[發明專利]一種基于邊緣網絡聚合的在線直播上傳方法及系統

有效

• 申請號: 201611190880.9
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106790532B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 王智;吳成磊
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04N21/437
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發明屬于網絡通訊領域，提出了一種基于邊緣網絡聚合的在線直播上傳方法及系統，可將數據源客戶端的視頻傳輸到網絡聚合終端，所述網絡聚合終端向調度服務器發出請求；所述調度服務器根據網絡聚合終端和原始服務器的反饋信息、網絡帶寬測算等，為網絡聚合終端分配一個最優聚合服務器；網絡聚合終端通過至少一個Wi?Fi和/或至少一個LTE網絡鏈路，將視頻傳輸到最優聚合服務器；最優聚合服務器將視頻傳輸到原始服務器，再由原始服務器分發到各個數據接收端。通過本發明實施例，實現了利用多個小帶寬的邊緣網絡傳輸大量數據即邊緣網絡的帶寬聚合，根據不同的網絡鏈路狀態進行調度，使上行帶寬最大化。

技術領域

本發明屬于網絡通訊領域，特別涉及一種基于邊緣網絡聚合的在線直播上傳方法及系統。

背景技術

在現有的在線直播平臺、框架中，一方面優化主要是針對視頻從服務器或者CDN分發到觀眾這一過程，沒有針對視頻上傳到服務器這一過程進行優化，而由于高清視頻上傳所需的帶寬巨大，使得絕大部分邊緣網絡無法滿足。與通常高速的下行帶寬相比，上行帶寬往往是下行帶寬的十分之一，這導致無法上傳足夠清晰的畫面，極大的影響了用戶體驗。另一方面，現有的研究報告表明在中國Wi-Fi網絡密集區域，有超過50％的情況下附近有10個以上的Wi-Fi熱點可供連接，但是其中有60％左右的Wi-Fi網絡帶寬的傳輸速度小于1Mbit/s。

另一項研究表明在連接LTE網絡的前提下，Wi-Fi熱點的上傳帶寬受到接入點的地理位置因素影響。以一個100X100米的范圍為例，不同位置的接入點傳輸速度從0.4Mbit/s變化到11Mbit/s。該研究顯示在傳輸數據時根據不同Wi-Fi網絡鏈路的狀態進行調度是很有必要的。

綜上，現有的邊緣網絡帶寬都很小，如何利用現有的多個邊緣網絡傳輸大量數據，并如何根據不同的網絡鏈路狀態進行調度就是亟待解決的問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提出了一種基于邊緣網絡聚合的在線直播上傳方法及系統，旨在利用多個小帶寬的邊緣網絡傳輸大量數據即邊緣網絡的帶寬聚合，根據不同的網絡鏈路狀態進行調度，使上行帶寬最大化。

一方面，本發明提供了一種基于邊緣網絡聚合的在線直播上傳方法，所述方法包括下述步驟：

A1：數據源客戶端將視頻傳輸到網絡聚合終端，所述網絡聚合終端向調度服務器發出請求連接一個最優聚合服務器；

A2：計算每個聚合服務器到原始服務器的上行帶寬，將距網絡聚合終端附近或與其連接帶寬超過一定閾值的多個聚合服務器確定為可用聚合服務器名單；

A3：所述調度服務器選擇所述可用聚合服務器名單上的若干個聚合服務器組成候選服務器子集S₀；調度服務器通過計算網絡聚合終端與所述候選服務器子集中每個聚合服務器S_j(j∈{1,...,m})連接所獲得的帶寬增益，選擇出使帶寬增益最大化的聚合服務器作為最優聚合服務器，分配給網絡聚合終端；將調度服務器為網絡聚合終端分配最優服務器的過程稱為第一調度；

A4：網絡聚合終端通過至少一個Wi-Fi和/或至少一個LTE網絡鏈路，將視頻傳輸到最優聚合服務器；

A5：最優聚合服務器將視頻傳輸到原始服務器，再由原始服務器分發到各個數據接收端。

另一方面，本發明提供了一種基于邊緣網絡聚合的在線直播上傳系統，其中該系統包括：

數據源客戶端，用于用戶輸入視頻數據；

網絡聚合終端，用于利用MPTCP協議將視頻數據分發到至少一個Wi-Fi和/或至少一個LTE網絡鏈路上同時傳輸到最優聚合服務器；

調度服務器，用于根據網絡聚合終端和原始服務器的反饋信息、網絡帶寬測算等，為網絡聚合終端分配一個最優聚合服務器；