带宽分配方法及装置、文件传输方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种带宽分配方法及装置、文件传输方法及装置。带宽分配方法，应用于具有多条传输通道的卫星网络，包括：为各传输通道设置不同的优先级；根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序；根据排序结果，依次为所述即将进行文件传输的多条传输通道分配与其传输的文件相匹配的带宽。采用本发明能够将空闲的带宽用于其他传输通道，从而避免了空包的产生，提高了带宽的利用率。
【专利说明】带宽分配方法及装置、文件传输方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及卫星网络领域，具体涉及一种带宽分配方法及装置，以及一种文件传输方法及装置。
【背景技术】
[0002]卫星通信是卫星网络的重要应用之一，卫星通信具有覆盖广、带宽分配灵活、资源利用率高、用户接入方便和不受各种地域条件限制等优点，适用范围广，并能够满足大量数据通信的需求。因此，卫生通信系统在网络应用中也会发挥重要作用。
[0003]上文提及卫星网络能够应用于数据传输，目前普通采用的方案是将总带宽分配给不同的传输通道，每个传输通道能够使用的带宽值是预先设定的，一旦设定就保持不变，各个传输通道的带宽之和等于总带宽。
[0004]但是，采用现有的带宽分配方法，传输通道可利用的带宽是固定的，某些传输通道的带宽利用率较低，白白浪费了大量带宽，却不能将空闲的带宽用于其他传输通道。这就导致了空包的产生，使得卫星网络的带宽利用率较低，不能充分利用卫星网络资源。
【发明内容】
[0005]鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的带宽分配方法及装置，以及一种文件传输方法及装置。
[0006]依据本发明的一个方面，提供了一种带宽分配方法，应用于具有多条传输通道的卫星网络，包括:
[0007]为各传输通道设置不同的优先级；
[0008]根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序;
[0009]根据排序结果，依次为所述即将进行文件传输的多条传输通道分配与其传输的文件相匹配的带宽。
[0010]可选地，所述带宽的分配步骤如下:
[0011]为各传输通道分配保障带宽，其中，所述保障带宽指在传输文件过程中播发文件速率下限所对应的带宽；
[0012]将总带宽中去掉保障带宽，得到可分配带宽；
[0013]根据所述排序结果，利用所述可分配带宽依次为所述即将进行文件传输的多条传输通道进行带宽分配。
[0014]可选地，所述根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序，包括:
[0015]根据已设置的各传输通道的优先级，从高到低对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序。
[0016]可选地，为每条传输通道分配的带宽不超过最高带宽，其中，所述最高带宽指在传输文件过程中播发文件速率上限所对应的带宽。
[0017]依据本发明的另一个方面，提供了一种文件传输方法，应用于具有多条传输通道的卫星网络，包括:
[0018]为各传输通道设置不同的优先级；
[0019]根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序;
[0020]根据排序结果，依次为所述即将进行文件传输的多条传输通道分配与其传输的文件相匹配的带宽；
[0021]利用已分配的带宽在传输通道上传输相应文件。
[0022]可选地，所述利用已分配的带宽在传输通道上传输相应文件，包括:
[0023]若传输的文件均小于第一设定阈值，则将多个文件封装为一个文件包；以及
[0024]在一个传输通道中利用已分配的带宽传输所述文件包。
[0025]可选地，所述将多个文件封装为一个文件包，包括:利用push打包协议将多个文件封装为一个文件包。
[0026]可选地，所述利用已分配的带宽在传输通道上传输相应文件，包括:
[0027]若传输的文件大于第二设定阈值，则将该文件分片打包，利用不同的传输通道分别发送，其中，所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值；
[0028]相应的，接收方从各传输通道接收多个数据包，将其组合为该文件。
[0029]依据本发明的另一个方面，提供了一种带宽分配装置，应用于具有多条传输通道的卫星网络，包括:
[0030]设置模块，配置为各传输通道设置不同的优先级；
[0031]排序模块，配置为根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序；
[0032]分配模块，配置为根据排序结果，依次为所述即将进行文件传输的多条传输通道分配与其传输的文件相匹配的带宽。
[0033]依据本发明的另一个方面，提供了一种文件传输装置，应用于具有多条传输通道的卫星网络，包括权利要求9所述的带宽分配装置，还包括:
[0034]传输模块，配置为利用已分配的带宽在传输通道上传输相应文件。
[0035]在本发明实施例中，为不同的传输通道设置了不同的优先级。当若干条传输通道即将进行文件传输时，根据已设置的优先级进行排序，进而根据排序结果分配与传输的文件相匹配的带宽。由此可见，本发明实施例中各传输通道的带宽并不是固定分配的，而是根据优先级以及文件大小进行动态分配的，使得带宽能够得到充分的利用，避免出现某些通道占着带宽但是并不进行文件传输的情况，能够将空闲的带宽用于其他传输通道，从而避免了空包的产生，提高了带宽的利用率。
[0036]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的【具体实施方式】。
【专利附图】
【附图说明】[0037]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
[0038]图1示出了根据本发明一个实施例的带宽分配方法的处理流程图；
[0039]图2示出了根据本发明一个实施例的带宽分配的处理流程图；
[0040]图3示出了根据本发明一个实施例的一种优选的带宽分配方法的处理流程图；
[0041]图4示出了根据本发明一个实施例的文件传输方法的处理流程图；
[0042]图5示出了根据本发明一个实施例的卫星网络文件传输环境的示意图；
[0043]图6示出了根据本发明一个实施例的带宽分配装置的结构示意图；
[0044]图7示出了根据本发明一个实施例的文件传输装置的结构示意图；以及
[0045]图8示出了根据本发明一个实施例的卫星投递系统前端子系统中文件传输装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0046]在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
[0047]为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种带宽分配方法，能够应用于具有多条传输通道的卫星网络。图1示出了根据本发明一个实施例的带宽分配方法的处理流程图。参见图1，带宽分配方法至少包括步骤S102至步骤S106:
[0048]步骤S102、为各传输通道设置不同的优先级；
[0049]步骤S104、根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序；
[0050]步骤S106、根据排序结果，依次为即将进行文件传输的多条传输通道分配与其传输的文件相匹配的带宽。
[0051]在本发明实施例中，为不同的传输通道设置了不同的优先级。当若干条传输通道即将进行文件传输时，根据已设置的优先级进行排序，进而根据排序结果分配与传输的文件相匹配的带宽。由此可见，本发明实施例中各传输通道的带宽并不是固定分配的，而是根据优先级以及文件大小进行动态分配的，使得带宽能够得到充分的利用，避免出现某些通道占着带宽但是并不进行文件传输的情况，能够将空闲的带宽用于其他传输通道，从而避免了空包的产生，提高了带宽的利用率。
[0052]步骤S102中提及的优先级的设置可以有多种设置方法，例如，可以利用数字标识不同的优先级，也可以利用英文字母标识不同的优先级，还可以利用其他可标别的标注进行不同优先级标识。举一个简单的例子，可以使用数字0-8表示九级优先级，其中，0是最高优先级，依次类推，8是最低优先级。
[0053]其中，图2示出了根据本发明一个实施例的带宽分配的处理流程图。参见图2，步骤S106中提及的带宽分配的具体步骤包括步骤S202至步骤S206:[0054]步骤S202、为各传输通道分配保障带宽；
[0055]其中，步骤S202中提及的保障带宽指在传输文件过程中播发文件速率下限所对应的带宽。每个传输通道都有相应的保障带宽。
[0056]步骤S204、将总带宽中去掉保障带宽，得到可分配带宽。
[0057]步骤S206、根据排序结果，利用可分配带宽依次为即将进行文件传输的多条传输通道进行带宽分配。
[0058]由图2所示步骤可以看出，每个传输通道具有一定的保障带宽，然后，根据传输通道的情况，依次分配可分配的部分带宽。当然，由于总带宽是有限的，因此，可分配带宽与保障带宽的总数是不会超过总带宽的。
[0059]由于优先级有高有低，相应的排序结果可能有多种，例如，可以是按照优先级从高到低进行排序，也可能从低到高进行排序，还可能是分成多个部分，在每部分内部进行排序等等。在本发明的一个优选实施例中，为方便及时传输重要文件，可以根据已设置的各传输通道的优先级，从高到低对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序。当有文件要传输时，优先使用优先级较高的传输通道。
[0060]当然，由于可分配带宽不能超过总带宽，并且，现有技术中，文件的播发速率是有局限的，因此，为保证文件传输的安全性，本发明实施例为每条传输通道分配的带宽不超过最高带宽，其中，最高带宽指在传输文件过程中播发文件速率上限所对应的带宽。需要说明的是，保障带宽与最高带宽两者的差值可以称为带宽差值，具体的，带宽差值=最高带宽_保障带宽。
[0061]为进一步保证带宽的可利用率，本发明实施例采用周期性带宽分配方式，例如可以以I秒为周期，每秒进行一次带宽分配。
[0062]为将本发明实施例提供的带宽分配方法阐述地更清楚更明白，现以具体实施例进行说明。图3示出了根据本发明一个实施例的一种优选的带宽分配方法的处理流程图。参见图3，该处理流程图包括步骤S302至步骤S314。
[0063]启动带宽分配方法后，执行步骤S302，将需要设置优先级的传输通道聚合，建立通道集合。
[0064]步骤S304、为通道集合中的各传输通道分配保障带宽。
[0065]步骤S306、为通道集合中的各传输通道建立优先级桶结构。
[0066]步骤S308、从最高优先级(例如0)开始,遍历优先级桶。
[0067]步骤S310、为当前遍历到的优先级桶中的传输通道分配剩余带宽(即可分配带宽)。
[0068]步骤S312、判断是否还具备剩余带宽，若是，执行步骤S314，若否，本次带宽分配结束。
[0069]步骤S314、判断优先级桶的遍历是否完成，若是，则本次带宽分配结束，若否，则转至步骤S308，继续执行遍历操作。
[0070]基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种文件传输方法，应用于具有多条传输通道的卫星网络。图4示出了根据本发明一个实施例的文件传输方法的处理流程图，包括步骤S402至步骤S408:
[0071]步骤S402、为各传输通道设置不同的优先级；[0072]步骤S404、根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序；
[0073]步骤S406、根据排序结果，依次为即将进行文件传输的多条传输通道分配与其传输的文件相匹配的带宽；
[0074]步骤S408、利用已分配的带宽在传输通道上传输相应文件。
[0075]在本发明实施例中，为不同的传输通道设置了不同的优先级。当若干条传输通道即将进行文件传输时，根据已设置的优先级进行排序，进而根据排序结果分配与传输的文件相匹配的带宽。由此可见，本发明实施例中各传输通道的带宽并不是固定分配的，而是根据优先级以及文件大小进行动态分配的，使得带宽能够得到充分的利用，避免出现某些通道占着带宽但是并不进行文件传输的情况，能够将空闲的带宽用于其他传输通道，从而避免了空包的产生，提高了带宽的利用率。随后，利用上述方式分配的带宽在传输通道上传输相应文件，能够及时根据文件的大小适应性分配带宽，充分满足文件传输所需要的带宽，并能够避免带宽的浪费。
[0076]图5示出了根据本发明一个实施例的卫星网络文件传输环境的示意图。在图5中，播发机将数据打包，然后将信号调制发送上卫星，而卫星将数据转发到各地的卫星接收机，由卫星接收机接收数据并存储，待之后进行相应播放。在数据(对应文件)由播发机发出至卫星，以及由卫星发送至卫星接收机，均需要考虑文件的传输问题。
[0077]考虑到文件本身大小不一，若文件较小，每次均要调用一个传输通道对其进行传输，在文件数量较大时，会造成传输速度较慢的情况。因此，本发明实施例提供了一种解决方式，即将传输的文件与第一设定阈值进行比较，若小于该第一设定阈值，则可以将多个文件封装成一个文件包，进而在一个传输通道中利用已分配的带宽传输该文件包。多个文件在一个传输通道内同时传输，加速了文件传输速率，同时也增加了带宽利用率。
[0078]在卫星网络中，优选使用push打包协议将多个文件封装为一个文件包。Push打包协议适用于小文件处理，能够实现多文件的充分复用，占用少量的协议头，传输时占用更少的带宽，进一步提高带宽利用率。
[0079]有较小的文件，则相对应必然有较大的文件，例如目前用户常使用的卫星电视节目，节目信息就较大。单个文件的数量较大，甚至可能出现总带宽也无法满足该文件的传输的情况，会导致文件传输失败。为解决该技术问题，本发明实施例提供了一种解决方法，即将传输的文件与第二设定阈值进行比较，若传输的文件大于第二设定阈值，则将该文件分片打包，利用不同的传输通道分别发送。相应的，接收方(例如各地的卫星接收机)从各传输通道接收多个数据包，将其组合为该文件。其中，第二设定阈值要远远大于第一设定阈值。
[0080]基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种带宽分配装置，应用于具有多条传输通道的卫星网络。图6示出了根据本发明一个实施例的带宽分配装置的结构示意图。参见图6，带宽分配装置600至少包括:
[0081]设置模块610，配置为各传输通道设置不同的优先级；
[0082]排序模块620，与设置模块610相耦合，配置为根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序；
[0083]分配模块630，与排序模块620相耦合，配置为根据排序结果，依次为所述即将进行文件传输的多条传输通道分配与其传输的文件相匹配的带宽。[0084]基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种文件传输装置，应用于具有多条传输通道的卫星网络。图7示出了根据本发明一个实施例的文件传输装置的结构示意图。参见图7，该文件传输装置700包括图6所示的带宽分配装置600，还包括:
[0085]传输模块710，与带宽分配装置600中的分配模块630相耦合，配置为利用已分配的带宽在传输通道上传输相应文件。
[0086]为将上述带宽分配以及文件传输的过程阐述地更清楚更明白，本发明实施例还从硬件角度提供了相应说明。图8示出了根据本发明一个实施例的卫星投递系统前端子系统中文件传输装置的结构示意图。
[0087]在本实施例中，将卫星投递系统前端子系统中的播发引擎模块800划分为参数处理模块810、统计复用模块820、数据封装模块830、播发驱动模块840、数据发送模块850、状态推送模块860。
[0088]其中，播放驱动模块840能够调度参数处理模块810、统计复用模块820以及数据封装模块830。
[0089]共享内存中存储有预处理部分所写入的参数，因此，参数处理模块810能够从共享内存读取参数并进行处理，读取的参数包括通道参数，例如各传输通道的优先级。
[0090]统计复用模块820负责动态分配带宽给各个传输通道，规定了各个传输通道有不同的优先级，带宽先分配给优先级高的通道。
[0091]数据封装模块830根据统计复用模块820给出的带宽分配信息周期性地(例如I秒)读取文件并进行数据封装，各传输通道读取数据量的多少取决于调用统计复用模块820运算后的带宽分配结果。
[0092]由于在统计复用模块820中，带宽的分配以I秒为周期，先满足优先级高的通道，如果有剩余带宽，再分配给次优先级的通道，直到带宽分配完为止，数据封装模块830每I秒从统计复用模块820读取通道的带宽分配信息，进行数据封装，使得总带宽利用率较高，能根据不同情况合理分配带宽，实现了带宽的动态分配。
[0093]数据封装模块830在数据封装过程中，从共享内存中读取文件信息，并将封装数据的播发状态发送到共享内存中存储。并且，数据封装模块830能够将封装好的数据放入发送缓冲区，待数据发送模块850从中读取并进行发送。
[0094]另外，本发明实施例中还设置有状态推送模块860，从共享内存中读取某一文件的播发状态，将其写入数据库。
[0095]根据本发明实施例提供的方法及装置，可以达如下有益效果:
[0096]在本发明实施例中，为不同的传输通道设置了不同的优先级。当若干条传输通道即将进行文件传输时，根据已设置的优先级进行排序，进而根据排序结果分配与传输的文件相匹配的带宽。由此可见，本发明实施例中各传输通道的带宽并不是固定分配的，而是根据优先级以及文件大小进行动态分配的，使得带宽能够得到充分的利用，避免出现某些通道占着带宽但是并不进行文件传输的情况，能够将空闲的带宽用于其他传输通道，从而避免了空包的产生，提高了带宽的利用率。
[0097]在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。[0098]类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循【具体实施方式】的权利要求书由此明确地并入该【具体实施方式】，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0099]本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0100]此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0101 ] 本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的带宽分配装置以及文件传输装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0102] 应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
【权利要求】
1.一种带宽分配方法，应用于具有多条传输通道的卫星网络，包括: 为各传输通道设置不同的优先级； 根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序；根据排序结果，依次为所述即将进行文件传输的多条传输通道分配与其传输的文件相匹配的带宽。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带宽的分配步骤如下: 为各传输通道分配保障带宽，其中，所述保障带宽指在传输文件过程中播发文件速率下限所对应的带宽； 将总带宽中去掉保障带宽，得到可分配带宽； 根据所述排序结果，利用所述可分配带宽依次为所述即将进行文件传输的多条传输通道进行带宽分配。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序，包括: 根据已设置的各传输通道的优先级，从高到低对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为每条传输通道分配的带宽不超过最高带宽，其中，所述最高带宽指在传输文件过程中`播发文件速率上限所对应的带宽。
5.一种文件传输方法，应用于具有多条传输通道的卫星网络，包括: 为各传输通道设置不同的优先级； 根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序；根据排序结果，依次为所述即将进行文件传输的多条传输通道分配与其传输的文件相匹配的带宽； 利用已分配的带宽在传输通道上传输相应文件。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用已分配的带宽在传输通道上传输相应文件，包括: 若传输的文件均小于第一设定阈值，则将多个文件封装为一个文件包；以及 在一个传输通道中利用已分配的带宽传输所述文件包。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将多个文件封装为一个文件包，包括:利用push打包协议将多个文件封装为一个文件包。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用已分配的带宽在传输通道上传输相应文件，包括: 若传输的文件大于第二设定阈值，则将该文件分片打包，利用不同的传输通道分别发送，其中，所述第二设定阈值大于所述第一设定阈值； 相应的，接收方从各传输通道接收多个数据包，将其组合为该文件。
9.一种带宽分配装置，应用于具有多条传输通道的卫星网络，包括: 设置模块，配置为各传输通道设置不同的优先级； 排序模块，配置为根据已设置的各传输通道的优先级，对即将进行文件传输的多条传输通道进行排序； 分配模块，配置为根据排序结果，依次为所述即将进行文件传输的多条传输通道分配与其传输的文件相匹配的带宽。
10.一种文件传输装置，应用于具有多条传输通道的卫星网络，包括权利要求9所述的带宽分配装置，还包括:传输模块，配置为利用已分配的带宽在传输通道上传输相应文件。
【文档编号】H04W72/10GK103501541SQ201310403608
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】郑铸东 申请人:航天数字传媒有限公司