专利名称：一种动态直播中继的实现方法
技术领域：
本发明涉及网络电视领域，尤其涉及一种动态直播中继的实现方法。
背景技术：
网络电视业务(即IPTV业务)在国内外发展很快，已经逐渐成为固定网络运营商提高其每用户平均收入(ARPU-Average Revenue Per User)的杀手锏业务之一。通过IPTV平台，普通用户可以进行视频点播，收看实时电视节目，以及进行可视电话等。其中一项非常重要的业务，即直播业务，其实现方式是直播头端服务器，从卫星或者本地有线电视接收信号后，经过编解码，重新封装等，以组播方式发送到直播业务传送网络，最终送抵到用户。但是目前的intemet网络是一种单播网络，无法实现大规模直播业务的传送。这就需要投入大量资金，改造或者新建组播传送网络。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种动态直播中继的实现方法，在现有的不支持组播业务网络上，快速低成本的开展直播电视业务。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种动态直播中继的实现方法，应用于包括直播头端、中心节点、边缘节点和用户设备的直播中继系统，该方法包括以下步骤(a)在所述边缘节点配置主媒体服务器、备份媒体服务器和负载均衡服务器，使所述主媒体服务器能接收中心节点发来的直播业务流，并在所述负载均衡服务器中设定动态直播中继策略；(b)开始使用后，负载均衡服务器将用户请求定向到所述主媒体服务器，由所述主媒体服务器为用户提供直播服务；
(c)如果用户增加，使负载达到主媒体服务器的服务能力上限，所述负载均衡服务器按设定策略控制一台未工作的备份媒体服务器从主媒体服务器接收直播业务流，和所述主媒体服务器一起为用户提供直播业务；(d)如果用户继续增加，使负载达到当前工作的所有媒体服务器的服务能力上限，则所述负载均衡服务器按设定策略再控制一台未工作的备份媒体服务器从主媒体服务器接收直播业务流，一起为用户提供直播业务。
进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(d)中，如果负载达到当前工作的所有媒体服务器的服务能力上限，但没有未工作的备份媒体服务器时，则所述负载均衡服务器通知网管添加新的备份媒体服务器，添加之后，所述负载均衡服务器再控制该新增的备份媒体服务器从主媒体服务器接收直播业务流，一起为用户提供直播业务。
进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(d)中，如果请求收看直播电视用户减少，使得减少当前工作的媒体服务器也可以承担当前负载时，所述负载均衡服务器按设定策略判断是否要减少工作的媒体服务器，如果是，则通知某台备份媒体服务器停止从主媒体服务器接收直播业务流，由剩余的媒体服务器为用户提供直播业务。
进一步地，上述方法还可具有以下特点所述服务能力的门限是由媒体服务器的输出带宽、CPU占有率和内存占有率这三者计算出的综合指标门限，包括上限和下限。
进一步地，上述方法还可具有以下特点所述负载均衡服务器是控制备份媒体服务器向主媒体服务器请求进行直播中断，从而接收所述主媒体服务器的直播业务流。
进一步地，上述方法还可具有以下特点所述负载均衡服务器在控制一台未工作的备份媒体服务器从主媒体服务器接收直播业务流加入工作后，是将新增用户定向到该备份媒体服务器上。
进一步地，上述方法还可具有以下特点所述负载均衡服务器发现某台备份媒体服务器的负载低于其服务能力下限时，通知该备份媒体服务器停止向主媒体服务器请求直播中继，如果该媒体服务器上还有用户，则将其用户转移到其他媒体服务器上。
进一步地，上述方法还可具有以下特点所述媒体服务器的服务能力上限设置为其最大负载能力的70～90％，其服务能力下限可设置为0。
本发明的动态直播中继方法，采用单播方式，在不需要对现有网络改造情况下，极大的节省了网络改造费用，运营商可以快速部署直播业务。进一步地，随着用户规模的不断扩大，不需要大规模改造城域网，通过增加媒体服务器就可以非常方便的实现系统平滑升级，保护已有的设备投资。
图1是本发明实施例系统的组网图。
图2是本发明实施例动态直播中继的流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明所述方法作进一步描述。
在目前不能很好支持组播的intemet网络上，可以通过直播中继服务器，采用直接中继方式开展直播业务。中心区域的直播中继服务器接收头端设备的直播信号，采用单播方式发送到边缘区域的媒体服务器，可以直接穿越intemet网络，由边缘媒体服务器给用户提供直播服务。
图1示出了本实施例的组网图，如图所示，直播头端提供直播源信号，中心区域(或称中心节点)媒体服务器MS0将直播信号直接中继到边缘区域1和边缘区域2。每一个边缘区域(或称区域节点)由一个负载均衡服务器，一个主媒体服务器以及若干个备份媒体服务器组成，如边缘区域1就是由负载均衡控制器CS1，主媒体服务器MS1和三个备份媒体服务器MS2、MS3、MS10组成。用户通过与媒体服务器连接的机顶盒(STBset top box)收看直播电视业务。
首先，管理员需要做好的开通业务前的所有配置，具体包括
第一，配置中心区域媒体服务器MS0，使其接收直播头端直播信号；第二，配置边缘区域内的负载均衡服务器，设定媒体服务器提供并发服务的动态直播中继策略，包括综合指标门限；本实施例中，设定媒体服务器的输出带宽、CPU占有率和内存占有率这三者的综合指标门限(上限和下限)，假定每一台媒体服务器提供并发服务的上限均为M1(如为500，实际上每台媒体服务器服务能力可以达到625，即上限为实际服务能力的80％)，下限为M2(如为0)。
本实施例中，以边缘区域1为例，采用以下动态直播中继策略正常时，负载由主媒体服务器提供直播服务；当该区域并发用户达到M1、2×M1和3×M1时，启动新的直播中继，将直播流从主媒体服务器中继到一台备份媒体服务器，由它给新增加的用户提供服务；如果并发用户达到所有配置的媒体服务器的能力上限4×M1时，负载均衡服务器通知网管，请求增加备份媒体服务器。当某台备份媒体服务器的负载达到服务能力下限M2时，则停止其到主媒体服务器的直播中继。
第三，配置边缘区域内的主媒体服务器，使其能接收中心区域媒体服务器单播发送的直播业务流，将直播源信号直接从中心区域中继到边缘区域，并由该服务器首先为用户提供直播服务；第四，配置备份媒体服务器，使其具有向主媒体服务器发送请求，接收其发送的直播业务流并为用户提供直播业务的能力。
完成系统配置后，用户就可以使用直播业务了，本实施例的动态直播中继方法如图2所示，包括以下步骤步骤110，当区域节点内有用户请求直播电视业务时，负载均衡服务器将用户请求直接定向到区域节点内的主媒体服务器，主媒体服务器为用户提供直播业务服务；步骤120，随着收看直播业务的用户增加，如果主媒体服务器达到其服务能力上限，进行步骤130，否则继续由主媒体服务器为用户提供直播业务服务；
步骤130，负载均衡服务器触发直播中继策略，控制区域节点内未中继的一台备份媒体服务器向主媒体服务器请求进行直播中继，备份媒体服务器接收直播业务流，负载均衡服务器将新增用户定向到备份媒体服务器，由主媒体服务器和备份媒体服务器一起为用户提供直播业务；步骤140，如果收看直播业务的用户增加，使当前工作的所有服务器都达到了服务能力上限时，判断该区域节点内是否还配置有未工作的备份媒体服务器，如果有，返回步骤130，否则，执行下一步；步骤150，负载均衡服务器通知网管添加新的备份媒体服务器为新增的用户提供直播业务服务，添加之后，返回步骤130；另一方面，如果请求收看直播电视用户减少，使某台备份媒体服务器的负载低于其服务能力下限时，负载均衡服务器通知该备份媒体服务器停止向主媒体服务器请求直播中继，如果设定的M2大于零，还需要将处于该媒体服务器上的用户转移到其他媒体服务器上。触发动态中继结束，以减少节点内部的带宽消耗，最大限度地为用户提供直播服务。
下面以图1中边缘节点1的动态直播中断过程为应用实例说明。
首先负载均衡服务器将用户请求直接定向到主媒体服务器MS1，由主媒体服务器为用户提供服务器。随着观看直播业务用户达到M1(主媒体服务器上限)时，负载均衡服务器触发直播中继策略，控制备份服务器MS2向主媒体服务器MS1请求，进行直播中继，备份媒体服务器MS2接收直播业务流，具备为用户提供直播业务能力。负载均衡服务器将新超过上限M1的用户开始定向到备份媒体服务器MS2，由MS2为新增用户提供服务；这样MS1和MS2能提供的服务能力为2*M1即1000个并发用户。
随着收看直播业务用户超出MS1和MS2服务能力，即超过2*M1时，负载均衡服务器通知备份媒体服务器MS3，向主媒体服务器MS1请求直播中继，新增加的用户由MS3提供直播服务；这样MS1、MS2和MS3能提供的服务能力为3*M1即1500个并发用户。
当该区域节点的并发用户超过3*M1时，负载均衡服务器向网管发出告警信息，要求增加备份媒体服务器。工程人员完成增加备份媒体服务器MS10和相应配置后，由负载均衡服务器CS1控制，将用户的请求定向到MS10，并由备份媒体服务器MS10给用户提供服务。
当该区域节点内某一台备份媒体服务器，假定为MS10，提供的直播服务用户数目少于单台媒体服务器服务能力下限M2时，负载均衡服务器通知MS10停止向主媒体服务器请求直播中继，当M2大于零时，将处于MS10上的用户服务器转移到其他媒体服务器上；当M2为零时，负载均衡服务器通知MS10停止向主媒体服务器请求直播中继，新增加的用户请求由主媒体服务器MS1和另外一台备份媒体服务器MS2、MS3提供服务。
在上述实施例的基础上，本发明还可以有其它变换方式例如，在另一实施例中，也可以从总体上将并发用户数量和当前所有工作的媒体服务器的服务能力上限比较，判断减少一台或多台备份媒体服务器后是否也有能力提供服务，如果有，可以控制该备份媒体服务器停止请求直播中继，将其上的用户转由其它媒体服务器提供服务。
又如，当达到服务能力上限而增加一台备份媒体服务器投入工作时，实施例是将新增用户定向到该新加入的备份媒体服务器，在另一实施例中，也可以采用另一种负载分配策略，使所有服务器可以按其能力来承担业务流的中继，使各服务器的负载均衡。
另外，上述门限不一定局限于用并发用户的数量来设定，也可以用其它负荷参数来定义。
权利要求
1.一种动态直播中继的实现方法，应用于包括直播头端、中心节点、边缘节点和用户设备的直播中继系统，该方法包括以下步骤(a)在所述边缘节点配置主媒体服务器、备份媒体服务器和负载均衡服务器，使所述主媒体服务器能接收中心节点发来的直播业务流，并在所述负载均衡服务器中设定动态直播中继策略；(b)开始使用后，负载均衡服务器将用户请求定向到所述主媒体服务器，由所述主媒体服务器为用户提供直播服务；(c)如果用户增加，使负载达到主媒体服务器的服务能力上限，所述负载均衡服务器按设定策略控制一台未工作的备份媒体服务器从主媒体服务器接收直播业务流，和所述主媒体服务器一起为用户提供直播业务；(d)如果用户继续增加，使负载达到当前工作的所有媒体服务器的服务能力上限，则所述负载均衡服务器按设定策略再控制一台未工作的备份媒体服务器从主媒体服务器接收直播业务流，一起为用户提供直播业务。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(d)中，如果负载达到当前工作的所有媒体服务器的服务能力上限，但没有未工作的备份媒体服务器时，则所述负载均衡服务器通知网管添加新的备份媒体服务器，添加之后，所述负载均衡服务器再控制该新增的备份媒体服务器从主媒体服务器接收直播业务流，一起为用户提供直播业务。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(d)中，如果请求收看直播电视用户减少，使得减少当前工作的媒体服务器也可以承担当前负载时，所述负载均衡服务器按设定策略判断是否要减少工作的媒体服务器，如果是，则通知某台备份媒体服务器停止从主媒体服务器接收直播业务流，由剩余的媒体服务器为用户提供直播业务。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述服务能力的门限是由媒体服务器的输出带宽、CPU占有率和内存占有率这三者计算出的综合指标门限，包括上限和下限。
5.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述负载均衡服务器是控制备份媒体服务器向主媒体服务器请求进行直播中断，从而接收所述主媒体服务器的直播业务流。
6.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述负载均衡服务器在控制一台未工作的备份媒体服务器从主媒体服务器接收直播业务流加入工作后，是将新增用户定向到该备份媒体服务器上。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述负载均衡服务器发现某台备份媒体服务器的负载低于其服务能力下限时，通知该备份媒体服务器停止向主媒体服务器请求直播中继，如果该媒体服务器上还有用户，则将其用户转移到其他媒体服务器上。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述媒体服务器的服务能力上限设置为其最大负载能力的70～90％。
9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述媒体服务器的服务能力下限设置为0。
全文摘要
一种动态直播中继的实现方法，应用于包括直播头端、中心节点、边缘节点和用户设备的直播中继系统，先在边缘节点配置主媒体服务器、备份媒体服务器和负载均衡服务器，开始使用后，由主媒体服务器为用户提供直播服务；如果负载达到主媒体服务器的服务能力上限，负载均衡服务器控制一台未工作的备份媒体服务器从主媒体服务器接收直播业务流，一起为用户提供直播业务；如果负载达到所有媒体服务器的服务能力上限，负载均衡服务器再控制一台未工作的备份媒体服务器从主媒体服务器接收直播业务流，为用户提供直播业务。本发明方法可以在现有的不支持组播业务网络上，快速低成本的开展直播电视业务。
文档编号H04L29/00GK1980376SQ200510124239
公开日2007年6月13日 申请日期2005年11月29日 优先权日2005年11月29日
发明者秦遵明 申请人:中兴通讯股份有限公司