一种基于用户应用业务分配带宽的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及网络带宽领域，尤其涉及一种基于用于应用业务分配带宽的方法和装 置。
【背景技术】
[0002] 随着网络带宽业务的快速普及和发展，网络接入设备的便利化、智能化已经成为 必然趋势。如，用户友好界面类（UFI，UserFriendlyInterface)、客户预定设备（CPE， CustomerPremiseEquipment)类等便携式路由设备受到人们的广泛青睐，逐渐成为每个家 庭或办公室的必需品。但是由于这些路由设备种类繁多，用户年龄、学历、技术水平等诸多 因素都有不同，因此，对这类网络接入设备的操作设置已经成为用户的首要问题；虽然大多 数设备都有详细的说明书，但是流程复杂，专业术语多，很多用户无法完成操作设置。
[0003] 此外，网络带宽的分配也是用户非常关注的问题。带宽分配的方法很多，现在用户 一般使用的都是固定带宽业务，即运营商根据用户选择的带宽和缴费额度给用户分配指定 的带宽，对应路由设备的广域网（WAN，WideAreaNetwork)侧输入端的带宽。由于个人的 上网爱好不同，对各种网络应用业务的需求也各不相同，如有人热爱看电影、电视等视频节 目，则需要的网络带宽就比较大，有人则喜欢浏览网页、看新闻、小说等，这种业务需要的带 宽就比较小，但是，现有的固定带宽给浏览网页和看视频使用的是相同的带宽，这在很大程 度上造成了大量网络资源的浪费。
【发明内容】
[0004] 为解决现有存在的问题，本发明主要提供一种基于用户应用业务分配带宽的方法 和装置，使得网络接入设备可以自主根据用户使用各种应用业务的频度，智能的为各种不 同的应用业务分配相应的带宽，充分利用了网络资源，大大提高了用户的上网体验，而且又 减少了用户对设备进行设置的参与度。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0006] 本发明提供一种基于用户应用业务分配带宽的方法，该方法包括：
[0007] 网络接入设备建立数据库，统计应用业务的属性和使用频度；对所述应用业务进 行特征提取；根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类，基于分类的 类别对各应用业务进行带宽分配。
[0008] 上述方案中，所述统计应用业务的属性和使用频度为：确定一个时间段，统计用户 在所述时间段内使用应用业务的属性以及使用频度；按照所述使用频度对各应用业务进行 排序，输出使用频度排序表；
[0009]所述使用频度为
其中，T2表示一种应用业务结束使用的时间， T1表示一种应用业务开始使用的时间，C表示在所述时间段内，一种应用业务的使用次数，T表示所述时间段的总时间。
[0010] 上述方案中，所述对应用业务进行特征提取为：使用协议深度分析软件对用户使 用过的各应用业务进行特征提取，生成特征向量；
[0011] 该方法还包括：按照所述特征向量添加IP信息包过滤系统IPTABLES表规则，并分 类标记各应用业务的数据包。
[0012] 上述方案中，所述根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分 类，基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配包括：根据所述应用业务的属性和使用频 度，使用系统队列规则确定流量控制TC规则集；根据应用业务特征对应用业务进行分类， 并根据所述使用频度排序表设置类别优先级；按照所述TC规则集和类别优先级对各类别 的应用业务进行带宽分配；并按照IPTABLES表规则对数据包的标记对进入的应用业务的 数据包进行分流，使各应用业务的数据包得到相应的带宽。
[0013] 上述方案中，所述TC规则集为：根据应用业务的使用频度进行带宽分配的集合。
[0014] 本发明提供一种基于用户应用业务分配带宽的装置，该装置包括：统计模块、识别 模块和带宽分配模块；其中，
[0015] 统计模块，用于建立数据库，统计应用业务的属性和使用频度；
[0016] 识别模块，用于对所述应用业务进行特征提取；
[0017] 带宽分配模块，用于根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行 分类，基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配。
[0018] 上述方案中，所述统计模块，具体用于确定一个时间段，确定用户在所述时间段内 使用应用业务的属性以及使用频度；按照所述使用频度对各应用业务进行排序，输出使用 频度排序表；
[0019] 所述使用频度为：
其中，T2表示一种应用业务结束使用的时间， T1表示一种应用业务开始使用的时间，C表示在所述时间段内，一种应用业务的使用次数，T表示所述时间段的总时间。
[0020] 上述方案中，所述识别模块，具体用于使用协议深度分析软件对用户使用过的 各应用业务进行特征提取，生成特征向量；按照所述特征向量添加IP信息包过滤系统 IPTABLES表规则，并分类标记各应用业务的数据包。
[0021] 上述方案中，所述带宽分配模块，具体用于根据所述应用业务的属性和使用频度， 使用系统队列规则确定流量控制TC规则集；根据应用业务特征对应用业务进行分类，并根 据所述使用频度排序表设置类别优先级；按照所述TC规则集和类别优先级对各类别的应 用业务进行带宽分配；并按照IPTABLES表规则对数据包的标记对进入的应用业务的数据 包进行分流，使各应用业务的数据包得到相应的带宽。
[0022] 上述方案中，所述TC规则集，用于根据应用业务的使用频度进行带宽分配。
[0023] 本发明提供的一种基于用户应用业务分配带宽的方法和装置，网络接入设备建立 数据库，统计应用业务的属性和使用频度，对所述应用业务进行特征提取，根据所述应用业 务的属性、使用频度和特征对应用业务进行分类，基于分类的类别对各应用业务进行带宽 分配；如此，网络接入设备就可以根据用户使用应用业务的频度来分配带宽，使带宽分配更 加便捷、智能，充分利用了网络资源，大大提高了用户使用各种应用业务上网的流畅度，能 够满足家庭或小单位中各成员的上网需求，同时减少了设备的操作复杂度和用户参与度。
【附图说明】
[0024] 图1为本发明实施例提供的基于用户应用业务分配带宽的方法流程示意图；
[0025] 图2为本发明实施例提供的步骤101的具体流程示意图；
[0026] 图3为本发明实施例提供的步骤102的具体流程示意图；
[0027] 图4为本发明实施例提供的步骤103的具体流程示意图；
[0028] 图5为本发明实施例提供的基于用户应用业务分配带宽的装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 本发明实施例中，网络接入设备建立数据库，统计应用业务的属性和使用频度；对 所述应用业务进行特征提取；根据所述应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行 分类，基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配。
[0030] 下面通过附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
[0031] 本发明提供的基于用户应用业务分配带宽的方法流程如图1所示，该方法包括以 下步骤：
[0032] 步骤101:网络接入设备建立数据库，统计应用业务的属性和使用频度；
[0033] 具体的，网络接入设备建立一个数据库，确定一个时间段，所述时间段可以是任意 时间段，一般确定为一个月；将用户使用应用业务的使用记录存储到所述数据库中，根据所 述使用记录统计出用户在所述时间段内使用应用业务的属性和使用频度；并按照所述使用 频度对各应用业务进行排序，输出使用频度排序表；
[0034] 所述使用频度具体为
，其中，T2表示一种应用业务结束使用的时 间，T1表示一种应用业务开始使用的时间，C表示在所述时间段内，一种应用业务的使用次 数，T表示所述时间段的总时间。
[0035] 图2所示为步骤101的具体执行流程；
[0036] 步骤1011 :网络接入设备初始化；
[0037] 步骤1012:建立用于存储用户使用记录的数据库；
[0038] 步骤1013:通过设备中的应用业务检测器检测到用户使用的应用业务，将用户应 用业务的使用记录存入上述数据库中；
[0039] 步骤1014:根据数据库中的使用记录统计出所有使用的应用业务的属性和使用 频度；
[0040] 步骤1015:根据统计结果，按照各应用业务的使用频度和属性生成使用频度排序 表。
[0041] 步骤102:网络接入设备对应用业务进行特征提取；
[0042] 网络接入设备中安装有协议深度分析软件，利用所述协议深度分析软件对用户使 用过的各应用业务进行特征提取，生成特征向量；其中，所述特征向量的作用是唯一标示某 一应用业务，可以表示为：{1，s2,δ3,δ4 }，所述特征向量的维数不定，根据应用业务的 不同有所不同；
[0043] 具体的执行流程可以表示由如图3所示的流程图来表示；
[0044] 步骤1021:开始步骤102,将用户使用的应用业务逐条输入协议深度分析软件中， 这里输入一条用户应用业务；
[0045] 步骤1022:协议深度分析软件对输入的应用业务进行解析，解析的目的是进行特 征提取；
[0046] 步骤1023:根据提取出的特征生成特征向量；
[0047] 该方法还包括：按照所述特征向量添加IP信息包过滤系统（IPTABLES)表规则，分 类标记个应用业务的数据包；
[0048] 具体的，如上所述，特征向量用于区分应用业务的类别，IPTABLES表规则用于标记 不同的类别的应用业务，再使用IPTABLES表规则中的其中一个表标记各应用业务的数据 包，如，可以使用mangle表标记数据包。
[0049] 步骤103:网络接入设备根据应用业务的属性、使用频度和特征对应用业务进行 分类，基于分类的类别对各应用业务进行带宽分配；
[0050] 具体的，首先，根据所述应用业务的属性和使用频度，使用队列规则确定流量控制 (TC，TrafficControl)规则集；在现有的网络接入设备中，常用的系统为Linux系统，所以， 上述队列规则在Linux系统中具体为等级令牌桶（HTB，HierarchicalTokenBucket)和基 于类别排队（CBQ，ClassBasedQueueing)队列规则；所述队列规则用于说明系统中的数据 包排列格式；使用系统