服务端建立连接，定时检测调度机上的四条外部链路质量。
[0022]安装有发送平台的前端台式电脑和摄像机通过有线方式连接至调度机，笔记本电脑、IPAD和智能手机通过WiFi无线网络连接至调度机。异构联合通信资源管理调度机外部接口分别接入互联网、短波发射机以及卫星猫，同时在其SM卡插入联通3G卡通过内置3G模块接入3G网络，后台中心服务器与调度机之间同时存在有线、3G、卫星、短波四种外部网络连接。
[0023]记者利用IPAD或手机自带的摄像和录音软件获取视频、音频新闻稿，通过客户端测试平台选择发送一个或多个文件组合至后台服务器，或台式电脑和笔记本电脑将拷贝得到的文字、图片、音频和视频新闻稿进行编辑处理以后，通过客户端测试平台选择发送一个或多个文件组合至后台服务器。调度机中的ARM核心板首先接收客户端平台发送信令数据判断当前传输的各个新闻稿件类型以及新闻价值等级，依据内部定时测量的链路检测结果，建立Qos调度，将一台或多台电脑上的多个传输文件依据不同Qos分配不同网络传输等级，然后通过网线向多功能控制路由器发送本地本地LAN 口客户端设备的外部链路选择的路由控制数据流，促使客户端设备某一个或多个文件选择适当外部链路进行传输，以及当前新闻稿传输链路断路或不稳定时，自动选择一条最优的传输链路，可实现网络宽带叠加、不可靠链路自动切换，最有价值新闻稿件最先传输等功能，保障记者稿件快速可靠地到达 后台服务器。
【权利要求】
1.异构联合通信资源管理调度机，其特征在于:所述调度机设备内部主要包括ARM9核心板7，ARM9核心板7通过网线连接至内置交换机6，该内置交换机接至多功能路由控制器8的I个LAN 口，多功能路由控制器8的其它7个LAN 口通过网线直接接入后面板8网口本地LAN网络转接板4，3G模块3通过USB 口接入多功能路由控制器8中，而多功能路由控制器8的中4个WAN 口通过网线接入后面板4网口外部网络转接板5，内置交换机6、多功能路由控制器8以及ARM9核心板分别接入电源适配器模块9、10 ;所述调度机设备外部后面板上还设置有对应有线、卫星、短波通信接口 I和两个风扇3 ;所述调度机设备外部前面板上外置WiFi天线01、02和3G天线03以及各模块运行状态指示灯，各模块运行状态指示灯分别连接至所属设备设备内部各对应模块；所述调度机通过WiFi和本地LAN 口接入客户端多台IP终端设备，预留四路外部接口可接入3G、有线、卫星、短波等外部通信链路；所述调度机利用核心板中的业务数据类型识别方法和链路质量检测算法来判断当前终端设备传输的业务梯度数据类型、等级程度以及各条外部通信链路质量；所述调度机最终通过QoS调度算法控制多功能路由控制器，促使多功能路由控制器将终端设备的多梯度新闻媒体业务信息在满足其最大QoS的前提下分配到最优的传输链路中，保障业务信息快速、可靠地传输至后台服务器。
2.根据权利要求1所述的异构联合通信资源管理调度机，其特征在于:所述多功能路由控制器是一部具有8个本地LAN 口，4个外部WAN 口的路由器，它具有可编程控制其路由策略功能，可根据本地网络连接上的设备的IP地址和端口号来设定其外部网络传输接口路由。
3.根据权利要求1所述的异构联合通信资源管理调度机，其特征在于:所述客户端多台IP终端设备是指笔记本电脑、台式计算机、IP摄像头、IP电话、智能手机、IPAD等任意一种或多种组合，采用TCP/IP协议连接异构联合通信资源管理调度机。
4.根据权利要求1所述的异构联合通信资源管理调度机，其特征在于:所述外部接口是指外部通信接口，包括卫星、有线和短波、3G四种外部IP网络通信接口。
5.根据权利要求1所述的异构联合通信资源管理调度机，其特征在于:所述核心板是指采用ARM9处理器S3C2440作为控制芯片，移植了 Linux操作系统。
6.根据权利要求1所述的异构联合通信资源管理调度机，其特征在于:所述多梯度业务数据包括从文件大小区分的文字、图片、音频、视频稿四个梯度信息以及新闻稿件价值差异上的普通稿、急稿、特急稿三个传输需求等级信息。
7.根据权利要求1所述的异构联合通信资源管理调度机，其特征在于:所述链路质量是指外部接口传输链路的实时带宽、丢包率、时延以及抖动。
8.根据权利要求1所述的异构联合通信资源管理调度机，其特征在于:所述业务数据识别方法是在ARM核心板上开发传输数据类型识别嵌入式软件，通过对传输业务的信令所携带的内容进行划分或是对终端设备的IP地址和端口号进行绑定，对文字、图片、声音、视频等类型信息以及需求紧急程度在建立通信前进行识别划分。
9.根据权利要求1所述的异构联合通信资源管理调度机，其特征在于:所述链路质量检测算法是在ARM核心板上开发一种基于Nagle算法的嵌入式软件，其定时对网络传输能力和信号传输质量进行测量，测量内容包括链路可用带宽、链路延时和网络抖动，数据信号丢包率等；根据测量返回的数据来分析链路传输质量并给链路划分质量等级，为Qos调度算法中的网络设计及信道切换提供依据；其中，该链路质量检测算法分为客户端和服务端两部分，服务端部署在后台服务器上，客户端部署在异构联合通信资源管理调度机里的ARM板上。
10.根据权利要求1所述的异构联合通信资源管理调度机，其特征在于:所述Q0S调度算法是在ARM核心板上开发一种嵌入式软件，其组合前面所述的业务数据识别方法和链路质量检测算法得出的结果，智能动态分步切换最佳通信组合，将多梯度的数据业务和链路质量都按照一定的标准分级，使得高质量的链路分配给需求高QoS信息，最终促使ARM板调用命令控制多功能 路由器执行选择的最优传输链路。
【文档编号】H04L12/851GK104009934SQ201410091234
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】蔡文骁, 胡斌, 王飞, 吕锐, 赵建国, 郭鸿飞, 钱超, 许子敬, 刘锐 申请人:安徽四创电子股份有限公司, 新华通讯社