[发明专利]一种基于软件定义网络SDN的流媒体QoE控制系统

摘要

本发明公开了一种基于SDN的流媒体QoE控制系统，属于SDN网络流量控制应用领域。该控制系统包括流媒体服务器、流媒体客户端、OpenFlow交换机层、SDN控制层和数据训练模块。该系统以软件定义网络SDN为平台进行流媒体传输，通过一种基于BP神经网络的最佳路径选取方法控制流媒体QoE，在有限的网络资源条件和复杂的网络环境中，获取到最佳的流媒体用户感知体验。本发明将SDN与流媒体QoE控制进行结合，在节约网络控制资源的同时，大幅度提高了流媒体传输的效果，提高了网络的利用效率，确保了网络的稳健性，具有实际应用价值。

主权项

一种基于软件定义网络SDN的流媒体QoE控制系统，该系统包括流媒体服务器、流媒体客户端、OpenFlow交换机层、SDN控制层和BP神经网络训练模块，其特征在于：所述流媒体服务器包括视频串流软件、硬件编码板，将实时视频或本地视频文件编码之后在网络中进行传输；所述流媒体客户端工作于Windows平台之上，负责接收网络中流媒体服务器发送的流媒体数据流，对流媒体数据流进行解码之后进行显示播放；所述OpenFlow交换机层包括在编译OpenWRT系统的过程中添加对OpenFlow协议支持的硬件交换机、Mininet平台中使用的Open vSwitch虚拟交换机；所述OpenFlow控制层使用的是Ryu控制器框架，Ryu控制器负责网络感知、LLDP协议发送与接收、网络参数计算、路径计算、QoE数值排序和OpenFlow流表下发；所述系统建立在SDN平台上，在SDN平台中，通过对OpenFlow流表的下发与接收，获取到网络的带宽和链路损耗等参数，通过给各交换机发送和接收LLDP协议获取到各个链路的延时，将得到的延时、带宽和链路损耗与网络拓扑结合，通过将使用BP神经网络训练得到的数据进行权值的叠加，为每个链路得到一个预期的QoE值，对各个链路得到的预期的QoE值进行排序之后，将QoE预期值最好的一条路径的流表发送给各个OpenFlow交换机或Mininet中的虚拟交换机，控制网络中的流媒体传输路径，得到一个较好的流媒体QoE体验，并抽象出API以备进一步开发。