一种有线电视网络流量动态卸载方法、系统及设备与流程

本发明涉及网络流量控制，尤其涉及一种有线电视网络流量动态卸载方法、系统及设备。

背景技术：

1、传统有线电视网络流量动态卸载方法是指在有线电视网络承载数据业务时，由用户终端或接入设备上报上下行速率、队列占用和连接状态，汇聚设备结合端口带宽、链路负载及业务类别判断是否需要调整流量，并将符合条件的业务流转移至其他可用链路或频段，同时更新相应的转发规则和流量记录。

2、传统的有线电视网络流量动态卸载方法，虽然能够依据终端上报信息和链路负载状态实施业务转移，但是，在多个用户侧电缆调制解调器均可迁移且多个信道均具备承载空间的情况下，通常难以对不同迁移选择可能产生的负载变化进行统一比较，容易使迁移结果偏向当前剩余带宽较大的信道，或者仅关注源信道负载的下降，而使迁移后的信道负载差异仍然较大。不同候选方案评价结果接近时，传统方法还容易受到处理顺序影响，导致相同网络状态下产生不同的迁移结果，进而影响流量调度的稳定性以及后续业务接入能力。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种有线电视网络流量动态卸载方法、系统及设备。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种有线电视网络流量动态卸载方法，包括以下步骤：

3、获取统计周期内每个有线电视网络信道的带宽容量、信道利用率以及每个用户侧电缆调制解调器在统计周期内的平均业务传输速率；

4、根据信道利用率判定负载需要调整的有线电视网络信道，并作为源信道；根据信道利用率和带宽容量确定可用带宽，将具有可用带宽的其他有线电视网络信道作为候选信道；

5、从接入源信道的每个用户侧电缆调制解调器中筛选满足预设信道迁移条件的用户侧电缆调制解调器，作为待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器；

6、将每个待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器分别与可用带宽大于对应平均业务传输速率的候选信道组合，构建候选迁移方案；

7、计算每个候选迁移方案执行后的源信道预测利用率、候选信道预测利用率及候选信道预测可用带宽；

8、将每个候选迁移方案视为逼近理想解排序算法中的备选方案，根据源信道预测利用率、候选信道预测利用率及候选信道预测可用带宽，从备选方案中选定迁移方案，并向选定的迁移方案对应的用户侧电缆调制解调器发送动态信道变更指令。

9、作为本发明的进一步方案，所述源信道和所述候选信道的获取过程具体为：

10、在统计周期结束后，将每个有线电视网络信道的所述信道利用率与预设源信道利用率阈值比较；当任一有线电视网络信道的所述信道利用率大于或等于预设源信道利用率阈值时，将对应的有线电视网络信道判定为负载需要调整的有线电视网络信道，并将负载需要调整的有线电视网络信道作为所述源信道；

11、将每个有线电视网络信道的所述信道利用率转换为与所述带宽容量相匹配的比例值，将每个有线电视网络信道的所述带宽容量与对应的比例值相乘，得到每个有线电视网络信道对应的已占用带宽；将每个有线电视网络信道的所述带宽容量减去对应的已占用带宽，得到每个有线电视网络信道对应的所述可用带宽；在除所述源信道以外的有线电视网络信道中，将所述可用带宽大于零的有线电视网络信道确定为所述候选信道。

12、作为本发明的进一步方案，所述预设信道迁移条件包括：用户侧电缆调制解调器接入所述源信道、用户侧电缆调制解调器在统计周期内的所述平均业务传输速率大于零以及用户侧电缆调制解调器在统计周期内的所述平均业务传输速率小于或等于至少一个所述候选信道的所述可用带宽。

13、作为本发明的进一步方案，构建所述候选迁移方案的过程具体为：

14、依次选取每个所述待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器，读取被选取的所述待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器在统计周期内的所述平均业务传输速率并分别与每个所述候选信道的所述可用带宽比较；当任一所述候选信道的所述可用带宽大于被选取的所述待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器对应的所述平均业务传输速率时，将被选取的所述待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器与所述可用带宽大于对应所述平均业务传输速率的所述候选信道进行组合，并将组合结果确定为所述候选迁移方案，用于表示对应待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器由源信道变更至对应候选信道的迁移对应关系。

15、作为本发明的进一步方案，所述源信道预测利用率、所述候选信道预测利用率及所述候选信道预测可用带宽的计算过程具体为：

16、将每个所述候选迁移方案对应的所述待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器确定为迁出对象，将每个所述候选迁移方案对应的所述候选信道确定为迁入信道，并将迁出对象在统计周期内的所述平均业务传输速率作为迁移带宽；

17、将所述源信道对应的所述已占用带宽作为源信道当前已占用带宽，计算源信道当前已占用带宽与迁移带宽之间的差值，作为源信道预测已占用带宽，计算源信道预测已占用带宽与所述源信道的所述带宽容量之间的比值，作为所述源信道预测利用率；

18、将迁入信道对应的所述已占用带宽作为迁入信道当前已占用带宽，将迁入信道当前已占用带宽与迁移带宽相加后得到候选信道预测已占用带宽，计算候选信道预测已占用带宽与迁入信道的所述带宽容量之间的比值，作为所述候选信道预测利用率；

19、计算迁入信道的所述带宽容量与候选信道预测已占用带宽之间的差值，将得到的差值确定为所述候选信道预测可用带宽。

20、作为本发明的进一步方案，所述从备选方案中选定迁移方案的过程具体为：

21、将每个候选迁移方案视为逼近理想解排序算法中的备选方案，计算每个所述备选方案对应所述源信道预测利用率与所述候选信道预测利用率之间的利用率差值，对利用率差值和所述候选信道预测可用带宽分别进行归一化处理，计算归一化后所述利用率差值和所述候选信道预测可用带宽的加权和，得到表示每个所述备选方案的加权评价指标；

22、选取最大的加权评价指标作为正理想状态，最小的加权评价指标作为负理想状态，分别计算每个所述备选方案对应的加权评价指标与正理想状态和负理想状态的第一距离和第二距离，根据第一距离和第二距离计算每个所述备选方案的综合接近程度，将综合接近程度满足预设选定条件的所述备选方案确定为所述迁移方案。

23、作为本发明的进一步方案，所述预设选定条件包括：将每个所述备选方案的所述综合接近程度按照由大到小的顺序进行排序，将排序位次最高的所述备选方案确定为所述迁移方案；当存在两个以上所述综合接近程度相同的所述备选方案时，将所述候选信道预测可用带宽较大的所述备选方案确定为所述迁移方案；当两个以上所述备选方案的所述候选信道预测可用带宽相同时，将所述利用率差值较小的所述备选方案确定为所述迁移方案；当两个以上所述备选方案的所述利用率差值相同时，按照所述候选迁移方案的构建顺序，将构建顺序在先的所述备选方案确定为所述迁移方案。

24、作为本发明的进一步方案，所述向选定的迁移方案对应的用户侧电缆调制解调器发送动态信道变更指令的过程具体为：

25、从选定的所述迁移方案中提取对应的所述待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器和对应的所述候选信道；

26、根据提取出的所述待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器当前使用的所述源信道以及提取出的所述候选信道，生成所述动态信道变更指令；

27、向提取出的所述待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器发送所述动态信道变更指令，用于指示提取出的所述待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器将使用的有线电视网络信道由所述源信道变更为提取出的所述候选信道，以使所述源信道承载的网络流量卸载至提取出的所述候选信道。

28、一种有线电视网络流量动态卸载系统，系统包括：

29、信道数据获取模块，用于获取统计周期内每个有线电视网络信道的带宽容量、信道利用率以及每个用户侧电缆调制解调器在统计周期内的平均业务传输速率；

30、信道筛选模块，用于根据信道利用率判定负载需要调整的有线电视网络信道，并作为源信道；根据信道利用率和带宽容量确定可用带宽，将具有可用带宽的其他有线电视网络信道作为候选信道；

31、调制解调器筛选模块，用于从接入源信道的每个用户侧电缆调制解调器中筛选满足预设信道迁移条件的用户侧电缆调制解调器，作为待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器；

32、迁移方案构建模块，用于将每个待执行信道变更的用户侧电缆调制解调器分别与可用带宽大于对应平均业务传输速率的候选信道组合，构建候选迁移方案；

33、迁移结果预测模块，用于计算每个候选迁移方案执行后的源信道预测利用率、候选信道预测利用率及候选信道预测可用带宽；

34、迁移方案调整模块，用于将每个候选迁移方案视为逼近理想解排序算法中的备选方案，根据源信道预测利用率、候选信道预测利用率及候选信道预测可用带宽，从备选方案中选定迁移方案，并向选定的迁移方案对应的用户侧电缆调制解调器发送动态信道变更指令。

35、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的有线电视网络流量动态卸载系统。

36、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

37、本发明根据迁移前的实际信道状态预测不同迁移方案的执行结果，并利用加权评价指标统一表征信道负载均衡程度和迁移后的剩余承载能力，使原本量纲和变化方向不同的评价内容能够在同一评价尺度下进行比较。通过调节评价权重，还能够根据网络运行目标改变不同评价内容对迁移选择的影响程度，从而避免单独依据某一项负载数据作出迁移决定。在评价结果相同或接近时，通过逐级比较进一步确定唯一迁移方案，使迁移选择具有稳定的判定结果，既能够降低源信道的业务压力，又能够防止网络流量过度集中到候选信道，从而改善信道之间的负载分布，保留后续业务接入所需的带宽空间，并提高动态卸载结果的合理性和一致性。