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CN1997014A - 适应于动态网络改变的流服务提供方法 - Google Patents

适应于动态网络改变的流服务提供方法 Download PDF

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CN1997014A
CN1997014A CNA2006101389328A CN200610138932A CN1997014A CN 1997014 A CN1997014 A CN 1997014A CN A2006101389328 A CNA2006101389328 A CN A2006101389328A CN 200610138932 A CN200610138932 A CN 200610138932A CN 1997014 A CN1997014 A CN 1997014A
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黄裕胜
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Abstract

提供了一种适应于动态网络改变的流服务提供方法。所述流服务提供方法，包括：如果在处理媒体流的服务质量(QoS)装置之间分配网络资源的QoS管理器没有接收到提供适应的服务的请求，则请求QoS适配器提供适应的服务，其中，QoS适配器确定可被网络支持的适应的服务的级别；和向网络提供所述适应的服务。

Description

适应于动态网络改变的流服务提供方法
技术领域
本发明涉及一种适应于动态网络的改变的流服务提供方法，更具体地讲，涉及一种基于在通用即插即用(UPnP)论坛由UPnP服务质量(QoS)组提出的UPnP QoS架构而适应于家庭网络中动态网络改变的流服务提供方法。
背景技术
提出了UPnP QoS架构以在为业务流分配了特定量的网络带宽的家庭网络中共享保证了QoS的内容，并压缩分配比可提供的网络带宽更宽的带宽，从而提供保证质量的流传输。
UPnP QoS架构版本1.0定义了有关最初媒体服务请求接收的方案。此外，至于UPnP QoS架构版本2.0，正在讨论一种可监控动态网络状态的方案，例如QoS监控器，但是UPnP QoS架构版本2.0还未确定。此外，UPnP QoS架构版本2.0没有提出利用收集的信息的方案，仅仅定义了简单的服务接收控制功能。
这些UPnP QoS架构版本1.0和2.0不能管理不遵守UPnP QoS架构的网络资源。换句话讲，需要保证质量的业务流传输以知道为业务流分配的网络资源的量以及在分配之后主要用于业务流传输的网络资源。然而，UPnP QoS架构版本1.0和2.0没有提出能够监控动态网络改变的方案。因此，由于不能检查网络资源环境，所以无法向不遵守UPnP QoS架构的网络提供服务。
发明内容
本发明的示例性实施例克服上述缺点以及上面没有提到的其他缺点。另外，本发明不需要克服上述的缺点，本发明的示例性实施例可以不克服上述任何问题。
本发明提供了一种基于家庭网络中的UPnP QoS架构通过克服UPnP QoS架构版本1.0和2.0的局限而提供一种适应于动态网络改变的流服务提供方法，从而提供了保证质量的流服务。
根据本发明的一方面，提供了一种流服务提供方法，包括：如果在处理媒体流的QoS装置之间分配网络资源的QoS管理器没有接收到提供适应的服务的请求，则请求QoS适配器接收适应的服务，其中，QoS适配器确定可被网络支持的适应的服务的级别；和向网络提供所述适应的服务。
所述请求QoS适配器接收适应的服务的步骤可包括：如果存在对网络资源环境信息的请求，则从监控网络资源环境信息的状态监控器接收资源环境信息；将所述资源环境信息发送到QoS适配器，并请求适应的服务。
所述请求QoS适配器接收适应的服务的步骤可包括：如果确定网络资源环境影响当前提供的服务，则控制点请求适应的服务，所述控制点定义网络的内容传输的性能；从监控网络资源环境信息的状态监控器接收资源环境信息；和将资源环境信息发送到QoS适配器，并请求适应的服务。
所述向网络提供所述适应的服务的步骤可包括：根据所述资源环境信息确定所述适应的服务的级别；为了支持确定的适应的服务的级别而分配资源；和根据分配的资源提供所述适应的服务。
在将流服务从UPnP媒体服务器提供给UPnP媒体渲染器的同时，状态监控器监控UPnP媒体服务器和UPnP媒体渲染器的网络环境，如果状态监控器检测到资源改变到使流服务受影响的程度，则向QoS适配器请求适应的服务。
此外，所述资源环境信息是在网络中可用带宽的状态信息。
此外，根据所述资源环境信息确定适应的服务的级别的步骤可包括根据所述带宽的状态信息调整传输率。
附图说明
以下，通过参照附图对本发明的特定示例性实施例的描述，本发明的以上及其他方面将更加清楚其中：
图1是示出根据本发明示例性实施例的UPnP QoS架构的示图；
图2是示出根据本发明示例性实施例的用于UPnP QoS架构的流服务的协议堆栈的示图；
图3和图4是示出根据本发明示例性实施例的基于UPnP QoS架构提供流服务的过程的示图；
图5是示出根据本发明示例性实施例的适应于UPnP QoS架构的流服务提供方法的流程图；和
图6至图8是详细示出适应于图5的UPnP QoS架构的流服务提供方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明示例性实施例的UPnP QoS架构的示图。
在图1中，本发明的UPnP QoS架构包括：QoS策略持有者110，根据用户100的命令设置和管理将在所述架构本身所属的网络中使用的策略值；控制点120，请求准备传输保证QoS的内容；和QoS管理器130，控制QoS装置140、150和160之间的媒体流的接收，执行网络带宽分配，并管理所述架构本身所属的网络的带宽资源。
QoS管理器130与QoS策略持有者110通信，并请求被应用到媒体流的与QoS相关的策略值。QoS策略持有者110基于设置的策略值确定媒体流的优先级，并将该策略值发送到QoS管理器130，QoS装置140、150和160根据通过QoS管理器130发送的策略值来处理媒体流。
控制点120具有定义内容提供者、接收者、将被发送的内容以及传输内容所需的性能特性的业务量(Tspec)。这样的控制点120将Tspec发送到QoS管理器130以请求准备传输保证QoS的内容。然后，QoS管理器130基于Tspec向QoS策略持有者110请求合适的策略值。
通过Tspec传送的信息包含业务类、内容提供者和接收者的互联网协议(IP)地址以及将被使用的协议。每当存在对内容传输的QoS准备请求时，都将Tspec信息通过QoS管理器130发送到QoS策略持有者110。此时，QoS策略持有者110检查发送的Tspec信息，并返回将被应用于业务流的合适的策略值。
此外，为了保证将被发送的内容业务的质量为所需的级别，QoS管理器130基于从QoS策略持有者110获得的策略值对QoS装置140、150和160采取合适的操作。从而，作为源的QoS装置140通过作为中间设备的QoS装置150将业务流发送到作为接收器的QoS装置160。
图2是示出根据本发明示例性实施例的用于UPnP QoS架构的流服务的协议堆栈的示图。
在图2中，UPnP媒体渲染器是用于播放媒体的媒体播放器，UPnP媒体服务器是用于提供媒体的媒体服务器。UPnP装置架构定义了诸如寻址、发现、描述、控制、事件和呈现的UPnP网络技术的所需的基本操作。
根据本发明示例性实施例的协议堆栈包括QoS适配器、接入控制器和状态监控器。QoS适配器基于当前网络资源确定可支持的服务的级别。接入控制器根据控制点或者装置监控器的请求基于可用的网络资源请求QoS适配器提供适应的服务。
在将流服务从UPnP媒体服务器提供给UPnP媒体渲染器的同时，状态监控器监控UPnP媒体服务器和UPnP媒体渲染器的网络环境。此时，如果状态监控器检测到将影响流服务的资源改变，则状态监控器请求QoS适配器提供适应的服务。
图3示出根据图2中提出的协议堆栈适应于网络环境改变的提供流服务的过程。
在图3中，媒体发送器200侧的状态监控器240和媒体接收器400侧的状态监控器450分别监控状态监控器240和450所属网络的资源环境①。然后，如果状态监控器240和450检测到资源改变到流服务将受到影响的程度，则状态监控器240和450请求QoS适配器260提供适应的服务②。
QoS适配器260确定关于从状态监控器240和450接收的适应的服务的服务级别③。接着，QoS适配器260请求QoS管理器230提供资源再分配④，QoS管理器230将资源再分配给媒体发送器200侧的QoS装置220和媒体接收器400侧的QoS装置420⑤。这样，适应的服务开始，适应流通过代理服务器300从媒体服务器210被发送到媒体渲染器410⑥。
图4示出当流服务的QoS准备过程失败时根据图2中提出的协议堆栈的适应于网络环境改变的提供流服务的过程。
在图4中，如果发生资源改变到当前服务受影响的程度，则QoS管理器230通知控制点430服务请求被拒绝①。然后，控制点430请求接入控制器440提供适应的服务②，状态监控器450监控媒体接收器400侧的资源环境③，并向接入控制器440提供资源信息④。
然后，接入控制器440请求QoS适配器260提供适应的服务⑤，媒体发送器200侧的状态监控器240监控它所属网络的资源环境⑥，并向QoS适配器260提供资源信息⑦。QoS适配器260参考各资源信息确定适应的服务的级别⑧，并请求QoS管理器230提供资源分配⑨。
QoS管理器230将请求的资源分配给媒体发送器200侧的QoS装置220和媒体接收器400侧的QoS装置420⑩。此时，QoS适配器260通知控制点适应的服务请求被接收，适应的服务开始于通过代理服务器300从媒体服务器210发送到媒体渲染器410的适应流。
图5是示出根据本发明示例性实施例的适应于UPnP QoS架构的流服务提供方法的流程图。
在图5中，首先，如果QoS管理器230接收到提供服务的请求(S500)，则用户请求的服务开始被提供(S560)。另一方面，如果QoS管理器230没有接收到提供服务的请求，则QoS适配器260被接入控制器250和450请求以提供适应的服务(S520)。然后，根据QoS适配器260是否接收到提供适应的服务的请求来提供适应的服务(S540)。
图6是示出在图3的提供流服务的过程中发送资源信息的过程的流程图。
在图6中，如果QoS管理器没有接收到提供服务的请求(S500)，则存在提供资源环境信息的请求(S521-1)，所述资源信息被从状态监控器240和450发送到接入控制器250和440(S523-1)，将状态监控器240和450所属的网络的资源信息被发送到QoS适配器260，并且适应的服务被请求(S525-1)。
即，媒体发送器200侧的状态监控器240通过接入控制器250将资源信息发送到QoS适配器260，媒体接收器400侧的状态监控器450通过接入控制器440将资源信息发送到QoS适配器260。
图7是示出图4的提供流服务的过程中发送资源信息的过程的流程图。
在图7中，如果QoS管理器没有接收到提供服务的请求(S500)，则确定当前资源环境是否影响正被提供的服务(S521-2)。如果确定当前资源环境影响正被提供的服务，则控制点430请求提供适应的服务(S523-2)，并且资源环境信息从状态监控器240和450被发送到接入控制器250和440(S525-2)。然后，将状态监控器240和450所属的网络的资源信息发送到QoS适配器260，并且请求适应的服务(S527-2)。
即，媒体发送器200侧的状态监控器240将资源信息通过接入控制器250发送到QoS适配器260，状态监控器450根据媒体接收器400侧的控制点430的适当服务的请求通过接入控制器440将资源信息发送到QoS适配器260。
图8是示出图3和图4中的QoS适配器的提供适应的服务的过程的流程图。
在图8中，首先，如果接入控制器440请求QoS适配器260提供适应的服务(S520)，则QoS适配器260从状态监控器240和450以及接入控制器250和440接收提供适应的服务的请求(S541)。然后，QoS适配器260基于接收的资源信息确定适应的服务的级别(S542)。此时，在媒体接收器210的情况下通过状态监控器240，以及在媒体渲染器410的情况下通过状态监控器450和接入控制器440，请求QoS适配器260提供适应的服务。
在媒体渲染器410的情况下，只有在用户请求的媒体流的QoS的准备过程失败时，才由接入控制器440请求QoS适配器260提供适应的服务，否则，由状态监控器450请求适应的服务。
确定适应的服务能否被提供(S543)，如果适应的服务不能够被提供，则当前提供的流服务不改变地保持为原样。即，将服务拒绝消息传送给用户，并继续当前正被提供的服务(S546)。
相反，如果能够提供适应的服务，则分配资源以支持确定的适应的服务的级别(S544)。即，根据网络中可用带宽的状态，调整数据传输率或将被发送的数据的量。
例如，如果媒体流具有MPEG-2传输流(TS)格式，则帧被迫减帧以降低媒体流传输所需的网络资源的量。即，如果当前可用的资源大于20Mbp，则原始流被按原样发送；如果当前可用的资源小于20Mbp并大于11Mbp，则B帧减帧以提供适应的服务；如果当前可用的资源小于11Mbp并大于6Mbp，则B帧和P帧减帧以提供适应的服务(S545)。通过上述过程，可提供适应于网络资源环境的服务。
如上所述，本发明可克服与UPnP架构相关的限制，因此支持适应于改变的网络资源环境的服务，从而提供保证质量的流服务。
以上示例性实施例和优点仅为示例性，不应该被理解为限制本发明。本教导可被容易地应用于其他类型的设备。另外，本发明的示例性实施例目的在于说明，不是限制权利要求的范围，许多替换、修改和改变对于本领域的技术人员而言是清楚的。

Claims (13)

1、一种流服务提供方法，包括：
如果在处理媒体流的服务质量装置之间分配网络资源的服务质量管理器没有接收到提供适应的服务的请求，则请求服务质量适配器提供适应的服务，其中，服务质量适配器确定可被网络支持的适应的服务的级别；和
向网络提供所述适应的服务。
2、如权利要求1所述的方法，其中，所述请求服务质量适配器提供适应的服务的步骤包括：
如果存在对网络资源环境信息的请求，则从监控网络资源环境信息的状态监控器接收资源环境信息；和
将所述资源环境信息发送到服务质量适配器，并请求服务质量适配器提供适应的服务。
3、如权利要求1所述的方法，其中，所述请求服务质量适配器提供适应的服务的步骤包括：
如果确定网络资源环境影响当前提供的服务，则控制点请求适应的服务，所述控制点定义网络的内容传输性能；
从监控网络资源环境信息的状态监控器接收资源环境信息；和
将资源环境信息发送到服务质量适配器，并请求服务质量适配器提供所述适应的服务。
4、如权利要求2所述的方法，其中，所述向网络提供所述适应的服务的步骤包括：
根据所述资源环境信息确定所述适应的服务的级别；
为了支持确定的适应的服务的级别而分配资源；和
根据分配的资源提供所述适应的服务。
5、如权利要求3所述的方法，其中，所述向网络提供所述适应的服务的步骤包括：
根据所述资源环境信息确定所述适应的服务的级别；
为了支持确定的适应的服务的级别而分配资源；和
根据分配的资源提供所述适应的服务。
6、如权利要求4所述的方法，其中，在将流服务从通用即插即用媒体服务器提供给通用即插即用媒体渲染器的同时，状态监控器监控通用即插即用媒体服务器和通用即插即用媒体渲染器的网络环境，如果状态监控器检测到资源改变到使流服务受影响的程度，则状态监控器请求服务质量适配器提供适应的服务。
7、如权利要求5所述的方法，其中，在将流服务从通用即插即用媒体服务器提供给通用即插即用媒体渲染器的同时，状态监控器监控通用即插即用媒体服务器和通用即插即用媒体渲染器的网络环境，如果状态监控器检测到资源改变到使流服务受影响的程度，则状态监控器请求服务质量适配器提供适应的服务。
8、如权利要求4所述的方法，其中，所述资源环境信息是在网络中可用带宽的状态信息。
9、如权利要求5所述的方法，其中，所述资源环境信息是在网络中可用带宽的状态信息。
10、如权利要求8所述的方法，其中，根据所述资源环境信息确定适应的服务的级别的步骤包括根据所述带宽的状态信息调整传输率。
11、如权利要求9所述的方法，其中，根据所述资源环境信息确定适应的服务的级别的步骤包括根据所述带宽的状态信息调整传输率。
12、如权利要求8所述的方法，其中，根据所述资源环境信息确定适应的服务的级别的步骤包括根据所述带宽的状态信息调整数据量。
13、如权利要求9所述的方法，其中，根据所述资源环境信息确定适应的服务的级别的步骤包括根据所述带宽的状态信息调整数据量。
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