專利名稱：一種保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于平滑切換的保證異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展極大的豐富了各種應(yīng)用，除了傳統(tǒng)的高速上網(wǎng)、文件下載等業(yè)務(wù)，IPTV(交互式網(wǎng)絡(luò)電視)、視頻電話等流媒體業(yè)務(wù)極大的拓展了通信服務(wù)的概念，并成為新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)最具吸引力的業(yè)務(wù)。因此，在下一代的異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于多個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，為用戶提供一種最好的連接方式和配置方式，當(dāng)有更多的接入用戶時(shí)，如何依然能夠保證流媒體業(yè)務(wù)流的質(zhì)量，最大化資源利用率，并提高切換性能，從而實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量(Qos，Quality ofService)保障，具有重要的研究意義。
為了解決移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在不同域間切換時(shí)的分組丟失，IETF提出了基于Mobile IPv6平滑切換草案，并進(jìn)行了擴(kuò)展，定義了平滑切換的緩存管理框架，目的是希望通過該框架結(jié)構(gòu)盡量減少節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)切換過程中的數(shù)據(jù)丟失。當(dāng)切換發(fā)生時(shí)，由切換前的接入路由器臨時(shí)緩存所有發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)分組；切換完成后，把緩存的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至新的路由器，保持應(yīng)用的連續(xù)性和服務(wù)質(zhì)量的可靠性。同時(shí)，結(jié)合基站緩存管理和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN，Mobile Node)的各種快速切換策略以及區(qū)域注冊(cè)技術(shù)，這一整套方案能夠有效的達(dá)到快速切換和逼近無縫切換的服務(wù)質(zhì)量，因此應(yīng)用很廣。
與此相關(guān)，現(xiàn)有技術(shù)提供了一種MIPv6環(huán)境下的快速切換控制方法。該現(xiàn)有技術(shù)中的快速切換是通過預(yù)切換實(shí)現(xiàn)的，具體而言是通過在各子網(wǎng)中設(shè)置獨(dú)立的切換控制單元(HCU)，通過本地子網(wǎng)和新子網(wǎng)中切換控制單元內(nèi)的信令模塊和數(shù)據(jù)模塊完成對(duì)快速切換的控制以及數(shù)據(jù)的緩存和轉(zhuǎn)發(fā)，使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)快速平滑地從本地子網(wǎng)切換到新子網(wǎng)。
現(xiàn)有技術(shù)還提供了一種借鑒對(duì)等(P2P，Peer to Peer)網(wǎng)絡(luò)中的BT技術(shù)，利用多點(diǎn)同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的方式，來解決異構(gòu)融合網(wǎng)絡(luò)發(fā)生切換時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸問題，以實(shí)現(xiàn)無縫平滑切換。具體而言，兩個(gè)網(wǎng)卡不同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，當(dāng)一個(gè)網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，另一網(wǎng)卡檢查周圍接入點(diǎn)質(zhì)量；當(dāng)需要執(zhí)行切換操作時(shí)，空閑網(wǎng)卡檢測(cè)到合適的接入點(diǎn)，并與之建立鏈路層鏈接；當(dāng)空閑網(wǎng)卡建立鏈路層鏈接后，開始建立網(wǎng)絡(luò)層鏈接，并斷開另一正在工作的網(wǎng)絡(luò)的鏈接，兩個(gè)網(wǎng)卡功能進(jìn)行交換，切換完成。
在實(shí)踐過程中，發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)一所提供的方法僅解決了移動(dòng)設(shè)備在多IPv6網(wǎng)交叉覆蓋情況下，同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換時(shí)的擁塞丟包、重復(fù)數(shù)據(jù)包和亂序、緩存利用率低以及可擴(kuò)展性差的問題；并且其僅考慮了實(shí)現(xiàn)平滑切換。而現(xiàn)有技術(shù)二所提供的方法中，雙網(wǎng)卡在切換時(shí)利用率較低，始終只有一個(gè)網(wǎng)卡在工作；沒有考慮數(shù)據(jù)傳輸過程中所傳數(shù)據(jù)的重組，可能造成丟包，影響業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量；也可能造成同一數(shù)據(jù)重新傳送，浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源；沒有考慮切換時(shí)，接入點(diǎn)的狀況和能力，如果新接入點(diǎn)的能力不足，將導(dǎo)致業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量下降，甚至切換下降。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于平滑切換的保證異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法及系統(tǒng)，能夠避免現(xiàn)有利用雙網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸效率低下的問題，使多種接入方式協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)無縫切換。
本發(fā)明實(shí)施例提供以下技術(shù)方案 本發(fā)明實(shí)施例提供一種保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，包括 監(jiān)測(cè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能不足以滿足流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求時(shí)，觸發(fā)切換； 確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通知切換目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息，并將所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息，由原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊傳給目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊； 所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊建立服務(wù)質(zhì)量映射； 根據(jù)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)類型的不同采用不同的切換策略當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為雙接口時(shí)，采用同步算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為單接口時(shí)，采用基于緩存的切換策略。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的系統(tǒng)，包括 監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能不足以滿足流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求時(shí)，觸發(fā)切換； 原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊，部署在原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，用于確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通知切換目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息，并將所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息傳給目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)； 目標(biāo)服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊，部署在目標(biāo)接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，用于根據(jù)接收到的由原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊傳送的所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息，建立服務(wù)質(zhì)量映射； 切換模塊，用于根據(jù)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)類型的不同采用不同的切換策略當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為雙接口時(shí)，采用同步算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為單接口時(shí)，采用基于緩存的切換策略。
本發(fā)明實(shí)施例提供的基于平滑切換的保證異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法及系統(tǒng)，能夠避免現(xiàn)有利用雙網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸效率低下的問題，使多種接入方式協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)無縫切換。并針對(duì)單雙接口不同的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)類型，采用不同的切換策略。具體而言，針對(duì)單接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，提出了一種子網(wǎng)間無縫切換的方法，在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)側(cè)均加入Cache來提高網(wǎng)絡(luò)的切換性能；同時(shí)為了減少切換轉(zhuǎn)發(fā)過程中的丟包、重復(fù)包和過時(shí)包的數(shù)量及時(shí)延，又提出了一種新的緩存轉(zhuǎn)發(fā)策略及判決算法。針對(duì)雙接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，為了支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)雙接口功能，增加了MIH的原語(yǔ)，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量的保證。在雙接口的基礎(chǔ)上提出一種可應(yīng)用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切換中的多點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸同步算法，以避免現(xiàn)有利用雙網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸效率低下的問題，使多種接入方式協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)無縫切換。



為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例一網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例二切換流程圖； 圖3是本發(fā)明實(shí)施例三雙接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的切換信令時(shí)序圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例四單接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的切換信令時(shí)序圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例五緩存轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)算法流程圖； 圖6是本發(fā)明實(shí)施例六緩存判決算法流程圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于平滑切換的保證異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法及系統(tǒng)，能夠避免現(xiàn)有利用雙網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸效率低下的問題，使多種接入方式協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)無縫切換。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例一網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，包括用戶移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及應(yīng)用服務(wù)器層、異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)層、IP核心網(wǎng)層；其中 用戶移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及應(yīng)用服務(wù)器層用戶使用的用來接入本發(fā)明所涉及系統(tǒng)的所有支持MIHF(介質(zhì)獨(dú)立切換功能)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的集合，主要用于接入異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)，并依托通信網(wǎng)絡(luò)為用戶提供語(yǔ)音、多媒體、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)；服務(wù)提供商和內(nèi)容提供商所提供的流媒體應(yīng)用服務(wù)器也通過核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(邊緣路由器)連接到IP核心網(wǎng)層，并以此為用戶提供服務(wù)。同時(shí)，MIH服務(wù)器等也部署在該層。
異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)層由時(shí)分-同步碼分多址(TD-SCDMA，Time-DivisionSynchronization Code Division-Multiple-Access)、寬帶碼分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)、Wi-Fi(無線保真)等多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)組成本發(fā)明所涉及的接入網(wǎng)絡(luò)層，主要負(fù)責(zé)接入各種用戶移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，并通過核心網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(邊緣路由器)接入核心網(wǎng)； IP核心網(wǎng)層其主要作用是整個(gè)呼叫信令控制和承載建立，將用戶移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過接入網(wǎng)發(fā)送的呼叫請(qǐng)求或數(shù)據(jù)請(qǐng)求，接續(xù)到不同的網(wǎng)絡(luò)上。主要是涉及呼叫的接續(xù)、計(jì)費(fèi)，移動(dòng)性管理，補(bǔ)充業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)等。同時(shí)，核心網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)接入因特網(wǎng)。
同時(shí)，在接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)和核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處(網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)或路由器)部署功能實(shí)體QoS代理模塊，用以實(shí)現(xiàn)QoS信息的交互，提供業(yè)務(wù)的QoS保證。
此外，還需要說明的是，Cache1、Cache2、Cache3、Cache4、Cache5用于實(shí)現(xiàn)平滑切換、作為綁定緩存及存儲(chǔ)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息；Cache6、Cache7用于降低切換時(shí)延、作為綁定緩存，并存儲(chǔ)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息；Cache8作為綁定緩存。
如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例二切換流程圖，包括 S201、MN開機(jī)，與本地網(wǎng)絡(luò)(原接入路由oAR的PoA)建立連接，通過驗(yàn)證，接入IP網(wǎng)絡(luò)； S202、MN根據(jù)流媒體業(yè)務(wù)特點(diǎn)，通過MICS(介質(zhì)獨(dú)立的命令服務(wù))向網(wǎng)絡(luò)側(cè)(oAR)訂購(gòu)所需網(wǎng)絡(luò)參數(shù)列表，例如網(wǎng)絡(luò)帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)、丟包率、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)實(shí)際吞吐量等； S203、MN通過DHCP服務(wù)器查找MIH Server位置，并通過其認(rèn)證、鑒權(quán)，報(bào)告其可用接口類型； S204、MIH Server通過oAR查詢其相鄰的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(如WiFi)信息，為MN分配一個(gè)可用的IP地址，將此IP地址通過MIIS(介質(zhì)獨(dú)立的信息服務(wù))原語(yǔ)通報(bào)給MN，MN通過MIIS獲取鄰近網(wǎng)絡(luò)信息，并在本地緩存中動(dòng)態(tài)更新；MIH Server將此MN的用戶ID與可用接口的IP地址保存在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。
S205、判斷業(yè)務(wù)是否結(jié)束，若沒有結(jié)束，則繼續(xù)S206；否則應(yīng)用結(jié)束。
S206、MIH Server根據(jù)MN所提供的業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)信息，周期性查詢MN所處鄰近網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)；同時(shí)，MN所處網(wǎng)絡(luò)根據(jù)MN的訂購(gòu)請(qǐng)求，周期性發(fā)送網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)，MN接收后更新本地Cache。
當(dāng)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能不足以提供流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求的時(shí)候，例如由于接入新的用戶或資源進(jìn)行調(diào)度等使其網(wǎng)絡(luò)性能變差，便觸發(fā)切換。
S207、部署在原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的原QoS代理功能模塊(oQoSBroker)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及用戶偏好，應(yīng)用AHP和灰度關(guān)聯(lián)算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)選擇，確定合適的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。
S208、oQoSBroker向MN通知切換目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)信息，并將MN的流媒體業(yè)務(wù)的QoS參數(shù)信息傳給目標(biāo)接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的目的QoS代理功能模塊(nQoSBroker)； S209、nQoSBroker建立QoS映射； S210、根據(jù)MN類型的不同，即MN為單接口還是雙接口，采用不同的切換策略當(dāng)MN為雙接口時(shí)，采用同步算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)MN為單接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)時(shí)，采用基于緩存的切換策略。
此外，當(dāng)nQoSBroker建立完本地QoS映射之后，向部署于核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的QoS代理功能模塊(cQoSBroker)發(fā)起MN及承載網(wǎng)絡(luò)信息的更新請(qǐng)求，cQoSBroker向nQoSBroker發(fā)響應(yīng)信息。當(dāng)nQoSBroker接收到cQoSBroker的確認(rèn)信息后，通知oQoSBroker MN的流媒體業(yè)務(wù)的QoS參數(shù)信息已經(jīng)成功轉(zhuǎn)移。oQoSBroker刪除MN的流媒體業(yè)務(wù)QoS參數(shù)信息并釋放網(wǎng)絡(luò)資源。
本發(fā)明實(shí)施例根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)類型的不同，即雙接口或者單接口，選擇不同的切換策略來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性管理，保證流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。由于MIH(介質(zhì)獨(dú)立切換)不支持雙接口，所以為了能夠?qū)崿F(xiàn)雙接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)MIH的原語(yǔ)進(jìn)行了擴(kuò)展，具體介紹如下 首先，如表1所示，為802.21中增加的原語(yǔ)以及所需參數(shù)，其中序號(hào)1、2針對(duì)雙接口，序號(hào)3、4是為了提供業(yè)務(wù)的QoS保證，需要一個(gè)原語(yǔ)來更方便的獲取QoS參數(shù)，或者對(duì)QoS的某些參數(shù)進(jìn)行閾值設(shè)定而增加的。
表1 下面，對(duì)表1中的原語(yǔ)作具體說明 (1)/(2)MIH_Interface_Up/Down網(wǎng)絡(luò)中某一個(gè)MN的某一個(gè)接口標(biāo)識(shí)，由上層觸發(fā)，使得上層可靈活的控制底層接口的開關(guān)。具體描述如下 MIH_Interface_Up.request{DestinationIdentifier，InterfaceIdentifier} 表2 MIH_Interface_Up.confirm{DestinationIdentifier，InterfaceIdentifier，status} 表3 當(dāng)MN具有兩個(gè)可用接口時(shí)，為了節(jié)省資源，一般情況下只開啟正在使用的接口，另一個(gè)接口為睡眠或者關(guān)閉或者待機(jī)狀態(tài)。可由用戶手動(dòng)開啟，也可通過本原語(yǔ)開啟。
(3)MIH_QoS_InfoMN通過此原語(yǔ)，既可以通過單一接口連接的AP來獲取臨近網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)，也可以通過開啟兩個(gè)接口獲取這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)。
MIH_QoS_Info.request 表4 MIH_QoS_Info.response 表5 (4)MIH_Configure_QoS_ThresholdMN通過此原語(yǔ)，可以對(duì)當(dāng)前正在連接的某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)設(shè)定閾值，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)到超出該閾值時(shí)，向MN發(fā)送報(bào)告，以觸發(fā)預(yù)切換。
表6 下面，結(jié)合圖1的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分別說明雙接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及單接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的具體切換流程。
首先，如圖1所示，針對(duì)雙接口的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的切換流程包括 101、a)MN(移動(dòng)節(jié)點(diǎn))的上層將應(yīng)用類型所需參數(shù)發(fā)給MIHF(介質(zhì)獨(dú)立切換功能)，MIHF通過與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的對(duì)等層交互完成認(rèn)證，同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)訂購(gòu)所需參數(shù)。b)MN的MIHF通過MIH_Get_Info原語(yǔ)，通過DHCP Server查找MIH Server的地址并完成認(rèn)證。
102、網(wǎng)絡(luò)側(cè)不斷向MN發(fā)送其訂購(gòu)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，MN周期更新本地Cache。
103、MN到達(dá)新的位置，網(wǎng)絡(luò)狀況發(fā)生變化。
104、在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，MN的MIHF通過MIH_Link_Going_Down原語(yǔ)向上層報(bào)告當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開始變差，但還足以支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸。
105、a)MN的MIHF通過MIH_MN_Candidate_Query原語(yǔ)通知所處網(wǎng)絡(luò)側(cè)的對(duì)等實(shí)體，網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)之前與MIH Server交互的，存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)Cache中的關(guān)于鄰近網(wǎng)絡(luò)的信息，查詢可為MN繼續(xù)提供服務(wù)的新網(wǎng)絡(luò)。并通過MIHF與備選網(wǎng)絡(luò)的MIHF交互獲取該網(wǎng)絡(luò)最新信息。b)MN通過增加的MIH-QoS-Info原語(yǔ)獲取臨近網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)信息。c)網(wǎng)絡(luò)側(cè)通過MIHF與MN的對(duì)等實(shí)體交互新網(wǎng)絡(luò)的信息。d)MN上層通過MIH_App_req原語(yǔ)向MIHF發(fā)送可支持應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)已經(jīng)用戶預(yù)先設(shè)定的偏好信息。MIHF通過MIH_App_Par原語(yǔ)回復(fù)上層。
106、MN中的Handoff Controler根據(jù)用戶預(yù)先設(shè)定的偏好信息、應(yīng)用所需的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)以及新網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)換進(jìn)參數(shù)進(jìn)行切換判決，選擇一個(gè)合適的新網(wǎng)絡(luò)，并交流相關(guān)信息。
107、MIH通過增加的MIH-Interface-Up原語(yǔ)支持MN的雙接口功能，MN通過與新網(wǎng)絡(luò)完成L3的綁定更新等信息交換，通過MIHF完成L2的認(rèn)證與連接建立。通過MIH_Link_Up原語(yǔ)通知上層。
108、nAR與oAR之間建立隧道，數(shù)據(jù)傳輸開始。nAR與oAR按照數(shù)據(jù)傳輸同步算法進(jìn)行同步。
109、MN到達(dá)新的位置，網(wǎng)絡(luò)狀況發(fā)生變化。
110、MN離開oAR覆蓋區(qū)域，進(jìn)行單節(jié)點(diǎn)傳輸，僅由nAR與MN進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。oAR相應(yīng)接口一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉。
結(jié)合上述針對(duì)圖1拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的流程描述，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為雙接口時(shí)，如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例三雙接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的切換信令時(shí)序圖。具體切換過程包括 101、MIH Service移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN啟用MIN層服務(wù)。
102、注冊(cè)&訂制移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN啟用MIN層服務(wù)，向當(dāng)前接入網(wǎng)注冊(cè)和訂制網(wǎng)絡(luò)信息。
103、MIH_Get_Info信令MN的MIHF通過MIH_Get_Info原語(yǔ)信令，觸發(fā)步驟104MIH服務(wù)器發(fā)現(xiàn)and MIIS注冊(cè)。
104、MIH服務(wù)器發(fā)現(xiàn)and MIIS注冊(cè)通過DHCP Server查找MIH Server的地址并完成認(rèn)證。
105、返回網(wǎng)絡(luò)信息網(wǎng)絡(luò)向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)返回網(wǎng)絡(luò)信息。
106、更新網(wǎng)絡(luò)信息移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在cashe中更新網(wǎng)絡(luò)信息。
107、數(shù)據(jù)傳輸。
108、動(dòng)態(tài)收集擬接入網(wǎng)信息在數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r(shí)，動(dòng)態(tài)收集臨近接入網(wǎng)的信息。
109、返回網(wǎng)絡(luò)信息將步驟108中的結(jié)果返回。
110、MIH_Link_Going_down信令MN的MIHF通過MIH_Link_Going_Down原語(yǔ)信令向上層報(bào)告當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境開始變差，但還足以支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸。
111、MIH_MN_Candidate_Query信令MN的MIHF通過MIH_MN_Candidate_Query原語(yǔ)信令通知所處網(wǎng)絡(luò)側(cè)的對(duì)等實(shí)體，網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)之前與MIH Server交互的，存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)Cache中的關(guān)于鄰近網(wǎng)絡(luò)的信息，查詢可為MN繼續(xù)提供服務(wù)的新網(wǎng)絡(luò)。并通過MIHF與備選網(wǎng)絡(luò)的MIHF交互獲取該網(wǎng)絡(luò)最新信息。
112、MIH_N2N_HO_Candidate_Query信令此步驟為111的子步驟。
113、MIH_QoS_Info信令用于獲取Qos信息。
114、MIH_App_req信令用于獲取應(yīng)用程序信息。
115、MIH_App_Par信令用于向切換控制模塊提交應(yīng)用程序?qū)π陆尤肼酚傻囊蟆?br> 116、選擇新接入路由切換控制模塊選擇新接入路由。
117、FBU信令步驟117-121為MIPv6信令。
118、HI信令切換初始化報(bào)文。
119、FBack信令快速綁定確認(rèn)報(bào)文。
121、L2AA信令認(rèn)證、鑒權(quán)。
122、MIH_Link_up信令新鏈路建立。
123、UNA信令。
124、數(shù)據(jù)傳輸移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與新接入節(jié)點(diǎn)nAR之間開始數(shù)據(jù)傳輸。
125、數(shù)據(jù)同步新接入路由nAR與原接入路由oAR之間建立隧道，數(shù)據(jù)傳輸開始。
126、同步數(shù)據(jù)傳輸。
127、MIH_Link_down信令舊鏈路失去聯(lián)系。
128、數(shù)據(jù)傳輸僅由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN與新接入節(jié)點(diǎn)nAR之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為雙接口時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例采用同步算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，下面對(duì)該同步算法進(jìn)行具體說明。
當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為雙接口時(shí)，通信對(duì)端CN根據(jù)實(shí)施的業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延和丟包率的要求，設(shè)置時(shí)間片的大小。通信對(duì)端CN近似勻速發(fā)送數(shù)據(jù)包，時(shí)間片內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)包隨其大小變化。例如，CN每分鐘發(fā)1000個(gè)數(shù)據(jù)包，一個(gè)時(shí)間片為10分鐘，則一個(gè)時(shí)間片內(nèi)可發(fā)送數(shù)據(jù)包10000個(gè)。
確定時(shí)間片大小后，以時(shí)間片起始時(shí)間為參數(shù)，通過hashing算法或其它映射算法，給時(shí)間片內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)包映射出全局唯一的序列號(hào)，并于數(shù)據(jù)包內(nèi)標(biāo)記，例如在MIH幀頭的擴(kuò)展部分里可增加一個(gè)字節(jié)表示順序，由AP協(xié)議棧中的MIHF層處理。所謂全局唯一，即在該時(shí)間片，和可考慮范圍內(nèi)的時(shí)間片的數(shù)據(jù)包序列號(hào)均不會(huì)重復(fù)和沖突。
確定數(shù)據(jù)包的序列號(hào)后，通信對(duì)端CN即開始向同時(shí)工作的兩個(gè)AP分別傳送奇數(shù)序列號(hào)和偶數(shù)序列號(hào)的數(shù)據(jù)包。AP在其設(shè)備上，分別分配若干個(gè)與接入節(jié)點(diǎn)MN和時(shí)間片相對(duì)應(yīng)的緩存，將接收到的數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)在緩存中。緩存的大小與時(shí)間片內(nèi)所發(fā)送數(shù)據(jù)包的總?cè)萘砍删€性比。當(dāng)AP中的緩存滿時(shí)，開始向MN轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，同時(shí)分配新的緩存空間，接收CN發(fā)來的新的數(shù)據(jù)。MN接收到兩個(gè)AP轉(zhuǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)時(shí)，即根據(jù)序列號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，只接收當(dāng)前時(shí)間片內(nèi)的數(shù)據(jù)包，存儲(chǔ)于MN的緩存內(nèi)，非當(dāng)前時(shí)間片的數(shù)據(jù)將丟棄。當(dāng)MN的緩存滿時(shí)，即向上層應(yīng)用提交數(shù)據(jù)。
假設(shè)接收到奇數(shù)序列號(hào)的AP為原接入點(diǎn)oAR，接收到偶數(shù)序列號(hào)的AP為當(dāng)前接入點(diǎn)nAR。在實(shí)行負(fù)載均衡時(shí)，oAR與nAR之間建立隧道。由于兩個(gè)AP與MN之間的傳輸速度受信號(hào)強(qiáng)度、網(wǎng)絡(luò)狀況、網(wǎng)絡(luò)類型等因素的影響，傳輸并不同步。則當(dāng)開始傳輸進(jìn)行二分之一個(gè)時(shí)間片時(shí)，兩個(gè)AP、oAR與nAR進(jìn)行一次同步。假設(shè)oAR所少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包比nAR大于n個(gè)(n與時(shí)間片大小成線性比)，且pAR與nAR的同一時(shí)間片緩存內(nèi)剩余數(shù)據(jù)包之比為k/m，則oAR通過隧道將其未傳輸數(shù)據(jù)包的m/(k+m)傳輸給nAR。此后，在經(jīng)過(1/4)個(gè)時(shí)間片時(shí)，再依據(jù)上述方法同步一次。依次類推，每過(1/2)n不斷同步，直至?xí)r間片結(jié)束。
在進(jìn)行移動(dòng)節(jié)點(diǎn)類型的判決之前所進(jìn)行的觸發(fā)切換及切換的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)選擇流程針對(duì)單雙接口而言是相同的，所以這里便不在贅述，只說明單接口與雙接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)信令時(shí)序不同的部分，其切換信令時(shí)序圖如圖4所示，同時(shí)如圖1所示，針對(duì)單接口的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的切換流程包括 201、當(dāng)MN所處網(wǎng)絡(luò)性能下降或即將從一個(gè)子網(wǎng)移動(dòng)到另一新子網(wǎng)需進(jìn)行預(yù)切換時(shí)，原接入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中的原QoS代理功能模塊(oQoSBroker)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)選擇算法確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)后向MN通知目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)信息nAR_Decision。MN從本地Cache中獲取對(duì)應(yīng)切換目的網(wǎng)絡(luò)IP轉(zhuǎn)交地址(CoA)，其中CoA是由oAR與周圍nAR提前進(jìn)行協(xié)商獲取后存儲(chǔ)在MN的Cache中，將CoA和nAR地址通知oAR，并向oAR進(jìn)行緩存請(qǐng)求Cache_Request。
202、MN根據(jù)一定的算法為本機(jī)分配適當(dāng)?shù)木彺婵臻g。
203、oAR修改綁定緩存，對(duì)應(yīng)MN的家鄉(xiāng)地址添加轉(zhuǎn)交地址和nAR的地址。
204、oAR向nAR發(fā)送緩存初始化請(qǐng)求信令Cache_Initialization_Request。
205、nAR根據(jù)適當(dāng)?shù)乃惴樵揗N開辟合適的緩存空間。
206、nAR向oAR發(fā)送緩存初始化成功信令Cache_Initialization_Success。
207、oAR向MN發(fā)送緩存請(qǐng)求成功信令Cache_Request_Success。
208、oAR攔截Media Server(流媒體服務(wù)器)發(fā)往此MN的數(shù)據(jù)包，oAR將目的地為MN的數(shù)據(jù)包發(fā)往MN，同時(shí)也通過隧道轉(zhuǎn)發(fā)至nAR中進(jìn)行緩存。
209、nAR將目的地為MN的數(shù)據(jù)包進(jìn)行緩存管理，按序存儲(chǔ)。
210、nAR向MN返回平滑切換確認(rèn)信令Smooth_Handover_ACK。
211、MN進(jìn)行本地緩存判決決定是否執(zhí)行切換，或監(jiān)聽強(qiáng)制切換信令MIH_Link_down執(zhí)行切換過程。
212、MN達(dá)到切換條件后切換到新子網(wǎng)中，MN收到MIH_New_Link_up信令。
213、MN向nAR發(fā)送接收緩存數(shù)據(jù)包請(qǐng)求信令Request_for_Cache_Package，并將本地緩存中的數(shù)據(jù)包信息，包括目的地址，包序列號(hào)，一起發(fā)給nAR。
214、nAR根據(jù)緩存轉(zhuǎn)發(fā)策略向MN發(fā)送緩存數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)完后釋放為MN開辟的緩存空間。
215、MN向Media Server發(fā)送綁定更新信令Binding_Update。
216、Media Server修改本地綁定緩存，對(duì)應(yīng)MN的家鄉(xiāng)地址添加轉(zhuǎn)交地址。
217、Media Server向MN發(fā)送綁定更新確認(rèn)信令Binding_Update_ACK。
218、Media Server直接往MN的轉(zhuǎn)交地址發(fā)送數(shù)據(jù)包。
在基于MIPv6面向流媒體業(yè)務(wù)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，單接口移動(dòng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行垂直及水平切換過程，存在非連續(xù)通信，產(chǎn)生切換時(shí)延，對(duì)于時(shí)延敏感的應(yīng)用，如VoIP來說，是無法忍受的，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的非擁塞丟包。本發(fā)明實(shí)施例通過上述技術(shù)方案，能夠很好的解決如何將子網(wǎng)間的平滑切換與降低切換時(shí)延進(jìn)行結(jié)合共同改善網(wǎng)絡(luò)切換性能的機(jī)制問題，實(shí)現(xiàn)減少切換轉(zhuǎn)發(fā)過程中的丟包、重復(fù)包和過時(shí)包的數(shù)量，同時(shí)進(jìn)一步降低切換時(shí)延。
當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為單接口時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例采用基于緩存的切換策略。下面對(duì)基于緩存的切換策略作具體說明。
為了解決MN處緩存與nAR處緩存間數(shù)據(jù)包的重復(fù)包、過時(shí)包的問題，本發(fā)明實(shí)施例在數(shù)據(jù)包的包頭可擴(kuò)展字段中添加相應(yīng)的包序列號(hào)，用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包的順序及時(shí)效性，當(dāng)MN要求nAR轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，執(zhí)行緩存轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)算法，實(shí)現(xiàn)MN的平滑切換。具體的緩存轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)算法流程，如圖5所示，包括 501、判斷為MN開辟的緩存空間中是否還有數(shù)據(jù)包，如果為空，則進(jìn)入步驟502，否則進(jìn)入步驟503； 502、釋放為該MN開辟的緩存空間。
503、判斷當(dāng)前緩存的數(shù)據(jù)包是否在MN中已存在或當(dāng)前的緩存包在MN現(xiàn)有的包序列號(hào)范圍之外，如果是則進(jìn)入步驟504，否則進(jìn)入步驟505； 504、將該重復(fù)的或過時(shí)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄，再進(jìn)入步驟501進(jìn)行緩存空間是否為空的判決。
505、當(dāng)為MN開辟的緩存空間非空，且當(dāng)前緩存的數(shù)據(jù)包并非重復(fù)的包也非過時(shí)的包，則將其放入轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列中，并進(jìn)行擁塞控制向MN轉(zhuǎn)發(fā)，避免數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞，致使網(wǎng)絡(luò)性能下降，之后再進(jìn)入步驟501進(jìn)行緩存空間是否為空的判決。
另外，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到預(yù)切換門限時(shí)，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)性能、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)性能及業(yè)務(wù)的QoS要求來確定算法，計(jì)算得出切換過程中MN所需的緩存大小，后通過比較原有緩存大小來決定所需開辟的動(dòng)態(tài)緩存大小。之所以這樣做，是因?yàn)榍袚Q過程中網(wǎng)絡(luò)性能不穩(wěn)定，用于盡量接收、緩存更多數(shù)據(jù)包，從而達(dá)到降低切換過程中用戶所能感知的切換時(shí)延的目的。如圖6所示，為基于Cache降低切換時(shí)延緩存判決算法流程圖，包括 601、在達(dá)到一定切換門限值后，進(jìn)行緩存檢測(cè)，當(dāng)接到強(qiáng)制切換信令，則轉(zhuǎn)入步驟604，否則轉(zhuǎn)入步驟602； 602、當(dāng)未接到強(qiáng)制切換信令，但緩存量大于或等于切換時(shí)延量時(shí)，則轉(zhuǎn)入步驟604，否則轉(zhuǎn)入步驟603； 603、當(dāng)未接到強(qiáng)制切換信令且緩存量小于切換時(shí)延量，但緩存量一旦遞減，則轉(zhuǎn)入步驟604，否則轉(zhuǎn)入步驟601； 另外，需要說明的是，當(dāng)未接到強(qiáng)制切換信令且緩存量小于切換時(shí)延量，但此時(shí)緩存量持續(xù)遞增，當(dāng)遞增到能抵消切換時(shí)延時(shí)執(zhí)行切換； 當(dāng)檢測(cè)到緩存量為空，且未接到強(qiáng)制切換信令，則等待一定時(shí)間后再次檢測(cè)緩存，如果在此期間收到強(qiáng)制切換信令，表明鏈路層切換必須執(zhí)行，則此時(shí)造成的切換時(shí)延最大。
604、立即執(zhí)行切換，切換到新接入網(wǎng)絡(luò)。
上述流程中，切換時(shí)延量＝max{切換過程中導(dǎo)致的各種切換時(shí)延總和}，切換信令是指鏈路斷開信令“MIH_Link_down”。
同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的系統(tǒng)，包括 監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能不足以滿足流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求時(shí)，觸發(fā)切換； 原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊，部署在原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，用于確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通知切換目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息，并將所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息傳給目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)； 目標(biāo)服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊，部署在目標(biāo)接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，用于根據(jù)接收到的由原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊傳送的所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息，建立服務(wù)質(zhì)量映射； 切換模塊，用于根據(jù)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)類型的不同采用不同的切換策略當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為雙接口時(shí)，采用同步算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為單接口時(shí)，采用基于緩存的切換策略。
其中，所述原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊具體是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及用戶偏好，應(yīng)用AHP和灰度關(guān)聯(lián)算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)選擇，確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。
另外，所述目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊還用于，向部署于核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊發(fā)起移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及承載網(wǎng)絡(luò)信息的更新請(qǐng)求，接收所述核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊發(fā)送的確認(rèn)信息，以及通知原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息已經(jīng)成功轉(zhuǎn)移； 所述原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊還用于，當(dāng)所述目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊通知所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息已經(jīng)成功轉(zhuǎn)移時(shí)，刪除所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息并釋放網(wǎng)絡(luò)資源。
此外，所述系統(tǒng)還包括核心服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊，部署在核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中，用于對(duì)接收到的由目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊發(fā)起的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及承載網(wǎng)絡(luò)信息的更新請(qǐng)求作出響應(yīng)。
需要說明的是，上述有關(guān)方法各個(gè)實(shí)施例的說明也同樣適用于裝置實(shí)施例，相關(guān)部分不再贅述。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。
另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。
上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。
綜上所述，本文提供了一種基于平滑切換的保證異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法及系統(tǒng)，能夠避免現(xiàn)有利用雙網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸效率低下的問題，使多種接入方式協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)無縫切換。并針對(duì)單雙接口不同的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)類型，采用不同的切換策略。具體而言，針對(duì)單接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，提出了一種子網(wǎng)間無縫切換的方法，在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)側(cè)均加入Cache來提高網(wǎng)絡(luò)的切換性能；同時(shí)為了減少切換轉(zhuǎn)發(fā)過程中的丟包、重復(fù)包和過時(shí)包的數(shù)量及時(shí)延，又提出了一種新的緩存轉(zhuǎn)發(fā)策略及判決算法。針對(duì)雙接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，為了支持移動(dòng)節(jié)點(diǎn)雙接口功能，增加了MIH的原語(yǔ)，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量的保證。在雙接口的基礎(chǔ)上提出一種可應(yīng)用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)切換中的多點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸同步算法，以避免現(xiàn)有利用雙網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸效率低下的問題，使多種接入方式協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)無縫切換。
以上對(duì)本發(fā)明所提供的基于平滑切換的保證異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法及系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方案；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，其特征在于，包括
監(jiān)測(cè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能不足以滿足流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求時(shí)，觸發(fā)切換；
確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通知切換目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息，并將所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息，由原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊傳給目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊；
所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊建立服務(wù)質(zhì)量映射；
根據(jù)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)類型的不同采用不同的切換策略當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為雙接口時(shí)，采用同步算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為單接口時(shí)，采用基于緩存的切換策略。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，其特征在于，所述確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)包括
部署在原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及用戶偏好，應(yīng)用層次分析法AHP和灰度關(guān)聯(lián)算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)選擇，確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，其特征在于，所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊建立服務(wù)質(zhì)量映射之后，還包括
所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊向部署于核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊發(fā)起移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及承載網(wǎng)絡(luò)信息的更新請(qǐng)求；
當(dāng)所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊接收到所述核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊的確認(rèn)信息后，通知原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息已經(jīng)成功轉(zhuǎn)移；
原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊刪除所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息并釋放網(wǎng)絡(luò)資源。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，其特征在于，還包括
所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP查找媒介無關(guān)切換服務(wù)器位置，并通過所述媒介無關(guān)切換服務(wù)器進(jìn)行認(rèn)證、鑒權(quán)，以及向所述媒介無關(guān)切換服務(wù)器報(bào)告可用接口類型；
所述媒介無關(guān)切換服務(wù)器通過原接入路由查詢相鄰的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息，為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)分配可用的IP地址，并將該IP地址通過媒介無關(guān)切換原語(yǔ)通報(bào)給所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)；
所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將該IP地址與本地接口相映射，并存儲(chǔ)在本地緩存中，所述媒介無關(guān)切換服務(wù)器將所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的用戶標(biāo)識(shí)與可用接口的IP地址保存在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)；
所述媒介無關(guān)切換服務(wù)器根據(jù)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)提供的業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)信息，周期性查詢?cè)撘苿?dòng)節(jié)點(diǎn)所處鄰近網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，同時(shí)，所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)所處網(wǎng)絡(luò)根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的訂購(gòu)請(qǐng)求，周期性發(fā)送網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)，以便該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及時(shí)的更新本地緩存。
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，其特征在于，還包括對(duì)媒介無關(guān)切換的原語(yǔ)進(jìn)行擴(kuò)展，以便支持雙接口移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，其特征在于，所述采用同步算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，包括
根據(jù)實(shí)施的流媒體業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延和丟包率的要求，設(shè)置時(shí)間片的大??；
以時(shí)間片起始時(shí)間為參數(shù)，通過映射算法給時(shí)間片內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)包映射出全局唯一的序列號(hào)，并于數(shù)據(jù)包內(nèi)標(biāo)記；
向同時(shí)工作的兩個(gè)接入點(diǎn)分別傳送奇數(shù)序列號(hào)和偶數(shù)序列號(hào)的數(shù)據(jù)包，其中，所述兩個(gè)接入點(diǎn)上分別分配若干個(gè)與所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和時(shí)間片相對(duì)應(yīng)的緩存，用于暫時(shí)存儲(chǔ)接收到的來自核心網(wǎng)的數(shù)據(jù)；
當(dāng)所述接入點(diǎn)中的緩存滿時(shí)，向所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，同時(shí)分配新的緩存空間，用以接收核心網(wǎng)發(fā)來的新的數(shù)據(jù)；
所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到所述兩個(gè)接入點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)來的數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)序列號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，對(duì)于當(dāng)前時(shí)間片內(nèi)的數(shù)據(jù)包，接收并存儲(chǔ)于本地的緩存內(nèi)，對(duì)于非當(dāng)前時(shí)間片內(nèi)的數(shù)據(jù)包，則丟棄；
當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中的緩存滿時(shí)，向上層應(yīng)用提交數(shù)據(jù)。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，其特征在于，所述接入點(diǎn)中的緩存的大小與時(shí)間片內(nèi)所發(fā)送數(shù)據(jù)包的總?cè)萘砍删€性比。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，其特征在于，所述基于緩存的切換策略，包括
在數(shù)據(jù)包的包頭可擴(kuò)展字段中添加相應(yīng)的包序列號(hào)，用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)包的順序及時(shí)效性，當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)要求新接入路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時(shí)，采用緩存轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)算法，從而實(shí)現(xiàn)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的切換。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，其特征在于，所述緩存轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè)算法包括
判斷為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)開辟的緩存空間中是否還有數(shù)據(jù)包
若為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)開辟的緩存空間為空，則釋放為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)開辟的緩存空間；
若為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)開辟的緩存空間非空，則判斷當(dāng)前緩存的數(shù)據(jù)包是否在該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中已存在，或當(dāng)前的緩存包在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)現(xiàn)有的包序列號(hào)范圍之外，則將該重復(fù)的或過時(shí)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行丟棄；
當(dāng)為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)開辟的緩存空間非空，且當(dāng)前緩存的數(shù)據(jù)包為既非重復(fù)的包也非過時(shí)的包，則將該數(shù)據(jù)包放入轉(zhuǎn)發(fā)隊(duì)列中，并進(jìn)行擁塞控制向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法，其特征在于，所述基于緩存的切換策略，還包括
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到預(yù)切換門限時(shí)，根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)性能、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)性能及流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量要求來動(dòng)態(tài)確定切換過程中所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)所需的緩存大小。
11、一種保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的系統(tǒng)，其特征在于，包括
監(jiān)測(cè)模塊，用于監(jiān)測(cè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能不足以滿足流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求時(shí)，觸發(fā)切換；
原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊，部署在原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，用于確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通知切換目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息，并將所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息傳給目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；
目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊，部署在目標(biāo)接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中，用于根據(jù)接收到的由原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊傳送的所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息，建立服務(wù)質(zhì)量映射；
切換模塊，用于根據(jù)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)類型的不同采用不同的切換策略當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為雙接口時(shí)，采用同步算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為單接口時(shí)，采用基于緩存的切換策略。
12、根據(jù)權(quán)利要求11所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的系統(tǒng)，其特征在于，所述原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊具體是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及用戶偏好，應(yīng)用AHP和灰度關(guān)聯(lián)算法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)選擇，確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)。
13、根據(jù)權(quán)利要求11所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的系統(tǒng)，其特征在于，
所述目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊還用于，向部署于核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊發(fā)起移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及承載網(wǎng)絡(luò)信息的更新請(qǐng)求，接收所述核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊發(fā)送的確認(rèn)信息，以及通知原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息已經(jīng)成功轉(zhuǎn)移；
所述原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊還用于，當(dāng)所述目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊通知所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息已經(jīng)成功轉(zhuǎn)移時(shí)，刪除所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息并釋放網(wǎng)絡(luò)資源。
14、根據(jù)權(quán)利要求11所述的保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的系統(tǒng)，其特征在于，還包括
核心服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊，部署在核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中，用于對(duì)接收到的由目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊發(fā)起的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及承載網(wǎng)絡(luò)信息的更新請(qǐng)求作出響應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種保證流媒體服務(wù)質(zhì)量的方法及系統(tǒng)。所述方法包括監(jiān)測(cè)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能，當(dāng)監(jiān)測(cè)到當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的性能不足以滿足流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量需求時(shí)，觸發(fā)切換；確定目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通知切換目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息，并將所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流媒體業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)信息，由原接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的原服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊傳給目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊；所述目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中的目的服務(wù)質(zhì)量代理功能模塊建立服務(wù)質(zhì)量映射；根據(jù)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)類型的不同采用不同的切換策略當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為雙接口時(shí)，采用同步算法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)為單接口時(shí)，采用基于緩存的切換策略。本發(fā)明能夠避免現(xiàn)有利用雙網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸效率低下的問題，使多種接入方式協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)無縫切換。
文檔編號(hào)H04W28/24GK101640895SQ20091009061
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者周文安, 飛 馬, 巍 肖, 李欽德, 野 李, 鵬 戴, 力 徐 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)