CN113543262B - 一种降低云游戏网络时延的方法及装置 - Google Patents

一种降低云游戏网络时延的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种降低云游戏网络时延的方法及装置，所述方法包括：接收来自终端的云游戏请求；根据所述云游戏请求获取到达所述终端的多条可用路径；选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径；根据所述目标路径向所述终端发送云游戏所对应的音视频数据。该方法及装置能够解决现有的降低云游戏网络时延的方法由于传输路径唯一，导致对网络时延的控制有限的问题。

Description

一种降低云游戏网络时延的方法及装置
技术领域
本发明涉及云游戏技术领域，尤其涉及一种降低云游戏网络时延的方法及装置。
背景技术
在云游戏场景下，游戏运营商将云游戏部署在边缘业务节点上，由渲染服务器将游戏场景渲染为视频音频流，并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。云游戏正逐步走进我们的日常生活中，火爆的同时也面临着多种挑战，其中最主要挑战是网络延迟。云游戏整体时延中网络传输时延占比超70％，已成为影响云游戏体验的最严重问题，亟需解决。
然而，现有的降低云游戏网络时延的方法是通过改善传输通道的质量或调整传输的码率来实现的，但由于现网的传输线路是固定的，因此，对网络传输质量的影响是定量的，对网络时延的控制也是有限的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种降低云游戏网络时延的方法及装置，用以解决现有的降低云游戏网络时延的方法由于传输路径唯一，导致对网络时延的控制有限的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种降低云游戏网络时延的方法，应用于云游戏服务器，所述方法包括：
接收来自终端的云游戏请求；
根据所述云游戏请求获取到达所述终端的多条可用路径；
选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径；
根据所述目标路径向所述终端发送云游戏所对应的音视频数据。
优选地，所述接收来自终端的云游戏请求，具体包括：
接收核心网数据中心发送的来自所述终端的云游戏请求，所述云游戏请求是所述核心网数据中心接收到终端发送的携带有切片标识的所述云游戏请求后，通过所述切片标识所对应的切片网络发送的。
优选地，所述多条可用路径包括经过MEC的路径和经过IDC机房的路径，所述根据所述云游戏请求获取到达所述终端的多条可用路径，具体包括：
根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述MEC与基站直连的可用路径；
根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述MEC通过核心网交换机与所述基站连接的可用路径；以及，
根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述IDC机房通过核心网交换机与基站连接的可用路径；
其中，云游戏服务器分别部署在所述MEC和所述IDC机房中。
优选地，所述选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径之前，所述方法还包括：
分别通过所述多条可用路径向所述终端发送用于测试网络时延的性能测试信号；
接收所述终端通过所述多条可用路径分别返回的所述性能测试信号；
根据接收到的所述性能测试信号获取所述多条可用路径分别对应的时延信息。
优选地，所述选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径，具体包括：
获取所述多条可用路径中时延小于预设阀值的所有可用路径；
若所述多条可用路径中时延小于预设阀值的可用路径有多条，则选择满足时延最小、和/或，中转设备最少的一条可用路径作为目标路径。
优选地，所述根据所述目标路径向所述终端发送云游戏所对应的音视频数据之后，所述方法还包括：
当检测到所述目标路径出现故障时，重新选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其它可用路径作为目标路径。
第二方面，本发明实施例提供一种降低云游戏网络时延的装置，设置于云游戏服务器，所述装置包括：
请求接收模块，用于接收来自终端的云游戏请求；
路径获取模块，与所述请求接收模块连接，用于根据所述云游戏请求获取到达所述终端的多条可用路径；
路径选择模块，与所述路径获取模块连接，用于选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径；
数据发送模块，与所述路径选择模块连接，用于根据所述目标路径向所述终端发送云游戏所对应的音视频数据。
优选地，所述请求接收模块具体用于接收核心网数据中心发送的来自所述终端的云游戏请求，所述云游戏请求是所述核心网数据中心接收到终端发送的携带有切片标识的所述云游戏请求后，通过所述切片标识所对应的切片网络发送的。
优选地，所述多条可用路径包括经过MEC的路径和经过IDC机房的路径，所述路径获取模块具体包括：
第一路径获取单元，用于根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述MEC与基站直连的可用路径；
第二路径获取单元，用于根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述MEC通过核心网交换机与所述基站连接的可用路径；
第三路径获取单元，用于根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述IDC机房通过核心网交换机与基站连接的可用路径；
其中，云游戏服务器分别部署在所述MEC和所述IDC机房中。
第三方面，本发明实施例提供一种降低云游戏网络时延的装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以实现上述第一方面所述的降低云游戏网络时延的方法。
本发明实施例提供的降低云游戏网络时延的方法及装置，通过云游戏服务器接收来自终端的云游戏请求，并根据所述云游戏请求获取到达所述终端的多条可用路径，由于本发明事先在MEC和IDC机房侧分别部署有云游戏服务器，因此，该多条可用路径包括经过MEC的路径和经过IDC机房的路径；云游戏服务器选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径，该预设阀值可以设置为用户普遍能够接受的延迟数值，从而通过路径筛选获取满足低时延要求的路径，并根据目标路径向所述终端发送云游戏所对应的音视频数据，从而解决了现有的降低云游戏网络时延的方法由于传输路径唯一，导致对网络时延的控制有限的问题。
附图说明
图1：为本发明实施例1的一种降低云游戏网络时延的方法的流程图；
图2：为本发明实施例的一种降低云游戏网络时延的方法的场景图；
图3：为本发明实施例2的一种降低云游戏网络时延的装置的结构示意图；
图4：为本发明实施例3的一种降低云游戏网络时延的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
可以理解的是，此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
可以理解的是，在不冲突的情况下，本发明中的各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
可以理解的是，为便于描述，本发明的附图中仅示出了与本发明相关的部分，而与本发明无关的部分未在附图中示出。
可以理解的是，本发明的实施例中所涉及的每个单元、模块可仅对应一个实体结构，也可由多个实体结构组成，或者，多个单元、模块也可集成为一个实体结构。
可以理解的是，在不冲突的情况下，本发明的流程图和框图中所标注的功能、步骤可按照不同于附图中所标注的顺序发生。
可以理解的是，本发明的流程图和框图中，示出了按照本发明各实施例的系统、装置、设备、方法的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可代表一个单元、模块、程序段、代码，其包含用于实现规定的功能的可执行指令。而且，框图和流程图中的每个方框或方框的组合，可用实现规定的功能的基于硬件的系统实现，也可用硬件与计算机指令的组合来实现。
可以理解的是，本发明实施例中所涉及的单元、模块、服务器可通过软件的方式实现，也可通过硬件的方式来实现，例如单元、模块可位于处理器中。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，下面先对本发明实施例中涉及的部分技术术语进行简单说明。
实施例1：
本实施例提供一种降低云游戏网络时延的方法，应用于云游戏服务器，如图1所示，该方法包括：
步骤S102：接收来自终端的云游戏请求。
需要说明的是，现有的云游戏服务器通常仅部署在IDC(Internet Data Center，互联网数据中心)机房，本发明为了满足用户的时延要求，提升用户的游戏体验，将云游戏服务器分别部署在MEC(Mobile Edge Computing，移动边缘计算)边缘数据中心和IDC机房内，由于云游戏服务器部署在MEC边缘数据中心时可以和MEC合设，也可以理解为云游戏服务器部署在MEC上。
在本实施例中，云游戏用户可以通过终端上安装的云游戏APP客户端发起相应的云游戏请求，为了进一步保证低时延的要求，可以应用5G切片技术，云游戏用户可以通过已接入5G网络的终端向核心网数据中心发送携带有切片标识的云游戏请求，核心网数据中心接收到该请求后，识别该切片标识的同时，计算出云游戏用户需要使用的切片网络资源，并通过切片标识所对应的切片网络向云游戏服务器发送该云游戏请求。
步骤S104：根据云游戏请求获取到达终端的多条可用路径。
在本实施例中，云游戏服务器接收到该云游戏请求后，提供用户权限查询可为用户提供的网络资源，并根据云游戏请求获取到达终端的多条可用路径，由于云游戏服务器分别部署在MEC和IDC机房中，因此，多条可用路径包括经过MEC的路径和经过IDC机房的路径，即该可用路径至少包括：包含MEC与基站直连的可用路径、包含MEC通过核心网交换机与基站连接的可用路径、以及，包含IDC机房通过核心网交换机与基站连接的可用路径。如图2所示，示出了本发明实施例的一种降低云游戏网络时延的方法的场景图，其中，云游戏用户终端优选为5G终端，基站优选为5G基站，核心网数据中心与核心网交换机合设，可整体理解为核心网侧设备。云游戏服务器部署在边缘侧，一部分部署在MEC内(或部署在MEC与渲染服务器的中间)，一部分部署在IDC机房内，通过MEC和IDC机房接入到运营商网络内，无论是运营商网络还是云游戏服务器均需要为用户提供相应网络切片资源，渲染服务器通常由其他第三方公司来提供,可部署在本地边缘数据中心或IDC机房或云端。本发明利用切片特性，MEC不唯一，可以将区域范围内的MEC都纳入进来，形成相应的MEC资源池，如图2所示的MEC-a和MEC-b属于同一个MEC资源池。由图2可知，图中包含5条可用路径，依次为包含MEC-a与5G基站直连的可用路径、MEC-b与5G基站直连的可用路径、MEC-a通过核心网交换机与5G基站连接的可用路径、MEC-b通过核心网交换机与5G基站连接的可用路径、以及包含IDC机房通过核心网交换机与5G基站连接的可用路径。
在本实施例中，云游戏服务器获取多条可用路径后，分别通过多条可用路径向终端发送用于测试网络时延的性能测试信号，以此验证收发数据流(云游戏视频流)的时延影响。终端接收到该性能测试信号后，会及时通过多条可用路径分别返回性能测试信号，云游戏服务器接收到原路径返回的性能测试信号后，根据接收到的性能测试信号获取多条可用路径分别对应的时延信息。
步骤S106：选择多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径。
具体地，云游戏服务器获取多条可用路径中时延小于预设阀值的所有可用路径，若多条可用路径中时延小于预设阀值的可用路径有多条，则云游戏服务器选择满足时延最小、和/或，中转设备最少的一条可用路径作为目标路径。
在本实施例中，云游戏网络时延主要是指从终端发出操控指令，经网络上行到服务端及游戏云端，再经游戏处理后，由游戏云端编码成视频帧，再经网络下行到终端，最后经终端解码渲染共需要的时间。经研究发现，云游戏普遍接受的延迟数字在几毫秒到大约20ms之间，因此可将20ms设置为门限值，超过该门限值的路径被舍弃，由于云游戏服务器发送的测试信号是获取从云游戏服务器到终端的时延信息，不包括经过渲染服务器的时延信息，因此，可将预设阀值设置为20ms减去云游戏服务器与渲染服务器交互的时间，接下来从符合该条件的路径中自适应选择最适合的路径使用。
在本实施例中，云游戏服务器可以直接选择满足时延最小的一条可用路径作为目标路径，同时，根据研究发现，经由中转设备(交换机或路由器)转发时延每跳200us到1ms，因此，为了进一步降低时延需要减少流转中转设备的次数，若两条路径时延均最小，则可以进一步选择中转设备最少的一条可用路径作为目标路径。同时，云游戏服务器也可以考虑核心网侧设备当前的负荷情况，负荷主要来自附着登录用户数，网络吞吐量大小等指标，当核心网侧设备超过最大用户容量的90％时可视为负荷过载，但通常负荷仅保持在40-50％，所以核心网侧设备的负荷主要考虑网络吞吐量是否超过设备端口最大门限值，为了保持云游戏高流畅低时延的要求，需要为云游戏用户提供高质量的5G网络切片资源，当某一时段内，该核心设备覆盖区域内出现大量用户上网进行数据交换时，比如，早晚高峰或网络设备出现故障等极端情况，可能会突发网络拥塞，超过核心网侧设备负荷，此时可以选择MEC与基站直连的可用路径作为目标路径。
步骤S108：根据目标路径向终端发送云游戏所对应的音视频数据。
在本实施例中，当云游戏服务器检测到目标路径出现故障时，可以重新选择多条可用路径中时延小于预设阀值的其它可用路径作为目标路径。若不存在时延小于预设阀值的其它可用路径，也可以选择多条可用路径中时延大于等于预设阀值的其他路径，比如，当云游戏服务器与MEC之间连接中断时，云游戏服务器需要更换新的传输路径，可以选择经过IDC机房的可用路径。如图2所示，假设当前目标路径是MEC-a与5G基站直连的可用路径，若MEC-a出现故障，为保证用户的体验，需要放弃原来传输线路，则云游戏服务器可以选择MEC-b通过核心网交换机与5G基站连接的可用路径，或者包含IDC机房通过核心网交换机与5G基站连接的可用路径。
本发明通过引入切片网络的概念将云游戏与5G融合到一起，同时自适应的选择传输路径，在保证用户的游戏体验的同时，也能够缓解现网设备的负载压力，降低因硬切换产生的时延，提升了用户的游戏体验。
本发明实施例提供的降低云游戏网络时延的方法，通过云游戏服务器接收来自终端的云游戏请求，并根据所述云游戏请求获取到达所述终端的多条可用路径，由于本发明事先在MEC和IDC机房侧分别部署有云游戏服务器，因此，该多条可用路径包括经过MEC的路径和经过IDC机房的路径；云游戏服务器选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径，该预设阀值可以设置为用户普遍能够接受的延迟数值，从而通过路径筛选获取满足低时延要求的路径，并根据目标路径向所述终端发送云游戏所对应的音视频数据，从而解决了现有的降低云游戏网络时延的方法由于传输路径唯一，导致对网络时延的控制有限的问题。
实施例2：
如图3所示，本实施例提供一种降低云游戏网络时延的装置，设置于云游戏服务器，所述装置包括：
请求接收模块12，用于接收来自终端的云游戏请求；
路径获取模块14，与请求接收模块12连接，用于根据云游戏请求获取到达终端的多条可用路径；
路径选择模块16，与路径获取模块14连接，用于选择多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径；
数据发送模块18，与路径选择模块16连接，用于根据目标路径向终端发送云游戏所对应的音视频数据。
可选地，请求接收模块12具体用于接收核心网数据中心发送的来自终端的云游戏请求，云游戏请求是核心网数据中心接收到终端发送的携带有切片标识的云游戏请求后，通过切片标识所对应的切片网络发送的。
可选地，多条可用路径包括经过MEC的路径和经过IDC机房的路径，路径获取模块14具体包括：
第一路径获取单元，用于根据云游戏请求获取到达终端的包含MEC与基站直连的可用路径；
第二路径获取单元，用于根据云游戏请求获取到达终端的包含MEC通过核心网交换机与基站连接的可用路径；
第三路径获取单元，用于根据云游戏请求获取到达终端的包含IDC机房通过核心网交换机与基站连接的可用路径；
其中，云游戏服务器分别部署在MEC和IDC机房中。
可选地，还可以包括：
测试信号发送模块，用于分别通过多条可用路径向终端发送用于测试网络时延的性能测试信号；
测试信号接收模块，用于接收终端通过多条可用路径分别返回的性能测试信号；
时延信息获取模块，用于根据接收到的性能测试信号获取多条可用路径分别对应的时延信息。
可选地，路径选择模块16具体包括：
所有路径获取单元，用于获取多条可用路径中时延小于预设阀值的所有可用路径；
路径选择单元，用于若多条可用路径中时延小于预设阀值的可用路径有多条，则选择满足时延最小、和/或，中转设备最少的一条可用路径作为目标路径。
可选地，还可以包括：
故障处理模块，用于当检测到目标路径出现故障时，重新选择多条可用路径中时延小于预设阀值的其它可用路径作为目标路径。
实施例3：
参考图4，本实施例提供一种降低云游戏网络时延的装置，包括存储器21和处理器22，存储器21中存储有计算机程序，处理器22被设置为运行所述计算机程序以执行实施例1中的降低云游戏网络时延的方法。
其中，存储器21与处理器22连接，存储器21可采用闪存或只读存储器或其他存储器，处理器22可采用中央处理器或单片机。
实施例2至实施例3提供的降低云游戏网络时延的装置，通过云游戏服务器接收来自终端的云游戏请求，并根据所述云游戏请求获取到达所述终端的多条可用路径，由于本发明事先在MEC和IDC机房侧分别部署有云游戏服务器，因此，该多条可用路径包括经过MEC的路径和经过IDC机房的路径；云游戏服务器选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径，该预设阀值可以设置为用户普遍能够接受的延迟数值，从而通过路径筛选获取满足低时延要求的路径，并根据目标路径向所述终端发送云游戏所对应的音视频数据，从而解决了现有的降低云游戏网络时延的方法由于传输路径唯一，导致对网络时延的控制有限的问题。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种降低云游戏网络时延的方法，其特征在于，应用于云游戏服务器，所述云游戏服务器部署在边缘侧，一部分部署在MEC内，一部分部署在IDC机房内，所述方法包括：
接收来自终端的云游戏请求；
根据所述云游戏请求获取到达所述终端的多条可用路径；
选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径；
根据所述目标路径向所述终端发送云游戏所对应的音视频数据；
所述根据所述云游戏请求获取到达所述终端的多条可用路径，具体包括：
根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述MEC与基站直连的可用路径；
根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述MEC通过核心网交换机与所述基站连接的可用路径；以及，
根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述IDC机房通过核心网交换机与基站连接的可用路径。
2.根据权利要求1所述的降低云游戏网络时延的方法，其特征在于，所述接收来自终端的云游戏请求，具体包括：
接收核心网数据中心发送的来自所述终端的云游戏请求，所述云游戏请求是所述核心网数据中心接收到终端发送的携带有切片标识的所述云游戏请求后，通过所述切片标识所对应的切片网络发送的。
3.根据权利要求1所述的降低云游戏网络时延的方法，其特征在于，所述选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径之前，所述方法还包括：
分别通过所述多条可用路径向所述终端发送用于测试网络时延的性能测试信号；
接收所述终端通过所述多条可用路径分别返回的所述性能测试信号；
根据接收到的所述性能测试信号获取所述多条可用路径分别对应的时延信息。
4.根据权利要求1所述的降低云游戏网络时延的方法，其特征在于，所述选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径，具体包括：
获取所述多条可用路径中时延小于预设阀值的所有可用路径；
若所述多条可用路径中时延小于预设阀值的可用路径有多条，则选择满足时延最小、和/或，中转设备最少的一条可用路径作为目标路径。
5.根据权利要求1所述的降低云游戏网络时延的方法，其特征在于，所述根据所述目标路径向所述终端发送云游戏所对应的音视频数据之后，所述方法还包括：
当检测到所述目标路径出现故障时，重新选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其它可用路径作为目标路径。
6.一种降低云游戏网络时延的装置，其特征在于，设置于云游戏服务器，所述云游戏服务器部署在边缘侧，一部分部署在MEC内，一部分部署在IDC机房内，所述装置包括：
请求接收模块，用于接收来自终端的云游戏请求；
路径获取模块，与所述请求接收模块连接，用于根据所述云游戏请求获取到达所述终端的多条可用路径；
路径选择模块，与所述路径获取模块连接，用于选择所述多条可用路径中时延小于预设阀值的其中一条可用路径作为目标路径；
数据发送模块，与所述路径选择模块连接，用于根据所述目标路径向所述终端发送云游戏所对应的音视频数据；
所述路径获取模块具体包括：
第一路径获取单元，用于根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述MEC与基站直连的可用路径；
第二路径获取单元，用于根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述MEC通过核心网交换机与所述基站连接的可用路径；
第三路径获取单元，用于根据所述云游戏请求获取到达所述终端的包含所述IDC机房通过核心网交换机与基站连接的可用路径。
7.根据权利要求6所述的降低云游戏网络时延的装置，其特征在于，所述请求接收模块具体用于接收核心网数据中心发送的来自所述终端的云游戏请求，所述云游戏请求是所述核心网数据中心接收到终端发送的携带有切片标识的所述云游戏请求后，通过所述切片标识所对应的切片网络发送的。
8.一种降低云游戏网络时延的装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以实现如权利要求1-5中任一项所述的降低云游戏网络时延的方法。
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