Método y dispositivo para asignación de ancho de banda.

Un método de asignación de ancho de banda, que comprende:

recopilar una secuencia de datos históricos de ancho de banda (11);

obtener un valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda de acuerdo con la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados (12);

caracterizado por:

obtener un valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda de acuerdo con la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados (12);

obtener un valor de la secuencia estimada de una secuencia de fluctuación del ancho de banda en función del valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda (13);

obtener un valor de la secuencia estimada de ancho de banda en función del valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda y el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda (14); y

asignar el ancho de banda de acuerdo con el valor de la secuencia estimada de ancho de banda (15).

Método y dispositivo para asignación de ancho de banda Campo de la invención

La presente invención está relacionada con las tecnologías de comunicación de red, y, en particular, con un método y un dispositivo para la asignación de ancho de banda.

Antecedentes de la invención

Con el desarrollo de los servicios de datos multimedia, continúan emergiendo servicios de datos multimedia, tales como difusión de televisión digital de alta definición, difusión de noticias en red, transmisión multimedia por canales inalámbricos, juegos en línea, videoconferencia y transmisión de medios en streaming (transmisión ininterrumpida), y un algoritmo de asignación de ancho de banda multimedia desempeña un papel muy importante en el análisis del rendimiento de la red multimedia.

Un servicio de tasa de bits variable, Tasa de Bits Variable, VBR, en una pasarela doméstica es un servicio de datos multimedia. Los flujos de vídeo VBR son relativamente intermitentes, lo que puede dar lugar fácilmente a la congestión de la red, afectando de este modo a la calidad del servicio, Calidad de Servicio, QoS. En la técnica anterior, se puede garantizar la calidad de servicio mediante la reserva de recursos; sin embargo, en este modo la utilización del ancho de banda es muy baja. Para resolver el problema de la baja utilización del ancho de banda, se puede utilizar un modelo autorregresivo integrado fraccional de media móvil, Autorregresivo Integrado Fraccional de Media Móvil, FARIMA, para hacer estimaciones de tráfico para el servicio VBR y, a continuación, asignar el ancho de banda de acuerdo con el tráfico estimado. Sin embargo, en la técnica anterior el modelo FARIMA adolece de poca precisión en la estimación del tráfico que no sea estable.

El documento US 5 884 037 A muestra un sistema y un método para la asignación de recursos de red utilizando un modelo autorregresivo integrado de media móvil.

Adicionalmente, el documento US 2001/038640 A1 describe un sistema y un método para la asignación informatizada de acceso a través de un medio de comunicación compartido.

El documento US 2007/076728 A1 muestra un equipo de automonitorización y optimización de red y un método de acuerdo con el mismo.

Resumen de la invención

Los modos de realización de la presente invención proporcionan un método y un dispositivo de asignación de ancho de banda para mejorar la precisión de la estimación de tráfico.

Un modo de realización de la presente invención proporciona un método de asignación de ancho de banda que incluye: recopilar una secuencia de datos históricos de ancho de banda; obtener un valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda y un valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda a partir de la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados; obtener un valor de la secuencia estimada de una secuencia de fluctuación del ancho de banda en función del valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda; obtener un valor de la secuencia estimada de ancho de banda en función del valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda y el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda; y asignar el ancho de banda de acuerdo con el valor de la secuencia estimada de ancho de banda.

Un modo de realización de la presente invención proporciona, además, un dispositivo de asignación de ancho de banda que incluye: un módulo de recopilación configurado para recopilar una secuencia de datos históricos de ancho de banda; un módulo de tendencia configurado para obtener un valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda y un valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda a partir de la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados; un módulo de estimación de la fluctuación configurado para obtener un valor de la secuencia estimada de una secuencia de fluctuación del ancho de banda en función del valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda; un módulo de estimación del ancho de banda configurado para obtener un valor de la secuencia estimada de ancho de banda en función del valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda y el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda; y un módulo de asignación configurado para asignar el ancho de banda de acuerdo con el valor de la secuencia estimada de ancho de banda.

A partir de las soluciones técnicas descritas más arriba se puede observar que, debido a que el valor de la secuencia estimada del ancho de banda se obtiene en función del valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda obtenido y el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda, y el ancho de banda se asigna de acuerdo con el valor de la secuencia estimada de ancho de banda, se puede mejorar la precisión de la estimación de ancho de banda para el tráfico no estable y, por consiguiente, se mejora la eficiencia de la asignación de los recursos de ancho de banda.

Breve descripción de los dibujos

Para describir con mayor claridad las soluciones técnicas de los modos de realización de la presente invención, a continuación se presentan de forma breve los dibujos adjuntos necesarios para describir los modos de realización. Evidentemente, los dibujos que se acompañan en la siguiente descripción muestran únicamente algunos modos de realización de la presente Invención, y aquellas personas que tengan una experiencia normal en la técnica pueden aún derivar sin esfuerzos creativos otros dibujos a partir de los dibujos que se acompañan.

La FIG. 1 es un diagrama de flujo esquemático de un método de asignación de ancho de banda de acuerdo con un modo de realización de la presente Invención;

la FIG. 2 es un diagrama de flujo esquemático para la obtención de un valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda de acuerdo con la presente Invención;

la FIG. 3 es un diagrama de flujo esquemático para la obtención de un valor de la secuencia estimada de una secuencia de fluctuación de acuerdo con la presente invención;

la FIG. 4 es un diagrama esquemático de una comparación de la simulación entre la presente invención y la técnica anterior;

la FIG. 5 es un diagrama esquemático de la estructura de un dispositivo de asignación de ancho de banda de acuerdo con un modo de realización de la presente invención;

la FIG. 6 es un diagrama esquemático de la estructura de un dispositivo de asignación de ancho de banda de acuerdo con otro modo de realización de la presente invención; y

la FIG. 7 es un diagrama esquemático de la estructura de un dispositivo de asignación de ancho de banda de acuerdo con otro modo de realización de la presente invención.

Descripción detallada de los modos de realización

La FIG. 1 es un diagrama de flujo esquemático de un método de asignación de ancho de banda de acuerdo con un modo de realización de la presente invención, que incluye:

Paso 11: recopilar una secuencia de datos históricos de ancho de banda.

La secuencia de datos históricos se refiere a una secuencia de datos históricos de ancho de banda (denominada tráfico). Se puede definir una ventana deslizante, y se recopilan los datos que se encuentran dentro de la ventana. Suponiendo que el tamaño de la ventana deslizante es N, la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados se puede expresar como x\, x2...xN. En este modo de realización, cuando se recopila la secuencia de datos históricos de ancho de banda, una unidad de tiempo de referencia puede ser un mes, un día, una hora, un minuto o un segundo. Por ejemplo, en el tamaño N de la ventana deslizante, se recopila la secuencia de datos históricos de ancho de banda de 2 meses, o se recopila la secuencia de datos históricos de ancho de banda de 180 días, o se recopila la secuencia de datos históricos de ancho de banda de 8 horas, o se recopila la secuencia de datos históricos de ancho de banda de 180 segundos.

Paso 12: obtener un valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda y un valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda a partir de la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados.

Haciendo referencia a la FIG. 2, en este modo de realización el paso de obtención de un valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda a partir de la secuencia de datos históricos de ancho de banda puede incluir:

Paso 21: obtener un valor del parámetro de un atributo de tendencia del ancho de banda a partir de la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados. Cuando se resuelve el valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda, se... [Seguir leyendo]

1. Un método de asignación de ancho de banda, que comprende: recopilar una secuencia de datos históricos de ancho de banda (11);

obtener un valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda de acuerdo con la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados (12);

caracterizado por:

obtener un valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda de acuerdo con la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados (12);

obtener un valor de la secuencia estimada de una secuencia de fluctuación del ancho de banda en función del valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda (13);

obtener un valor de la secuencia estimada de ancho de banda en función del valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda y el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda (14); y

asignar el ancho de banda de acuerdo con el valor de la secuencia estimada de ancho de banda (15).

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que

el paso de obtención de un valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda (11) comprende:

obtener el valor de un parámetro de un atributo de tendencia del ancho de banda de acuerdo con la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados (21); y

obtener el valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda en función del valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda (22).

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que

el paso de obtención del valor de un parámetro de un atributo de tendencia del ancho de banda de acuerdo con la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados (21) comprende:

determinar como valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda una solución de mínimos cuadrados de una ecuación formada por la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados y una secuencia estimada correspondiente a la secuencia de datos históricos de ancho de banda, en donde la secuencia estimada correspondiente a la secuencia de datos históricos de ancho de banda es una función relacionada con el valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda; o

el paso de obtención de un valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda (12) comprende:

obtener el valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda de acuerdo con la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados y el valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda (23).

4. El método de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado por que

el atributo de tendencia es un atributo de primera potencia o un atributo de segunda potencia.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por que

el paso de obtención del valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda de acuerdo con la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados y el valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda (23) comprende:

obtener un valor de la secuencia estimada correspondiente a la secuencia de datos históricos de ancho de banda en función del valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda; y

obtener el valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda de acuerdo con un valor de la secuencia actual de la secuencia de datos históricos de ancho de banda y el valor de la secuencia estimada de la secuencia de datos históricos de ancho de banda que corresponde al mismo instante, en donde la secuencia de fluctuación del ancho de banda es una secuencia de diferencias entre una secuencia actual y una secuencia estimada de los datos históricos de ancho de banda que corresponden al mismo instante.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado por que

el paso de obtención de un valor de la secuencia estimada de una secuencia de fluctuación del ancho de banda en función del valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda (14) comprende:

realizar el proceso de media cero con el valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda para obtener un valor de la secuencia de datos procesados de media cero (31);

realizar el proceso diferencial con el valor de la secuencia de datos procesados de media cero para obtener un de valor de la secuencia de datos diferencial (32);

calcular un valor de la secuencia de ruido en función del valor de la secuencia de datos diferencial (33); y

obtener el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda en función del valor de la secuencia de ruido y el valor de la secuencia de datos diferencial (34).

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6,

caracterizado por que

el paso de calcular un valor de la secuencia de ruido (33) comprende:

calcular el valor de la secuencia de ruido mediante un criterio AIC de Información de Akaike unidimensional y un algoritmo de mínimos cuadrados,

en donde un parámetro para Indicar la precisión del AIC unidimensional es el valor de la secuencia de ruido, y los parámetros del algoritmo de mínimos cuadrados comprenden el valor de la secuencia de ruido y el valor de la secuencia de datos diferencial; o

en donde la obtención de un valor de la secuencia estimada de una secuencia de fluctuación del ancho de banda comprende:

obtener un coeficiente y un orden de un modelo ARMA mediante un algoritmo AIC bidimensional y un algoritmo de mínimos cuadrados utilizando el valor de la secuencia de ruido; y

obtener el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda en función del coeficiente y el orden del modelo ARMA, el valor de la secuencia de datos diferencial, y el valor de la secuencia de ruido.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 1,

caracterizado por que

la obtención del valor de la secuencia estimada de ancho de banda en función del valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda y el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda (23) comprende:

sumar el valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda y el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda para obtener el valor de la secuencia estimada de ancho de banda.

9. Un dispositivo de asignación de ancho de banda, que comprende:

un módulo (51) de recopilación configurado para recopilar una secuencia de datos históricos de ancho de banda;

un módulo (52) de tendencia configurado para obtener un valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda en función de la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados;

caracterizado por que

el módulo (52) de tendencia está configurado para obtener un valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda en función de la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados;

un módulo (53) de estimación de la fluctuación configurado para obtener un valor de la secuencia estimada de una secuencia de fluctuación del ancho de banda en función del valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda;

un módulo (54) de estimación del ancho de banda configurado para de ancho de banda en función del valor de la secuencia de tendencia del estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda; y

un módulo (55) de asignación configurado para asignar el ancho secuencia estimada de ancho de banda.

10. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9,

caracterizado por que

el módulo (52) de tendencia comprende:

una primera unidad (61) configurada para obtener un valor del parámetro de un atributo de tendencia del ancho de banda en función de la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados; y

una segunda unidad (62) configurada para obtener el valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda en función del valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda;

una tercera unidad (63) configurada para obtener el valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda en función de la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados y el valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda.

11. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que

la primera unidad (61) está configurada específicamente para:

determinar como valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda una solución de mínimos cuadrados de una ecuación formada por la secuencia de datos históricos de ancho de banda recopilados y una secuencia estimada correspondiente a la secuencia de datos históricos de ancho de banda, en donde la secuencia estimada de la secuencia de datos históricos de ancho de banda es una función relacionada con el valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda.

12. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que

la tercera unidad (63) está configurada específicamente para:

obtener un valor de la secuencia estimada correspondiente a la secuencia de datos históricos de ancho de banda en función del valor del parámetro del atributo de tendencia del ancho de banda; y

obtener el valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda en función de un valor de la secuencia actual de la secuencia de datos históricos de ancho de banda y el valor de la secuencia estimada de la secuencia de datos históricos de ancho de banda correspondiente al mismo instante, en donde la secuencia de fluctuación del ancho de banda es una secuencia de diferencias entre una secuencia actual y un secuencia estimada de los datos históricos de ancho de banda correspondientes al mismo instante.

13. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que

el módulo (53) de estimación de la fluctuación comprende:

una unidad (71) de media cero configurada para realizar el proceso de media cero con el valor de la secuencia de fluctuación del ancho de banda para obtener un valor de la secuencia de datos procesados de media cero;

una unidad (72) diferencial configurada para realizar un proceso diferencial con el valor de la secuencia de datos procesados de media cero con el fin de obtener un valor de la secuencia de datos diferencial;

obtener un valor de la secuencia estimada ancho de banda y el valor de la secuencia

de banda de acuerdo con el valor de la

una unidad (73) de estimación de los parámetros AR configurada para calcular un valor de la secuencia de ruido en función del valor de la secuencia de datos diferencial; y

una unidad (74) de estimación de los parámetros ARMA configurada para obtener el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda en función del valor de la secuencia de ruido y el valor de la secuencia de datos diferencial.

14. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 13,

caracterizado por que

la unidad (73) de estimación de los parámetros AR está configurada específicamente para:

calcular el valor de la secuencia de ruido mediante un criterio AIC de información de Akalke unidimensional y un algoritmo de mínimos cuadrados,

en donde un parámetro para indicar la precisión del AIC unidimensional es el valor de la secuencia de ruido, y los parámetros del algoritmo de mínimos cuadrados comprenden el valor de la secuencia de ruido y el valor de la secuencia de datos diferencial; y

en donde la unidad (74) de estimación de los parámetros ARMA está configurada específicamente para:

obtener un coeficiente y un orden de un modelo ARMA mediante un algoritmo AIC bidimensional y un algoritmo de mínimos cuadrados utilizando el valor de la secuencia de ruido; y

obtener el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda en función del coeficiente y el orden del modelo ARMA, el valor de la secuencia de datos diferencial, y el valor de la secuencia de ruido.

15. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado por que

el módulo (54) de estimación del ancho de banda está configurado específicamente para sumar el valor de la secuencia de tendencia del ancho de banda y el valor de la secuencia estimada de la secuencia de fluctuación del ancho de banda con el fin de obtener el valor de la secuencia estimada de ancho de banda.