CN102812719A - 多服务带宽分配 - Google Patents

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Abstract

一种用于使用信道简档来管理带宽以通过留下可用来支持最高期望带宽请求的连续片段来确保用于支持该请求的可用信道的信道分配机制。下面进一步讨论的配置定义了用于期望媒体类型的简档，并将每个信道与指定该信道上可分配的媒体类型的简档相关联。每个媒体类型包括服务和比特率，因此同一服务的不同格式(如SD和HD)被区分。每个简档指明媒体类型，并且每个信道与一个或多个简档相关联。此外，信道到相关简档的映射包括预留指定，指示在指派预留信道之前其他(未预留)信道将被充分指派。预留的信道提供了带宽的连续块，使得大带宽请求不会遭遇来自多个稀疏分配的信道的指派失败。

Description

多服务带宽分配
背景技术
传统有线TV系统仅仅是用于传输原来在空中运送的射频(RF)信号的有线介质。同轴电缆(coax)将所有可用广播信道的集合运送到每个TV(订户)。这种系统中的机顶盒简单地提供替代调谐器以接收经由同轴电缆可用的附加信道。每个机顶盒经由同轴电缆上运送的模拟信号接收同一组信道。
在这种旧式系统中，选择性服务(即，诸如HBO
Figure BPA00001596217200011
之类的“电影”信道)采用通常位于到各个房屋的电缆分支(cable drop)上的物理滤波器来提供这些优质服务。随着数字传输介质的出现，同一根同轴电缆还运送数字信号。现代机顶盒演进为可个体地寻址的网络设备，所以优质信道变得可从总局或头端切换。选择性观看演进为向各个机顶盒提供更细粒度的控制，允许视频点播(VOD)和交换数字视频(SDV)，从而允许各个订户调用选择性地引导到其机顶盒的节目编排。这种更细粒度的控制以及高清(HD)格式提供的可观看画面质量的改进对传输网络施加了对更大带宽的需求。虽然物理传输网络的进步(如光纤和更高频率范围)有利于这种更大带宽的传输，但是用户控制和传输格式的不断进步给服务提供商谨慎而高效管理可用带宽以向众多用户有效地提供视频服务带来额外的负担。
视频服务递送环境提供诸如交换数字视频(SDV)和视频点播(VOD)之类的视频服务并随着网络基础设施的持续演进而持续激增以支持提供选择性服务的应用的带宽需求。这种网络基础设施包括用于提供视频服务的头端、用于运行递送视频服务的应用的服务节点以及用于将服务呈递给用户的机顶盒或其他用户设备。网络将机顶盒布置成服务群，所述服务群是由从头端发出并终止于服务群的一组共同连接来服务的机顶盒的集合。通常，每个机顶盒被放置于与群中的其他机顶盒邻近的地理位置以及由分支到各种服务群的线路的物理集合所定义的连接中。虽然在所谓的“广播”传送中通常可用的节目编排(即，基本有线电视)通常对所有机顶盒可用，但是诸如视频点播之类的其他服务通过“窄播”信道被发送到各个机顶盒。
发明内容
视频服务环境包括将机顶盒或其他客户驻地设备(CPE)连接到用于提供诸如SDV和VOD之类的订户请求的服务的服务节点和头端的网络。每个服务群被分配预定数目的固定带宽信道以满足服务群中的窄播需求(即VOD)。在示例配置中，信道使用运送38.8Mbps的正交调幅256(QAM 256)来调制，通常被称为QAM信道或简称为QAM。由于每个服务群具有预定数目的信道来在所有机顶盒之间共享，因此视频服务环境管理服务群集体可用的带宽以向所有订户请求供应来自群中的机顶盒的视频服务。
在例如提供有线TV的视频服务环境中，用户通常通过机顶盒来从服务提供商接收视频服务。与仅仅是远程调谐器的老式传统机顶盒形成对比，现代机顶盒提供基本用户界面和服务选择能力。这些机顶盒通过由被集体指定为服务群的一组机顶盒共享的信道或QAM接收服务。与由群中的所有机顶盒接收(通常为标准信道节目)的广播服务形成对比，诸如视频点播(VOD)和交换数字视频(SDV)之类的其他服务被按需分配给信道，统称为窄播服务。每个服务要求特定部分的带宽，并且服务提供商在分配给服务群的一组信道上满足对窄播服务的请求。每个服务群具有由窄播服务的所有用户共享的预定数目的信道，通常为4、6或8个。
在视频服务环境中，视频递送服务器或头端接收订户请求并基于服务于该请求所需的比特率来将请求指派给信道。每个信道具有分配给该请求的带宽，因此对于每个指派，可用带宽被请求的比特率缩减。由服务于订户的机顶盒的服务群表示的订户群通过将请求指派给信道之一而具有用于服务于订户请求的信道分配。服务简档对服务类型、订户请求的比特率和与表示信道可被指派来服务的订户请求的简档相关的可用信道进行归类。与仅基于当前信道负荷来将请求指派给信道(通常是具有最多可用带宽的信道)的传统方法形成对比，服务简档关联确保与诸如3维(3D)视频之类的高带宽格式或特定服务类型相对应的请求不通过锁定或留下单个信道中的不可分配的带宽“间隙”而妨碍其他订户请求。
这里的配置部分地基于如下观察结论：视频技术(即，3D TV)的进步促进了额外的、带宽消耗严重的视频格式以支持对可用格式、特别是对HD和3D格式的需求。标清(SD)格式仅消耗3.75Mbps的带宽，而HD要求大约15Mbps并且3D传送消耗38.4Mbps，几乎是38.8Mbps的整个传输信道。传统的对视频服务递送的带宽管理方法不区分不同比特率的被请求媒体，也不区分它们所对应的不同比特率的被请求服务。诸如3D视频之类的新兴技术消耗38.4Mbps，实际上占用了整个QAM 256信道。此外，信道中的连续带宽范围被采用，因此38.4Mbps服务无法从跨多个信道的可用块来汇聚。
不幸的是，传统的布置具有带宽分配时不考虑请求的媒体类型的缺点。带宽仅基于请求的比特率来计量。因此，传统方法不标记或指示带宽的连续块以容纳诸如HD和3D视频之类的大比特率请求，这些方法也不辨认请求的服务类型以防止特定服务不成比例地消耗带宽和阻挡其他服务的用户。诸如3D视频之类的演进的服务格式持续给目前的网络基础设施施加负担并要求可用带宽的谨慎管理。
这里的配置通过提供一种用于管理带宽以通过留下可用来支持最高期望带宽请求的连续片段来始终确保用于支持该请求的可用信道的信道分配机制基本上克服了上述缺点。下面进一步讨论的配置定义了用于期望媒体类型的简档，并将每个信道与指定该信道上可分配的媒体类型的简档相关联。每个媒体类型包括服务和比特率，因此同一服务的不同格式(如SD和HD)被区分。每个简档指明媒体类型，并且每个信道与一个或多个简档相关联。此外，信道到相关简档的映射包括预留指定，指示在指派预留信道之前其他(未预留)信道将被完全指派。预留的信道因而提供了例如用于3D请求的带宽的连续块，使得大带宽请求不会遭遇来自多个稀疏分配的信道的指派失败。
发明的替代配置包括诸如工作站、手持或膝上计算机或专用计算设备之类的配备了软件和/或电路(例如，上面概述的处理器)以处理这里作为发明的实施例来公开的任一或所有方法操作的多程序或多处理计算机化设备。发明的其他实施例包括诸如Java虚拟机和/或操作系统之类的能够单独操作或与多处理计算机化设备彼此结合来操作以执行上面概述、下面详细公开的方法实施例步骤和操作的软件程序。一种这类实施例包括具有计算机可读存储介质的计算机程序产品，所述计算机可读存储介质包含在其上编码的计算机程序逻辑，所述计算机程序逻辑当在具有相耦合的存储器和处理器的多处理计算机化设备中执行时、对处理器进行编程以执行这里作为发明的实施例来公开的操作来执行数据访问请求。发明的这类布置通常被提供为在计算机可读介质上编码或排列的软件、代码和/或其他数据(例如，数据结构)或被提供为专用集成电路(ASIC)，所述计算机可读介质如光介质(例如，CD-ROM)、柔性或硬盘或其他介质，如一个或多个ROM、RAM或PROM芯片中的固件或微码、现场可编程门阵列(FPGA)。软件或固件或其他这类配置可以(例如，在操作系统运行期间或在环境安装期间)被安装到计算机化设备上以令计算机化设备执行这里作为发明的实施例来说明的技术。
附图说明
发明的前述和其他目的、特征和优点将通过附图中所例示的发明的具体实施例的下面描述变明显，附图中相似的标号在不同视图中指代相同的部分。附图不一定按比例，重点在于例示发明的原理。
图1是适合于与这里的配置一起使用的视频服务环境的背景图；
图2是图1的环境中的资源分配的流程图；
图3是根据图2的信道分配的框图；
图4示出图3的信道中的分配阈值；
图5示出与图4中的信道一起可采用的溢出信道；
图6示出适用于图3中的信道的服务简档；
图7示出图6的服务简档到信道的映射；
图8示出用于将服务简档映射到信道的模板；并且
图9-11是如图3-8中的使用简档的信道分配的流程图。
具体实施方式
以下示例描绘了视频服务环境中的针对视频服务的信道分配。其他环境可以被设想，除了所描绘的示例VOD、SDV和3D服务以外的附加服务也可被设想。示出的示例描绘了用于通过满足最大数目和/或获利最大的服务请求来优化给用户的服务递送的信道分配。
视频递送服务器分配信道以向订户请求提供服务。诸如VOD或SDV请求之类的订户请求具有用于满足该请求的带宽要求。此外，每个服务可具有多个用于递送的媒体类型，如标清(SD)或高清(HD)。因此，每个订户请求基于该订户请求的比特率和服务而对应于媒体类型。要求的带宽由所请求的媒体类型的比特率决定。例如，VOD请求可以用于高清(HD)选择并要求15Mbps，或者可以是只期望3.75Mbps的标清(SD)请求。
在这里公开的配置中，视频递送服务器采用通过向服务于订户请求的信道分配带宽来响应于该请求而提供视频服务的服务网络。每个订户请求从订户可操作的机顶盒发出，并且通常包括用于标识可用服务并生成订户请求的图形用户界面(GUI)。将服务器和机顶盒相互连接的服务网络将请求向上游传输给服务器，其中服务器确定信道可用性以及该请求向信道的指派。每个信道代表根据适于传输所请求的媒体的协议或编码方案而调制的特定带宽服务。在示例布置中，每个信道采用在通常为每个信道分配的6Mhz范围中提供38.8Mbps带宽的正交调幅256(或者称QAM 256)，但是任何合适的调制方案和媒体比特率都可以被采用。服务于订户请求的每个指派根据请求的比特率来消耗该带宽。在典型的视频服务环境中，服务群具有用于服务于几百个订户的4、6或8个信道，因此对可用带宽的谨慎管理避免了拒绝订户请求。
图1是适合于与这里公开的配置一起使用的视频服务环境100的背景图。参考图1，视频服务环境100包括头端106和带有到各个服务群110-1…110-3(统称110)的递送基础设施连接104的服务网络102。服务提供商基于用户的地理分布来部署头端106以满足用户服务请求。服务网络102可以是任何合适的传输网络，如因特网连接、光纤连接、TELCO线路和宽带线路，或它们的组合。服务网络102传输从头端106发出以传输到客户端设备114(例如，机顶盒)的多个信道112以呈递服务120。传输网络102/104通过将特定带宽范围的传输流112或信道连接到特定服务群110的客户端设备114而连接到特定服务群110。递送基础设施连接104通常经由同轴电缆到各个用户住宅的扇出来定义到诸如机顶盒114-1-1…114-3-3(统称114)或其他CPE设备之类的各个客户端设备的服务分支。
用户通常使用机顶盒114和相关用户接口来发出对服务的请求158。请求158’基于请求的类型(如VOD、SDV或3D服务)可由服务应用130-1…130-3(统称130)接收。应用130向信道分配器134发送请求132，请求服务于请求132的信道指派。每个请求132具有指示出服务响应136的目的地和带宽的机顶盒标识符和比特率要求，所述服务响应136通常可作为分组流136’由机顶盒114接收以用于在用户设备124(即，TV)上呈递所请求的素材124’。
图2是图1的环境中的资源分配的流程图。参考图1和图2，在用于响应于订户请求158来提供多个视频服务的视频服务递送环境100中，这里的配置提供用于通过从可被指派以服务于订户请求158的多个信道112中进行识别来指派用于服务于请求的信道的系统和方法，所述多个信道中的每个信道112具有与订户请求158中的服务相对应的服务指定，如步骤200所描绘。与传统方法形成对比，服务指定指明了信道112可运送的一个或多个服务，以向所有用户提供最优的服务分发并避免一个服务不成比例地消耗信道带宽。信道分配器134响应于用户请求158’通过从具有仅对所请求的服务的服务指定的信道中识别服务于该请求的足够带宽来确定信道112的可用性，如步骤201所示。分配器134基于专用信道112的被确定的可用性来将订户请求158指派给可用的专用信道162，如步骤202所描绘。如下面进一步讨论的，信道可用性可通过具有不同服务指定的信道的审查来获得，以找出适当的匹配/可用性。
图3是根据图2的信道分配的框图。参考图3，头端106用服务群110和传输流ID(TSID)162来标识信道。信道分配器134维护每个服务群160-1…160-3(统称为160)和指派为供该群160使用的TSID 162的映射。接收到信道请求132后，信道分配器134从该请求132中读取比特率和机顶ID 138，将机顶ID映射到服务群110，并根据下面进一步描述的分配方案来选择TSID 162。所选TSID 162的可用带宽随后被缩减了为服务持续时间分配的带宽。由于整个群160的TSID 162被针对请求132而共享，因此在可用的TSID 162之中分配请求132以避免小片段的未用带宽而保留大到足以处理要求最高的请求132的连续部分或“大块”带宽是有益的。例如，3D请求158期望38.4Mbps的比特率138，这实际上消耗整个35.8Mbps信道(整个TSID分配)。
传统信道分配方案采用诸如将每个请求分配给目前运送最小负载的信道162的最小负载之类的逻辑。该方案规定了负担由信道162均等地共享并且每个信道保持在大致相似的利用水平。该传统方法不能辨认诸如HD和3D之类的某些服务要求所指派的信道162中的较大部分的连续带宽。因此，这种负载平衡可能导致即使总的汇聚带宽足够运送请求、也无法满足到来的请求的若干信道的每一个信道中的未用容量“泡”。
高清内容问题的流行解决方案是在每个递送信道上留下足够带宽以支持例如高清内容。带宽分配被指派给最小负载的递送信道直至该分配使得该递送信道具有比HD内容所需带宽少的带宽。此时，带宽分配算法将内容放置到对于新会话具有足够带宽的最大负载的递送信道上。
增加递送内容所需的带宽量的新内容格式持续被发布。高清MPEG-2内容要求12.0-19.2Mbps。因此，QAM 256信道只能运送2-3个HDMPEG-2节目。主要内容提供商最近宣布3D HD节目将要求完整的6MHz模拟信道。也就是说，它将要求38.8Mbps带宽，即QAM 256的全部容量。
对于带宽受限的递送信道162，拥有允许这些3D和HD节目被递送到订户的带宽分配机制是有益的。即使大量汇聚带宽可用，尝试在分发信道(例如，QAM)上对资源进行负载平衡的机制对3D内容的递送也可能无能为力。例如，假设服务群使用4个QAM来进行视频点播内容递送。四个3.75Mbps SD节目在QAM上被进行负载平衡。每个QAM具有超过35Mbps的可用带宽，总共超过140Mbps。然而，由于没有QAM具有完整的38.8Mbps空闲带宽，因此3D节目的带宽分配将失败。
一种方法是块分配。块分配机制将递送信道分割成带宽块。带宽块通常具有最大内容项目的大小。这导致每个递送信道两个或更多个带宽块的创建。如果递送信道的带宽不是最大内容项目的带宽的整数倍，则递送信道中的最后一个带宽块可能小于最大内容项目。
例如，QAM 256信道具有38.8Mbps带宽。如果最大内容项目是15Mbps的HD MPEG-2节目，则QAM信道被分割成3个带宽块。两个带宽块具有15Mbps大小，最后一个具有8.8Mbps大小。
块分配机制在不穿越块边界进入下一个块的情况下尝试将新请求置于具有现有分配物的带宽块内。如果没有递送信道具有用于新会话请求的足够带宽的带宽块，则块分配算法开始填充最小负载的QAM 162上的空白块。
图4示出图3的信道中的分配阈值。参考图3和图4，该分配方案指派大块170中的带宽，留下可用于高比特率内容的大的部分(即，多个块)。当块被填满时，后续请求被负载平衡到最小负载的QAM。图4示出具有4个QAM(信道)162-1…162-4的VOD服务群。每个QAM 162具有38.8Mbps带宽。块172大小为15Mbps，导致每个QAM三个带宽块。两个块172-1、172-2大小为15Mbps，一个块(172-3)大小为8.8Mbps。假设有二十八个3.75Mbps SD内容分配物，图4示出带宽将被指派给每个QAM 162的次序。
在本示例中，第一分配物被指派给QAM 1上的8.8Mbps块172-3。由于下一分配物放得到QAM 1上的8.8Mbps块172-3中而没有超过8.8Mbps的块容量，因此第二分配物也被指派给QAM 1。第三分配物放不到QAM1上的8.8Mbps块内。该块仅有1.3Mbps带宽可用(8.8-2×3.75)。由于第三分配物将穿越任一QAM上的块边界174(QAM 1上的块满了，其他QAM上没有分配物)，因此信道分配器134将该带宽指派到最小负载的QAM 162。这种情况下，它被指派给QAM 2上的8.8Mbps块172-3。
对于图4中的示例，即使有28个SD分配物，也存在三个超过15Mbps的块可用。这些块的每一个可以运送15Mbps HD内容。因此，该方案被设计成留下可用于高比特率内容的块，仍将负载在可用的递送信道162上摊开。
专用递送信道(有时被称为“筒仓”)通常被用于隔离网络中的不同服务。例如，视频点播和交换数字视频(SDV)是有线电视运营商提供的两种不同服务。在典型部署中，VOD和SDV都使用专用于该服务的递送信道162。
专用信道指定防止一个服务使用所有资源并让其他服务“挨饿”。挨饿的一个示例是服务之间共享的一组QAM上的大部分或全部带宽被两个服务之一使用。更有趣的挨饿是在递送信道上对请求进行负载平衡的情况。即使只有小数目的其他服务当前被递送，诸如3D内容之类的高比特率内容也没有足够带宽，如上面所讨论的。
如果服务定义是可配置的，则递送信道池可以基于使用模式和防止资源饥荒的希望而被分配给不同服务。例如，3D MPEG-2VOD内容被视为VOD服务。然而，如果系统被配置成使得它是具有专用QAM的单独服务，则3D MPEG-2VOD内容将不会闹资源饥荒，而如果每个VOD QAM162上至少存在一个VOD服务，则会出现这种资源饥荒情况。换言之，即使具有不同比特率的不同格式在服务内可用，服务定义也将信道专门用于该服务。
与此形成对比，多个服务可被配置成共享递送信道。原因在于服务使用可能在一天的不同时间达到高峰。代替使资源专用(可能导致带宽分配的低效)，同一组递送信道的使用可能减少这些服务所需的递送信道总数。
图5示出与图4中的信道一起可采用的溢出信道。专用递送信道和共享递送信道的概念被结合以创建溢出递送信道。这种情况下，一组递送信道162被专用于每个服务。然而，存在在多个服务之间共享的一组递送信道162。所有分配物最初被指派给专用递送信道。如果一个服务变得过载，则它可以使用共享递送信道162上的带宽以补充专用于该服务的带宽。参考图5，三个信道162-11…162-13专用于提供VOD服务，并且三个信道162-21…162-23专用于提供SDV。因此，单独VOD或SDV中的任一个都不会消耗所有可用带宽162。此外，两个共享信道162-31、162-32被共享于其间并可用于VOD或SDV服务(如指派用于VOD的162-31中的两个大块所示)。因此，一旦任一服务被指派了专用信道162，就可以开始指派共享信道；只要两个服务不耗尽共享信道162-31、32，请求就会继续被满足。
该方法防止一种服务由于总有一组递送信道162专用于该服务而使出现资源饥荒。然而，它还允许某些递送信道162合并以便运营商无需基于高峰使用来使递送信道专用。如果服务在不同时间具有高峰使用，则它们可以共享某些递送信道。
这种想法被预留信道延伸。预留信道162与溢出递送信道类似，但它在专用于服务的一组递送信道内适用。该想法是一个或多个递送信道将不被使用直至专用于该服务的所有其他递送信道上带宽不足。因此，带宽分配请求在非预留递送信道上被进行负载平衡。当要求比非预留递送信道上可用的带宽更多的带宽138的请求132到达时，预留递送信道将被使用。
预留递送信道上的分配使用最大负载分配方法。因此，如果后续分配在预留递送信道上被要求，则它将使用其上已经存在带宽分配的预留递送信道。这使得其他预留递送信道不被使用。预留递送信道的一个特征是使得大块带宽不被分配以防可能接收到非常高带宽的服务请求。一个示例是3D HD MPEG 2视频。运营商可能不想使递送信道专用于该内容。然而，在非高峰时间，运营商可能想要保持某些递送信道不被使用以防接收到针对该内容的请求。
图6示出适用于图3中的信道的服务简档。服务简档带宽分配方案被设计成支持低比特率、高比特率和极高比特率(例如，3D)内容的混合。一个特征是在支持多个服务类型和内容比特率的同时使服务递送最大化。第二个目标是使由递送信道故障造成的服务停用最小化。
带宽分配方案使用多个技术，包括：
-专用和溢出递送信道二者
-预留递送信道
-基于递送信道属性的不同带宽分配技术
使用服务简档表180，配置机构(setup)定义对用户可用的所有服务182，如VOD、SDV和3D。服务182可进一步按编码格式184或其他服务特性来分类，以识别用于递送同一服务的不同比特率(即，SD和HD格式)。例如，系统可区分3D MPEG-2VOD和HD MPEG-2VOD。对于每个服务182分类，简档表180定义内容的期望最小比特率186和期望最大比特率187，以及编码格式(格式)184和引用名称188来定义简档190。简档表180中的每个条目190-1…190-5向应于服务请求158来为每个服务定义参数。简档条目190可采用星号作为通配符。它是匹配给定服务182的所有其他格式的“总受器”(catch-all)。简档表180还定义用于VOD的“总受器”以支持任何其他编码格式(如SD MPEG-2、HD MPEG-4等)。
图7示出图6的服务简档到信道的映射。头端106将一个或多个简档190映射到每个信道162以指示它可运送的请求。
映射表191示出将服务简档190指派到下游QAM 162的示例有线电视系统。多个服务简档190可以通过指明多个简档名称188而被指派到单个QAM。映射表191为群160中的每个信道指明通常包括TSID的QAM名称92、TSID标识符93、采用的频率范围94、指派(映射)的简档95的名称188和信道是否被预留96。在该示例中，1个QAM(195-1)总是专用于VOD_3D以保证资源总是对极高比特率内容可用。四个QAM 195-2…195-5在所有VOD服务类型之间被共享。这些QAM之一195-2被预留，所以它保持不被使用以防接收到针对3D内容的请求而专用于3D内容的QAM被使用。两个QAM 195-8、195-9专用于SDV，并且两个QAM195-6、195-7是溢出QAM并支持VOD和SDV服务二者。
图8示出用于将服务简档映射到信道的模板。参考图1和图8，在大的服务环境100中，可能存在许多服务群110，每个服务群被指派了一组信道112。然而，每个服务群110通常携带递送信道162的同一混合以进行服务182指派。配置可以通过将给定的服务群110中的服务简档190的混合定义为服务简档模板80来简化。模板80由指定组内的递送信道的数目的QAM计数81、用于该组递送信道的服务简档82的集合和被指定为预留递送信道的递送信道的数目83组成。启动或初始化序列被调用以通过基于模板80对每个群110的信道162进行循环并生成映射条目195来生成信道映射191。
图9-11是如图3-8中的使用简档的信道分配的流程图。参考图3-11，上面讨论的信道简档指派和部署的示例被讨论；替代指派和映射方案可使用上面公开的原理而被设想。在下面描绘的示例配置中，无论运营商是否将服务简档190映射到各个递送信道或者运营商是否使用服务简档模板80，每个递送信道162都将被指派以处理一个或多个服务，并且递送信道可以或可以不被标记为预留96。
如果多个不同服务类型182(如VOD和SDV)被指派给递送信道162，则该递送信道162将是溢出递送信道。溢出递送信道使用最大负载方案来进行带宽分配。这往往在其他溢出递送信道上留下大块的未用带宽。由于溢出递送信道在专用递送信道上缺少带宽之前不被使用，因此出故障的溢出递送信道将只影响接收服务的订户的小子集。
所有其他递送信道由于只运送一个主要服务类型因而是专用递送信道。注意，用于该服务类型的多个格式可能位于该递送信道上(如HDMPEG-2VOD和SD MPEG-2VOD)；然而，递送信道都运送同一主要服务类型(例如，VOD)。专用递送信道使用块分配算法来进行带宽分配。参考图1、3和9-11，在步骤300，这里公开的指派视频传送资源的方法包括定义用于多媒体传送的多个信道162，其中每个信道具有带宽(256QAM的38.8Mbps)和至少一个服务指定(如VOD、SDV或3D)，以使得服务指定指示出该信道被分配来实现的服务182。头端(视频服务器)106或运营商为每个信道162定义指示出多个信道162中的每个信道的服务指定95的简档190，其中简档190为每个信道162指明可指派给它的服务182，如步骤301所描绘的。这包括建立简档180，以使得简档180指示媒体类型，每个媒体类型标明服务182、媒体格式184和比特率186、187，如步骤302所公开的。在所示的示例布置中，每个简档180指明一组媒体类型190，每个媒体类型指明服务182和格式184，其中格式指示带宽186需求，以用于将订户请求158指派到具有与订户请求的媒体类型相匹配的简档190的信道162，如步骤303所描绘的。媒体格式184指示用于所标识的服务的递送结构，通常指明诸如2D或3D MPEG之类的协议或编码格式，如步骤304所公开的，并且比特率指示已指派的信道162中被所标识的服务占用的带宽，如步骤305中所公开的。每个简档条目190可指明诸如最小186比特率和最大比特率187之类的通常被该格式消耗的范围；实际带宽在请求132中被标明。表中的带宽范围被用来将内容分类到特定简档中。这允许分配方案确定要应用的简档；这些中的任一个或诸如平均值之类的置换可被用作消耗的带宽。
定义简档表180之后，头端106将一个或多个服务简档190(简档条目)与信道162的每一个相关联，以使得服务简档指示可指派给每个相应信道162的订户请求132，如步骤306所描绘的。与每个信道162相关的(一个或多个)简档190指明可指派给该信道92的服务182并且每个关联的简档190的媒体类型指示可指派给信道162的可用格式184，如步骤307所描绘的。
用户操作后，头端106的应用130接收订户请求158，其中订户请求158指示服务182和被请求了传送资源的带宽，如步骤308所示。信道分配器134计算每个信道162的负载，以使得该负载指示目前不可指派给订户请求158的已指派带宽，如步骤309所示。由于发送请求158的每个机顶盒114属于服务群110，因此信道分配器134考虑分配给该群110的信道。信道分配器134通过定位与匹配于订户请求的媒体类型的简档190相关的信道162来指派信道162，如步骤310所示。这可以通过针对该群解析简档表180以识别与请求中指示的格式184相对应的第一匹配条目或通配符来执行。
信道分配器134通过在将订户请求指派给具有多个服务指定(即，溢出信道)的信道152的子集之前基于识别的可用性在信道162的专用子集(即，专用信道)中指派该请求来满足请求132，如步骤311所公开的。信道分配器134因此根据专用信道然后溢出信道和预留信道来对检查进行优先排序。信道分配器134从多个信道中识别具有仅对请求132所指示的服务的服务指定的专用信道，如步骤312所示。因此，如果信道是专用信道，则它将在给指明多个服务的简档条目190所指定的共享(溢出)信道施加负担之前将请求安排到(field)匹配的服务。在所描绘的示例配置中，与为多个媒体类型描画的溢出信道形成对比，专用信道采用块分配，所述块分配尝试在不穿越块边界进入下一分配块的情况下将请求指派到具有现有分配物的带宽块。下面进一步讨论的溢出和预留信道采用最大负载分配，所述最大负载分配尝试指派具有仍足以容纳请求的比特率的最小带宽剩余的信道。
继续到步骤313，信道分配器134计算每个信道162的阻挡因子，以使得阻挡因子基于指派给信道162的简档190来指示具有最高比特率的媒体类型。在示例布置中，信道分配器134基于小于信道162的可用总带宽的50％的相关简档95中的最高比特率来计算阻挡因子，以识别适合于信道162的块大小172，如步骤314所描绘的。由于不足以满足请求的可用部分依然是信道162中的未用“泡”，因此要求整个信道带宽的50％以上的分配实际上要求整个信道，因为第二类似大小的请求无法被容纳。因此，信道分配器134将订户请求132指派给最大负载的信道162直至后续请求158以小于完整的阻挡因子留下信道162，如步骤315所公开的。信道分配器134比较专用信道162中的可用带宽和订户请求138的带宽以识别服务于该请求的专用信道162的可用性，如步骤316所公开的。在步骤317执行检查，以识别可用的专用信道，并且如果可用，则信道162被分配。
如果没有专用信道可用，其中多个信道中的信道或者是用于指派给个体服务的专用信道或者是具有对多个服务的服务指定的溢出信道，则信道分配器134在专用信道不可用时尝试将订户请求132指派到溢出信道162，如步骤318所描绘的。因此，如果信道162的服务简档190指示多个媒体类型，则信道分配器134将匹配的订户请求指派到用于该媒体类型的最大负载的信道，如步骤319所示。检查被执行，以确定溢出信道162是否可用来满足该请求，如步骤320所描绘的，并且如果可用，则溢出信道被指派。
如果溢出信道不可用，则信道进一步包括预留信道，以使得预留信道在用于服务的专用信道已被指派后被指定用于个体服务。信道分配器在专用信道不可用时尝试将订户请求指派给预留信道，如步骤321所公开的，并且检查在步骤322被执行以识别预留信道162是否可用。如果可用，则预留信道被指派，否则，请求失败。
本领域技术人员应容易理解，这里定义的用于多服务带宽分配的程序和方法是可通过多种形式递送到用户处理和渲染设备的，包括但不限于a)诸如ROM设备之类的非可写存储介质上永久存储的信息，b)诸如柔性盘、磁带、CD、RAM设备和其他磁光介质之类的可写非临时存储介质上可改写地存储的信息，或c)在诸如因特网或电话调制解调器线路的电子网络中通过通信介质传送给计算机的信息。操作和方法可响应于指令在软件可运行的对象中或作为一组供处理器运行的编码指令来实施。作为替代，这里公开的操作和方法可全部或部分地使用诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其他硬件部件或设备之类的硬件部件或者硬件、软件和固件部件的组合来体现。
虽然多服务带宽分配的系统和方法已参考实施例被具体示出和描述，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求涵盖的发明范围的情况下可对其做出各种形式和细节的改变。

Claims (20)

1.在用于响应于订户请求来提供多个视频服务的视频服务递送环境中，一种指派服务于这些请求的信道的方法，包括：
从可被分配以服务于所述订户请求的多个信道中识别具有与所述订户请求中的服务相对应的服务指定的信道；
通过从具有仅对所请求的服务的服务指定的信道中识别用于服务于该请求的足够带宽来确定信道的可用性；以及
基于所确定的专用信道的可用性来将所述订户请求指派给可用的专用信道。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个信道中的信道或者是用于指派给个体服务的专用信道，或者是具有对多个服务的服务指定的溢出信道，所述方法还包括当专用信道不可用时将所述订户请求指派给溢出信道。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述信道还包括预留信道，所述预留信道在用于个体服务的专用信道已被指派后被指定用于该服务，所述方法还包括当专用信道不可用时将所述订户请求指派给预留信道。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括为每个信道定义简档，所述简档指示出用于所述多个信道的每一个信道的服务指定，所述简档为每个信道指明可以指派给该信道的服务。
5.根据权利要求4所述的方法，其中每个简档指明一组媒体类型，每个媒体类型指明服务和格式，所述格式指示带宽需求，并且将所述订户请求指派给具有与所述订户请求的媒体类型相匹配的简档的信道。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括
建立简档，所述简档指示媒体类型，每个媒体类型标识出服务、媒体格式和比特率，
所述媒体格式指示所标识的服务的递送结构，并且
所述比特率指示已指派的信道中被所标识的服务占用的带宽；
将服务简档与信道的每一个相关联，所述服务简档指示可指派给每个相应信道的订户请求；以及
通过定位与匹配于订户请求的媒体类型的简档相关的信道来指派信道。
7.根据权利要求6所述的方法，其中与每个信道相关的简档指明可指派给该信道的服务，并且每个相关的简档的媒体类型指示可指派给该信道的可用格式，所述方法还包括在指派给与多个媒体类型的简档相关的信道之前指派给指示单个媒体类型的简档相关的专用信道指。
8.根据权利要求6所述的方法，还包括：
计算每个信道的负载，所述负载指示目前不可指派给订户请求的已指派带宽；
如果信道的服务简档指示多个媒体类型，则将匹配的订户请求指派给用于该媒体类型的最大负载的信道；以及
如果信道的服务简档指示单个媒体类型，则在不穿越块边界进入另一个块的情况下将匹配的订户请求指派给带宽的可用块，块大小基于比特率。
9.根据权利要求6所述的方法，还包括：
计算每个专用信道的阻挡因子，所述阻挡因子基于指派给该信道的简档来指示具有最高比特率的媒体类型；以及
将订户请求指派给最大负载的信道直至后续请求以小于完整的阻挡因子留下信道。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括基于小于信道的可用总带宽的50％的相关简档中的最高比特率来计算阻挡因子。
11.一种用于响应于订户请求来提供多个视频服务的视频服务递送服务器，一种指派服务于该请求的信道的方法包括：
从可被分配以服务于所述订户请求的多个信道中识别具有与所述订户请求中的服务相对应的服务指定的信道；
通过从具有仅对所请求的服务的服务指定的信道中识别用于服务于该请求的足够带宽来确定信道的可用性；以及
基于所确定的专用信道的可用性来将所述订户请求指派给可用的专用信道。
12.根据权利要求11所述的服务器，其中所述多个信道中的信道或者是用于指派给个体服务的专用信道，或者是具有对多个服务的服务指定的溢出信道，还包括当专用信道不可用时将所述订户请求指派给溢出信道。
13.根据权利要求11所述的服务器，其中所述信道还包括预留信道，所述预留信道在用于个体服务的专用信道已被指派后被指定用于该服务，还包括当专用信道不可用时将所述订户请求指派给预留信道。
14.根据权利要求11所述的服务器，还包括为每个信道定义简档的简档表，所述简档指示用于所述多个信道的每一个信道的服务指定，所述简档为每个信道指明可以指派给该信道的服务。
15.根据权利要求14所述的服务器，其中每个简档指明一组媒体类型，每个媒体类型指明服务和格式，所述格式指示带宽需求，并且将所述订户请求指派给具有与所述订户请求的媒体类型相匹配的简档的信道。
16.在用于响应于订户请求来提供多个视频服务的视频服务递送环境中，一种用于执行视频传输资源的方法的在非临时计算机可读存储介质上存储的计算机程序产品，所述方法包括：
定义用于多媒体传送的多个信道，每个信道具有带宽和至少一个服务指定，所述服务指定指示该信道被分配来实现的服务；
接收订户请求，所述订户请求指示服务和被请求了传送资源的带宽；
从所述多个信道中识别具有仅对该请求所指示的服务的服务指定的专用信道；
比较所述专用信道中的可用带宽和所述订户请求的带宽以识别服务于该请求的专用信道的可用性；以及
通过在将该请求指派给具有多个服务指定的信道的子集之前基于识别的可用性在信道的专用子集中指派所述订户请求来满足该请求。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括
建立简档，所述简档指示媒体类型，每个媒体类型标识出服务、媒体格式和比特率，
所述媒体格式指示所标识的服务的递送结构，并且
所述比特率指示已指派的信道中被所标识的服务占用的带宽；
将服务简档与信道的每一个相关联，所述服务简档指示可指派给每个相应信道的订户请求；以及
通过定位与简档相关联的信道来指派信道，该简档与所述订户请求的媒体类型相匹配。
18.根据权利要求17所述的方法，其中与每个信道相关的简档指明可指派给该信道的服务，并且每个相关的简档的媒体类型指示可指派给该信道的可用格式。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括：
计算每个信道的负载，所述负载指示目前不可指派给订户请求的已指派带宽；
如果信道的服务简档指示多个媒体类型，则将匹配的订户请求指派给用于该媒体类型的最大负载的信道；以及
如果信道的服务简档指示单个媒体类型，则在不穿越块边界进入另一个块的情况下将匹配的订户请求指派给带宽的可用块，块大小基于比特率。
20.根据权利要求17所述的方法，还包括：
计算每个专用信道的阻挡因子，所述阻挡因子基于指派给该信道的简档来指示具有最高比特率的媒体类型；以及
将订户请求指派给最大负载的信道直至后续请求以小于完整的阻挡因子留下信道。
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