CN1835482A - 一种无线流媒体服务解决的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种无线流媒体服务平台的解决方法，引入接入网关，将接入网关作为一个流媒体服务平台的代理，使之在提供有线与无线网络数据包协议转换等功能之外，能够具有存储、实时探测无线网络可用带宽等能力，从而可以在相互之间通过有线网络的连接协同工作，为客户端提供高质量的服务。
Description
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，特别是一种无线流媒体服务平台搭建的方法。
背景技术：
目前流媒体技术越来越多地应用在手机终端，相对于有线流媒体被称之为“无线流媒体”或“移动流媒体”，是3G的重点业务之一，也是介于会话业务和交互业务之间的一类业务。它对实时性的要求比会话业务低，同时它又不同于MMS(移动多媒体短信)，不是基于消息方式的异步地向用户传送多媒体内容，而是边下载边播放，所以必须能够保持流内信息与实体之间的时间关联。但是，无线网络的不稳定性和速率限制使得目前移动流媒体的实现还不理想。
流媒体的基本业务一般分为以下三种典型模式：
(1)流媒体点播：内容提供商将预先录制好的多媒体内容编码压缩成相应格式，存放在内容服务器上并把内容的描述信息以及链接放置在流媒体门户上，最终用户可以通过访问门户，发现感兴趣内容有选择播放。
(2)流媒体直播：流媒体编码服务器将实时信号编码压缩成相应格式，经由流媒体服务器分发到用户的终端播放器。根据实时内容信号源，可以分为电视直播、远程监控等。
(3)下载播放：对于这个的主要限制指标是终端的处理能力和存储能力，还需要考虑到下载时间。
移动流媒体业务功能要求：移动流媒体业务必须向用户提供内容发现和业务使用两个基本功能，还必须具备与其他服务或应用的接口功能。内容发现是指用户使用支持流媒体业务的手机或其他移动终端，访问流媒体业务平台Portal(入口)，通过页面浏览、分类查找或直接搜索功能发现流媒体内容的过程。不同终端处理能力有很大区别，所支持协议也各不相同，所以流媒体业务必须具备对终端适配的功能。
对于移动用户来说，在同一地点的不同时间或在同一时间的不同地点，所能使用的网络带宽会有很大不同，所以如果用统一带宽压缩的内容无法满足不同用户的实时播放要求。而流媒体业务需要则能根据终端的实际情况，提供带宽适配的功能。
流媒体业务应具有可以传送多种通用流媒体文件格的功能，因为终端的播放器不尽相同，使其可以选择点播和下载。
另外，流媒体业务还必须具有认证和管理的能力，能够为客户提供安全可信的服务。
移动流媒体业务的协议结构如图1所示，主要由用于网络上针对多媒体数据流的实时传输协议RTP(Real-time Transport Protocol)、与RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务的实时传输控制协议RTCP(Real-time TransportControl Protocol)、定义了一对多的应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据的实时流协议RTSP(Real-time Streaming Protocol)组成。除上述协议之外，流媒体技术还包括对于流媒体类别的识别。
(1)实时传输协议RTP：RTP被定义在一对一或一对多传输情况下工作，目的是提供时间信息和实现流同步。RTP通常使用用户数据协议(UDP)来传送数据，也可以在传输控制协议(TCP)等其他协议上工作。当应用程序开始一个RTP会话时，使用两个端口，一个给RTP，一个给RTCP，RTP本身不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制和拥塞控制，依靠RTCP提供这些服务。RTP的机理主要是实现端到端的多媒体同步控制，不需要建立链接也不需要中间点的参与，为其保留资源。通常RTP算法并不作为一个独立的网罗层来实现，而是作为应用程序代码的一部分。
(2)实时传输控制协议RTCP：和RTP一起提供流量控制和拥塞控制服务。在RTP会话期间，各参与者周期性地传送RTCP包，其中包括已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料，因此服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型(发送速率、带宽)，达到对服务质量(QoS)的保证。RTP和RTCP配合使用，能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，特别适合传送网上实时数据。
(3)实时流协议RTSP：RTSP是由Real Networks和Netscape同时提出的，定义了一对多应用程序如何有效地通过IP网络传送多媒体数据，RTSP协议在体系结构上位于RTP和RTCP之上，使用TCP或RTP完成数据传输。RTSP属于应用级协议，提供了一个可扩展框架，使实时数据(如音频、视频)的受控，点播成为可能，目的是控制多个数据控制连接，为选择发送通道(如UDP)组播UDP与TCP提供途径，并为选择基于RTP上发送机制提供方法。
(4)资源预定协议RSVP：在一定程度上为流媒体的传输提供Qos，不传输数据，可预留一部分网络资源(即带宽)，正在开发中。
(5)服务质量Qos：由发送端定时发送Qos测量包，在大多数网络性能实时判断中，有选择地将延迟、抖动、丢包率、吞吐量和乱序程度等参数中的全部或几个作为评价Qos的指标。
根据现有的无线网络情况，有几种无线流媒体业务的实现方法：
1、如图2所示的三部分：流媒体服务平台、流媒体管理平台和流媒体编码服务器。流媒体服务平台完成流媒体平台基本业务功能，如下载、实时播放等。流媒体管理平台完成用户管理、CP管理、计费管理、网管、门户管理等相应的管理功能。流媒体编码服务器完成流媒体的实时播放的编码功能。该系统的主要功能：支持3GPP的视频流(比如MPEG-4)，具有和3GPP协同工作能力，兼容范围覆盖了音频流和视频流，MP4文件格式，RTP/RTCP以及RTSP/SDP。通过单传播流对同一个存储文件或者实时输入数据流进行同时流处理，输入到多pvPlayers中。无线传输接口独立性(Air InterfaceIndependence)(比如：专门设计的多重无线传输接口，所支持的网络包括GSM、GPRS、UMTS、CDMA、802.11、wireline等等)。适合移动网络大规模商用。全面符合3GPP和3GPP2行业标准，提供MPEG-4和H.263编码。可以动态带宽适配(FrameTrack)，边下载边播放(FastTrack)，拥有超强纠错能力(QualityTrack)和终端能力自适应性。该方法的优点在于对现有网络不需要增加新的接入点，从而降低了用户的使用门槛。由于通过WAP GPRS接入，系统可以从WAP网关上提取用户的手机号码，然后把该号码传给后台流媒体服务器，使系统服务器能够对用户计费。该系统的缺点在于：该系统中，在移动网络中最接近用户的网元是GGSN(Gateway GPRS Support Node，网关GSN)，它主要起网关作用，可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等，又被称为GPRS路由器，它可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络。因此，终端用户每次所接受的数据包都是通过中继转发，直接来自于远端Internet中的内容服务器，无线网络和有线网络的不稳定都会造成数据包的丢失和延时，从而造成流媒体实时服务质量的下降。而且GGSN网关将承受大量的数据流。再者，服务器将数据包发送出去的时间间隔要能实时地调整好也存在一定的困难，间隔时间很长会导致信息包传输负担过重，引发网络出现故障。而短的时间间隔又会增加前后线程的切换频率，从而导致服务器的效率降低。
2、另外一种移动流媒体业务解决方法如图3所示，其中的主要模块功能：
(1)Stream Media Server：这是infoxTM-OpenStream的核心部分，主要进行流式媒体的编解码、连接管理、优先级调度、会话管理等工作。它通过实时传输会话管理协议接收CP/SP的视音频源，实现数据压缩，并实时传输媒体格式，与GGSN/PDSN组网，进行视音频源的传递，系统具有高性能的处理能力。
(2)Presentation Server：实现用户浏览内容的入口和导航功能，可进行用户个性化设置、QoS设置等，并可实现业务推荐和排行、业务预览和查询界面、终端适配等功能，可为不同类型的终端提供不同的业务界面和业务集合。(3)Content Storage：内容存储服务器，可为编辑的视频、音频剪辑提供存储，并支持大容量并发用户的视音频处理。
(4)DRM Manager：数字版权管理模块，负责包装内容、生成应用License、限制终端内容的转发和多次播放等。
(5)Service Publisher：业务发布窗口，是一种面向CSP的业务发布门户。
(6)SP代理：实现SP流媒体节目源的实时传输，并支持向SP实时发送流媒体内容的计费信息，以便SP与运营商结算。
该方法在整个系统中，集成进了完善的功能，和现有的无线网络实现了很好的结合。但是，考虑到无线数据服务的特点，数据包在网络上的存在周期长将不适合实时服务的要求，节目流化时延和丢失出错的可能性将比较大。
3、一种基于RealSystem的移动流媒体平台实现方法
RealSystem支持目前联通CDMA网和中国移动GSM网要求的所有流媒体格式。
RealSystem的编码有其独有的特点：RealSystem采用可扩展视频技术作为其主要视频编解码，利用基于小波变换技术的Real专用算法，如连接速率低于编码时采用的速率，播放时服务器端丢弃不重要的信息，播放器解码尽可能还原视频质量。通过CVT(callable video technology)技术可以让速度较慢的电脑或手机不需要解开所有的原始图像数据也能流畅地观看节目；双向编码技术类似于可变化特率(VBR)，根据带宽的限制选择最优化压缩码率。为了更好地适应在网上传播，它还可以根据带宽来选择最佳压缩比率的Real文件，RealSystem的编码工具能将多媒体信息记录成不同码率存在同一个文件，这就是所谓的SureStream(智能流)技术。用RealSystem搭建的流媒体平台实现如图4，根据不同的业务内容，在交换机上划分不同的网段：
管理网段：设置了2台SUN F480作为多媒体管理平台服务器，采用SUN3510磁盘阵列，形成HA架构。设置一台SUN F240作为PORTAL SERVER。
点播/直播网段：设置了16台点播/直播服务器，8台备份点播/直播服务器，服务器采用PC SERVER，REDHAT LINUX操作系统，通过4层交换机实现业务的负载均衡。
下载网段：设置8台下载服务器，4台备份下载服务器，服务器采用PCSERVER，REDHAT LINUX操作系统，通过4层交换机实现业务的负载均衡。
内容分发网段：设置2台内容分发服务器，1台备份内容分发服务器，服务器采用SUN F240，配置了SUN 3510磁盘阵列作为内容存储设备，通过4层交换机实现业务的负载均衡。
采编服务器：设置一台PC SERVER作为采编服务器，配置视频捕捉卡，对直播节目源进行编码。
采用上面的配置，在单节点情况下能满足2万用户并发使用下载服务，3万用户并发使用点播/直播服务，采用50％的冗余服务器。如果有更多用户，则要扩展多节点模式，用户连接时使系统寻找最近的流媒体服务器，如果该服务器上没有才从中心服务器复制。实况直播时采用这种结构进行分流；Vod点播时流媒体服务器具有Cache功能。
这种搭建方式可以减轻中心服务器的压力，而且智能流的实现将大大提高移动流媒体服务的质量。但是，高效的服务以服务器的冗余为一定的代价，在现有的网络环境和应用需求下，这样的搭建无疑是很耗费的，而且如果用这种方式来组建未来的流媒体服务网络，在数据交互中将出现共享冲突和资源浪费的问题，还有很多的实现细节需要考虑。
基于无线网络的特点，以及现有的移动流媒体服务性能上存在的一些问题，需要提出一种高效地无线流媒体服务解决的方法，充分利用网络资源，提供更可靠的服务，提高服务质量。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提出一种无线流媒体服务平台的解决方法，引入接入网关，将接入网关作为一个流媒体服务平台的代理，使之在提供有线与无线网络数据包协议转换等功能之外，能够具有存储、实时探测无线网络可用带宽等能力，从而可以在相互之间通过有线网络的连接协同工作，为客户端提供高质量的服务。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
本发明提供一种无线流媒体服务的解决方法，具有一种无线流媒体服务平台，包括以下步骤：
引入接入网关，将接入网关作为一个流媒体服务平台的代理；
寻找最佳接入网关，将移动终端与最优接入网关之间建立起相应的连接；
移动终端与新的接入网关建立连接，改变提供服务的无线信道，实现无缝切换；
实时地探测无线带宽的改变，由接入网关和主服务器协同实现探测无线网络带宽，并基于速率控制模块的服务质量。
与现有技术相比较，本发明的优点在于：
在不对当前网络状况和网络架构作改动的前提下，通过在无线与有限网段之间加入一个接入网关，集成多个功能模块，以及各算法机制，充分克服现有技术中出现的种种问题，有效提高无线流媒体的服务质量。
附图说明：
图1是现有技术采用的移动流媒体系统的协议结构示意图。
图2是现有技术中的一种移动流媒体业务解决方法的结构示意图。
图3是现有技术中另一种移动流媒体业务解决方法的结构示意图。
图4是现有技术中的一种基于RealSystem的移动流媒体平台实现的结构示意图。
图5是本发明中流媒体服务网络的示意图。
图6是本发明中加入接入网关后的流媒体实现示意图。
图7是本发明中接入网关的主要模块及功能示意图。
图8是本发明中最佳接入网关的第一次握手的示意图。
图9是本发明中最佳接入网关的第二次握手的示意图。
图10是本发明中最佳接入网关的第三次握手的示意图。
图11是本发明无缝切换方法前后的数据流向示意图。
图12是本发明实时探测所用数据包的示意图。
图13是本发明速率控制模块的功能实现流程图。
具体实施方式：
本发明提出一种流媒体服务平台的搭建方法，主要是引入了接入网关，同时将它作为一个流媒体服务平台的代理，使之在提供有线与无线网络数据包协议转换等功能之外，能够具有存储、实时探测无线网络可用带宽等能力，以及可以在相互之间通过有线网络的连接协同工作，为客户端提供高质量的服务，如图5所示。
在本实施例中，具体实现方法如下：
1、如图6所示，流媒体接入网关的主要接口、相应功能及实现方法：
数据接口：该接口负责与流媒体主服务器和其他的接入网关之间进行会话，与它们之间的连接基于有线网络(互联网)。在以数据接口为端口的连接中，流媒体接入网关可以看作接收数据的客户端(当然，在与其他接入网关进行交互时又可以作为提供数据的服务端)，由于是基于有线网络，所以在网络状态良好的条件下，它们之间的数据传输方式可以采用基于TCP之上的RTP/RTCP，由于TCP自身具有重传机制，所以可以保证有线网络传输段数据接收的性能是最优的，并且无线网段传回的反馈有丢包等信息的RTCP包通过这里的中转及相应的算法(相应算法如后述)，转发回主服务器，实现重传，保证可以更好地保证服务质量。当用户点播一个文件时，通过代理网关的中转，与主服务器之间实现连接及相应的反馈。
无线接口：该接口负责与无线终端之间进行对话，在无线网段中，可以看作是向无线终端发送数据的服务端。由于无线网段带宽不稳定，所以在该段中的数据传输方式采用基于UDP之上的RTP/RTCP，而且在带宽探测上使用一些改进的方法(改进方法如后述)，以节约现有无线网络资源，为客户提供更流畅的服务。
速率控制模块：负责实时探测带宽，并且分析无线终端反馈的RTCP包，生成反馈给主服务器的反映无线网络带宽和当前服务状况的RTCP包。这是基于无线网段和有线网段的差异，并不将终端返回的所有RTCP包都中转回主服务器，如果都不加区别地反馈回去，服务器将不能判断其反映的是有线网段的性能变化还是无线网段的，无法采取相应的措施。比如：如果是来自有线网段的丢包，那么将重发该数据包，如果是来自无线网段探测带宽时的丢包则不希望其直接反馈给主服务器。
磁盘阵列及缓存机制：代理网关在转发数据包之后，在自己的磁盘阵列中仍然有相应文件数据包的备份队列，这样对于客户点播率高的文件，不需要每次都与主服务器进行交互，分流其负担。并且由于该接入网关相对而言，离用户最近，所以它们之间的数据传输受网络状况的影响小，故接入网关此时在一定意义上可以看作是移动终端的缓存系统。磁盘阵列中保存着的相应文件的备份队列，保存的时间按照文件的点播率等相应参数进行配置，在下次有移动终端点击相应链接的时候，可以不需要再次与主服务器联系，同时，这种机制也利于后面提到的终端与不同代理网关之间的无缝切换，可以尽量控制传输时延抖动和包倒序。所以，从这种角度来看，接入网关充当了移动流媒体主服务器的代理的角色。
参见图7所示，基于以上的功能描述，流媒体接入网关必须能够完成有线网络与无线网络之间协议的解析、TCP数据报文的解析、UDP包的封装、存储功能以及与邻近接入网关的协调交互。
2、寻找最佳接入网关的三次握手方法：
由于移动终端当前位置的不确定性，所以不能固定与一个接入网关建立连接，所以终端必须具有寻找最佳接入点的能力，这可以通过与接入点的交互来实现。方法如图8至图10所示：
第一次握手：如图8所示，当移动终端点击一个链接，向远端流媒体服务器发起一个请求的同时，发出多个REQUEST数据包，里面有相应的请求链接以及移动终端信息，同时打开接受端口，进入等待状态。
第二次握手：如图9所示，当位于无线网络边缘的接入网关检测到这样的REQUEST数据包之后，检查自己是否有可用端口，如果此时处于链连接满的状态则不作任何回应，而现在仍有可用端口的接入网关则首先获取终端信息，写入自己的相应信息，并检查自己的磁盘阵列中是否有相应链接的缓存文件，如果有则向该终端回复一个级别最高的ANSWER数据包，如果当时磁盘阵列中并没有相应链接的缓存文件，则向终端回复一个次高级别的ANS数据包。
第三次握手：如图10所示，处于等待状态的移动终端将接收到不同接入网关的回复数据包，根据接受到的时序及不同ANSWER的优先级别按照一定的判别机制作出相应的判断，向此时能提供最优服务的接入网关回复一个CONFIRM(/CFM)数据包，并且使播放器等待接收由该网关发送来的RTP数据包。
至此，三次握手机制完成，移动终端与最优接入网关之间建立起相应的连接。
3、无缝切换技术：
基于无线带宽的不稳定性，无线终端和某个网关之间的连接不是固定的不可变的。因为如果收看直播，接收节目的时间可能很长，加上无线终端的移动性，该终端不一定总与最初的那个接入网关之间有最优的连接。因此在移动终端接收的服务质量不佳并且探测到更优服务质量的接入网关时，在不影响当前观看的前提下，与新的接入网关建立连接，实现无缝切换，改变提供服务的无线信道。
基于各无线网关之间通过数据接口相互连接，它们之间可以通过有线网段进行数据交换，而有线网段相对稳定，加上向移动终端提供的流媒体数据并不占用太多带宽(图像的分辨率和视频流的码率均比有线流媒体低)，所以它们之间的数据交换很快。
当移动终端在接收流媒体服务期间发生较大的位置移动，或者是连接时间超过一个门限的时候，用三次握手的方法搜寻最佳接入点(在接收媒体数据的同时发送出多个REQ数据包)。但是在它确定了最佳接入点后，改动三次握手的第三步：不是向最佳点发送CFM包，而是把最佳接入点的信息用一个数据包TSF(/TRANSFER)反馈给现有的接入网关，接入网关在收到这样的数据包后，解析出新接入网关的地址，将移动终端的地址信息、当前和之后的数据包转发给它，同时停止向移动终端发送数据。这样，将向移动终端发送数据的任务转交给新的接入点。
通过这样的方法，新接入点不需要再次与流媒体主服务器之间进行初始连接，可以减少用户的等待时间，在用户端看来是并不影响服务质量。
4、实时探测无线网络带宽方法及基于速率控制模块的Qos方法：
不同的移动终端，其处理能力有较大的差异，无线网络带宽在不同时段也是相当不稳定的，相邻的时间内可能发生很大的变化，而带宽的改变将导致流媒体数据包的延时和丢失，影响实时流媒体服务的质量，所以提出一种方法，实时地探测无线带宽的改变，该方法是基于网关中转RTCP包的方法实现，判断丢包发生在什么网段，以相应地进行重传，保证用户端获得稳定的流媒体服务质量。
正如在前面的协议部分提到的那样，现在的探测方法一般是基于RTP和RTCP信息包对实现的，向客户端发送多个信息包对，交互后得到当前的信道容量，这种方法对于无线网络上的实时流媒体服务来说不是什么适合，因为在探测过程中将产生很多附加的信息包，在无线网络带宽本就不是很富裕的现状下，这种方法很浪费带宽。
本发明提出一种更高效的探测方法：将一个RTP包分成两个大小相等的部分，用这样的RTP信息包对来完成对可用带宽的探测。其中一个包用来传输流媒体数据，另一个包用来对带宽进行探测。这样可以在不影响发送的数据包长度和数量的前提下，既保证了流媒体数据的传输又达到探测带宽的目的。该功能由无线网关的速率控制模块实现，并分析终端返回的RTCP包，分析后生成反馈给主服务器的RTCP包。
在初始探测阶段，任务是得到当前的可用带宽，以选择合适码率的媒体流，但是为了不增加用户的等待连接和缓冲时间，总是默认先让主服务器发送最低比特率的媒体流，然后由接入网关实现初始带宽的探测，它利用探测RTP数据包对中的一个发送全1的探测比特，不断地增加发送比特率，一旦移动终端返回的RTCP包显示出的丢包率超过了一定的门限，即停止探测，并将当时的比特率用一个RTCP包反馈给主服务器(采用智能流技术)，由主服务器判断是否改变所发送的媒体流的码率，或者认为当前带宽无法实现终端的点播请求，中断服务。
当主服务器选择了合适的发送码率后，将适配无线带宽的任务交给接入网关中的速率控制模块。该模块通过分析无线终端返回的RTCP包来得到当前信道的丢包率λb，并与所选码率媒体流的最大允许丢包率λc相比较，一旦λb＞λc，则说明现有码率的媒体流不适合在现有信道上传输，接入网关向主服务器反馈一个RTCP，要求重新选择低码率的媒体流；当λb≤λc的时候只需要根据实时探测到的无线网络带宽控制接入网关磁盘队列中的媒体数据的发送速率，具体做法是比较当前带宽Ab和初始带宽Ac，Ab＜Ac时，降低发送的比特率，Ab＞Ac时，适当增加发送的比特率，相等是保持码率不变。
在所提出的解决方法中，尽可能地减轻流媒体主服务器的负荷，而把调整码率的任务交给接入网关来完成。考虑到无线网络状况与有线网络之间的差异，以尽量高效地感应到无线网络段的带宽变化更实时地作出调整。
与现有技术相比较，本发明的优点在于：
在不对当前网络状况和网络架构作改动的前提下，通过在无线与有限网段之间加入一个接入网关，集成多个功能模块，以及各算法机制，充分克服现有技术中出现的种种问题，有效提高无线流媒体的服务质量。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
Claims (11)
1、一种无线流媒体服务的解决方法，具有一种无线流媒体服务平台，其特征在于：包括以下步骤：
引入接入网关，将接入网关作为一个流媒体服务平台的代理；
寻找最佳接入网关，将移动终端与最优接入网关之间建立起相应的连接；
移动终端与新的接入网关建立连接，改变提供服务的无线信道，实现无缝切换；
实时地探测无线带宽的改变，由接入网关和主服务器协同实现探测无线网络带宽，并基于速率控制模块的服务质量。
2、根据权利要求1所述的一种无线流媒体服务的解决方法，其特征在于：所述流媒体接入网关的主要接口包括：数据接口、无线接口、速率控制模块和磁盘阵列及缓存机制。
3、根据权利要求2所述的一种无线流媒体服务的解决方法，其特征在于：所述数据接口负责与流媒体主服务器和其他的接入网关之间进行会话，与它们之间的连接基于有线网络，在以数据接口为端口的连接中，流媒体接入网关可以看作接收数据的客户端，在与其他接入网关进行交互时又可以作为提供数据的服务端，由于是基于有线网络，所以在网络状态良好的条件下，它们之间的数据传输方式可以采用基于TCP之上的RTP/RTCP，由于TCP自身具有重传机制，所以可以保证有线网络传输段数据接收的性能是最优的，并且无线网段传回的反馈有丢包等信息的RTCP包通过这里的中转及相应的算法，转发回主服务器，实现重传，保证可以更好地保证服务质量，当用户点播一个文件时，通过代理网关的中转，与主服务器之间实现连接及相应的反馈。
4、根据权利要求2所述的一种无线流媒体服务的解决方法，其特征在于：所述无线接口负责与无线终端之间进行对话，在无线网段中，可以看作是向无线终端发送数据的服务端，由于无线网段带宽不稳定，所以在该段中的数据传输方式采用基于UDP之上的RTP/RTCP，而且在带宽探测上使用一些改进的方法，以节约现有无线网络资源，为客户提供更流畅的服务。
5、根据权利要求2所述的一种无线流媒体服务的解决方法，其特征在于：所述速率控制模块负责实时探测带宽，并且分析无线终端反馈的RTCP包，生成反馈给主服务器的反映无线网络带宽和当前服务状况的RTCP包。
6、根据权利要求2所述的一种无线流媒体服务的解决方法，其特征在于：所述磁盘阵列及缓存机制，代理网关在转发数据包之后，在自己的磁盘阵列中仍然有相应文件数据包的备份队列，这样对于客户点播率高的文件，不需要每次都与主服务器进行交互，分流其负担，并且由于该接入网关相对而言，离用户最近，所以它们之间的数据传输受网络状况的影响小，故接入网关可看作是移动终端的缓存系统，磁盘阵列中保存着的相应文件的备份队列，保存的时间按照文件的点播率等相应参数进行配置，在下次有移动终端点击相应链接的时候，可以不需要再次与主服务器联系，同时，这种机制也利于后面提到的终端与不同代理网关之间的无缝切换，可以尽量控制传输时延抖动和包倒序。
7、根据权利要求1所述的一种无线流媒体服务的解决方法，其特征在于：通过类似TCP三次握手方式的方法，与接入点的交互来实现用户在接受流媒体服务过程中，因为位置的移动或者服务质量问题需要在网关之间进行切换时，不影响服务质量的无缝切换方法。
8、根据权利要求1或7所述的一种无线流媒体服务的解决方法，其特征在于：所述在移动终端与最优接入网关之间建立起相应的连接是通过三次握手的方法实现的，包括以下步骤：
第一次握手：当移动终端点击一个链接，向远端流媒体服务器发起一个请求的同时，发出多个REQUEST数据包，里面有相应的请求链接以及移动终端信息，同时打开接受端口，进入等待状态；
第二次握手：当位于无线网络边缘的接入网关检测到这样的REQUEST数据包之后，检查自己是否有可用端口，如果此时处于链连接满的状态则不作任何回应，而现在仍有可用端口的接入网关则首先获取终端信息，写入自己的相应信息，并检查自己的磁盘阵列中是否有相应链接的缓存文件，如果有则向该终端回复一个级别最高的ANSWER数据包，如果当时磁盘阵列中并没有相应链接的缓存文件，则向终端回复一个次高级别的ANS数据包；
第三次握手：处于等待状态的移动终端将接收到不同接入网关的回复数据包，根据接受到的时序及不同ANSWER的优先级别按照一定的判别机制作出相应的判断，向此时能提供最优服务的接入网关回复一个CONFIRM/CFM数据包，并且使播放器等待接收由该网关发送来的RTP数据包。
9、根据权利要求1或7所述的一种无线流媒体服务的解决方法，其特征在于：所述无缝切换是指当移动终端在接收流媒体服务期间发生较大的位置移动，或者是连接时间超过一个门限的时候，用三次握手的方法搜寻最佳接入点亦即在接收媒体数据的同时发送出多个REQ数据包，其中三次握手的第三步是把最佳接入点的信息用一个数据包TSF/TRANSFER反馈给现有的接入网关，接入网关在收到这样的数据包后，解析出新接入网关的地址，将移动终端的地址信息、当前和之后的数据包转发给它，同时停止向移动终端发送数据，从而将向移动终端发送数据的任务转交给新的接入点。
10、根据权利要求1所述的一种无线流媒体服务的解决方法，其特征在于：所述实时探测的方法是将一个RTP包分成两个大小相等的部分，用这样的RTP信息包对来完成对可用带宽的探测，其中一个包用来传输流媒体数据，另一个包用来对带宽进行探测，该功能由无线网关的速率控制模块实现，并分析终端返回的RTCP包，分析后生成反馈给主服务器的RTCP包。
11、根据权利要求1或10所述的一种无线流媒体服务的解决方法，其特征在于：所述实时探测的方法在初始探测阶段，总是默认先让主服务器发送最低比特率的媒体流，然后由接入网关实现初始带宽的探测，它利用探测RTP数据包对中的一个发送全1的探测比特，不断地增加发送比特率，一旦移动终端返回的RTCP包显示出的丢包率超过了一定的门限，即停止探测，并将当时的比特率用一个RTCP包反馈给主服务器，由主服务器判断是否改变所发送的媒体流的码率，或者认为当前带宽无法实现终端的点播请求，中断服务；当主服务器选择了合适的发送码率后，将适配无线带宽的任务交给接入网关中的速率控制模块，该模块通过分析无线终端返回的RTCP包来得到当前信道的丢包率λb，并与所选码率媒体流的最大允许丢包率λc相比较，一旦λb＞λc，则说明现有码率的媒体流不适合在现有信道上传输，接入网关向主服务器反馈一个RTCP，要求重新选择低码率的媒体流；当λb≤λc的时候只需要根据实时探测到的无线网络带宽控制接入网关磁盘队列中的媒体数据的发送速率，具体做法是比较当前带宽Ab和初始带宽Ac，Ab＜Ac时，降低发送的比特率，Ab＞Ac时，适当增加发送的比特率，相等是保持码率不变。
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| CNA2005101122469A CN1835482A (zh) | 2005-12-29 | 2005-12-29 | 一种无线流媒体服务解决的方法 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20060920 |