本文實施例涉及網(wǎng)絡節(jié)點及其中的方法。具體地，其涉及處理控制與從服務器到無線設備的視頻流傳輸服務的視頻數(shù)據(jù)有關的數(shù)據(jù)傳送的過程。

背景技術：

諸如終端的用于通信的無線設備也稱為例如用戶設備(ue)、移動終端、無線終端和/或移動站。無線設備被使得能夠在蜂窩通信網(wǎng)絡或無線通信系統(tǒng)(有時又稱蜂窩無線電系統(tǒng)或蜂窩網(wǎng)絡)中以無線方式通信。該通信可以經(jīng)由包括在蜂窩通信網(wǎng)絡中的無線電接入網(wǎng)絡(ran)以及可能的一個或多個核心網(wǎng)例如在兩個無線設備之間、在無線設備與常規(guī)電話之間和/或在無線設備與服務器(例如提供視頻流傳輸服務的服務器)之間執(zhí)行。

無線設備還可稱為移動電話、蜂窩電話、計算機、或者具有無線功能的上網(wǎng)本等，僅在此列出一些其他示例。當前上下文中的無線設備可以是，例如，能夠經(jīng)由ran與另一個實體(例如另一無線設備或服務器)傳送語音和/或數(shù)據(jù)的便攜式、口袋可存放、手持、包括在計算機中或者車載的移動設備。

蜂窩通信網(wǎng)絡覆蓋被劃分為小區(qū)區(qū)域的地理區(qū)域，在該地理區(qū)域中由基站(例如無線電基站(rbs))來服務各個小區(qū)區(qū)域，無線電基站(rbs)有時可以被稱為例如enodeb(enb)、nodeb、b節(jié)點、基站收發(fā)站(bts)或ap(接入點)，取決于所使用的技術和術語?；究苫趥鬏敼β蕪亩€基于小區(qū)大小具有不同類型，例如，宏enodeb、家庭enodeb或微微基站。小區(qū)是基站在基站站點處提供無線電覆蓋的地理區(qū)域。位于基站站點的一個基站可以服務于一個或多個小區(qū)。此外，每個基站可支持一種或多種通信技術。基站通過在射頻工作的空中接口與基站范圍內(nèi)的無線設備進行通信，也稱為發(fā)射機-接收機對。在本公開的上下文中，表述“下行鏈路”(dl)被用于從基站到無線設備的傳輸路徑。表述“上行鏈路”(ul)被用于相反方向(即，從無線設備到基站)的傳輸路徑。

在第三代合作伙伴計劃(3gpp)長期演進(lte)中，被稱為enodeb或甚至enb的基站可以直接連接到一個或多個核心網(wǎng)。

通用移動電信系統(tǒng)(umts)是從gsm演進的第三代移動通信系統(tǒng)，旨在基于寬帶碼分多址(wcdma)接入技術提供改進的移動通信服務。umts陸地無線電接入網(wǎng)絡(utran)本質上是一種為終端使用寬帶碼分多址的無線電接入網(wǎng)絡。3gpp已設法使基于utran和gsm的無線電接入網(wǎng)絡技術進一步演進。

已經(jīng)編寫3gpplte無線電接入標準以便支持針對上行鏈路和下行鏈路業(yè)務二者的高比特率和低延遲。lte中的所有數(shù)據(jù)傳輸由無線電基站控制。

基于http的動態(tài)自適應流傳輸(dash)也被稱為運動圖像專家組(mpeg)-dash，其已被3gpp用來統(tǒng)一不同自適應流傳輸視頻服務和供應商的行為。http是超文本傳輸協(xié)議的縮寫。圖1中示例了移動網(wǎng)絡中的dash的一般移動網(wǎng)絡媒體流或任何其他http自適應流傳輸(has)視頻解決方案。視頻服務器可以并入具有不同編解碼速率的視頻表示的存儲的正常web服務器中。例如，在無線設備中的客戶端向視頻服務器發(fā)送具有初始速率(通常為低速率)的第一視頻請求，隨后發(fā)送包括從還被稱為視頻服務器的媒體服務器發(fā)送的視頻數(shù)據(jù)在內(nèi)的視頻幀束。視頻幀束也稱為視頻分段，其由具有若干秒的間隔的連續(xù)幀組成。

通常，客戶端執(zhí)行比特率自適應以匹配估計的可用網(wǎng)絡帶寬(有時也稱為估計的吞吐量)。客戶端比特率自適應具有客戶端可以直接跟蹤下載速率和回放緩存的變化的好處?？梢詾槊總€視頻分段觸發(fā)速率自適應，因此視頻分段的大小影響速率自適應的頻率。當回放緩存的給定水平被填滿時，請求的視頻剪輯開始播放。如果緩存欠載(即，空)，則回放被凍結，并且當接收到足夠的未決視頻時被重新啟動，這被稱為重新緩沖。

已經(jīng)討論了分別考慮has視頻和數(shù)據(jù)流的不同效用函數(shù)的效用最大化問題。這表明，效用最大化可以通過算法“自適應保證比特率”(agbr)來實現(xiàn)，其中針對每個has流計算目標比特率，并將其傳遞給在所有流上調度資源的基本最小速率比例公平調度器。

在b.villa等人的“improvingfairnessforadaptivehttpvideostreaming(提高自適應http視頻流傳輸?shù)墓叫?”中，提出了一種用于提高競爭自適應視頻流之間公平性的建議方法的分析。用作公平指示的度量是競爭流之間實現(xiàn)的平均速率和穩(wěn)定性的差異。所分析的方法是基于將每個流的固定和相等的視頻分段請求速率(t)改變?yōu)獒槍γ總€會話唯一或隨機請求速率。

該方案有助于通過具有不同的分段請求速率及時分發(fā)給視頻用戶，因此可以對鏈路的利用率產(chǎn)生積極的影響，并幫助視頻用戶。但是，在高負載情況下，它不會很好地工作。

通過移動網(wǎng)絡(如lte)的流傳輸視頻越來越多，并且在市場上出現(xiàn)了越來越多的內(nèi)容提供商。http動態(tài)自適應流傳輸傳輸是提供速率自適應視頻流傳輸傳輸?shù)囊粋€標準化方案。用戶觀看視頻的一個問題是緩存欠載，導致視頻播放凍結。另一個問題是流傳輸視頻用戶正在從其他數(shù)據(jù)應用中占用太多的共享資源，即可能發(fā)生不公平的情況。這取決于流傳輸視頻和其他數(shù)據(jù)服務器中的擁塞控制算法的類型，以及如何配置傳輸網(wǎng)絡來處理不同的流。

已經(jīng)在現(xiàn)有的研究活動中觀察到，網(wǎng)絡輔助的速率自適應可以優(yōu)化視頻客戶端之間以及視頻與其他業(yè)務之間的公平性問題，尤其是在ran中。然而，改進的速率自適應只能以秒為典型的時間單位運行，這取決于包括幾個連續(xù)視頻幀(也稱為視頻分段或視頻塊)在內(nèi)的視頻束的大小。在第三代(3g)和第四代(4g)移動系統(tǒng)中的無線電調度器在幾毫秒的基礎上運行，在比例公平調度器的情況下，通?；趥鬏?shù)谋忍睾托诺蕾|量以幾秒的數(shù)量級運行。這兩個功能只分別解決了緩存不足和不公平問題的一部分。

目標比特率的更新頻率取決于視頻分段所包括的播放時間，因為是視頻客戶端請求新分段，并且是在已經(jīng)播放了一個或若干分段時，現(xiàn)有客戶端請求新分段。這給出了如圖2所示的未決視頻的特征，其中當播放緩存中的未決視頻為30秒時觸發(fā)請求。圖2描繪了播放緩存中的未決視頻的量相對于時間的示例。

技術實現(xiàn)要素：

因此本文實施例的目的在于，提供一種改進使用視頻流服務的無線通信網(wǎng)絡的性能的方法。

根據(jù)本文的實施例的第一方面，該目的通過一種網(wǎng)絡節(jié)點中的方法實現(xiàn)，該方法涉及控制與從服務器到無線設備的視頻流服務的視頻數(shù)據(jù)相關的數(shù)據(jù)傳送的過程。網(wǎng)絡節(jié)點和無線設備在無線通信網(wǎng)絡中操作。

網(wǎng)絡節(jié)點基于目標速率調度權重值，確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的針對所述無線設備的調度權重值。網(wǎng)絡節(jié)點然后基于調度權重值的至少一部分來確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的數(shù)據(jù)分段的大小。網(wǎng)絡節(jié)點還基于調度權重值的至少一部分來確定用于將視頻數(shù)據(jù)傳送到無線設備的回放緩存的未決數(shù)據(jù)量。

根據(jù)本文的實施例的第二方面，該目的通過一種網(wǎng)絡節(jié)點來實現(xiàn)，該網(wǎng)絡節(jié)點涉及控制與從服務器到無線設備的視頻流服務的視頻數(shù)據(jù)相關的數(shù)據(jù)傳送的過程。網(wǎng)絡節(jié)點和無線設備被配置為在無線通信網(wǎng)絡中操作。網(wǎng)絡節(jié)點被布置為通過被配置為執(zhí)行以下步驟來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)傳送的過程：

基于目標速率調度權重值，確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的針對所述無線設備的調度權重值，

基于所述調度權重值的至少一部分來確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的數(shù)據(jù)分段的大小，以及

基于所述調度權重值的至少一部分，確定用于將所述視頻數(shù)據(jù)傳送到所述無線設備的回放緩存的未決數(shù)據(jù)量。

本文實施例的優(yōu)點在于實現(xiàn)了高效的系統(tǒng)資源利用率、ue覆蓋改進、ue用戶比特率和qoe之間的良好平衡。

本文實施例的另一優(yōu)點在于，它們通過考慮網(wǎng)絡運行效率和減輕ran中無線電信道質量的快速衰落效應而有效地提供并改進公平性。

本文實施例的另一優(yōu)點在于，它們提供完整的控制過程，用于基于無線電接入網(wǎng)絡用于決定其在下一個傳輸時間間隔和/或機會要向哪些用戶發(fā)送數(shù)據(jù)所實際使用的參數(shù)和函數(shù)，來控制has視頻客戶端和向特定用戶的數(shù)據(jù)傳輸。

附圖說明

參照附圖更詳細地描述本文的實施例的示例，在附圖中：

圖1是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的移動網(wǎng)絡中的has視頻的示意框圖。

圖2是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的播放緩存中未決視頻的量的示圖。

圖3是示出了無線通信網(wǎng)絡的示意框圖。

圖4是描繪了網(wǎng)絡節(jié)點中的方法的實施例的流程圖。

圖5是示出了無線通信網(wǎng)絡的實施例的示意框圖。

圖6是描繪了無線通信網(wǎng)絡中的實施例的流程圖。

圖7是示出了無線通信網(wǎng)絡的實施例的示意框圖。

圖8是示出了無線通信網(wǎng)絡的實施例的示意框圖。

圖9是描繪了無線通信網(wǎng)絡中的實施例的流程圖。

圖10是示出了無線通信網(wǎng)絡的實施例的示意框圖。

圖11是描繪了無線通信網(wǎng)絡中的實施例的流程圖。

圖12是示出了無線通信網(wǎng)絡的實施例的示意框圖。

圖13是示出了網(wǎng)絡節(jié)點的實施例的示意框圖。

具體實施方式

本文的實施例涉及處理控制與從服務器到無線設備的視頻流服務的視頻數(shù)據(jù)有關的數(shù)據(jù)傳送的過程。本文的實施例提供了將has服務的特性(例如，客戶端行為)和ran組合的方案，并且可以包括四個控制單元：外和內(nèi)速率控制環(huán)、分段大小控制和未決視頻控制，它們都可以連接到現(xiàn)有的ran控制功能。

圖3示出了本文實施例可以在其中實現(xiàn)的無線通信網(wǎng)絡100。無線通信網(wǎng)絡100是諸如lte、wcdma、wimax、wifi、無線局域網(wǎng)(wlan)或任何無線電網(wǎng)絡或系統(tǒng)之類的無線電網(wǎng)絡。

多個網(wǎng)絡節(jié)點在無線通信網(wǎng)絡100中操作，為了簡單起見，圖3中僅示出了一個網(wǎng)絡節(jié)點110。網(wǎng)絡節(jié)點110可以被稱為傳輸點，并且在一些實施例中可以是基站(稱為enodeb(enb)、nodeb、b節(jié)點、基站收發(fā)站(bts)、ap(接入點)或家庭nodeb、家庭enodeb，取決于所使用的技術和術語)、或能夠與具有無線能力的無線設備通信的任何其他網(wǎng)絡節(jié)點、或能夠通過無線通信網(wǎng)絡中的無線電鏈路進行通信的任何其它無線電網(wǎng)絡單元。網(wǎng)絡節(jié)點110服務于小區(qū)115。

多個無線設備在無線通信網(wǎng)絡100中操作。在圖3的示例場景中，為了簡單起見，僅示出了一個無線設備，即，位于由網(wǎng)絡節(jié)點110服務的小區(qū)115中的無線設備120。無線設備120可以是例如移動無線終端、移動電話、具有無線能力的計算機(例如膝上型電腦或平板電腦(有時也稱為上網(wǎng)本))、或者能夠在無線通信網(wǎng)絡中的無線電鏈路上通信的任意其他無線電網(wǎng)絡單元。請注意，本文檔中使用的術語“無線設備”還涵蓋其他無線終端，例如機器到機器(m2m)設備。

無線通信網(wǎng)絡100可以訪問服務器130。無線設備120例如可以經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)訪問服務器130。服務器130向無線設備120提供視頻流服務。服務器130可以是例如web服務器或媒體服務器或能夠向無線設備120提供視頻流服務的任意服務器。

本文的實施例涉及控制與從服務器130到無線設備120的視頻流服務的視頻數(shù)據(jù)有關的數(shù)據(jù)傳送的過程。這些實施例可以被稱為對視頻流服務的數(shù)據(jù)傳送的基于兩層的速率控制，并與對用于數(shù)據(jù)傳送的分段大小選擇和無線設備120的客戶端緩存中未決視頻的量的控制相結合。

數(shù)據(jù)傳送的速率控制可以包括設置目標速率的外環(huán)和將實現(xiàn)目標的內(nèi)環(huán)。外環(huán)速率控制基于網(wǎng)絡協(xié)助提供的信息，其目標是將視頻比特率維持在考慮到無線網(wǎng)絡運行效率(例如在給定時間段期間的無線設備之間的公平性)的特定目標。該速率被稱為目標比特率。與內(nèi)環(huán)速率控制相比，該控制環(huán)較慢。內(nèi)環(huán)速率控制基于目標比特率進行操作，并且將調整調度器權重優(yōu)先級值，使得所實現(xiàn)的客戶端接收速率是目標比特率。

分段大小控制基于連接到網(wǎng)絡節(jié)點110的無線設備的數(shù)量的過濾值、小區(qū)115中的信令負載和能效，所述能效與無線電必須在無線設備120和網(wǎng)絡節(jié)點110中活躍的頻繁程度和多長時間相關。在有分段大小的多個表可用的某些實施例中，這三個輸入用于在分段大小的表之中進行選擇。當只有一個表是可用的或者當選擇表時，可以將比例公平速率調度權重和目標速率調度權重組合在選擇功能中，該選擇功能指示無線設備120用于諸如has的視頻流傳輸?shù)姆侄未笮　?/p>

類似地，未決視頻控制指示基于分段大小增加；首先，目標比特率必須高于給定視頻比特率的目標比特率，然后用于以較高速度下載視頻數(shù)據(jù)的決定功能(即決定用于傳送的未決數(shù)據(jù)量)基于所述兩個調度權重。在這里未決是指在視頻客戶端播放緩存中等待且準備播放的視頻有多少。

因此，在本文的概述實施例中，提供了一種用于控制與從服務器到無線設備(例如has視頻客戶端)的視頻流服務的視頻數(shù)據(jù)相關的數(shù)據(jù)傳送以及當無線設備的has視頻用戶存在于系統(tǒng)的給定部分時將數(shù)據(jù)傳輸?shù)教囟o線設備的過程。這里，系統(tǒng)的給定部分是指諸如無線通信網(wǎng)絡100之類的蜂窩系統(tǒng)中的特定小區(qū)。

將首先以一般方式描述本文的實施例。之后，將會詳細說明和解釋。

現(xiàn)在將參考圖4中所示的流程圖來描述網(wǎng)絡節(jié)點110中涉及控制與從服務器130到無線設備120的視頻流服務的視頻數(shù)據(jù)相關的數(shù)據(jù)傳送的過程的方法的示例實施例。如上所述，網(wǎng)絡節(jié)點110和無線設備120在無線通信網(wǎng)絡100中操作。

控制數(shù)據(jù)傳送的過程包括以下動作，這些動作可以以任何合適的順序進行。圖4中一些框的虛線指示該動作不是強制的。在示例場景中，網(wǎng)絡節(jié)點110檢測到無線設備120已經(jīng)開始了來自服務器130的視頻流服務。這可以通過從無線設備120中的視頻客戶端或諸如服務器130的視頻服務器到網(wǎng)絡節(jié)點110的直接信令來執(zhí)行，或者通過檢測可以僅攜帶這種類型的視頻流業(yè)務的特定接入承載來隱式地執(zhí)行。請注意，還存在其他方法，例如深度分組檢測。

動作401

根據(jù)本文的實施例，調度權重值計算包括用于控制與視頻流服務相關的數(shù)據(jù)傳送的目標速率調度權重值，該調度權重值將目標比特率作為輸入，因此需要確定目標比特率。因此，網(wǎng)絡節(jié)點110可以基于無線通信網(wǎng)絡100的網(wǎng)絡運行效率來確定數(shù)據(jù)傳送的目標比特率。例如，小區(qū)吞吐量、資源塊利用率以及在給定的服務質量(例如目標吞吐量)以上并因此被識別為快樂用戶的用戶數(shù)量是網(wǎng)絡運行效率的示例。

在一些實施例中，數(shù)據(jù)傳送的目標比特率的確定還基于數(shù)據(jù)傳送的一部分或一個或多個視頻幀的傳輸延遲。

動作402

如上所述，網(wǎng)絡節(jié)點110基于數(shù)據(jù)傳送的目標比特率來確定數(shù)據(jù)傳送的目標速率調度權重值。

動作403

網(wǎng)絡節(jié)點110然后確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的針對無線設備120的調度權重值。該決定基于目標速率調度權重值。調度權重值的決定還可以基于比例速率公平權重值。

比例速率公平權重值通常是基于當前信道條件的無線設備的潛在速率與無線設備的最近接收速率之間的比例。

可以存在諸如訂戶類型的更多參數(shù)，其可以用于基于調度權重值的決定。

在一些實施例中，調度權重值被確定為使得所獲得的無線設備120的接收比特率是所述數(shù)據(jù)傳送的目標比特率。這是有利的，因為可以給予用戶對最小接收速率的保證。

動作404

在控制視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送的過程中，需要確定數(shù)據(jù)分段的大小，因為這影響視頻速率可以隨著鏈路條件的改變頻率而被適配的頻率。該函數(shù)例如將調度權重值作為輸入，并且輸出指示當前數(shù)據(jù)分段大小是否應該保持或者與當前分段大小相比其應該減小還是增加。這可以通過網(wǎng)絡節(jié)點110基于調度權重值的至少一部分確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的數(shù)據(jù)分段的大小來執(zhí)行。

可以通過使用數(shù)據(jù)分段大小的表基于無線通信網(wǎng)絡100的至少一個負載測量來確定數(shù)據(jù)分段大小。然后，基于調度權重值的至少一部分，根據(jù)使用的數(shù)據(jù)分段大小的表確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的數(shù)據(jù)分段的大小。在一些實施例中，存在數(shù)據(jù)分段的大小的多個表可用。在這些實施例中，網(wǎng)絡節(jié)點110首先在數(shù)據(jù)分段大小的多個表中選擇數(shù)據(jù)分段大小的表。該選擇可以例如基于連接到網(wǎng)絡節(jié)點110的無線設備的數(shù)量、網(wǎng)絡節(jié)點110的小區(qū)115中的信令負載、以及無線設備120和/或網(wǎng)絡節(jié)點110中的能效。

在一些實施例中，確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的數(shù)據(jù)分段的大小還基于無線通信網(wǎng)絡100的至少一個負載測量。一種負載測量是能效，分段越小，無線設備120的無線電將更加活躍，因為它不會進入較不活躍的無線電狀態(tài)，即無線電調制解調器將不被關閉，因此消耗更多的能量。

動作405

在控制視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳送的過程中，還需要確定未決的數(shù)據(jù)量。那就是無線通信網(wǎng)絡100是否處于這樣一種情況，即它可以支持在無線設備120的回放緩存中增加的未決視頻的量，即以比無線設備120所消耗的速度更快的速度下載視頻數(shù)據(jù)。根據(jù)本文的實施例，未決數(shù)據(jù)量將調度權重值作為輸入。因此，網(wǎng)絡節(jié)點110基于調度權重值的至少一部分來確定用于將視頻數(shù)據(jù)傳送到無線設備120的回放緩存的未決數(shù)據(jù)量。

確定用于將視頻數(shù)據(jù)傳送到無線設備120的回放緩存的未決數(shù)據(jù)量還可以基于將所述視頻數(shù)據(jù)傳送到無線設備120的回放緩存的速度應高于無線設備120消耗的速度。如果請求的速率已經(jīng)很高，則該附加輸入可能意味著無線設備120具有良好的鏈路狀況，因此，由于系統(tǒng)可能沒有被充分利用，所以回放緩存中未決數(shù)據(jù)量的增加對其他無線設備的影響較小。

動作406

網(wǎng)絡節(jié)點110還基于調度權重值，決定視頻流服務的視頻數(shù)據(jù)是否應經(jīng)由網(wǎng)絡節(jié)點110從服務器130傳送到無線設備120。諸如無線通信網(wǎng)絡100的無線電接入網(wǎng)絡將每傳輸時間間隔以最高的調度權重值向無線設備進行發(fā)送，因為已經(jīng)計算出該值的函數(shù)考慮了要發(fā)送到哪個無線設備的給定標準。

現(xiàn)在將更詳細地描述本文的實施例。下面的文本適用于并且可以與上述任意合適的實施例組合。

如上所述，本文的實施例可以包括四個控制單元：外和內(nèi)速率控制環(huán)、分段大小控制和未決視頻控制，它們可以全部連接到現(xiàn)有的ran控制功能。圖5至圖11提供了對連接的概述，并且相對于每個圖給出了實施例的詳細描述。

內(nèi)環(huán)目標速率控制

圖5描繪了根據(jù)本文實施例的調度權重計算連接的概述的示例。

如圖5所示，根據(jù)本文實施例的在動作403中確定的調度權重值計算包括在動作402中確定的目標速率調度權重值，其將在動作401中確定的目標比特率作為輸入，并且在一些實施例中，還將無線設備120實際接收的比特率作為輸入。在該示例中，基于無線設備120中的接收比特率的誤差和目標比特率來執(zhí)行目標速率調度權重控制。目標速率調度權重控制可以例如使用比例積分控制器(pi)來執(zhí)行，或者例如通過階梯函數(shù)來執(zhí)行。比例公平速率調度權重控制可以是基于當前信道條件(例如，cqi測量)的無線設備120的潛在速率與無線設備120的最近接收速率之間的比例。將目標速率調度權重值例如與比例速率公平調度權重值結合以形成無線設備120的最終調度權重值，該最終調度權重值可以用于在系統(tǒng)的下一個傳輸時間間隔中的數(shù)據(jù)傳輸。這里假設，調度權重值越高，該特定無線設備120在下一個傳輸時間間隔內(nèi)被調度的機會越好。

網(wǎng)絡運行效率可以反映為系統(tǒng)負載、視頻容量(即系統(tǒng)可以服務的滿意視頻用戶的最大數(shù)量)、競爭最大努力(be)業(yè)務的下載速率、系統(tǒng)公平性度量(例如可以是視頻客戶端之間的相等比特率/資源共享)、用戶訂閱或數(shù)據(jù)業(yè)務的服務質量特性(例如qos等級指示符(qci))等。網(wǎng)絡運行效率可以用在目標比特率控制的算法中，其使用例如連接的無線設備的數(shù)量、它們的業(yè)務類型、資源消耗等來計算無線設備的目標比特率。

如上所述，目標速率調度權重控制可以利用pi控制器來執(zhí)行，pi控制器將最小化目標比特率(rt)與濾波后的接收比特率(rf)之間的誤差(e)。這給出了第k個wtr的離散表達。其中，wtr是目標速率調度權重值。

wtr_k＝wtr_k-1+kp[(1+δ/ti)ek-ek-1]，

其中，kp和ti是pi控制器參數(shù)，并且δ是采樣周期。采樣周期的數(shù)量級為傳輸時間間隔，例如1ms。

接收速率濾波可以是具有對例如最后一秒的平滑后的平均值的滑動窗口。

目標比特率(rt)也可以被傳送到視頻客戶端或視頻服務器，使得目標比特率被直接應用于源。

外環(huán)速率控制的調整

這與上述動作401有關，并且是外環(huán)速率控制的附加調整。根據(jù)一些實施例，提供了一種附加的基于跳轉的內(nèi)速率控制。該附加的內(nèi)環(huán)速率控制監(jiān)視視頻數(shù)據(jù)傳送的狀態(tài)，如圖6的流程圖所示。視頻流服務(例如has視頻)對緩存欠運行(這可能主要是由于無線通信網(wǎng)絡100中的未平滑的或突然的視頻數(shù)據(jù)傳送所導致的)敏感。當無線設備120(也可以與無線設備120中的客戶端相關)經(jīng)歷緩存欠運行時，視頻的播放被凍結。這意味著視頻數(shù)據(jù)到達太晚，因此無法及時播放。因此，無線通信網(wǎng)絡100中的視頻數(shù)據(jù)傳送延遲是體現(xiàn)實際體驗質量的重要度量。附加跳轉方案在視頻數(shù)據(jù)傳送延遲(例如，視頻幀傳輸延遲，其中視頻幀包括視頻數(shù)據(jù)的一部分)的測量方面操作。視頻數(shù)據(jù)傳送延遲可以包括兩部分。一部分是網(wǎng)絡節(jié)點110的rbs緩存中的排隊延遲，另一個是實際的傳輸延遲。這里可以采用濾波器來平滑測量的視頻幀傳輸延遲的變化?；谔D的內(nèi)環(huán)速率控制例如通過以下動作來執(zhí)行：

動作601。網(wǎng)絡節(jié)點110開始每給定間隔(例如每100ms)測量視頻幀傳輸延遲。

動作602。網(wǎng)絡節(jié)點110測量視頻幀傳輸延遲。

動作603。網(wǎng)絡節(jié)點110檢查視頻幀傳輸延遲是否應該增加。如果是，則rt＝rt+1步長，其中，rt是目標比特率。如果否，則進行到動作604。

動作604。網(wǎng)絡節(jié)點110檢查視頻幀傳輸延遲是否應該降低。如果是，則rt＝rt-1步長。如果否，則進行到動作601。

在這些實施例中，圖5中的方案用根據(jù)圖7的傳輸延遲濾波來擴展。

此外，可以在該跳轉方案中引入最大和最小目標比特率，以確保速率變化在合理范圍內(nèi)。也可以添加掩蔽功能，從而避免重復的目標比特率，并且在最后的速率改變起的給定時間段期間，速率目標的調整被禁用。

分段大小控制

圖8描繪了分段大小控制連接的概述。這與上述動作404相關。

分段大小控制例如基于連接到網(wǎng)絡節(jié)點110的無線設備的數(shù)量中的任意一個或多個的濾波值、由網(wǎng)絡節(jié)點110服務的小區(qū)115和無線設備120中的信令負載和能效。這三個輸入可以在可用的分段大小的任何表格中進行選擇。當網(wǎng)絡節(jié)點110已經(jīng)選擇了分段大小的表時，在該分段大小的表中進行選擇時目標速率調度權重與比例公平速率調度權重值相結合指示要在數(shù)據(jù)傳送中使用的分段大小，例如要被has視頻用戶使用的分段大小。目標速率調度權重值可以是調度權重值的一部分。選擇函數(shù)可以例如將這兩個調度權重值作為輸入，并且輸出指示當前分段是否應該保持，或者與當前分段大小相比其應該減小還是增加。選擇函數(shù)可以是與閾值相比的簡單的匯總函數(shù)、或更高級的濾波函數(shù)或甚至是控制器。然而，在分段大小被設置為高于所支持的最低分段大小(例如，1s)的分段大小之前，目標比特率必須高于給定視頻比特率。

對于分段大小的改變的一個有利的規(guī)則是，如果比例公平速率調度權重值相對高和/或增加，并且目標速率調度權重值低，則分段大小應當增加或保持。類似地，如果目標速率調度權重值增加并且比例公平速率調度權重值穩(wěn)定或降低，則分段大小應該減小。

圖9描繪了與可以如何執(zhí)行分段大小選擇過程的示例有關的流程圖。

圖9的動作1。根據(jù)當前分段大小間隔重復該過程。

圖9的動作2。選擇分段大小表。該表給出閾值low(低)thfp和high(高)thfp，指示分段大小為有效的范圍。

圖9的動作3。計算目標比特率調度權重值的加權移動平均值vtr。

圖9的動作4。計算比例公平調度權重值的加權移動平均值vpf。

圖9的動作5。當目標速率調度權重值的加權移動平均值vtr小于或等于分段評估閾值時，滿足目標速率，并且更新分段大小會是有益的。

圖9的動作6a。比例公平調度權重值的加權移動平均值vpf在與分段大小相對應的由lowthfp和highthfp給出的范圍內(nèi)。

圖9的動作6b。如果調度權重值的加權移動平均值vtr大于分段評估減小閾值，則不滿足目標速率，并且將分段大小減小一個步長會是有益的，即使用表中下一個較小的分段大小。

圖9的動作7a。根據(jù)所選擇的大小表來更新分段大小，并且將該分段大小強加或推薦給諸如無線設備120的客戶端和/或諸如服務器130的服務器。

圖9的動作7b。通過減少來更新分段大小，并且將該分段大小強加或推薦給諸如無線設備120的客戶端和/或諸如服務器130的服務器。

經(jīng)驗法則基于以下關系：如果目標速率調度權重值正在增加，則目標比特率難以維持，并且類似地，如果比例公平速率調度權重值正在減小，則信道質量惡化，因此可能更頻繁地改變目標比特率，因此較小的分段大小是優(yōu)選的，因為其給出可以多頻繁地改變視頻速率，如上所述。

未決視頻控制

圖10描繪了根據(jù)示例實施例的未決視頻控制連接的概述。這與上述動作405相關。

未決視頻控制向無線設備120(例如無線設備120內(nèi)的has視頻客戶端)指示無線通信網(wǎng)絡100是否處于如下情況：它可以支持在無線設備120的回放緩存中增加的未決視頻數(shù)據(jù)量，即，視頻數(shù)據(jù)的下載速度高于無線設備120或無線設備120中的客戶端消耗的速度。

類似地，未決視頻控制指示基于分段大小增加；首先，數(shù)據(jù)傳送的目標比特率應該高于給定視頻比特率的目標比特率，然后，以更高或更低速度下載視頻數(shù)據(jù)的決定函數(shù)基于兩個調度權重，參見圖10。

網(wǎng)絡節(jié)點110確定用于將視頻數(shù)據(jù)傳送到無線設備120的回放緩存的未決數(shù)據(jù)量。該函數(shù)的決定是當比例公平速率調度權重值相對較高和/或增加并且目標速率調度權重較低時，該決定將向無線設備120或其客戶端指示以更高的速度下載以增加無線設備的回放緩存中的未決視頻，圖11中示出了未決視頻控制的過程的示例。該過程可包括以下動作：

圖11的動作1。當目標比特率rt高于給定比特率閾值rthreshold時，根據(jù)當前分段大小間隔重復該過程。注意，可以由服務器130將rthreshold設置為接近所支持的最高視頻速率。

圖11的動作2。計算目標速率的調度權重值的加權移動平均值vtr。

圖11的動作3。計算比例公平的調度權重值的加權移動平均值vpf。

圖11的動作4。如果目標速率的調度權重值的加權移動平均值vtr小于閾值，則可以存在備用資源來增加未決視頻緩存。

圖11的動作5。如果比例公平的調度權重的加權移動平均值vpf大于閾值，則存在用于在無線設備的回放緩沖器中增加未決視頻的潛在備用資源。

圖11的動作6。產(chǎn)生對無線設備120或其客戶端和/或服務器130的指示，該指示表明是增加還是減少無線設備120的未決視頻緩存大小。

如上所述，本文的實施例包括四個控制單元：外和內(nèi)速率控制環(huán)、分段大小控制和未決視頻控制，它們可以全部連接到現(xiàn)有的ran控制功能。圖12的方案給出了根據(jù)本文實施例的視頻控制連接的控制方案的總體視圖。

本文實施例的創(chuàng)新性在于將目標速率調度權重值與現(xiàn)有調度權重值相結合，這些權重值一起形成用于控制對視頻分段大小的選擇的方案，并給出表明與基本行為相比無線設備或其has視頻客戶端是否可以增加在回放緩存中的未決視頻的量的指示。此外，目標速率調度權重值基于由外環(huán)控制所設置的目標比特率。此外，目標比特率控制還與傳輸延遲速率跳轉或基于步長的加法控制相結合。

本文的實施例可以根據(jù)以下示例進行描述：

一種用于自適應流傳輸服務的控制方法，包括控制源和數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送行為，包括以下動作：

基于至少一個負載測量來確定數(shù)據(jù)分段的大小的表；

基于至少一個權重值的函數(shù)來確定數(shù)據(jù)分段的大?。?/p>

確定增加要傳送的數(shù)據(jù)量的機會；

基于網(wǎng)絡效率確定數(shù)據(jù)傳送的目標比特率；

基于傳輸延遲確定到目標比特率的附加目標比特率步長；

基于目標比特率和當前使用的比特率確定目標比特率權重值；

將目標比特率發(fā)送到源；

使用決定函數(shù)中的權重值來確定是否將數(shù)據(jù)傳送到目標比特率權重值對其有效的接收機。

在一些實施例中，所述表是基于以下至少一項來選擇的：

部分傳輸系統(tǒng)中連接的無線設備數(shù)量

由于信令消息而造成的負載

包括無線設備在內(nèi)的傳輸系統(tǒng)的能效

在一些實施例中，用于決定數(shù)據(jù)分段大小的至少一個權重值基于以下至少一項：

目標比特率，

目標比特率權重值，

比例速率公平權重值。

在一些實施例中，增加要傳送的數(shù)據(jù)量的機會基于以下至少一項：

目標比特率，

目標比特率權重值，

比例速率公平權重值。

為了執(zhí)行涉及控制與上面關于圖4描述的從服務器130到無線設備120的視頻流服務的視頻數(shù)據(jù)有關的數(shù)據(jù)傳送的過程的方法動作，網(wǎng)絡節(jié)點110可以包括在圖13中描繪的以下結構。如上所述，網(wǎng)絡節(jié)點110和無線設備120被布置為在無線通信網(wǎng)絡100中操作。

網(wǎng)絡節(jié)點110被布置為通過被配置為例如經(jīng)由調度權重值確定模塊1310來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)傳送的過程，所述調度權重值確定模塊被配置為基于目標速率調度權重值和比例速率公平權重值來確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的針對無線設備120的調度權重值。

網(wǎng)絡節(jié)點110被布置為通過還被配置為例如經(jīng)由數(shù)據(jù)分段大小確定模塊1320來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)傳送的過程，所述數(shù)據(jù)分段大小確定模塊被配置為基于調度權重值的至少一部分確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的數(shù)據(jù)分段的大小。

在一些實施例中，網(wǎng)絡節(jié)點110被布置為通過還被配置為例如經(jīng)由數(shù)據(jù)分段大小確定模塊1320來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)傳送的過程，所述數(shù)據(jù)分段大小確定模塊被配置為通過使用數(shù)據(jù)分段大小的表基于無線通信網(wǎng)絡100的至少一個負載測量來確定數(shù)據(jù)分段大小，以及根據(jù)所使用的數(shù)據(jù)分段大小的表，基于所述調度權重值的至少一部分確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的數(shù)據(jù)分段的大小。

在一些實施例中，網(wǎng)絡節(jié)點110被布置為通過還被配置為例如經(jīng)由數(shù)據(jù)分段大小確定模塊1320來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)傳送的過程，所述數(shù)據(jù)分段大小確定模塊被配置為還基于無線通信網(wǎng)絡100的至少一個負載測量來確定要在數(shù)據(jù)傳送中使用的數(shù)據(jù)分段大小。

網(wǎng)絡節(jié)點110被布置為通過還被配置為例如經(jīng)由未決數(shù)據(jù)量確定模塊1330來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)傳送的過程，所述未決數(shù)據(jù)量確定模塊被配置為基于調度權重值的至少一部分來確定用于將視頻數(shù)據(jù)傳送到無線設備120的回放緩存的未決數(shù)據(jù)量。

網(wǎng)絡節(jié)點110還可以被配置為例如經(jīng)由目標比特率確定模塊1330，所述目標比特率確定模塊被配置為還基于數(shù)據(jù)傳送的一部分或一個或多個視頻幀的傳輸延遲來確定數(shù)據(jù)傳送的目標比特率。

在一些實施例中，網(wǎng)絡節(jié)點110被布置為通過還被配置為例如經(jīng)由未決數(shù)據(jù)量確定模塊1330來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)傳送的過程，所述未決數(shù)據(jù)量確定模塊被配置為還基于向無線設備120的回放緩存?zhèn)魉鸵曨l數(shù)據(jù)的速度應該高于由無線設備120消耗的速度，來確定用于將視頻數(shù)據(jù)傳送到無線設備120的回放緩存的未決數(shù)據(jù)量。

在一些實施例中，網(wǎng)絡節(jié)點110被布置為通過還被配置為例如經(jīng)由目標比特率確定模塊1340來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)傳送的過程，所述目標比特率確定模塊被配置為基于無線通信網(wǎng)絡100的網(wǎng)絡運行效率來確定數(shù)據(jù)傳送的目標比特率。

在一些實施例中，網(wǎng)絡節(jié)點110被布置為通過還被配置為例如經(jīng)由目標速率調度權重值確定模塊1350來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)傳送的過程，所述目標速率調度權重值確定模塊被配置為基于數(shù)據(jù)傳送的目標比特率來確定數(shù)據(jù)傳送的目標速率調度權重值。可以將所述調度權重值確定為使得所獲得的無線設備120的接收比特率是所述數(shù)據(jù)傳送的目標比特率。

在一些實施例中，網(wǎng)絡節(jié)點110被布置為通過還被配置為例如經(jīng)由決定模塊1360來執(zhí)行控制數(shù)據(jù)傳送的過程，所述決定模塊被配置為基于調度權重值來決定是否應該經(jīng)由網(wǎng)絡節(jié)點110將視頻流服務的視頻數(shù)據(jù)從服務器130傳送到無線設備120。

本文的包括控制與從服務器130到無線設備120的視頻流服務的視頻數(shù)據(jù)相關的數(shù)據(jù)傳送的過程在內(nèi)的實施例可以通過一個或多個處理器(例如圖13中示出的網(wǎng)絡節(jié)點110中的處理器1370)以及用于執(zhí)行本文實施例的功能和動作的計算機程序代碼來實現(xiàn)。上述程序代碼還可以被提供為例如數(shù)據(jù)載體形式的計算機程序產(chǎn)品，所述數(shù)據(jù)載體承載當被加載至網(wǎng)絡節(jié)點110時執(zhí)行本文的實施例的計算機程序代碼。這樣的一種載體可以采用cdrom盤的形式。然而還可以是諸如存儲棒之類的其它數(shù)據(jù)載體。計算機程序代碼還可以被提供為服務器上的純程序代并下載到網(wǎng)絡節(jié)點110。

網(wǎng)絡節(jié)點110還可以包括存儲器1380，存儲器1380包括一個或多個存儲單元。存儲器1380包括能夠由處理器1370執(zhí)行的指令。

存儲器1380被布置為用于存儲例如調度權重值、數(shù)據(jù)分段的大小、未決數(shù)據(jù)量、目標比特率、目標速率調度權重值、數(shù)據(jù)、配置和用于在網(wǎng)絡節(jié)點110中執(zhí)行時執(zhí)行所述方法的應用。

本領域技術人員還將理解，上文描述的調度權重值確定模塊1310、數(shù)據(jù)分段大小確定模塊1320、未決數(shù)據(jù)量確定模塊1330、目標比特率確定模塊1340、目標速率調度權重值確定模塊1350、以及決定模塊1360可以指模擬和數(shù)字電路的組合、和/或由例如存儲在存儲器1380中的軟件和/或固件配置的一個或多個處理器，所述軟件和/或固件在被諸如處理器1370之類的一個或多個處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述方法。這些處理器中的一個或多個以及其它數(shù)字硬件可以包括在單個專用集成電路(asic)中，或者若干個處理器和各種數(shù)字硬件可以分布在若干個分離的組件上，不論是單獨封裝的還是組裝為片上系統(tǒng)(soc)的。