CN103166940B - 服务质量动态协商及优化方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种QoS动态协商及优化方法和装置：对于两个通信端点E1和E2，在开始媒体数据传输之后，基于媒体面进行QoS优化策略协商，并分别保存协商出的QoS优化策略，所述QoS优化策略中包括两个以上优化措施，每个优化措施中均包括优化方式以及触发条件；在媒体数据传输过程中，实时监测媒体数据传输情况，如果监测结果符合一优化方式的触发条件，且基于媒体面确认双方均同意使用该优化方式，则切换到该优化方式，按照切换后的优化方式进行媒体数据传输。应用本发明所述方案，能够避免协议互通问题，而且能够减少信令开销。

Description

服务质量动态协商及优化方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术，特别涉及服务质量(QoS，Quality of Service)动态协商及优化方法和装置。

背景技术

随着互联网的发展，语音通话、视频会议、在线游戏等各种实时通信应用在互联网数据流量中所占的比重越来越大，然而，在互联网这个“尽力而为”但不提供可靠传输的平台上提供实时通信应用的最大挑战在于，如何为用户，特别是移动接入用户提供端到端的QoS保证。

比如，在两通信端点之间进行网络电话(VoIP，Voice over Internet Protocol)等音视频通信时，如何选择最佳的编解码类型，以便既能保证一定的通话质量，又能节约网络带宽资源。

为此，现有技术中提出一种基于信令面的协商方式，即在两通信端点进行媒体数据传输之后，协商所使用的编解码类型，在媒体数据传输过程中，当网络环境等发生变化时，重新协商所使用的编解码类型。会话初始协议(SIP，Session Initiation Protocol)中的邀请(INVITE)消息和更新(UPDATE)消息均可用来发起和承载协商过程，当然，也可以为其它信令协议，如媒体网关控制协议(MGCP，Media Gateway Control Protocol)等。

但是，上述方式在实际应用中会存在一定的问题，如：由于基于信令面进行协商，因此会涉及到协议互通的问题，需要为中转或互通场景定义标准的协议映射关系，如SIP到H.323等，而且，当网络环境等发生变化时，需要重新协商编解码类型，增大了信令开销。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种QoS动态协商及优化方法和装置，能够避免协议互通问题，而且能够减少信令开销。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种QoS动态协商及优化方法，包括：

对于两个通信端点E1和E2，在开始媒体数据传输之后，基于媒体面进行QoS优化策略协商，并分别保存协商出的QoS优化策略，所述QoS优化策略中包括两个以上优化措施，每个优化措施中均包括优化方式以及触发条件；

在媒体数据传输过程中，实时监测媒体数据传输情况，如果监测结果符合一优化方式的触发条件，且基于媒体面确认双方均同意使用该优化方式，则切换到该优化方式，按照切换后的优化方式进行媒体数据传输。

一种通信端点，包括：

策略协商模块，用于在与通信对端开始媒体数据传输之后，与所述通信对端基于媒体面进行服务质量QoS优化策略协商，并保存协商出的QoS优化策略，所述QoS优化策略中包括两个以上优化措施，每个优化措施中均包括优化方式以及触发条件；

动态优化模块，用于在与所述通信对端进行媒体数据传输的过程中，实时监测媒体数据传输情况，如果监测结果符合一优化方式的触发条件，且基于媒体面确认双方均同意使用该优化方式，则切换到该优化方式，按照切换后的优化方式进行媒体数据传输。

可见，采用本发明的技术方案，基于媒体面来进行QoS优化策略协商及优化，从而避免了协议互通的问题，而且，当每次进行优化时，只需使用协商出的优化方式中符合当前触发条件的优化方式即可，无需重新进行协商，从而减少了信令开销。

附图说明

图1为本发明QoS动态协商及优化方法实施例的流程图。

图2为本发明策略协商过程示意图。

图3为本发明动态优化过程示意图。

图4为本发明通信端点实施例的组成结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本发明中提出一种QoS动态协商及优化方案。

图1为本发明QoS动态协商及优化方法实施例的流程图。如图1所示，包括以下步骤：

步骤11：对于两个通信端点E1和E2，在开始媒体数据传输之后，基于媒体面进行QoS优化策略协商，并分别保存协商出的QoS优化策略，所述QoS优化策略中包括两个以上优化措施，每个优化措施中均包括优化方式以及触发条件。

通信端点指媒体传输的终结点，取决于具体的应用环境，可能是用户终端，也可能是媒体网关设备等。

为了使媒体数据传输过程中能够根据网络环境变化作出符合预期的动态优化，并且，为了确保一通信端点发起的优化方式能够被另一通信端点所接受，通信双方可以在开始媒体数据传输之后的某一时刻，协商出QoS优化策略，即执行本步骤。

本步骤中，作为通信双方的通信端点E1和E2之间可基于媒体面进行QoS优化策略协商，并分别保存协商出的QoS优化策略，以便后续使用。协商出的QoS优化策略中至少包括两个优化措施，每个优化措施中均至少包括优化方式以及触发条件信息。

步骤12：在媒体数据传输过程中，实时监测媒体数据传输情况，如果监测结果符合一优化方式的触发条件，且基于媒体面确认双方均同意使用该优化方式，则切换到该优化方式，按照切换后的优化方式进行媒体数据传输。

本步骤中，根据步骤11中协商出的QoS优化策略进行动态优化，即一旦当前情况符合某一优化方式的触发条件，且双方均同意使用该优化方式，则切换到该优化方式，按照切换后的优化方式进行媒体数据传输。

步骤11中所述的每个优化措施中可进一步包括有优先级信息，这样，当符合触发条件的优化方式为两个以上时，可选择优先级最高的优化方式。

另外，如果E1和E2之间进行音视频通信，那么，上述优化方式可以包括：编解码类型等；触发条件可以包括：触发名称、触发阈值和触发动作类型等；其中，触发条件名称可以包括：时延(Delay)、丢包率(Loss)和抖动(Jitter)等，触发动作类型可以包括：大于(Over)和小于(Under)等。

需要说明的是，在实际应用中，为了提高安全性，可对E1和E2之间进行策略协商及优化时往来的信息进行加密处理。另外，以上仅以编解码类型为例，在实际应用中，上述优化方式还可包括编解码参数、冗余传输类型、抖动缓冲器大小等。

再有，如果E1和E2之间的通信会话包含多个媒体流，那么可以针对每个媒体流，分别按照图1所示方式进行处理。

以下结合附图，对上述策略协商及动态优化过程分别进行详细说明。

1)策略协商

QoS优化策略协商过程的具体实现可基于现有各种模型，如offer-answer模型、advertisement-proposal模型和master-slave模型等，假设本实施例中基于offer-answer模型。

图2为本发明策略协商过程示意图。如图2所示，包括：

步骤21：作为策略协商发起方的E1通过与作为策略协商响应方的E2之间所建立的媒体面实时传输控制协议(RTCP，Real-Time Transport Control Protocol)连接，向E2发起协商请求，其中携带有自身(本地)的QoS优化策略，即向E2发送offer消息。

本发明所述方案中，需要对现有媒体会话描述机制进行扩展，以E1和E2之间进行音视频通信为例，扩展的核心思想是利用形如<codec，condition:value/[over|under]>的语句来描述通信端点本地针对某个优化方式的动态选择条件，即触发条件。其中，codec表示编解码类型，condition表示触发条件名称，如时延、丢包率、抖动等，value表示触发阈值，over|under表示触发动作类型。

在此基础上，通过形如a＝midcall:<identifier><priority><protocol/codec>:<value><condition>:<value>/[over|under]的会话描述协议(SDP，Session DescriptionProtocol)扩展描述语句集合，就能表达通信端点本地的QoS优化策略。

其中，identifier表示语句的标识，priority表示优先级，protocol表示媒体数据传输时所采用的协议，codec表示编解码类型，condition之前的value表示codec中的编解码类型在实时传输协议(RTP，Real-time Transport Protocol)数据包头中的载荷类型(PT，Payload Type)字段中的标识方式，condition表示触发条件名称，condition之后的value表示触发阈值，over|under表示触发动作类型。

比如，a＝midcall:720981RTP/G.723:4delay:250ms/over，表示当时延超过250ms时优先切换到G.723的编解码类型。

在上述基础上，还需要新增一种RTCP报告类型，即一种RTCP消息，其中可包括形如<identifier，priority，condition name，condition value，action type，protocol/codec>的元组信息。也就是说，RTCP消息中需要携带有这些元组信息，这些元组信息可按照上述SDP扩展描述语句所示方式进行携带，其中，condition name即对应SDP扩展描述语句中的condition，condition value即对应SDP扩展描述语句中的后一个value，action type即对应SDP扩展描述语句中的over|under。

步骤22～23：E2根据接收到的QoS优化策略、自身情况以及既定的策略融合与冲突消解处理逻辑，确定出最终的QoS优化策略，进行保存，并通过RTCP连接将确定出的QoS优化策略通知给E1，即向E1返回answer消息。

E2接收到E1发送来的QoS优化策略后，根据自身情况，在接收到的QoS优化策略的框架之内，利用既定的策略融合与冲突消解处理逻辑，从接收到的QoS优化策略中所包括的优化措施中选出符合要求的优化措施，进行保存，并将所选出的优化措施通知给E1。

同样，需要新增一种RTCP报告类型，其中可包括形如<identifier，priority，response>的元组信息，具体地，这些元组信息可携带在SDP扩展描述语句中。

步骤24：E1保存确定出的QoS优化策略。

所保存的QoS优化策略中包括两个以上优化措施。

2)动态优化

图3为本发明动态优化过程示意图。如图3所示，包括：

步骤31：作为优化发起方的E1通过与E2之间所建立的RTCP连接向E2发起优化请求，其中至少携带有优化方式、触发条件以及针对该触发条件的监测结果。

E1和E2实时监测媒体数据传输情况，一旦监测结果符合所保存的优化措施中的某一触发条件，则可发起优化请求，具体由哪个通信端点来发起优化请求可根据实际情况而定，如何监测媒体数据传输情况为现有技术。

举例来说，实时监测时延、丢包率和抖动等，假设某一时刻监测到时延大于触发阈值，则可发起优化请求。

为此，需要新增一种RTCP报告类型，即一种RTCP消息，其中可包含形如<identifier，priority，condition name，condition value，action type，protocol/codec，current value>的元组信息，其中，current value表示监测结果，具体地，这些元组信息可携带在SDP扩展描述语句中。

步骤32：E2同意使用接收到的优化方式，通过RTCP连接向E1返回确认消息。

同样，需要新增一种RTCP报告类型，其中可包括形如<identifier，priority，ready，tag>的元组信息，具体地，这些元组信息可携带在SDP扩展描述语句中，tag中的具体内容可根据实际需要而定。

当切换到新的编解码类型后，可调度新的目标编码器进行后续媒体数据编码操作，并更换RTP数据包头中的PT字段中的编解码类型标识等，具体实现均为现有技术。

至此，即完成了关于本发明方法实施例的介绍。

基于上述介绍，图4为本发明通信端点实施例的组成结构示意图。如图4所示，包括：

策略协商模块，用于在与通信对端开始媒体数据传输之后，与通信对端基于媒体面进行QoS优化策略协商，并保存协商出的QoS优化策略，QoS优化策略中包括两个以上优化措施，每个优化措施中均包括优化方式以及触发条件；

动态优化模块，用于在与通信对端进行媒体数据传输的过程中，实时监测媒体数据传输情况，如果监测结果符合一优化方式的触发条件，且基于媒体面确认双方均同意使用该优化方式，则切换到该优化方式，按照切换后的优化方式进行媒体数据传输。

具体地，策略协商模块通过与通信对端之间所建立的RTCP连接，向通信对端发起协商请求，其中携带有自身的QoS优化策略，并保存通信对端根据接收到的QoS优化策略、自身情况以及既定的策略融合与冲突消解处理逻辑确定出的最终的QoS优化策略。

动态优化模块通过与通信对端之间所建立的RTCP连接向通信对端发起优化请求，其中携带有优化方式、触发条件以及针对该触发条件的监测结果，并接收通信对端同意使用该优化方式后返回的确认消息，之后，切换到该优化方式。

另外，每个优化措施中可进一步包括：优先级；相应地，动态优化模块进一步用于，当符合触发条件的优化方式为两个以上时，选择优先级最高的优化方式。

其中，若通信端点与通信对端之间进行音视频通信，则

上述优化方式可包括：编解码类型等；

触发条件可包括：触发条件名称、触发阈值和触发动作类型等；

触发条件名称可包括：时延、丢包率和抖动等；

触发动作类型可包括：大于和小于等。

在实际应用中，策略协商模块及动态优化模块与通信对端之间进行策略协商及优化时往来的信息均承载在SDP扩展描述语句中，SDP扩展描述语句进一步承载在RTCP消息中。

图4所示装置实施例的具体工作流程请参照前述方法实施例中的相应说明，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种服务质量QoS动态协商及优化方法，其特征在于，包括：

对于两个通信端点E1和E2，在开始媒体数据传输之后，基于媒体面进行QoS优化策略协商，并分别保存协商出的QoS优化策略，所述QoS优化策略中包括两个以上优化措施，每个优化措施中均包括优化方式以及触发条件；

在媒体数据传输过程中，实时监测媒体数据传输情况，如果监测结果符合一优化方式的触发条件，且基于媒体面确认双方均同意使用该优化方式，则切换到该优化方式，按照切换后的优化方式进行媒体数据传输；

其中，所述基于媒体面确认双方均同意使用该优化方式包括：

作为优化发起方的E1通过与所述E2之间所建立的RTCP连接向所述E2发起优化请求，其中携带有优化方式、触发条件以及针对该触发条件的监测结果；

所述E2同意使用接收到的优化方式，通过所述RTCP连接向所述E1返回确认消息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于媒体面进行QoS优化策略协商，并分别保存协商出的QoS优化策略包括：

作为策略协商发起方的E1通过与作为策略协商响应方的E2之间所建立的实时传输控制协议RTCP连接，向所述E2发起协商请求，其中携带有自身的QoS优化策略；

所述E2根据接收到的QoS优化策略、自身情况以及既定的策略融合与冲突消解处理逻辑，确定出最终的QoS优化策略，进行保存，并通过所述RTCP连接将确定出的QoS优化策略通知给所述E1；

所述E1保存确定出的QoS优化策略。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述每个优化措施中进一步包括：优先级；当符合触发条件的优化方式为两个以上时，选择优先级最高的优化方式。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，若所述E1和所述E2之间进行音视频通信，则

所述优化方式包括：编解码类型；

所述触发条件包括：触发条件名称、触发阈值和触发动作类型；

所述触发条件名称包括：时延、丢包率和抖动；

所述触发动作类型包括：大于和小于。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述E1和所述E2之间进行策略协商及优化时往来的信息均承载在会话描述协议SDP扩展描述语句中，所述SDP扩展描述语句进一步承载在RTCP消息中。

6.一种通信端点，其特征在于，包括：

策略协商模块，用于在与通信对端开始媒体数据传输之后，与所述通信对端基于媒体面进行服务质量QoS优化策略协商，并保存协商出的QoS优化策略，所述QoS优化策略中包括两个以上优化措施，每个优化措施中均包括优化方式以及触发条件；

动态优化模块，用于在与所述通信对端进行媒体数据传输的过程中，实时监测媒体数据传输情况，如果监测结果符合一优化方式的触发条件，且基于媒体面确认双方均同意使用该优化方式，则切换到该优化方式，按照切换后的优化方式进行媒体数据传输；

其中，所述动态优化模块通过与所述通信对端之间所建立的RTCP连接向所述通信对端发起优化请求，其中携带有优化方式、触发条件以及针对该触发条件的监测结果，并接收所述通信对端同意使用该优化方式后返回的确认消息，之后，切换到该优化方式。

7.根据权利要求6所述的通信端点，其特征在于，所述策略协商模块通过与所述通信对端之间所建立的实时传输控制协议RTCP连接，向所述通信对端发起协商请求，其中携带有自身的QoS优化策略，并保存所述通信对端根据接收到的QoS优化策略、自身情况以及既定的策略融合与冲突消解处理逻辑确定出的最终的QoS优化策略。

8.根据权利要求6或7所述的通信端点，其特征在于，所述每个优化措施中进一步包括：优先级；所述动态优化模块进一步用于，当符合触发条件的优化方式为两个以上时，选择优先级最高的优化方式。

9.根据权利要求6或7所述的通信端点，其特征在于，若所述通信端点与所述通信对端之间进行音视频通信，则

所述优化方式包括：编解码类型；

所述触发条件包括：触发条件名称、触发阈值和触发动作类型；

所述触发条件名称包括：时延、丢包率和抖动；

所述触发动作类型包括：大于和小于。

10.根据权利要求6或7所述的通信端点，其特征在于，所述策略协商模块及动态优化模块与所述通信对端之间进行策略协商及优化时往来的信息均承载在会话描述协议SDP扩展描述语句中，所述SDP扩展描述语句进一步承载在RTCP消息中。