CN116708598A - 用于实时网络传输的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了用于实时网络传输的系统及方法，其中控制服务器响应于收到来自发送端的数据传输请求，根据当前的核心传输网络状态信息确定与网络传输相关的参数并返回至发送端；核心传输网络中各个节点被配置为响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息和数据包头部中携带的与网络传输相关的参数来转发数据包，由此能适应网络状态的动态变化，改善了数据在实时网络中的传输效率和传输可靠性。

Description

用于实时网络传输的系统及方法

技术领域

本申请涉及实时网络，尤其涉及实时网络传输的网络架构及传输方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是为了提供与本申请的技术方案有关的背景信息，以帮助理解，其对于本申请的技术方案而言并不一定构成现有技术。

随着实时互动需求及相关技术的飞速发展，实时网络传输技术催生了众多垂直领域的场景创新和深度应用，尤其是应用于实时音视频传输的实时通信(RTC,Real TimeCommunication)服务在近些年出现了爆发式的增长，从在线教育到视频会议，从直播带货到视频监控，几乎所有的RTC服务都实现了几何级的数量增长。而实际上，实时网络传输技术不仅可以应用于实时音视频传输，还可以用于通用数据的实时传输，在物联网、实时文件共享等场景中也具有广泛的应用前景。

因此，需要提供能有效地传输不同类型的业务数据的实时通信服务。

需要说明的是，上述内容仅用于帮助理解本申请的技术方案，并不作为评价本申请的现有技术的依据。

发明内容

发明人在研究中发现，现有的实时网络往往和相关业务进行了强绑定，例如RTC服务主要适用于音视频业务，实时消息传送(RTM，Real Time Messaging)服务适用于消息传输业务。然而，针对混合业务场景，往往需要同时传输不同类型的业务数据，例如在物联网领域，不仅仅需要实时传输音视频数据，还要传输控制、文件等通用数据。但现有的实时网络架构还无法在数据包级别进行灵活的QoS分级来满足不同传输质量需求。

并且，在现有的实时网络传输过程中，都是由中心控制服务器根据当前的网络拓扑和状态信息，进行全局最优路径规划，预先确定可以使所有数据流通过的最优路径来进行数据传输。但在实际应用中，网络拓扑和网络状态往往是频繁地动态变化的，中心控制服务器很难做到准确并及时地获取和更新相关信息，因此其提前规划的全局最优路径并不一定是当前的最佳路径，这在一定程度上影响了网络传输性能。同时，在数据流传输的过程中，可能出现突发的网络变化，特别是在最后一公里(last mile)的弱网传输上，经常出现多径效应，链路突变或上下行不对称等问题，这就使得这样提前规划的最优路径可能出现断路等现象，严重影响当前数据流的传输质量。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种用于实时网络传输的系统，能有效地改善实时网络中数据的传输质量。该系统包括控制服务器和由多个节点构成的核心传输网络。其中控制服务器被配置为响应于收到来自发送端的数据传输请求，根据当前的核心传输网络状态信息确定与网络传输相关的参数并返回至发送端。核心传输网络中各个节点被配置为响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息和数据包头部中携带的与网络传输相关的参数来转发数据包。

在一些实施例中，所述数据传输请求可包括发送端地址与接收端地址，所述与网络传输相关的参数包括与转发路径相关的参数，所述与转发路径相关的参数可包括由控制服务器基于当前的核心传输网络状态信息所确定的从发送端地址至接收端地址的至少两条转发路径。所述节点可被配置为响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息和数据包头部中携带的与转发路径相关的参数选择其中一条最佳的转发路径来转发数据包。

在一些实施例中，所述与网络传输相关的参数还可包括编码参数，所述节点还可被配置为响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息调整数据包头部中的编码参数，并基于调整后的编码参数来对收到的数据包进行网络编码和转发。

在一些实施例中，所述节点还可被配置为响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息对收到的数据包进行重编码，并将相关的重编码参数与编码后的数据包一起转发。

在一些实施例中，所述数据传输请求可包括待发送的数据的业务类型，所述与网络传输相关的参数可包括服务质量参数，所述服务质量参数至少包括由控制服务器基于待发送的数据的业务类型为所述数据设置的服务质量等级。所述节点还可被配置为响应于接收到的数据包，基于数据包头部中携带的服务质量参数和当前实时的链路状态信息，确定对该数据包的当前最佳传输策略并选择最佳的下一跳路径进行转发。

在一些实施例中，所述与网络传输相关的参数还可包括由控制服务器根据当前的核心传输网络状态信息从所述核心传输网络的各节点中为发送端所选择的一个或多个边缘节点。

在一些实施例中，所述与网络传输相关的参数还包括由控制服务器根据当前的核心传输网络状态信息从所述核心传输网络的各节点中为接收端所选择的一个或多个边缘节点，所述控制服务器还被配置为将所述与网络传输相关的参数发送至接收端。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种用于实时网络传输的方法，所述实时网络包括控制服务器和由多个节点构成的核心传输网络，所述方法包括：由控制服务器响应于收到来自发送端的数据传输请求，根据当前的核心传输网络状态信息确定与网络传输相关的参数并返回至发送端；以及由核心传输网络中各个节点响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息和数据包头部中携带的与网络传输相关的参数来转发数据包。

在一些实施例中，所述数据传输请求可包括发送端地址与接收端地址，所述与网络传输相关的参数包括与转发路径相关的参数。所述方法还可包括由控制服务器基于当前的核心传输网络状态信息所确定的从发送端地址至接收端地址的至少两条转发路径，并将其作为与转发路径相关的参数返回至发送端；以及由所述节点响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息和数据包头部中携带的与转发路径相关的参数选择其中一条最佳的转发路径来转发数据包。

在一些实施例中，所述与网络传输相关的参数还可包括编码参数，所述方法还可包括由所述节点响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息调整数据包头部中的编码参数，并基于调整后的编码参数来对收到的数据包进行网络编码和转发。

在一些实施例中，所述方法还可包括由所述节点响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息对收到的数据包进行重编码，并将相关的重编码参数与编码后的数据包一起转发。

在一些实施例中，所述数据传输请求可包括待发送的数据的业务类型，所述与网络传输相关的参数可包括服务质量参数，所述方法还可包括由控制服务器基于待发送的数据的业务类型为所述数据设置的服务质量等级；以及由所述节点响应于接收到的数据包，基于数据包头部中携带的服务质量参数和当前实时的链路状态信息，确定对该数据包的当前最佳传输策略并选择最佳的下一跳路径进行转发。

在一些实施例中，所述方法还可包括由控制服务器根据当前的核心传输网络状态信息从所述核心传输网络的各节点中为发送端选择一个或多个边缘节点，并将其包含在于网络传输相关的参数中返回至发送端。

在上述实施例中，在实时网络传输，采用了中心式和分布式相结合的路径转发方式，数据包中携带的是由控制服务器预先确定的转发路径规划，而在数据包实际传输过程中，每个收到数据包的节点可以根据自身的当前链路状态从控制服务器提供的多条转发路径中选择当前最佳的转发路径来进行数据包的传输。这样的系统可以实时地根据网络状态的动态变化，灵活地在多条转发路径之间进行切换，从而提高了网络传输性能；并且以适应复杂的网络环境的动态变化或者网络故障，提高了数据传输的可靠性。此外，在核心传输网络的各节点还具有QoS控制、网络编码等功能，实现了数据包级别的QoS控制，在满足不同业务不同的传输质量需求的同时，可以有效提高实时网络容量和传输效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示出了根据本申请一个实施例的用于实时网络传输的系统的结构示意图。

图2示出了根据本申请一个实施例的用于实时网络传输的方法的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本申请进一步详细说明。应当理解，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动下获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此外，在不冲突的情况下，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

目前的实时网络(RTN，Real-time network)大部分是利用诸如覆盖(Overlay)技术之类的网络虚拟化技术来实现跨国、跨运营商、跨地域、跨时段网络传输。Overlay技术通过构建虚拟的网络链路和网络节点，可以在现有物理网络之上构建出一个或多个虚拟网络或逻辑网络，而上层应用只与这样构建的虚拟网络或逻辑网络相关，而无需了解物理网络细节。通过Overlay技术构建的虚拟网络或逻辑网络包括多个逻辑网络节点及其之间的逻辑链路(或隧道)。每个逻辑链路(下文简称为链路)是基于底层网络的路径，由底层网络的若干个单跳组成。每个逻辑网络节点(下文简称为节点)可以是物理设备(例如主机、路由器等)，也可以是虚拟设备(例如虚拟服务器、虚拟机、执行控制、路由和/或转发等功能的软件或应用)。为描述方便，除另有指明之外，下文中提及的网络通常是指通过网络虚拟化技术构建在现有物理网络之上的虚拟网络。

实时网络RTN本质上是一种虚拟网络。需要使用实时通信服务的终端系统可以通过指定的边缘节点接入该虚拟网络，通过该虚拟网络进行低延时、高可靠的实时数据传输。边缘节点是虚拟网络中具有接入功能的网络节点，其充当终端系统与虚拟网络之间的接口，可以是物理设备，也可以是通过软件实现的虚拟设备。该虚拟网络具有独立的控制平面和转发平面，转发平面主要负责数据包在虚拟网络中的路由转发，传递的是数据流；而控制平面负责虚拟网络中的服务发现、地址通告和映射、虚拟网络链路建立和维护等，传递的是控制信息、参数和命令等。在实际使用中，虚拟网络的数据平面通常是指由多个网络节点组成的、负责数据转发和传输的网络，可以将从一个边缘节点接收的数据转发至另一边缘节点。而如何接入、如何转发以及发往何地等则需要在控制平面指导下进行，通常使用中心控制服务器和相关控制协议作为虚拟网络的控制平面。中心控制服务器通过相关控制协议与边缘节点和其他网络节点等进行通信。

发明人在研究中发现，现有的实时网络往往和相关业务进行了强绑定，例如RTC服务主要适用于音视频业务，实时消息传送(RTM，Real Time Messaging)服务适用于消息传输业务。然而，针对混合业务场景，往往需要同时传输不同类型的业务数据，例如在物联网领域，不仅仅需要实时传输音视频数据，还要传输控制、文件等通用数据。但现有的实时网络架构还无法在数据包级别进行灵活的QoS(Quality of Service，服务质量)分级来满足不同传输质量需求。

并且，在现有的实时网络传输过程中，都是由中心控制服务器根据当前的网络拓扑和状态信息，进行源端与目的端之间的全局最优路径规划，预先确定可以使所有数据流通过的最优路径来进行数据传输。但在实际应用中，网络拓扑和网络状态往往是频繁地动态变化的，中心控制服务器很难做到准确并及时地获取和更新相关信息，因此其提前规划的全局最优路径并不一定是当前的最佳路径，这在一定程度上影响了网络传输性能。同时，在数据流传输的过程中，可能出现突发的网络变化，特别是在最后一公里(last mile)的弱网传输上，经常出现多径效应，链路突变或上下行不对称等问题，这就使得这样提前规划的最优路径可能出现断路等现象，严重影响当前数据流的传输质量。

图1给出了根据本申请一个实施例的实时网络传输系统的结构示意图。该系统包括控制服务器和由多个节点构成的核心传输网络。核心传输网络属于转发平面，各种业务的实时数据流都可以通过该核心传输网络实现低延迟、高可靠的网络传输。控制服务器属于控制平面，其可以为待传输的数据确定最佳路由路径，也可以用于用户的认证和/或加密、流量计费、网络状态信息获取等。与现有实时网络设置特定的网络节点作为边缘节点不同，在该实施例中，核心传输网络中所有的节点都被配置为具有边缘接入和路由转发的功能。边缘接入功能指的是与用户的终端建立数据通道以使其接入该实时网络传输系统并通过该系统进行通信的功能。路由转发功能是指可以对收到的数据包的头部进行解析并转发该数据包的功能。这样，核心传输网络中每个节点都可以充当边缘节点，从而可以更灵活地为用户终端选择或切换相应的边缘节点。

如图1所示，当终端需要使用该实时网络传输系统提供的实时通信服务时，可以发送接入请求至控制服务器来进行用户的认证和加密。在通过认证后，作为发送端的终端可以将数据传输请求发送至控制服务器，该数据传输请求中可包含但不限于发送端地址、接收端地址、数据业务类型、用户身份标识等等。控制服务器响应于接收到来自终端的数据传输请求，根据当前的网络状态信息确定与网络传输相关的参数，并将这些参数返回至作为发送端的终端。在一些实施例中，控制服务器还可以将所确定的与网络传输相关的参数同时提供给作为接收端的终端。这些与网络传输相关的参数可以包括但不限于与转发路径相关的参数、最佳边缘节点集、服务质量参数、编码参数等等。

在一个实施例中，与转发路径相关的参数至少包括由控制服务器根据当前的网络状态信息确定的从源地址到目的地址的最佳转发路径。在又一个实施例中，与转发路径相关的参数包括源地址与目的地址之间的至少两条转发路径，以便后续在数据包的传输过程中可以根据网络状态变化，灵活地在多条转发路径之间进行切换，以更好地改善网络传输性能。在又一个实施例中，与转发路径相关的参数可以从源地址到目的地址的有向无环图，该有向无环图中不仅包含从源地址到目的地址的当前最佳转发路径，而且还包括从源地址到目的地址的其他可能或可行的转发路径。

与现有实时网络为接入的每个终端指定一个边缘节点不同，在本申请的实施例中，核心传输网络中每个节点都具有边缘接入和路由转发的功能，因此都可以充当边缘节点来与待接入的终端建立数据连接。控制服务器可以根据所收集的网络状态信息为每个请求接入该系统的终端从核心传输网络中选择当前最适合为该终端提供接入服务的一个或多个节点来充当该终端对应的边缘节点。例如可以选择离该终端最近的节点，当前状态比较空闲的节点等等。由此，从控制服务器返回至终端的与网络传输相关的参数中通常包含的不是一个边缘节点，而是由多个边缘节点构成的最佳边缘节点集。如图1所示，无论是作为发送端的终端，还是作为接收端的终端，都是可通过多个边缘节点接入该实时网络传输系统。由此，在终端与边缘节点之间的最后一公里传输过程中，可以根据终端用户的实际业务需求、当前最后一公里接入链路质量等在多个边缘节点之间进行灵活切换和负载均衡，不仅能克服由单个边缘设备可能导致的接入瓶颈或断路等问题，而且还能减小由于突发的网络变化、上下行不对称等现象对数据传输质量的影响，由此有效改善了实时数据流在最后一公里传输的可靠性和传输质量。并且，发送端和接收端与多个边缘节点之间可并行地进行数据传输，也提高了网络吞吐量，进一步降低了传输延迟。

继续参考图1，发送端在收到控制服务器返回的与网络传输相关的参数之后，可以根据实际需求或者根据相关配置将全部或者部分参数附加在数据包的头部中与数据包一起转发给相应的边缘节点。这些附加在数据包头部的参数至少包括与转发路径相关的参数，以便核心传输网络中各节点在收到数据包时可以根据该数据包中与转发路径相关的参数来确定如何转发该数据包。又例如，如果用户有对服务质量和网络编码的需求，则可以将从控制服务器返回的服务质量参数和编码参数也附加在数据包的头部一起进行传输。

在本申请的实施例中，对于进入核心传输网络的每个数据包的传输都可以进行单独控制。在数据包头部中与转发路径相关的参数只包括从源地址到目的地址的最佳转发路径的一些实施例中，核心传输网络中各节点可以被配置为根据该最佳转发路径将数据包转发至下一个节点。在数据包头部中与转发路径相关的参数包括源地址与目的地址之间的至少两条转发路径的一些实施例中，核心传输网络中各节点可以被配置为根据当前的链路状态信息从这些转发路径中选择当前最佳的转发路径来进行数据包的转发。这些链路状态信息包括但不限于丢包率、往返时间、网络抖动、带宽估计等等。核心传输网络中每个节点可以被配置为定期地收集与其他节点之间的链路状态信息。在数据包头部中与转发路径相关的参数包括从源地址到目的地址的有向无环图的一些实施例中，核心传输网络中各节点可以被配置为根据当前的链路状态信息从该数据包附带的有向无环图中确定当前的最佳转发路径，并基于所确定的最佳转发路径来进行数据包的转发。

在上述实施例中，采用了中心式和分布式相结合的路径转发方式，数据包中携带的是由控制服务器预先确定的转发路径规划，而在数据包实际传输过程中，每个收到数据包的节点可以根据自身的当前链路状态从控制服务器提供的多条转发路径中选择当前最佳的转发路径来进行数据包的传输。这样的系统可以实时地根据网络状态的动态变化，灵活地在多条转发路径之间进行切换，从而提高了网络传输性能；并且以适应复杂的网络环境的动态变化或者网络故障，提高了数据传输的可靠性。

在本发明的又一个实施例中，该实时网络传输系统还采用网络编码技术来提高网络吞吐量和可靠性。网络编码是一种融合了路由和编码的信息交换技术，其核心思想是在网络中的各个节点上对各条输入边上收到的信息进行线性或者非线性的处理(编码)后发送出去；在接收节点上，对收到的数据进行一定的运算(解码)，获得原始数据。应用网络编码可以避免对数据包的确认，减少数据包重新传输的次数，保证了数据传输的可靠性。现在已经有很多网络编码方法，例如集中式线性网络编码、分布式随机网络编码等。在实际使用中，编码参数直接影响着网络编码的效率和性能，这些编码参数例如但不限于：冗余度、矩阵大小、伽罗华域大小等等。具体的编码参数依据所采用的网络编码方法而定。为了更好地利用网络编码来改善网络传输性能，在该实施例中，控制服务器可以被配置为根据当前网络状态信息确定可使得编码效率最佳的编码参数，并将其包含在与网络传输相关的参数中发送至终端。发送端将编码参数附加在数据包的头部中与数据包一起转发给相应的边缘节点。这样的编码参数以及上文提到的与转发路径相关的参数可以分别设置在数据包头部的不同字段或域中。核心传输网络中每个节点都具有网络编码的能力，并被配置为根据下一跳链路的实时状态来动态调整相应的编码参数，以使得编码效率达到最佳。例如当下一跳链路的丢包率较低时，编码的冗余度可以变小；当丢包率较高时，编码的冗余度需要相应的变大。

在又一个实施例中，核心传输网络的各个节点不仅可以根据下一跳链路的当前状态来调整编码参数，而且还可以对该节点收到的数据进行重编码，这里的重编码是指可以让该节点无需将前面节点已经编码过的信息进行解码，而是在已经编码过的信息上进行二次编码，由此可以大大提高传输过程中的各中间节点的编码效率。各个节点可以被配置为根据当前链路状态、自身的网络资源使用情况等确定是否要进行重编码、选择哪种方法作为进行重编码的网络编码方案、确定相关的重编码参数、对同一个数据流的不同编码块是否要混合编码、对不同数据流是否要混合编码等等。所产生的重编码参数可以附加在数据包的头部一起传递至下一个节点。接收到数据包的节点可以独立地根据收到的数据包重组成可以用于解码的数据组，再根据数据包头部中携带的相关编码参数或重编码参数进行解码，恢复出原始数据。通过这样的方案，使得在传输数据的过程中可以更灵活地适应网络当前状态变化，更充分地利用当前的网络资源，提升整体的网络传输质量。

在本发明的一些实施例中，该实时网络传输系统还提供了针对不同数据包的服务质量(QoS)控制，以实现支持QoS分级的传输服务。在该实施例中，控制服务器可以被配置为根据当前网络状态信息和待传输数据的业务类型被每个数据包确定相关的服务质量参数，例如为不同业务类型设置不同的QoS等级。控制服务器可以将服务质量参数包含在与网络传输相关的参数中发送至终端。发送端将QoS参数附加在数据包的头部中与数据包一起转发给相应的边缘节点。这样的QoS参数以与上文提及的编码参数、与转发路径相关的参数可以分别设置在数据包头部的不同字段或域中。

核心传输网络中每个节点可以根据当前收到的数据包头部的QoS参数和当前实时的链路状态信息，确定当前最佳的传输策略并选择最佳的下一跳路径进行转发。例如，该实时网络传输系统传输一个视频流时，控制服务器可以对关键帧(例如I帧)赋予较高的QoS等级，而对非关键帧(例如B帧)赋予其较低的QoS等级。核心传输网络中各节点在收到数据包时，检测其头部的QoS参数，如果是具有较高QoS等级的数据包，则可以提高其转发优先级，增大重传次数，或采用更高可靠性的前向纠错策略，并选择最佳的下一跳路径进行转发。如果是具有较低QoS等级的数据包，则可以减少其重传次数，选择次优的下一跳路径进行转发。这样，在混合业务场景中，当有多个不同QoS等级的数据包同时传输时，各个节点可以针对每个数据包动态地调整相关的传输策略和转发路径，在满足各个数据包的传输质量需求的前提下，尽量提高传输链路的吞吐量，提升网络整体带宽的利用效率。

在上述实施例中，该实时网络传输系统针对不同的业务数据类型，实现了在数据包级别的灵活QoS分级传输服务，提供了最小粒度的传输策略控制，在满足各个业务不同的传输需求的情况下，可以更好地优化网络传输，提高网络容量和可靠性。

在又一些实施例中，控制服务器可以被配置为通过例如主动探测和被动链路监测等方法获取核心传输网络和/或用户终端的实时状态信息，例如网络拓扑、各传输链路的实时状态信息等。这些状态信息包括但不限于丢包率、往返时间RTT、单路延迟、可用带宽、当前吞吐率。在又一个实施例中，控制服务器还可以被配置为进行数据的处理与分析，实现错误告警、网络实时监控、问题调试、数据分析等各种数据服务功能。

应理解，上文描述的控制服务器和各网络节点的相关功能可以通过软件、硬件或软硬件结合的方式实现。控制服务器可以包括一个或多个处理器和一个或多个存储器的计算装置的形式存在，通过处理器执行在存储器中存储的相关软件程序或指令来实现上述功能。控制服务器也可以通过网络互连的多个计算装置构成的分布式系统，不同的计算装置执行控制服务器的一部分功能，例如认证加密、记账、网络状态收集、路径规划、链路监控等等。核心传输网络中的各节点可以是专用的物理设备(例如主机、路由器等)，其上执行相关软件程序或指令来实现上述节点的功能，也可以是虚拟设备(例如虚拟服务器、虚拟机、执行转发、编码等功能的软件代理或应用)，本文对此不进行限制。

图2示出了根据本申请一个实施例的利用上述的实时网络传输系统为用户提供实时数据传送的方法的流程示意图。需要进行实时数据传送的用户通过其终端向控制服务器发出接入请求，在通过认证和加密之后就可以利用上述实时网络传输系统进行实时通信。作为发送端的终端将数据传输请求发送至控制服务器，该数据传输请求中包含但不限于发送端地址、接收端地址、数据业务类型、用户身份标识等等。控制服务器响应于收到来自终端的数据传输请求，根据当前网络状态信息确定与网络传输相关的参数，并将这些参数返回至作为发送端的终端。在一些实施例中，控制服务器还可以将所确定的与网络传输相关的参数同时提供给作为接收端的终端。如上文提到的，这些与网络传输相关的参数可以包括但不限于与转发路径相关的参数、最佳边缘节点集、服务质量参数、编码参数等等。

在一个实施例中，与转发路径相关的参数包括源地址与目的地址之间的至少两条转发路径，以便后续在数据包的传输过程中可以根据网络状态变化，灵活地在多条转发路径之间进行切换，以更好地改善网络传输性能。在又一个实施例中，与转发路径相关的参数可以从源地址到目的地址的有向无环图，该有向无环图中不仅包含从源地址到目的地址的当前最佳转发路径，而且还包括从源地址到目的地址的其他可能或可行的转发路径。

发送端在收到从控制服务器返回的与网络传输相关的参数之后，可以根据实际需求或者根据相关配置将全部或者部分参数附加在数据包的头部中与数据包一起转发给相应的边缘节点，从而进入核心传输网络进行传送。接收端的边缘节点在收到的数据包时将其转发给作为接收端的终端，从而完成了从发送端至接收端的数据传输。

如上文介绍的，核心传输网络中各节点在收到数据包时，基于数据包头部中携带的与转发路径相关的参数、服务质量参数和/或编码参数并结合该节点的当前链路状态信息，对数据包进行相应处理后将其发送至下一节点。例如，各个节点可以根据当前的链路状态信息和与转发路径相关的参数选择当前最佳的转发路径来进行数据包的转发，在选择最佳的下一跳路径进行转发时还可以结合数据包携带的QoS参数来进行。又例如，各个节点可以根据当前的链路状态信息对数据包头部中编码参数进行调整后再进行数据包的转发，或者根据当前的链路状态信息确定是否对收到的数据包进行重编码等等，在此不再赘述。

在本申请的又一个实施例中，还提供一种电子设备，该电子设备包括：存储器和至少一个处理器；存储器中存储有计算机程序或指令，当该计算机程序或指令被处理器执行时实现上文结合控制服务器或网络节点介绍的相关功能。该电子设备可以是各种形式的具有数据处理能力和网络通信的硬件实体，本申请对电子设备中存储器和处理器的具体类型不做限制。

本说明书中针对“各个实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”、或“实施例”等的参考指代的是结合实施例描述的特定特征、结构、或性质包括在至少一个实施例中。因此，短语“在各个实施例中”、“在一些实施例中”、“在一个实施例中”、或“在实施例中”等在整个说明书中各地方的出现并非必须指代相同的实施例。

本说明书中“包括”和“具有”以及类似含义的术语表达，意图在于覆盖不排他的包含，例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备并不限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。“一”或“一个”也不排除多个的情况。另外，本申请附图中的各个元素仅仅为了示意说明，并非按比例绘制。

虽然本申请已经通过上述实施例进行了描述，然而本申请并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本申请范围的情况下还包括所做出的各种改变以及变化。

Claims (10)

1.一种用于实时网络传输的系统，包括控制服务器和由多个节点构成的核心传输网络，其中：

控制服务器被配置为响应于收到来自发送端的数据传输请求，根据当前的核心传输网络状态信息确定与网络传输相关的参数并返回至发送端；

核心传输网络中各个节点被配置为响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息和数据包头部中携带的与网络传输相关的参数来转发数据包。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据传输请求包括发送端地址与接收端地址，所述与网络传输相关的参数包括与转发路径相关的参数，所述与转发路径相关的参数包括由控制服务器基于当前的核心传输网络状态信息所确定的从发送端地址至接收端地址的至少两条转发路径。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述节点被配置为响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息和数据包头部中携带的与转发路径相关的参数选择其中一条最佳的转发路径来转发数据包。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述与网络传输相关的参数还包括编码参数，所述节点还被配置为响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息调整数据包头部中的编码参数，并基于调整后的编码参数来对收到的数据包进行网络编码和转发。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述节点还被配置为响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息对收到的数据包进行重编码，并将相关的重编码参数与编码后的数据包一起转发。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据传输请求包括待发送的数据的业务类型，所述与网络传输相关的参数包括服务质量参数，所述服务质量参数至少包括由控制服务器基于待发送的数据的业务类型为所述数据设置的服务质量等级。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述节点还被配置为响应于接收到的数据包，基于数据包头部中携带的服务质量参数和当前实时的链路状态信息，确定对该数据包的当前最佳传输策略并选择最佳的下一跳路径进行转发。

8.根据权利要求2所述的系统，其中所述与网络传输相关的参数还包括由控制服务器根据当前的核心传输网络状态信息从所述核心传输网络的各节点中为发送端所选择的一个或多个边缘节点。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述与网络传输相关的参数还包括由控制服务器根据当前的核心传输网络状态信息从所述核心传输网络的各节点中为接收端所选择的一个或多个边缘节点，所述控制服务器还被配置为将所述与网络传输相关的参数发送至接收端。

10.一种用于实时网络传输的方法，所述实时网络包括控制服务器和由多个节点构成的核心传输网络，所述方法包括：

由控制服务器响应于收到来自发送端的数据传输请求，根据当前的核心传输网络状态信息确定与网络传输相关的参数并返回至发送端；

由核心传输网络中各个节点响应于接收到的数据包，基于当前链路状态信息和数据包头部中携带的与网络传输相关的参数来转发数据包。