CN106817721B - 一种流媒体业务带宽估算的方法、装置、终端及服务器 - Google Patents

一种流媒体业务带宽估算的方法、装置、终端及服务器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种流媒体业务带宽估算的方法、装置、终端及服务器，涉及通信技术领域，以解决现有技术带宽估算的时效性问题，其中应用于终端的流媒体业务带宽估算的方法包括：获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；根据所述可用带宽，估算和/或调整所述终端的使用带宽。

Description

一种流媒体业务带宽估算的方法、装置、终端及服务器
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种流媒体业务带宽估算的方法、装置、终端及服务器。
背景技术
DASH(Dynamic Adaptive Steaming over Hyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议自适应流媒体)技术能对客户端的网络状况进行估算，调整视频的码率，从而提供更清晰，更流畅的视频播放体验效果。其中，对网络带宽的估算是该技术的关键因素。通过更精确失效性的估算方法，可以使码率调整更加精细，带来更好的观看体验。
如图1所示，HTTP(Hyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议)自适应流媒体在实现时，首先将视频源以不同的码率编码，然后将编码后的不同码率的视频分割为2-10秒的片段，存储于标准HTTP服务器上，并根据编码与分割，生成媒体描述文件(所述媒体描述文件提供饿了每个视频片段的URL(Uniform Resource Locator，统一资源定位器)地址)。
客户端在点播视频时，首先下载该媒体描述文件，然后顺序选择视频片段。在每次选择之前，都需要依据客户端估算到的网络状况，确定选择的视频片段的码率。当网络状况良好时，则选择高码率高质量的视频片段；相反，则选择低码率的视频片段，防止播放过程中的卡顿。
在上述实现方式下，带宽估算成了HTTP自适应流媒体中的重要环节。目前HTTP自适应流媒体技术的带宽估算方法基于已经下载完成的视频片段的下载速率计算得到当前的网络的可用带宽。具体的，由于一个视频片段的长度通常在2-10秒，所以该种方法实际上是对过去2-10秒内的下载状况进行评估。而在无线网络中，特别是在移动蜂窝网络中，网络状况的变化是十分剧烈且快速的LTE(Long Term Evolution，长期演进)中的一个子帧的时隙1ms，能够实现基于毫秒级别的信道估计和调度，所以相较于无线网络环境的剧烈变化。
因此，现有技术存在的问题是：基于已下载视频片段的带宽估算的时效性较差，不能对快速的网络状况变化做出及时的反应，可能使得码率调整不及时，导致播放过程不流畅或者清晰度没有达到最优。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种流媒体业务带宽估算的方法、装置、终端及服务器，以解决现有技术带宽估算的时效性问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供的一种流媒体业务带宽估算的方法，应用于终端，其中，所述流媒体业务带宽估算的方法包括：
获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；
根据所述可用带宽，估算和/或调整所述终端的使用带宽。
其中，流媒体业务带宽估算的方法中，所述根据所述可用带宽，估算和/或调整所述终端的使用带宽之后的步骤，所述流媒体业务带宽估算的方法还包括：
根据所述使用带宽，选择流媒体业务的实时编码率；
向服务器发送携带有所述实时编码率的实时码率请求，并根据所述实时码率请求从所述服务器下载与所述实时编码率对应的流媒体业务的编码块。
进一步的，所述获取基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽，具体为：
与服务器建立连接，并获取所述服务器发送的第一交互包，其中，所述第一交互包携带有可用带宽，所述可用带宽来自于通过全球移动通信系统的物理层及数据链路层传输数据的基站。
进一步的，所述根据所述可用带宽，估算和/或调整所述终端的使用带宽，具体包括：
在预设周期内，按照时间顺序多次获取历史的无线空口信息；
根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量；
在所述变化量处于第一预设范围内时，将所有的可用带宽取平均值，确定一使用带宽；或者
在所述变化量处于第二预设范围内时，将当前时间之前的预设数量个可用带宽取平均值，确定一使用带宽，其中，所述第一预设范围内的数值小于所述第二预设范围内的数值。
进一步的，所述根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量，具体包括：
通过公式获取当前滑动窗口的无线 空口信息的波动幅度；
通过公式获取滑动窗口内的无线空口信息的均值；
通过公式γ＝D(t)/M(t)，确定所述可用带宽的变化量；
其中，所述D(t)为无线空口信息为X时的第t采样时间的波动幅度，所述t为采样时间点，t>0，所述Δt为多个采样时间t的间隔，所述M(t)为在n个时隙内的无线空口信息为X时的均值，所述n是滑动均值窗口的大小，所述n的取值与网络变化幅度成反比，所述γ为可用带宽的变化量的参数，所述X(i)为采样无线空口信息为X时的第i个采样点。
本发明实施例还提供一种流媒体业务带宽估算的方法，应用于服务器，其中，所述流媒体业务带宽估算的方法包括：
获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；
根据所述可用带宽，估算和/或调整与所述服务器建立连接的终端的使用带宽。
其中，流媒体业务带宽估算的方法中，在所述根据所述可用带宽，估算和/或调整所述终端的使用带宽的步骤之后，还包括：
根据所述使用带宽，选择流媒体业务的实时编码率；
将与所述实时编码率对应的流媒体业务的编码块下发至所述终端。
进一步的，所述获取基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽，具体为：
与所述终端建立连接，并获取所述终端发送的第二交互包，其中，所述第二交互包为携带有可用带宽，所述可用带宽来自于通过全球移动通信系统的物理层及数据链路层传输数据的基站。
进一步的，所根据所述可用带宽，估算和/或调整与所述服务器建立连接的终端的使用带宽，具体包括：
在预设周期内，按照时间顺序多次获取历史的无线空口信息；
根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量；
在所述变化量处于第一预设范围内时，将所有的可用带宽取平均值，确定一使用带宽；或者
在所述变化量处于第二预设范围内时，将当前时间之前的预设数量个可用带宽取平均值，确定一使用带宽，其中，所述第一预设范围内的数值小于所述第二预设范围内的数值。
进一步的，所述根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量，具体包括：
通过公式获取当前滑动窗口的无线 空口信息的波动幅度；
通过公式获取滑动窗口内的无线空口信息的均值；
通过公式γ＝D(t)/M(t)，确定所述可用带宽的变化量；
其中，其中，所述D(t)为无线空口信息为X时的第t采样时间的波动幅度，所述t为采样时间点，t>0，所述Δt为多个采样时间t的间隔，所述M(t)为在n个时隙内的无线空口信息为X时的均值，所述n是滑动均值窗口的大小，所述n的取值与网络变化幅度成反比，所述γ为可用带宽的变化量的参数，所述X(i)为采样无线空口信息为X时的第i个采样点。
本发明实施例还提供一种流媒体业务带宽估算的装置，应用于终端，其特征在于，所述流媒体业务带宽估算的装置包括：
第一获取模块，用于获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；
第一估算模块，用于根据所述可用带宽，估算和/或调整所述终端的使用带宽。
本发明实施例还提供一种流媒体业务带宽估算的装置，应用于服务器，其中，所述流媒体业务带宽估算的装置包括：
第二获取模块，用于获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；
第二估算模块，用于根据所述可用带宽，估算和/或调整与所述服务器建立连接的终端的使用带宽。
本发明实施例还提供一种终端，包括如上述的流媒体业务带宽估算的装置。
本发明实施例还提供一种服务器，包括如上述的流媒体业务带宽估算的装置。
本发明实施例的上述技术方案的有益效果如下：
本发明实施例的方案中，获取由基站提供的可用带宽，估算一个终端的使用带宽，或者调整终端的使用带宽，或者估算同时调整终端的使用带宽，这样通过基站利用历史无线空口信息提供的可用带宽，使得终端实时得到使用带宽，解决了带宽估算的时效性问题，从而可以对网络状况的变化做出及时响应。
附图说明
图1为现有技术的实现自适应流媒体技术的各个模块的结构示意图；
图2为本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法的一种步骤示意图；
图3为本发明实施例的算法实现流程图；
图4为本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法的一种具体实现流程示意图；
图5为本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法的另一种步骤示意图；
图6为本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法的另一种具体实现流程示意图；
图7为本发明实施例的流媒体业务带宽估算的装置的一种结构示意图；
图8为本发明实施例的流媒体业务带宽估算的装置的另一种结构示意图；
图9为本发明实施例的整体系统交互的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明实施例针对现有技术中基于已下载视频片段的带宽估算的时效性较差，不能对快速的网络状况变化做出及时的反应，可能使得码率调整不及时，导致播放过程不流畅或者清晰度没有优化的问题，提供一种流媒体业务带宽估算的方法、装置、终端及服务器，解决了带宽估算时效性的问题，选择合适流媒体码率，提升用户的观看体验。
如图2所示，本发明实施例提供一种流媒体业务带宽估算的方法，应用于终端，其中，所述流媒体业务带宽估算的方法包括：
步骤201，获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；
需要说明的是：本步骤可以是终端向基站请求无线空口信息，本步骤可以具体包括：发送无线空口信息的请求至基站；获取所述基站针对所述请求返回的可用带宽。本步骤也可以是由基站推送的无线空口信息，在此不做限定。
这里的无线空口信息包括MCS(Modulation and Coding Scheme，调制与编码策略)，分配的TBS(Transport Block size，传输块尺寸)，误码率等，且上述无线空口信息是由基站的无线信息开放平台Radio_API提供实时无线空口信息的查询。具体的，该无线开放平台是部署在基站边缘，与相邻的基站有固定的IP连接，提供基于用户ID(比如终端IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)，IMSI(International Mobile SubscriberIdentification Number，国际移动用户识别码)等)的实时无线空口信息查询。
这里的基站是根据实时无线空口信息来估算用户实时的可用带宽。具体的，eNB(evolved Node B，演进型基站)可以通过各层协议的信息估算用户实时的吞吐率，进而确定实时的可用带宽。各个协议包括PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)，RLC(Radio Link Control，无线链路控制层协议)，MAC(Media Access Control，媒体访问控制)，PHY(physical layer物理层)。PDCP协议的参数包括：下行丢包率、DiscardTimer丢弃定时器及Delay时延。RLC协议的参数包括：待发送数据队列长度、重传数据队列长度及SDU Size(Size Data Unit，尺寸数据单元)。MAC协议的参数包括：BLER(blockerror rate，块差错率)、PRB(physicalresourceblock物理资源块)及TB Size(TransportBlock size，传输块尺寸)。PHY协议的参数包括：MCS(Modulation and Coding Set，调制编码组合)索引，TBS索引及吞吐量。具体的各层协议的信息描述如下表一。
表一
还有，本步骤可以具体为：实时发送无线空口信息的请求至基站，所述实时是指在间隔预设时间长度时，需要了解无线空口信息的情况的时间。
步骤202，根据所述可用带宽，估算和/或调整所述终端的使用带宽。
这里的使用带宽是终端自身进行估算的自身带宽能力，比如自身带宽能力包括已占用带宽以及所需带宽。
本发明实施例中，获取由基站提供的可用带宽，估算一个终端的使用带宽，或者调整终端的使用带宽，或者估算同时调整终端的使用带宽，这样通过基站利用历史无线空口信息提供的可用带宽，使得终端实时得到使用带宽，解决了带宽估算的时效性问题，从而可以对网络状况的变化做出及时响应。
通过估算完使用带宽后，需要请求下载流媒体码率块，因此本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法中，所述步骤202之后的步骤，还包括：
步骤203，根据所述使用带宽，选择流媒体业务的实时编码率；
步骤204，向服务器发送携带有所述实时编码率的实时码率请求，并根据所述实时码率请求从所述服务器下载与所述实时编码率对应的流媒体业务的编码块。
本发明实施例中，通过使用带宽选择对应的流媒体码率块，就可以在网络状况的实时变化时，及时调整流媒体码率，使得流媒体播放更流畅，更清晰。
优选的，本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法中，步骤201具体为：与服务器建立连接，并获取所述服务器发送的第一交互包，其中，所述第一交互包携带有可用带宽，所述可用带宽来自于通过全球移动通信系统的物理层及数据链路层传输数据的基站。本步骤具体为：建立与服务器的连接，并多次获取所述服务器发送的第一交互包。
这里的基站获取并解析高于物理层及数据链路层的服务器发送的第一交互包，插入所述可用带宽，该基站和服务器通过不同OSI(Open System Interconnection，开放式系统互联)层传输数据。比如，基站截获并解析所述第一交互包为网络层交互包PCP包后，插入可用带宽信息，终端再从网络层获取所述PCP包。这样通过基站通过全球移动通信系统的物理层及数据链路层(即，基层)传输数据，截获到高于物理层及数据链路层的OSI(OpenSystem Interconnection，开放式系统互联)中的其他层的交互包，然后可以随时在交互包中插入可用带宽，这样基站不用与终端或服务器建立连接，终端也可以获取服务器的第一交互包(相当于透传第一交互包)，使得终端实时获取到可用带宽，提高了可用带宽的时效性。
本发明实施例中，通过基站拦截服务器向终端发送的第一交互包(即下行包)，插入可用带宽的信息，也就是基站主动向终端推送无线空口信息，不需要终端建立与基站连接，不仅减少了建立连接的负荷，而且也提高了效率。
优选的，本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法，在步骤201之前，还包括：与基站建立连接，其中，所述基站通过OSI中高于全球移动通信系统的数据链路层的剩余层传输数据。该基站是指与无线信息开放平台Radio_API连接的所有基站中的一个(如图9所示中的基站eNB1、基站eNB2或基站eNBn)，在此不做限定。步骤205具体为：直接建立与基站的连接；或者间接建立与基站的连接。在直接建立与基站的连接时，具体需要终端携带基站ID的请求与基站建立连接；也可以是基站携带终端ID的请求与终端建立连接；在终端间接建立与基站的连接时，终端与无线信息开放平台Radio_API进行连接，然后无线信息开放平台Radio_API与基站进行连接。
本发明实施例，通过建立与基站的连接，基站通过OSI中高于全球移动通信系统的数据链路层的剩余层传输数据，由于终端本身是通过OSI中高于全球移动通信系统的数据链路层的剩余层传输数据，这样就可以直接从基站中获取根据历史的无线空口信息得到的可用带宽，提高了交互过程的效率。
优选的，本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法中，步骤202具体包括：步骤2021，在预设周期内，按照时间顺序多次获取历史的无线空口信息。
本步骤的多次获取历史的无线空口信息，也是实时多次获取历史的无线空口信息，这样可以及时准确的得到无线空口信息，为后续估算带宽做好良好的基础。
还有，所述预设周期是根据需求进行设定的，可以是几百毫秒到10秒内，在此不作限定。所述预设周期的限定是为了确定当前时间之前的预定时间内的无线空口信息，这样避免了过期太久的数据，影响使用带宽的估算。
步骤2022，根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量。
本步骤2022具体包括：
通过自回归滑动平均模型公式获取 当前滑动窗口的无线空口信息的波动幅度。
通过公式获取滑动窗口内的无线空口信息的均值。
通过公式γ＝D(t)/M(t)，确定所述可用带宽的变化量。
其中，所述D(t)为无线空口信息为X时的第t采样时间的波动幅度，所述t为采样时间点，t>0，所述Δt为多个采样时间t的间隔，所述M(t)为在n个时隙内的无线空口信息为X时的均值，所述n是滑动均值窗口的大小，所述n的取值与网络变化幅度成反比，所述γ为可用带宽的变化量的参数，所述X(i)为采样无线空口信息为X时的第i个采样点。
这里具体以无线空口信息为TBSize时，即所述X为TBSize为例进行说明。在进行带宽估算时，首先由MCS以及分配的资源块数目决定在该时隙内基站向终端发送的数据字节数，也就是传输块尺寸(Transport Block Size，TBS)，具体的利用自回归滑动平均模型首先计算当前滑动窗口内TBS的波动幅度D(t)：
然后计算n个时隙内的TBSize的均值，n是滑动均值窗口大小，根据网络变化状况变化而变化。但网络状况变化幅度大时，n取值减小，增加了估算的灵敏性；当网络状况平稳时，n取值变大，以减少波动带来的影响。具体的然后计算窗口内的TBSize的均值M(t):
最终计算反映可用带宽的参数：
γ＝BT(t)＝D(t)/M(t)
然后根据计算出来的参数γ调整滑动窗口wind大小。具体获取可用带宽算法的实现流程图3所示，当γ大于门限值，n取值减半，当γ取值小于门限，n保持不变。
当然以上仅仅是根据eNB基站发送的无线空口信息，估算使用带宽，进而确定的带宽更准确。但在此不做限定，任何无线空口信息能估算使用带宽的方式，均属于本发明实施例的保护范围。
步骤2023，在所述变化量处于第一预设范围内时，将所有的可用带宽取平均值，确定一使用带宽；或者
在所述变化量处于第二预设范围内时，将当前时间之前的预设数量个可用带宽取平均值，确定一使用带宽，其中，所述第一预设范围内的数值小于所述第二预设范围内的数值。
需要说明的是：上述第一预设范围及第二预设范围是用来判断变化量的变化状况。在变化量较大的时候，说明了网络状态不稳定，此时取预设数量个与当前时间接近的可用带宽来确定使用带宽，这样通过取较近的值去预测网络状态，也使得预测的使用带宽可信；在变化量较小的时候，说明了网络状态稳定，此时可以将多次收集的可用带宽取平均值，得到一使用带宽。
上述第一预设范围及上述第二预设范围，均是根据变化量需要进行设定的。
上述预定数量个可以是指在1到10的范围内的数值，也可以是所有的一半，具体的预定数量根据需求而定，在此不做限定，任何其他数量的均属于本发明实施例的保护范围。
本发明实施例中，通过与基站建立连接，直接从基站获取多个可用带宽，然后再确定一使用带宽，这样可以更加准确的进行带宽估算，也可以通过多次获取历史的无线空口信息，实时的网络状况估算带宽，提高了估算的准确率，不需要通过下载状况来估算带宽(比如开源播放器video lan视频局域网中的带宽估算是取所有已下载的视频片段的下载速率的算术平均值。还有，Smooth Streaming平滑流，则是对视频片段的下载速率取平滑均值)。
本发明实施例的具体举例如下。
首先，10次获取历史带宽信息，然后根据该算法或者其他方式，判断无线信道的带宽估算的变化量较大(网络状况的波动大)还是变化量较小(网络状况的波动小)；
其次，如果带宽估算的变化量较小时，则将10次获取历史带宽信息进行平均，得到一个带宽估算的数值；或者
如果带宽估算的变化量较大时，则将最接近的2次或3次的历史带宽信息进行平均。这个平均后的带宽信息即为后续使用带宽，相当于预测后续使用带宽大小。
本发明实施例的具体应用场景举例如下。
假设基站检测到共有10M带宽，原本接入的第一终端使用了1M带宽，第二终端使用了1M带宽，这样基站检测到目前实时的带宽为8M剩余的可用带宽，然后新的第三终端需要接入，第三终端检测到自身的带宽为1M，则1M远远小于8M，因此基站可以按照50％的带宽给第三终端，这样第三终端就有了5M带宽，就可以自适应要求更高码率的视频，从而可以提高视频的清晰度，也提高了用户体验效果。本发明实施例的应用场景，通过估算一个更大的使用带宽，来提高终端的流媒体的播放效果。
如图4所示，对于本发明实施例还需要通过终端、服务器及基站之间的交互，说明由终端从Radio_API获取无线空口信息，进行带宽估算的流程如下。(终端上的客户端可以是DASH客户端，对应的服务器可以是DASH服务器，在此不做限定。)
步骤401，终端建立与服务器的连接。
步骤402，基站的Radio_API携带着终端ID与终端建立连接。
步骤403，终端向基站发起无线空口信息的请求(具体在建立连接后，发起的无线空口信息的请求的反馈周期时间为t1，比如t1为200毫秒)。
步骤404，基站接收到请求后，从Radio_API查询用户可用带宽。
步骤405，基站在周期t2内实时进行可用带宽统计，(比如，t2为200毫秒)。
步骤406，基站将统计的带宽信息实时存储在Radio_API，以供其他设备查询。
步骤407，终端接收到基站的Radio_API反馈实时的可用带宽。
步骤408，终端在周期t3内估算带宽(比如，t3为2秒)。
步骤409，终端通过估算的带宽进行码率选择。
步骤410，终端根据码率选择向服务器发起实时的码率请求。
步骤411，终端从服务器上下载相应码率块，并进行播放。
如图5所示，本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法，应用于服务器，其中，所述流媒体业务带宽估算的方法包括：
步骤501，获取基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；
需要说明的是：本步骤可以是服务器向基站请求无线空口信息，本步骤可以具体包括：发送无线空口信息的请求至基站；获取所述基站针对所述请求返回的可用带宽。本步骤也可以是由基站推送的无线空口信息，在此不做限定。
这里的无线空口信息包括MCS(Modulation and Coding Scheme，调制与编码策略)，分配的TBS(Transport Block size，传输块尺寸)，误码率等，且上述无线空口信息是由基站的Radio_API提供实时无线空口信息的查询。具体的，该无线开放平台是部署在基站边缘，与相邻的基站有固定的IP连接，提供基于用户ID(比如终端IP(Internet Protocol，网络之间互连的协议)，IMSI(International Mobile Subscriber IdentificationNumber，国际移动用户识别码)等)的实时无线空口信息查询。
这里的基站是根据实时无线空口信息来估算用户实时的可用带宽。具体的，eNB(evolved Node B，演进型基站)可以通过各层协议的信息估算用户实时的吞吐率，进而确定实时的可用带宽。各个协议包括PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)，RLC(Radio Link Control，无线链路控制层协议)，MAC(Media Access Control，媒体访问控制)，PHY(physical layer物理层)。PDCP协议的参数包括：下行丢包率、DiscardTimer丢弃定时器及Delay时延。RLC协议的参数包括：待发送数据队列长度、重传数据队列长度及SDU Size(Size Data Unit，尺寸数据单元)。MAC协议的参数包括：BLER(blockerror rate，块差错率)、PRB(physicalresourceblock物理资源块)及TB Size(TransportBlock size，传输块尺寸)。PHY协议的参数包括：MCS(Modulation and Coding Set，调制编码组合)索引，TBS索引及吞吐量。
还有，本步骤可以具体为：实时发送无线空口信息的请求至基站，所述实时是指在间隔预设时间长度时，需要了解无线空口信息的情况的时间。
步骤502，根据所述可用带宽，估算和/或调整与所述服务器建立连接的终端的使用带宽。
这里的使用带宽是对终端进行估算的带宽能力，比如带宽能力包括已占用带宽以及所需带宽。
本发明实施例中，通过向基站发送无线空口信息的请求后，由基站针对请求返回的可用带宽，估计获取的可用带宽，估算一个终端的使用带宽，或者调整终端的使用带宽，或者估算同时调整终端的使用带宽，这样通过基站利用历史无线空口信息提供的可用带宽，使得终端实时得到使用带宽，解决了带宽估算的时效性问题，从而可以对网络状况的变化做出及时响应。
通过估算完使用带宽后，需要给终端发送下发流媒体码率块，因此本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法中，所述步骤502之后的步骤，还包括：
步骤503，根据所述使用带宽，选择流媒体业务的实时编码率；
步骤504，将与所述实时编码率对应的流媒体业务的编码块下发至所述终端。
本发明实施例中，通过估算得到的使用带宽，选择对应的流媒体码率块并下发至终端，就可以在网络状况的实时变化时，及时调整流媒体码率，使得终端的流媒体播放更流畅，更清晰。
优选的，本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法中，步骤501具体为：与所述终端建立连接，并获取所述终端发送的第二交互包，其中，所述第二交互包为携带有可用带宽，所述可用带宽来自于通过全球移动通信系统的物理层及数据链路层传输数据的基站。本步骤具体为：多次获取所述终端发送的第二交互包。这里的基站获取并解析终端发送的第二交互包，插入所述可用带宽，该基站和终端处于不同OSI(Open SystemInterconnection，开放式系统互联)层。比如，基站截获并解析所述第二交互包为网络层交互包PCP包后，插入可用带宽信息，服务器再从网络层获取所述PCP包。这样通过基站通过全球移动通信系统的物理层及数据链路层传输数据，截获到高于物理层及数据链路层的OSI(Open System Interconnection，开放式系统互联)中的其他层的交互包，然后可以随时在交互包中插入可用带宽，这样基站不用与终端或服务器建立连接，终端也可以获取服务器的第二交互包(相当于透传第二交互包)，使得服务器实时获取到可用带宽，提高了可用带宽的时效性。
本发明实施例中，通过基站拦截终端向服务器发送第二交互包(即上行包)，插入可用带宽的信息，也就是基站主动向服务器推送无线空口信息，不需要服务器建立与基站连接，不仅减少了建立连接的负荷，而且也提高了效率。
优选的，本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法，在步骤501之前，还包括：
步骤505，与基站建立连接，其中，所述基站通过OSI中高于全球移动通信系统的数据链路层的剩余层传输数据。该基站是指与无线信息开放平台Radio_API连接的所有基站中的一个(如图9所示中的基站eNB1、基站eNB2或基站eNBn)，在此不做限定。步骤505具体为：直接建立与基站的连接；或者间接建立与基站的连接。在直接建立与基站的连接时，具体需要服务器携带基站ID的请求与基站建立连接；也可以是基站携带服务器ID的请求与服务器建立连接；在服务器间接建立与基站的连接时，服务器与无线信息开放平台Radio_API进行连接，然后无线信息开放平台Radio_API与基站进行连接。
本发明实施例，通过建立与基站的连接，基站通过OSI中高于全球移动通信系统的数据链路层的剩余层传输数据，由于服务器本身是通过OSI中高于全球移动通信系统的数据链路层的剩余层传输数据，这样就可以直接从基站中获取根据历史的无线空口信息得到的可用带宽，提高了交互过程的效率。
优选的，本发明实施例的流媒体业务带宽估算的方法中，步骤502具体包括：
步骤5021，在预设周期内，按照时间顺序多次获取历史的无线空口信息。
本步骤的多次获取历史的无线空口信息，也是实时多次获取历史的无线空口信息，这样可以及时准确的得到无线空口信息，为后续估算带宽做好良好的基础。
还有，所述预设周期是根据需求进行设定的，可以是几百毫秒到10秒内，在此不作限定。所述预设周期的限定是为了确定当前时间之前的预定时间内的无线空口信息，这样避免了过期太久的数据，影响使用带宽的估算。
步骤5022，根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量。
本步骤5022具体包括：
通过自回归滑动平均模型公式获取 当前滑动窗口的无线空口信息的波动幅度。
通过公式获取滑动窗口内的无线空口信息的均值。
通过公式γ＝D(t)/M(t)，确定所述可用带宽的变化量。
其中，所述D(t)为无线空口信息为X时的第t采样时间的波动幅度，所述t为采样时间点，t>0，所述Δt为多个采样时间t的间隔，所述M(t)为在n个时隙内的无线空口信息为X时的均值，所述n是滑动均值窗口的大小，所述n的取值与网络变化幅度成反比，所述γ为可用带宽的变化量的参数，所述X(i)为采样无线空口信息为X时的第i个采样点。
步骤5023，在所述变化量处于第一预设范围内时，将所有的可用带宽取平均值，确定一使用带宽；或者
在所述变化量处于第二预设范围内时，将当前时间之前的预设数量个可用带宽取平均值，确定一使用带宽，其中，所述第一预设范围内的数值小于所述第二预设范围内的数值。
需要说明的是：上述第一预设范围及第二预设范围是用来判断变化量的变化状况。在变化量较大的时候，说明了网络状态不稳定，此时取预设数量个与当前时间接近的可用带宽来确定使用带宽，这样通过取较近的值去预测网络状态，也使得预测的使用带宽可信；在变化量较小的时候，说明了网络状态稳定，此时可以将多次收集的可用带宽取平均值，得到一使用带宽。
上述第一预设范围及上述第二预设范围，均是根据变化量需要进行设定的。
上述预定数量个可以是指在1到10的范围内的数值，也可以是所有的一半，具体的预定数量根据需求而定，在此不做限定，任何其他数量的均属于本发明实施例的保护范围。
本发明实施例中，通过与基站建立连接，直接从基站获取多个可用带宽，然后再确定一使用带宽，这样可以更加准确的进行带宽估算，也可以通过多次获取历史的无线空口信息，实时的网络状况估算带宽，提高了估算的准确率，不需要通过下载状况来估算带宽。
如图6所示，对于本发明实施例还需要说明的是终端、服务器及基站之间的交互，由服务器从Radio_API获取无线空口信息，进行带宽估算的流程如下。步骤601，服务器建立与终端的连接。
步骤602，服务器向基站发起无线空口信息的请求，所述请求中携带着终端ID。
步骤603，基站接收到请求后，从Radio_API查询周期t4内的用户可用带宽(比如周期t4为20毫秒)。
步骤604，基站在周期t5内实时统计的可用带宽。
步骤605，基站将反馈统计的带宽信息实时存储在Radio_API，以供其他设备查询。
步骤606，服务器接收到基站的Radio_API反馈实时的可用带宽。
步骤607，服务器在周期t6内估算终端的使用带宽，选择码率(比如周期t6为2秒)。
(可选的)步骤608，终端接收到基站的Radio_API反馈实时的可用带宽。
(可选的)步骤609，终端在周期t3内估算带宽(比如，t3为2秒)。
(可选的)步骤610，终端通过估算的带宽进行码率选择。
(可选的)步骤611，终端根据码率选择向服务器发起实时的码率请求。(这些可选步骤说明可以通过终端来请求从服务器下发码率块，也可以由服务器下发对应的码率块)
步骤612，服务器下发对应的码率块给终端，由终端进行播放。
如图7所示，本发明实施例还提供一种流媒体业务带宽估算的装置，应用于终端，其中，所述流媒体业务带宽估算的装置包括：
第一获取模块701，用于获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽。
第一估算模块702，用于根据所述可用带宽，估算和/或调整所述终端的使用带宽。
本发明实施例中，通过第一获取模块701获取由基站提供的可用带宽，然后再经过第一估算模块702估算一个终端的使用带宽，或者调整终端的使用带宽，或者估算同时调整终端的使用带宽，这样通过基站利用历史无线空口信息提供的可用带宽，使得终端实时得到使用带宽，解决了带宽估算的时效性问题，从而可以对网络状况的变化做出及时响应。
需要说明的是，本发明提供的装置是应用上述流媒体业务带宽估算的方法的装置，则上述流媒体业务带宽估算的方法的所有实施例均适用于该装置，且均能达到相同或相似的有益效果。
本发明又一实施例的流媒体业务带宽估算的装置还包括：
第一选择模块，用于根据所述使用带宽，选择流媒体业务的实时编码率；
第一处理模块，用于向服务器发送携带有所述实时编码率的实时码率请求，并根据所述实时码率请求从所述服务器下载与所述实时编码率对应的流媒体业务的编码块。
本发明又一实施例的流媒体业务带宽估算的装置中，所述第一获取模块701包括：获取单元，用于与服务器建立连接，并获取所述服务器发送的第一交互包，其中，所述第一交互包携带有可用带宽，所述可用带宽来自通过全球移动通信系统的物理层及数据链路层传输数据的基站。
本发明又一实施例的流媒体业务带宽估算的装置中，所述第一估算模块702包括：
第一获取单元，用于根据时间顺序在预设周期内，多次获取历史的无线空口信息；
第一判断单元，用于根据所述无线空口信息，判断所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量；
第一确定单元，用于在所述变化量在第一预设范围内，将所有的可用带宽取平均值，确定一使用带宽；或者
在所述变化量在第二预设范围内，将当前时间之前的预设数量个可用带宽取平均值，确定一使用带宽，其中，所述第一预设范围内的数值小于所述第二预设范围内的数值。
本发明又一实施例的流媒体业务带宽估算的装置，所述第一判断单元包括：
通过自回归滑动平均模型公式获取 当前滑动窗口的无线空口信息的波动幅度；
通过公式获取滑动窗口内的无线空口信息的均值；
通过公式γ＝D(t)/M(t)，确定所述可用带宽的变化量；
其中，所述D(t)为无线空口信息为X时的第t采样时间的波动幅度，所述t为采样时间点，t>0，所述Δt为多个采样时间t的间隔，所述M(t)为在n个时隙内的无线空口信息为X时的均值，所述n是滑动均值窗口的大小，所述n的取值与网络变化幅度成反比，所述γ为可用带宽的变化量的参数，所述X(i)为采样无线空口信息为X时的第i个采样点。
如图8所示，本发明实施例还提供一种流媒体业务带宽估算的装置，应用于服务器，其中，所述流媒体业务带宽估算的装置包括：
第二获取模块801，用于获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽。
第二估算模块802，用于根据所述可用带宽，估算和/或调整与所述服务器建立连接的终端的使用带宽。
本发明实施例中，通过第二估算模块802估算得到的使用带宽，选择对应的流媒体码率块并下发至终端，就可以在网络状况的实时变化时，及时调整流媒体码率，使得终端的流媒体播放更流畅，更清晰。
需要说明的是，本发明提供的装置是应用上述流媒体业务带宽估算的方法的装置，则上述流媒体业务带宽估算的方法的所有实施例均适用于该装置，且均能达到相同或相似的有益效果。
本发明又一实施例的流媒体业务带宽估算的装置还包括：
第二选择模块，用于根据所述使用带宽，选择流媒体业务的实时编码率；
第二处理模块，用于将与所述实时编码率对应的流媒体业务的编码块下发至所述终端。
本发明又一实施例的流媒体业务带宽估算的装置中，所述获取所述基站针对所述请求返回的可用带宽，具体为：
与所述终端建立连接，并获取所述终端发送的第二交互包，其中，所述第二交互包为携带有可用带宽，所述可用带宽来自于通过全球移动通信系统的物理层及数据链路层传输数据的基站。
本发明又一实施例的流媒体业务带宽估算的装置中，所根据所述可用带宽，估算和/或调整与所述服务器建立连接的终端的使用带宽，具体包括：
第二获取单元，用于根据时间顺序在预设周期内，多次获取历史的无线空口信息；
第二判断单元，用于根据所述无线空口信息，判断所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量；
第二确定单元，用于在所述变化量在第一预设范围内，将所有的可用带宽取平均值，确定一使用带宽；或者
在所述变化量在第二预设范围内，将当前时间之前的预设数量个可用带宽取平均值，确定一使用带宽，其中，所述第一预设范围内的数值小于所述第二预设范围内的数值。
本发明又一实施例的流媒体业务带宽估算的装置，所述第二判断单元包括：
通过自回归滑动平均模型公式获取 当前滑动窗口的无线空口信息的波动幅度；
通过公式获取滑动窗口内的无线空口信息的均值；
通过公式γ＝D(t)/M(t)，确定所述可用带宽的变化量；
其中，所述D(t)为无线空口信息为X时的第t采样时间的波动幅度，所述t为采样时间点，t>0，所述Δt为多个采样时间t的间隔，所述M(t)为在n个时隙内的无线空口信息为X时的均值，所述n是滑动均值窗口的大小，所述n的取值与网络变化幅度成反比，所述γ为可用带宽的变化量的参数，所述X(i)为采样无线空口信息为X时的第i个采样点。
本发明实施例还提供一种终端，包括如上述的流媒体业务带宽估算的装置。
相应的由于本发明实施例的流媒体业务带宽估算的装置，应用于终端，因此，本发明实施例还提供了一种终端，其中，上述流媒体业务带宽估算的装置的所述实现实施例均适用于该终端的实施例中，也能达到相同的技术效果。
本发明实施例还提供一种服务器，包括如上述流媒体业务带宽估算的装置。
如图9所示，终端上可以设置有DASH客户端，对应的服务器为DASH服务器。
Radio_API是部署在基站边缘的无线信息开放平台，与相邻的基站有固定的IP连接，提供基于用户ID的实时无线空口信息查询。
基站eNB可以根据实时的无线信息来估算用户的实时可用带宽。
终端和服务器都可以根据用户ID查询实时无线空口信息，然后进行带宽估计，然后进行码率选择，获取相应的视频编码块。
相应的由于本发明实施例的流媒体业务带宽估算的装置，应用于服务器，因此，本发明实施例还提供了一种服务器，其中，上述流媒体业务带宽估算的装置的所述实现实施例均适用于该服务器的实施例中，也能达到相同的技术效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种流媒体业务带宽估算的方法，应用于终端，其特征在于，所述流媒体业务带宽估算的方法包括：
获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；
根据所述可用带宽，估算和/或调整所述终端的使用带宽，具体包括：在预设周期内，按照时间顺序多次获取历史的无线空口信息；根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量；
在所述变化量处于第一预设范围内时，将所有的可用带宽取平均值，确定一使用带宽；或者
在所述变化量处于第二预设范围内时，将当前时间之前的预设数量的可用带宽取平均值，确定一使用带宽，其中，所述第一预设范围内的数值小于所述第二预设范围内的数值。
2.如权利要求1所述的流媒体业务带宽估算的方法，其特征在于，在所述根据所述可用带宽，估算和/或调整终端的使用带宽之后，所述流媒体业务带宽估算的方法还包括：
根据所述使用带宽，选择流媒体业务的实时编码率；
向服务器发送携带有所述实时编码率的实时码率请求，并根据所述实时码率请求从所述服务器下载与所述实时编码率对应的流媒体业务的编码块。
3.如权利要求1所述的流媒体业务带宽估算的方法，其特征在于，所述获取基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽，具体为：
与服务器建立连接，并获取所述服务器发送的第一交互包，其中，所述第一交互包携带有可用带宽，所述可用带宽来自于通过全球移动通信系统的物理层及数据链路层传输数据的基站。
4.如权利要求1所述的流媒体业务带宽估算的方法，其特征在于，所述根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量，具体包括：
通过自回归滑动平均模型公式获取当前滑动窗口的无线空口信息的波动幅度；
通过公式获取滑动窗口内的无线空口信息的均值；
通过公式γ＝D(t)/M(t)，确定所述可用带宽的变化量；
其中，所述D(t)为无线空口信息为X时的第t采样时间的波动幅度，所述t为采样时间点，t>0，所述Δt为多个采样时间t的间隔，所述M(t)为在n个时隙内的无线空口信息为X时的均值，所述n是滑动均值窗口的大小，所述n的取值与网络变化幅度成反比，所述γ为可用带宽的变化量的参数，所述X(i)为采样无线空口信息为X时的第i个采样点。
5.一种流媒体业务带宽估算的方法，应用于服务器，其特征在于，所述流媒体业务带宽估算的方法包括：
获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；
根据所述可用带宽，估算和/或调整与所述服务器建立连接的终端的使用带宽，包括：在预设周期内，按照时间顺序多次获取历史的无线空口信息；根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量；
在所述变化量处于第一预设范围内时，将所有的可用带宽取平均值，确定一使用带宽；或者
在所述变化量处于第二预设范围内时，将当前时间之前的预设数量个可用带宽取平均值，确定一使用带宽，其中，所述第一预设范围内的数值小于所述第二预设范围内的数值。
6.如权利要求5所述的流媒体业务带宽估算的方法，其特征在于，在所述根据所述可用带宽，估算和/或调整终端的使用带宽之后，所述的流媒体业务带宽估算的方法还包括：
根据所述使用带宽，选择流媒体业务的实时编码率；
将与所述实时编码率对应的流媒体业务的编码块下发至所述终端。
7.如权利要求5所述的流媒体业务带宽估算的方法，其特征在于，所述获取基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽，具体为：
与所述终端建立连接，并获取所述终端发送的第二交互包，其中，所述第二交互包为携带有可用带宽，所述可用带宽来自于通过全球移动通信系统的物理层及数据链路层传输数据的基站。
8.如权利要求5所述的流媒体业务带宽估算的方法，其特征在于，所述根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量，具体包括：
通过自回归滑动平均模型公式获取当前滑动窗口的无线空口信息的波动幅度；
通过公式获取滑动窗口内的无线空口信息的均值；
通过公式γ＝D(t)/M(t)，确定所述可用带宽的变化量；
其中，所述D(t)为无线空口信息为X时的第t采样时间的波动幅度，所述t为采样时间点，t>0，所述Δt为多个采样时间t的间隔，所述M(t)为在n个时隙内的无线空口信息为X时的均值，所述n是滑动均值窗口的大小，所述n的取值与网络变化幅度成反比，所述γ为可用带宽的变化量的参数，所述X(i)为采样无线空口信息为X时的第i个采样点。
9.一种流媒体业务带宽估算的装置，应用于终端，其特征在于，所述流媒体业务带宽估算的装置包括：
第一获取模块，用于获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；
第一估算模块，用于根据所述可用带宽，估算和/或调整所述终端的使用带宽，具体包括：在预设周期内，按照时间顺序多次获取历史的无线空口信息；根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量；
在所述变化量处于第一预设范围内时，将所有的可用带宽取平均值，确定一使用带宽；或者
在所述变化量处于第二预设范围内时，将当前时间之前的预设数量的可用带宽取平均值，确定一使用带宽，其中，所述第一预设范围内的数值小于所述第二预设范围内的数值。
10.一种流媒体业务带宽估算的装置，应用于服务器，其特征在于，所述流媒体业务带宽估算的装置包括：
第二获取模块，用于获取由基站根据历史的无线空口信息提供的可用带宽；
第二估算模块，用于根据所述可用带宽，估算和/或调整与所述服务器建立连接的终端的使用带宽，包括：在预设周期内，按照时间顺序多次获取历史的无线空口信息；根据所述无线空口信息，确定所述时间顺序内相邻可用带宽的变化量；
在所述变化量处于第一预设范围内时，将所有的可用带宽取平均值，确定一使用带宽；或者
在所述变化量处于第二预设范围内时，将当前时间之前的预设数量个可用带宽取平均值，确定一使用带宽，其中，所述第一预设范围内的数值小于所述第二预设范围内的数值。
11.一种终端，其特征在于，包括如权利要求9所述的流媒体业务带宽估算的装置。
12.一种服务器，其特征在于，包括如权利要求10所述的流媒体业务带宽估算的装置。
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