一种数据分流方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种数据分流方法、装置及电子设备。

背景技术：

随着信息时代的发展，需求数据流服务的用户和服务设备日益增加，基站等无线传输节点经常会出现流量负载过高的情况。为解决以上问题，数据分流作为一种新兴的技术在近年来受到了人们的普遍关注。其基本思想是将用户原本需要从无线传输节点处获取的数据转接到第三方ap(如wi-fi热点网络或蓝牙等)进行获取。针对第三方ap稀少的情况，需要利用机会网络进行获取。以蓝牙技术为代表的第三方机会异构网络在协助无线传输节点进行数据分流时存在传输速率低和覆盖面积小等问题。而相较于蓝牙技术，wi-fidirect技术主要使用了802.11a/g/n标准，能使用2.4ghz频段和5ghz频段来进行通信，峰值速率能达到250mps，远大于蓝牙。在覆盖范围方面，wi-fidirect技术的通信范围最大能够达到100m，同样远大于蓝牙技术。同样的，wi-fidirect技术相较于蓝牙技术能量消耗更高，而这也成为了wi-fidirect技术协助数据分流的瓶颈。

因此，如何能够更有效的进行数据分流，进而降低系统能耗是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种数据分流方法、装置及电子设备，用于解决现有技术中难以进行数据分流、导致系统能耗高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，根据本发明的第一方面，本发明实施例提供一种数据分流方法，该方法包括以下步骤：

统计各个实际服务设备的实体数m和相应的服务用户数n；

当所述服务用户数n大于所述实体数m时，配置n-m个虚拟服务设备；

当服务用户数n大于实际用户数p时，配置n-p个虚拟用户；

根据所述实际服务设备、虚拟服务设备、实际用户以及虚拟用户，建立开销矩阵，通过求解所述开销矩阵配置所述服务设备的数据流。

可选地，该方法还包括：

统计服务用户数为0的实际服务设备的实体数t，并增加t个虚拟服务设备；

所述根据所述实际服务器设备、虚拟服务设备、实际用户以及虚拟用户，建立开销矩阵包括：

在开销矩阵中，将服务用户数等于0的、增加的t个虚拟服务设备对应的能耗值配置为参考能耗，其中，所述参考功耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。

可选地，根据所述实际服务设备、虚拟服务设备、实际用户以及虚拟用户，建立开销矩阵，包括：

将所述虚拟服务设备与实际用户的能耗值配置为对应实际服务设备与实际用户的能耗值；

将所述虚拟服务设备与虚拟用户的能耗值配置为参考能耗，其中，所述参考能耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。

可选地，所述根据所述实际服务设备、虚拟服务设备、实际用户以及虚拟用户，建立开销矩阵，包括：

将实际服务设备与虚拟用户的能耗值配置为参考能耗，其中，所述参考能耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。

根据本发明的第二方面，本发明实施例还提供一种数据分流装置，包括：

统计模块，用于统计各个实际服务设备的实体数m和相应的服务用户数n；

第一配置模块，用于当所述服务用户数n大于所述实体数m时，配置n-m个虚拟服务设备；

第二配置模块，用于当服务用户数n大于实际用户数p时，配置n-p个虚拟用户；

计算模块，用于根据实际服务设备、虚拟服务设备、实际用户以及虚拟用户，建立开销矩阵，通过求解所述开销矩阵配置所述服务设备的数据流。

可选地，该装置还包括：

第三配置模块，用于统计服务用户数为0的实际服务设备的实体数t，并增加t个虚拟服务设备；

所述计算模块，用于在开销矩阵中，将服务用户数等于0的、增加的t个虚拟服务设备对应的能耗值配置为参考能耗，其中，所述参考功耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。

可选地，所述计算模块用于，

将所述虚拟服务设备与实际用户的能耗值配置为实际服务设备与实际用户的能耗值；

将所述虚拟服务设备与虚拟用户的能耗值配置为参考能耗，其中，所述参考能耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。

可选地，所述计算模块用于，

将实际服务设备与虚拟用户的能耗值配置为参考能耗，其中，所述参考能耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。

根据本发明的第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述实施例描述的数据分流装置。

根据本发明的第四方面，本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器；以及，

与所述处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器能够：

统计各个实际服务设备的实体数m和相应的服务用户数n；

当所述服务用户数n大于所述实体数m时，配置n-m个虚拟服务设备；

当服务用户数n大于实际用户数p时，配置n-p个虚拟用户；

根据所述实际服务设备、虚拟服务设备、实际用户以及虚拟用户，建立开销矩阵，通过求解所述开销矩阵配置所述服务设备的数据流。

如上所述，本发明实施例提供的一种数据分流方法、装置及电子设备，具有以下有益效果：通过统计各个实际服务设备的实体数m和相应的服务用户数n；当所述服务用户数n大于所述实体数m时，配置n-m个虚拟服务设备；当服务用户数n大于实际用户数p时，配置n-p个虚拟用户；根据所述实际服务设备、虚拟服务设备、实际用户以及虚拟用户，建立开销矩阵，通过求解所述开销矩阵配置所述服务设备的数据流。通过构建优化开销矩阵，能够实现能耗值的最优化计算，从而有效降低系统能耗。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种数据分流方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种实际服务设备与实际用户能耗的对应表；

图3是本发明实施例提供的一种开销矩阵的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种数据分流装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的执行数据分流方法的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图5。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在一个通常的无线传输系统中，种子用户和无线传输节点能够为用户提供数据流。在本发明实施例中，将需求数据流f的第i个用户通过ri进行表示。当需求数据流f的用户数为i时，将i个数据流f的用户通过集合u＝{ri|i∈i}·进行表示。当j个种子用户lj所组成的集合s＝{lj|j∈j}和无线传输节点为用户集合u中的用户进行数据流服务时，本发明需要计算无线传输节点和种子用户为用户提供数据流传输服务的能耗，从而进行数据分流的优化，降低系统能耗。为了方便描述，种子用户和无线传输节点均统称为服务设备，服务设备对外支持服务用户数可以不同，例如可以为0个、1个或多个等。

参见图1，是本发明实施例提供的一种数据分流方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例示出了实施数据分流方法的过程：

步骤s101：统计各个实际服务设备的实体数m和相应的服务用户数n。

在一个示例性实施例中，实际服务设备可以包括1个无线传输节点和3个种子用户，并为3个实际用户提供数据流，其中，无线传输节点用n表示，种子用户集合用s＝{l1,l2,l3}表示，这样实际服务设备的实体数m为4。无线传输节点n的服务用户数为3，表示无线传输节点能够为3个用户提供数据流；种子用户l1的服务用户数为1，表示种子用户l1能够为1个用户提供数据流；种子用户l2的服务用户数为2，表示种子用户l2能够为2个用户提供数据流；种子用户l3的服务用户数为1，表示种子用户l3能够为1个用户提供数据流；这样，4个实际服务设备的服务用户数n为7。

步骤s102：当所述服务用户数n大于所述实体数m时，配置n-m个虚拟服务设备。

根据步骤s101描述的实施例，由于服务用户数m大于实际服务设备的实体数m，因此需要增加n-m个虚拟服务设备，在上述实施例中，需要增加3个虚拟服务设备。具体地，对应无线传输节点n需要增加2个虚拟无线传输节点，对应种子用户l2需要增加1个虚拟种子用户。

步骤s103：当服务用户数n大于实际用户数p时，配置n-p个虚拟用户。

在本发明实施例中，服务用户数为7，由于实际用户数为3，则进一步配置4个虚拟用户。

步骤s104：根据所述实际服务设备、虚拟服务设备、实际用户及虚拟用户，建立开销矩阵，通过求解所述开销矩阵配置所述服务设备的数据流。

参见图2，是本发明实施例提供的一种实际服务设备与实际用户能耗的对应表，如图2所示，无线传输节点n能够分别为实际用户r1、r2和r3提供数据流，能耗分别为13、24和12；种子用户l1能够分别为实际用户r1、r2和r3提供数据流，能耗分别为2、9和10；种子用户l2能够分别为实际用户r1、r2和r3提供数据流，能耗分别为1、8和6；种子用户l3能够分别为实际用户r1、r2和r3提供数据流，能耗分别为4、11和3。

在图2所示的实际服务设备与实际用户能耗的对应表基础上，根据实际服务设备、虚拟服务设备、实际用户以及虚拟用户建立开销矩阵。参见图3，是本发明实施例提供的一种开销矩阵的示意图，每一列对应实际服务设备和虚拟服务设备，每一行对应实际用户和虚拟用户。在本发明实施例中，增加了3个虚拟服务设备和4个虚拟用户，第一列对应实际服务设备中的无线传输节点n，第二列对应第一虚拟无线传输节点，第三列对应第二虚拟无线传输节点，第四列对应种子用户l1，第五列对应种子用户l2，第六列对应种子用户l2的虚拟种子用户，第七列对应种子用户l3。第一行对应实际用户r1，第二行对应实际用户r2，第三行对应实际用户r3，第四行对应第一虚拟用户，第五行对应第二虚拟用户，第六行对应第三虚拟用户，第七行对应第四虚拟用户。

在第一种实施情况下，对于虚拟服务设备而言，将虚拟服务设备与实际用户的能耗值配置为对应实际服务设备与实际用户的能耗值；将虚拟服务设备与虚拟用户的能耗值配置为参考能耗，其中，所述参考能耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。这样，对于第一虚拟无线传输节点，即第二列对应的元素，第二列第1至3行的元素依次对应实际用户r1、实际用户r2和实际用户r3，则将第二列第1至3行的元素依次配置为无线传输节点n与实际用户r1的能耗值13、无线传输节点n与实际用户r2的能耗值24、以及无线传输节点n和实际用户r3的能耗值12；第二列第4至7行元素依次对应第一虚拟用户、第二虚拟用户、第三虚拟用户以及第四虚拟用户，则将第二列第4至7行元素均配置为参考能耗，参考能耗的确定方式从无线传输节点与各个实际用户的能耗值、种子用户l1与各个实际用户的能耗值，种子用户l2与各个实际用户的能耗值，种子用户l3与各个实际用户的能耗值中选择最大值emax，在本发明实施例中，emax为24，则该参考能耗可以为emax加1，即25，因此，第二列第4至7行元素均配置为参考能耗25。同样，对于其他虚拟服务设备可以进行同样的配置，在本发明实施例中不再赘述。

在第二种实施情况下，对于实际服务设备而言，将实际服务设备与虚拟用户的能耗值配置为参考能耗，其中同样地，所述参考能耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。在本发明实施例中，对于实际服务设备包括无线网络节点n、种子用户l1、种子用户l2和种子用户l3，将他们对应的虚拟用户的能耗值配置为参考能耗，参考能耗的计算方式如上所述在此不再赘述。这样，对于无线网络节点n，即第一列元素，由于第4至7行分别对应第一虚拟用户、第二虚拟用户、第三虚拟用户以及第四虚拟用户，这样第一列第4至7行均配置为参考能耗25。

在第三种实施情况下，针对服务用户数为0的实际服务设备，可以对应增加虚拟服务设备。具体地，统计服务用户数为0的实际服务设备的实体数t，并增加t个虚拟服务设备；将服务用户数等于0的、增加的t个虚拟服务设备对应的能耗值配置为参考能耗。在具体实施时，在开销矩阵中，将t个虚拟服务设备对应的所有列元素均配置为参考能耗25。

通过上述方式建立了如图3所示的开销矩阵，通过求解该开销矩阵能够得到最低能耗情况下的数据分流方式，从而配置服务设备的数据流，达到降低系统能耗的目的，具体的开销矩阵的计算方式在本发明实施例中不再赘述。

由上述实施例的描述可见，本发明实施例提供的一种数据分流方法，包括统计各个实际服务设备的实体数m和相应的服务用户数n；当所述服务用户数n大于所述实体数m时，配置n-m个虚拟服务设备；当服务用户数n大于实际用户数p时，配置n-p个虚拟用户；根据所述实际服务设备、虚拟服务设备、实际用户以及虚拟用户，建立开销矩阵，通过求解所述开销矩阵配置所述服务设备的数据流。通过构建优化开销矩阵，能够实现能耗值的最优化计算，从而有效降低系统能耗。

通过以上的方法实施例的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

与本发明提供的数据分流方法实施例相对应，本发明还提供了一种数据分流装置。

参见图4，是本发明实施例提供的一种数据分流装置的结构示意图，如图4所示，该装置包括：

统计模块11，用于统计各个实际服务设备的实体数m和相应的服务用户数n；

第一配置模块12，用于当所述服务用户数n大于所述实体数m时，配置n-m个虚拟服务设备；

第二配置模块13，用于当服务用户数n大于实际用户数p时，配置n-p个虚拟用户；

计算模块14，用于根据实际服务设备、虚拟服务设备、实际用户以及虚拟用户，建立开销矩阵，通过求解所述开销矩阵配置所述服务设备的数据流。

在第一种实施情况下，所述计算模块14还用于，将所述虚拟服务设备与实际用户的能耗值配置为实际服务设备与实际用户的能耗值；

将所述虚拟服务设备与虚拟用户的能耗值配置为参考能耗，其中，所述参考能耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。

在第二种实施情况下，所述计算模块14还用于，将实际服务设备与虚拟用户的能耗值配置为参考能耗，其中，所述参考能耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。

在第三种实施情况下，还可以包括第三配置模块，用于统计服务用户数为0的实际服务设备的实体数t，并增加t个虚拟服务设备。相应地，所述计算模块14还可以用于，在开销矩阵中，将服务用户数等于0的、增加的t个虚拟服务设备对应的能耗值配置为参考能耗，其中，所述参考功耗是emax+1，emax是实际服务设备与实际用户对应的能耗值的最大值。

本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的数据分流方法。

图5是本发明实施例提供的执行数据分流方法的电子设备的硬件结构示意图，如图5所示，该设备包括：

一个或多个处理器510以及存储器520，图5中以一个处理器510为例。

执行数据分流方法的设备还可以包括：输入装置530和输出装置540。

处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器520作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的数据分流方法对应的程序指令/模块(例如，附图4所示的统计模块11、第一配置模块12、第二配置模块13和计算模块14)。处理器510通过运行存储在存储器520中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例数据分流方法。

存储器520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；存储数据区可存储根据数据分流装置的使用所创建的数据等。此外，存储器520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器520可选包括相对于处理器510远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至数据分流装置。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。

输入装置530可接收输入的数字或字符信息，以及产生与数据分流装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置540可包括显示屏等显示设备。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器520中，当被所述一个或者多个处理器510执行时，执行上述任意方法实施例中的数据分流方法。

上述产品可执行本发明实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。

本发明实施例的电子设备以多种形式存在，包括但不限于：

(1)移动通信设备：这类设备的特点是具备移动通信功能，并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括：智能手机(例如iphone)、多媒体手机、功能性手机，以及低端手机等。

(2)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备移动上网特性。这类终端包括：pda、mid和umpc设备等，例如ipad。

(3)便携式娱乐设备：这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括：音频、视频播放器(例如ipod)，掌上游戏机，电子书，以及智能玩具和便携式车载导航设备。

(4)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

(5)其他具有数据交互功能的电子装置。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。