CN105340234A - 在电缆Wi-Fi网络上用于多屏幕视频应用的自适应资源管理 - Google Patents

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Abstract

组合基于网络和客户端的自适应流送方法，使得分布式和自适应资源管理系统能够用于在电缆Wi-Fi系统上的载波质量视频传输。电缆Wi-Fi异构网络上的自适应资源管理包括使用基于客户端的反馈的基于网络的方法。视频流的资源管理在服务提供商的网络上执行，诸如在电缆调制解调器终端系统中，通过评估余裕和公平指数来执行。在实施例中，调节到请求客户端的视频流的速率，并且在实施例中，调节用于非请求客户端的视频流的速率。实施例包括用于DOCSIS和Wi-Fi异构系统的、基于可调节资源余裕和公平指数的呼叫许可控制和自适应流送的机制。

Description

在电缆Wi-Fi网络上用于多屏幕视频应用的自适应资源管理
相关申请的交叉引用
本申请要求来自2013年3月15日提交的题为“在电缆Wi-Fi网络上用于多屏幕视频应用的自适应资源管理(AdaptiveResourceManagementforMulti-ScreenVideoApplicationsOverCableWi-FiNetworks)”、美国专利申请序列号61//800,311[律师卷号：CS41202-P]的美国临时申请优先权，在此将其整体援引加入进来。
背景技术
用于在电缆服务接口数据规范(DOCSIS)网络上流送的现有解决方案，包括基于网络的自适应可变码率(VBR)视频流送。但是，当系统由高度可变链路和分布式架构构成时，诸如电缆Wi-Fi系统，基于网络的控制可能没有总有效地追踪与性能相关的变化。网络控制器可能无法有效或以及时的方式检测端用户的体验，这会导致不公平、不稳定和低网络利用率。当前室内和室外电缆Wi-Fi部署向订户提供几乎最尽力的数据作为免费服务，或向非订户以固定规划速率提供，而载波级视频的目标在于下一代住宅、商用和公共/社区电缆Wi-Fi网络。
附图说明
为了说明下面描述的实施例，在附图中示出了实施例的示例构造；但是，实施例不限于所公开的特定方法和手段。在附图中：
图1描绘了示例电缆Wi-Fi系统；
图2描绘了具有集成视频控制和管理的示例电缆Wi-Fi系统；
图3描绘了包括基于余裕计算是否降低所选流的速率的许可控制的流程图；
图4描绘了用于自适应码率请求的基于网络的控制的示例流程图；
图5描绘了用于会话端(end)算法的流程图；
图6描绘了被配置为实现所公开的技术的示例系统架构的细节；
图7描绘了被配置为实现所公开的技术的另一示例系统架构的细节；
图8描绘了用于修正的赤字轮询调度算法的延迟界的图形推导；
图9图示了排队行为，包括对应于最大延迟的队列尺寸；
图10A表示对于DOCSIS3.0示例的时间(x轴)-累积值(y轴)的仿真结果；
图10B表示对于DOCSIS3.0示例的时间(x轴)-累积值(y轴)的另一仿真结果；
图11展示了示出流的服务速率的图形；
图12描绘了用于许可控制的仿真模型；
图13描绘了为了优化速率自适应、排队分组的传输时间相关的不同行为；以及
图14是可以包括如所公开的许可控制功能的示例CMTS设备的框图。
注意：尽管附图用于图示说明包括所要求保护的发明的概念的实施例，并且解释了这些实施例的各种原理和优点，所要求保护的发明不限于所显示的概念，因为额外实施例对于从这里描述受益的本领域普通技术人员来说容易明显，由此为了理解这些实施例，特定概念的显示并非必需。
具体实施方式
这里公开的是，当可用时，通过提供一种自适应资源管理系统，该系统使用基于客户端的反馈且具有基于网络软件的控制，来用于增加电缆Wi-Fi异构网络上的网络利用率和视频质量的技术。此外，电缆Wi-Fi网络上的视频流量的传输被解决。电缆运营商，使用所公开的技术，能够应用混合的基于网络和客户端的控制来提供载波级的视频服务。
在实施例中，所公开的是这样的方法，其组合基于网络和客户端的自适应流送方法，以使得分布式和自适应资源管理系统能够用于电缆Wi-Fi系统上的载波质量视频传输。进一步，实施例包括基于用于对DOCSIS和Wi-Fi异构(hetnet)网络系统的可调节资源余裕和公平指数的、用于呼叫许可控制和自适应流送的机制。
近来新Wi-Fi设备和应用的成功和增长，结果是，世界范围的电缆运营商旨在扩展它们的Wi-Fi服务。Wi-Fi开始将收入产出从对语音和文本进行端用户收费的传统形式，变化为从接入收费和卖服务给第三方来挣钱，取决于当地规则、运营商市场和竞争状态。为此，“归属点”和“热点/热区”在运营商控制和管理下是统一的，以在异构网络段上不丢失端用户的控制的同时，提供无缝服务。漫游伙伴和批发商模型也被扩展为对端用户提供无缝服务。运营商探索的应用之一是，载波质量视频到家中多屏幕，以及通过包括诸如酒店、特殊事件、基于位置的应用等等使用情况的室内和室外热点/热区而超越。
在现有电缆Wi-Fi系统中，电缆和Wi-Fi段在网络和资源管理方面是分开的，因此不提供对视频的端到端控制。图1和图2描绘了示例电缆Wi-Fi系统。
图1和2描绘了服务提供商核心网101，其使用各种组件来通信，以传递内容到网络元件114。服务和订户管理服务器102以及接入控制器103可以用于订户和非订户两者以便进行服务提供、认证、计费和接入控制。无线控制器106提供并管理接入点和无线链路。网络元件102、103和106可以实现为设备或软件实体，并且可以在相同实体中组合。电缆Wi-Fi网络管理系统115用于故障管理、配置、提供(provisioning)和商务智能。
在CMTS107路径中，服务提供商可以使用诸如混合光纤同轴电缆(HFC)网络或无源光学网络(PON)的通信网络，来处理内容并将其发射到提供商的订户。尽管系统被描述用于CMTS架构，功能可以作为设备(appliance)或虚拟实体集成到诸如汇聚边缘路由器的下一代架构中。在图1中所示的HFC网络示例中，CMTS107传递内容到光宽带传输平台108。通过光纤109，光宽带传输平台108将内容传递到节点110。节点使得运营商能够在同轴电缆线路111上独立地且增加地分割下游和上游路径。同轴电缆线可以通到抽头112。订户抽头在电缆网络中的各种位置分接，以提供到订户的传输线并且提供返回路径用于来自订户的消息。抽头通常在沿着电缆跨度的位置处插入同轴电缆中，其中所发射的信号可以经由订户线提供给一个或多个订户。抽头常常提供CATV/RF信号的最终分布给订户114，通常经由同轴电缆111。服务可以用于住宅/商业建筑或户外服务区域。
电缆Wi-Fi网络管理系统115用于故障管理、配置、提供和商业智能。电缆Wi-Fi系统可以具有其自己的电缆Wi-Fi网络管理系统，例如与HFC网络的分开，并且通过管理平面来向电缆Wi-Fi接入点传递内容。Wi-Fi接入点是允许无线设备使用Wi-Fi或相关标准连接到有线网络的设备。接入点可以用作包括Wi-Fi的、无线无线电信号的中央发射机/接收机。接入点可以支持公共因特网热点，并扩展Wi-Fi信号范围用于专用网络。接入点113可以经由有线网络连接到路由器，作为单机设备或者集成到路由器本身中。
如图2中所示，视频头端系统118集成到电缆Wi-Fi网络的控制和管理系统中。尽管当前部署基于图1中所示的架构，其中电缆、Wi-Fi与视频管理和控制系统分开，将视频传输控制和管理与电缆Wi-Fi异构网络系统相集成，将使得能够对Wi-Fi用户提供更高质量的视频。视频控制和管理可以是地区性的/本地化的，或者可以被集成到订户管理系统和核心网作为设备或软件实体。
如载波质量视频的服务需要异构网络上的端到端控制，这可能在资源动态方面本质上非常不同。因此，端到端资源管理在支持高质量用户体验而同时最大化网络利用率方面是个挑战。复杂度是另一个问题，因为对电缆Wi-Fi系统的理想资源管理将需要Wi-Fi链路的实时分析且监控，这不可行。
这里公开的是一种技术，其将基于网络和客户端二者的方法组合，以使得分布式和自适应资源管理系统能够用于电缆Wi-Fi系统上的载波质量视频传输。所公开的是基于用于DOCSIS和Wi-Fi异构系统的可调节资源余裕和公平指数、进行呼叫许可控制和自适应流送的机制。当系统由高度可变链路和分布式架构构成时，开发用于基于网络对VBR流量在DOCSIS上自适应流送的框架，可能并不总有效追踪性能相关变化。由于之前的基于网络的控制技术不具有最好全视野，所公开的技术将基于网络的自适应流送算法与有线和无线信息相组合，并且考虑客户端设备请求。在电缆Wi-Fi系统中，例如，因为带宽变化且对于电缆网络头端不可见的无线接入点处的变化，涉及更多动态学。
电缆Wi-Fi网络上现今不管理的视频只受基于客户端算法的控制。基于客户端的自适应码率视频应用被广泛使用，它们之中，HTTP现场流送(苹果-HLS)、互联网信息服务-平滑流送(微软-HSS)和HTTP动态流送(Adobe-HDS)作为实际上的工业标准使用，而通过HTTP的MPEG动态自适应流送(MPEG-DASH)作为标准化自适应流送规范使用。尽管这些协议在专用媒介上工作更好，它们可能创建不公平并错误诊断链路问题的原因(例如，由于贪婪用户/应用的拥塞与信道错误或信道接入问题)。在共享媒介中，端用户设备114不能具有全网络视野；因此使得问题的区分更加困难。另一方面，基于客户端的自适应码率视频应用在端用户正经历问题时是很好的指标，其不能总是由基于网络的控制器及时检测到。
例如，通过电缆Wi-Fi组件，单个用户可能具有链路问题(例如衰落)。电缆Wi-Fi可以是在相同媒介中具有许多用户的热点场景，其中，因为拥塞导致没有足够信道空间，用户具有连接问题。这是个体链路与拥塞之间的紧张。所公开的技术不仅考虑基于网络的控制，还考虑基于自适应控制算法的速率确定和用户请求。不是降低一个流的多个速率，例如，网络可以基于客户端请求识别拥塞并且做出不同的调节，诸如将用于许多用户的流降低为较小速率，或者调节用于共享相同接入点的所有流的视频质量。
一个问题是，基于DOCSIS的有线网络和基于Wi-Fi的无线网络在PHY和MAC域中本质上都非常不同。在客户端和服务器之间使用带宽估计的现有技术(诸如使用分组对)没有解决在所公开实施例中解决的公平问题。这将导致问题，因为没有考虑流的变化对于相同类别(例如，由AP区域识别的服务区域)的其他流的影响。所公开的是可能通过流传输的交互而管理的技术。
在未授权许可的Wi-Fi域的频谱共享媒介中，用户基于其位置和设备可以具有十分不同的链路质量。已经开发出公平算法来允许用户以公平方式共享广播时间。但是，这些算法基于低级层信息，其不适应于用户的视频应用需求(例如，对于特定视频的每屏幕码率)、回传链路条件(诸如DOCSIS网络分段)、用户策略和设备特定应用(诸如基于客户端的自适应速率流送)。这些算法可能导致对于用户甚至更不公平，因为一些用户可能退避更多，而贪婪用户可能积极使用先占信道。结果是对于不同设备和在这些设备上运行的算法，端用户视频质量具有宽泛范围。
例如，具有特定的基于客户端的自适应速率算法的第一用户可能降低其视频速率，而具有不同的基于客户端的自适应速率算法的第二用户或传统设备则可能不。问题理由的区分并不明确，因为任一用户可以在AP覆盖区域的边缘或可以经历隐藏节点或其他干扰情况。但是，在另一场景中，第一用户可能经受与连接到相同无线AP的其他设备相同的链路条件，但第一用户的自适应速率算法可能更具前摄性。降低第一用户的视频速率而不做任何其他动作可能增加无线信道接入和其他用户的视频速率，导致更加恶化和对请求降低的第一用户的不公平。
在另一示例中，第一用户可以请求其速率增加但这可能导致恶化与对在共享异构网络的路径上的其他用户的不公平。因此，基于客户端的速率自适应算法可能导致对于电缆Wi-Fi网络的不公平、不稳定和低网络利用率。另一方面，如前所陈述的，基于客户端的速率自适应算法是何时端用户正在经历问题的很好的指标。端用户的问题可能不总是可以被中心系统所检测到，因为对于中心系统来说，在对于Wi-Fi系统的任何时间点上具有每个双向链路状态是不可行的。
上述的问题在视频为VBR时会恶化。尽管恒定码率(CBR)类型视频传输增加了网络利用率，CBR在对于视频动态的质量供应方面并不灵活。另一方面，VBR类型视频传输可以支持高质量视频，具备高的峰均比码率但具有更低的网络利用率。如果自适应速率算法可以使用整体网络信息，自适应速率算法可以通过确保最小质量同时最大化网络利用率，来启用DOCSIS网络上的VBR视频传输。但是，在诸如电缆Wi-Fi网络的异构网络中，挑战在于以及时方式具有对网络的准确视野且区分位置和设备特定问题。尽管802.11k类型标准旨在提供具备站点辅助探索的具有更多测量性能的接入点，在中心资源管理器有链路、移动性和设备特定问题并非总是可行的。
这里公开的是使用分布式和自适应资源管理系统，辅助以基于客户端的自适应速率算法，用于在电缆Wi-Fi系统上的载波质量视频传输的技术。
天然VBR和封顶VBR流传输及其对最后一英里互联网协议(IP)链路的影响已被评估。CBR服务可以被静态地与精确带宽分配复用，并因此可以被易于业务工程化到任何DOCSOSIP管道中，不管是绑定的还是未绑定的。另一方面，VBR服务应该针对其统计属性被评估，因此服务在被分组到特定IP管道之前，可以在数学上被分析，而没有额外的MPEG处理。由于对于VBR复用的网络和业务参数对系统性能的影响，提议了具有基于网络的速率自适应的软许可控制算法。提议的系统可以在基于IP的DOCSIS传输网络以及基于IP的网关系统上实现。
已经发现，由于双向链路基于时间、位置和链路方向而变化，而且对这些链路的准确测量并不总是可行这一情况，独自用于诸如无线网络的高动态网络的基于网络的控制系统是不够的。而且，共享媒介中的接入点可能不测量其范围之外的干扰，而仅测量它们的服务站的范围中的干扰。
Wi-Fi系统中近来的进步(例如，高吞吐量系统(802.11n、802.11ac-ad)、Wi-Fi联盟许可控制规范、802.11k类型测量和报告协议、802.11a用于Wi-Fi视频等等)，使得能够对于视频服务取得更好的性能。注意：这些框架是对所公开技术的补充。例如，许可控制规范规定了实现许可控制的可共同操作的方式，但没有规定如何做出用于接受/拒绝的决定或者怎样改变分配的资源。
用于解决将原始可缩放媒介分组稀释以使其适应用户请求的、带宽估计的常规方法，经由诸如分组对概念或RTP控制协议的公知方法执行带宽估计来评估网络条件。在这些技术中，稀释是基于估计来执行的。但是，常规方法对于诸如电缆Wi-Fi系统的异构网络效果不好。
所公开的是用于分布式和自适应资源管理系统的技术，其辅助以基于客户端的自适应速率算法，用于在电缆Wi-Fi系统上的载波质量视频传输。如下面将要进一步描述的，所公开的是用于将基于网络的自适应流送与基于客户端的自适应流送算法组合的技术。在实施例中，目标是确保视频在可接受性能(例如速率)级别发射，可接受性能级别可以取决于视频复杂度、设备/屏幕类型、用户情况等等。以最高性能为目标，同时较低性能(例如速率)的可接受级别和时间百分比将会增加网络利用率和公平。
图3-5显示用于所公开自适应资源管理系统的示例算法。系统组件或设备可以被配置为执行图3-5中所定义的算法。在实施例中，呼叫许可控制与自适应资源管理相集成。如果新管理的视频流服务被请求，呼叫许可控制算法将评估资源和新的视频需求，以决定该流应该被接受还是拒绝。该决定基于余裕(资源余裕)和应用公平指数。该决定可以在重置资源(例如，降低其他现有流的速率)之后再进行。
公平指数基于单流的历史窗口中的接收质量与共享相同网络资源的所有流的历史窗口中的接收质量的比率。接收质量可以是基于实际和所需质量度量的指数。该度量可以基于吞吐量、延迟和抖动值。“实际”例如指的是基于所分配资源的指派速率，而“所需”指的是满足流的质量要求所需的速率。
余裕是网络资源的函数，其可以用带宽、速率或延迟来表示。估计的网络资源被假定为是给定时间间隔内的网络条件。余裕阈值是基于业务和网络条件以及要求所计算的限制。例如，如果所有现有流(或最大数目的流)的视频要求在[R1,R2]之间变化且网络资源在[N1,N2]之间波动，则阈值可以基于R2和N1的差来计算以便考虑最坏情况。针对估计的、网络不远将来的波动，可以添加额外的余裕。如下面解释的，基于客户端的反馈可更新余裕和余裕阈值两者。
图3描绘了用于许可控制(CA)的流程图，包括基于余裕计算是否降低所选流的速率，流程图的开始由302所表示。在304，为会话路径计算余裕。通过中心会话管理器(以包括业务变化、链路动态和移动性)，基于在电缆调制解调器终端系统(CMTS)和对应接入点(AP)处的资源测量，来计算余裕。可以每服务区域、网络路径或其他情况定义余裕。如下面更详细描述的，余裕可以根据延迟界或速率来计算。
在306，计算的余裕与余裕阈值进行比较。不同余裕阈值可以设置用于AC和ABR请求。由于网络条件的波动，资源可能随时间变化。而且，如果发射线性VBRIP视频，视频要求可能根据内容随流的不同部分而变化。因此，余裕阈值应该考虑这些波动。例如，如果系统带宽被确定为BW_S而波动被期望为10％，则余裕阈值应该大于BW_S的10％。
尽管余裕是对整个网络使用的计算，应用公平指数被识别用于特定视频流，其也受到组中其他流的影响。在实施例中，基于视频质量要求(VQ)指数，利用对应速率要求对应用公平指数进行归一化。应用公平指数可以基于这样的假设：VQ指数包括端用户策略和设备/屏幕要求。应用公平指数可以基于使用历史而更新。注意：广播(air)时间公平是关于Wi-Fi联盟规范中的IEEE802.11媒介时间/许可时间定义的术语，而应用公平定义了媒介使用和VQ要求指数的比率。例如，应用公平可以考虑所获取的VQ指数对(vs)每流组所请求的VQ指数的归一化。
在实施例中，应用公平指数是基于合作游戏理论方法来计算的。例如，在AP区域内拥塞的情况下，降低多个流的速率到下一速率级别可能好于降低一个或几个流的速率到最低速率级别。这增加了视频质量，因为不存在急剧变化，还是稳定的。应用公平指数对应于相同的余裕组。
如果在306，余裕小于余裕阈值，则在308接受会话且更新余裕和应用公平指数。如果在306确定所计算的余裕大于余裕阈值，算法识别是否存在具有可降低速率的任何流。如果不存在，在312拒绝会话。如果存在一个或多个具有可降低速率的流，则在314更新余裕和公平指数。因此，余裕可以根据基于客户端的ABR请求而更新。根据基于客户端的ABR请求的更新，帮助对中心会话管理器没有检测到的端用户设备和/或链路问题作出反应。
在316，再次确定在314更新的余裕是否小于余裕阈值。如果不小于阈值，会话在312被拒绝。否则，在318，所选流的速率被降低，且在308，会话被接受而公平指数被更新。
在实施例中，用于速率调节的流选择基于多个服务运营商(MSO)的速率要求、每用户且每设备而变化。在实施例中，各个流具有基于历史更新的应用公平指数。流选择可以基于最大和最小限制(对于业务和VQ指数)。进一步，流选择可以确定单播到多播转变。例如，慢链路可能导致更长媒介时间，其可能影响用户和AP范围内的其他人。
图4描绘了用于自适应码率请求的基于网络的控制的示例流程图，流程图的开始由402表示。在404，算法确定自适应码率请求包括降低或减小特定流，现在是分析中的流，的码率的请求。如果自适应码率请求确实包括降低或减小码率的请求，在406，分析余裕是否小于第一阈值，例如Thresh2。余裕可以被计算，如结合图3所述。如果余裕小于余裕阈值，则在410更新余裕和公平指数以及分析中的流的速率。如果余裕不小于余裕阈值，在408更新余裕和公平指数以及降低所选流的速率。所选流可以包括或不包括分析中的流。例如，如果流问题是由于拥塞导致的，并且如果网络控制器决定问题源于拥塞，系统可以选择降低具有更高公平指数的其他流的速率。
如果在404确定自适应码率请求不包括降低或减小码率的请求，在412确定余裕是否小于第二阈值，例如Thresh3。注意：值THRESH2和THRESH3可以相同，使得系统可以保守地增加速率。如果余裕小于阈值，则在416更新余裕和公平指数且增加所选流的速率。流可以基于考虑了其要求和其服务速率历史与系统中其他流的比较的其公平指数而被排序。随后速率被增加以使得整体公平性最优。未满足的对速率增加的用户请求也可以基于网络资源和个体流条件的移动平均值而被考虑。如果在412余裕不小于阈值，对余裕或公平指数不做改变，由414来表示。
图5描绘了用于会话端算法的流程图，流程图的开始由502表示。在504，对会话路径更新余裕。例如，在图3中，余裕可以在308或314更新，而例如在图4中，余裕可以在408、410和416更新。如果更新的余裕小于阈值，例如Thresh3，则在508更新余裕和公平指数，并且增加所选流的速率。流可以基于其公平指数次序而被选择，如在之前部分所讨论的。如果在506余裕不小于阈值，则对余裕和公平指数没有改变，由510所表示。
上述的是基于客户端的ABR请求用于校正基于网络的带宽估计的实施例。与之对照，常规个体带宽估计是在客户端和网络控制器之间执行的(诸如使用分组对概念或其他带宽估计方法)，并且不能确认测量的带宽是否是在Wi-Fi网络中应该分配给用户的实际信道带宽。
所公开的技术具有这样的情况：共享广播频谱公平性受到许多因素的影响，包括在不同层算法的交互(例如，在802.11MAC、TCP和HTTP流送算法级别处的拥塞控制机制)。在实施例中，应用级别公平指数是基于将共享相同网络路径和用户行为(例如，ABR请求)的用户分组而使用的。基于应用公平指数和决定余裕，一个用户的请求可以不仅改变其带宽估计或其他条件，而且可以也改变相同组中其他用户的带宽估计或其他条件。
应用公平指数的使用帮助区分Wi-Fi区域中的个体链路问题(诸如衰落或隐藏节点问题)与拥塞(高业务量使用)。例如，如果网络控制器开始从与相同AP相关联的多个用户得到速率降低请求，通过与网络带宽估计(余裕)相关，网络控制器可以陈述情形为拥塞(由于AP业务量或来自重叠AP的其他业务量)并且也可以基于视频和设备要求前摄性地选择降低其他用户的流速率。在拥塞期间降低多个Wi-Fi用户的流速率在例如一个速率之下可能帮助降低负面影响，因为相比降低仅仅几个用户的速率到最小速率，眼睛可以更好地适应于一个较低的速率。
进一步，所公开的技术解决了稳定性和网络利用率问题。例如，如果用户具有个体链路问题(例如，用户请求速率降低而对应余裕较高且共享相同AP的其他用户没有请求速率降低)，公平指数和余裕可以被更新而不减慢任何其他用户，而是确保具有个体链路问题的用户一旦其条件改善就可以得到更多带宽份额。由于在MAC和TCP级使用的退避算法，余裕帮助保持贪婪用户得到所有可用带宽到使得其他用户不能增加其速率的程度。
注意：尽管图3-5描绘了用于所公开技术的实施例，算法可能变化或包括所示出以外的其他选项。例如，在图4中，降低流速率的客户端ABR请求可能导致基于余裕而降低其他流的速率。在特定时间窗口，可能有来自不同用户的多个降低请求(表明AP区域的一般拥塞/干扰增加)。
如下面更详细所述，来自(一个或多个)网络的各种信息可能影响流的自适应资源管理，诸如业务量信息、资源信息或其他度量。对于视频按需应用的业务量信息，例如，可能包括视频按需峰值速率对比时间(例如，特技播放)。对于现场播放，业务量信息可能包括对于直播流播放之前每x秒的峰值速率。资源信息可包括来自CMTS或接入点的余裕、来自端用户设备关于其资源的反馈等等。可包括在自适应资源管理中的其他度量包括余裕或应用公平指数，如上所述，或者其他度量，诸如对应于VQ指数Z的速率范围。
尽管上述示例是针对电缆Wi-Fi网络而描述的，本领域技术人员将理解，所公开的技术也可以应用于其他网络架构，诸如光纤、蜂窝、Wi-Max网络。
图6和7描绘了被配置为实现所公开的技术的系统架构的细节。如所示，业务量控制模块包括许可控制块610、708和速率自适应块608、705。在这些示例中，每个新视频被定义为流。
在图6中，编码块606的视频输入603可以源于视频源和处理模块601。视频输入603可以在编码块604处被编码。特定码率的流被提供给速率自适应模块608，其提供目标速率或QP回到编码块604。视频源和处理模块601也提供流特性(业务量、内容、目标QoS信息、网络路径等等)给许可控制块610。许可控制块610提供状态611给视频源和处理模块601，并且也可以提供视频特定信息609给速率自适应模块608。从编码器604的输出是利用分别来自许可控制和速率自适应模块610、608的信息的编码流。
如图7中所示，示出不同架构，其中，编码视频文件处理模块701输出编码流703，提供具有特定码率的流704给速率自适应模块705，并且提供流特性702(业务量、内容、目标QoS信息、网络路径等等)给许可控制模块708。许可控制块708提供状态709给编码视频文件处理模块701，并且也可以提供视频特定信息707给速率自适应模块705。来自编码视频文件处理模块701的输出可以基于来自速率自适应模块705的目标文件(速率或QP)信息706和来自许可控制模块708的状态信息709而被调节。
许可控制模块610、708估计各个流超过延迟界的概率。新的流或带宽/资源改变可以改变现有流的延迟概率。如果各个流的最终概率在可接受范围内，接受新的流，否则拒绝该流，如图3的算法所解释的。与新的业务量和QoS信息的重新协商在一些使用情况下可能是可接受的。
速率自适应模块608、705得到预定时间间隔(例如接下来的2秒)内的先验业务量信息，并且为每个流计算延迟界。如果超过了流的延迟界，请求新的封顶速率(参见图8)或新的组块文件(参见图9)。业务量控制模块的功能在下面更详细解释。
注意：图6和7中所示的功能块可以在诸如资源和会话管理器、包装器和边缘流送服务器的视频处理组件中实现。
下面描述的是用于实现所公开的技术的各种实施例。尽管实施例描述了轮询调度器，本领域技术人员应该理解，其他调度器，诸如加权公平排队，也可以被使用。
CMTS可以包括下游调度器。许可控制和速率自适应模块，诸如图6和7中的610、708、608和705，可以基于DOCSIS下游调度器的延迟界计算。在实施例中，下游调度器基于分级优先轮询(HPRR)调度器。各个分组基于其业务量规范而被指派给服务流。各个流被认为是单个服务类的成员，单个服务类描述了一组提供给流的数据转发服务。为了示例，假设语音、视频、具有高优先级的高速数据(HSD)和具有最大努力业务量的HSD的服务类。管理分组在信道准备好发射时被立即发送。
分组首先经受由它们的流的最大维持业务量速率(MSTR)和最大业务量突发(MTB)所定义的令牌桶限制器。如果新的分组超过允许的突发速率，其被延迟，直到足够令牌累积，或者，如果发生溢出(overflow)并且超过生存时间(TTL)，其被丢弃。超过其最大速率令牌桶限制器的分组在以下两个类中任一个中转发：如果它们超过由流的最小保留速率(MRR)所定义的另一令牌桶限制器，则为流的配置类；否则，为缺省类。因此，HPRR方法允许来自流的分组被转发，作为分配给其服务类的带宽的一部分，或者作为分配给缺省类的最大努力带宽的一部分。该特征使得过量预订的类的流仍旧能够通过缺省类被服务。
相同类中的流通过使用赤字轮询调度被转发到虚拟每类队列，其中份额(quanta)基于其MRR或MSR，如果其MRR为0。当信息可用于传输时，虚拟每类队列被使用另一赤字轮询算法，按其调度优先级次序进行服务，在该另一赤字轮询算法中，较高优先级类被服务，直到其份额耗尽。类的份额基于最大指派带宽(MAB)，其确定为类保留的信道带宽的量。类份额的比率与MAB的比率成正比，求和为总份额值(例如，50k字节)。
配置活动百分比(CAP)参数定义被期望同时活动的流的百分比。流被许可，使得CAP百分比乘以许可流的MRR的总数小于分配用于信道上的类的容量的MAB百分比。如果在任意时间超过所期望数量的活动流实际活动的话，类变得过量预订。在此情况下，该类中的流可以接收小于其最小保留速率但还通过缺省类服务。保证服务，诸如语音，被设置为零过量预订(即，CAP＝100％)，而最大努力服务被设置为无限过量预订(即，CAP＝0％)。
所公开的技术可以用于DOCSIS网络。例如，可以每延迟界计算完成余裕估计，其通过仿真来验证。MSTR、MTB、MRR和业务量优先级是DOCSIS服务流参数，而MAB、CAP、调度优先级可以是特权参数。当流首先被激活时，利用给出的推荐，或者通过使用诸如DSCP码的参数，从RSVPflowspec参数映射DOCSIS服务流参数。如果在活动性超时值内不存在活动性的话，使流保留去活。
超过CMTS处的流发射缓冲器的容量的分组被丢弃。诸如语音和视频的服务的分组由CM在利用缓冲延迟建模的接收机缓冲器处接收，以丢弃具有较高延迟的分组。
延迟界计算基于先验业务量信息和资源估计而完成。资源估计是由网络资源(例如可用带宽)和网络处理组件(例如调度器)来确定的。带宽是每窗口尺寸估计的，在该窗口尺寸期间被假设为恒定(直到新信息改变估计)。下面更详细地定义对于调度器的延迟界计算。
延迟速率服务器被引入，其中为DRR调度器解释延迟界计算。可以基于延迟速率服务器定义，利用具有对DRR延迟界的相同推导的计算，来完成纠错。
因为是常规技术上的改进，公开的为MPEG编码帧调节的DRR调度器的实现是用可以在传输尝试中服务的最小实体来完成的。在所公开的实施例中，例如，IP分组(封装的MPEG-2TS分组)是最小实体，而突发被定义为相同循环时间内IP分组的求和。该实现假设突发内的帧边界已知确保复杂度不增加。因此，轮(round)后的最大赤字可以是(IP分组尺寸-1)。
如果流具有与其最小保留速率成比例的服务且保留速率的和不超过链路速率，对于修正后DRR的延迟界可以基于延迟速率服务器定义来计算：保证速率调度器的延迟是流必须等待直到其开始以其保证速率接收服务的累积时间的量度(measure)。
下面的参数定义DRR调度系统：
wi＝流i的权重(Σwi＝W)
Qi＝流i的份额＝wi*Qmin
DCi＝流i的赤字
mi＝流i的最大突发尺寸
mmi＝流i的最大分组尺寸
Fn＝第n轮的DRR轮尺寸(roundsize)
修正后DRR系统具有下面的定义：
0≤DCi(n-1)≤mmi-1
0≤DC’i(n)≤mi-1
Σρi≤r(ρi＝流i的保留速率,r＝链路速率)
Senti(n)＝wi*Qmin+DCi(n-1)-DC’i(n)
图8描绘了修正后DRR的延迟界的图形推导，其中，x轴表示时间且y轴表示流(i)的服务速率。流(i)的最大延迟的推导以图形方式描绘于图8中。通过使用推导，max_delay可被示为：
·Senti(ti,tik)≥max{0,ρi(tik-ti-1/r((F-Qi)+Σj≠i(mmj-1)+(F/Qi-1)*(mi-1)))}
·max_delay＝1/r((F-Qi)+Σj≠i(mmj-1)+(F/Qi-1)*(mi-1),其中，max_delay是修正后DRR的延迟界
图8中所示的推导示出了用于BSRCMTS调度器以估计延迟界的所公开技术的示例，其可以用于余裕估计。注意：保证速率调度器的延迟是流必须等待直到其开始以其保证速率接收服务的累积时间的量度(measure)。通过使用相似三角形(其中服务速率是初始速率和保证速率)，可以示出，max_delay＝d1+d2与上面推导的相同。
注意：该推导在不超过保证速率时仍有效。因此，根据业务量特性，基于导出的延迟界的许可控制可能产生保守的决定，由此导致低利用率。
如果业务量特性以更准确的方式已知，利用率可以增加(代价是具有许可控制的更复杂的实现)。例如，如果帧尺寸对于给定时间间隔是已知的，可以使用确定性业务量模型。最大利用率仍旧取决于调度器的定时和业务量约束函数的间隔。而且，特技模式播放可以改变业务量时间间隔，由此改变重叠的峰值区域。因此，以下我们示出具有速率自适应的统计许可控制可以覆盖更多使用情况，其中，对于给定速率条件确保延迟界。例如，用户可能需要90％时间的优质(premium)速率，而9％时间的较低速率和1％时间的最低速率可以提供服务提供商所打算的QoE。
在实施例中，考虑基于我们调度器的、具有速率自适应的统计许可控制。如上所解释的，利用业务量控制模块的视频流的同步与实现复杂度之间的权衡定义了网络利用率和用户QoE。如公开的，算法可以基于业务量信息和系统定时而被调节。下面描述了示例计算，其中，假设业务量信息已知为具有对应视频帧间隔的视频帧尺寸，且在业务量控制模块和视频源之间假设了有界限的抖动。
作为排队理论的基础，如果Aj[s,τ]是流j在时间间隔[s,τ]的到达尺寸而Sj[s,τ]是在该时间期间其接收到的服务(S是图8中所示的出发速率)，队列尺寸为：
q j ( &tau; ) = m a x s < &tau; { &Sigma; j = 1 N A j &lsqb; s , &tau; &rsqb; - S j &lsqb; s , &tau; &rsqb; }
假设对于给定时间间隔中的各个流j，业务量信息A已知。在该时间期间，各个流j的服务时间取决于调度器。示例中所考虑的我们的调度器的特性被总结为：
·通过最大和业务量速率限制来调整流
·流份额大小被预先确定。
·假设单类情况(对类间参数无依赖性)(注意：多个类可以基于优先级和类份额值而合并。)
·最小保留速率可能被超出。
·一轮时间是由活动流的字节的总数量(从之前轮排队+新到达)来确定的
·对于用于轮访问之间的流可能到达多个分组(排队字节+新到达可能超过份额尺寸)-(注意这与GOP结构内的D绑定业务量特性和帧统计数据相关)
·对于流到达的最大延迟由对应流和新到达的队列尺寸来确定。如果总尺寸高于份额尺寸，新到达的最后分组将在轮次数之后传输，其中，总份额尺寸等于之前队列尺寸+新到达尺寸。最大一轮时间是由活动流的数量乘以份额尺寸+IP分组尺寸并除以链路速率来确定的。
·超过用于对应优先级类的流份额尺寸的分组，可以通过缺省队列来发射。然后，延迟由应用于缺省队列参数的相同延迟计算来确定。注意：这有助于降低用于超过流份额尺寸的突发的延迟，同时增加用于更少突发性业务量的延迟(可以通过流参数来调节)。
图9图示说明了得到的排队行为，包括对应于最大延迟的队列尺寸。图9绘制了x轴时间-y轴的项目累计数量。通过估计到达速率和服务速率，我们可以计算期望队列尺寸并因此计算流的延迟。基于缓冲器尺寸，视频质量问题可以由计算出的延迟来估计。影响服务速率的资源随后被评估，用于分配到具有特定延迟要求的流。
图10A和10B中的结果表示时间(x轴)vsDOCSIS3.0示例的到达和服务速率的累积值(y轴)的仿真结果。在这个示例中，41HD(高清视频)被复用为VBR业务量。图10A中的左图显示流的到达和服务速率。图10A中的右图显示该流的排队延迟。图10B中的左图是图10A中的左图的、针对具有最大延迟的时间间隔的放大版本。比较图10B的左图与图9示出对应的排队行为。到达与服务速率，即业务量速率与网络吞吐量，之间的差，产生队列尺寸。图10B中的右图示出队列尺寸和在对应时间间隔的该流的延迟。
图11示范，流的服务速率可以从视频业务量信息、份额和最大赤字尺寸来计算，如上面所解释的。图11中的左图表示仿真结果示出基于DRR的DOCSIS调度器的服务速率。图11中的右图表示左边图的数学公式。图11示范了可以用于估计延迟界的数学公式。注意：对于该仿真示例，来自缺省队列的服务被最小地保持。
利用具有速率自适应的许可控制的示例实现的结果，现在描述许可控制和速率自适应。在这个示例中，具有速率自适应的许可控制基于CMTSDS调度器的延迟界计算。
图12描绘了仿真模型。许可控制是用matlab实现的，以定义可以被接受的流。从三个源表示三个流，源#1，由用户设备1201a、集线器1202a和电缆调制解调器1203a定义；源#2，由用户设备1201b、集线器1202b和电缆调制解调器1203b定义；以及源#N，由用户设备1201n、集线器1202n和电缆调制解调器1203n定义，其中N和n表示可以被接收的任意数量的流。
位于远程服务器节点1209a的视频源从traf_stat节点1206得到测量时间间隔，并且发送用于下一时间间隔的业务量信息到为各个流保持业务量信息的“traf_stat”节点1206。CMTS节点1204将各个视频流映射到DOCSIS流，为各个测量时间间隔从“traf_stat”取得业务量信息并且计算延迟界。如果超出延迟界，将更低速率应用于具有最高提供速率的流，直到延迟界被降低到可接受水平。注意：流的选择可以随机完成，基于优先级次序或公平指数。各个流的速率改变在运行时间期间保持，以便确保超过不使用优质速率的百分比的流不被选择用于速率改变。速率改变的请求被发送回视频源自的远程服务器节点1209b。
测量时间的选择和在这些时间期间的可用业务量信息，定义了延迟界计算的准确性。例如，DRR调度器是基于活动流次序而实现的，而不是基于最早绝限或最高延迟值。如图13中所图示说明，NP4和NP5帧的传输时间取决于直到Wt3的排队的分组，以及在Wt2的到达。因此，可采用不同行为来优化速率自适应。可以在Wt1调节流的速率(基于延迟界来选择W并且假设所有到达在W的开始处)或者在Wt2调节流的速率(考虑在Wt1的计算)。对于这种问题，可以使用已知视频业务量特性。例如，假设测量时间是GOP时间的级别，视频追踪的长范围依赖将指示，下一测量时间将具有大尺寸帧，且对于在当前测量时间中具有大尺寸帧的流具有高概率。
可以实现所公开的技术的系统架构可以被以各种方式实现，以在模块之间分布业务量控制功能和信令传送。
在实施例中，系统架构包括在分别位置并通过诸如LAN或WAN的IP网络连接的编码器和速率控制模块。在实施例中，系统需要稳定的视频测量(例如，码率、复杂度)、视频信息(例如，分辨率)和可用带宽(缓冲器应该被调节用于该信息)。在实施例中，多播用于信令传送。
尽管所公开的技术可以从紧密同步的网络中获益，因为业务量控制基于对于具有速率自适应的许可控制的延迟界计算，紧密同步并不是至关重要的。延迟保护频带可以被定义为使得以较低利用率的代价依然容许估计的时间差错。
在缺少分组电缆多媒体(PCMM)或服务动态质量(DQoS)兼容的情况下，许可控制和速率自适应都可以在CMTS实现，其中，在CMTS和视频源(例如编码器)之间建立新信令(假设所有视频目的地都属于客户端类型1)。策略可以在CMTS被配置，其中，参数可以通过服务提供商管理而改变。
如果PCMM被实现，来自PCMM的策略可以被信令传送到业务量模块(拉或推方法)，其连接到CMTSDS调度器。来自应用服务器或管理器的信令可以用于先验信息分布。这里定义的功能可以在任何其他中心化控制器中实现为公共实体中的设备或软件。
图14是示例CMTS设备的框图，该示例CMTS设备可以包括所公开的许可控制功能。但是，应该理解，许多不同种类的网络设备(例如，包括网络集线器、桥、路由器、边缘终端设备等等)可以实现拥塞控制。CMTS1400可以包括处理器1410、存储器1420、存储设备1430和输入/输出设备1440。组件1410、1420、1430和1440中每个可以例如使用系统总线1450而互连。处理器1410能够处理用于在系统1400内执行的指令。在一个实现中，处理器1410是单线程处理器。在另一实现中，处理器1410是多线程处理器。处理器1410能够处理存储在存储器1420中或存储设备1430上的指令。
存储器1420在系统1400内存储信息。在一个实现中，存储器1420是计算机可读介质。在一个实现中，存储器1420是易失性存储器单元。在另一实现中，存储器1420是非易失性存储器单元。
在一些实现中，存储设备1430能够为系统1400提供大容量存储。在一个实现中，存储设备1430是计算机可读介质。在各种不同实现中，存储设备1430可以例如包括硬盘设备、光盘设备、闪存存储器或一些其他大容量存储设备。
输入/输出设备1440提供用于系统1400的输入/输出操作。在一个实现中，输入/输出设备1440可以包括一个或多个平旧电话接口(例如RJ11连接器)、网络接口设备(例如以太网卡)、串行通信设备(例如RS-232端口)和/或无线接口设备(例如802.11卡)。在另一实现中，输入/输出设备可以包括驱动器设备，其被配置为接收输入数据并且发送输出数据到其他输入/输出设备，诸如一个或多个CPE设备1460(例如，机顶盒、电缆调制解调器等等)，以及发送通信到网络1470和从网络1470接收通信。但是，也可以使用其他实现，诸如移动计算设备、移动通信设备、机顶盒电视客户端设备等等。
在一个或多个示例中，这里描述的功能可以实现为硬件、软件、固件或者其任意组合。如果实现为软件，功能可以在计算机可读介质上被存储或在其上传送，作为一个或多个指令或代码，并且可以被基于硬件的处理单元所执行。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质，其对应于有形介质，诸如数据存储介质，或者通信介质，包括便利计算机程序例如根据通信协议从一个地方到另一地方的传送的任何介质。以此方式，计算机可读介质通常可以对应于(1)非瞬时的有形计算机可读存储介质或(2)诸如信号或载波的通信介质。数据存储介质可以是任何可用介质，其可以由一个或多个计算机或一个或多个处理器访问以检索指令、代码和/或数据结构，以便本公开中所述技术的实现。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
计算机可读存储介质可以具有在其上存储的指令，当被执行时，使得处理器基于调制级别将OFDM信道划分为多个子载波上的多个调制层。指令进一步使得处理器定义与网络元件的可测量特性相关联的度量，其中，用于度量的至少一个度量值与多个调制层中相应各个相关联，并且收集用于在OFDM信道上通信的多个网络元件的测量，每个测量对应于多个网络元件之一和多个子载波中相应的一个。对于多个网络元件中的各个，指令使得处理器将为各个网络元件所收集的测量进行转换以与多个层所关联的度量值比较，并且基于为多个网络元件收集的测量与多个调制层所关联的度量值的比较结果，将多个网络元件中的各个分配到多个调制层中的相应层。
通过举例，而非限制，这样的计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备、闪存存储器、或者可以用来以指令或数据结构的形式存储所需程序代码或者可以由计算机访问的任何其他介质。而且，任何连接适当被称为计算机可读介质。例如，如果从网络站点、服务器、或其他远程源使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或诸如红外、无线电和微波的无线技术来传送指令，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或诸如红外、无线电和微波的无线技术包括在介质的定义中。但是，应该理解，计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其他瞬时介质，但旨在包括非瞬时、有形存储介质。盘和碟，如这里使用的，包括高密度碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用途碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中，盘通常磁性重现数据，而碟用激光来光学重现数据。上述组合应该也包括在计算机可读介质的范围内。
指令可以由一个或多个处理器来执行，诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)、或其他等价集成或离散逻辑电路。因此，术语“处理器”，如这里使用的，可以指的是任意前面结构或适合于这里描述的技术的实现的任何其他结构。此外，在一些方面，这里所述的功能可以提供于配置用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块之内，或合并在组合编解码器中。而且，技术可以完全实现于一个或多个电路或逻辑元件中。
本公开的技术可以以宽广种类的设备或装置来实现，包括无线手机、集成电路(IC)或一组IC(例如芯片组)。在本公开中描述各种组件、模块或单元以强调配置用于执行所公开技术的设备的功能方面，但不必要求以不同硬件单元来实现。而是，如上所述，各种单元可以在编解码器硬件单元中组合或者由交互操作的硬件单元的集合所提供，包括如上所述的一个或多个处理器，结合合适的软件和/或固件。

Claims (20)

1.一种用于管理异构电缆Wi-Fi网络中的自适应流送资源的基于网络的方法，所述方法包括：
确定为流组中的各个流定义媒介使用率的应用公平指数，其中，用于各个流的应用公平指数是相同会话中的流组中的其他流的媒介使用率的函数；
确定与会话相关联的服务区域的资源余裕，其中，服务区域包括多个客户端，并且其中，所述资源余裕是基于在对应于会话的会话路径中的至少一个Wi-Fi组件和网络位置两者处的带宽为服务区域确定的测量；
从服务区域中的客户端接收自适应码率流送请求，其中，该请求指示请求客户端的链路质量；
基于应用公平指数，余裕是否低于余裕阈值，来确定是否接受自适应码率流送请求，
其中，响应于自适应码率流送请求的接受，调节用于流组中至少一个流的速率，并且基于调节后的速率，为流组中的各个流更新应用公平指数并且为服务区域更新余裕；以及
响应于自适应码率流送请求的拒绝，保持用于流组的应用公平指数和余裕。
2.如权利要求1所述的方法，其中，来自客户端的自适应码率流送请求是降低或减少传输到客户端的流的码率的请求。
3.如权利要求1所述的方法，其中，为其调节速率的流组中的至少一个流是以下至少一种：
到请求客户端的流；
流组中的其他流之一；
基于各个应用公平指数而选择的流；或
按照多个服务运营商的速率要求而选择的流。
4.如权利要求1所述的方法，其中，对流组中所述至少一个流的速率的调节是降低所述至少一个流的速率。
5.如权利要求1所述的方法，其中，与会话相关联的服务区域中的客户端是以下至少一种：
具有请求对流修改的活动流的客户端，或
在请求要被传递的新流的服务区域中的新客户端。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括将所确定的余裕与余裕阈值进行比较。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述应用公平指数区分到特定客户端位置的链路质量，并且指示特定客户端设备问题。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括比较更新的余裕与余裕阈值，以及，响应于确定更新的余裕小于阈值，降低所选流的速率且基于所降低的速率而更新公平指数。
9.如权利要求1所述的方法，其中，为其确定应用公平指数的各个流对应于客户端，所述应用公平指数是由所述客户端发起的客户端自适应码率请求的函数。
10.如权利要求1所述的方法，其中，应用公平指数是其函数的相同会话中的流组是基于相同网络路径的使用分组得到的流的组。
11.如权利要求1所述的方法，其中，流组由共享接入点的所有流来定义，并且，调节流组中至少一个流的速率包括调节共享相同接入点的所有流的速率。
12.如权利要求1所述的方法，其中，资源余裕是基于延迟界确定的，其中，如果各个流超出延迟界的概率在可接受范围之内，则接受来自客户端的自适应码率流送请求。
13.一种用于视频流的许可控制以及通过服务提供商网络校正基于网络的带宽估计的方法，所述方法包括：
从客户端接收自适应码率请求；
基于在服务多个客户端的会话路径中的至少一个Wi-Fi组件和网络位置两者处的带宽计算服务区域的余裕；
将余裕与余裕阈值进行比较；
响应于比较结果和自适应码率请求，执行以下至少一种：
调节到请求客户端的视频流的速率；
调节会话路径中的、除了传递到请求客户端的视频流以外的至少一个所选视频流的速率；
为所述会话路径中的各个调节后的视频流调节公平指数，其中，调节用于各个视频流的参数根据基于客户端的自适应码率请求而校正基于网络的带宽估计。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述自适应码率请求是降低会话路径中多个视频流之一的码率的请求。
15.如权利要求14所述的方法，进一步包括：
如果余裕大于余裕阈值，更新余裕和公平指数参数，并且降低对应于所述自适应码率请求的视频流的速率，或
如果余裕小于余裕阈值，降低会话路径中除了传递到请求客户端的视频流以外的所选多个视频流的速率。
16.如权利要求15所述的方法，其中，余裕阈值是第一阈值且余裕被与第二阈值相比较，进一步包括：
如果余裕大于第二余裕阈值，增加会话路径中除了传递到请求客户端的视频流以外的所选多个视频流的速率，或
如果余裕小于第二余裕阈值，保持现有余裕和公平指数参数的值。
17.如权利要求13所述的方法，其中，余裕是根据延迟界而计算的。
18.如权利要求13所述的方法，进一步包括：
确定用于预定时间间隔的先验业务量信息；以及
计算各个流的延迟界，其中，如果超出各个流的延迟界，请求新的封顶速率。
19.如权利要求13所述的方法，其中，降低视频流的速率以传递到该客户端的客户端自适应码率请求，导致基于余裕而降低其他视频流的速率。
20.一种在服务提供商的网络中、用于管理异构电缆Wi-Fi网络中的自适应流送资源的电缆调制解调器终端系统(CMTS)，所述CMTS包括：
存储设备，
处理器，被配置为：
确定为流组中的各个流定义媒介使用率的应用公平指数，其中，用于各个流的应用公平指数是相同会话中的流组中的其他流的媒介使用率的函数；
确定与会话相关联的服务区域的资源余裕，其中，服务区域包括多个客户端，并且其中，资源余裕是基于在对应于会话的会话路径中的至少一个Wi-Fi组件和网络位置两者处的带宽为服务区域确定的测量；
至少一个接收机，用于从服务区域中的客户端接收自适应码率流送请求，其中，该请求指示请求客户端的链路质量；
所述处理器被进一步配置为基于应用公平指数，余裕是否低于余裕阈值，来确定是否接受自适应码率流送请求，
其中，响应于自适应码率流送请求的接受，调节用于流组中至少一个流的速率，并且基于调节后的速率，为流组中的各个流更新应用公平指数并且为服务区域更新余裕；以及其中，响应于自适应码率流送请求的拒绝，保持用于流组的应用公平指数和余裕。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9369339B2 (en) * 2013-09-30 2016-06-14 Cisco Technology, Inc. Virtual cable modem termination system
US9647786B2 (en) 2013-12-27 2017-05-09 Arris Enterprises, Inc. Determining bitloading profiles based on sNR measurements
US9647801B2 (en) 2013-12-27 2017-05-09 Arris Enterprises, Inc. Method for selecting modulation tiers for transmissions over an orthogonal frequency division multiplexed (OFDM) channel
US10142259B2 (en) * 2014-03-03 2018-11-27 Ericsson Ab Conflict detection and resolution in an ABR network
US10904122B2 (en) * 2014-10-28 2021-01-26 Salesforce.Com, Inc. Facilitating workload-aware shuffling and management of message types in message queues in an on-demand services environment
US9929958B2 (en) 2014-11-21 2018-03-27 Arris Enterprises Llc Quality of service for mixed service tiers
US9654483B1 (en) * 2014-12-23 2017-05-16 Amazon Technologies, Inc. Network communication rate limiter
US9467387B2 (en) * 2015-02-10 2016-10-11 Ericsson Ab System and method for managing bandwidth responsive to the duty cycle of an ABR client
US9906458B2 (en) 2015-02-10 2018-02-27 Ericsson Ab System and method for managing bandwidth responsive to the duty cycle of an ABR client
EP3363159B1 (en) * 2015-10-13 2020-12-02 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Adaptive precision for reporting consumption of streamed content
US9949155B2 (en) * 2016-01-22 2018-04-17 Panasonic Avionics Corporation Methods and systems for managing bandwidth for user devices on a transportation vehicle
ES2867227T3 (es) 2016-05-13 2021-10-20 Ericsson Telefon Ab L M Sistemas y métodos de recomendación de una tasa de datos en un sistema de comunicaciones inalámbricas
DE112017003501T5 (de) 2016-07-11 2019-03-28 Harmonic, Inc. Scheduling von downstream-datenverkehr einer virtuellen ccap
US11316922B2 (en) * 2017-02-28 2022-04-26 Arris Enterprises Llc Dynamic selection of storage device for storing media
US10791161B2 (en) * 2018-01-25 2020-09-29 Cisco Technology, Inc. Temporal transaction locality in a stateless environment
US10673957B2 (en) * 2018-06-28 2020-06-02 At&T Intellectual Property I, L.P. Providing high availability in a software defined network
US20200100143A1 (en) * 2018-09-20 2020-03-26 Cisco Technology, Inc. Traffic shaping methods and apparatus for providing wireless contention reduction and airtime fairness for multimedia traffic flows in a wireless network
CN111479329B (zh) * 2019-01-23 2022-01-14 华为技术有限公司 资源调度方法及基站
CN111163178B (zh) * 2020-01-10 2021-03-30 中国地质大学（武汉） 一种边缘计算中基于博弈论的服务部署及任务卸载方法
CN114040227A (zh) * 2021-10-22 2022-02-11 游密科技(深圳)有限公司 音视频播放控制方法、装置、电子设备及存储介质
CN115102621B (zh) * 2022-06-08 2023-03-14 上海百功半导体有限公司 一种光通信设备的Serdes接口控制系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009032214A2 (en) * 2007-08-29 2009-03-12 The Regents Of The University Of California Network and device aware video scaling system, method, software, and device
CN101854268A (zh) * 2009-04-04 2010-10-06 华为技术有限公司 Ip网络性能测量、服务质量控制的方法、装置和系统
WO2011125041A2 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 Vasona Networks Managing streaming bandwidth for multiple clients

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7457313B2 (en) 2000-09-25 2008-11-25 General Instrument Corporation Hierarchical prioritized round robin (HPRR) scheduling
US20080080388A1 (en) 2006-10-02 2008-04-03 Tropos Networks Inc. Probe response suppression
US9197677B2 (en) 2009-03-09 2015-11-24 Arris Canada, Inc. Multi-tiered scalable media streaming systems and methods
US9485299B2 (en) 2009-03-09 2016-11-01 Arris Canada, Inc. Progressive download gateway
CA2711311C (en) 2009-08-10 2016-08-23 Seawell Networks Inc. Methods and systems for scalable video chunking
US8190677B2 (en) 2010-07-23 2012-05-29 Seawell Networks Inc. Methods and systems for scalable video delivery

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009032214A2 (en) * 2007-08-29 2009-03-12 The Regents Of The University Of California Network and device aware video scaling system, method, software, and device
CN101854268A (zh) * 2009-04-04 2010-10-06 华为技术有限公司 Ip网络性能测量、服务质量控制的方法、装置和系统
WO2011125041A2 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 Vasona Networks Managing streaming bandwidth for multiple clients

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114978935A (zh) * 2022-05-16 2022-08-30 咪咕视讯科技有限公司 服务质量资源申请方法、设备及存储介质
CN114978935B (zh) * 2022-05-16 2023-10-20 咪咕视讯科技有限公司 服务质量资源申请方法、设备及存储介质

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