CN102045393A - 一种带宽控制的方法、设备和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种带宽控制的方法、设备和系统，其中，所述方法包括：获取并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息，并将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；接收所述媒体服务器返回的、与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的HTTP响应消息；对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率；根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。可见，本发明实施例中，直接在所在网元进行带宽控制，从而在简单有效地提高网络资源利用率的同时，还避免了现有技术中不同网元间的较多交互并额外增加其他网元处理开销的问题。

Description

一种带宽控制的方法、设备和系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种带宽控制的方法、设备和系统。
背景技术
随着3G技术的不断发展，无线上网技术的不断成熟，使用智能终端和无线方式访问Internet的用户越来越多，这些用户对流媒体业务的需求量也大幅增长。为了满足越来越多的无线用户上网的需求，当用户通过智能终端或是无线方式发起PDP(Packet Data Protocol，分组数据协议)激活时，基站/基站控制器/GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关通用分组无线业务支持节点)会各自给用户分配一个签约带宽。当终端发起在线音视频点播请求时，基站/基站控制器/GGSN根据用户签约带宽向终端用户传输流媒体文件。但是当媒体文件的播放码率远小于分配的用户签约带宽时，则当前HTTP承载的流媒体视频业务存在浪费网络带宽资源的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种带宽控制的方法、设备和系统，以提高网络资源的利用率。
一方面，本发明实施例提供了一种带宽控制方法，所述方法包括如下步骤：
获取并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息，并将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；
接收所述媒体服务器返回的、与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的HTTP响应消息；
对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率；
根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
另一方面，本发明实施例提供了一种通信设备，所述设备包括：
第一通信接口模块，用于获取网络上传输的HTTP请求消息；
协议识别模块，用于识别出所述HTTP请求消息为流媒体点播业务的HTTP请求消息；
第二通信接口模块，用于将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器，并接收所述媒体服务器返回的、与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的HTTP响应消息；
码率识别模块，用于对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率；
带宽控制模块，用于根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
再一方面，本发明实施例提供了一种移动用户访问流媒体文件的系统，所述系统包括：终端，通信设备和媒体服务器，其中：
所述终端用于发送用户的流媒体点播业务的HTTP请求消息；
所述通信设备用于获取并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息后，转发给所述媒体服务器；接收并解析所述媒体服务器返回的HTTP响应消息，获得待传输流媒体文件的播放码率；根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；并在接收到所述承载有流媒体数据的HTTP响应消息后，采用所述确定的传输带宽向所述终端传输；
所述媒体服务器用于接收所述流媒体点播业务的HTTP请求消息，并返回与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的、承载有媒体格式控制头的HTTP响应消息；以及，返回承载有流媒体数据的HTTP响应消息。
可见，本发明实施例中，网络中的单一网元，如基站、基站控制器或GGSN在捕获并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息后，将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；接收到媒体服务器的响应消息后，获取流媒体文件的播放码率，直接在所在网元进行带宽控制，即根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输，从而在简单有效地提高网络资源利用率的同时，还避免了现有技术中，GGSN识别出播放码率后，一旦需要进行带宽调整，就触发更新Qos带宽流程，从而带来不同网元间的较多交互并额外增加其他网元处理开销的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1提供的一种带宽控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例2提供的一种带宽控制方法流程示意图；
图3a是本发明实施例3提供的视频点播业务下的带宽控制方法的交互流程示意图；
图3b是图3a所示方法的一种网络应用环境的结构示意图；
图3c是本发明实施例3所涉及的视频在线点播业务的HTTP响应消息的一种消息结构示意图；
图3d是本发明实施例3所涉及的视频在线点播业务的HTTP响应消息承载在HTTP协议之上的媒体格式控制头的一种结构示意图；
图3e是本发明实施例3所涉及的视频在线点播业务的HTTP响应消息在网络上传输的真实数据包的示意图；
图4是本发明实施例4提供的一种通信设备的结构示意图；
图5是本发明实施例5提供的又一种通信设备的结构示意图；
图6是本发明实施例6提供的一种移动用户访问流媒体文件的系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
在介绍本发明提供的管理带宽的方法之前，首先对本发明的基础知识进行简要的介绍：
DPI(Deep Packet Inspection，深度包检测)技术是一种基于应用层的流量检测和控制技术，当IP(Internet Protocol，互联网协议)数据包、TCP或UDP数据流通过基于DPI技术的带宽管理系统时，该系统通过深入读取IP包载荷的内容来对OSI七层协议中的应用层信息进行重组，从而得到应用程序L7层协议类型和内容，然后按照系统定义的管理策略对流量进行整形操作。
实施例1
参见图1，本实施例提供了一种带宽控制方法，该方法的执行主体可以是基站、基站控制器或GGSN，本发明实施例方法可以包括如下步骤：
步骤101：获取并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息，并将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；
这里的，媒体点播业务的HTTP请求消息可以是音视频在线点播业务的请求消息，也可以是音视频离线点播业务的请求消息。
在一种实现方式下，基于DPI技术解析出协议特征，根据所述协议特征识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息。
步骤102：接收所述媒体服务器返回的、与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的HTTP响应消息；
步骤103：对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率；
在一种实现方式下，步骤103具体为：从所述HTTP响应消息的媒体格式控制头中解析得到播放码率字段，或者，从所述HTTP响应消息的头部域中解析得到流媒体文件长度字段，并从所述HTTP响应消息的媒体格式控制头中解析得到播放时长字段；
如果播放码率字段存在，则所述待传输的流媒体文件的播放码率等于该播放码率字段值；如果播放码率字段不存在，则所述待传输的流媒体文件的播放码率等于所述流媒体文件长度字段值与所述播放时长字段值的比值。
步骤104：根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
在一种实现方式下，步骤104具体可以包括：
将所述播放码率加上第一调整值得到的第一传输带宽和该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽进行比较；
如果所述第一传输带宽大于或等于所述用户签约带宽，则所述用户签约带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；
如果所述第一传输带宽小于所述用户签约带宽，则所述第一传输带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽。
在另一种实现方式下，步骤104具体可以包括：
将所述流媒体文件的播放码率和该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽进行比较；
如果所述播放码率大于或等于所述用户签约带宽，则所述用户签约带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；
如果所述播放码率小于所述用户签约带宽，则所述播放码率为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽，或者，将所述播放码率加上第一调整值得到，且小于所述用户签约带宽的第一传输带宽作为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽。
可见，本发明实施例中，网络中的单一网元，如基站、基站控制器或GGSN在捕获并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息后，将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；接收到媒体服务器的响应消息后，获取流媒体文件的播放码率，直接在所在网元进行带宽控制，即根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输，从而在简单有效地提高网络资源利用率的同时，还避免了现有技术中，GGSN识别出播放码率后，一旦需要进行带宽调整，就触发更新Qos带宽流程，从而带来不同网元间的较多交互并额外增加其他网元处理开销的问题。
实施例2
参见图2，本实施例提供了另一种带宽控制方法，该方法的执行主体可以是基站、基站控制器或GGSN，本发明实施例的应用场景为，媒体服务器以多个分包的形式返回与所述实时流请求消息对应的响应消息，即媒体服务器以多个分包的形式传输承载有流媒体数据的HTTP响应消息；本发明实施例方法可以包括如下步骤：
步骤201：获取并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息，并将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；
步骤202：接收所述媒体服务器返回的、与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的HTTP响应消息；
步骤203：从所述HTTP响应消息中提取出特征元组；
在一种实现方式下，步骤203可以包括：
对所述HTTP响应消息进行预处理，剥离出IP数据报文；具体的，从无线承载协议中剥离出IP数据报文；
从所述IP数据报文中提取出用户标识(如MSISDN(Mobile Station IntegratedServices Digital Number(移动站点综合服务数字编码)等)、源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型(如L7层协议类型)中的一项和多项。
步骤204：判断播放码率是否已被识别出；
在一种实现方式下，步骤204可以包括：
将步骤203提取出的特征元组与维护的特征元组管理表进行匹配，如果匹配不成功，则执行步骤205；
如果匹配成功且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率未被识别出，则执行步骤205；
如果匹配成功且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率已被识别出，则执行步骤207或者步骤208。
需要说明的是，在一种实现方式下，所述特征元组管理表中的每条特征元组记录用于表征用户对应的连接(一条TCP连接)，其中，每条特征元组记录包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型和用户标识中的一项和多项；
在一种实现方式下，所述特征元组管理表中的特征元组记录中包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型和用户标识中的一项和多项以外，进一步包括码率识别状态标识；
在另一种实现方式下，所述特征元组管理表中的特征元组记录中包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型和用户标识中的一项和多项以外，进一步包括指针，该指针指向该特征元组记录所关联的码率识别状态标识；
应当理解的是，在一种实现方式下，码率识别状态标识可以与所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽进行绑定或关联，相应的，如果匹配成功且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率已被识别出，则直接可以获得已确定的、所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽，直接采用已确定的传输带宽控制流媒体文件的传输。
步骤205：对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率；
具体可以包括：
解析所述HTTP响应消息，获取流媒体文件长度Content-Length字段、播放时长字段，可选的，还获取播放码率字段；
判断是否存在播放码率字段，如果存在播放码率字段，直接解析出播放码率字段值；如果不存在播放码率字段，根据Content-Length字段值与播放时长字段值的比值，计算出播放码率。
步骤206：标记播放码率已被识别出；
在一种实现方式下，步骤206可以包括：
将步骤203提取出的特征元组与用于表示播放码率已被识别出的码率识别状态标识关联起来，作为新的特征元组记录添加到所述特征元组管理表中；或者，
将步骤203提取出的特征元组，作为新的特征元组记录添加到所述特征元组管理表中，其中所述特征元组记录指向一码率识别状态标识，所述码率识别状态标识用于表示播放码率已被识别出。
步骤207：根据播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；
步骤208：采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
需要说明的是，本发明实施例中，对于步骤206和207的先后顺序没有限制。
可见，本发明实施例中，网络中的单一网元，如基站、基站控制器或GGSN在捕获并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息后，将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；接收到媒体服务器的响应消息后，获取流媒体文件的播放码率，直接在所在网元进行带宽控制，即根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输，从而在简单有效地提高网络资源利用率的同时，还避免了现有技术中，GGSN识别出播放码率后，一旦需要进行带宽调整，就触发更新Qos带宽流程，从而带来不同网元间的较多交互并额外增加其他网元处理开销的问题。
实施例3
参见图3a，本实施例提供了另一种带宽控制方法，该方法应用于如图3b所示的网络环境下，本实施例中，图3a中的终端指能够实现无线上网的设备，可以是智能终端，如手机等，也可以是基于数据卡的上网本。其中，终端用户通过发起分组数据协议激活请求，开通无线上网业务。当终端发起开通无线上网业务的请求时，基站/基站控制器/GGSN分配给该终端用于流媒体点播业务的用户签约带宽；本发明实施例方法可以包括如下步骤：
步骤301：终端发起视频在线点播消息HTTP Get；
本实施例中，以终端用户发起视频在线点播为例，相应的，流媒体文件就是视频文件。
应当理解的是，本实施例在此不做具体限定，可以是视频点播消息，也可以是音频点播消息等。
步骤302a-302b：基站、基站控制器或GGSN捕获并识别到终端发起的视频在线点播请求消息HTTP Get，并将该请求转发到媒体服务器。
本实施例中，基站、基站控制器或GGSN捕获到终端发起的HTTP请求消息，并利用DPI技术对其进行识别，识别出该消息是视频在线点播业务的请求消息。
其中，如图3b所示，基站可以是NodeB、BTS(Base Transceiver Station，基站收发台)或者LTE(Long Term Evolution，长期演进)(图中未示意出)；基站控制器可以是RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)或者BSC(Base Station Controller，基站控制器)。
NodeB是为一个小区或多个小区服务的无线收发信设备，通过标准的Iub接口和RNC互连，主要完成Uu接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩解调、信道解码还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。同时它还完成一些如内环功率控制等的无线资源管理功能。它在逻辑上对应于GSM网络中的BTS。
步骤303：基站、基站控制器或GGSN接收媒体服务器返回的视频在线点播业务的HTTP响应消息，该HTTP响应消息承载有媒体格式控制头。
本实施例中，媒体服务器返回的视频在线点播业务的HTTP响应消息中承载有媒体格式控制头，如FLV Header；在这里需要说明的是，本技术方案不仅限于承载在HTTP协议之上的FLV格式，只要是HTTP协议承载的媒体格式都可以实现。
参见图3c，HTTP响应消息中携带有流媒体文件长度(见图3c中Header域中的Content-Length字段值)，HTTP响应消息的Body体中承载FLV格式封装的媒体流数据；
参见图3d，FLV格式为Header+Body，Totaldatarate、duration等字段都是承载在FLV的Header中的，FLV的Body中承载的是媒体流数据的净载荷。
参见图3e，为真实的数据包，对照图3d格式说明，可以解析出如duration、Videodatarate、Audiodatarate、Totaldatarate等相关的音视频的参数。具体的，图3e中Totaldatarate就是流媒体音频和视频的总播放码率，Videodatarate即流媒体视频的播放码率，Audiodatarate就是流媒体音频的播放码率，duration即流媒体音频和视频的总播放时长；本领域技术人员应当理解的是，例如，图3e中的totaldatarate，如406e e921ab d0是采用二进制编码表示的。
步骤304：基站、基站控制器或GGSN解析接收到的视频在线点播业务的HTTP响应消息，获得视频文件的播放码率。
具体可以包括，
a)基站、基站控制器或GGSN接收到HTTP响应消息后，从所述HTTP响应消息中提取出源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口；
b)基站、基站控制器或GGSN根据端口号和IP地址，判断与该媒体服务器建立的连接是否标记为已识别出播放码率的状态，本实施例中，当前判断结果为否，执行步骤c)；
具体的，将提取出的端口号和IP地址与维护的特征元组管理表(所述特征元组管理表中的每条特征元组记录用于表征一条TCP连接，其中，每条特征元组记录包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型和用户标识中的一项和多项)进行匹配，本实施例中，当前匹配不成功，执行步骤c)；
c)基站、基站控制器或GGSN从视频文件在线点播业务的HTTP响应消息的媒体格式控制头中解析得到播放码率字段Totaldatarate，该播放码率字段值为406e e921ab d0。
本领域技术人员应当理解的是，本发明实施例不限于上述实现方式，也可以是，基站、基站控制器或GGSN接收到HTTP响应消息后，从所述HTTP响应消息的头部域中解析得到流媒体文件长度字段，并从所述HTTP响应消息的媒体格式控制头中解析得到播放时长字段；所述待传输的流媒体文件的播放码率等于所述流媒体文件长度字段值与所述播放时长字段值的比值。
d)基站、基站控制器或GGSN将用于传输所请求的视频文件的、与该媒体服务器建立的连接标记为已识别出播放码率的状态；
应当理解的是，本实施例中，如果该视频文件之前已经被点播过，基站、基站控制器或GGSN会将该连接标记上“已识别出播放码率”的状态，一旦当基站、基站控制器或GGSN再次根据媒体服务器返回的HTTP响应消息中的端口号和IP地址，判断该媒体服务器与其建立的连接的播放码率状态，如果是已识别播放码率的状态，则可以在内存中直接查找流媒体文件的播放码率，进而根据该播放码率，对传输带宽进行控制；或者，则可以直接在内存中查找所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽。便于后续该终端再次点播该视频时，能够直接获知该播放码率或者所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽，省去解析过程。
步骤305：基站、基站控制器或GGSN向终端返回视频在线点播业务的HTTP响应消息，该HTTP响应消息承载有媒体格式控制头。
步骤306：基站、基站控制器或GGSN根据该播放码率，调整得到所述视频点播业务实际分配的传输带宽，该传输带宽用于传输请求的视频文件；
本实施中，基站、基站控制器或GGSN针对视频流提供对应的调度算法，进行Qos控制，如果播放码率大于等于该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽，则传输视频文件的带宽就是用户签约带宽，不做改变；如果播放码率小于用户签约带宽，则根据播放码率生成新的带宽，将传输该视频文件的带宽调整为生成的新的带宽。其中，可以将播放码率作为生成的新的带宽，或是在播放码率的基础上，加上一个调整值(该调整值用来保证用户体验，RNC/LTE/GGSN服务商可根据实际情况来设定)，作为生成的新的带宽，后续该用户的该视频点播的传输带宽就以这个带宽为准做QoS带宽控制。例如，当从响应消息中获取到的视频文件的播放码率为512kbps，而用户签约带宽为128kbps，小于视频文件的带宽，则仍将128kbps作为实际的传输带宽；但如果用户签约带宽为1Mbps，远高于音频文件带宽，为了有效地利用资源，则将视频文件的播放码率作为实际传输带宽，进一步地，为了保证传输质量，提高用户体验，也可以在视频文件带宽的基础上加上一定的数值，如加上128kbps，则实际的传输带宽就是256kbps。
步骤307：基站、基站控制器或GGSN接收媒体服务器返回的视频在线点播业务的HTTP响应消息，该HTTP响应消息承载有媒体数据。
应当理解的是，在实际应用中，请求的流媒体数据一般通过多个分包传输。
步骤308-309：基站、基站控制器或GGSN采用前述调整得到的传输带宽(即所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽)控制所请求的流媒体文件的传输。
具体可以包括，
a)基站、基站控制器或GGSN接收到HTTP响应消息后，从所述HTTP响应消息中提取出源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口；
b)基站、基站控制器或GGSN根据端口号和IP地址，判断与该媒体服务器建立的连接是否标记为已识别出播放码率的状态，本实施例中，当前判断结果为是，执行步骤c)；
具体的，将提取出的端口号和IP地址与维护的特征元组管理表(所述特征元组管理表中的每条特征元组记录用于表征一条TCP连接，其中，每条特征元组记录包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型和用户标识中的一项和多项)进行匹配，本实施例中，当前匹配成功且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率已被识别出，执行步骤c)；
c)基站、基站控制器或GGSN查找得到所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽，并采用所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽向终端传输视频在线点播业务的HTTP响应消息，该HTTP响应消息承载有媒体数据。
需要说明的是，本发明实施例的实施网元可以是基站、基站控制器或GGSN中的一个单独网元，也可以是其中多个网元同时实施，但同时实施的网元之间不会有任何交互。
可见，本发明实施例中，网络中的单一网元，如基站、基站控制器或GGSN在捕获并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息后，将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；接收到媒体服务器的响应消息后，获取流媒体文件的播放码率，直接在所在网元进行带宽控制，即根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输，从而在简单有效地提高网络资源利用率的同时，还避免了现有技术中，GGSN识别出播放码率后，一旦需要进行带宽调整，就触发更新Qos带宽流程，从而带来不同网元间的较多交互并额外增加其他网元处理开销的问题。
在涉及调整传输带宽的基站、基站控制器或GGSN等的网元处，捕获并识别出实时流请求，接收并解析其对应的HTTP响应，从中获得流媒体文件的播放码率，基于播放码率调整传输带宽，以调整后的传输带宽传输流媒体文件，由于每个网元自身都能根据播放码率调整传输带宽，所以不需要重新发起Qos更新流程，从而节省了网络资源。其中，对于不需要调整传输带宽的网元，在接收到响应消息后不会进行带宽调整，因此不会增加这些网元的额外开销，与现有技术相比节省了网元间的交互过程，提高了网络资源利用率，而且实现简单。
实施例4
参见图4，本实施例提供了一种通信设备，该通信设备包括：第一通信接口模块401，协议识别模块402，第二通信接口模块403，码率识别模块404和带宽控制模块405，其中：
第一通信接口模块401用于获取网络上传输的HTTP请求消息；
协议识别模块402用于识别出所述HTTP请求消息为流媒体点播业务的HTTP请求消息；
第二通信接口模块403用于将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器，并接收所述媒体服务器返回的、与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的HTTP响应消息；
码率识别模块404用于对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率；
带宽控制模块405用于根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
在一种实现方式下，码率识别模块404具体用于：从所述HTTP响应消息的媒体格式控制头中解析得到播放码率字段，或者，从所述HTTP响应消息的头部域中解析得到流媒体文件长度字段，并从所述HTTP响应消息的媒体格式控制头中解析得到播放时长字段；如果播放码率字段存在，则所述待传输的流媒体文件的播放码率等于该播放码率字段值；如果播放码率字段不存在，则所述待传输的流媒体文件的播放码率等于所述流媒体文件长度字段值与所述播放时长字段值的比值。
参见图3c，HTTP响应消息中携带有流媒体文件长度(见图3c中Header域中的Content-Length字段值)，HTTP响应消息的Body体中承载FLV格式封装的媒体流数据；
参见图3d，FLV格式为Header+Body，Totaldatarate、duration等字段都是承载在FLV的Header中的，FLV的Body中承载的是媒体流数据的净载荷。
参见图3e，为真实的数据包，对照图3d格式说明，可以解析出如duration、Videodatarate、Audiodatarate、Totaldatarate等相关的音视频的参数。具体的，图3e中Totaldatarate就是流媒体音频和视频的总播放码率，Videodatarate即流媒体视频的播放码率，Audiodatarate就是流媒体音频的播放码率，duration即流媒体音频和视频的总播放时长；本领域技术人员应当理解的是，例如，图3e中的totaldatarate，如406e e921ab d0是采用二进制编码表示的。
在一种实现方式下，所述带宽控制模块405可以包括：
第一比较单元，用于将所述播放码率加上第一调整值得到的第一传输带宽和该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽进行比较；
第一带宽控制单元，用于如果所述第一比较单元比较出所述第一传输带宽大于或等于所述用户签约带宽，则所述用户签约带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；如果所述第一比较单元比较出所述第一传输带宽小于所述用户签约带宽，则所述第一传输带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
在另一种实现方式下，所述带宽控制模块405可以包括：
第二比较单元，用于将所述流媒体文件的播放码率和该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽进行比较；
第二带宽控制单元，用于如果所述第二比较单元比较出所述播放码率大于或等于所述用户签约带宽，则所述用户签约带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；如果所述第二比较单元比较出所述播放码率小于所述用户签约带宽，则所述播放码率为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽，或者，将所述播放码率加上第一调整值得到，且小于所述用户签约带宽的第一传输带宽作为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
可见，本发明实施例中，网络中的单一网元，如基站、基站控制器或GGSN在捕获并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息后，将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；接收到媒体服务器的响应消息后，获取流媒体文件的播放码率，直接在所在网元进行带宽控制，即根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输，从而在简单有效地提高网络资源利用率的同时，还避免了现有技术中，GGSN识别出播放码率后，一旦需要进行带宽调整，就触发更新Qos带宽流程，从而带来不同网元间的较多交互并额外增加其他网元处理开销的问题。
实施例5
图5为本发明实施例5的一种通信设备的结构示意图，如图5所示，本实施例在图4所示设备的基础上，进一步可以包括：
特征元组提取模块406，用于从所述第二通信接口模块403接收的HTTP响应消息中提取出的特征元组；这里的特征元组具体可以是用户标识(如MSISDN等)、源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型(如L7层协议类型)中的一项和多项。
特征元组管理模块407，用于将所述特征元组与维护的特征元组管理表进行匹配，如果匹配成功且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率未被识别出，或者匹配不成功，触发所述码率识别模块404处理；如果匹配成功且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率已被识别出，触发所述带宽控制模块405直接采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
请参阅图5，本发明实施例中，较优的，所述特征元组管理模块406，进一步用于如果匹配不成功，将所述特征元组提取模块406提取出的特征元组与用于表示所述码率识别模块404已识别出播放码率的码率识别状态标识关联起来，作为新的特征元组记录添加到维护的特征元组管理表中；或者，将所述特征元组提取模块406提取出的特征元组，作为新的特征元组记录添加到维护的特征元组管理表中，其中所述特征元组记录指向一码率识别状态标识，所述码率识别状态标识用于表示所述码率识别模块已识别出播放码率。
需要说明的是，在一种实现方式下，所述特征元组管理表中的每条特征元组记录用于表征用户对应的连接(一条TCP连接)，其中，每条特征元组记录包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型和用户标识中的一项和多项；
在一种实现方式下，所述特征元组管理表中的特征元组记录中包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型和用户标识中的一项和多项以外，进一步包括码率识别状态标识；
在另一种实现方式下，所述特征元组管理表中的特征元组记录中包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型和用户标识中的一项和多项以外，进一步包括指针，该指针指向该特征元组记录所关联的码率识别状态标识；
应当理解的是，在一种实现方式下，码率识别状态标识可以与所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽进行绑定或关联，相应的，如果匹配成功且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率已被识别出，则直接可以获得已确定的、所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽，直接采用已确定的传输带宽控制流媒体文件的传输。
本实施例中通信设备在不同的网络应用环境下，具体可以是基站、基站控制器、GGSN等。
本实施例提供的通信设备，具体可以，与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
关于如上功能单元的具体实现可参考方法实施例的描述。
本发明实施例装置的各个单元可以集成于一体，也可以分离部署。上述单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。
可见，本发明实施例中，网络中的单一网元，如基站、基站控制器或GGSN在捕获并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息后，将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；接收到媒体服务器的响应消息后，获取流媒体文件的播放码率，直接在所在网元进行带宽控制，即根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输，从而在简单有效地提高网络资源利用率的同时，还避免了现有技术中，GGSN识别出播放码率后，一旦需要进行带宽调整，就触发更新Qos带宽流程，从而带来不同网元间的较多交互并额外增加其他网元处理开销的问题。
实施例6
参见图6，本实施例提供了一种移动用户访问流媒体文件的系统，该移动用户访问流媒体文件的系统包括：终端501，通信设备502和媒体服务器503，其中：
所述终端501用于发送用户的流媒体点播业务的HTTP请求消息；
所述通信设备502用于获取并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息后，转发给所述媒体服务器；接收并解析所述媒体服务器返回的HTTP响应消息，获得待传输流媒体文件的播放码率；根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；并在接收到所述承载有流媒体数据的HTTP响应消息后，采用所述确定的传输带宽向所述终端传输；
所述媒体服务器503用于接收所述流媒体点播业务的HTTP请求消息，并返回与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的、承载有媒体格式控制头的HTTP响应消息；以及，返回承载有流媒体数据的HTTP响应消息。
本实施例中通信设备502在不同的网络应用环境下，具体可以是基站、基站控制器、GGSN等。
本实施例提供的移动用户访问流媒体文件的系统，一种实际组网，可以参见图3b，这里不再赘述。
本实施例提供的系统，具体可以，与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
综上所述，本发明实施例中，网络中的单一网元，如基站、基站控制器或GGSN在捕获并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息后，将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；接收到媒体服务器的响应消息后，获取流媒体文件的播放码率，直接在所在网元进行带宽控制，即根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输，从而在简单有效地提高网络资源利用率的同时，还避免了现有技术中，GGSN识别出播放码率后，一旦需要进行带宽调整，就触发更新Qos带宽流程，从而带来不同网元间的较多交互并额外增加其他网元处理开销的问题。
本发明实施例满足在基站、基站控制器或GGSN上实现识别出流媒体音视频在线点播业务的播放码率，并根据播放码率分配刚好合适的带宽，处理简单，提高了网络资源的利用率。
本发明实施例可以在基站、基站控制器或GGSN网元上独立实现，网元之间不需要任何交互，实现简单。本发明实施例不需要新增网元设备。本发明实施例不需要新增协议来支持。
本发明实施例在保证视频播放质量的前提下，通过一种简单有效的方法，提高网络资源尤其是无线资源的利用率，从而节省从基站到基站控制器的回传链路以及RAN侧到核心网间的传输成本，减轻RAN侧和核心网数据业务的扩容压力，使得更多用户的视频访问得到保障。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种带宽控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息，并将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器；
接收所述媒体服务器返回的、与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的HTTP响应消息；
对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率；
根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率，包括：
从所述HTTP响应消息的媒体格式控制头中解析得到播放码率字段，或者，从所述HTTP响应消息的头部域中解析得到流媒体文件长度字段，并从所述HTTP响应消息的媒体格式控制头中解析得到播放时长字段；
如果播放码率字段存在，则所述待传输的流媒体文件的播放码率等于该播放码率字段值；如果播放码率字段不存在，则所述待传输的流媒体文件的播放码率等于所述流媒体文件长度字段值与所述播放时长字段值的比值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽，包括：
将所述播放码率加上第一调整值得到的第一传输带宽和该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽进行比较；
如果所述第一传输带宽大于或等于所述用户签约带宽，则所述用户签约带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；
如果所述第一传输带宽小于所述用户签约带宽，则所述第一传输带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽，包括：
将所述流媒体文件的播放码率和该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽进行比较；
如果所述播放码率大于或等于所述用户签约带宽，则所述用户签约带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；
如果所述播放码率小于所述用户签约带宽，则所述播放码率为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽，或者，将所述播放码率加上第一调整值得到，且小于所述用户签约带宽的第一传输带宽作为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述媒体服务器以多个分包的形式返回与所述实时流请求消息对应的响应消息，
所述接收所述媒体服务器返回的、与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的HTTP响应消息的步骤之后，进一步包括：
从所述HTTP响应消息中提取出特征元组，将所述特征元组与维护的特征元组管理表进行匹配，如果匹配成功，且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率未被识别出，则执行所述对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率的步骤；
如果匹配不成功，则执行所述对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果匹配成功，且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率已被识别出，则直接采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果匹配不成功，所述对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率的步骤之后，进一步包括：
将从所述HTTP响应消息中提取出的特征元组与用于表示播放码率已被识别出的码率识别状态标识关联起来，作为新的特征元组记录添加到所述特征元组管理表中；或者，
将从所述HTTP响应消息中提取出的特征元组，作为新的特征元组记录添加到所述特征元组管理表中，其中所述特征元组记录指向一码率识别状态标识，所述码率识别状态标识用于表示播放码率已被识别出。
8.根据权利要求5或6或7所述的方法，其特征在于，所述特征元组管理表中的每条特征元组记录用于表征用户对应的连接，其中，每条特征元组记录包括源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型和用户标识中的一项和多项；
所述从所述HTTP响应消息中提取出特征元组，包括：
对所述HTTP响应消息进行预处理，剥离出IP数据报文；
从所述IP数据报文中提取出用户标识、源IP地址、源端口、目的IP地址、目的端口、协议类型中的一项和多项。
9.一种通信设备，其特征在于，所述设备包括：
第一通信接口模块，用于获取网络上传输的HTTP请求消息；
协议识别模块，用于识别出所述HTTP请求消息为流媒体点播业务的HTTP请求消息；
第二通信接口模块，用于将所述流媒体点播业务的HTTP请求消息转发给媒体服务器，并接收所述媒体服务器返回的、与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的HTTP响应消息；
码率识别模块，用于对所述HTTP响应消息进行解析，获得待传输的流媒体文件的播放码率；
带宽控制模块，用于根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果，确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述码率识别模块具体用于：从所述HTTP响应消息的媒体格式控制头中解析得到播放码率字段，或者，从所述HTTP响应消息的头部域中解析得到流媒体文件长度字段，并从所述HTTP响应消息的媒体格式控制头中解析得到播放时长字段；如果播放码率字段存在，则所述待传输的流媒体文件的播放码率等于该播放码率字段值；如果播放码率字段不存在，则所述待传输的流媒体文件的播放码率等于所述流媒体文件长度字段值与所述播放时长字段值的比值。
11.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述带宽控制模块包括：
第一比较单元，用于将所述播放码率加上第一调整值得到的第一传输带宽和该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽进行比较；
第一带宽控制单元，用于如果所述第一比较单元比较出所述第一传输带宽大于或等于所述用户签约带宽，则所述用户签约带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；如果所述第一比较单元比较出所述第一传输带宽小于所述用户签约带宽，则所述第一传输带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
12.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述带宽控制模块包括：
第二比较单元，用于将所述流媒体文件的播放码率和该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽进行比较；
第二带宽控制单元，用于如果所述第二比较单元比较出所述播放码率大于或等于所述用户签约带宽，则所述用户签约带宽为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；如果所述第二比较单元比较出所述播放码率小于所述用户签约带宽，则所述播放码率为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽，或者，将所述播放码率加上第一调整值得到，且小于所述用户签约带宽的第一传输带宽作为所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；采用所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
13.根据权利要求9至12任一项所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括：
特征元组提取模块，用于从所述第二通信接口模块接收的HTTP响应消息中提取出的特征元组；
特征元组管理模块，用于将所述特征元组与维护的特征元组管理表进行匹配，如果匹配成功且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率未被识别出，或者匹配不成功，触发所述码率识别模块处理；如果匹配成功且所述匹配的特征元组记录所关联的码率识别状态标识表示播放码率已被识别出，触发所述带宽控制模块直接采用所述确定的传输带宽控制所述流媒体文件的传输。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，其特征在于，所述特征元组管理模块，进一步用于如果匹配不成功，将所述特征元组提取模块提取出的特征元组与用于表示所述码率识别模块已识别出播放码率的码率识别状态标识关联起来，作为新的特征元组记录添加到维护的特征元组管理表中；或者，将所述特征元组提取模块提取出的特征元组，作为新的特征元组记录添加到维护的特征元组管理表中，其中所述特征元组记录指向一码率识别状态标识，所述码率识别状态标识用于表示所述码率识别模块已识别出播放码率。
15.一种移动用户访问流媒体文件的系统，其特征在于，所述系统包括：终端，通信设备和媒体服务器，其中：
所述终端用于发送用户的流媒体点播业务的HTTP请求消息；
所述通信设备用于获取并识别出流媒体点播业务的HTTP请求消息后，转发给所述媒体服务器；接收并解析所述媒体服务器返回的HTTP响应消息，获得待传输流媒体文件的播放码率；根据所述播放码率与该流媒体点播业务初始分配的用户签约带宽的比较结果确定所述流媒体点播业务实际分配的传输带宽；并在接收到所述承载有流媒体数据的HTTP响应消息后，采用所述确定的传输带宽向所述终端传输；
所述媒体服务器用于接收所述流媒体点播业务的HTTP请求消息，并返回与所述流媒体点播业务的HTTP请求消息对应的、承载有媒体格式控制头的HTTP响应消息；以及，返回承载有流媒体数据的HTTP响应消息。
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