CN104219090B - 一种媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统及方法，属于通信领域，本发明在服务器端添加QoE监测与评价管理服务器，QoE监测与评价管理客户端提供业务QoE评价所需的参数信息协同服务器完成业务体验质量评价与管理，本发明以QoE监测与评价管理服务器为核心，实现在服务器端的QoE评价可计算模式，有效降低客户端的计算能力要求，有助于媒体传输中业务QoE计算模式数据库维护，有效的避免在客户端单独维护带来的由于数据库缺失而无法进行业务QoE评价的问题，从而减轻客户端的计算压力，实现以服务器为中心、其他节点协同的评价模式，从而提升媒体传输中QoE评价反馈的效率，进而完成传输路径及媒体负载分配的指导。

Description

一种媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统及方法

技术领域

本发明属于通信领域，具体涉及一种媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统及方法。

背景技术

用户体验质量(Quality of Experience，QoE)是媒体传输服务的评价依据，指导媒体业务传输控制。网络传输中，媒体传输所采用的任何一种传输协议，无论是TCP回传机制，还是滑动窗口协议服务机制，其最终目的都是提高用户业务体验QoE评分，从而确保被测试媒体业务的网络传输质量。目前，关于业务QoE评价机制方面的研究还没有成型方案，现有的评价机制几乎都是端到端评价，存在终端评价困难、与用户实际体验距离较大的问题。媒体多径中继传输业务QoE评价机制的目标是接近用户的真实体验，要求在传输时间内，有效的进行业务QoE评价，并能适应多径中继传输的动态变化，满足媒体传输控制管理的需求。

RMON(Remote Network Monitoring，远端网络监控)是通信中标准的网络监控协议，对通信设备进行监控，使得实时QoS(Quality of Service，服务质量)监测在设备上运行，依据RAQMON(Real-time Application Quality-of-Service Monitoring，实时应用服务质量监控)框架体系结构规范，允许终端设备和应用程序实时报告QoS统计。RAQMON是针对端到端设备间QoS性能参数采集而制定的，采用RAQMON数据源(RDS，RAQMON DataSource)、RAQMON报告采集器(RRC，RAQMON Report Collector)以及RAQMON MIB(Management Information Base，管理信息库)结构三个功能组件共同构成。这里的RDS作为监测目的的数据源基本组件，比如IP电话、手机即时消息客户端等设备都是RDS的选择。媒体会话建立后，客户端收集媒体传输QoS参数以及设备状态的具体参数指标，基于传输协议向PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)发送，RRC收集到RAQMON PDU后，分析和存储这些信息到RAQMON的MIB中，并与远端客户端进行交互。

端到端QoE评价体系，将所有的业务QoE计算模型集成到用户代理客户端中，进而通过对用户代理客户端的管理，完成媒体业务传输过程中的QoE评价，或者是直接在用户代理客户端设置评价模型，直接对传输业务给出QoE评分。然而，这种评价方式存在着明显的问题：对用户代理客户端的管理零散，不能实现网络中所有设备及时管理与更新，业务QoE评价模型给出的评分对业务的指导性相差距离甚远，新型应用的普及对用户代理客户端存在着整改难覆盖问题，甚至涉及应用扩展问题。

端到端QoE评价体系在用户代理客户端实现QoE评价的方式，媒体业务传输过程中，每个业务传输的QoE评价过程集中在用户代理客户端，从一定角度上看，该模式直接在终端设备上完成了对业务质量的快速体验评分，具有直接、有效的特点，但这种方式也带来了诸多问题：

第一、业务QoE评价与实际距离相差较大。端到端QoE评价体系对用户代理客户端有着很高的要求，并在其上实现业务QoE评价，但是，这种评价也会因为端到端网络传输环境而受到影响，带来业务QoE评价不准确、误导问题，与实际用户体验相差甚远。

第二、难实现。现有的评价体系是以用户代理客户端为基础，在用户代理客户端上实现业务评价模型，然而，随着新型应用的不断扩展，无法实现对用户代理客户端的更新与维护，在业务的QoE评价实现上存在着较大的难度。

第三、协同问题。媒体业务传输中，各中继节点与用户代理客户端的交互，当媒体传输路径发生变化，或者是中继节点增加与减少时，各中继节点与用户代理客户端的协同交互问题，可能导致业务评价过程中的QoE评分变化。因此，端到端QoE评价体系在协同控制方面没有给出一个有效的解决方案。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明提出一种媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统及方法，以达到实现在服务器端的QoE评价可计算模式、降低用户代理客户端的计算能力要求、避免在用户代理客户端单独维护带来的由于数据库缺失而无法进行业务QoE评价的问题、减轻客户端的计算压力、提升媒体传输中QoE评价反馈的精准和效率，进而完成媒体负载分配指导的目的。

一种媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统，包括QoE监测与评价管理服务器和QoE监测与评价管理客户端；所述的QoE监测与评价管理服务器包括参数过滤模块、媒体数据库模块、业务QoE评分计算模块和监测与管理模块；所述的QoE监测与评价管理客户端包括QoE业务参数控制管理模块；

以QoE监测与评价管理服务器为核心，QoE监测与评价管理客户端向QoE监测与评价管理服务器提供自身QoS参数、用户主观参数、节点位置消息，协同QoE检测与评价管理服务器完成业务体验质量评分，并将QoE监测与评价管理服务器评分、媒体传输的路径选择发送至QoE检测与评价管理客户端；

其中，

QoE监测与评价管理服务器：用于构建存储媒体业务传输消息的数据库；实现业务QoE评分的可计算模式；与QoE监测与评价管理客户端交互媒体会话质量评价订阅请求及响应；与QoE监测与评价管理客户端的QoE业务参数控制管理模块交互节点位置消息、传输的QoS参数消息、用户主观参数消息；

参数过滤模块：用于接收监测与管理模块发送的会话质量评价订阅请求消息；向QoE监测与评价管理客户端发送节点位置监测请求；接收QoE监测与评价管理客户端发送的节点位置IP地位；接收QoE监测与评价管理客户端发送来的QoS参数消息、用户主观参数消息；将收到的节点位置消息、QoS参数消息、用户主观参数消息以及监测与管理模块发送来的会话质量评价订阅请求消息中的业务类型消息进行分类，并发送至媒体数据库模块；

媒体数据库模块：用于构建数据库；接收参数过滤模块发送的业务的QoS参数消息、用户主观参数、节点位置消息和业务类型消息，并根据接收到的业务类型消息确定会话业务类型，并根据会话业务类型在数据库中提取评分计算模型，同时根据接收到的所有节点的QoS参数消息、用户主观参数消息和节点位置消息，在数据库中提取所有消息参数阈值，并将所提取的计算模型和消息参数阈值发送至业务QoE评分计算模块中；

业务QoE评分计算模块：用于根据接收获得的评分计算模型和消息参数阈值计算业务QoE评分，并将计算获得的业务QoE评分发送至监测与管理模块中；

监测与管理模块：用于对接收到的会话质量评价订阅请求消息进行存储，并转发至参数过滤模块中，判断业务QoE评分是否在设定的评分范围内，若是，则将业务QoE评分返回至QoE监测与评价管理客户端，并进入下一周期业务QoE评价，否则，将QoE评分及对QoE监测与评价管理客户端的媒体传输路径返回至QoE监测与评价管理客户端；

QoE监测与评价管理客户端：是一个逻辑实体，用于向QoE监测与评价管理服务器发送节点位置消息；在周期性业务体验质量评价中，完成节点自身用户主观参数消息、QoS参数消息的发送，并依据评分、媒体的传输路径调整媒体业务会话；

QoE业务参数控制管理模块：用于接收参数过滤模块发送的节点位置监测请求，并发送自身IP地址至参数过滤模块；用于发送自身QoS参数消息、用户主观参数消息；用于接收其他QoE监测与评价管理客户端发送的QoS参数消息、用户主观参数消息，并将自身QoS参数消息、用户主观参数消息一同发送至参数过滤模块；

该系统应用于媒体多径中继传输系统中，媒体多径中继传输系统包括媒体中继控制器、媒体中继服务器和用户代理，其中，

QoE监测与评价管理客户端作为媒体中继服务器时，用于接收参数过滤模块发送的节点位置监测请求，并将媒体传输中路径经过的媒体中继服务器IP地址发送至参数过滤模块，同时随媒体业务消息发送自身的QoS参数消息；

QoE监测与评价管理客户端作为媒体中继控制器时，用于向监测与管理模块发送会话质量评价订阅请求消息，并发送自身节点位置IP地址给监测与管理模块；

QoE监测与评价管理客户端作为用户代理时，用于向QoE监测与评价管理服务器发送节点位置消息，同时完成自身节点用户主观参数、QoS参数的发送。

采用媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统进行的评价方法，包括以下步骤：

步骤1、媒体中继服务器向媒体多径中继传输网络中的媒体中继控制器发送注册请求，媒体中继控制器向媒体中继服务器发送响应告知其注册成功或失败，若注册失败，则返回执行步骤1，若注册成功，则执行步骤2；

步骤2、用户代理1向用户代理2发送媒体会话请求，并建立媒体会话，具体如下：

步骤2-1、用户代理1向媒体中继控制器发送媒体会话路径请求，媒体中继控制器根据媒体会话路径请求消息分配媒体业务传输中继路径；

步骤2-2、媒体中继控制器向QoE监测与评价管理服务器内部的监测与管理模块发送会话质量评价订阅请求消息，同时发送自身节点IP地址信息至监测与管理模块，监测与管理模块对接收到的会话质量评价订阅请求消息以及媒体中继控制器IP地址进行存储，并将会话质量评价订阅请求消息转发至QoE监测与评价管理服务器内部的参数过滤模块中，同时回复响应至媒体中继控制器；

步骤2-3、媒体中继控制器向用户代理1回复媒体会话路径请求消息，并完成媒体会话的建立；

步骤3、参数过滤模块向用户代理1的QoE业务参数控制管理模块、用户代理2的QoE业务参数控制管理模块和媒体中继服务器的QoE业务参数控制管理模块发送节点位置监测请求，媒体传输中的媒体中继服务器的QoE业务参数控制管理模块、用户代理1的QoE业务参数控制管理模块、用户代理2的QoE业务参数控制管理模块发送各自IP地址至参数过滤模块；

步骤4、用户代理1的QoE业务参数控制管理模块将自身QoS参数消息和用户主观参数消息发送至媒体传输中路径经过的媒体中继服务器，媒体中继服务器的的QoE业务参数控制管理模块将自身QoS参数消息、接收到的QoS参数消息和接收到的用户主观参数消息一同发送到用户代理2；

步骤5、用户代理2的QoE业务参数控制管理模块将自身QoS参数消息、自身用户主观参数消息、接收到的QoS参数消息和接收到的用户主观参数消息发送至参数过滤模块；

步骤6、参数过滤模块将接收到的所有消息进行分类，包括业务QoS参数消息类、用户自身主观参数类、节点位置消息类和业务类型消息类，并分别发送至QoE监测与评价管理服务器内部的媒体数据库模块中；

步骤7、媒体数据库模块根据接收到的业务类型消息确定会话业务类型，并根据会话业务类型在数据库中提取评分计算模型，同时根据接收到的所有节点的QoS参数消息、用户主观参数消息和节点位置消息，在数据库中提取所有消息参数阈值，并将所提取的计算模型和消息参数阈值发送至QoE监测与评价管理服务器内部的业务QoE评分计算模块中；

步骤8、业务QoE评分计算模块根据接收获得的评分计算模型和消息参数阈值计算业务QoE评分，并将计算获得的业务QoE评分发送至监测与管理模块中；

步骤9、监测与管理模块判断业务QoE评分是否在设定的评分范围内，若是，则执行步骤10，否则，监测与管理模块重新发送媒体会话路径请求至媒体中继控制器，媒体中继控制器重新分配路径并执行步骤11；

步骤10、发送业务QoE评分至用户代理1和用户代理2，并判断当前媒体会话是否结束，若是，则评价结束，否则，进入下一采样周期并返回执行步骤3；

步骤11、发送业务QoE评分至用户代理1和用户代理2，并判断当前媒体会话是否结束，若是，则评价结束，否则，进入下一采样周期并执行步骤2-2。

步骤2-1所述的媒体会话路径请求消息包括媒体会话标识ID号、用户代理1的IP地址、用户代理1的端口、用户代理2的IP地址、用户代理2的端口、媒体请求编解码、媒体请求所用带宽、媒体请求传输业务类型和媒体请求所用协议类型。

步骤2-2所述的会话质量评价订阅请求消息包括协商的媒体传输路径、各路径传输的负载分配、用户代理1的会话传输端口号、用户代理2的会话传输端口号、用户代理1的IP地址、用户代理2的IP地址、媒体中继服务器IP地址、媒体编解码和传输协议。

步骤4所述的QoS参数消息包括时延、抖动、丢包率和背景负载带宽；所述的用户主观参数消息包括用户的期望、主观感受评分和业务自费影响因子。

步骤7所述的数据库中包括业务QoS参数消息、用户自身主观参数消息、节点位置消息和业务类型消息四类消息的参数阈值，阈值根据实际需求设定，数据库中还包括业务类型所对应的评分计算模型，评分计算模型根据实际需求进行设定，所述的业务类型包括会话类、流类、交互类和背景类。

步骤7所述的所有节点包括用户代理1、用户代理2和媒体传输中路径经过的媒体中继服务器。

本发明优点：

本发明是一种媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统及方法，在服务器端添加QoE监测与评价管理服务器，QoE监测与评价管理客户端提供业务QoE评价所需的参数信息协同服务器完成业务体验质量评价与管理，本发明以QoE监测与评价管理服务器为核心，实现在服务器端的QoE评价可计算模式，有效的降低客户端的计算能力要求，有助于媒体传输中业务QoE计算模式数据库维护，有效的避免了在客户端单独维护带来的由于数据库缺失而无法进行业务QoE评价的问题，从而减轻了客户端的计算压力，实现了以服务器为中心、其他节点协同的评价模式，从而提升媒体传输中QoE评价反馈的效率，进而完成传输路径及媒体负载分配的指导。

附图说明

图1为本发明一种业务体验质量协同评价系统网络拓扑示意图；

图2为本发明一种实施例的媒体多径中继传输系统的业务质量协同评价方法网络拓扑示意图；

图3为本发明一种实施例的媒体多径中继传输系统中QoE监测与评价管理服务器内部模块实现框图；

图4为本发明一种实施例的业务体验质量评价过程实体间消息交互图；

图5为本发明一种实施例的媒体多径中继传输业务体验质量协同评价流程图；

图6为本发明一种实施例的建立媒体会话过程流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。

本发明实施例中，如图1所示，业务体验质量协同评价系统包括QoE监测与评价管理服务器和QoE监测与评价管理客户端；QoE监测与评价管理客户端向QoE监测与评价管理服务器提供自身QoS参数、用户主观参数、节点位置消息，协同QoE检测与评价管理服务器完成业务体验质量评分，并将QoE监测与评价管理服务器评分、媒体传输的路径选择发送至QoE检测与评价管理客户端；

本发明实施例中，如图2所示，业务体验质量评价系统应用于媒体多径中继传输系统，其中，媒体多径中继传输系统包括媒体中继控制器、媒体中继服务器和用户代理，媒体中继控制器、媒体中继服务器和用户代理作为QoE监测与评价管理客户端，它们共同向QoE监测与评价管理服务器发送业务质量评价参数信息，协同QoE监测与评价管理服务器完成业务QoE的评分与管理；

本发明实施例中以QoE监测与评价管理服务器为核心，网络中QoE监测与评价管理客户端作为媒体中继控制器时，负责媒体中继节点信息的维护，包括媒体中继服务器的注册信息，为媒体传输分配/撤销媒体中继服务器服务，为QoE监测与评价管理服务器提供媒体会话订阅信息，包括会话传输业务类型、媒体会话请求方的IP地址、媒体会话接收方的IP地址、传输路径经过的所有媒体中继服务器IP地址、传输路径信息，同时向QoE监测与评价管理服务器汇报自身节点的位置信息；监测与评价管理客户端作为用户代理1时，随着媒体业务传输信息发送自身节点QoS参数及用户主观因素参数消息，并发送自身节点位置消息给QoE监测与评价管理服务器，而当QoE监测与评价管理客户端作为用户代理2时，完成业务QoE评价参数的提取，同时提取自身业务QoS参数消息、用户主观参数消息以及节点位置消息，一同发送至QoE监测与评价管理服务器；QoE监测与评价管理客户端作为媒体中继服务器时，收到其他媒体中继节点媒体信息及业务QoE评价参数信息后，进行消息提取、参数转换、业务QoS参数信息累积发送以及媒体信息的存贮转发，同时完成向QoE监测与评价管理服务器发送节点位置消息；QoE监测与评价管理服务器收到所有参数信息后，完成参数的过滤、提取、数据库查询与参数匹配、业务QoE评分，并依据评分消息发送管理信息至媒体中继控制器和用户代理1、用户代理2。

如图3所示，QoE监测与评价管理服务器包括参数过滤模块、媒体数据库模块、业务QoE评分计算模块和监测与管理模块；本发明实施例中，QoE监测与评价管理客户端作为用户代理、媒体中继服务器、媒体中继控制器与参数过滤模块交互节点位置信息，用户代理还与参数过滤模块交互业务传输QoS参数信息及用户主观参数信息，交互的参数信息提交媒体数据库模块，进行参数阈值匹配及计算模式匹配，得到业务QoE评分计算模式及计算阈值后，进入业务QoE评分计算模块，进行相应业务的QoE评分计算，最终将评分值发送到监测与评价管理模块，监测与评价管理模块依据业务QoE评分，返回给QoE监测与评价管理客户端评分及媒体传输路径信息，同时监测与评价管理模块与媒体中继控制器还交互媒体会话建立时的会话质量评价订阅消息，监测与评价管理模块收到会话质量评价订阅消息后，进行存储，并将该消息发送至参数过滤模块，用于记录媒体业务传输时监测的节点位置及收集媒体会话参数信息。

本发明实施例中，系统结构具体功能如下：

QoE监测与评价管理服务器：用于构建存储媒体业务传输消息的数据库；实现业务QoE评分的可计算模式；与QoE监测与评价管理客户端交互媒体会话质量评价订阅请求及响应；与QoE监测与评价管理客户端的QoE业务参数控制管理模块交互节点位置消息、传输的QoS参数消息、用户主观参数消息；

参数过滤模块：用于接收监测与管理模块发送的会话质量评价订阅请求消息；向QoE监测与评价管理客户端发送节点位置监测请求；接收QoE监测与评价管理客户端发送的节点位置IP地位；接收QoE监测与评价管理客户端发送来的QoS参数消息、用户主观参数消息；将收到的节点位置消息、QoS参数消息、用户主观参数消息以及监测与管理模块发送来的会话质量评价订阅请求消息中的业务类型消息进行分类，并发送至媒体数据库模块；

媒体数据库模块：用于构建数据库；接收参数过滤模块发送的业务的QoS参数消息、用户主观参数、节点位置消息和业务类型消息，并根据接收到的业务类型消息确定会话业务类型，并根据会话业务类型在数据库中提取评分计算模型，同时根据接收到的所有节点的QoS参数消息、用户主观参数消息和节点位置消息，在数据库中提取所有消息参数阈值，并将所提取的计算模型和消息参数阈值发送至业务QoE评分计算模块中；

业务QoE评分计算模块：用于根据接收获得的评分计算模型和消息参数阈值计算业务QoE评分，并将计算获得的业务QoE评分发送至监测与管理模块中；

监测与管理模块：用于对接收到的会话质量评价订阅请求消息进行存储，并转发至参数过滤模块中，判断业务QoE评分是否在设定的评分范围内，若是，则将业务QoE评分返回至QoE监测与评价管理客户端，并进入下一周期业务QoE评价，否则，将QoE评分及对QoE监测与评价管理客户端的媒体传输路径返回至QoE监测与评价管理客户端；

QoE监测与评价管理客户端：是一个逻辑实体，用于向QoE监测与评价管理服务器发送节点位置消息；在周期性业务体验质量评价中，完成节点自身用户主观参数消息、QoS参数消息的发送，并依据评分、媒体的传输路径调整媒体业务会话；

QoE业务参数控制管理模块：用于接收参数过滤模块发送的节点位置监测请求，并发送自身IP地址至参数过滤模块；用于发送自身QoS参数消息、用户主观参数消息；用于接收其他QoE监测与评价管理客户端发送的QoS参数消息、用户主观参数消息，并将自身QoS参数消息、用户主观参数消息一同发送至参数过滤模块；

业务体验质量评价过程实体间消息交互图如图4所示，其中，

1-注册请求：媒体中继服务器向媒体中继控制器发送的节点注册请求；

2-注册响应：媒体中继控制器收到注册请求后，给媒体中继服务器返回的注册响应消息；

3-媒体路径请求：用户代理1向媒体中继控制器发送媒体传输路径的媒体路径请求消息；

4-媒体路径响应：媒体中继控制器在分配好中继路径后，返回给用户代理1的媒体路径请求响应消息；

5-路径添加请求：媒体中继控制器向媒体中继多径传输过程中经过的媒体中继服务器发送路径添加请求，要求媒体中继服务器加入媒体传输过程；

6-路径添加响应：媒体中继服务器在收到媒体中继控制器发送的路径添加请求消息后，返回给媒体中继控制器路径添加响应；

7-会话质量评价订阅请求：媒体中继控制器向QoE监测与评价管理服务器发送会话质量评价订阅请求，请求QoE监测与评价管理服务器对媒体传输业务进行会话质量评价；

8-会话质量评价订阅响应：QoE监测与评价管理服务器返回给媒体中继控制器会话质量评价订阅响应；

9-媒体流建立：媒体业务会话发起，并开始传送媒体流，同时开始周期性会话质量评价；

10-节点位置探测请求：QoE监测与评价管理服务器向用户代理1、用户代理2、媒体中继服务器发送节点位置探测请求；

11-节点位置探测响应：用户代理1、用户代理2、媒体中继服务器向QoE监测与评价管理服务器发送节点位置探测响应消息，并发送自身节点位置信息；

12-业务参数发布请求：用户代理1、媒体中继服务器、用户代理2发送业务参数发布请求，发送会话质量评价所需的参数消息；

13-业务参数发布响应：媒体中继服务器、用户代理2、QoE监测与评价管理服务器在收到上一个节点的业务参数发布请求消息后，返回业务参数发布响应消息；

14-会话质量评价通知请求：QoE监测与评价管理服务器依据评分规则向用户代理1、用户代理2、媒体中继控制器发送会话质量评价通知请求；

15-会话质量评价通知响应：用户代理1、用户代理2、媒体中继控制器收到QoE监测与评价管理服务器的会话质量评价通知请求消息后，返回会话质量评价通知响应消息；

消息交互过程如下：

首先，媒体中继服务器与媒体中继控制器交互进行注册，注册消息在媒体中继控制器中实现，注册完成后，返回注册响应消息；其次，用户代理1向媒体中继控制器发起媒体路径请求消息，请求媒体中继控制器分配中继传输路径，与用户代理2建立媒体会话，媒体中继控制器通过注册信息表进行传输路径分配，并发送中继路径分配消息给媒体中继服务器，同时发送会话质量评价订阅消息、节点位置信息，通知QoE监测与评价管理服务器会话建立，QoE监测与评价管理服务器收到会话质量订阅请求消息及位置信息后，提取并存储消息，同时返回给媒体中继控制器会话质量评价订阅响应消息，然后，媒体中继控制器返回给用户代理1媒体路径响应消息；第三，媒体会话建立，并开始周期性业务体验质量评价；第四，QoE监测与评价管理服务器在采样周期内发送节点位置探测请求消息给用户代理1、用户代理2及媒体中继服务器，收到节点位置探测请求消息后，返回节点位置信息，用户代理1在采样周期内进行业务参数发布，随着媒体业务消息传输，直到用户代理2全部接收，将提取的参数信息发送至QoE监测与评价管理服务器，接收参数信息后返回业务参数发布响应消息，QoE监测与评价管理服务器依据周期内参数信息，进行业务体验质量评价，通过QoE评分给出媒体中继控制器、用户代理1、用户代理2评价管理规则，并将会话质量评价通知发送至媒体中继控制器、用户代理1、用户代理2，媒体中继控制器、用户代理1、用户代理2收到评价管理消息后，返回会话质量评价通知响应消息。

具体方法流程图如图5所示，包括以下步骤：

步骤1、媒体中继服务器向媒体多径中继传输网络中的媒体中继控制器发送注册请求，并通过401认证完成媒体中继节点在媒体中继控制器中的注册，媒体中继控制器向媒体中继服务器发送响应告知其注册成功或失败，若注册失败，则返回执行步骤1，若注册成功，则执行步骤2；

本发明实施例中，媒体中继服务器向媒体中继控制器发送RELAY_REGISTRATION中继节点注册请求消息，媒体中继控制器收到注册请求后，为其在服务器中注册，并返回RELAY_REGISTRATION响应消息。

本发明实施例中，媒体中继控制器上媒体中继服务器注册信息包括节点IP地址、相邻节点IP地址、节点所处网络的背景剩余负载带宽、所处网络类型及网络范围。

步骤2、用户代理1向用户代理2发送媒体会话请求，并建立媒体会话，方法流程图如图6所示，具体如下：

步骤2-1用户代理1向媒体中继控制器发送媒体会话路径请求，媒体中继控制器根据媒体会话路径请求消息分配媒体业务传输中继路径；

本发明实施例中，用户代理1向媒体中继控制器发送ALLOCATE_PATH请求(媒体会话路径请求)消息，媒体中继控制器依据节点注册信息，以及服务器内的路径分配决策得到媒体多径中继路径及各媒体中继服务器信息，然后向媒体中继服务器发送路径添加请求消息，媒体中继服务器完成路径添加后，返回给媒体中继控制器路径添加响应消息，并建立中继路径，媒体中继控制器中继路径分配完成。

本发明实施例中，媒体会话路径请求消息包括媒体会话标识ID号、用户代理1的IP地址、用户代理1的端口、用户代理2的IP地址、用户代理2的端口、媒体请求编解码、媒体请求所用带宽、媒体请求传输业务类型和媒体请求所用协议类型。

步骤2-2、媒体中继控制器向QoE监测与评价管理服务器内部的监测与管理模块发送会话质量评价订阅请求消息，监测与管理模块对接收到的会话质量评价订阅请求消息进行存储，并转发至QoE监测与评价管理服务器内部的参数过滤模块中，同时回复响应至媒体中继控制器；

本发明实施例中，会话质量评价订阅请求消息包括协商的媒体传输路径、各路径传输的负载分配、用户代理1的会话传输端口号、用户代理2的会话传输端口号、用户代理2的IP地址、用户代理2的IP地址、媒体中继服务器IP地址、媒体编解码和传输协议。

步骤2-3、媒体中继控制器向用户代理1回复请求响应消息，并完成媒体会话的建立；

本发明实施例中，媒体中继控制器给用户代理1返回ALLOCATE_PATH媒体会话路径响应消息，这时，用户代理1与用户代理2完成了媒体会话协商，会话协商消息包括传输媒体业务类型、路径、用户代理1的IP地址及端口号、用户代理2的IP地址及端口号、传输协议、编解码类型，媒体会话建立，同时，周期性媒体传输业务体验质量评价与管理开始。

步骤3、参数过滤模块向用户代理1的QoE业务参数控制管理模块、用户代理2的QoE业务参数控制管理模块和媒体中继服务器的QoE业务参数控制管理模块发送节点位置监测请求，媒体传输中的媒体中继服务器的QoE业务参数控制管理模块、用户代理1的QoE业务参数控制管理模块和用户代理2的QoE业务参数控制管理模块发送各自IP地址至参数过滤模块；

本发明实施例中，媒体中继服务器、用户代理1、用户代理2在采样周期中收到QoE监测与评价管理服务器发送来的节点位置请求消息RELAY_LOCATION后，回复RELAY_LOCATION响应消息，报告中继节点位置信息，该信息用于业务QoE评价的可计算模式中QoE评分计算，作为业务QoE评分参数的一部分。

步骤4、用户代理1的QoE业务参数控制管理模块将自身QoS消息和用户主观参数消息发送至媒体传输中路径经过的媒体中继服务器，媒体中继服务器将自身QoS消息、接收到的QoS消息和接收到的用户主观参数消息一同发送到用户代理2；

本发明实施例中，QoE监测与评价管理服务器对用户代理1、用户代理2、媒体中继服务器采集的网络传输QoS参数主要包括四个方面：一、媒体业务传输中各中继路径负载带宽参数；二、媒体业务传输中各中继路径时延参数；三、媒体业务传输中各中继抖动参数；四、媒体传输过程中各中继路径丢包率参数。用户代理1、用户代理2、媒体中继服务器上运行远程网络监控(Remote Network Monitoring，RMON)，使得QoS监测在这些设备上运行，实时报告QoS统计，并沿着媒体传输方向周期性发送统计数据，最终传递给QoE监测与评价管理服务器。

本发明实施例中，用户主观评价也是业务QoE评分参数的一部分。若被测试用户直接在使用媒体业务过程中直接评分，其可以作为一次周期性QoE评分中影响参数，被传回QoE监测与评价管理服务器，参与业务QoE周期性评分；若用户在媒体使用过程中，没有对媒体传输业务做出主观评分，则采用评分中默认值的方式记入评分，比如，主观情绪延续性因子，本次体验分会给下次评分结果造成一定的影响，依据心理学定律给出因子计算值；用户的影响要素中，还包含了其它要素，如传输媒体业务的收费标准对用户使用媒体业务期望的影响程度，可在数据库中设定资费影响参数，如免费业务影响参数、收费业务影响参数。

本发明实施例中用户代理1依据RAQMON框架体系QoS参数提取模式，提取自身节点QoS参数信息，同用户主观影响参数一起发送至QoE业务参数控制管理模块进行参数的控制管理；

步骤5、用户代理2的QoE业务参数控制管理模块将自身QoS消息、自身用户主观参数消息、接收到的QoS消息和接收到的用户主观参数消息发送至参数过滤模块；

步骤6、参数过滤模块将接收到的所有消息进行分类，包括业务QoS消息类、用户自身主观参数类、节点位置消息类和业务类型消息类，并分别发送至QoE监测与评价管理服务器内部的媒体数据库模块中；

本发明实施例中，参数过滤模块在媒体会话开始时，记录了媒体会话的用户代理1的IP地址、用户代理2的IP地址、媒体中继服务器IP地址、传输媒体类型，依据记录的会话节点IP地址信息，为用户代理1、用户代理2、媒体中继服务器发送节点位置请求消息，并得到各节点位置信息，如，媒体中继服务器是否与用户代理1或用户代理2在同一个网络内、媒体中继服务器与用户代理1或用户代理2的距离。

参数过滤模块对用户代理1、用户代理2、媒体中继服务器发送来的业务QoS参数、用户自身主观参数、节点位置信息以及媒体会话业务类型进行分类，以便完成媒体数据库模块数据库参数信息表的匹配与阈值提取。

步骤7、媒体数据库模块根据接收到的业务类型消息确定会话业务类型，并根据会话业务类型在数据库中提取评分计算模型，同时根据接收到的所有节点的QoS消息、用户主观参数消息和节点位置消息，在数据库中提取所有消息参数阈值，并将所提取的计算模型和消息参数阈值发送至QoE监测与评价管理服务器内部的业务QoE评分计算模块中；

本发明实施例中数据库中包括业务QoS消息、用户自身主观参数消息、节点位置消息和业务类型消息四类消息的参数阈值，阈值根据实际需求设定，数据库中还包括业务类型所对应的评分计算模型，评分计算模型根据实际需求进行设定，所述的业务类型包括会话类、流类、交互类和背景类；所述的所有节点包括用户代理1、用户代理2和媒体传输中路径经过的媒体中继服务器。

本发明实施例中QoE监测与评价管理服务器QoE评分计算中，依据媒体数据库参数匹配与可计算模式匹配信息，进入业务QoE计算评分过程；然后依据业务QoE评分值给出管理信息，发送给媒体中继控制器、用户代理1、用户代理2。

本发明实施例中媒体数据库内的具体数据结合公知常识并根据实际需求设定，如各类业务的扩展分类、参数值的选取与设定，

表1为业务QoS参数类别对照表：

表1

本发明实施例中，会话类为语音会话，流类为视频流，交互类为Web浏览、Telnet、即时信息，背景类为短信息和文件传输，其中，各类业务参数的取值各不相同，如语音类，其对时延要求严格，通常来讲，在150ms到400ms之间，是用户可以忍受的范围内，当时延超过400ms，用户体验感知会明显感觉到延迟，因此在时延的设定值上，值1的选取可设定在150ms到400ms之间取值，而抖动对于语音业务来说，用户感知并不敏感，可设定一定的阈值加以限制即可，如值2的设定可设定为200ms，丢包率对于语音业务来说，用户体验有着一定的容忍度，媒体传输业务的编解码对语音业务的丢包补偿可以满足用户体验需求，因此可依据需求进行设定，如值3的设定可以设置为3％，而背景负载带宽的需求，是多径传输中的一个必要条件，该值的设定依据需求而定，可以设定值4为2M。

其它类业务的阈值设定，同样依据业务类型及需求进行设定，如视频类业务，其对时延和抖动没有严格的设定，而对丢包率较为严格，不容许超过1％，因此，值5的取值可以依据实际情况而定，如值5取为3s，值6可设置为不定值，值7设置为1％，值8设置为5M；如文件传输类对于时延和抖动没有具体要求，而对于丢包率有着严格要求，要求不允许出现丢包，因此在参数阈值的设定方面可设定为，值25为不定值，值26为不定值，值27为0，值28为3M。

本发明实施例，数据库的阈值设定，数据库参数阈值的设定，主要是为QoE评分及管理需求而定的，当某一个节点的QoS参数阈值不在数据库参数阈值范围之内，在直接返回该节点信息，QoE评分计算完成后，直接返回给媒体中继控制器，进行重新分配路径及负载分配。在该表中，所有参数阈值并不是固定值，可依据QoE评分计算及用户体验需求而定。

表2为节点位置信息表：

表2

本发明实施例中，节点IP地址及会话标识号为202.118.11.8：123456的形式，其中202、118.11.8为节点IP地址，123456为会话标识号；参数1取值范围是0、1、2、3，当取值为0时，说明和用户代理1和用户代理2都不在一个网络范围内，如用户代理1是中国移动用户，用户代理2是中国电信用户，而媒体中继服务器是中国联通用户，这时参数1取值为0，而当媒体中继服务器与用户代理1在同一个网络内时，如都是中国移动用户，则参数1取值为1，而与用户代理2在同一个网络范围内时则取值为2，当媒体中继服务器与用户代理1和用户代理2都位于同一个网络内时，参数1取值为3；参数2是为节点类型的选择而设定的，取值范围为0或1，当节点为普通中继服务器时，取值为0，当该节点为运营商部署的超级中继服务器节点时，取值为1；

本发明实施例中，节点位置信息表的属性选取不局限在“是否在同一个网络内”和“是否为超级中继节点”两个属性，可以进行相应的添加、修改或删除，具体参数阈值的指定，可以依据具体部署而定。

表3为计算模式表：

表3

业务类别	计算模式
		会话类	计算模式1
流类	计算模式2
		交互类	计算模式3
背景类	计算模式4

表4为用户主观因素对照表：

表4

本发明实施例中，节点IP地址及会话标识号为202.118.11.8：123456的形式，其中202、118.11.8为节点IP地址，123456为会话标识号；用户主观评分阈值1范围取值可设定为1～10，用户在周期性体验媒体业务时，可给出主观评分，若没有对体验的业务给出评分，可依据设定值设定为8分，进行默认值选取；阈值2取值范围是0或1，当传输的媒体业务为免费业务时，阈值2设定为0，而当传输的媒体业务是收费业务时，阈值2设定为1；

本发明实施例中，用户主观因素对照表的属性不局限在“用户主观评分”和“业务收费”两个属性上，可以对参数属性进行相应的添加、修改或删除，具体参数阈值的指定，可以依据具体部署而定。

本发明实施例中，业务QoS参数类别对照表中，各类媒体业务信息将随着应用的不断增加，而需要及时的维护和更新，对表中业务类型扩展和参数取值范围的设定；各个表格中参数取值范围，依据业务评价需求设定；计算模式表中的各业务类型计算模式，依据具体环境，具体需求设定计算方法模式。

在媒体业务的QoE评分计算模式上，媒体数据库已经进行了详细的分类，本发明实施例中对流类媒体业务QoE评分计算模式如下：

F_n＝(f_n(QoS)+ε_n)γ (1)

其中，F_n表示第n个周期QoE评分值，f_n(QoS)表示网络传输媒体参数影响，计算公式如下：

公式(2)中，K₁和K₂均为调整值，其K₁取值为106，K₂取值为0.9999；B_n表示媒体传输过程中背景负载带宽取值，D_n表示第n次评分时的媒体网络传输时延值，J_n表示第n次评分时的媒体网络传输时抖动值，P_n表示第n次评分时的媒体网络传输时丢包率取值，N_n表示节点位置信息参数阈值取值，计算公式如下：

公式(3)中，MT代表媒体传输中继节点个数，本发明实施例中，节点个数依据媒体数据库中记录媒体会话信息进行统计，依据媒体会话标识号，统计媒体中继服务器个数总和，就是节点个数信息，这里节点个数是个不定值，依据具体会话传输路径及媒体中继服务器个数而定；V_i代表第i个节点的节点位置信息阈值；

ε_n表示用户主观情绪影响影子，计算公式如下：

公式(4)中，δ表示影响上次与本次客观网络参数计算比分值，计算公式如下：

γ表示传输媒体业务资费影响因子，计算公式如下：

在本发明实施例中，γ作为业务资费对用户的影响因子，其中，γ₀设定为1.2，γ₁设定为0.8。

依据业务类型不同，计算模式根据实际情况设定。

步骤8、业务QoE评分计算模块根据接收获得的评分计算模型和消息参数阈值计算业务QoE评分，并将计算获得的业务QoE评分发送至监测与管理模块中；

本发明实施例中，业务QoE评分计算分模块可分两个部分进行，一个是从用户代理1角度，对于用户主观参数的选取与使用，只使用用户代理提供的参数值；另一个是从用户代理2角度，对于用户主观参数的选取与使用，只使用用户代理2提供的参数值。业务QoE评分计算后，分别将用户代理1、用户代理2评分值发送至监测与管理模块。

步骤9、监测与管理模块判断业务QoE评分是否在设定的评分范围内，若是，则执行步骤10，否则，监测与管理模块重新发送媒体会话路径请求至媒体中继控制器，媒体中继控制器重新分配路径并执行步骤11；

本发明实施例中，监测与评价管理模块对业务QoE评分计算模块传递来的评分进行判定，其中包括用户代理1业务QoE评分和用户代理2业务QoE评分，若任何一个评分值不在设定的评分范围内，则监测与管理模块分别发送至用户代理1和用户代理2评分值，同时重新发送媒体会话路径请求到媒体中继控制器，重新分配路径，进行新的媒体传输调整，若两个评分值都在设定的评分范围内，则分别返回给用户代理1和用户代理2的业务QoE评分值。

步骤10、判断当前媒体会话是否结束，若是，则评价结束，否则，进入下一采样周期并返回执行步骤3；

步骤11、判断当前媒体会话是否结束，若是，则评价结束，否则，进入下一采样周期并执行步骤2-2。

媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统及方法是以QoE监测与评价管理服务器为核心，QoE监测与评价管理客户端提供业务评价参数相协同，在服务器端实现业务体验评分的计算与管理模式，以业务体验评分与管理规则为指导，指导媒体传输过程中的传输路径分配与负载流量的分配。

Claims (7)

1.一种媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统，其特征在于，包括QoE监测与评价管理服务器和QoE监测与评价管理客户端；所述的QoE监测与评价管理服务器包括参数过滤模块、媒体数据库模块、业务QoE评分计算模块和监测与管理模块；所述的QoE监测与评价管理客户端包括QoE业务参数控制管理模块；

以QoE监测与评价管理服务器为核心，QoE监测与评价管理客户端向QoE监测与评价管理服务器提供自身QoS参数、用户主观参数、节点位置消息，协同QoE监测与评价管理服务器完成业务体验质量评分，并将QoE监测与评价管理服务器评分、媒体传输的路径选择发送至QoE监测与评价管理客户端；

其中，

QoE监测与评价管理服务器：用于构建存储媒体业务传输消息的数据库；实现业务QoE评分的可计算模式；与QoE监测与评价管理客户端交互媒体会话质量评价订阅请求及响应；与QoE监测与评价管理客户端的QoE业务参数控制管理模块交互节点位置消息、传输的QoS参数消息、用户主观参数消息；

参数过滤模块：用于接收监测与管理模块发送的会话质量评价订阅请求消息；向QoE监测与评价管理客户端发送节点位置监测请求；接收QoE监测与评价管理客户端发送的节点位置IP地位；接收QoE监测与评价管理客户端发送来的QoS参数消息、用户主观参数消息；将收到的节点位置消息、QoS参数消息、用户主观参数消息以及监测与管理模块发送来的会话质量评价订阅请求消息中的业务类型消息进行分类，并发送至媒体数据库模块；

媒体数据库模块：用于构建数据库；接收参数过滤模块发送的业务的QoS参数消息、用户主观参数、节点位置消息和业务类型消息，并根据接收到的业务类型消息确定会话业务类型，并根据会话业务类型在数据库中提取评分计算模型，同时根据接收到的所有节点的QoS参数消息、用户主观参数消息和节点位置消息，在数据库中提取所有消息参数阈值，并将所提取的计算模型和消息参数阈值发送至业务QoE评分计算模块中；

业务QoE评分计算模块：用于根据接收获得的评分计算模型和消息参数阈值计算业务QoE评分，并将计算获得的业务QoE评分发送至监测与管理模块中；

监测与管理模块：用于对接收到的会话质量评价订阅请求消息进行存储，并转发至参数过滤模块中，判断业务QoE评分是否在设定的评分范围内，若是，则将业务QoE评分返回至QoE监测与评价管理客户端，并进入下一周期业务QoE评价，否则，将QoE评分及对QoE监测与评价管理客户端的媒体传输路径返回至QoE监测与评价管理客户端；

QoE监测与评价管理客户端：是一个逻辑实体，用于向QoE监测与评价管理服务器发送节点位置消息；在周期性业务体验质量评价中，完成节点自身用户主观参数消息、QoS参数消息的发送，并依据评分、媒体的传输路径调整媒体业务会话；

QoE业务参数控制管理模块：用于接收参数过滤模块发送的节点位置监测请求，并发送自身IP地址至参数过滤模块；用于发送自身QoS参数消息、用户主观参数消息；用于接收其他QoE监测与评价管理客户端发送的QoS参数消息、用户主观参数消息，并将自身QoS参数消息、用户主观参数消息一同发送至参数过滤模块；

该系统应用于媒体多径中继传输系统中，媒体多径中继传输系统包括媒体中继控制器、媒体中继服务器和用户代理，其中，

QoE监测与评价管理客户端作为媒体中继服务器时，用于接收参数过滤模块发送的节点位置监测请求，并将媒体传输中路径经过的媒体中继服务器IP地址发送至参数过滤模块，同时随媒体业务消息发送自身的QoS参数消息；

QoE监测与评价管理客户端作为媒体中继控制器时，用于向监测与管理模块发送会话质量评价订阅请求消息，并发送自身节点位置IP地址给监测与管理模块；

QoE监测与评价管理客户端作为用户代理时，用于向QoE监测与评价管理服务器发送节点位置消息，同时完成自身节点用户主观参数、QoS参数的发送。

2.采用权利要求1所述的媒体多径中继传输业务体验质量协同评价系统进行的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、媒体中继服务器向媒体多径中继传输网络中的媒体中继控制器发送注册请求，媒体中继控制器向媒体中继服务器发送响应告知其注册成功或失败，若注册失败，则返回执行步骤1，若注册成功，则执行步骤2；

步骤2、用户代理1向用户代理2发送媒体会话路径请求，并建立媒体会话，具体如下：

步骤2-1、用户代理1向媒体中继控制器发送媒体会话路径请求，媒体中继控制器根据媒体会话路径请求分配媒体业务传输中继路径；

步骤2-2、媒体中继控制器向QoE监测与评价管理服务器内部的监测与管理模块发送会话质量评价订阅请求消息，同时发送自身节点IP地址信息至监测与管理模块，监测与管理模块对接收到的会话质量评价订阅请求消息以及媒体中继控制器IP地址进行存储，并将会话质量评价订阅请求消息转发至QoE监测与评价管理服务器内部的参数过滤模块中，同时回复响应至媒体中继控制器；

步骤2-3、媒体中继控制器向用户代理1回复媒体会话路径请求，并完成媒体会话的建立；

步骤3、参数过滤模块向用户代理1的QoE业务参数控制管理模块、用户代理2的QoE业务参数控制管理模块和媒体中继服务器的QoE业务参数控制管理模块发送节点位置监测请求，媒体传输中的媒体中继服务器的QoE业务参数控制管理模块、用户代理1的QoE业务参数控制管理模块、用户代理2的QoE业务参数控制管理模块发送各自IP地址至参数过滤模块；

步骤4、用户代理1的QoE业务参数控制管理模块将自身QoS参数消息和用户主观参数消息发送至媒体传输中路径经过的媒体中继服务器，媒体中继服务器的的QoE业务参数控制管理模块将自身QoS参数消息、接收到的QoS参数消息和接收到的用户主观参数消息一同发送到用户代理2；

步骤5、用户代理2的QoE业务参数控制管理模块将自身QoS参数消息、自身用户主观参数消息、接收到的QoS参数消息和接收到的用户主观参数消息发送至参数过滤模块；

步骤6、参数过滤模块将接收到的所有消息进行分类，包括业务QoS参数消息类、用户自身主观参数类、节点位置消息类和业务类型消息类，并分别发送至QoE监测与评价管理服务器内部的媒体数据库模块中；

步骤7、媒体数据库模块根据接收到的业务类型消息确定会话业务类型，并根据会话业务类型在数据库中提取评分计算模型，同时根据接收到的所有节点的QoS参数消息、用户主观参数消息和节点位置消息，在数据库中提取所有消息参数阈值，并将所提取的计算模型和消息参数阈值发送至QoE监测与评价管理服务器内部的业务QoE评分计算模块中；

步骤8、业务QoE评分计算模块根据接收获得的评分计算模型和消息参数阈值计算业务QoE评分，并将计算获得的业务QoE评分发送至监测与管理模块中；

步骤9、监测与管理模块判断业务QoE评分是否在设定的评分范围内，若是，则执行步骤10，否则，监测与管理模块重新发送媒体会话路径请求至媒体中继控制器，媒体中继控制器重新分配路径并执行步骤11；

步骤10、发送业务QoE评分至用户代理1和用户代理2，并判断当前媒体会话是否结束，若是，则评价结束，否则，进入下一采样周期并返回执行步骤3；

步骤11、发送业务QoE评分至用户代理1和用户代理2，并判断当前媒体会话是否结束，若是，则评价结束，否则，进入下一采样周期并执行步骤2-2。

3.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，步骤2-1所述的媒体会话路径请求包括媒体会话标识ID号、用户代理1的IP地址、用户代理1的端口、用户代理2的IP地址、用户代理2的端口、媒体请求编解码、媒体请求所用带宽、媒体请求传输业务类型和媒体请求所用协议类型。

4.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，步骤2-2所述的会话质量评价订阅请求消息包括协商的媒体传输路径、各路径传输的负载分配、用户代理1的会话传输端口号、用户代理2的会话传输端口号、用户代理1的IP地址、用户代理2的IP地址、媒体中继服务器IP地址、媒体编解码和传输协议。

5.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，步骤4所述的QoS参数消息包括时延、抖动、丢包率和背景负载带宽；所述的用户主观参数消息包括用户的期望、主观感受评分和业务资费影响因子。

6.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，步骤7所述的数据库中包括业务QoS参数消息、用户自身主观参数消息、节点位置消息和业务类型消息四类消息的参数阈值，阈值根据实际需求设定，数据库中还包括业务类型所对应的评分计算模型，评分计算模型根据实际需求进行设定，所述的业务类型包括会话类、流类、交互类和背景类。

7.根据权利要求2所述的评价方法，其特征在于，步骤7所述的所有节点包括用户代理1、用户代理2和媒体传输中路径经过的媒体中继服务器。