一种用于移动终端分配链路的方法及设备与流程

1.本技术涉及计算机领域，尤其涉及一种用于移动终端分配链路的方法及设备。


背景技术：

2.当前，多路径tcp(mptcp)应用越来越广泛，当终端或移动终端拥有多个独立网际互连协议地址(ip地址)的时候，mptcp能为每个ip地址建立单独的tcp连接，由于每条tcp连接都能传输数据，可以大大提升速率。mptcp需要分配每条tcp连接的负载，分配的策略算法通常使用最小往返时延数据调度算法(rtt算法)，也就是说实时计算每条tcp链路往返时延，哪里链路时延小，就说明这条链路质量好、速率快，下一次分配的时候，就会多分配负载。
3.在有线网络(比如intenet)的应用环境下有着较好的效果，但在连接无线网络的时候效果一般：在移动终端使用多条无线链路的时候，由于tcp队头阻塞，其速率反而低于单条链路；因为链路质量不佳，mptcp不断重发数据，并且不断重连，导致速率没有明显提升，但能耗却大量增加，移动终端难以负荷这样的能耗，使用时长大大缩短。
4.rtt算法在有线网络的应用环境下效果较好，因为有线网络非常稳定。但无线网络是不稳定的，第一个原因在于无线信号不稳定，第二个原因是源机(例如手机)可能还在不断移动，前一段时间数据量微小的rtt，在后一秒就可能断线了。


技术实现要素：

5.本技术的一个目的是提供一种用于移动终端分配链路的方法及设备，解决现有技术中rtt算法在无线网络环境下应用不稳定的问题。
6.根据本技术的一个方面，提供了一种用于移动终端分配链路的方法，该方法包括：
7.从云端服务器获取存有链路历史连接数据的历史数据表，基于移动终端的当前位置、当前时间和每条链路的运营商信息筛选出历史数据表中对应链路的目标速率数据；
8.根据所述目标速率数据计算出每条链路的历史速率参数，基于所述目标速率数据来确定历史速率参数的可靠度，根据所述可靠度确定对应的权重数值；
9.获取移动终端中所有链路的当前链路速率，根据单一链路的当前链路速率及对应的历史速率参数、权重数值结合最小往返时延数据调度算法计算每一条链路的分配负载比，根据所述分配负载比完成对所有链路的分配处理。
10.可选地，所述方法还包括：
11.在移动终端上启动多路径tcp时，将移动终端的当前位置、当前时间和每个不同运营商的链路的连接速率持续发送至云端服务器，以在所述云端服务器上建立存有链路历史连接数据的历史数据表。
12.可选地，所述基于移动终端的当前位置、当前时间和每条链路的运营商信息筛选出历史数据表中对应链路的目标速率数据，包括：
13.获取移动终端的当前位置对应的信息数据，确定当前时间和移动终端上每一条链
路的运营商信息；
14.基于所述当前位置对应的信息数据、当前时间和所述每一条链路的运营商信息在历史数据表中匹配出距离阈值内的、时间阈值内的相应运营商链路的目标速率数据。
15.可选地，所述基于所述目标速率数据来确定历史速录参数的可靠度，根据所述可靠度确定对应的权重数值，包括：
16.基于单一链路对应的目标速率数据的数据数量确定历史速率参数的可靠度；
17.基于所述可靠度来确定对应的权重数值。
18.可选地，所述历史速率参数包括平均速率和速率波动率，所述根据所述目标速率数据计算出每条链路的历史速率参数，包括：
19.根据所述目标速率数据计算出对应的连接速率平均值和连接速率方差值；
20.根据所述连接速率平均值确定对应单一链路的平均速率，根据所述连接速率方差值确定对应单一链路的速率波动率。
21.可选地，所述根据单一链路的当前链路速率及对应的历史速率参数、权重数值结合最小往返时延数据调度算法计算每一条链路的分配负载比，包括：
22.将单一链路的平均速率和速率波动率在所有链路中的平均速率和速率波动率的占比与所述权重数值相乘得到第一比值；
23.将单一链路根据最小往返延时数据调用算法得到最小往返延时数据，根据单一链路的最小往返延时数据在所有链路的最小往返演示数据的总和中的占比与去除权重数值后的剩余数值相乘得到第二比值；
24.将所述第一比值与所述第二比值的和作为单一链路的分配负载比，以确定每一条链路的分配负载比。
25.根据本技术的另一个方面，还提供了一种用于移动终端分配链路的设备，该设备包括：
26.数据获取模块，用于从云端服务器获取存有链路历史连接数据的历史数据表，基于移动终端的当前位置、当前时间和每条链路的运营商信息筛选出历史数据表中对应链路的目标速率数据；
27.数据计算模块，用于根据所述目标速率数据计算出每条链路的历史速率参数，基于所述目标速率数据来确定历史速率参数的可靠度，根据所述可靠度确定对应的权重数值；
28.数据处理模块，用于获取移动终端中所有链路的当前链路速率，根据单一链路的当前链路速率及对应的历史速率参数、权重数值结合最小往返时延数据调度算法计算每一条链路的分配负载比，根据所述分配负载比完成对所有链路的分配处理。
29.可选地，所述设备还包括：
30.数据发送模块，用于在移动终端上启动多路径tcp时，将移动终端的当前位置、当前时间和每个不同运营商的链路的连接速率持续发送至云端服务器，以在所述云端服务器上建立存有链路历史连接数据的历史数据表。
31.根据本技术的再一个方面，还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如前述任一项所述的方法。
32.根据本技术的又一个方面，还提供了一种用于移动终端分配链路的设备，该设备
包括：
33.一个或多个处理器；以及
34.存储有计算机可读指令的存储器，所述计算机可读指令在被执行时使所述处理器执行如前述任一项所述方法的操作。
35.与现有技术相比，本技术通过从云端服务器获取存有链路历史连接数据的历史数据表，基于移动终端的当前位置、当前时间和每条链路的运营商信息筛选出历史数据表中对应链路的目标速率数据；根据所述目标速率数据计算出每条链路的历史速率参数，基于所述目标速率数据来确定历史速率参数的可靠度，根据所述可靠度确定对应的权重数值；获取移动终端中所有链路的当前链路速率，根据单一链路的当前链路速率及对应的历史速率参数、权重数值结合最小往返时延数据调度算法计算每一条链路的分配负载比，根据所述分配负载比完成对所有链路的分配处理。从而合理分配移动终端多条链路的负载，有效提高移动终端的连接速率，降低移动终端提升速率过程中的能耗，并保证了有线网络和无线网络环境下的应用稳定性。
附图说明
36.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
37.图1示出根据本技术的一个方面提供的一种用于移动终端分配链路的方法流程示意图；
38.图2示出根据本技术另一方面示出的一种用于移动终端分配链路的设备框架结构图。
39.附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
40.下面结合附图对本技术作进一步详细描述。
41.在本技术一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
42.内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)。内存是计算机可读介质的示例。
43.计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
44.图1示出根据本技术的一个方面提供的一种用于移动终端分配链路的方法流程示
意图，该方法包括：s100～s300，其中，在s100中，从云端服务器获取存有链路历史连接数据的历史数据表，基于移动终端的当前位置、当前时间和每条链路的运营商信息筛选出历史数据表中对应链路的目标速率数据；在s200中，根据所述目标速率数据计算出每条链路的历史速率参数，基于所述目标速率数据来确定历史速率参数的可靠度，根据所述可靠度确定对应的权重数值；在s300中，获取移动终端中所有链路的当前链路速率，根据单一链路的当前链路速率及对应的历史速率参数、权重数值结合最小往返时延数据调度算法计算每一条链路的分配负载比，根据所述分配负载比完成对所有链路的分配处理。从而合理分配移动终端多条链路的负载，有效提高移动终端的连接速率，降低移动终端提升速率过程中的能耗，并保证了有线网络和无线网络环境下的应用稳定性。
45.在此，移动终端(比如手机)无线上网的路由路径是：手机通过无线信号到运营商基站，运营商基站到无线核心网，无线核心网到internet。从运营商基站到internet其实都是有线网络，信号质量比无线网络高好几个数量级，所以，瓶颈就是在“通过无线信号到运营商基站”这一段。在这一段里，运营商的无线信号覆盖范围，信号强弱，周围建筑物反射和屏蔽信号能力，总体来说，移动终端所处的位置，和无线信号的质量就是一一对应的。
46.具体地，在s100中，从云端服务器获取存有链路历史连接数据的历史数据表，基于移动终端的当前位置、当前时间和每条链路的运营商信息筛选出历史数据表中对应链路的目标速率数据。在此，历史数据表中可以包括移动终端历史上传的实时位置、上传实时位置的时间以及每条链路与基站的连接速率与该链路对应的运营商信息等历史连接数据。基于新的移动终端的当前位置、当前时间和每条链路的运营商信息筛选出历史数据表中对应的链路，将对应的链路对基站的连接速率数据作为目标速率数据。
47.在s200中，根据所述目标速率数据计算出每条链路的历史速率参数，基于所述目标速率数据来确定历史速率参数的可靠度，根据所述可靠度确定对应的权重数值。在此，基于目标速率数据来确定每条链路的链路可靠度，例如根据目标速率的数据对应的数据量来确定不同等级的链路可靠度，基于确定的链路可靠度级别来进一步确定对应的权重数值，该权重数值可以用于判定目标速率数据的可靠度，可靠度越高，使用所述目标速率数据进行链路负载计算的比重越大。当完全不可靠时，例如历史数据表中没有匹配出任何一条链路数据，则直接使用最小往返时延(rtt)数据调度算法对链路进行负载计算。每条链路均可在历史数据表中匹配出大量的目标速率数据，例如新的移动终端当前的gps位置的周围2.5米内、5天内同一时间前后5分钟内的与单一链路同一个运营商的历史连接数据为筛选出的目标速率数据，根据目标速率数据中的连接速率来计算出历史速率参数，例如平均速率和速率波动率。
48.在s300中，获取移动终端中所有链路的当前链路速率，根据单一链路的当前链路速率及对应的历史速率参数、权重数值结合最小往返时延数据调度算法计算每一条链路的分配负载比，根据所述分配负载比完成对所有链路的分配处理。在此，获取移动终端中所有链路的当前链路速率，所述历史速率参数包括但不限于平均速率和速率波动率，可以根据单一链路的当前链路速率在所有链路中的速率占比结合权重数值、平均速率、速率波动率和rtt算法共同计算出该链路的分配负载比，以此类推，得到每一条链路的分配负载比，基于分配负载比分配对每一条链路的负载，从而精确分配移动终端多条链路的负载，有效提高移动终端的连接速率，降低移动终端提升速率过程中的能耗，有效避免了无线网络环境
下的仅使用rtt算法计算负载比的不稳定问题。
49.在本技术一可选实施例中，在s400中，在移动终端上启动多路径tcp时，将移动终端的当前位置、当前时间和每个不同运营商的链路的连接速率持续发送至云端服务器，以在所述云端服务器上建立存有链路历史连接数据的历史数据表。在此，在移动终端上启动多路径tcp(mptcp)时，将移动终端的当前位置、当前时间和每个不同运营商的链路的连接速率持续发送至云端服务器，在所述云端服务器上建立存有链路历史连接数据的历史数据表，以便于后续为新的移动终端进行链路分配时提供数据参考。
50.需要说明的是，上述步骤标识数字仅用于单一步骤的标识处理，不代表每一个步骤的执行顺序。
51.在本技术一可选实施例中，在s100中，获取移动终端的当前位置对应的信息数据，确定当前时间和移动终端上每一条链路的运营商信息；基于所述当前位置对应的信息数据、当前时间和所述每一条链路的运营商信息在历史数据表中匹配出距离阈值内的、时间阈值内的相应运营商链路的目标速率数据。在此，可以通过gps等方式获取移动终端的当前位置对应的信息数据，确定当前时间和移动终端上每一条链路的运营商信息。由于影响无线的传输速率的因素包括位置和时间：位置决定了运营商基站的信号覆盖质量和周围建筑物对信号的影响，而时间决定了单一位置上的人流分布情况，人多会导致连接速率下降。比如上午9点上班时间人多，连接速率肯定下降；而晚上9点，同一个位置人少了，速率就上升。所以，这张表的输入是gps位置信息，时间和运营商的速率，这些信息由移动终端提供，这些数据传到云端的服务器，成为历史数据。
52.在本技术一可选实施例中，在s200中，基于单一链路对应的目标速率数据的数据数量确定历史速率参数的可靠度；基于所述可靠度来确定对应的权重数值。在此，根据单一链路筛选出的对应的目标速率数据的数据数量可以用于判断历史速率参数的可靠度的等级，基于可靠度的等级来确定对应的权重数值。在本技术一可选实施例中，可以设定可靠度等级阈值来划分等级。例如，新源机gps位置周围2.5米内、5天内同一时间前后5分钟内的历史数据如果超过10000个，则认为是可靠的历史数据，目标速率数据的权重数值为80％；新源机gps位置周围2.5米内、5天内同一时间前后5分钟内的历史数据有3000～10000个，则认为是次可靠历史数据，目标速率数据的权重数值为50％；新源机gps位置周围2.5米内、5天内同一时间前后5分钟内的历史数据有1000～3000个，则认为是不可靠历史数据，权重数值为20％；新源机gps位置周围2.5米内、5天内同一时间前后5分钟内的历史数据小于等于1000个，则权重数值为0。
53.在本技术一可选实施例中，在s200中，所述历史速率参数包括平均速率和速率波动率，根据所述目标速率数据计算出对应的连接速率平均值和连接速率方差值；根据所述连接速率平均值确定对应单一链路的平均速率，根据所述连接速率方差值确定对应单一链路的速率波动率。在此，mptcp最多支持4条链路，所以最多连入四个运营商，如果4条链路中有2条以上属于同一个运营商，比如，一台移动终端上插了两张的同一运营商的sim卡，依然属于独立链路。
54.在本技术一可选实施例中，在s300中，将单一链路的平均速率和速率波动率在所有链路中的平均速率和速率波动率的占比与所述权重数值相乘得到第一比值；将单一链路根据最小往返延时数据调用算法得到最小往返延时数据，根据单一链路的最小往返延时数
据在所有链路的最小往返演示数据的总和中的占比与去除权重数值后的剩余数值相乘得到第二比值；将所述第一比值与所述第二比值的和作为单一链路的分配负载比，以确定每一条链路的分配负载比。接上述实施例，假设第一条链路历史数据的速率为a(单位为bps),实时rtt为i(单位为毫秒)，历史速率数据的权重为w％。假设第二条链路历史数据的速率为b(单位为bps),实时rtt为j(单位为毫秒)，历史数据的权重为w％。假设第三条链路历史数据的速率为c(单位为bps),实时rtt为k(单位为毫秒)，历史数据的权重为w％。假设第四条链路历史数据的速率为d(单位为bps),实时rtt为l(单位为毫秒)，历史数据的权重为w％。则四条链路的历史速率数据的速率之比为a:b:c:d，实时rtt之比为：
[0055][0056]
那第一条链路分配的负载比为：
[0057][0058]
以此类推完成四条链路的负载比计算。
[0059]
在本技术一可选实施例中，基于新的移动终端的实时位置和当前时间从云端服务器搜索出的历史数据(例如gps周围2.5米内，5天内前后5分钟内)超过10000个，那该历史数据作为可靠数据，可以确知权重80％，那rtt的权重只有20％。假设第一条链路是第一运营商的链路，历史数据的平均值是1mbps，实时rtt是100ms，第二条链路是第二运营商的链路，历史数据的平均值是500kbps，实时rtt是50ms，实时rtt显示第二运营商信号好，但历史数据显示第一运营商信号好。一共两个运营商，历史速率比是2：1，实时rtt比是1：2，所以分配给第一条链路的比例是2/3*80％ 1/3*20％＝60％，总计需要传输1000个字节，第一条链路传输600个字节，而使用rtt数据调度算法，第一条链路仅传输333个字节。有效提高了负载分配的精度。
[0060]
在本技术一可选实施例中，移动终端可以基于上述负载分配计算方式匹配不同的连接模式，包括速度优先模式和连接优先模式。在速度优先模式下，在某个位置上，两个运营商的历史速率差小于预设阈值，也就是说几乎无区别，那就让mptcp同时使用两个提高速率。如果两个运营商速率差大于预设阈值，也就是差别很大，那就放弃那个低速的，因为使用低速的那个，很可能又会造成“tcp队头阻塞”，而原先的最小往返时延(rtt)数据调度算法会不断重试造成能耗过大。而在连接优先模式下，即使某个运营商速率比较低，mptcp依然尝试不断连接，因为是“连接优先模式”，但连接上以后，并不会把负载加载在这条低速链路上。
[0061]
本技术实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现前述一种用于移动终端分配链路的方法。
[0062]
与上文所述的方法相对应的，本技术还提供一种终端，其包括能够执行上述图1或各个实施例所述的方法步骤的模块或单元，这些模块或单元可以通过硬件、软件或软硬结合的方式来实现，本技术并不限定。例如，在本技术一实施例中，还提供了一种用于移动终端分配链路的设备，其中，所述设备包括：
[0063]
一个或多个处理器；以及
[0064]
存储有计算机可读指令的存储器，所述计算机可读指令在被执行时使所述处理器执行前述所述一种用于移动终端分配链路的方法的操作。
[0065]
例如，计算机可读指令在被执行时使所述一个或多个处理器：
[0066]
从云端服务器获取存有链路历史连接数据的历史数据表，基于移动终端的当前位置、当前时间和每条链路的运营商信息筛选出历史数据表中对应链路的目标速率数据；根据所述目标速率数据计算出每条链路的历史速率参数，基于所述目标速率数据来确定历史速率参数的可靠度，根据所述可靠度确定对应的权重数值；获取移动终端中所有链路的当前链路速率，根据单一链路的当前链路速率及对应的历史速率参数、权重数值结合最小往返时延数据调度算法计算每一条链路的分配负载比，根据所述分配负载比完成对所有链路的分配处理。
[0067]
图2示出根据本技术另一方面示出的一种用于移动终端分配链路的设备框架结构图，该设备包括：数据获取模块100，用于从云端服务器获取存有链路历史连接数据的历史数据表，基于移动终端的当前位置、当前时间和每条链路的运营商信息筛选出历史数据表中对应链路的目标速率数据；数据计算模块200，用于根据所述目标速率数据计算出每条链路的历史速率参数，基于所述目标速率数据来确定历史速率参数的可靠度，根据所述可靠度确定对应的权重数值；数据处理模块300，用于获取移动终端中所有链路的当前链路速率，根据单一链路的当前链路速率及对应的历史速率参数、权重数值结合最小往返时延数据调度算法计算每一条链路的分配负载比，根据所述分配负载比完成对所有链路的分配处理。从而合理分配移动终端多条链路的负载，有效提高移动终端的连接速率，降低移动终端提升速率过程中的能耗，并保证了有线网络和无线网络环境下的应用稳定性。
[0068]
在本技术一可选实施例中，该设备还包括：数据发送模块400，用于在移动终端上启动多路径tcp时，将移动终端的当前位置、当前时间和每个不同运营商的链路的连接速率持续发送至云端服务器，以在所述云端服务器上建立存有链路历史连接数据的历史数据表。
[0069]
需要说明的是，所述数据获取模块100、数据计算模块200、数据处理模块300和数据发送模块400执行的内容分别与上述步骤s100、s200、s300和s400中的内容相同或相应相同，为简明起见，在此不再赘述。
[0070]
显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
[0071]
需要注意的是，本技术可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(asic)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本技术的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本技术的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，ram存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本技术的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
[0072]
另外，本技术的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本技术的方法和/或技术方案。
而调用本技术的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本技术的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本技术的多个实施例的方法和/或技术方案。
[0073]
对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。