网络传输带宽动态分配系统的制作方法

1.本发明涉及网络传输领域，尤其涉及一种网络传输带宽动态分配系统。


背景技术：

2.网络传输是指用一系列的线路(光纤，双绞线等)经过电路的调整变化依据网络传输协议来进行通信的过程。其中网络传输需要介质，也就是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。网络协议即网络中(包括互联网)传递、管理信息的一些规范。如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就称为网络协议。网络协议通常被分为几个层次，通信双方只有在共同的层次间才能相互联系。
3.但是，在网络传输的具体执行中，通常一个网络接收设备同时接收多个网络发送设备网络传输的多份数据，而所述网络接收设备的数据接收带宽有限，容易出现所述网络接收设备的数据接收带宽无法覆盖多个网络发送设备网络同时发送网络数据所需要的多份带宽数值总和，这时，如果采用均匀带宽分配的模式，往往会导致高带宽需求的网络发送设备没有获得应有的带宽，引起带宽的不足，而低带宽需求的网络发送设备获得太多不必要的带宽，引起带宽的浪费。


技术实现要素：

4.为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种网络传输带宽动态分配系统，能够针对一对多的网络传输结构，基于每一网络数据发送设备的过往传输数据以及网络链路数据智能预测执行当前数据文件传输的最快传输数量，并在网络数据接收设备的数据接收带宽阈值的范围内基于各个网络数据发送设备分别对应的各份最快传输数量对多个网络数据发送设备执行动态带宽分配，从而兼顾有限接收带宽的充分利用以及避免带宽分配的相对倾斜。
5.根据本发明的一方面，提供了一种网络传输带宽动态分配系统，所述系统包括：
6.多路传输机构，采用一对多的网络传输结构，所述一对多的网络传输结构中包括单个网络数据接收设备和多个网络数据发送设备，所述单个网络数据接收设备和每一个网络数据发送设备之间建立一个网络传输链路，以获得所述单个网络数据接收设备和所述多个网络数据发送设备之间的多个网络传输链路，所述单个网络数据接收设备通过所述多个网络传输链路同步接收分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件；
7.信息采集机构，与所述多路传输机构连接，用于将单个网络数据接收设备和设定网络数据发送设备之间的网络传输链路作为设定网络传输链路，采集所述设定网络传输链路的多条链路信息；
8.数据捕获机构，与所述多路传输机构连接，用于获取在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据，在所述设定网络传输链路上传输过
的过往每一份数据文件对应的单项传输数据为在所述设定网络传输链路上传输过往该份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率；
9.预测处理器件，分别与所述信息采集机构以及所述数据捕获机构连接，用于基于设定网络数据发送设备当前传输的单份数据文件的数据量、所述设定网络传输链路的多条链路信息以及在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据采用ai预测模型智能预测设定网络数据发送设备在传输当前传输的单份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率，并将智能预测的最快传输速率和最慢传输速率作为设定网络数据发送设备对应的最快传输速率和最慢传输速率输出；
10.动态分配器件，与所述预测处理器件连接，用于接收所述多个网络数据发送设备分别对应的多份最快传输速率，并基于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值以及所述多份最快传输速率实现对所述多个网络数据发送设备分别对应的多个网络传输链路的动态带宽分配；
11.其中，基于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值以及所述多份最快传输速率实现对所述多个网络数据发送设备分别对应的多个网络传输链路的动态带宽分配包括：在所述多份最快传输速率的累计传输速率对应的传输带宽大于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值时，将所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值除以所述多份最快传输速率的累计传输速率对应的传输带宽以获得对应的分配带宽比例，为每一网络数据发送设备分配的带宽数值为其对应的最快传输速率对应的传输带宽与所述分配带宽比例的乘积；
12.其中，将单个网络数据接收设备和设定网络数据发送设备之间的网络传输链路作为设定网络传输链路，采集所述设定网络传输链路的多条链路信息包括：所述设定网络传输链路的多条链路信息包括所述单个网络数据接收设备的单位时间最大运算量以及内存容量阈值、所述设定网络数据发送设备的单位时间最大运算量以及内存容量阈值、所述单个网络数据接收设备和所述设定网络数据发送设备之间经过的网络中继设备的数量以及所述单个网络数据接收设备和所述设定网络数据发送设备分别所在两地之间的物理距离。
13.由此可见，本发明至少具有以下三处关键的发明构思：
14.发明构思a：在当前网络数据接收设备同时接收多个网络数据发送设备网络传输的多份数据文件时，基于智能预测的每一个网络数据发送设备在网络传输当前数据文件的最快传输速率，在当前网络数据接收设备的数据接收带宽阈值的范围内对多个网络数据发送设备执行动态带宽分配，从而在充分利用网络接收端数据接收带宽阈值的同时，避免出现某一网络数据发送设备网络传输过慢、存在带宽分配倾斜的现象；
15.发明构思b：具体的动态带宽分配中，在当前网络数据接收设备的数据接收带宽阈值不足以覆盖多个网络数据发送设备分别对应的多个最快传输速率的累加速率对应的传输带宽时，基于当前网络数据接收设备的数据接收带宽阈值占据多个网络数据发送设备分别对应的多个最快传输速率的累加速率对应的传输带宽的数值比例对多个最快传输速率进行相同比例的数值缩减，将比例缩减后的多个最快传输速率分别对应的多份传输带宽分别分配给多个网络数据发送设备；
16.发明构思c：具体的智能预测中，基于设定网络数据发送设备当前传输的单份数据文件的数据量、所述设定网络传输链路的多条链路信息以及在所述设定网络传输链路上传
输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据采用ai预测模型智能预测设定网络数据发送设备在传输当前传输的单份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率，其中，所述设定网络传输链路的多条链路信息包括所述单个网络数据接收设备的单位时间最大运算量以及内存容量阈值、所述设定网络数据发送设备的单位时间最大运算量以及内存容量阈值、所述单个网络数据接收设备和所述设定网络数据发送设备之间经过的网络中继设备的数量以及所述单个网络数据接收设备和所述设定网络数据发送设备分别所在两地之间的物理距离。
附图说明
17.以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
18.图1为根据本发明第一实施方案示出的网络传输带宽动态分配系统的内部结构示意图。
19.图2为根据本发明第二实施方案示出的网络传输带宽动态分配系统的内部结构示意图。
20.图3为根据本发明第三实施方案示出的网络传输带宽动态分配系统的内部结构示意图。
具体实施方式
21.下面将参照附图对本发明的网络传输带宽动态分配系统的实施方案进行详细说明。
22.图1为根据本发明第一实施方案示出的网络传输带宽动态分配系统的内部结构示意图，所述系统包括：
23.多路传输机构，采用一对多的网络传输结构，所述一对多的网络传输结构中包括单个网络数据接收设备和多个网络数据发送设备，所述单个网络数据接收设备和每一个网络数据发送设备之间建立一个网络传输链路，以获得所述单个网络数据接收设备和所述多个网络数据发送设备之间的多个网络传输链路，所述单个网络数据接收设备通过所述多个网络传输链路同步接收分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件；
24.示例地，所述单个网络数据接收设备和每一个网络数据发送设备之间建立一个网络传输链路，以获得所述单个网络数据接收设备和所述多个网络数据发送设备之间的多个网络传输链路，所述单个网络数据接收设备通过所述多个网络传输链路同步接收分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件包括：所述单个网络数据接收设备和每一个网络数据发送设备之间建立的每一个网络传输链路都采用ip数据包进行数据的网络传输；
25.信息采集机构，与所述多路传输机构连接，用于将单个网络数据接收设备和设定网络数据发送设备之间的网络传输链路作为设定网络传输链路，采集所述设定网络传输链路的多条链路信息；
26.数据捕获机构，与所述多路传输机构连接，用于获取在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据，在所述设定网络传输链路上传输过的过往每一份数据文件对应的单项传输数据为在所述设定网络传输链路上传输过往该份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率；
27.预测处理器件，分别与所述信息采集机构以及所述数据捕获机构连接，用于基于设定网络数据发送设备当前传输的单份数据文件的数据量、所述设定网络传输链路的多条链路信息以及在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据采用ai预测模型智能预测设定网络数据发送设备在传输当前传输的单份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率，并将智能预测的最快传输速率和最慢传输速率作为设定网络数据发送设备对应的最快传输速率和最慢传输速率输出；
28.动态分配器件，与所述预测处理器件连接，用于接收所述多个网络数据发送设备分别对应的多份最快传输速率，并基于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值以及所述多份最快传输速率实现对所述多个网络数据发送设备分别对应的多个网络传输链路的动态带宽分配；
29.其中，基于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值以及所述多份最快传输速率实现对所述多个网络数据发送设备分别对应的多个网络传输链路的动态带宽分配包括：在所述多份最快传输速率的累计传输速率对应的传输带宽大于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值时，将所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值除以所述多份最快传输速率的累计传输速率对应的传输带宽以获得对应的分配带宽比例，为每一网络数据发送设备分配的带宽数值为其对应的最快传输速率对应的传输带宽与所述分配带宽比例的乘积；
30.其中，将单个网络数据接收设备和设定网络数据发送设备之间的网络传输链路作为设定网络传输链路，采集所述设定网络传输链路的多条链路信息包括：所述设定网络传输链路的多条链路信息包括所述单个网络数据接收设备的单位时间最大运算量以及内存容量阈值、所述设定网络数据发送设备的单位时间最大运算量以及内存容量阈值、所述单个网络数据接收设备和所述设定网络数据发送设备之间经过的网络中继设备的数量以及所述单个网络数据接收设备和所述设定网络数据发送设备分别所在两地之间的物理距离；
31.其中，基于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值以及所述多份最快传输速率实现对所述多个网络数据发送设备分别对应的多个网络传输链路的动态带宽分配还包括：在所述多份最快传输速率的累计传输速率对应的传输带宽小于等于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值时，为每一网络数据发送设备分配其对应的最快传输速率对应的传输带宽；
32.其中，获取在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据，在所述设定网络传输链路上传输过的过往每一份数据文件对应的单项传输数据为在所述设定网络传输链路上传输过往该份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率包括：过往各份数据文件的数量与所述单个网络数据接收设备和所述设定网络数据发送设备之间经过的网络中继设备的数量成正比。
33.图2为根据本发明第二实施方案示出的网络传输带宽动态分配系统的内部结构示意图。
34.与图1不同，图2中的网络传输带宽动态分配系统还可以包括：
35.静态存储器件，与所述数据捕获机构连接，用于存储在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据。
36.图3为根据本发明第三实施方案示出的网络传输带宽动态分配系统的内部结构示
意图。
37.与图1不同，图3中的网络传输带宽动态分配系统还可以包括：
38.模型存储器件，与所述预测处理器件连接，用于存储所述ai预测模型的各项模型参数；
39.示例地，可以选择flash存储芯片、mmc存储芯片或者sd存储芯片来实现所述模型存储器件。
40.接着，继续对本发明的网络传输带宽动态分配系统的具体结构进行进一步的说明。
41.在根据本发明的各个实施方案的网络传输带宽动态分配系统中：
42.基于设定网络数据发送设备当前传输的单份数据文件的数据量、所述设定网络传输链路的多条链路信息以及在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据采用ai预测模型智能预测设定网络数据发送设备在传输当前传输的单份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率包括：所述ai预测模型为完成多次训练后的bp神经网络；
43.其中，基于设定网络数据发送设备当前传输的单份数据文件的数据量、所述设定网络传输链路的多条链路信息以及在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据采用ai预测模型智能预测设定网络数据发送设备在传输当前传输的单份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率包括：所述bp神经网络执行训练的次数与所述单个网络数据接收设备和所述多个网络数据发送设备之间的多个网络传输链路的数量正向关联。
44.以及在根据本发明的各个实施方案的网络传输带宽动态分配系统中：
45.所述单个网络数据接收设备通过所述多个网络传输链路同步接收分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件包括：所述多路传输机构内置有同步控制设备，用于通过所述多个网络传输链路实现分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件的同步接收；
46.其中，所述多路传输机构内置有同步控制设备，用于通过所述多个网络传输链路实现分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件的同步接收包括：所述同步控制设备基于参考时钟信号通过所述多个网络传输链路实现分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件的同步接收；
47.其中，所述同步控制设备基于参考时钟信号通过所述多个网络传输链路实现分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件的同步接收包括：所述参考时钟信号为单条矩形波形的时钟信号。
48.另外，在所述网络传输带宽动态分配系统中，基于设定网络数据发送设备当前传输的单份数据文件的数据量、所述设定网络传输链路的多条链路信息以及在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据采用ai预测模型智能预测设定网络数据发送设备在传输当前传输的单份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率，并将智能预测的最快传输速率和最慢传输速率作为设定网络数据发送设备对应的最快传输速率和最慢传输速率输出包括：采用数值仿真模式完成对基于设定网络数据发送设备当前传输的单份数据文件的数据量、所述设定网络传输链路的多条链路信息
以及在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据采用ai预测模型智能预测设定网络数据发送设备在传输当前传输的单份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率的仿真处理。
49.采用本发明的网络传输带宽动态分配系统，针对现有技术中一对多网络传输结构带宽分配智能化水平低下的技术问题，能够基于每一网络数据发送设备的过往传输数据以及网络链路数据智能预测执行网络数据发送设备当前传输的最快传输数量，并在网络数据接收设备的数据接收带宽阈值的范围内基于各个网络数据发送设备分别对应的各份最快传输数量对多个网络数据发送设备执行动态带宽分配，从而提升了网络带宽分配的智能化水准，尽量避免出现网络带宽分配不足或者网络带宽分配过度的场景。
50.虽然以上只详细描述本发明的示范性实施方案，本行业熟练人士将立即理解在这些示范性方案中可以有许多变型而不致实质上偏离本发明的新颖原理和优点。相应地，所有这些变型均将包括在以下权利要求所限定的本发明范围以内。在权利要求中，手段和功能条款打算包括在此描述的结构作为实施所叙述的功能，并且不但包括结构上的相当者，还包括相当的结构。

技术特征：
1.一种网络传输带宽动态分配系统，其特征在于，所述系统包括：多路传输机构，采用一对多的网络传输结构，所述一对多的网络传输结构中包括单个网络数据接收设备和多个网络数据发送设备，所述单个网络数据接收设备和每一个网络数据发送设备之间建立一个网络传输链路，以获得所述单个网络数据接收设备和所述多个网络数据发送设备之间的多个网络传输链路，所述单个网络数据接收设备通过所述多个网络传输链路同步接收分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件；信息采集机构，与所述多路传输机构连接，用于将单个网络数据接收设备和设定网络数据发送设备之间的网络传输链路作为设定网络传输链路，采集所述设定网络传输链路的多条链路信息；数据捕获机构，与所述多路传输机构连接，用于获取在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据，在所述设定网络传输链路上传输过的过往每一份数据文件对应的单项传输数据为在所述设定网络传输链路上传输过往该份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率；预测处理器件，分别与所述信息采集机构以及所述数据捕获机构连接，用于基于设定网络数据发送设备当前传输的单份数据文件的数据量、所述设定网络传输链路的多条链路信息以及在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据采用ai预测模型智能预测设定网络数据发送设备在传输当前传输的单份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率，并将智能预测的最快传输速率和最慢传输速率作为设定网络数据发送设备对应的最快传输速率和最慢传输速率输出；动态分配器件，与所述预测处理器件连接，用于接收所述多个网络数据发送设备分别对应的多份最快传输速率，并基于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值以及所述多份最快传输速率实现对所述多个网络数据发送设备分别对应的多个网络传输链路的动态带宽分配；其中，基于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值以及所述多份最快传输速率实现对所述多个网络数据发送设备分别对应的多个网络传输链路的动态带宽分配包括：在所述多份最快传输速率的累计传输速率对应的传输带宽大于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值时，将所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值除以所述多份最快传输速率的累计传输速率对应的传输带宽以获得对应的分配带宽比例，为每一网络数据发送设备分配的带宽数值为其对应的最快传输速率对应的传输带宽与所述分配带宽比例的乘积；其中，将单个网络数据接收设备和设定网络数据发送设备之间的网络传输链路作为设定网络传输链路，采集所述设定网络传输链路的多条链路信息包括：所述设定网络传输链路的多条链路信息包括所述单个网络数据接收设备的单位时间最大运算量以及内存容量阈值、所述设定网络数据发送设备的单位时间最大运算量以及内存容量阈值、所述单个网络数据接收设备和所述设定网络数据发送设备之间经过的网络中继设备的数量以及所述单个网络数据接收设备和所述设定网络数据发送设备分别所在两地之间的物理距离。2.如权利要求1所述的网络传输带宽动态分配系统，其特征在于：基于所述网络数据接收设备的数据接收带宽阈值以及所述多份最快传输速率实现对所述多个网络数据发送设备分别对应的多个网络传输链路的动态带宽分配还包括：在所述多份最快传输速率的累计传输速率对应的传输带宽小于等于所述网络数据接收设备的数
据接收带宽阈值时，为每一网络数据发送设备分配其对应的最快传输速率对应的传输带宽；其中，获取在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据，在所述设定网络传输链路上传输过的过往每一份数据文件对应的单项传输数据为在所述设定网络传输链路上传输过往该份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率包括：过往各份数据文件的数量与所述单个网络数据接收设备和所述设定网络数据发送设备之间经过的网络中继设备的数量成正比。3.如权利要求2所述的网络传输带宽动态分配系统，其特征在于，所述系统还包括：静态存储器件，与所述数据捕获机构连接，用于存储在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据。4.如权利要求2所述的网络传输带宽动态分配系统，其特征在于，所述系统还包括：模型存储器件，与所述预测处理器件连接，用于存储所述ai预测模型的各项模型参数。5.如权利要求2-4任一所述的网络传输带宽动态分配系统，其特征在于：基于设定网络数据发送设备当前传输的单份数据文件的数据量、所述设定网络传输链路的多条链路信息以及在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据采用ai预测模型智能预测设定网络数据发送设备在传输当前传输的单份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率包括：所述ai预测模型为完成多次训练后的bp神经网络。6.如权利要求5所述的网络传输带宽动态分配系统，其特征在于：基于设定网络数据发送设备当前传输的单份数据文件的数据量、所述设定网络传输链路的多条链路信息以及在所述设定网络传输链路上传输过的过往各份数据文件分别对应的各项传输数据采用ai预测模型智能预测设定网络数据发送设备在传输当前传输的单份数据文件的过程中出现的最快传输速率和最慢传输速率包括：所述bp神经网络执行训练的次数与所述单个网络数据接收设备和所述多个网络数据发送设备之间的多个网络传输链路的数量正向关联。7.如权利要求2-4任一所述的网络传输带宽动态分配系统，其特征在于：所述单个网络数据接收设备通过所述多个网络传输链路同步接收分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件包括：所述多路传输机构内置有同步控制设备，用于通过所述多个网络传输链路实现分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件的同步接收。8.如权利要求7所述的网络传输带宽动态分配系统，其特征在于：所述多路传输机构内置有同步控制设备，用于通过所述多个网络传输链路实现分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件的同步接收包括：所述同步控制设备基于参考时钟信号通过所述多个网络传输链路实现分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件的同步接收。9.如权利要求8所述的网络传输带宽动态分配系统，其特征在于：所述同步控制设备基于参考时钟信号通过所述多个网络传输链路实现分别来自所述多个网络数据发送设备的多份数据文件的同步接收包括：所述参考时钟信号为单条矩形波形的时钟信号。

技术总结
本发明涉及一种网络传输带宽动态分配系统，包括：预测处理器件，用于采用AI预测模型预测设定网络数据发送设备在当前传输过程中出现的最快传输速率；动态分配器件，用于基于网络数据接收设备的数据接收带宽阈值以及多个网络数据发送设备分别对应的多份最快传输速率实现对多个网络数据发送设备的动态带宽分配。通过本发明，能够基于每一网络数据发送设备的过往传输数据以及网络链路数据智能预测执行网络数据发送设备当前传输的最快传输数量，并在网络数据接收设备的数据接收带宽阈值的范围内基于各个网络数据发送设备分别对应的各份最快传输数量对多个网络数据发送设备执行动态带宽分配，从而提升了网络带宽分配的智能化水准。智能化水准。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：黄小兵
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/9/6