[发明专利]基于自治域的P2P-VoIP 网络中继节点选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及互联网点对点(P2P)语音业务(VoIP)网络中继节点选择方法，特别适用于当P2P-VoIP网络需要选择中继节点来提高话音质量的情况。 

背景技术

对等网络(Peer to Peer，P2P)作为现有互联网(Internet)的覆盖网络(Overlay Network)，通过网络中的节点之间共享资源来实现分布式、可靠、可扩展、健壮的网络应用模式。它与传统大的客户机/服务器(Client/Server，简称C/S)的网络模式有着显著区别，C/S网络模式需要一种中央服务器来处理绝大部分的运算工作，为客户端提供相应的服务。而在对等网络中，每个计算机都会贡献一部分资源，以对等的方式形成网络连接，节点既充当服务器又充当客户端的角色。目前P2P网络已经被广泛的应用于实时多媒体通信，如skype。 

VoIP(Voice over Internet Protocol)是指将模拟的声音讯号经过压缩与封包之后，以数据封包的形式在IP网络的环境进行语音讯号的传输，通俗来说也就是互联网电话、网络电话或者简称IP电话的意思。VoIP的基本原理是：通过语音的压缩算法对语音数据编码进行压缩处理，然后把这些语音数据按TCP/IP标准进行打包，经过IP网络把数据包送至接收地，再把这些语音数据包串起来，经过解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由互联网传送语音的目的。 

尽管P2P网络可以提供一定质量的VoIP业务，但是P2P-VoIP在性能上也存在一个问题。这个问题主要是由目前互联网的现状引起的。由于最初互联网的设计并不是要替代传统的电话网，互联网中的任意两个节点之间并不一定能够建立符合ITU G.114标准的话音通信。在互联 网中进行话音通信的主要障碍是通信的时延较大、丢包率较大。 

要解决P2P-VoIP网络中这个问题，通常有三个方法： 

第一个方法是用户节点需要连接到多个互联网服务提供商(Internet Service Provider，ISP)，这样语音会话的源和目的节点之间就存在多跳不同的路径，而这些路径同时不满足语音通信的质量要求的概率是较低的。但是这个方法的代价较大，同时目前大多数用户通常只连接到一个ISP，如中国电信等，所以这个方法对大多数互联网用户来说并不可行。 

第二个方法是P2P-VoIP业务提供商部署专用的服务器来转接某些不满足语音通信的链路语音通信，但是这个方法对P2P-VoIP业务提供商来说，开销较大。 

第三个方法是通过在P2P网络中选择一些中继节点，来转接某些不满足语音通信链路的语音通信，但是目前并没有提出非常有效的方法，主要困难在于对一个具有N个节点的P2P-VoIP网络来说，一个语音通信可以选择的潜在中继节点为N-2个，当网络中的节点数量非常大时，选择中继节点的开销就会非常大。 

发明内容

鉴于以上，本发明提出了基于自治域的P2P-VoIP网络中继节点选择方法。 

本发明提出基于自治域的P2P-VoIP网络中继节点选择方法，包括以下步骤： 

为会话源端或目的端提供服务的基于自治域的P2P-VoIP网络的第一超级节点接收到源端或目的端发送的查找中继节点的请求消息； 

第一超级节点从存储的时延矩阵中，找到最小的和/或次小时延值的中继AS，向中继AS中的第二超级节点发送中继节点的请求消息，所述时延矩阵的行与列均为AS的时延值； 

中继AS中的第二超级节点从其服务的普通节点中选择至少一个性能高且负载低的普通节点作为中继节点，返回给第一超级节点； 

第一超级节点将所述至少一个中继节点返回给源端或目的端。 

针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提出一种有效、可行的基于自治域的P2P-VoIP网络中继节点选择方法，能够通过构建自治域之间的时延矩阵、周期性的测量生成最新的时延矩阵，为目前P2P-VoIP网络中会话延时较大的链路，选择低时延的中继节点，来提高P2P-VoIP网络的通话质量。本发明实时测量生成时延矩阵，相比现有技术估算节点间时延的方法，具有更高的准确性。 

附图说明

图1是示出本发明基于自治域的P2P-VoIP网络结构； 

图2是示出本发明节点的ID生成方法； 

图3是示出本发明节点通过方式1加入网络的过程； 

图4是示出本发明节点通过方式2加入网络的过程； 

图5是示出本发明节点通过方式3加入网络的过程；