本发明涉及通信领域， 特别涉及一种获取数据速率的方法及装置。 背景技术

在通信领域中， 常常需要对数据进行平滑滤波处理和统计平均 处理。 滑动窗口统计平均作为一种统计平均的标准计 算方法， 而被广泛用于平滑 滤波和统计平均的数据处理中。

以下对滑动窗口进行举例说明， 若某种业务的服务质量（QoS, Quality of Service )要求数据速率大于等于 384千比特每秒（ kbps, kilobit per second ), 定义数据包传输最小时间间隔 rraws^^为 1毫秒（ms, millisecond ), 最大 时延为 1000ms, 定义 r _w 。 _w 为窗口时长， 单位是秒（s, second ), N _window 为一 个窗口时长 r _w 。 _w 内数据包的个数， ] N _window = = 1000。 为了确 醒 1

定该业务的 QoS满足情况， 按照滑动窗口的定义， 窗口时长 7 ^。„需设置为

Is, 即相当于 1000ms,每 lms内的数据包大小记为 PS1、 PS2 PS1000, 单位 bits。 根据滑动窗口定义数据速率表示为： 内数据大小总和 （单位 kbits) =j^ ^ 单位 _k 其中 .表示窗口 τ 1 ¹ 0 ^w 24 ¹ 内第 i个 Γ s _mt 上的数据包大小， i为自然数； 若第 i个 Γ s _mt 上无数 据传输， 则 ¾ = 0 ;

由此可以看出， 釆用滑动窗口统计数据速率需要保存一个窗口 时长内 的全部数据包大小。

假设某个通信节点需要处理用户数为 N _{ni t} , 每个用户的业务数为 N _{S icePerClient} ， 该通信节点用于数据速率统计的数据包大小所 需存储空间为 N _CUent * N _{ServicePerClient} * N _window ， 其中， N _CUent 和 N _ServicePe 是通信节点处理能力的重 要指标且远远小于 N _W 。 _w , N _W 。 _w —般取值为 Is除以数据包传输最小时间间 隔 Tr s^^ , Γ腦 s _int —般为 lms或更小， 随着技术的进步， Γ腦 s _int 的 取值将会越来越小。

现有技术中， 当 r _w 。 _w 和数据包到达的最小时间间隔确定后， 相应地

W _w 。 _w 则确定， 进而确定硬件存储空间， 如果釆用滑动窗口获取数据速率， 则会遇到硬件存储空间不足的问题， 此时需要更换硬件才能继续获取数据 速率， 从而增加了硬件成本， 影响了系统性能。 发明内容

为了降低硬件成本， 提高系统性能， 本发明提供了一种获取数据速率 的方法及装置。

为解决上述技术问题， 本发明的技术方案如下：

一种获取数据速率的方法， 包括：

设置 w个计数器以及每个计数器的启动时刻 T _t ,所述计数器用于获取经 过通信节点的数据速率， 其中， w = l，2，...，N _wiW 。 _w , N _window = ^T w 为窗口时 长 7 。 _W 内通过所述通信节点的数据包个数， Tmn s _m 一为数据包传输最小时 间间隔， t = l,2, ..., w— 1 , T _t < T _t+l ；

从第一个计数器开始， 当前计数器在其启动时刻到达时启动， 获取经 过所述通信节点的数据速率；

用所述当前计数器获取得到的数据速率更新所 述当前计数器的上一个 计数器获取得到的数据速率。

所述当前计数器在其启动时刻到达时启动获得 经过所述通信节点的数 据速率， 包括： 所述当前计数器在其启动时刻到达时启动， 分别获取经过所述通信节 点的数据包个数以及数据包大小；

判断所述获取的数据包个数是否达到预设数值 N _window ；

如果是， 则根据所述数据包大小和所述窗口时长 2 ^„得到所述经过所 述通信节点的数据速率。

如果判断所述获取的数据包个数未达到所述预 设数值， 该方法进一步 包括： 继续获取经过所述通信节点的数据包个数以及 数据包大小， 直到所 述获取的数据包个数达到所述预设数值 N _W 。 _w , 并根据所述数据包大小和所 述窗口时长 r _w 。 _w 得到所述经过所述通信节点的数据速率。

在获得经过所述通信节点的数据速率步骤后， 还包括： 所述当前计数 器复位， 继续获取经过所述通信节点的数据速率。

一种获取数据速率的装置， 包括：

设置模块， 用于设置 w个计数器以及每个计数器的启动时刻 7；, 所述计 数器用于获取经过通信节点的数据速率， 其中， w = l，2，...，N

N _window = ^T w 为窗口时长 r _mW 。 _w 内通过所述通信节点的数据包个数，

7 ""s _int 为数据包传输最小时间间隔， t = l, 2, ..., w- 1 , T _t < T _t+l ；

w个计数器，从第一个计数器开始， 当前计数器用于在其启动时刻到达 时启动， 获取经过所述通信节点的数据速率；

更新模块， 用于用当前计数器获取得到的数据速率更新当 前计数器的 上一个计数器获取得到的数据速率。

所述当前计数器， 具体用于： 在其启动时刻到达时启动， 获取经过所 述通信节点的数据包个数以及数据包大小； 判断所述获取的数据包个数是 否达到预设数值 N _W 。 _w ; 如果是， 则根据所述数据包大小和所述窗口时长

T—得到所述经过所述通信节点的数据速率� � 所述当前计数器， 还用于如果判断所述获取的数据包个数未达到 所述 预设数值 ^。„ , 则继续获取经过所述通信节点的数据包个数以 及数据包大 小， 直到所述获取的数据包个数达到所述预设数值 ， 并根据所述数据包大 小和所述窗口时长 r _w 。 _w 得到所述经过所述通信节点的数据速率。

所述当前计数器， 还用于在获取经过所述通信节点的数据速率步 骤后， 进行复位， 继续获取经过所述通信节点的数据速率。

相邻以上所述计数器的启动时刻之差为恒定值 。

本发明通过设置用于获取数据速率的计数器及 每个计数器的启动时 刻， 无需更换硬件即可满足数据通信业务量频繁变 化的通信节点获取数据 速率的需要， 降低了存储空间开销， 节省了存储空间资源， 降低了硬件成 本， 且设置参数灵活， 提高了系统性能和服务质量。 附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步 理解， 构成本发明的一 部分， 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发 明， 并不构成对本发 明的不当限定。 在附图中：

图 1是本发明提供的获取数据速率的方法流程图� �

图 2是本发明提供的获取数据速率的方法的具体� �施方式流程图； 图 3是本发明实施例提供的累加器进行累加的示� �图；

图 4是本发明实施例提供的获取数据速率的装置� �构图。 具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、 技术方案及有益效果更加清楚、 明白， 以下结合附图和实施例， 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明 ， 并不用于限定本发明。

如图 1所示， 本发明实施例提供了一种获取数据速率的方法 ， 包括： 步骤 101 , 设置 w个计数器以及每个计数器的启动时刻 7；, 该计数器用 于获取经过通信节点的数据速率，其中， w = l，2，...，N _wiW 。 _w , N -

^Tr ^n& _m - _terval 为窗口时长 r _w 。 _w 内通过所述通信节点的数据包个数， Tmns _m 为数据包传 输最小时间间隔， t = l,2, ..., w— 1 , T _t < T _t+l ；

步骤 102,从第一个计数器开始，当前计数器在其启� �时刻到达时启动， 获取经过该通信节点的数据速率；

步骤 103 ,用当前计数器获取得到的数据速率更新当前� �数器的上一个 计数器获取得到的数据速率。

在本发明的一个优选的实施例中， 该当前计数器在其启动时刻到达时 启动， 获取经过该通信节点的数据速率， 包括：

该当前计数器在其启动时刻到达时启动， 获取经过该通信节点的数据 包个数以及数据包大小；

判断该获取的数据包个数是否达到预设数值 N _window ；

如果是， 则根据该数据包大小和该窗口时长 r _w 。 _w 得到经过该通信节点 的数据速率。

在本发明的一个优选的实施例中， 如果判断该获取的数据包个数未达 到该预设数值 N _W 。 _w , 则继续获取经过该通信节点的数据包个数以及 数据包 大小， 直到该获取的数据包个数达到该预设数值 N _W 。 _w , 并根据该数据包大 小和该窗口时长 T 。 _w 得到经过该通信节点的数据速率， 即所述数据速率等 于所述数据包个数达到 N _window 时的所述数据包大小与 r _w 。 _w 之商。

在本发明的一个优选的实施例中， 在获取经过该通信节点的数据速率 步骤后， 还包括：

该当前计数器复位， 继续获取经过该通信节点的数据速率。

在本发明的一个优选的实施例中， 相邻所述计数器的启动时刻之差为 恒定值。

其中， 数据速率为业务数据速率或控制数据速率。

下面通过具体的实施例对本发明进行详细的描 述：、

以获取业务数据速率为例， 如图 2所示， 本实施例提供的获取数据速 率的方法， 包括：

步骤 201 , 确定计数器数目以及计数器的启动时刻。

其中， 计数器可以是累加器、 累减器、 累乘器或是累除器等， 为了举 例方便，本实施例以累加器进行说明。确定累 加器数目 w以及计数器的启动 时刻的方法包括但不限于以下两种：

第一种方法：

设置 w个累加器， 分别为累加器 其中， w = l，2，...，N _W 。 _w , w 取值越大精度越高， 占用存储空间资源也就越多， 当^ = _¾ ^时， 本发明 所用存储空间与滑动窗口统计相同， 统计结果也完全相同， 即与滑动窗口 统计完全等效。

累加器用于对通过该通信节点的当前数据包大 小和数据包个数进行累 力口。

在实际应用中， 为了便于实现， 设窗口时长为 r _w 。 _w = 2" , n为正整数； 累加器数目 ^ = 2 其中 k n, k为正整数。 根据具体可用存储资源选取合 理的累加器数目。

在确定累加器数目后， 需要确定累加器 启动时刻 7； , 其中， t = l,2, ..., w-l , T _{t <} T _t+l 。 在实际应用中， 相邻累加器启动时刻之差、 即时间 间隔可以是恒定值， 也可以是呈一定变化规律变化， 例如呈等差变化， 等 乘变化等， 还可以是无序变化规律， 具体可以根据实际情况进行设定。 在 本实施例中， 为了便于描述， 相邻累加器启动时刻之差优选地为等时间间 隔， 具体可以通过如下公式得到： 时间间隔 7^ 为 个或者 水 7 «« 效果为最佳。

在本实施例中， U , w = 2 ^k , 因此， =2«- 第二种方法：

考虑到累加器数目、 相邻累加器启动时刻之差、 统计精度、 空间开销 四者之间存在着密切的关系， 可以根据统计精度和存储空间资源的要求， 用累加器启动时刻之差来确定累加器数目。 以累加器启动时刻之差为等时 间间隔为例， 2一 =1,2,3"··, T _window , 例如 1表示 1个 7腿 _int , 2表示 2 个 T醒 s一 D O m _nSmtenal , 具体的时间间隔根据需要设定， 越小，统计精度越高，存储空间资源开销越大 ， 当 T _mterval =Tra _interwd 时， 本实施例所用存储空间资源与滑动窗口统计相 同， 统计结果也完全相 同， 即与滑动窗口统计完全等效。 根据具体应用的统计精度要求和可用存 储资源， 选取合理的累加器数目 w取值为

步骤 202,启动计数器，计算经过通信节点的数据包� �数和数据包大小。 其中， 如果釆用步骤 201中的第一种方法设定启动累加器的时间间隔 ， 则每隔 2"个 r _ra « _t 启动一个累加器； 如果釆用步骤 201中的第二种方法 设定启动累加器时间间隔， 则每隔 /个 rra ^ 启动一个累加器。 累加 器一旦被启动， 立即对经过该通信节点的数据包大小和数据包 个数开始统 计。

步骤 203, 根据数据包大小之和 _ra 和数据包个数之和 —■， 计算和 更新经过该通信节点的业务数据速率^^ , 其中， _ = l,2,...,w。

T 参见图 3, 本步骤详细处理如下：

步骤 203a, 不失一般性以累加器 为例进行说明， 针对累加器 ^， 一 旦启动， 即开始分别累加当前经过该通信节点数据包大 小 PSi, 得到数据包 大小之和^ _¾ , 以及得到累加数据包个数、 即数据包个数之和 ■， 并判 断 ■是否达到 N _W 。 _w , 如果是， 则转向步骤 203b; 如果不是， 则转向步 骤 203c;

累加器在计算数据包个数之和 ^■时， 不管数据包大小是否为 0均累 加 1, 对于数据包大小 PSi, 则按照实际大小进行统计。 步骤 203b,计算并输出通过该通信节点的数据速率^ 将累加器 window

复位，优选地， 累加器 初始值为 0,但本发明的保护范围并不限于数值 0。 将累加器 复位即为 =0, 即 S _{i P} =0, S _t =0, 并继续对经过该通信节点 的数据包大小 PSi和数据包个数分别进行累加， 直到 Sj _t N _w i _n dow 步骤 203c, 累加器 继续累加， 并转向步骤 203a。 步骤 203d, 在累加器 启动时刻到达时， 启动累加器 对经过该通 信节点的数据包大小 PSi和数据包个数进行累加，进行累加步骤可以 参见步 骤 203a~203b, 然后输出新的业务数据速率， 替换累加器 输出的业务数据 速率。

其中， 以步骤 201的第一种方法为例， 累加器 和累加器 ₊₁ 之间的时 间间隔是 2"— 。

基于与方法相同的发明构思， 如图 4所示， 本发明实施例提供了一种 获取数据速率的装置， 包括：

设置模块 401, 用于设置 w个计数器以及每个计数器的启动时刻 7；, 所 述计数器用于获取经过通信节点的数据速率， 其中， w = l，2，...，N _wiW 。 _w ,

N _window = ^T — ， 为窗口时长 T _window 内通过所述通信节点的数据包个数，

T ^r ans _interval

7 ""s _int 为数据包传输最小时间间隔， t = l,2,...,w- 1, T _t < Τ _ί+ι ； w个计数器 402, 从第一个计数器开始， 当前计数器 402, 用于在其启 动时刻到达时启动， 获取经过所述通信节点的数据速率；

更新模块 403，用于用当前计数器获取得到的数据速率更 新当前计数器 的上一个计数器获取得到的数据速率。

在本发明的一个优选的实施例中， 当前计数器 402, 具体用于在其启动 时刻到达时启动， 获取经过通信节点的数据包个数以及数据包大 小；

判断所述获取的数据包个数是否达到预设数值 N _window ；

如果是， 则根据数据包大小和所述窗口时长 r _w 。 _w 得到所述经过所述通 信节点的数据速率。

在本发明的一个优选的实施例中， 当前计数器 402,还用于如果判断获 取的数据包个数未达到预设数值 N _W 。 _w , 则继续获取经过通信节点的数据包 个数以及数据包大小， 直到获取的数据包个数达到所述预设数值， 并根据 数据包大小和窗口时长 r _w 。 _w 得到经过通信节点的数据速率。

在本发明的一个优选的实施例中， 当前计数器 402,还用于在获取经过 通信节点的数据速率步骤后， 进行复位， 继续获取经过通信节点的数据速 率。

在本发明的一个优选的实施例中， 相邻计数器的启动时刻之差为恒定 值。

本发明通过设置用于获取数据速率的计数器及 每个计数器的启动时 刻， 无需更换硬件即可满足数据通信业务量频繁变 化的通信节点获取数据 速率的需要， 降低了硬件成本， 且设置参数灵活， 提高了系统性能和服务 质量。 此外， 在计数器数目取值较小时， 例如 w=4或 8时， 即可满足获取 算数据速率的需求， 其存储空间开销很小， 显著地节省了存储空间资源， 进一步降低了硬件成本。

上述说明示出并描述了本发明的一个优选实施 例， 但如前所述， 应当 理解本发明并非局限于本文所披露的形式， 不应看作是对其他实施例的排 除， 而可用于各种其他组合、 修改和环境， 并能够在本文所述发明构想范 围内， 通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改 动。 而本领域人员所 进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围 ， 则都应在本发明所附权力 要求的保护范围内。