解决网络拥塞的方法、装置、计算设备及计算机存储介质

技术领域

本发明实施例涉及物联网技术领域，具体涉及一种解决网络拥塞的方法、装置、计算设备及计算机存储介质。

背景技术

随着物联网技术的不断发展，物联网连接数量正在逐步增多。由于物联网终端的特性，瞬时接入网络的终端、交互命令较多，容易在特定时间造成窄带物联网(Narrow BandInternet of Things，NB-IoT)网络的拥塞，从而影响网络质量及终端接入成功率。

现有技术主要通过网络侧接入类参数优化设置及终端平台侧的错峰接入机制控制瞬时接入网络的用户数量来降低网络拥塞。当大量终端同时上报或下发命令时，大量终端需要重发多次接入请求，影响终端上报的成功率。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种解决网络拥塞的方法、装置、计算设备及计算机存储介质，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种解决网络拥塞的方法，所述方法包括：

获取小区的每一个终端的信令；

根据所述信令确定所述终端的业务信息，所述业务信息包括业务发生时间及数据包容量；

根据所述业务发生时间确定周期性业务；

根据所述数据包容量确定每一个预设的时间窗口的网络负荷；

确定所述网络负荷大于预设负荷阈值的第一时间窗口及所述网络负荷小于预设负荷阈值的第二时间窗口；

从所述第一时间窗口中确定目标终端，所述目标终端为周期性业务对应的终端；

向所述目标终端发送业务迁移指令，以使所述目标终端在所述第二时间窗口发起周期性业务，所述第二时间窗口中包含所述周期性业务。

在一种可选的方式中，根据所述数据包容量确定每一个预设的时间窗口的网络负荷，包括：

将每一个预设的时间窗口的周期性业务的数据包容量累加，得到每一个预设的时间窗口对应的周期性网络负荷；

将所有预设的时间窗口内的非周期性业务的数据包容量按照预设的时间窗口的个数计算均值，得到每一个预设的时间窗口对应的非周期性网络负荷；

将所述周期性网络负荷和所述非周期性网络负荷累加，得到每一个预设的时间窗口内的网络负荷。

在一种可选的方式中，所述从所述第一时间窗口中确定目标终端，包括：

确定所述第二时间窗口可以接收的可容纳网络负荷；

将第一时间窗口中的周期性业务在第二时间窗口中进行匹配，得到匹配成功的周期性业务；

从所述匹配成功的周期性业务中确定目标业务组合，所述目标业务组合的数据包容量小于所述可容纳网络负荷；

根据所述目标业务组合确定目标终端。

在一种可选的方式中，如果所述目标业务组合为一组，则根据所述目标业务组合确定目标终端，包括：

将所述目标业务组合中的周期性业务对应的终端确定为目标终端。

在一种可选的方式中，如果所述目标业务组合为多组，则根据所述目标业务组合确定目标终端，包括：

确定每一组目标业务组合的数据包容量；

计算所述数据包容量与所述可容纳网络负荷之间的差值；

将所述差值最小的一组目标业务组合中的周期性业务对应的终端确定为目标终端。

在一种可选的方式中，所述从所述匹配成功的周期性业务中确定目标业务组合，包括：

将所述匹配成功的周期性业务按照数据包容量从大到小排序，得到排序后的周期性业务；

将所述排序后的周期性业务对应的数据包容量依次进行累加，直至累加得到的数据包容量大于所述可容纳负荷；

将最后一次累加得到的数据包容量小于所述可容纳负荷时所对应的所有周期性业务确定为目标业务组合。

在一种可选的方式中，所述根据所述业务发生时间确定周期性业务，包括：

将相邻两次业务发生时间相同的业务确定为周期性业务。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种解决网络拥塞的装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取小区的每一个终端的信令；

第一确定模块，用于根据所述信令确定所述终端的业务信息，所述业务信息包括业务发生时间及数据包容量；

第二确定模块，用于根据所述业务发生时间确定周期性业务；

第三确定模块，用于根据所述数据包容量确定每一个预设的时间窗口的网络负荷；

第四确定模块，用于确定所述网络负荷大于预设负荷阈值的第一时间窗口及所述网络负荷小于预设负荷阈值的第二时间窗口；

第五确定模块，用于从所述第一时间窗口中确定目标终端，所述目标终端为周期性业务对应的终端；

发送模块，用于向所述目标终端发送业务迁移指令，以使所述目标终端在所述第二时间窗口发起周期性业务，所述第二时间窗口中包含所述周期性业务。

根据本发明实施例的另一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；

所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述的一种解决网络拥塞的方法对应的操作。

根据本发明实施例的又一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述一种解决网络拥塞的方法对应的操作。

通过本发明实施例，在第一时间窗口的网络负荷大于预设负荷阈值时，将第一时间窗口中的部分周期性网络负荷迁移至第二时间窗口，从而缓解了第一时间窗口中网络负荷过大造成的网络拥堵，保证了业务执行的效率；同时，由于迁移到第二时间窗口中执行的业务为周期性业务，保证了业务执行的有效性。

上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种解决网络拥塞的方法流程图；

图2示出了本发明另一实施例提供的一种解决网络拥塞的方法中目标终端的确定流程图；

图3示出了本发明实施例提供的一种解决网络拥塞的装置的功能框图；

图4示出了本发明实施例提供的一种计算设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了本发明实施例的一种解决网络拥塞的方法流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤110：获取小区的每一个终端的信令。

本发明实施例应用于通信网络中，例如，NB-IoT网络。每一个通信网络下包括多个服务小区，每一个小区包含多个终端。每一个终端通过信令的方式向网络运营平台发起业务请求，从而使网络运营平台接收到一个小区下所有的终端发送的信令。信令中包含终端连接的小区标识信息，根据小区标识信息可以确定每一个小区下连接的终端。本发明实施例以一个小区为例对本方案进行说明。

步骤120：根据信令确定终端的业务信息，业务信息包括业务发生时间及数据包容量。

其中，业务信息是终端向网络发起业务的相关信息。终端的业务信息包含多种，每一种业务信息对应于信令中的一个字段。例如，在一种实施方式中，业务发生时间是终端向网络发送业务请求的时间。数据包容量是终端所请求的业务的业务数据大小。

步骤130：根据业务发生时间确定周期性业务。

其中，周期性业务是每隔一个固定时间进行的业务，例如，电表业务、水表业务等。在确定业务发生时间后，将同一个业务相邻两次发生时间间隔相同的业务确定为周期性业务。

步骤140：根据数据包容量确定每一个预设的时间窗口的网络负荷。

其中，预设时间窗口是一个人为定义的时间窗口，用于按照一定的时间粒度统计每一时间窗口的网络负荷。例如，目标时间窗口设置为一个小时，则将每个小时内的数据包容量累加，得到每一小时对应的网络负荷。在进行数据包容量累加时，对于周期性业务，将周期性数据包容量进行累加，得到每一个预设的时间窗口对应的周期性网络负荷。对于非周期性网络负荷，考虑到其发生业务的时间具有不确定性，因此，在本实施例中，将所有预设的是将窗口内的非周期性业务的数据包容量按照预设的时间窗口的个数计算均值，将该均值作为每一个预设的时间窗口对应的非周期性网络负荷。例如，所有预设的时间窗口总的数据包容量为M，预设的时间窗口的个数为N，则每一个预设的时间窗口对应的非周期性网络负荷为M/N。将每一个预设的时间窗口中的周期性网络负荷和非周期性网络负荷进行加和，得到每一个预设的时间窗口内的网络负荷。

步骤150：确定网络负荷大于预设负荷阈值的第一时间窗口及网络负荷小于预设负荷阈值的第二时间窗口。

其中，预设负荷阈值是一个人为设定值。在具体实施过程中，预设负荷阈值是根据小区所能承受的网络负荷进行设定的。

步骤160：从第一时间窗口中确定目标终端。

其中，目标终端是周期性业务对应的终端，且目标终端为待迁移至第二时间窗口执行周期性业务的终端。在本实施例中，第一时间窗口中的目标终端是根据第二时间窗口中可以接收的可容纳网络负荷确定的。可容纳网络负荷是在加入第二时间窗口后，第二时间窗口中的网络负荷低于预设负荷阈值的网络负荷。可以理解的是，目标终端对应的业务迁移至第二时间窗口后，要保证业务能够可靠执行。对于周期性业务，例如，电表业务、水表业务等，每隔一个周期均可以执行，对于非周期性业务，例如，共享单车业务，执行时间具有不确定性，因此，目标终端为周期性业务对应的终端，且第二时间窗口中包含需要迁移的周期性业务。在一些实施例中，当第二时间窗口有多个时，将可容纳网络负荷最多的一个第二时间窗口作为待迁移的目标第二时间窗口。

将第一时间窗口中的周期性业务在第二时间窗口中进行匹配，得到匹配成功的周期性业务。匹配成功的周期性业务表示该周期性业务在迁移至第二时间窗口之后，可以正常执行。匹配成功的周期性业务为至少一个，当匹配成功的周期性业务为多个时，从匹配成功的周期性业务中确定目标业务组合。目标业务组合中所有的周期性业务对应的数据包容量之和为该目标业务组合的数据包容量。该数据包容量小于可容纳网络负荷。在本实施例中，当目标业务组合为一组时，将该组目标业务组合中的周期性业务对应的终端确定为目标终端。当目标业务组合为多组时，业务组合的数据包容量与可容纳网络负荷之间差值最小的业务组合作为目标终端对应的业务组合。将该业务组合中每一个周期性业务对应的终端作为目标终端。

步骤170：向目标终端发送业务迁移指令，以使目标终端在第二时间窗口发起周期性业务。

其中，向目标终端发送的业务迁移指令用于使目标终端在第二时间窗口发起特定的周期性业务。该特定的周期性业务是同时包含在第一时间窗口和第二时间窗口中的周期性业务。

通过本发明实施例，在第一时间窗口的网络负荷大于预设负荷阈值时，将第一时间窗口中的部分周期性网络负荷迁移至第二时间窗口，从而缓解了第一时间窗口中网络负荷过大造成的网络拥堵，保证了业务执行的效率；同时，由于迁移到第二时间窗口中执行的业务为周期性业务，保证了业务执行的有效性。

图2示出了本发明另一个实施例的一种解决网络拥塞的方法流程图。如图2所示，本发明实施例与上一实施例相比，不同之处在于，在本实施例中，步骤160包括如图2所示的如下步骤：

步骤210：确定第二时间窗口可以接收的可容纳网络负荷。

步骤220：将第一时间窗口中的周期性业务在第二时间窗口中进行匹配，得到匹配成功的周期性业务。

步骤210～步骤220的具体说明请参照上一实施例中步骤160的说明，为了描述简洁，在此不做赘述。

步骤230：将匹配成功的周期性业务按照数据包容量从大到小排序，得到排序后的周期性业务。

匹配成功的周期性业务为多个时，多个周期性业务的数据包容量不同。例如，匹配成功的周期性业务分别为A、B、C、D、E，每一个周期性业务对应的数据包容量分别为a、b、c、d、e。假设d>c>e>b>a，则排序后的周期性业务为DCEBA。

步骤240：将排序后的周期性业务对应的数据包容量依次进行累加，直至累加得到的数据包容量大于可容纳负荷。

在进行累加时，从数据包最大的周期性业务开始累加。以排序后的周期性业务为DCEBA为例，在进行累加时，首先判断D的数据包容量是否大于可容纳负荷，如果小于可容纳负荷，继续判断D+C的数据包容量是否大于可容纳负荷，依次进行累加，直至数据包容量大于可容纳负荷。

在本实施例中，如果D的数据包容量等于可容纳负荷，则无需进行累加，之间将D作为目标业务组合。如果D的数据包容量大于可容纳负荷，说明D迁移至第二时间窗口执行会造成第二时间窗口拥塞，则将D排除，从C开始进行累加。

步骤250：将最后一次累加得到的数据包容量小于可容纳负荷时所对应的所有周期性业务确定为目标业务组合。

如果步骤240中D+C+E得到的数据包容量大于可容纳负荷，D+C得到的数据包容量小于可容纳负荷，则将DC作为目标业务组合。

步骤260：根据目标业务组合确定目标终端。

将目标业务组合中每一个周期性业务对应的终端作为目标终端。

通过本发明实施例，对于在第二时间窗口中匹配成功的周期性业务，按照数据包容量从大到小的顺序依次累加，并根据累加结果确定目标业务组合，数据包容量越大，越容易达到第二时间窗口中的可容纳负荷，从而降低了累加的次数，减少了计算量；此外，数据包容量越大，确定的目标终端个数越少，从而减少了需要发送业务迁移指令的目标终端的个数，提高了迁移效率。

图3示出了本发明实施例的一种解决网络拥塞的装置的功能框图。如图3所示，该装置包括：获取模块310、第一确定模块320、第二确定模块330、第三确定模块340、第四确定模块350、第五确定模块360和发送模块370。

获取模块310，用于获取小区的每一个终端的信令。

第一确定模块320，用于根据所述信令确定所述终端的业务信息，所述业务信息包括业务发生时间及数据包容量。

第二确定模块330，用于根据所述业务发生时间确定周期性业务。

第三确定模块340，用于根据所述数据包容量确定每一个预设的时间窗口的网络负荷。

第四确定模块350，用于确定所述网络负荷大于预设负荷阈值的第一时间窗口及所述网络负荷小于预设负荷阈值的第二时间窗口。

第五确定模块360，用于从所述第一时间窗口中确定目标终端，所述目标终端为周期性业务对应的终端。

发送模块370，用于向所述目标终端发送业务迁移指令，以使所述目标终端在所述第二时间窗口发起周期性业务，所述第二时间窗口中包含所述周期性业务。

在一种可选的方式中，第三确定模块340进一步用于：

将每一个预设的时间窗口的周期性业务的数据包容量累加，得到每一个预设的时间窗口对应的周期性网络负荷；

将所有预设的时间窗口内的非周期性业务的数据包容量按照预设的时间窗口的个数计算均值，得到每一个预设的时间窗口对应的非周期性网络负荷；

将所述周期性网络负荷和所述非周期性网络负荷累加，得到每一个预设的时间窗口内的网络负荷。

在一种可选的方式中，第五确定模块360进一步用于：

确定所述第二时间窗口可以接收的可容纳网络负荷；

将第一时间窗口中的周期性业务在第二时间窗口中进行匹配，得到匹配成功的周期性业务；

从所述匹配成功的周期性业务中确定目标业务组合，所述目标业务组合的数据包容量小于所述可容纳网络负荷；

根据所述目标业务组合确定目标终端。

在一种可选的方式中，如果所述目标业务组合为一组，则第五确定模块360进一步用于：

将所述目标业务组合中的周期性业务对应的终端确定为目标终端。

在一种可选的方式中，如果所述目标业务组合为多组，则第五确定模块360进一步用于：

确定每一组目标业务组合的数据包容量；

计算所述数据包容量与所述可容纳网络负荷之间的差值；

将所述差值最小的一组目标业务组合中的周期性业务对应的终端确定为目标终端。

在一种可选的方式中，第五确定模块360进一步用于：

将所述匹配成功的周期性业务按照数据包容量从大到小排序，得到排序后的周期性业务；

将所述排序后的周期性业务对应的数据包容量依次进行累加，直至累加得到的数据包容量大于所述可容纳负荷；

将最后一次累加得到的数据包容量小于所述可容纳负荷时所对应的所有周期性业务确定为目标业务组合。

在一种可选的方式中，第二确定模块330进一步用于：

将相邻两次业务发生时间相同的业务确定为周期性业务。

通过本发明实施例，在第一时间窗口的网络负荷大于预设负荷阈值时，将第一时间窗口中的部分周期性网络负荷迁移至第二时间窗口，从而缓解了第一时间窗口中网络负荷过大造成的网络拥堵，保证了业务执行的效率；同时，由于迁移到第二时间窗口中执行的业务为周期性业务，保证了业务执行的有效性。

本发明实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的一种解决网络拥塞的方法。

图4示出了本发明实施例的一种计算设备结构示意图，本发明具体实施例并不对计算设备的具体实现做限定。

如图4所示，该计算设备可以包括：处理器(processor)402、通信接口(Communications Interface)404、存储器(memory)406、以及通信总线408。

其中：处理器402、通信接口404、以及存储器406通过通信总线408完成相互间的通信。通信接口404，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。处理器402，用于执行程序410，具体可以执行上述用于解决网络拥塞的方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序410可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。

处理器402可能是中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。计算设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个CPU；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。

存储器406，用于存放程序410。存储器406可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

程序410具体可以用于使得处理器402执行图1中的步骤110～步骤170，图2中的步骤210～步骤260以及实现图3中的模块310～模块370的功能。

在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。