一种应用于社区化智能家庭的带宽共享方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种应用于社区化智能家庭的带宽共享方法，该方法包括：使用私有带宽访问网络并向社区管理中心发送该应用的带宽共享模式；判断私有带宽是否满足应用需求，如果私有带宽不满足应用带宽需求，判断应用的带宽共享模式，如果是单用户共享模式，则社区管理中心从所有可用共享带宽列表中选取可用量最大的IP地址进行NAT映射绑定；如果是多用户共享模式，为用户寻找共享带宽限制最少的用户进行带宽共享，并判断是否满足应用带宽要求，不满足则继续寻找并分配，直到满足应用要求或没有可分配的为止；进入周期性循环监控进行后处理。实施本发明专利技术实施例，可以提高带宽的使用效率、灵活性，提高用户平均互联网体验的同时尽量减少用户花费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及社区化带宽共享
，尤其涉及一种应用于社区化智能家庭的带宽共享方法。
技术介绍
传统的社区网络下，用户连接互联网是通过向互联网服务提供商(InternetServiceProvider，ISP)购买带宽，带宽的购买一般是按月或者按年支付，不同的家庭可能购买的大小不同的带宽(根据富裕情况和基本需求)。然而，整个社区的带宽利用状况并不理想：1.当一些用户不使用或不需要大的网络带宽时(浏览网页、文字聊天)，其家庭的带宽利用率会很低；2.有些家庭需要临时用到大带宽时(看高清视频、下载)则带宽不够；3.不同的家庭需要用到网络的时间段不同(比如一些人白天用网络，一些人晚上用网络)。以上这些这都导致社区的整体带宽利用率相当不均衡以及低下。而在这个数字家庭社区化已经日渐普及的时代，网络质量已经越来越成为数字家庭社区化服务质量好坏的一个支撑条件，特别是在需要高清远程视频的服务(比如监视家中婴儿、保姆、宠物等)乃至于未来的远程虚拟现实(VirtualReality，VR)都需要比较大的带宽，而很多家庭的带宽并不能满足这些服务需求，最后只能通过降低视频质量来缓解或者购买更多的带宽。对于带宽资源问题，即当用户购买的独占带宽不能满足用户需求时，或者进行带宽扩容，或者购买共享带宽。独占带宽扩容是指用户通过从ISP购买完全独占的网络带宽的方式来增加自己的网络带宽，从而满足自己额外的网络需求。这种技术方案的优点是带宽资源稳定，购买带宽量和能使用的带宽量是恒相等的。另一种方法是带宽共享，用户从ISP购买更大的共享带宽，ISP会分配多个用户一起使用一段大小的带宽(比如5个用户共用20M带宽)，由于不同的用户可能使用带宽的时间不同，因此可以错开时间使用带宽从而提升带宽利用率的同时降低每一个用户的花费。对于独占带宽的扩容，由于其昂贵性、平均带宽地利用率的低下性以及家用独占带宽的扩容上限的限制，独占带宽扩容的扩容是一种性价比很低的用户带宽提升方式。共享式带宽虽然可以在一定程度上提升用户平均体验的同时降低用户花费，但是由于一个用户组的总带宽并不是很大而且不同ISP之间由于政策原因用户不能共享带宽，因此在某个流量高峰期某个ISP的某个用户组很可能多个用户同时使用带宽，没有良好的带宽管理以及对于用户的具体需求不了解使用户的实际体验不稳定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种应用于社区化智能家庭的带宽共享方法，可以提高带宽的使用效率、灵活性，提高用户平均互联网体验的同时尽量减少用户花费。为了解决上述问题，本专利技术提出了一种应用于社区化智能家庭的带宽共享方法，所述方法包括：使用私有带宽访问网络并向社区管理中心发送该应用的带宽共享模式；判断私有带宽是否满足应用需求，如果满足，则使用网络地址转换技术NAT把该应用所对应的用户社区IP及应用传输层端口二元组映射到用户外网IP及传输层端口上，实现应用绑定；如果私有带宽不满足应用带宽需求，判断应用的带宽共享模式，如果是单用户共享模式，则社区管理中心从所有可用共享带宽列表中选取可用量最大的IP地址进行NAT映射绑定；如果是多用户共享模式，为用户寻找共享带宽限制最少的用户进行带宽共享，并判断是否满足应用带宽要求，不满足则继续寻找并分配，直到满足应用要求或没有可分配的为止；进入周期性循环监控进行后处理。优选地，所述进入周期性循环监控模块进行后处理的步骤，包括：步骤1，判断应用真实使用的带宽和用户程序分配到的带宽的比值，如果大于阈值则认为该应用的带宽不够使用，需要为该应用分配更多的共享带宽配额，转步骤3；步骤2，如果使用与分配的相比小于阈值，则减少应用共享带宽的配额，转步骤5；步骤3，判断是否超过用户分配共享带宽上限，如果超过转步骤5；步骤4，为应用分配额外共享带宽；步骤5判断用户积分是否低于透支额度，如果低于则停止对该用户提供共享带宽租用服务；步骤6，本次监控结束，c时间间隔后进入下一轮监控。在本专利技术实施例中，通过对小区网络在内部重构的方式把社区中每个家庭的网络资源聚合起来形成一个大的带宽资源池，用户购买的ISP带宽都被这个资源池统一管理，而这个资源池的维护由物业接管。同时利用一种积分激励制度，贡献带宽的用户通过一定规则获得积分，借取带宽的用户通过一定规则消耗积分，用户通过手机、电脑或电视等一系列的安装有相应管理软件的设备可以设置带宽的共享模式、查看自己的积分状态等。最终通过这样一种解决方案极大的提升社区带宽的利用率从而推动数字家庭社区化的进步。使共享带宽的管理从粗糙、低容量以及不兼容的ISP级别管理，到精细的更大规模以及兼容不同ISP的社区化管理，极大的增加了可调控共享带宽的范围以及灵活程度，节约带宽成本的同时提高数字家庭社区用户的网络体验。用户通过共享自己的带宽来获得积分并通过消费积分来获得社区中其他用户共享的带宽。引入网络用塞率来进一步调整不同网络状况下积分的获得和使用量从而稳定积分的价值，使整个带宽共享机制更加公平。用户可以个性化定制自己的带宽共享模式并可以进行应用程序级别的带宽租用，进一步提高的带宽共享的灵活性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1是本专利技术实施例的应用于社区化智能家庭的带宽共享方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例中进入周期性循环监控进行后处理的过程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术实施例的应用于社区化智能家庭的带宽共享方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括：S1，使用私有带宽访问网络并向社区管理中心发送该应用的带宽共享模式；S2，判断私有带宽是否满足应用需求，如果满足，则使用网络地址转换技术NAT把该应用所对应的用户社区IP及应用传输层端口二元组映射到用户外网IP及传输层端口上，实现应用绑定；S3，如果私有带宽不满足应用带宽需求，判断应用的带宽共享模式，如果是单用户共享模式，则社区管理中心从所有可用共享带宽列表中选取可用量最大的IP地址进行NAT映射绑定；S4，如果是多用户共享模式，为用户寻找共享带宽限制最少的用户进行带宽共享；S5，判断是否满足应用带宽要求，不满足则继续寻找并分配，直到满足应用要求或没有可分配的为止；S6，进入周期性循环监控进行后处理。在本专利技术实施例中，社区网络由三部分组成：由社区组建的内网，用来管理共享网络的社区管理中心以及用户购买的外网。用户从各个互联网服务提供商(联通、电信、移动)购买带宽，这些带宽寄存在社区管理中心，由社区统一管理。社区一方面通过用户授权的认证方式(比如PPPoE协议)与不同的运营商的带宽接入服务器建立连接，一方面为社区每一个用户家庭分配内网地址并统一管理社区带宽资源。每栋楼有一个交换机用来汇聚本栋楼的流量，这个流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于社区化智能家庭的带宽共享方法，其特征在于，所述方法包括：使用私有带宽访问网络并向社区管理中心发送该应用的带宽共享模式；判断私有带宽是否满足应用需求，如果满足，则使用网络地址转换技术NAT把该应用所对应的用户社区IP及应用传输层端口二元组映射到用户外网IP及传输层端口上，实现应用绑定；如果私有带宽不满足应用带宽需求，判断应用的带宽共享模式，如果是单用户共享模式，则社区管理中心从所有可用共享带宽列表中选取可用量最大的IP地址进行NAT映射绑定；如果是多用户共享模式，为用户寻找共享带宽限制最少的用户进行带宽共享，并判断是否满足应用带宽要求，不满足则继续寻找并分配，直到满足应用要求或没有可分配的为止；进入周期性循环监控进行后处理。

【技术特征摘要】
1.一种应用于社区化智能家庭的带宽共享方法，其特征在于，所述方法包括：使用私有带宽访问网络并向社区管理中心发送该应用的带宽共享模式；判断私有带宽是否满足应用需求，如果满足，则使用网络地址转换技术NAT把该应用所对应的用户社区IP及应用传输层端口二元组映射到用户外网IP及传输层端口上，实现应用绑定；如果私有带宽不满足应用带宽需求，判断应用的带宽共享模式，如果是单用户共享模式，则社区管理中心从所有可用共享带宽列表中选取可用量最大的IP地址进行NAT映射绑定；如果是多用户共享模式，为用户寻找共享带宽限制最少的用户进行带宽共享，并判断是否满足应用带宽要求，不满足则继续寻找并分配，直到满足应用要求或没有可...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾殷，韩冠亚，陈湘萍，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44