移动IPTV的服务器选择方法、客户端、服务器和系统

摘要

本发明关于一种基于移动IPTV的服务器选择方法、客户端、服务器和系统。所述的方法包括：发送IPTV服务请求；接收代理服务器根据所述的IPTV服务请求发送的媒体服务器列表，所述的媒体服务器列表中包含默认媒体服务器；根据所述媒体服务器列表，建立与所述的默认媒体服务器间的连接；向媒体服务器列表中的各媒体服务器发出服务质量探测数据包；接收各媒体服务器返回的探测数据包，计算并比较所述的各媒体服务器的服务质量参数，根据媒体服务器选择策略选择媒体服务器。根据本发明提供的技术方案，使移动终端在位置发生改变时能迅速找到并切换至满足QoS要求的最优媒体服务器，避免服务质量的下降。

说明书

技术领域

本发明有关于移动通信技术，具体的讲是关于一种移动IPTV的服务器选择方法、客户端、服务器和系统。

背景技术

IPTV网络中，为降低网络访问和信令交互时延，解决骨干网带宽资源有限和并发用户众多带来的带宽需求过高之间的矛盾，提高用户体验质量(QoE)，IPTV业务平台使用CDN网络(内容分发网络：Content DeliveryNetwork)完成视音频内容的分发、传送和存贮。IPTV CDN网络由一系列媒体服务器组成，媒体内容采用分布式存贮的方式存贮在各个媒体服务器上。因此，当终端请求IPTV服务时，需要为终端选择CDN网络上的某个最优服务器向终端传输媒体流。在固定网络IPTV业务中，最优服务器选择一般是基于用户位置的。但在移动IPTV业务中，移动终端的位置是不断变化的，无线信道也远比LAN、ADSL等固网接入方式复杂，这样由于移动终端位置的变化导致无线信道参数的不断变化，使得为移动终端分配固定的媒体服务器这种方式不能保证用户对IPTV业务的体验。因此，业内亟需基于移动IPTV的服务器选择方法、客户端和系统，能够实时探测客户端和CDN网络各个服务器链路状态(丢包、时延等)的动态变化，选择对用户最优的服务器向用户传输媒体内容，减少媒体传输时延和传输损伤，提高服务质量。

发明内容

一方面，本发明提出一种基于移动IPTV的服务器选择方法，以解决现有技术存在的如何在移动IPTV中选择服务器的问题。所述基于移动IPTV的服务器选择方法包括：

发送IPTV服务请求；

接收代理服务器根据所述的IPTV服务请求发送的媒体服务器列表，所述的媒体服务器列表中包含默认媒体服务器；

根据所述媒体服务器列表，建立与所述的默认媒体服务器间的连接；

向媒体服务器列表中的各媒体服务器发出服务质量探测数据包；

接收各媒体服务器返回的探测数据包，计算并比较所述的各媒体服务器的服务质量参数，根据媒体服务器选择策略选择媒体服务器。

另一方面，本发明提出一种基于移动IPTV的客户端，所述的客户端包括：

IPTV服务请求发送单元，用于发送IPTV服务请求；

媒体服务器列表接收单元，用于接收代理服务器根据所述的IPTV服务请求发送的媒体服务器列表，所述的媒体服务器列表中包含默认媒体服务器；

媒体服务器连接建立单元，用于根据所述媒体服务器列表，建立与所述的默认媒体服务器间的连接；

服务质量探测单元，用于向媒体服务器列表中的各媒体服务器发出服务质量探测请求；

媒体服务器选择单元，用于接收各媒体服务器返回的探测数据包，计算并比较所述的各媒体服务器的服务质量参数，根据媒体服务器选择策略选择媒体服务器。

又一方面，本发明还提出基于移动IPTV的代理服务器，所述的代理服务器包括：

IPTV服务请求接收单元，用于接收IPTV服务请求；

媒体服务器列表发送单元，用于根据所述的IPTV服务请求，发送媒体服务器列表。

再一方面，本发明还提出一种基于移动IPTV的系统，所述的系统包括：基于移动IPTV的客户端和基于移动IPTV的代理服务器；其中：

所述的客户端包括：IPTV服务请求发送单元，用于发送IPTV服务请求；媒体服务器列表接收单元，用于接收代理服务器根据所述的IPTV服务请求发送的媒体服务器列表，所述的媒体服务器列表中包含默认媒体服务器；媒体服务器连接建立单元，用于根据所述媒体服务器列表，建立与所述的默认媒体服务器间的连接；服务质量探测单元，用于向媒体服务器列表中的各媒体服务器发出服务质量探测请求；媒体服务器选择单元，用于接收各媒体服务器返回的探测数据包，计算并比较所述的各媒体服务器的服务质量参数，根据媒体服务器选择策略选择媒体服务器；所述的代理服务器包括：IPTV服务请求接收单元，用于接收IPTV服务请求；媒体服务器列表发送单元，用于根据所述的IPTV服务请求，发送媒体服务器列表。

本发明的有益效果在于，根据本发明提供的技术方案，使移动终端在位置发生改变时能迅速找到并切换至满足QoS(服务质量)要求的服务器，避免服务质量的下降。同时从可用性角度出发，本方案还能简化切换过程，避免频繁检索服务器，降低系统的资源损耗，使系统可以成功的应用到移动终端上。

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作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明实施例提供的基于移动IPTV的系统的运行环境的示意图；

图2所示为本发明实施例提供的基于移动IPTV的方法的流程图；

图3所示为本发明实施例提供的基于移动IPTV的客户端结构示意图；

图4所示为本发明实施例提供的基于移动IPTV的客户端另一结构示意图；

图5所示为本发明实施例提供的基于移动IPTV的服务器结构示意图；

图6所示为本发明实施例提供的基于移动IPTV的系统结构示意图；

图7所示为本发明实施例提供的用户质量体验与服务质量参数间对应关系的示意图；

图8所示为本发明实施例提供的探测周期与探测时间间隔示意图；

图9所示为本发明实施例提供的服务器列表更新示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，为本发明实施例提供的基于移动IPTV的系统的运行环境的示意图。在图1中所示的移动IPTV的应用场景中，由代理服务器、多个媒体服务器(图中所示的默认媒体服务器A、媒体服务器B、媒体服务器C、媒体服务器D)、路由器等设备组成的系统提供IPTV业务平台，通过该IPTV业务平台为终端提供IPTV服务，以保证客户端(具体可以为移动终端，例如图中所示的手机A、手机B)在移动状态下使用流媒体业务时的用户体验质量。在有多个客户端、多个媒体服务器的网络中，每个客户端(例如：手机)可实时探测本客户端与CDN网络上各服务器之间链路的QoS参数。根据探测的QoS参数及相应的服务器选择策略，选取当前应连接的流媒体服务器，并实现流媒体传输。如果根据探测结果判断当前服务器无法满足服务质量最低要求时，客户端会按照顺序对服务器列表中的其他服务器发起探测，计算各媒体服务器的服务质量参数，并选择最能满足服务质量要求的服务器，代替当前服务器作为下一个服务器。当进行服务器切换时，本系统可以自动实现断点续传功能。

如图2所示，为本发明实施例提供的基于移动IPTV的方法的流程图。

步骤S201，客户端向代理服务器发送IPTV服务请求；

所述客户端包括但不限于手机、PDA和PC。

步骤S202，接收代理服务器根据所述的IPTV服务请求发送的媒体服务器列表，所述的媒体服务器列表中包含默认媒体服务器；

进一步的，所述的接收代理服务器根据所述的IPTV服务请求发送的媒体服务器列表包括：接收代理服务器根据所述的IPTV服务请求通过传送控制协议发送的媒体服务器列表。所述的列表包含一个默认服务器和其他可提供媒体流的服务器。具体地，所述的服务器列表可以为各媒体服务器的地址列表。服务列表中的默认媒体服务器可以是代理服务器根据预先设定的选择策略从多个媒体服务器中选择出来的，例如：代理服务器可以根据当前多个媒体服务器的服务质量参数选择一个当前服务质量参数最优的媒体服务器作为默认媒体服务器，在客户端请求IPTV业务的初始阶段向客户端提供媒体流。但本发明并不限于此，所属技术领域的技术人员可以根据所掌握的技术知识，利用另一选择策略来选择一媒体服务器作为默认媒体服务器，根据本方案所进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围之内。

步骤S203，根据所述媒体服务器列表，建立与所述的默认媒体服务器间的连接；

进一步的，在建立与所述的默认媒体服务器间的连接后，接收所述的媒体服务器发来的媒体流并播放所述的媒体流；

步骤S204，向媒体服务器列表中的各媒体服务器发出服务质量探测数据包，以获得当前各媒体服务器的服务质量参数；优先的是，可根据预设的探测周期，通过发送服务质量探测包向媒体服务器探测。

步骤S205，接收各媒体服务器返回的探测数据包，计算并比较所述的各媒体服务器的服务质量参数，根据媒体服务器选择策略选择媒体服务器。

进一步的，接收各媒体服务器返回的探测数据包，计算并比较所述的各媒体服务器的服务质量参数，根据媒体服务器选择策略选择媒体服务器包括：

预设服务质量参数上限阈值、下限阈值；

如果所述的默认媒体服务器的服务质量参数小于所述的服务质量下限阈值，则将所述的默认媒体服务器作为当前服务器，并且将所述预设的探测周期延长；

如果所述的默认媒体服务器的服务质量参数大于所述的服务质量下限阈值，当探测到的一媒体服务器的服务质量参数小于所述的服务质量下限阈值时，则将所述媒体服务器选作为当前服务器，并且将所述预设的探测周期缩短；如果探测到的所有媒体服务器的服务质量参数均介于所述的服务质量的上限阈值、下限阈值间时，则将所有的媒体服务器的服务质量参数进行排序，将服务质量参数最小的媒体服务器(即服务质量最优的媒体服务器)选作为当前服务器，并且将所述预设的探测周期缩短。

如果所有的媒体服务器的服务质量参数均大于所述的服务质量上限阈值，则当前IPTV服务不可用。

由此，实现了当前媒体服务器无法满足服务质量最低要求时，客户端按照顺序对服务器列表中的其他服务器发起探测，并选择最能满足服务质量要求的服务器，以实现在移动IPTV环境下重新选择媒体服务器。

如图3所示，为本发明实施例提供的基于移动IPTV的客户端结构示意图。所述的基于移动IPTV的客户端300包括：IPTV服务请求发送单元301、媒体服务器列表接收单元302、媒体服务器连接建立单元303、服务质量探测单元304和媒体服务器选择单元305。其中：

IPTV服务请求发送单元301，发送IPTV服务请求；

媒体服务器列表接收单元302，用于接收代理服务器根据所述的IPTV服务请求发送的媒体服务器列表，所述的媒体服务器列表中包含默认媒体服务器；

所述的媒体服务器列表接收单元302，进一步用于接收代理服务器根据所述的IPTV服务请求通过传送控制协议发送的媒体服务器列表。

媒体服务器连接建立单元303，用于根据所述媒体服务器列表，建立与所述的默认媒体服务器间的连接；

服务质量探测单元304，用于向媒体服务器列表中的各媒体服务器发出服务质量探测数据包；

所述服务质量探测单元304，进一步用于根据预设的探测周期，通过发送服务质量探测包向媒体服务器探测。

媒体服务器选择单元305，用于接收各媒体服务器返回的探测数据包，计算并比较所述的各媒体服务器的服务质量参数，根据媒体服务器选择策略选择媒体服务器。

所述的媒体服务器选择单元305进一步用于：预设服务质量参数上限阈值、下限阈值；如果所述的默认媒体服务器的服务质量参数小于所述的服务质量下限阈值，则将所述的默认媒体服务器作为当前服务器，并且将所述预设的探测周期延长；如果所述的默认媒体服务器的服务质量参数大于所述的服务质量下限阈值，当探测到的一媒体服务器的服务质量参数小于所述的服务质量下限阈值时，则将所述媒体服务器选作为当前服务器；如果探测到的所有媒体服务器的服务质量参数均介于所述的服务质量的上限阈值、下限阈值间时，则将所有的媒体服务器的服务质量参数进行排序，将服务质量参数最小的媒体服务器(即服务质量最优的媒体服务器)选作为当前服务器；如果所有的媒体服务器的服务质量参数均大于所述的服务质量上限阈值，则当前IPTV服务不可用。

图4所示为本发明实施例提供的基于移动IPTV的客户端另一结构示意图；所述的基于移动IPTV的客户端300进一步包括：媒体流接收及播放单元306，用于当所述的媒体服务器连接建立单元303与媒体服务器建立连接后，接收所述的媒体服务器发来的媒体流并播放所述的媒体流。

优选的是，进行QoS参数探测，主要包括时延探测和丢包探测。其中：QoS探测包可使用长度为64byte的字符串；向每个服务器发送的探测包个数、探测包发送间隔可根据网络状况调整，例如：探测包个数设置为300，发包间隔设置为3毫秒。QoS探测包可使用UDP封装。通过比较不同路径(客户端与各个媒体服务器之间的路径)的QoS参数，选取最优化的媒体服务器，并决定是否需要服务器切换。在服务器切换时完成后，客户端接收由新的媒体服务器提供的媒体流。此外，客户端还可统计媒体流接收进度信息，即已接收字节数，并向代理服务器报告接收进度。报告采用TCP传输以保证可靠性。举例来讲，表1中所示为IPTV业务中设定的时延和丢包率的下限阈值；表2中所示为IPTV业务中设定的时延和丢包率的上限阈值。

表1：IPTV业务中时延和丢包率上限阈值

表2：IPTV业务中时延和丢包率限阈值

在一个探测周期内，终端会首先发起向当前服务器的探测。为提升系统效率，如果当前服务器的服务质量参数低于如表1所述的下限阈值，则不需要继续执行对其它服务器链路的服务质量探测；如果在探测过程中测得某服务器的服务质量参数低于下限阈值，则该服务器为下一个最优服务器，并且结束该探测周期；如果探测到的所有服务器的服务质量参数均介于所述的服务质量的上限阈值、下限阈值间时，则将所有服务器的服务质量参数进行排序，将服务质量参数最小的媒体服务器选作为当前服务器；如果一个探测周期内测得的所有服务器链路参数均高于如表2所述的上限阈值，将会导致业务不可接受，此时认为当前IPTV业务不可用。

如图5所示，为本发明实施例提供的基于移动IPTV的服务器结构示意图。所述的基于移动IPTV的代理服务器500包括：IPTV服务请求接收单元501和媒体服务器列表发送单元502。其中：IPTV服务请求接收单元501，用于接收IPTV服务请求；媒体服务器列表发送单元502，用于根据所述的IPTV服务请求，发送媒体服务器列表。

如图6所示，为本发明实施例提供的基于移动IPTV的系统结构示意图。所述的系统包括基于移动IPTV的客户端300和基于移动IPTV的代理服务器500。其中：基于移动IPTV的客户端300向发送代理服务器500发送IPTV服务请求，代理服务器500收到该请求后，发送媒体服务器列表。客户端300收到该媒体服务器列表后，进行探测，最终实现重新选择最优媒体服务器。优选的是，代理服务器500、媒体服务器和客户端300之间采用socket接口进行通信。

如图7所示，为本发明实施例提供的用户质量体验与服务质量参数间对应关系的示意图。本系统在保证移动IPTV场景下，客户端在移动过程中的流媒体业务QoE。根据试验数据可知：当QoE下降到一定参考值以下时，用户感知到的业务质量为不可接受；而当QoE优化到一定参考值以上时，用户就不能继续感知到明显的业务质量提升。因此，从系统性能和有效性的综合角度考虑，设定系统应提供的用户QoE上限和下限，即QoE阈值用于服务器选择的依据；QoE与QoS参数之间存在非线性对应关系，如图7所示。因此，系统要求的QoE阈值可转化为网络层的QoS参数阈值；综上，当QoS达到下限值(图中的A点)时，系统可保证提供用户满意的QoE，此时，即使继续优化QoS，用户感知到的QoE也不再有明显提升；而当QoS恶化到上限值(图7中的B点)时，系统提供的QoE为不可接受。因此，本系统应确定影响系统QoE的主要QoS参数及对应阈值，作为服务器选择的依据。

图8所示为本发明实施例提供的探测周期与探测时间间隔示意图。T_n+1为两个探测周期P_n和P_n+1之间的时间间隔；P_n和P_n+1为探测周期；设在探测周期P_n之后选择的服务器为S_n，P_n+1探测周期后选择的服务器为S_n+1。那么如果经过探测后重新选择的服务器仍然为服务器S_n，可以将探测间隔延长，例如：T_n+1＝2T_n；反之，则可将探测间隔缩短，例如：T_n+1＝0.5T_n。但本发明并不以此为限，在实际应用中，可根据不同需要进行调节。

图9所示为本发明实施例提供的服务器列表更新示意图。图中的T_n为两个探测周期P_n和P_n+1之间的时间间隔。S₁至S₄为多个媒体服务器。为提升系统执行效率，降低客户端执行探测过程的时间和处理开销，在每个探测周期结束后，系统将对服务器列表中的服务器顺序进行更新和调整，把当前服务器放在服务器列表中的第一个位置，结合图8说明：探测周期P_n内，客户端首先向当前服务器S₁发起探测，得到当前服务器S₁链路服务质量参数，经比较，S₁服务质量高于下限阈值。于是按照当前服务器列表发起向其他服务器的探测；经探测和比较，S₃是最优服务器；更新服务器列表，将S₃放在列表第一个位置，根据探测结果对服务器排队(将最优服务器排在第一位置，将次优服务器排在第二位置，依次类推，将服务质量最差的服务器排在最末的位置)，并调整列表中服务器的顺序；探测周期P_n+1内，按照更新后的服务器列表进行探测。

由此，实现了当前媒体服务器无法满足服务质量最低要求时，客户端按照顺序对服务器列表中的其他服务器发起探测，并选择最能满足服务质量要求的服务器，以实现在移动IPTV环境下重新选择最优媒体服务器。

以上实施例，只是本发明优选的具体实施方式，而并非用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明的技术方案内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围之内。