一种基于混合网络的全媒体内容分发网络调度方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于混合网络的全媒体内容分发网络调度方法和系统，所述动态分发调度模块，根据数据分析模块对所述历史数据库存储的网络状态数据的趋势分析和统计分析结果，对混合网络池中每种网络进行实时异常检测，如果检测到当前进行内容分发的网络存在异常时，则基于动态分发调度策略，重新确定与当前媒体内容适配度最高的网络作为所述媒体内容的新分发网络，并采用所述新分发网络对所述媒体内容进行内容分发。本发明专利技术有效整合不同类型的网络形成混合网络，实时监测各个网络状态，根据不同类型媒体内容的特点和业务需求，合理利用各类型网络的特性，对媒体内容进行实时的分发网络调度，提高网络资源的利用效率和网络传输质量，提升用户体验。提升用户体验。提升用户体验。

【技术实现步骤摘要】
一种基于混合网络的全媒体内容分发网络调度方法和系统


[0001]本专利技术属于信息科技
，具体涉及一种基于混合网络的全媒体内容分发网络调度方法和系统。

技术介绍

[0002]近年来通信技术快速发展，网络种类日益丰富，如广播网、CDN网和5G移动网络等，如何合理利用各种网络特点，有效整合网络资源，高效高质量地完成网络传输任务是当前亟待解决的问题。目前网络分发调度方法一般不区分内容类型，或针对单一内容类型，通过网络流量预测、网络质量评估、用户体验量化指标等方式，在同一种网络类型的链路上进行内容分发调度。
[0003]上述方法存在以下问题：当下媒体内容的类型多种多样，如视频流、音视频文件、互动内容等，每种类型的内容特点和业务需求不同，对于网络成本和带宽等属性的需求不同，忽略媒体内容本身的特点和业务需求，会降低用户体验感，还会导致网络资源的利用不充分，造成资源浪费。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种基于混合网络的全媒体内容分发网络调度方法和系统，可有效解决上述问题。
[0005]本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供一种基于混合网络的全媒体内容分发网络调度方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1，网络配置模块配置混合网络池中每种网络的网络配置参数；
[0008]步骤2，获取全媒体内容元数据；
[0009]步骤3，采集模块实时采集得到每种网络的网络状态数据，并将所述网络状态数据分别传输给历史数据库和动态分发调度模块；所述历史数据库存储所述网络状态数据；
[0010]步骤4，当某条媒体内容需要进行内容分发时，静态分发调度模块基于初始分发调度策略，对本条媒体内容的媒体内容元数据和各种网络的网络配置参数进行适配计算，确定适配度最高的网络作为所述媒体内容的初始分发网络，并采用所述初始分发网络对所述媒体内容进行内容分发；
[0011]步骤5，所述动态分发调度模块，根据数据分析模块对所述历史数据库存储的网络状态数据的趋势分析和统计分析结果，对混合网络池中每种网络进行实时异常检测，如果检测到当前进行内容分发的网络存在异常时，则基于动态分发调度策略，重新确定与当前媒体内容适配度最高的网络作为所述媒体内容的新分发网络，并采用所述新分发网络对所述媒体内容进行内容分发。
[0012]优选的，所述网络配置参数包括网络类型、网络带宽、网络计费单价P、网络服务质量Q、屏幕系数S
f
、最大容忍成本Max
P
、最小忽略成本Min
P
、最大容忍时延Max
D
、最小忽略时延Min
D
、最大容忍丢包率Max
L
、最小忽略丢包率Min
L
、最大容忍用户数Max
U
和最小容忍用户数
Min
U
；
[0013]所述全媒体内容元数据包括内容类型、大小、码率设定值、内容实时性权重γ和内容优先级别权重ρ；
[0014]所述网络状态数据包括网络时延D、网络丢包率L和网络用户数U。
[0015]优选的，所述静态分发调度模块基于初始分发调度策略，对本条媒体内容的媒体内容元数据和各种网络的网络配置参数进行适配计算，具体为：
[0016]步骤4.1，规则筛选：利用类型约束规则和带宽约束规则，在混合网络池中筛选出符合内容下发需求的网络，形成网络候选集合S，包括：
[0017]读取待下发的媒体内容的媒体内容元数据，得到媒体内容的内容类型和码率设定值；
[0018]利用类型约束规则，在混合网络池中筛选出网络类型与内容类型适配的网络；
[0019]利用带宽约束规则，在混合网络池中筛选出网络带宽大于码率设定值的网络；
[0020]步骤4.2，综合考虑网络成本、网络服务质量Q以及内容业务需求，从网络候选集合S中确定与媒体内容适配度最高的网络，作为媒体内容的初始分发网络；
[0021]1)采用下式，得到每个网络的网络服务质量因子S
Q
：
[0022]S
Q
＝Sigmoid[
‑
ω(Q
‑
ν)][0023]其中：Sigmoid代表激活函数；ω代表缩放系数；ν代表偏移系数；Q代表网络服务质量；
[0024]2)采用下式，得到每个网络的网络成本因子C：
[0025][0026]其中：Max
P
代表网络最大容忍成本；Min
P
代表网络最小忽略成本；P代表网络计费单价；U代表网络用户数；
[0027]3)采用下式，得到每个网络的网络权重W
s
：
[0028]W
s
＝S
f
[σC+(1
‑
σ)S
Q
][0029]其中：S
f
代表屏幕系数；σ代表网络成本因子的影响力权重；
[0030]4)采用下式，得到内容
‑
网络静态适配度M：
[0031]M＝ργW
s
[0032]其中：ρ为内容优先级别权重；γ为内容实时性权重；
[0033]5)由此计算得到媒体内容与网络候选集合S中每个网络的内容
‑
网络适配度M，挑选内容
‑
网络适配度M最高的网络，作为媒体内容的初始分发网络。
[0034]优选的，所述动态分发调度模块，根据数据分析模块对所述历史数据库存储的网络状态数据的趋势分析和统计分析结果，对混合网络池中每种网络进行实时异常检测，具体包括：
[0035]步骤5.1，所述网络状态数据包括多个网络状态指标，对于每个网络状态指标，数据分析模块读取所述历史数据库中存储的网络状态指标时间序列，并采用指数平滑法拟合所述网络状态指标时间序列，得到所述网络状态指标对应的水平平滑系数α和趋势平滑系数β，作为分析结果传输给动态分发调度模块；
[0036]步骤5.2，所述动态分发调度模块，构建三种动态基线：
[0037]第一种动态基线，基于统计指标的动态基线：确定每种网络状态指标的最大值和最小值，从而得到该动态基线范围；
[0038]第二种动态基线，基于滑动平均的动态基线：使用最近N个时刻的网络状态指标的数据作为计算窗口，统计计算窗口内的网络状态指标数据的平均值μ和方差Var1，由此确定动态基线范围为：[μ
‑
Var1，μ+Var1]；
[0039]第三种动态基线，基于指数平滑预测的动态基线：
[0040]根据网络状态指标对应的水平平滑系数α和趋势平滑系数β，采用下式，得到该网络状态指标的基线预测值V
base
：
[0041][0042][0043][0044]其中：为本期水平预测值，为上期水平预测值，为本期趋势预测值，为上期趋势预测值，V
base...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于混合网络的全媒体内容分发网络调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，网络配置模块配置混合网络池中每种网络的网络配置参数；步骤2，获取全媒体内容元数据；步骤3，采集模块实时采集得到每种网络的网络状态数据，并将所述网络状态数据分别传输给历史数据库和动态分发调度模块；所述历史数据库存储所述网络状态数据；步骤4，当某条媒体内容需要进行内容分发时，静态分发调度模块基于初始分发调度策略，对本条媒体内容的媒体内容元数据和各种网络的网络配置参数进行适配计算，确定适配度最高的网络作为所述媒体内容的初始分发网络，并采用所述初始分发网络对所述媒体内容进行内容分发；步骤5，所述动态分发调度模块，根据数据分析模块对所述历史数据库存储的网络状态数据的趋势分析和统计分析结果，对混合网络池中每种网络进行实时异常检测，如果检测到当前进行内容分发的网络存在异常时，则基于动态分发调度策略，重新确定与当前媒体内容适配度最高的网络作为所述媒体内容的新分发网络，并采用所述新分发网络对所述媒体内容进行内容分发。2.根据权利要求1所述的一种基于混合网络的全媒体内容分发网络调度方法，其特征在于，所述网络配置参数包括网络类型、网络带宽、网络计费单价P、网络服务质量Q、屏幕系数S
f
、最大容忍成本Max
P
、最小忽略成本Min
P
、最大容忍时延Max
D
、最小忽略时延Min
D
、最大容忍丢包率Max
L
、最小忽略丢包率Min
L
、最大容忍用户数Max
U
和最小容忍用户数Min
U
；所述全媒体内容元数据包括内容类型、大小、码率设定值、内容实时性权重γ和内容优先级别权重ρ；所述网络状态数据包括网络时延D、网络丢包率L和网络用户数U。3.根据权利要求1所述的一种基于混合网络的全媒体内容分发网络调度方法，其特征在于，所述静态分发调度模块基于初始分发调度策略，对本条媒体内容的媒体内容元数据和各种网络的网络配置参数进行适配计算，具体为：步骤4.1，规则筛选：利用类型约束规则和带宽约束规则，在混合网络池中筛选出符合内容下发需求的网络，形成网络候选集合S，包括：读取待下发的媒体内容的媒体内容元数据，得到媒体内容的内容类型和码率设定值；利用类型约束规则，在混合网络池中筛选出网络类型与内容类型适配的网络；利用带宽约束规则，在混合网络池中筛选出网络带宽大于码率设定值的网络；步骤4.2，综合考虑网络成本、网络服务质量Q以及内容业务需求，从网络候选集合S中确定与媒体内容适配度最高的网络，作为媒体内容的初始分发网络；1)采用下式，得到每个网络的网络服务质量因子S
Q
：S
Q
＝Sigmoid[
‑
ω(Q
‑
ν)]其中：Sigmoid代表激活函数；ω代表缩放系数；ν代表偏移系数；Q代表网络服务质量；2)采用下式，得到每个网络的网络成本因子C：其中：Max
P
代表网络最大容忍成本；Min
P
代表网络最小忽略成本；P代表网络计费单价；U
代表网络用户数；3)采用下式，得到每个网络的网络权重W
s
：W
s
＝S
f
[σC+(1
‑
σ)S
Q
]其中：S
f
代表屏幕系数；σ代表网络成本因子的影响力权重；4)采用下式，得到内容
‑
网络静态适配度M：M＝ργWs
s
其中：ρ为内容优先级别权重；γ为内容实时性权重；5)由此计算得到媒体内容与网络候选集合S中每个网络的内容
‑
网络适配度M，挑选内容
‑
网络适配度M最高的网络，作为媒体内容的初始分发网络。4.根据权利要求1所述的一种基于混合网络的全媒体内容分发网络调度方法，其特征在于，所述动态分发调度模块，根据数据分析模块对所述历史数据库存...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙剑，刘聃，郑晨烨，
申请(专利权)人：北京中视广信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：