BRPI0621836A2 - controle de admissão para detecção de desempenho de vìdeo sob demanda em par-a-par - Google Patents

controle de admissão para detecção de desempenho de vìdeo sob demanda em par-a-par Download PDF

Info

Publication number
BRPI0621836A2
BRPI0621836A2 BRPI0621836-9A BRPI0621836A BRPI0621836A2 BR PI0621836 A2 BRPI0621836 A2 BR PI0621836A2 BR PI0621836 A BRPI0621836 A BR PI0621836A BR PI0621836 A2 BRPI0621836 A2 BR PI0621836A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
peer
bandwidth
server
average
complementary
Prior art date
Application number
BRPI0621836-9A
Other languages
English (en)
Inventor
Yang Guo
Bankim B Patel
Saurabh Mathur
Kumar Ramswamy
Original Assignee
Thomson Licensing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Licensing filed Critical Thomson Licensing
Publication of BRPI0621836A2 publication Critical patent/BRPI0621836A2/pt

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/16Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
    • H04N7/173Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems with two-way working, e.g. subscriber sending a programme selection signal
    • H04N7/17309Transmission or handling of upstream communications
    • H04N7/17318Direct or substantially direct transmission and handling of requests
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/14Systems for two-way working
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • H04L47/74Admission control; Resource allocation measures in reaction to resource unavailability
    • H04L47/745Reaction in network
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • H04L47/78Architectures of resource allocation
    • H04L47/781Centralised allocation of resources
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • H04L47/80Actions related to the user profile or the type of traffic
    • H04L47/805QOS or priority aware
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70Admission control; Resource allocation
    • H04L47/82Miscellaneous aspects
    • H04L47/822Collecting or measuring resource availability data
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/21Server components or server architectures
    • H04N21/218Source of audio or video content, e.g. local disk arrays
    • H04N21/21815Source of audio or video content, e.g. local disk arrays comprising local storage units
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/239Interfacing the upstream path of the transmission network, e.g. prioritizing client content requests
    • H04N21/2393Interfacing the upstream path of the transmission network, e.g. prioritizing client content requests involving handling client requests
    • H04N21/2396Interfacing the upstream path of the transmission network, e.g. prioritizing client content requests involving handling client requests characterized by admission policies
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/24Monitoring of processes or resources, e.g. monitoring of server load, available bandwidth, upstream requests
    • H04N21/2402Monitoring of the downstream path of the transmission network, e.g. bandwidth available
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/47End-user applications
    • H04N21/472End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content
    • H04N21/47202End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content for requesting content on demand, e.g. video on demand
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/04Interfaces between hierarchically different network devices
    • H04W92/10Interfaces between hierarchically different network devices between terminal device and access point, i.e. wireless air interface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Information Transfer Between Computers (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Abstract

CONTROLE DE ADMISSãO PARA DETECçãO DE DESEMPENHO DE VìDEO SOB DEMANDA EM PAR-A-PAR. Trata-se de um método e de um aparelho para desempenhar o controle de admissão em um sistema de vídeo sob demanda em par-a-par descritos que incluem a determinação se há largura de banda suficiente para suportar o fluxo de sub-clipe principal para uma nova solicitação a partir de um dispositivo de reprodução de vídeo e a determinação se há largura de banda suficiente para admitir a solicitação sem sacrificar a qualidade do serviço para as solicitações existentes, a aceitação da admissão da nova solicitação se ambas as ações de determinação forem positivas e a rejeição da admissão da nova solicitação, se uma das duas ações de determinação for negativa. Também é descrito um aparelho para fornecer conteúdo a um dispositivo de reprodução de vídeo em um sistema de video sob demanda em par-a-par que inclui uma unidade de controle de admissão e um componente de mecanismo de dados.

Description

"CONTROLE DE ADMISSÃO PAFRA DETECÇÃO DE DESEMPENHO DE VÍDEO SOB DEMANDA EM PAR-A-PAR"
Campo Técnico da Invenção
A presente invenção refere-se à rede de comunicação par-a-par e, em particular, o controle de admissão de solicitações para os serviços de vídeo sob demanda no lado servi- dor.
Antecedentes da Invenção
Tradicionalmente, o modelo de serviço cliente-servidor tem sido usado para forne- cer o serviço de fluxo. Um cliente envia uma solicitação a um servidor, que em então flui o conteúdo para o cliente, se o servidor tiver recursos suficientes para servir a solicitação do cliente e se tiver largura de banda suficiente ao longo do caminho entre o servidor e o clien- te.
Devido à computação e ao recurso de armazenamento limitados no servidor e à largura de banda limitada na rede que conecta o servidor e os clientes, a escalabilidade tem sido um problema em relação ao serviço de fluxo de cliente-servidor. Recentemente, as téc- nicas em par-a-par têm sido introduzidas no serviço de fluxo. Os pares são implantados de acordo com as capacidades dos clientes e dos servidores. As redes par-a-par aliviam a car- ga de trabalho imposta sobre o servidor e distribui as solicitações de largura de banda por toda rede através do uso de cache de conteúdo e do serviço de outros pares ativamente. Os estudos têm mostrado que as técnicas em par-a-par melhoram consideravelmente a escala- bilidade de sistema permitindo que o sistema sirva muito mais usuários.
Esforços significantes têm sido feitos para endereçar o problema de escalabilidade apresentado no serviço de mídia de fluxo com o uso da rede par-a-par. Estes esforços po- dem ser classificados notavelmente em duas categorias, a de fluxo ao vivo par-a-par e a de fluxo de vídeo armazenado em par-a-par ou vídeo sob demanda. Embora ambos os serviços se esforcem para suportar um grande número de usuários enquanto que oferecem aos usu- ários uma boa qualidade de visualização, também enfrentam diferentes desafios técnicos. O desafio em fluxo ao vivo par-a-par é o de minimizar o atraso da inicialização sem sacrificar a escalabilidade do sistema. O desafio em serviço de vídeo sob demanda em par-a-par é o de permitir o compartilhamento dos usuários assíncronos.
Os esquemas de fluxo em par-a-par também se distinguem dos próprios através de diferentes técnicas de disseminação de dados. Dois métodos de disseminação de dados têm sido examinados de forma notável, a abordagem baseada em sobreposição e a abor- dagem baseada em dados. Na abordagem baseada em sobreposição, os pares formam uma malha ou uma estrutura de árvore aonde são formadas as relações pais-filhos entre os pares. O par filho recebe dados a partir dos seus pais. Em contrapartida, os pares na abor- dagem baseada em dados não há relações pais-filhos fixadas. Os pares procuram dados perdidos e os recupera sempre que disponível. Enquanto que a abordagem baseada em sobreposição é amplamente usada em esforços em par-a-par antecedentes, a abordagem baseada em dados está se tornando mais popular, desde que a rotatividade e o problema de largura de banda sejam endereçados de modo eficaz.
Enquanto que a maioria dos esforços das técnicas anteriores exibe a escalabilidade boa e suporta um maior número de usuários comparado a um modelo de serviço cliente- servidor tradicional, os esquemas das técnicas anteriores têm um melhor empenho e õ su- porte das solicitações de execução do sistema não tem sido completamente examinados. Devido à largura de banda limitada no servidor, a qualidade de vídeo captada no lado cliente pode ser prejudicada se o servidor admitir clientes em excesso. Portanto, o controle de ad- missão é necessário para fornecer uma qualidade de serviço (QoS) esperada.
Sumário da invenção
Um pedido relacionado é direcionado para um serviço de vídeo sob demanda em par-a-par de detecção de desempenho. Este pedido incorpora a transferência por download em par-a-par no modelo de serviço de vídeo sob demanda cliente-servidor tradicional. A transferência por download em par-a-par transporta a carga de transferência de dados prin- cipal e, assim, reduz de forma significativa a carga de trabalho imposta sobre o servidor. O servidor, deste modo, dedica a maioria de seus recursos para fornecer os dados urgentes que correspondam à solicitação de desempenho. O desempenho captado pela extremidade do cliente é aprimorado. O algoritmo de transferência por download em par-a-par é designa- do de acordo com a solicitação de desempenho em questão.
O serviço de vídeo sob demanda permite que os usuários selecionem e assistam o conteúdo de vídeo ao longo de uma rede, quando for desejado. O pedido relacionado inclui um modelo de compartilhamento de vídeo em par-a-par segmentado que permite o compar- tilhamento de conteúdo em uma configuração de vídeo sob demanda. O problema de de- sempenho é endereçado através da incorporação de um algoritmo de transferência por do- wload de dados em par-a-par de detecção de desempenho e do fluxo complementar assisti- do ao servidor que coletivamente executam o desempenho semelhante ao desempenho oferecido pelo modelo de serviço cliente/servidor tradicional, porém suportando mais usuários.
A presente invenção é direcionada para aprimorar adicionalmente a qualidade do vídeo percebida dos clientes através da execução do controle de admissão no lado servidor. O servidor tem um número de tarefas/serviços para desempenhar que inclui o serviço de fluxo aos sub-clipes principais, o desempenho do fluxo complementar e o conteúdo transfe- rido por upload para os clientes/usuários na rede par-a-par. Devido ao recurso de largura de banda limitado e a responsabilidade do servidor em fornecer serviços variados e em desem- penhar tarefas variadas, a condução do controle de admissão é importante de modo que a qualidade do vídeo percebida do cliente corresponda às expectativas do cliente.
O método e o aparelho da presente invenção que suportam o controle de admissão para o serviço de vídeo sob demanda em par-a-par são projetados para aprimorar a quali- dade de vídeo percebida do cliente em um ambiente de serviço de vídeo sob demanda de detecção de desempenho. O método e o aparelho da presente invenção monitoram o uso de largura de banda atual e o histórico de uso de largura de banda para determinar se uma solicitação pode ser admitida dentro do sistema de vídeo sob demanda.
Um método e um aparelho para desempenhar o controle de admissão em um sis- tema de vídeo sob demanda em par-a-par são descritos e incluem a determinação se há largura de banda suficiente para suportar o fluxo de sub-clipe principal para uma nova solici- tação a partir de um dispositivo de reprodução de vídeo, a determinação se há largura de banda suficiente para admitir a solicitação sem que a qualidade do serviço em prol das soli- citações existentes seja prejudicada, aceitando a admissão da nova solicitação se ambas as ações de determinação forem positivas e rejeitando a admissão da nova solicitação, se uma das duas ações de determinação for negativa. Também é descrito um aparelho para forne- cer o conteúdo a um dispositivo de reprodução de vídeo em um sistema de vídeo sob de- manda em par-a-par incluindo uma unidade de controle de admissão e um componente de mecanismo de dados.
Breve Descrição dos Desenhos
A presente invenção é melhor compreendida a partir da descrição detalhada se- guinte quando lida em conjunto com os desenhos em anexo. Os desenhos incluem as figu- ras seguintes, brevemente descritas abaixo, onde os números nas figuras representam os elementos similares a estes:
A Figura 1 mostra o uso de largura de banda em um ambiente de serviço de vídeo sob demanda em par-a-par de detecção de desempenho, a partir do ponto de vista do servi- dor.
A Figura 2 é um exemplo do uso de largura de banda no serviço de uma única soli- citação pelo vídeo sob demanda.
A Figura 3 é um fluxograma do processo de controle de admissão a partir do lado servidor.
A Figura 4 é um diagrama esquemático da arquitetura do processo do controle de admissão do servidor de fluxo em par-a-par de detecção de desempenho.
Descrição Detalhada das Modalidades Preferenciais
Os usuários do serviço de vídeo sob demanda assistem porções diferentes de ví- deo em qualquer dado momento. Para permitir que o compartilhamento de conteúdo entre os usuários e maximizar a quantidade de conteúdo que é distribuída através de uma rede par-a-par, supõe-se que cada usuário tem a capacidade de armazenamento para fazer ca- che de uma cópia parcial e/ou a cópia inteira do conteúdo executado. Isto é uma hipótese razoável dada à capacidade de armazenamento que aumenta rapidamente nos dispositivos de reprodução usados pelos clientes/usuários (e sinônimos). Deve-se notar que um disposi- tivo de reprodução de vídeo é qualquer dispositivo capaz de receber e reproduzir vídeo (ar- mazenado ou ao vivo) que inclui, mas não se limitando a, computadores, computadores por- táteis do tipo laptop, assistentes digitais pessoais (PDAs) e dispositivos móveis. Uma rede par-a-par não é limitada a uma rede cabeada e pode ser uma rede cabeada ou sem fio, ou uma rede híbrida que emprega tanto conexões sem fio como em cabeada.
Os estudos anteriores têm mostrado que a largura de banda de rede e a largura de banda de armazenamento são obstáculos potenciais de recursos para um servidor de fluxo. Presume-se que os propósitos da presente invenção consistam no fato de que o servidor ser bem fornecido de modo que a largura de banda não seja um obstáculo. Na discussão se- guinte, presume-se que a largura de banda de rede do lado servidor seja limitada e desta forma um obstáculo.
O servidor em um ambiente de serviço de fluxo em par-a-par de detecção de de- sempenho é responsável por três tipos de serviços: (i) fluir os sub-clipes principais para permitir que os clientes iniciem a reprodução imediatamente, (ii) transferir por upload o con- teúdo de vídeo dos sub-clipes subseqüentes/seguintes para os clientes através da rede par- a-par pelo servidor e (iii) servir o fluxo complementar de sub-clipes para os clientes quando houver dados perdidos em um sub-clipe e quando o prazo final deste sub-clipe for alcançado.
A Figura 1 descreve o uso de largura de banda em um ambiente de serviço de ví- deo sob demanda em par-a-par de detecção de desempenho a partir do ponto de vista do servidor. Na presente invenção, o símbolo BW é usado para denotar a largura de banda total do servidor; o símbolo BlVstreaming é usado para denotar a largura de banda usada para o fluxo dos sub-clipes principais; o símbolo SWcomp-Streaming ® usado para denotar a largura de banda usada para o fluxo complementar; e o símbolo BW P2PUpioading é usado para denotar a largura de banda usada para a transferência por upload do conteúdo para os clien- tes/usuários/dispositivos de reprodução de vídeo na rede par-a-par a partir do servidor. Con- forme pode ser visto na Figura 1, BW= BWstreaming + BWcomp.stieaming + SlVp2pupioading· As defini- ções de símbolos importantes estão listadas abaixo na Tabela 1.
<table>table see original document page 5</column></row><table> <table>table see original document page 6</column></row><table>
Tabela 1
A Figura 2 é um exemplo do uso de largura de banda do servidor no serviço de uma solicitação única pelo vídeo sob demanda. O vídeo consiste em quatro sub-clipes e inicia no tempo T0. O conteúdo do primeiro sub-clipe é fluido. No prazo final de cada sub-clipe seguin- te, isto é, no tempo T1, T2 e T3, o fluxo complementar é iniciado na taxa de reprodução para carregar os dados perdidos. A transferência por upload do conteúdo para os clien- tes/usuários/dispositivos de reprodução de vídeo na rede par-a-par através do servidor se inicia a partir do começo T0 e termina no prazo final do último sub-clipe T3. Ou seja, o primei- ro (principal) sub-clipe é fluido para o cliente. A transferência por upload dos sub-clipes sub- seqüentes/seguintes (os sub-clipes 2 até o 4) para os clientes/usuários/dispositivos de re- produção de vídeo através do servidor é igualmente iniciada em T0. O servidor começa o fluxo complementar dos dados perdidos, se existirem quaisquer dados perdidos pelo sub- clipe 3 em T1. O servidor começa o fluxo complementar dos dados perdidos, se existirem quaisquer dados perdidos pelo sub-clipe 3 em T2. Finalmente, o servidor começa o fluxo complementar dos dados perdidos, se existirem quaisquer dados perdidos pelo sub-clipe 4 em T3.
As características de usos de largura de banda diferentes são descritas em primeiro lugar. Então, o método para estimar a média e a variância destes usos de largura de banda é descrito. Finalmente, o esquema do controle de admissão da presente invenção é apre- sentado.
A largura de banda solicitada para o fluxo dos sub-clipes principais é uma constante dada por
SWstreaming — Ncomp-streaming -r, (1)
onde r é a taxa de reprodução de vídeo e N fluxo é o número de usuários que rece- bem atualmente o serviço de fluxo.
A largura de banda solicitada para suportar o fluxo é uma variável aleatória. Con- forme um sub-clipe alcança seu prazo final, o cliente/usuário/dispositivo de reprodução de vídeo emite uma solicitação de fluxo complementar se alguns dos dados são perdidos. O servidor irá executar o fluxo complementar dos dados perdidos se existir largura de banda suficiente disponível. Os dados perdidos são transmitidos/encaminhados ao cliente na taxa de reprodução. Garantindo com isso, que todos os dados perdidos estejam disponíveis an- tes do momento da reprodução. Se o fluxo complementar não for possível devido à largura de banda do servidor insuficiente, o sub-clipe será reproduzido com dados perdidos e a qua- lidade de visualização do usuário será degradada. Conforme descrito na Figura 2, o uso da largura de banda em fluxo complementar pode ser aproximado por uma variável aleatória de Bernoulli. A taxa do fluxo é r ou zero.
O controlador de admissão fica atento à quantidade de dados que precisam ser transmitidos através do fluxo para cada sub-clip. Esta quantidade é denotada por Scomp. streaming. A média da taxa de dados do fluxo complementar para este sub-clipe é Scomp. streaming/Τι aonde T é o comprimento do sub-clipe. O controlador de admissão mantém a mé- dia das informações da largura de banda de fluxo complementar, BW-Streaming. O valor da SWcomp-streaming é atualizado a todo momento que uma nova média de taxa de fluxo é calcu- lada. Especificamente,
SW/comp-streaming — Of- BW comp.streaming (1-α (SComp-streaming /τ) (2)
O peso a determina quão rápido a média do uso de largura de banda de fluxo com- plementar captura o valor atual. Os experimentos têm mostrado que um valor em torno de 0,95 oferece bom resultados de execução.
Para avaliar a variância da BW^mp-streammg, uma distribuição de Bernoulli é usada pa- ra aproximar o uso de largura de banda de fluxo complementar . A variância da "BWcomp. streaming pode ser calculada conforme as seguintes:
Var (BW comp-streaming) ~ (1 " BW comp-streaming)· BW comp-streaming (3)
O servidor também fica atento à quantidade de dados foi transmitida aos usuários através da rede par-a-par. A média da largura de banda de transferência por download em par-a-par do servidor, a SHZp2pupIoading, é atualizada no prazo final dos sub-clipes. A quantida- de de dados transferidos por upload para cada sub-clipe é denotada como SP2pUpioading· A média da taxa de transferência por upload em par-a-par é então S P2pUpioadingn-· A denotação da quantidade de dados que é transferida para o usuário com o uso da rede par-a-par du- rante um comprimento do sub-clipe resulta de:
<formula>formula see original document page 8</formula>
O processo de controle de admissão da presente invenção ignora a variância da largura de banda usada para transferir por upload o conteúdo para os clien- tes/usuários/dispositivos de reprodução de vídeo através do servidor na rede par-a-par.
Conforme mostrado na Figura 3, o processo de controle de admissão consiste em duas etapas principais. Na primeira etapa, o controle de admissão determina se o servidor pode fornecer boa QoS a todos os clientes com a admissão de uma nova solicitação de cli- ente.
Etapa 1 (em 305). Determina se há largura de banda suficiente para o fluxo do sub-clipe principal
Mediante à chegada de uma nova solicitação de cliente, o servidor precisa ter largu- ra de banda suficiente para suportar o fluxo do sub-clipe principal para admitir o cliente. Ca- so contrário o cliente não será capaz de iniciar imediatamente a reprodução e a solicitação tem que ser rejeitada. Portanto, a condição para a admissão é:
<formula>formula see original document page 8</formula>
A largura de banda usada para a transferência por upload do conteúdo para os cli- entes/usuários/dispositivos de reprodução de vídeo através do servidor na rede par-a-par tem a prioridade mais baixa comparada à largura de banda solicitada tanto pelo fluxo como pelo fluxo complementar. A rede par-a-par inclui muitos clientes bem como o servidor. Mesmo que não haja contribuição do servidor, um cliente pode ainda transferir por download os dados a partir de outros pares. Portanto, o impacto da solicitação de largura de banda para transferência por upload de conteúdo para os clientes/usuários/dispositivos de repro- dução de vídeo através do servidor na rede par-a-par pode ser ignorado nesta etapa do pro- cesso de controle de admissão. Entretanto, a largura de banda para a transferência por u- pload do conteúdo para os clientes/usuários/dispositivos de reprodução de vídeo através do servidor na rede par-a-par é levada em consideração na segunda etapa para assegurar que a qualidade percebida do cliente seja boa e que a probabilidade de perdas de dados no seu prazo final de reprodução seja baixa.
Etapa 2 (em 310). Determina se a QoS percebida do cliente é boa com a admis- são da nova solicitação do cliente
Na segunda etapa, as estatísticas reunidas são avaliadas e com isso determina-se se a nova solicitação do cliente pode ser admitida sem que a qualidade de visualização do cliente seja degradada. Especificamente, a equação seguinte é usada para determinar se a nova solicitação do cliente pode ser admitida:
(BlVstreaming + Ò+N comp-streaming( DWcomp-streaming +βσ)+Ν BWp2puploadmg < BW (6)
onde o /VCOmp-streaming é o número de usuários que solicitam o serviço de fluxo com- plementar, o σ é o desvio padrão do total de largura de banda de fluxo complementar e o β é o fator de desvio padrão.
Há três itens do lado esquerdo da Equação (6). O valor de BWslceammg + r indica a quantidade de largura de banda exigida para suportar o fluxo do sub-clipe principal supondo que um novo cliente é aceito. No segundo termo, o /Vcomp-Streaming é o número de usuários que podem solicitar o fluxo complementar. A/comp.streaming = N-N streaming desde que todos os usuários, com exceção daqueles que estejam atualmente recebendo o fluxo de sub-clipe principal, possam exigir o fluxo complementar.
O uso da largura de banda de fluxo complementar agregado é a soma de variáveis aleatórias Bernoulli do N comp-streaming- De acordo com o Teorema do Limite Central, a soma das variáveis aleatórias pode ser aproximada por uma distribuição normal e seu desvio pa- drão é tratado pela Equação (7) abaixo. Na segunda etapa do processo de controle de ad- missão (vide Equação (6)), β foi selecionado para ser três. A probabilidade de que uma a- mostra se desvia de sua média em mais que três vezes, o desvio padrão é menor que 0,005, para a distribuição normal padrão.
Portanto com a probabilidade alta, as solicitações de fluxo complementar dos usuá- rios podem ser satisfeitas. Finalmente, o terceiro item é a largura de banda total exigida para serviço de transferência por upload em par-a-par.
ar(BW comp-streaming) I N comp-streaming (7)
Na segunda etapa, o controle de admissão assegura que a largura de banda exigi- da é menor do que a largura de banda disponível com probabilidade alta. Desta forma a qualidade de visualização dos usuários não será degradada com a admissão de uma nova solicitação do cliente.
A solicitação é rejeitada (não admitida) em 320, se a etapa 1 (em 305) ou a etapa 2 (em 310) falhar. A solicitação é admitida em 315, se tanto a etapa 1 (em 305) como a etapa 2 (em 310) forem bem sucedidas/completas,
A Figura 4 é um diagrama esquemático da arquitetura do servidor de fluxo em par- a-par de detecção de desempenho com o componente de controle de admissão da presente invenção. O componente de mecanismo de dados tem dois subcomponentes - um meca- nismo de fluxo e um transferidor por upload em par-a-par. O mecanismo de fluxo manipula o serviço de fluxo e o mecanismo em par-a-par manipula o serviço de transferência por upload em par-a-par. A nova solicitação do cliente é apresentada ao primeiro controle de admissão (etapa 1). Baseado no resultado do controle de admissão, conforme ilustrado na Figura 1, o servidor retorna a decisão ao cliente (etapa 2). Se a nova solicitação do cliente for aceita, a unidade de controle de admissão informa esta decisão ao componente de mecanismo de dados (etapa 3). O componente de mecanismo de dados começa a servir esta solicitação através do fluxo dos sub-clipes principais (etapa 4) e da transferência por upload dos dados para os sub-clipes seguintes através do transferidor por download em par-a-par (etapa 5).
Compreende-se que a presente invenção pode ser implantada em diversas formas de hardware, de software, de firmware, de processadores para fins especiais ou a combina- ção destes. Preferencialmente, a presente invenção é implantada como uma combinação de hardware e de software. Adicionalmente, o software é preferencialmente implantado como um programa de aplicação incorporado de forma tangível em um dispositivo de armazena- mento de programa. O programa de aplicação pode ser transferido por upload para, e exe- cutado por, uma máquina que compreende qualquer arquitetura adequada. Preferencial- mente, a máquina é implantada em uma plataforma de computador com um hardware tal como uma ou mais unidades de processamento central (CPU), uma memória de acesso aleatório (RAM) e a(s) interface(s) de entrada/saída (E/S). A plataforma de computador inclui também um sistema operacional e um código de microinstrução. Os diversos processos e funções descritos no presente documento podem ser uma parte de código de microinstrução ou uma parte de programa de aplicação (ou uma combinação destes), no qual é executado através do sistema operacional. Além disso, vários outros dispositivos periféricos podem ser conectados à plataforma de computador como um dispositivo de armazenamento de dados adicional e um dispositivo de impressão.
Compreende-se ainda que, por causa de alguns dos componentes constituintes de sistema e das etapas do método descritas nas figuras em anexo serem implantados prefe- rencialmente em software, as conexões atuais entre os componentes do sistema (ou as eta- pas do processo) podem se diferenciar dependendo da maneira na qual a presente inven- ção é programada. Dadas as instruções na presente invenção, um versado na técnica rela- cionada será capaz de contemplar estas implantações ou configurações similares da pre- sente invenção.

Claims (23)

1. Método para o desempenho de controle de admissão em um sistema de conteú- do sob demanda em par-a-par, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito método compre- ende: a determinação se há largura de banda suficiente para suportar o fluxo de sub-clipe principal para uma nova solicitação a partir de um dispositivo de reprodução; a determinação se há largura de banda suficiente para admitir a dita solicitação sem sacrificar a qualidade de serviço para as solicitações existentes; e a determinação da admissão da dita nova solicitação baseada na dita primeira e na dita segunda ações de determinação.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita primeira ação de determinação compreende ainda: a subtração de uma soma de uma largura de banda exigida para fluxo de sub-clipe principal das ditas solicitações existentes e uma largura de banda exigida para o fluxo com- plementar para as ditas solicitações existentes a partir de uma largura de banda total para render um resultado; a comparação do dito resultado com uma taxa de reprodução; o retorno de uma indicação de que há largura de banda suficiente, se o dito resulta- do é maior ou igual à dita taxa de reprodução; e o retorno de uma indicação de que há largura de banda insuficiente, se o dito resul- tado é menor do que a dita taxa de reprodução.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita largura de banda exigida para o fluxo de sub-clipe principal das ditas solicitações exis- tentes é igual à dita taxa de reprodução multiplicada por um número de solicitações existen- tes que recebem sub-clipes fluidos a partir de um servidor.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita segunda ação de determinação compreende ainda: o cálculo de uma média de largura de banda de fluxo complementar; o cálculo de um desvio padrão da dita média de largura de banda de fluxo comple- mentar; o cálculo uma média da largura de banda de transferência por upload em par-a-par do servidor; o cálculo de uma primeira quantidade; o cálculo de uma segunda quantidade; o cálculo de uma terceira quantidade; somar a dita primeira quantidade, a dita segunda quantidade e a dita terceira quan- tidade para resultar em uma quarta quantidade; e comparar a dita quarta quantidade para uma largura de banda total.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita média de largura de banda de fluxo complementar é igual a soma de uma média de lar- gura de banda de fluxo complementar calculada previamente multiplicada por um primeiro peso e de uma média de taxa de fluxo complementar multiplicada por um segundo peso.
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita média de taxa de fluxo complementar é uma quantidade de dados que precisam ser transmitidos através do fluxo complementar para cada sub-clipe divididos pelo comprimento do sub-clipe.
7. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo peso é a diferença de 1 menos o dito primeiro peso.
8. Método, de acordo com reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita média de largura de banda de transferência por upload em par-a-par do servidor é igual a uma soma de uma média de largura de banda de transferência por upload em par-a-par de servidor previamente calculada multiplicada por um primeiro peso e de uma média de taxa de transferência por upload do servidor em par-a-par multiplicada por um segundo peso.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita média da taxa de transferência por upload em par-a-par do servidor é uma quantidade de dados que precisam ser transferidos por upload para cada sub-clipe divididos pelo com- primento do sub-clipe.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo peso é a diferença de 1 menos o dito primeiro peso.
11. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito desvio padrão é uma raiz quadrada de uma variância da dita média de largura de banda de fluxo complementar dividida por um número de solicitações existentes para servi- ço de fluxo complementar de sub-clipes a partir de um servidor.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita variância da dita média de largura de banda de fluxo complementar é a dita média de largura de banda de fluxo complementar multiplicada por uma diferença de um menos a dita média de largura de banda de fluxo complementar.
13. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita primeira quantidade é a soma da dita largura de banda exigida para o fluxo de sub- clipe principal a partir do dito servidor multiplicada pela dita taxa de reprodução.
14. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita segunda quantidade é um produto de um número de solicitações existentes para o serviço de fluxo complementar de sub-clipes a partir de um servidor multiplicado por uma soma da dita média de largura de banda de fluxo complementar e um fator de desvio padrão multiplicado pelo dito desvio padrão da dita média de largura de banda de fluxo complemen- tar.
15. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita terceira quantidade é um produto de um número total de solicitações existentes multi- plicado pela dita média de largura de banda de transferência por upload em par-a-par do servidor.
16. Aparelho para o desempenho do controle de admissão de em um sistema de conteúdo sob demanda em par-a-par, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: meios para determinar se há largura de banda suficiente para suportar o fluxo de sub-clipe principal para uma nova solicitação a partir de um dispositivo de reprodução; meios para determinar se há largura de banda suficiente para admitir a dita solicita- ção sem sacrificar a qualidade de serviço para as solicitações existentes; e meios para determinar admissões da dita nova solicitação com base nos resultados dos ditos primeiro e segundo meios de determinação.
17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito primeiro meio de determinação compreende ainda: meios para subtrair de uma soma entre uma largura de banda exigida para o fluxo de sub-clipe principal das ditas solicitações existentes e uma largura de banda exigida para o fluxo complementar pelas ditas solicitações existentes a partir de uma largura de banda total para render um resultado; meios para comparar o dito resultado com um taxa de reprodução; meios para retornar uma indicação de que a largura de banda é suficiente, se o dito resultado for maior ou igual a dita taxa de reprodução; e meios para retornar uma indicação de que a largura de banda é insuficiente, se o dito resultado for menor do que a dita taxa de reprodução.
18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita largura de banda exigida para o fluxo de sub-clipe principal das ditas solicitações existentes é igual à dita taxa de reprodução multiplicada por um número de solicitações exis- tentes que recebem os sub-clipes fluidos a partir de um servidor.
19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito segundo meio de determinação compreende ainda: meios para cálculo de uma média da largura de banda de fluxo complementar; meios para cálculo de um desvio padrão da dita média da largura de banda de fluxo complementar; meios para cálculo de uma média da largura de banda de transferência por upload em par-a-par do servidor; meios para cálculo de uma primeira quantidade; meios para cálculo de uma segunda quantidade; meios para cálculo de uma terceira quantidade; meios para somar a dita primeira quantidade, a dita segunda quantidade e a dita terceira quantidade para render uma quarta quantidade; e meios para comparar a dita quarta quantidade a uma largura de banda total.
20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito aparelho é uma unidade de controle de admissão.
21. Aparelho para fornecer o conteúdo a um dispositivo de reprodução em um sis- tema de conteúdo sob demanda em par-a-par, CARACTERIZADO pelo fato de que com- preende: uma unidade de controle de admissão; e um componente de mecanismo de dados.
22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de controle de admissão desempenha o controle de admissão para um nova solicitação para conteúdo através da: determinação se há largura de banda suficiente para suportar o fluxo de sub-clipe principal para uma nova solicitação a partir de um dispositivo de reprodução; determinação se há largura de banda suficiente para admitir a dita solicitação sem sacrificar a qualidade de serviço para as solicitações existentes; aceitação da admissão da dita nova solicitação se ambas as ações de determina- ção forem positivas; rejeição da admissão da dita nova solicitação se uma das ações de determinação for negativa; retorno de uma indicação de decisão da aceitação e rejeição da dita nova solicita- ção para conteúdo para o dito dispositivo de reprodução.
23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que se a dita nova solicitação para conteúdo for aceita, o dito componente de mecanismo de dados começa a servir a dita nova solicitação para conteúdo através do fluxo de sub-clipes principais para o dito dispositivo de reprodução via um mecanismo de fluxo e da transferên- cia por upload de dados dos sub-clipes subseqüentes via um transferidor por upload em par- a-par.
BRPI0621836-9A 2006-06-27 2006-06-27 controle de admissão para detecção de desempenho de vìdeo sob demanda em par-a-par BRPI0621836A2 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2006/024977 WO2008002298A1 (en) 2006-06-27 2006-06-27 Admission control for performance aware peer-to-peer video-on-demand

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0621836A2 true BRPI0621836A2 (pt) 2011-12-20

Family

ID=38845929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0621836-9A BRPI0621836A2 (pt) 2006-06-27 2006-06-27 controle de admissão para detecção de desempenho de vìdeo sob demanda em par-a-par

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8856373B2 (pt)
EP (1) EP2036347B1 (pt)
JP (1) JP5020316B2 (pt)
KR (1) KR101289506B1 (pt)
CN (1) CN101473651B (pt)
BR (1) BRPI0621836A2 (pt)
WO (1) WO2008002298A1 (pt)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8631450B1 (en) 2004-12-02 2014-01-14 Entropic Communications, Inc. Broadband local area network
CN100461740C (zh) * 2007-06-05 2009-02-11 华为技术有限公司 一种客户端节点网络拓扑构造方法及流媒体分发系统
WO2009005747A1 (en) * 2007-06-28 2009-01-08 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Set-top box peer-assisted video-on-demand
US9462029B2 (en) * 2008-08-29 2016-10-04 Red Hat, Inc. Invoking serialized data streams
CN101729379B (zh) * 2008-10-15 2013-02-27 华为技术有限公司 一种城域网接纳控制的方法及设备与系统
US8849899B1 (en) * 2011-01-30 2014-09-30 Israel L'Heureux Accelerated delivery of media content via peer caching
US9954788B2 (en) * 2011-06-03 2018-04-24 Apple Inc. Bandwidth estimation based on statistical measures
US9032075B2 (en) * 2011-10-12 2015-05-12 President And Fellows Of Harvard College Systems and methods for medium access control
US8661484B1 (en) 2012-08-16 2014-02-25 King Saud University Dynamic probability-based admission control scheme for distributed video on demand system
EP3216267B1 (en) 2014-11-05 2019-08-14 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Proactive admission control for multi-coverage d2d communications
US10715837B2 (en) * 2015-03-13 2020-07-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Determination of a service office of a media content distribution system to record a media content item with a network recorder
JP2022041553A (ja) * 2020-09-01 2022-03-11 ヤマハ株式会社 通信制御方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6801501B1 (en) * 1999-09-14 2004-10-05 Nokia Corporation Method and apparatus for performing measurement-based admission control using peak rate envelopes
US6804222B1 (en) * 2000-07-14 2004-10-12 At&T Corp. In-band Qos signaling reference model for QoS-driven wireless LANs
EP1451982A4 (en) * 2001-10-29 2008-10-15 Mpnet International Inc DATA STRUCTURE, METHOD AND SYSTEM FOR MULTIMEDIA COMMUNICATION
EP1383353B1 (en) * 2002-07-05 2005-04-13 Alcatel Resource admission control in an access network
KR100643270B1 (ko) * 2004-04-02 2006-11-10 삼성전자주식회사 비디오 스트림을 재생하는 클라이언트 및 재생 방법
KR20050115498A (ko) * 2004-06-03 2005-12-08 재단법인서울대학교산학협력재단 P2p 기반의 비디오 서비스 시스템 및 이를 이용한주문형 비디오 서비스 제공방법
US7664109B2 (en) * 2004-09-03 2010-02-16 Microsoft Corporation System and method for distributed streaming of scalable media
US7362776B2 (en) * 2004-11-01 2008-04-22 Cisco Technology, Inc. Method for multicast load balancing in wireless LANs
CN100459701C (zh) * 2004-11-16 2009-02-04 南京大学 视频点播系统的基于测量的自适应接纳控制方法
US8194640B2 (en) * 2004-12-31 2012-06-05 Genband Us Llc Voice over IP (VoIP) network infrastructure components and method
US7801043B2 (en) * 2005-04-01 2010-09-21 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for admission control and resource tracking in a wireless communication system
EP1946578B1 (en) * 2005-11-11 2013-07-24 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (publ) Method and apparatus for limiting peer-to-peer communication interference
US20080285577A1 (en) * 2007-05-15 2008-11-20 Yehuda Zisapel Systems and Methods for Providing Network-Wide, Traffic-Aware Dynamic Acceleration and Admission Control for Peer-to-Peer Based Services

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090029742A (ko) 2009-03-23
JP5020316B2 (ja) 2012-09-05
EP2036347B1 (en) 2018-08-15
US8856373B2 (en) 2014-10-07
KR101289506B1 (ko) 2013-07-24
WO2008002298A1 (en) 2008-01-03
EP2036347A4 (en) 2014-03-26
CN101473651A (zh) 2009-07-01
EP2036347A1 (en) 2009-03-18
US20100241747A1 (en) 2010-09-23
JP2009543440A (ja) 2009-12-03
CN101473651B (zh) 2012-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0621836A2 (pt) controle de admissão para detecção de desempenho de vìdeo sob demanda em par-a-par
EP2039158B1 (en) Performance aware peer-to-peer video-on-demand
US8880650B2 (en) System and method for storing streaming media file
US8230100B2 (en) Variable fidelity media provision system and method
BR112014000597B1 (pt) Método e sistema para download de arquivo multimídia
Wang et al. Migration towards cloud-assisted live media streaming
BRPI0720923A2 (pt) vÍdeo sob demanda de rede nço-hierÁrquico ciente da qualidade de serviÇo auxiliada pro armazenamento de prefixo em cache
Zhou et al. On replication algorithm in P2P VoD
BR112015011457B1 (pt) Método para identificar um ou mais outros dispositivos de computação de uma rede ponto a ponto
Chandler et al. Toward p2p-based multimedia sharing in user generated contents
Cong et al. An efficient server bandwidth costs decreased mechanism towards mobile devices in cloud-assisted P2P-VoD system
Xu et al. Exploring the policy selection of the P2P VoD system: A simulation-based research
Al-Abbasi et al. EdgeCache: An optimized algorithm for CDN-based over-the-top video streaming services
Zeng et al. Space4time: Optimization latency-sensitive content service in cloud
Liang et al. ipass: Incentivized peer-assisted system for asynchronous streaming
Jiang et al. A replica placement algorithm for hybrid CDN-P2P architecture
Lee et al. A cache management policy in proxy server for an efficient multimedia streaming service
Liang et al. Peer-assisted texture streaming in metaverses
Lee et al. A vEB-tree-based architecture for interactive video on demand services in peer-to-peer networks
González et al. A case study of load sharing based on popularity in distributed VoD systems
Seddiki et al. Toward a global file popularity estimation in unstructured P2P networks
Tyson et al. Corelli: a peer-to-peer dynamic replication service for supporting latency-dependent content in community networks
Barwar et al. Network performance analysis of startup buffering for live streaming in p2p vod systems for mesh-based topology
Zhao et al. A Reliable and High-Performance Distributed Storage System for P2P-VoD Service
Delbruel et al. Decentralized view prediction for global content placement

Legal Events

Date Code Title Description
B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]
B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]
B15K Others concerning applications: alteration of classification

Ipc: H04N 7/173 (2011.01)