CN115550973A - 4g/5g多端视频通信网络拓扑结构判定方法及装置 - Google Patents

4g/5g多端视频通信网络拓扑结构判定方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法及装置，通过搭建基于视频服务节点构建视频通信网络拓扑结构，基于网络拓扑结构的视频通信线路综合判定，通过网络判定带宽和网路抖动情况，综合判定连接、视讯、语音、多方、SOS等5个方面判定条件，选择最优视频服务节点进行服务。本发明基于私有视频服务节点，把点对点模式改成拓扑结构模式，优化网络服务线路判定模式和方法，支持全国范围低延时视频网络服务，能够自动判定视频服务节点，同时可以确定视频服务节点的选择状态，具有视频通信自动化、访问速度快、决策精准的效果，状体可控，通过各个节点状态情况，可优化部署方案。

Description

4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法及装置
技术领域
本发明涉及视频通信领域，尤其涉及一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法及装置。
背景技术
随着视频技术的广泛应用，基于 Internet 的视频直播服务的需求日益增加，而基于 Internet 的大规模视频流量分发成为视频直播服务所面临的一个严峻挑战。虽然CDN技术被广泛应用于分发 Web 流量和视频点播流量，实现网络内容的就近访问，缓解流媒体传输的高吞吐量对骨干网带宽带来的压力，提高业务响应速度，但目前 CDN 技术还不能很好地解决大规模视频直播业务的流量分发问题。此外，大规模视频通信业务也需要高效、可靠的视频分发网络技术的支持。
如图2所示，在现有的网络NAT结点都属于网络节点控制，主要的目的是为了节省IP地址，但是这样也在原有的拓扑结构中布局了局域网络结构，导致访问的缓慢和由于过多判定条件，无法快速找到处理网络节点单元。
现有视频通信技术私有视频服务结点的概念（专属的视频服务通信结点），先有视频大部分都基于点对点技术布局，无视频服务拓扑结点布局。随机选择网络时，并无判定最优网络环节。即使有判定的最优网络环节的，判定条件单一，无法满足现有网络服务的支撑要求。长远距离服务每次都需要调整带宽和线路进行支撑，无法自动选择线路进行服务。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法及装置，基于私有视频服务节点，把点对点模式改成拓扑结构模式，优化网络服务线路判定模式和方法，支持全国范围低延时视频网络服务。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：第一方面，本发明提供了一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法，该方法包括以下步骤：
（1）网络搭建：基于视频服务节点构建视频通信网络拓扑结构布局；
（2）基于网络拓扑结构的视频通信线路综合判定，通过网络判定带宽和网路抖动情况，选择最优视频服务节点进行服务，具体步骤如下：
（2.1）获取各个视频服务器节点接入带宽情况，将满足需要的视频通信服务带宽的视频服务器节点加入可服务序列；
（2.2）获取各呼入终端的服务带宽情况；判定建立视频通信的各呼入终端的服务带宽承载能力是否满足视频通信，只有满足的才能建立通信；
（2.3）获取网络拓扑结构中各视频服务节点的服务器ip地址；
（2.4）获取访问视频服务节点时长以及该视频服务节点到服务器的路由节点数量和到各个路由节点的时长，并判断各路由节点的网路抖动情况；计算视频通信时总共通过的路由数量并计算总访问时长，根据结果选择访问时间最短的路由线路；
进一步地，步骤（1）中，网络拓扑结构中，每个视频服务节点处理视频通信请求时，记录各呼入终端的视频通信信息，在得到路由线路后，能够在下次使用时选择相同的路由线路。
进一步地，步骤（1）中，网络拓扑结构中的视频服务节点布局需要边界网关协议BGP网络架构支撑，保证上行网络通讯顺畅。
进一步地，步骤（2.2）中，通过ping命令获取获取呼入终端连接到视频服务节点的时长。
进一步地，步骤（2.2）中，通过跟踪路由Tracert命令获取视频服务节点到服务器的路由节点数量和到各个路由节点的时长，并判断各路由节点的路由情况。
进一步地，步骤（2.2）中，所述判断各路由节点的路由情况具体为是否有请求超时和访问故障情况，若有，则在视频通讯时排除这些路由节点。
进一步地，步骤（2.3）中，各个视频服务器节点接入带宽情况包括接入带宽数量和带宽使用情况。
进一步地，步骤（2）中，根据选择的视频服务节点和路由线路，综合判断视频连接、视讯、语音、多方通信和SOS这五种通信请求是否满足网络要求，只有满足网络要求的通信请求，才能通过视频服务节点建立连接，每种通信请求的网络要求需要获取以下数据信息：网络访问平均时长、丢失率、路由节点数量的最大数值、各个路由的时长的最大数值、路由超时数量、路由总访问时长、视频服务器节点接入带宽情况、视频服务器节点带宽使用情况以及各呼入终端的服务带宽情况。
第二方面，本发明还提供了一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，用于实现所述的4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法的步骤。
第三方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现所述的4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明提供了网络拓扑结构判定方式，能够自动判定视频服务节点，同时可以确定视频服务节点的选择状态，具有视频通信自动化、访问速度快、决策精准的效果，状体可控，通过各个节点状态情况，可优化部署方案。
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做简单地介绍，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前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明基于网络拓扑结构进行视频通信过程示意图。
图2为NAT功能在现有网络架构内实现示意图。
图3为本发明提供的一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定装置的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法，该方法包括以下步骤：
（1）网络搭建：基于视频服务节点构建视频通信网络拓扑结构布局；视频服务节点的布局需要边界网关协议BGP网络架构支撑，保证上行网络通讯顺畅。网络拓扑结构中，每个视频服务节点处理视频通信请求时，记录各呼入终端的视频通信信息，在得到路由线路后，能够在下次使用时选择相同的路由线路。
（2）基于网络拓扑结构的视频通信线路综合判定，通过网络判定带宽和网路抖动情况，选择最优视频服务节点进行服务，具体步骤如下：
（2.1）获取各个视频服务器节点接入带宽情况，包括带宽数量和带宽使用情况，通过视频服务器节点的注册可以得到带宽数量，视频服务器节点的带宽使用情况需要判断使用了多少，是否能够满足需要的视频通信服务带宽，将满足需要的视频通信服务带宽的视频服务器节点加入可服务序列；
（2.2）获取各呼入终端的服务带宽情况；判定建立视频通信的各呼入终端的服务带宽承载能力是否满足视频通信，只有满足的才能建立通信；本发明中各呼入终端的服务带宽如下：移动端1.2M，专线端100M，家庭端/服务端50M。
（2.3）获取网络拓扑结构中各视频服务节点的服务器ip地址；
（2.4）通过ping命令获取获取呼入终端通过信令服务器连接到视频服务节点的时长；例如：“ping 192.168.xxx.xxx”，根据返回结果，满足平均时长低于80ms和丢失率=0要求，则作为较佳的备选节点。查询示例如下所示：
C:\Users\BL>ping 221.122.122.54
正在 Ping 221.122.122.54 具有 32 字节的数据:
来自 221.122.122.54 的回复: 字节=32 时间=39ms TTL=52
来自 221.122.122.54 的回复: 字节=32 时间=38ms TTL=52
来自 221.122.122.54 的回复: 字节=32 时间=38ms TTL=52
来自 221.122.122.54 的回复: 字节=32 时间=40ms TTL=52
221.122.122.54 的 Ping 统计信息:
数据包: 已发送 = 4，已接收 = 4，丢失 = 0 (0% 丢失)，
往返行程的估计时间(以毫秒为单位):
最短 = 38ms，最长 = 40ms，平均 = 38ms
（2.5）通过跟踪路由Tracert命令获取视频服务节点到服务器的路由节点数量和到各个路由节点的时长，并判断各路由节点的网路抖动情况，具体为：是否有请求超时和访问故障情况，若有，则在视频通讯时排除这些路由节点。计算视频通信时总共通过的路由数量并计算总访问时长，根据结果选择访问时间最短的无请求超时和访问故障的路由线路；查询示例如下所示：
C:\Users\BL>tracert 221.122.122.54
通过最多 30 个跃点跟踪到 221.122.122.54 的路由
1<1 毫秒 <1 毫秒 <1 毫秒 192.168.124.1
21 ms <1 毫秒 <1 毫秒 192.168.1.1
32 ms 3 ms 2 ms 100.79.0.1
436 ms 44 ms 4 ms 218.73.114.178
56 ms * * 218.73.114.65
627 ms 27 ms 41 ms 202.97.102.233
7* 36 ms * 36.110.245.110
8* * * 请求超时。
944 ms 34 ms 36 ms 36.110.245.234
10* * 37 ms 106.39.255.62
1138 ms 38 ms 38 ms 101.254.0.20
1235 ms 36 ms 36 ms 221.122.2.242
13* * * 请求超时。
1438 ms 38 ms 38 ms 221.122.122.54
跟踪完成。
C:\Users\BL>
根据选择的视频服务节点和路由线路，综合判定连接、视讯、语音、多方、SOS这5个方面。所述连接为判断是否能达到连接要求；所述视讯为判断视频是否清晰可看，如果不行降低码率是否可看，满足沟通要求；所述语音为如果视频不能满足沟通要求，判断语音是否可行；所述多方为在双方建立互通后判断能否满足三方或更多方要求；所述SOS为判断是否是SOS请求，如果是，优先进行视频判定。具体如表1所示。
表1
Figure 219982DEST_PATH_IMAGE001
与前述4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法的实施例相对应，本发明还提供了4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定装置的实施例。
参见图3，本发明实施例提供的一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，所述处理器执行所述可执行代码时，用于实现上述实施例中的4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法。
本发明4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定装置的实施例可以应用在任意具备数据处理能力的设备上，该任意具备数据处理能力的设备可以为诸如计算机等设备或装置。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在任意具备数据处理能力的设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图3所示，为本发明4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定装置所在任意具备数据处理能力的设备的一种硬件结构图，除了图3所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的任意具备数据处理能力的设备通常根据该任意具备数据处理能力的设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时，实现上述实施例中的4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法。
所述计算机可读存储介质可以是前述任一实施例所述的任意具备数据处理能力的设备的内部存储单元，例如硬盘或内存。所述计算机可读存储介质也可以是任意具备数据处理能力的设备的外部存储设备，例如所述设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡（Smart Media Card，SMC）、SD卡、闪存卡（Flash Card）等。进一步的，所述计算机可读存储介质还可以既包括任意具备数据处理能力的设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述计算机可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述任意具备数据处理能力的设备所需的其他程序和数据，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）网络搭建：基于视频服务节点构建视频通信网络拓扑结构布局；
（2）基于网络拓扑结构的视频通信线路综合判定，通过网络判定带宽和网路抖动情况，选择最优视频服务节点进行服务，具体步骤如下：
（2.1）获取各个视频服务器节点接入带宽情况，将满足需要的视频通信服务带宽的视频服务器节点加入可服务序列；
（2.2）获取各呼入终端的服务带宽情况；判定建立视频通信的各呼入终端的服务带宽承载能力是否满足视频通信，只有满足的才能建立通信；
（2.3）获取网络拓扑结构中各视频服务节点的服务器ip地址；
（2.4）获取访问视频服务节点时长以及该视频服务节点到服务器的路由节点数量和到各个路由节点的时长，并判断各路由节点的网路抖动情况；计算视频通信时总共通过的路由数量并计算总访问时长，根据结果选择访问时间最短的路由线路。
2.根据权利要求1所述的一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法，其特征在于，步骤（1）中，网络拓扑结构中，每个视频服务节点处理视频通信请求时，记录各呼入终端的视频通信信息，在得到路由线路后，能够在下次使用时选择相同的路由线路。
3.根据权利要求1所述的一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法，其特征在于，步骤（1）中，网络拓扑结构中的视频服务节点布局需要边界网关协议BGP网络架构支撑，保证上行网络通讯顺畅。
4.根据权利要求1所述的一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法，其特征在于，步骤（2.2）中，通过ping命令获取呼入终端连接到视频服务节点的时长。
5.根据权利要求1所述的一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法，其特征在于，步骤（2.2）中，通过跟踪路由Tracert命令获取视频服务节点到服务器的路由节点数量和到各个路由节点的时长，并判断各路由节点的路由情况。
6.根据权利要求1所述的一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法，其特征在于，步骤（2.2）中，所述判断各路由节点的路由情况具体为是否有请求超时和访问故障情况，若有，则在视频通讯时排除这些路由节点。
7.根据权利要求1所述的一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法，其特征在于，步骤（2.3）中，各个视频服务器节点接入带宽情况包括接入带宽数量和带宽使用情况。
8.根据权利要求1所述的一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法，其特征在于，步骤（2）中，根据选择的视频服务节点和路由线路，综合判断视频连接、视讯、语音、多方通信和SOS这五种通信请求是否满足网络要求，只有满足网络要求的通信请求，才能通过视频服务节点建立连接，每种通信请求的网络要求需要获取以下数据信息：网络访问平均时长、丢失率、路由节点数量的最大数值、各个路由的时长的最大数值、路由超时数量、路由总访问时长、视频服务器节点接入带宽情况、视频服务器节点带宽使用情况以及各呼入终端的服务带宽情况。
9.一种4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有可执行代码，其特征在于，所述处理器执行所述可执行代码时，用于实现如权利要求1-8中任一项所述的4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时，实现如权利要求1-8中任一项所述的4G/5G多端视频通信网络拓扑结构判定方法的步骤。
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王方雯;周景昊;: "一种混合式拓扑的P2P VOD系统设计" *

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