CN107079179B - 用于处理控制与视频流传输服务的视频数据相关的数据传送的过程的网络节点和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种在网络节点中涉及控制与从服务器到无线设备的视频流传输服务的视频数据有关的数据传送的过程的方法。网络节点和无线设备在无线通信网络中操作。网络节点基于目标速率调度权重值和比例速率公平权重值，确定(403)要在数据传送中使用的针对无线设备的调度权重值。网络节点然后基于调度权重值的至少一部分来确定(404)要在数据传送中使用的数据分段的大小。网络节点还基于调度权重值的至少一部分来确定(405)用于将视频数据传送到无线设备的回放缓存区的未决数据量。

Description

用于处理控制与视频流传输服务的视频数据相关的数据传送 的过程的网络节点和方法
技术领域
本文实施例涉及网络节点及其中的方法。具体地，其涉及处理控制与从服务器到无线设备的视频流传输服务的视频数据有关的数据传送的过程。
背景技术
诸如终端的用于通信的无线设备也称为例如用户设备(UE)、移动终端、无线终端和/或移动站。无线设备被使得能够在蜂窝通信网络或无线通信系统(有时又称蜂窝无线电系统或蜂窝网络)中以无线方式通信。该通信可以经由包括在蜂窝通信网络中的无线电接入网络(RAN)以及可能的一个或多个核心网例如在两个无线设备之间、在无线设备与常规电话之间和/或在无线设备与服务器(例如提供视频流传输服务的服务器)之间执行。
无线设备还可称为移动电话、蜂窝电话、计算机、或者具有无线功能的上网本等，仅在此列出一些其他示例。当前上下文中的无线设备可以是，例如，能够经由RAN与另一个实体(例如另一无线设备或服务器)传送语音和/或数据的便携式、口袋可存放、手持、包括在计算机中或者车载的移动设备。
蜂窝通信网络覆盖被划分为小区区域的地理区域，在该地理区域中由基站(例如无线电基站(RBS))来服务各个小区区域，无线电基站(RBS)有时可以被称为例如eNodeB(eNB)、NodeB、B节点、基站收发站(BTS)或AP(接入点)，取决于所使用的技术和术语。基站可基于传输功率从而还基于小区大小具有不同类型，例如，宏eNodeB、家庭eNodeB或微微基站。小区是基站在基站站点处提供无线电覆盖的地理区域。位于基站站点的一个基站可以服务于一个或多个小区。此外，每个基站可支持一种或多种通信技术。基站通过在射频工作的空中接口与基站范围内的无线设备进行通信，也称为发射机-接收机对。在本公开的上下文中，表述“下行链路”(DL)被用于从基站到无线设备的传输路径。表述“上行链路”(UL)被用于相反方向(即，从无线设备到基站)的传输路径。
在第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)中，被称为eNodeB或甚至eNB的基站可以直接连接到一个或多个核心网。
通用移动电信系统(UMTS)是从GSM演进的第三代移动通信系统，旨在基于宽带码分多址(WCDMA)接入技术提供改进的移动通信服务。UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)本质上是一种为终端使用宽带码分多址的无线电接入网络。3GPP已设法使基于UTRAN和 GSM的无线电接入网络技术进一步演进。
已经编写3GPP LTE无线电接入标准以便支持针对上行链路和下行链路业务二者的高比特率和低延迟。LTE中的所有数据传输由无线电基站控制。
基于HTTP的动态自适应流传输(DASH)也被称为运动图像专家组(MPEG)-DASH，其已被3GPP用来统一不同自适应流传输视频服务和供应商的行为。HTTP是超文本传输协议的缩写。图1中示例了移动网络中的DASH的一般移动网络媒体流或任何其他HTTP自适应流传输(HAS)视频解决方案。视频服务器可以并入具有不同编解码速率的视频表示的存储的正常web服务器中。例如，在无线设备中的客户端向视频服务器发送具有初始速率(通常为低速率)的第一视频请求，随后发送包括从还被称为视频服务器的媒体服务器发送的视频数据在内的视频帧束。视频帧束也称为视频分段，其由具有若干秒的间隔的连续帧组成。
通常，客户端执行比特率自适应以匹配估计的可用网络带宽(有时也称为估计的吞吐量)。客户端比特率自适应具有客户端可以直接跟踪下载速率和回放缓存的变化的好处。可以为每个视频分段触发速率自适应，因此视频分段的大小影响速率自适应的频率。当回放缓存的给定水平被填满时，请求的视频剪辑开始播放。如果缓存欠载(即，空)，则回放被冻结，并且当接收到足够的未决视频时被重新启动，这被称为重新缓冲。
已经讨论了分别考虑HAS视频和数据流的不同效用函数的效用最大化问题。这表明，效用最大化可以通过算法“自适应保证比特率” (AGBR)来实现，其中针对每个HAS流计算目标比特率，并将其传递给在所有流上调度资源的基本最小速率比例公平调度器。
在B.Villa等人的“Improving Fairness for Adaptive http video Streaming(提高自适应http视频流传输的公平性)”中，提出了一种用于提高竞争自适应视频流之间公平性的建议方法的分析。用作公平指示的度量是竞争流之间实现的平均速率和稳定性的差异。所分析的方法是基于将每个流的固定和相等的视频分段请求速率(T)改变为针对每个会话唯一或随机请求速率。
该方案有助于通过具有不同的分段请求速率及时分发给视频用户，因此可以对链路的利用率产生积极的影响，并帮助视频用户。但是，在高负载情况下，它不会很好地工作。
通过移动网络(如LTE)的流传输视频越来越多，并且在市场上出现了越来越多的内容提供商。HTTP动态自适应流传输传输是提供速率自适应视频流传输传输的一个标准化方案。用户观看视频的一个问题是缓存欠载，导致视频播放冻结。另一个问题是流传输视频用户正在从其他数据应用中占用太多的共享资源，即可能发生不公平的情况。这取决于流传输视频和其他数据服务器中的拥塞控制算法的类型，以及如何配置传输网络来处理不同的流。
已经在现有的研究活动中观察到，网络辅助的速率自适应可以优化视频客户端之间以及视频与其他业务之间的公平性问题，尤其是在 RAN中。然而，改进的速率自适应只能以秒为典型的时间单位运行，这取决于包括几个连续视频帧(也称为视频分段或视频块)在内的视频束的大小。在第三代(3G)和第四代(4G)移动系统中的无线电调度器在几毫秒的基础上运行，在比例公平调度器的情况下，通常基于传输的比特和信道质量以几秒的数量级运行。这两个功能只分别解决了缓存不足和不公平问题的一部分。
目标比特率的更新频率取决于视频分段所包括的播放时间，因为是视频客户端请求新分段，并且是在已经播放了一个或若干分段时，现有客户端请求新分段。这给出了如图2所示的未决视频的特征，其中当播放缓存中的未决视频为30秒时触发请求。图2描绘了播放缓存中的未决视频的量相对于时间的示例。
发明内容
因此本文实施例的目的在于，提供一种改进使用视频流传输服务的无线通信网络的性能的方法。
根据本文的实施例的第一方面，该目的通过一种网络节点中的方法实现，该方法涉及控制与从服务器到无线设备的视频流传输服务的视频数据相关的数据传送的过程。网络节点和无线设备在无线通信网络中操作。
网络节点基于目标速率调度权重值，确定要在数据传送中使用的针对所述无线设备的调度权重值。网络节点然后基于调度权重值的至少一部分来确定要在数据传送中使用的数据分段的大小。网络节点还基于调度权重值的至少一部分来确定用于将视频数据传送到无线设备的回放缓存的未决数据量。
根据本文的实施例的第二方面，该目的通过一种网络节点来实现，该网络节点涉及控制与从服务器到无线设备的视频流传输服务的视频数据相关的数据传送的过程。网络节点和无线设备被配置为在无线通信网络中操作。网络节点被布置为通过被配置为执行以下操作来执行控制数据传送的过程：
基于目标速率调度权重值，确定要在数据传送中使用的针对所述无线设备的调度权重值，
基于所述调度权重值的至少一部分来确定要在数据传送中使用的数据分段的大小，以及
基于所述调度权重值的至少一部分，确定用于将所述视频数据传送到所述无线设备的回放缓存的未决数据量。
本文实施例的优点在于实现了高效的系统资源利用率、UE覆盖改进、UE用户比特率和QoE之间的良好平衡。
本文实施例的另一优点在于，它们通过考虑网络运行效率和减轻 RAN中无线电信道质量的快速衰落效应而有效地提供并改进公平性。
本文实施例的另一优点在于，它们提供完整的控制过程，用于基于无线电接入网络用于决定其在下一个传输时间间隔和/或机会要向哪些用户发送数据所实际使用的参数和函数，来控制HAS视频客户端和向特定用户的数据传输。
附图说明
参照附图更详细地描述本文的实施例的示例，在附图中：
图1是示出了根据现有技术的移动网络中的HAS视频的示意框图。
图2是示出了根据现有技术的播放缓存中未决视频的量的示图。
图3是示出了无线通信网络的示意框图。
图4是描绘了网络节点中的方法的实施例的流程图。
图5是示出了无线通信网络的实施例的示意框图。
图6是描绘了无线通信网络中的实施例的流程图。
图7是示出了无线通信网络的实施例的示意框图。
图8是示出了无线通信网络的实施例的示意框图。
图9是描绘了无线通信网络中的实施例的流程图。
图10是示出了无线通信网络的实施例的示意框图。
图11是描绘了无线通信网络中的实施例的流程图。
图12是示出了无线通信网络的实施例的示意框图。
图13是示出了网络节点的实施例的示意框图。
具体实施方式
本文的实施例涉及处理控制与从服务器到无线设备的视频流传输服务的视频数据有关的数据传送的过程。本文的实施例提供了将 HAS服务的特性(例如，客户端行为)和RAN组合的方案，并且可以包括四个控制单元：外和内速率控制环、分段大小控制和未决视频控制，它们都可以连接到现有的RAN控制功能。
图3示出了本文实施例可以在其中实现的无线通信网络100。无线通信网络100是诸如LTE、WCDMA、Wimax、WiFi、无线局域网(WLAN) 或任何无线电网络或系统之类的无线电网络。
多个网络节点在无线通信网络100中操作，为了简单起见，图3中仅示出了一个网络节点110。网络节点110可以被称为传输点，并且在一些实施例中可以是基站(称为eNodeB(eNB)、NodeB、B节点、基站收发站(BTS)、AP(接入点)或家庭NodeB、家庭eNodeB，取决于所使用的技术和术语)、或能够与具有无线能力的无线设备通信的任何其他网络节点、或能够通过无线通信网络中的无线电链路进行通信的任何其它无线电网络单元。网络节点110服务于小区115。
多个无线设备在无线通信网络100中操作。在图3的示例场景中，为了简单起见，仅示出了一个无线设备，即，位于由网络节点110服务的小区115中的无线设备120。无线设备120可以是例如移动无线终端、移动电话、具有无线能力的计算机(例如膝上型电脑或平板电脑(有时也称为上网本))、或者能够在无线通信网络中的无线电链路上通信的任意其他无线电网络单元。请注意，本文档中使用的术语“无线设备”还涵盖其他无线终端，例如机器到机器(M2M)设备。
无线通信网络100可以访问服务器130。无线设备120例如可以经由互联网访问服务器130。服务器130向无线设备120提供视频流传输服务。服务器130可以是例如web服务器或媒体服务器或能够向无线设备 120提供视频流传输服务的任意服务器。
本文的实施例涉及控制与从服务器130到无线设备120的视频流传输服务的视频数据有关的数据传送的过程。这些实施例可以被称为对视频流传输服务的数据传送的基于两层的速率控制，并与对用于数据传送的分段大小选择和无线设备120的客户端缓存中未决视频的量的控制相结合。
数据传送的速率控制可以包括设置目标速率的外环和将实现目标的内环。外环速率控制基于网络协助提供的信息，其目标是将视频比特率维持在考虑到无线网络运行效率(例如在给定时间段期间的无线设备之间的公平性)的特定目标。该速率被称为目标比特率。与内环速率控制相比，该控制环较慢。内环速率控制基于目标比特率进行操作，并且将调整调度器权重优先级值，使得所实现的客户端接收速率是目标比特率。
分段大小控制基于连接到网络节点110的无线设备的数量的过滤值、小区115中的信令负载和能效，所述能效与无线电必须在无线设备 120和网络节点110中活跃的频繁程度和多长时间相关。在有分段大小的多个表可用的某些实施例中，这三个输入用于在分段大小的表之中进行选择。当只有一个表是可用的或者当选择表时，可以将比例公平速率调度权重和目标速率调度权重组合在选择功能中，该选择功能指示无线设备120用于诸如HAS的视频流传输的分段大小。
类似地，未决视频控制指示基于分段大小增加；首先，目标比特率必须高于给定视频比特率的目标比特率，然后用于以较高速度下载视频数据的决定功能(即决定用于传送的未决数据量)基于所述两个调度权重。在这里未决是指在视频客户端播放缓存中等待且准备播放的视频有多少。
因此，在本文的概述实施例中，提供了一种用于控制与从服务器到无线设备(例如HAS视频客户端)的视频流传输服务的视频数据相关的数据传送以及当无线设备的HAS视频用户存在于系统的给定部分时将数据传输到特定无线设备的过程。这里，系统的给定部分是指诸如无线通信网络100之类的蜂窝系统中的特定小区。
将首先以一般方式描述本文的实施例。之后，将会详细说明和解释。
现在将参考图4中所示的流程图来描述网络节点110中涉及控制与从服务器130到无线设备120的视频流传输服务的视频数据相关的数据传送的过程的方法的示例实施例。如上所述，网络节点110和无线设备120在无线通信网络100中操作。
控制数据传送的过程包括以下动作，这些动作可以以任何合适的顺序进行。图4中一些框的虚线指示该动作不是强制的。在示例场景中，网络节点110检测到无线设备120已经开始了来自服务器130的视频流传输服务。这可以通过从无线设备120中的视频客户端或诸如服务器130的视频服务器到网络节点110的直接信令来执行，或者通过检测可以仅携带这种类型的视频流业务的特定接入承载来隐式地执行。请注意，还存在其他方法，例如深度分组检测。
动作401
根据本文的实施例，调度权重值计算包括用于控制与视频流传输服务相关的数据传送的目标速率调度权重值，该调度权重值将目标比特率作为输入，因此需要确定目标比特率。因此，网络节点110可以基于无线通信网络100的网络运行效率来确定数据传送的目标比特率。例如，小区吞吐量、资源块利用率以及在给定的服务质量(例如目标吞吐量)以上并因此被识别为快乐用户的用户数量是网络运行效率的示例。
在一些实施例中，数据传送的目标比特率的确定还基于数据传送的一部分或一个或多个视频帧的传输延迟。
动作402
如上所述，网络节点110基于数据传送的目标比特率来确定数据传送的目标速率调度权重值。
动作403
网络节点110然后确定要在数据传送中使用的针对无线设备120 的调度权重值。该决定基于目标速率调度权重值。调度权重值的决定还可以基于比例速率公平权重值。
比例速率公平权重值通常是基于当前信道条件的无线设备的潜在速率与无线设备的最近接收速率之间的比例。
可以存在诸如订户类型的更多参数，其可以用于基于调度权重值的决定。
在一些实施例中，调度权重值被确定为使得所获得的无线设备 120的接收比特率是所述数据传送的目标比特率。这是有利的，因为可以给予用户对最小接收速率的保证。
动作404
在控制视频数据的数据传送的过程中，需要确定数据分段的大小，因为这影响视频速率可以随着链路条件的改变频率而被适配的频率。该函数例如将调度权重值作为输入，并且输出指示当前数据分段大小是否应该保持或者与当前分段大小相比其应该减小还是增加。这可以通过网络节点110基于调度权重值的至少一部分确定要在数据传送中使用的数据分段的大小来执行。
可以通过使用数据分段大小的表基于无线通信网络100的至少一个负载度量来确定数据分段大小。然后，基于调度权重值的至少一部分，根据使用的数据分段大小的表确定要在数据传送中使用的数据分段的大小。在一些实施例中，存在数据分段的大小的多个表可用。在这些实施例中，网络节点110首先在数据分段大小的多个表中选择数据分段大小的表。该选择可以例如基于连接到网络节点110的无线设备的数量、网络节点110的小区115中的信令负载、以及无线设备120和/或网络节点110中的能效。
在一些实施例中，确定要在数据传送中使用的数据分段的大小还基于无线通信网络100的至少一个负载度量。一种负载度量是能效，分段越小，无线设备120的无线电将更加活跃，因为它不会进入较不活跃的无线电状态，即无线电调制解调器将不被关闭，因此消耗更多的能量。
动作405
在控制视频数据的数据传送的过程中，还需要确定未决的数据量。那就是无线通信网络100是否处于这样一种情况，即它可以支持在无线设备120的回放缓存中增加的未决视频的量，即以比无线设备120所消耗的速度更快的速度下载视频数据。根据本文的实施例，未决数据量将调度权重值作为输入。因此，网络节点110基于调度权重值的至少一部分来确定用于将视频数据传送到无线设备120的回放缓存的未决数据量。
确定用于将视频数据传送到无线设备120的回放缓存的未决数据量还可以基于将所述视频数据传送到无线设备120的回放缓存的速度应高于无线设备120消耗的速度。如果请求的速率已经很高，则该附加输入可能意味着无线设备120具有良好的链路状况，因此，由于系统可能没有被充分利用，所以回放缓存中未决数据量的增加对其他无线设备的影响较小。
动作406
网络节点110还基于调度权重值，决定视频流传输服务的视频数据是否应经由网络节点110从服务器130传送到无线设备120。诸如无线通信网络100的无线电接入网络将每传输时间间隔以最高的调度权重值向无线设备进行发送，因为已经计算出该值的函数考虑了要发送到哪个无线设备的给定标准。
现在将更详细地描述本文的实施例。下面的文本适用于并且可以与上述任意合适的实施例组合。
如上所述，本文的实施例可以包括四个控制单元：外和内速率控制环、分段大小控制和未决视频控制，它们可以全部连接到现有的 RAN控制功能。图5至图11提供了对连接的概述，并且相对于每个图给出了实施例的详细描述。
内环目标速率控制
图5描绘了根据本文实施例的调度权重计算连接的概述的示例。
如图5所示，根据本文实施例的在动作403中确定的调度权重值计算包括在动作402中确定的目标速率调度权重值，其将在动作401中确定的目标比特率作为输入，并且在一些实施例中，还将无线设备120 实际接收的比特率作为输入。在该示例中，基于无线设备120中的接收比特率的误差和目标比特率来执行目标速率调度权重控制。目标速率调度权重控制可以例如使用比例积分控制器(PI)来执行，或者例如通过阶梯函数来执行。比例公平速率调度权重控制可以是基于当前信道条件(例如，CQI测量)的无线设备120的潜在速率与无线设备120 的最近接收速率之间的比例。将目标速率调度权重值例如与比例速率公平调度权重值结合以形成无线设备120的最终调度权重值，该最终调度权重值可以用于在系统的下一个传输时间间隔中的数据传输。这里假设，调度权重值越高，该特定无线设备120在下一个传输时间间隔内被调度的机会越好。
网络运行效率可以反映为系统负载、视频容量(即系统可以服务的满意视频用户的最大数量)、竞争最大努力(BE)业务的下载速率、系统公平性度量(例如可以是视频客户端之间的相等比特率/资源共享)、用户订阅或数据业务的服务质量特性(例如QoS等级指示符(QCI)) 等。网络运行效率可以用在目标比特率控制的算法中，其使用例如连接的无线设备的数量、它们的业务类型、资源消耗等来计算无线设备的目标比特率。
如上所述，目标速率调度权重控制可以利用PI控制器来执行，PI 控制器将最小化目标比特率(RT)与滤波后的接收比特率(RF)之间的误差(e)。这给出了第k个WTR的离散表达。其中，WTR是目标速率调度权重值。
WTR_k＝WTR_k-1+Kp[(1+Δ/Ti)ek-ek-1]，
其中，Kp和Ti是PI控制器参数，并且Δ是采样周期。采样周期的数量级为传输时间间隔，例如1ms。
接收速率滤波可以是具有对例如最后一秒的平滑后的平均值的滑动窗口。
目标比特率(RT)也可以被传送到视频客户端或视频服务器，使得目标比特率被直接应用于源。
外环速率控制的调整
这与上述动作401有关，并且是外环速率控制的附加调整。根据一些实施例，提供了一种附加的基于跳转的内速率控制。该附加的内环速率控制监视视频数据传送的状态，如图6的流程图所示。视频流传输服务(例如HAS视频)对缓存欠运行(这可能主要是由于无线通信网络100中的未平滑的或突然的视频数据传送所导致的)敏感。当无线设备120(也可以与无线设备120中的客户端相关)经历缓存欠运行时，视频的播放被冻结。这意味着视频数据到达太晚，因此无法及时播放。因此，无线通信网络100中的视频数据传送延迟是体现实际体验质量的重要度量。附加跳转方案在视频数据传送延迟(例如，视频帧传输延迟，其中视频帧包括视频数据的一部分)的测量方面操作。视频数据传送延迟可以包括两部分。一部分是网络节点110的RBS缓存中的排队延迟，另一个是实际的传输延迟。这里可以采用滤波器来平滑测量的视频帧传输延迟的变化。基于跳转的内环速率控制例如通过以下动作来执行：
动作601。网络节点110开始每给定间隔(例如每100ms)测量视频帧传输延迟。
动作602。网络节点110测量视频帧传输延迟。
动作603。网络节点110检查视频帧传输延迟是否应该增加。如果是，则RT＝RT+1步长，其中，RT是目标比特率。如果否，则进行到动作604。
动作604。网络节点110检查视频帧传输延迟是否应该降低。如果是，则RT＝RT-1步长。如果否，则进行到动作601。
在这些实施例中，图5中的方案用根据图7的传输延迟滤波来扩展。
此外，可以在该跳转方案中引入最大和最小目标比特率，以确保速率变化在合理范围内。也可以添加掩蔽功能，从而避免重复的目标比特率，并且在最后的速率改变起的给定时间段期间，速率目标的调整被禁用。
分段大小控制
图8描绘了分段大小控制连接的概述。这与上述动作404相关。
分段大小控制例如基于连接到网络节点110的无线设备的数量中的任意一个或多个的滤波值、由网络节点110服务的小区115和无线设备120中的信令负载和能效。这三个输入可以在可用的分段大小的任何表格中进行选择。当网络节点110已经选择了分段大小的表时，在该分段大小的表中进行选择时目标速率调度权重与比例公平速率调度权重值相结合指示要在数据传送中使用的分段大小，例如要被HAS视频用户使用的分段大小。目标速率调度权重值可以是调度权重值的一部分。选择函数可以例如将这两个调度权重值作为输入，并且输出指示当前分段是否应该保持，或者与当前分段大小相比其应该减小还是增加。选择函数可以是与阈值相比的简单的汇总函数、或更高级的滤波函数或甚至是控制器。然而，在分段大小被设置为高于所支持的最低分段大小(例如，1s)的分段大小之前，目标比特率必须高于给定视频比特率。
对于分段大小的改变的一个有利的规则是，如果比例公平速率调度权重值相对高和/或增加，并且目标速率调度权重值低，则分段大小应当增加或保持。类似地，如果目标速率调度权重值增加并且比例公平速率调度权重值稳定或降低，则分段大小应该减小。
图9描绘了与可以如何执行分段大小选择过程的示例有关的流程图。
图9的动作1。根据当前分段大小间隔重复该过程。
图9的动作2。选择分段大小表。该表给出阈值Low(低)THFP和High(高)THFP，指示分段大小为有效的范围。
图9的动作3。计算目标比特率调度权重值的加权移动平均值VTR。
图9的动作4。计算比例公平调度权重值的加权移动平均值VPF。
图9的动作5。当目标速率调度权重值的加权移动平均值VTR小于或等于分段评估阈值时，满足目标速率，并且更新分段大小会是有益的。
图9的动作6a。比例公平调度权重值的加权移动平均值VPF在与分段大小相对应的由Low THFP和High THFP给出的范围内。
图9的动作6b。如果调度权重值的加权移动平均值VTR大于分段评估减小阈值，则不满足目标速率，并且将分段大小减小一个步长会是有益的，即使用表中下一个较小的分段大小。
图9的动作7a。根据所选择的大小表来更新分段大小，并且将该分段大小强加或推荐给诸如无线设备120的客户端和/或诸如服务器 130的服务器。
图9的动作7b。通过减少来更新分段大小，并且将该分段大小强加或推荐给诸如无线设备120的客户端和/或诸如服务器130的服务器。
经验法则基于以下关系：如果目标速率调度权重值正在增加，则目标比特率难以维持，并且类似地，如果比例公平速率调度权重值正在减小，则信道质量恶化，因此可能更频繁地改变目标比特率，因此较小的分段大小是优选的，因为其给出可以多频繁地改变视频速率，如上所述。
未决视频控制
图10描绘了根据示例实施例的未决视频控制连接的概述。这与上述动作405相关。
未决视频控制向无线设备120(例如无线设备120内的HAS视频客户端)指示无线通信网络100是否处于如下情况：它可以支持在无线设备120的回放缓存中增加的未决视频数据量，即，视频数据的下载速度高于无线设备120或无线设备120中的客户端消耗的速度。
类似地，未决视频控制指示基于分段大小增加；首先，数据传送的目标比特率应该高于给定视频比特率的目标比特率，然后，以更高或更低速度下载视频数据的决定函数基于两个调度权重，参见图10。
网络节点110确定用于将视频数据传送到无线设备120的回放缓存的未决数据量。该函数的决定是当比例公平速率调度权重值相对较高和/或增加并且目标速率调度权重较低时，该决定将向无线设备120 或其客户端指示以更高的速度下载以增加无线设备的回放缓存中的未决视频，图11中示出了未决视频控制的过程的示例。该过程可包括以下动作：
图11的动作1。当目标比特率RT高于给定比特率阈值Rthreshold时，根据当前分段大小间隔重复该过程。注意，可以由服务器130将Rthreshold设置为接近所支持的最高视频速率。
图11的动作2。计算目标速率的调度权重值的加权移动平均值VTR。
图11的动作3。计算比例公平的调度权重值的加权移动平均值VPF。
图11的动作4。如果目标速率的调度权重值的加权移动平均值VTR小于阈值，则可以存在备用资源来增加未决视频缓存。
图11的动作5。如果比例公平的调度权重的加权移动平均值VPF大于阈值，则存在用于在无线设备的回放缓冲器中增加未决视频的潜在备用资源。
图11的动作6。产生对无线设备120或其客户端和/或服务器130的指示，该指示表明是增加还是减少无线设备120的未决视频缓存大小。
如上所述，本文的实施例包括四个控制单元：外和内速率控制环、分段大小控制和未决视频控制，它们可以全部连接到现有的RAN控制功能。图12的方案给出了根据本文实施例的视频控制连接的控制方案的总体视图。
本文实施例的创新性在于将目标速率调度权重值与现有调度权重值相结合，这些权重值一起形成用于控制对视频分段大小的选择的方案，并给出表明与基本行为相比无线设备或其HAS视频客户端是否可以增加在回放缓存中的未决视频的量的指示。此外，目标速率调度权重值基于由外环控制所设置的目标比特率。此外，目标比特率控制还与传输延迟速率跳转或基于步长的加法控制相结合。
本文的实施例可以根据以下示例进行描述：
一种用于自适应流传输服务的控制方法，包括控制源和数据传送系统的数据传送行为，包括以下动作：
基于至少一个负载度量来确定数据分段的大小的表；
基于至少一个权重值的函数来确定数据分段的大小；
确定增加要传送的数据量的机会；
基于网络效率确定数据传送的目标比特率；
基于传输延迟确定到目标比特率的附加目标比特率步长；
基于目标比特率和当前使用的比特率确定目标比特率权重值；
将目标比特率发送到源；
使用决定函数中的权重值来确定是否将数据传送到目标比特率权重值对其有效的接收机。
在一些实施例中，所述表是基于以下至少一项来选择的：
部分传输系统中连接的无线设备数量
由于信令消息而造成的负载
包括无线设备在内的传输系统的能效
在一些实施例中，用于决定数据分段大小的至少一个权重值基于以下至少一项：
目标比特率，
目标比特率权重值，
比例速率公平权重值。
在一些实施例中，增加要传送的数据量的机会基于以下至少一项：
目标比特率，
目标比特率权重值，
比例速率公平权重值。
为了执行涉及控制与上面关于图4描述的从服务器130到无线设备120的视频流传输服务的视频数据有关的数据传送的过程的方法动作，网络节点110可以包括在图13中描绘的以下结构。如上所述，网络节点110和无线设备120被布置为在无线通信网络100中操作。
网络节点110被布置为通过被配置为例如经由调度权重值确定模块1310来执行控制数据传送的过程，所述调度权重值确定模块被配置为基于目标速率调度权重值和比例速率公平权重值来确定要在数据传送中使用的针对无线设备120的调度权重值。
网络节点110被布置为通过还被配置为例如经由数据分段大小确定模块1320来执行控制数据传送的过程，所述数据分段大小确定模块被配置为基于调度权重值的至少一部分确定要在数据传送中使用的数据分段的大小。
在一些实施例中，网络节点110被布置为通过还被配置为例如经由数据分段大小确定模块1320来执行控制数据传送的过程，所述数据分段大小确定模块被配置为通过基于无线通信网络100的至少一个负载度量、使用数据分段大小的表、并且根据所使用的数据分段大小的表、基于所述调度权重值的至少一部分确定要用于数据传送的数据分段的大小，而确定所述数据分段大小。
在一些实施例中，网络节点110被布置为通过还被配置为例如经由数据分段大小确定模块1320来执行控制数据传送的过程，所述数据分段大小确定模块被配置为还基于无线通信网络100的至少一个负载度量来确定要在数据传送中使用的数据分段大小。
网络节点110被布置为通过还被配置为例如经由未决数据量确定模块1330来执行控制数据传送的过程，所述未决数据量确定模块被配置为基于调度权重值的至少一部分来确定用于将视频数据传送到无线设备120的回放缓存的未决数据量。
网络节点110还可以被配置为例如经由目标比特率确定模块1340，所述目标比特率确定模块被配置为还基于数据传送的一部分或一个或多个视频帧的传输延迟来确定数据传送的目标比特率。
在一些实施例中，网络节点110被布置为通过还被配置为例如经由未决数据量确定模块1330来执行控制数据传送的过程，所述未决数据量确定模块被配置为还基于向无线设备120的回放缓存传送视频数据的速度应该高于由无线设备120消耗的速度，来确定用于将视频数据传送到无线设备120的回放缓存的未决数据量。
在一些实施例中，网络节点110被布置为通过还被配置为例如经由目标比特率确定模块1340来执行控制数据传送的过程，所述目标比特率确定模块被配置为基于无线通信网络100的网络运行效率来确定数据传送的目标比特率。
在一些实施例中，网络节点110被布置为通过还被配置为例如经由目标速率调度权重值确定模块1350来执行控制数据传送的过程，所述目标速率调度权重值确定模块被配置为基于数据传送的目标比特率来确定数据传送的目标速率调度权重值。可以将所述调度权重值确定为使得所获得的无线设备120的接收比特率是所述数据传送的目标比特率。
在一些实施例中，网络节点110被布置为通过还被配置为例如经由决定模块1360来执行控制数据传送的过程，所述决定模块被配置为基于调度权重值来决定是否应该经由网络节点110将视频流传输服务的视频数据从服务器130传送到无线设备120。
本文的包括控制与从服务器130到无线设备120的视频流传输服务的视频数据相关的数据传送的过程在内的实施例可以通过一个或多个处理器(例如图13中示出的网络节点110中的处理器1370)以及用于执行本文实施例的功能和动作的计算机程序代码来实现。上述程序代码还可以被提供为例如数据载体形式的计算机程序产品，所述数据载体承载当被加载至网络节点110时执行本文的实施例的计算机程序代码。这样的一种载体可以采用CD ROM盘的形式。然而还可以是诸如存储棒之类的其它数据载体。计算机程序代码还可以被提供为服务器上的纯程序代并下载到网络节点110。
网络节点110还可以包括存储器1380，存储器1380包括一个或多个存储单元。存储器1380包括能够由处理器1370执行的指令。
存储器1380被布置为用于存储例如调度权重值、数据分段的大小、未决数据量、目标比特率、目标速率调度权重值、数据、配置和用于在网络节点110中执行时执行所述方法的应用。
本领域技术人员还将理解，上文描述的调度权重值确定模块1310、数据分段大小确定模块1320、未决数据量确定模块1330、目标比特率确定模块1340、目标速率调度权重值确定模块1350、以及决定模块1360 可以指模拟和数字电路的组合、和/或由例如存储在存储器1380中的软件和/或固件配置的一个或多个处理器，所述软件和/或固件在被诸如处理器1370之类的一个或多个处理器执行时实现上述方法。这些处理器中的一个或多个以及其它数字硬件可以包括在单个专用集成电路 (ASIC)中，或者若干个处理器和各种数字硬件可以分布在若干个分离的组件上，不论是单独封装的还是组装为片上系统(SoC)的。

Claims (14)

1.一种网络节点(110)中的方法，所述方法涉及控制与从服务器(130)到无线设备(120)的视频流传输服务的视频数据相关的数据传送的过程，所述网络节点(110)和所述无线设备(120)在无线通信网络(100)中操作，其中控制数据传送的过程包括：
基于所述无线通信网络(100)的网络运行效率来确定(401)数据传送的目标比特率，
基于数据传送的所述目标比特率来确定(402)数据传送的目标速率调度权重值，
基于所述目标速率调度权重值，确定(403)要在数据传送中使用的针对所述无线设备(120)的调度权重值，其中所述调度权重值是优先级值，调度权重值越高对应于所述无线设备在下一个传输时间间隔内被调度数据传送的机会越好，
基于所述调度权重值的至少一部分来确定(404)要在数据传送中使用的数据分段的大小，以及
基于所述调度权重值的至少一部分，确定(405)用于将所述视频数据传送到所述无线设备(120)的回放缓存的未决数据量，其中所述未决数据量是在所述回放缓存中准备好播放的视频数据的量。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中确定(401)所述数据传送的目标比特率还基于所述数据传送的一部分或一个或多个视频帧的传输延迟。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，
其中将所述调度权重值确定为使得所获得的所述无线设备(120)的接收比特率是所述数据传送的目标比特率。
4.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，
其中确定(404)要在数据传送中使用的数据分段的大小包括：
基于所述无线通信网络(100)的至少一个负载度量、使用数据分段大小的表、并且基于所述调度权重值的至少一部分来确定要用于数据传送的数据分段的大小。
5.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，
其中确定(405)用于将所述视频数据传送到所述无线设备(120)的回放缓存的未决数据量还基于将所述视频数据传送到所述无线设备(120)的回放缓存的速度应高于所述无线设备(120)消耗的速度。
6.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，
基于所述调度权重值，决定(406)视频流传输服务的视频数据是否应经由所述网络节点(110)从所述服务器(130)传送到所述无线设备(120)。
7.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，
其中确定(404)要在所述数据传送中使用的数据分段的大小还基于所述无线通信网络(100)的至少一个负载度量。
8.一种网络节点(110)，所述网络节点涉及控制与从服务器(130)到无线设备(120)的视频流传输服务的视频数据相关的数据传送的过程，所述网络节点(110)和所述无线设备(120)被布置为在无线通信网络(100)中操作，其中所述网络节点(110)被布置为通过被配置为执行以下操作来执行控制数据传送的过程：
基于所述无线通信网络(100)的网络运行效率来确定数据传送的目标比特率，
基于数据传送的所述目标比特率来确定数据传送的目标速率调度权重值，
基于所述目标速率调度权重值，确定要在数据传送中使用的针对所述无线设备(120)的调度权重值，其中所述调度权重值是优先级值，调度权重值越高对应于所述无线设备在下一个传输时间间隔内被调度数据传送的机会越好，
基于所述调度权重值的至少一部分来确定要在数据传送中使用的数据分段的大小，以及
基于所述调度权重值的至少一部分，确定用于将所述视频数据传送到所述无线设备(120)的回放缓存的未决数据量，其中所述未决数据量是在所述回放缓存中准备好播放的视频数据的量。
9.根据权利要求8所述的网络节点(110)，
其中所述网络节点(110)还被配置为还基于所述数据传送的一部分或一个或多个视频帧的传输延迟来确定所述数据传送的目标比特率。
10.根据权利要求8-9中任一项所述的网络节点(110)，
其中所述调度权重值要被确定为使得所获得的所述无线设备(120)的接收比特率是所述数据传送的目标比特率。
11.根据权利要求8-9中任一项所述的网络节点(110)，
其中所述网络节点(110)还被配置为通过下述方式确定要在数据传送中使用的数据分段的大小：基于所述无线通信网络(100)的至少一个负载度量、使用数据分段大小的表、并且基于所述调度权重值的至少一部分来确定要用于数据传送的数据分段的大小。
12.根据权利要求8-9中任一项所述的网络节点(110)，
其中所述网络节点(110)还被配置为还基于将所述视频数据传送到所述无线设备(120)的回放缓存的速度应高于所述无线设备(120)消耗的速度，来确定用于将所述视频数据传送到所述无线设备(120)的回放缓存的未决数据量。
13.根据权利要求8-9中任一项所述的网络节点(110)，其中所述网络节点(110)被布置通过还被配置为执行以下操作来执行控制数据传送的过程：
基于所述调度权重值，决定视频流传输服务的视频数据是否应经由所述网络节点(110)从所述服务器(130)传送到所述无线设备(120)。
14.根据权利要求8-9中任一项所述的网络节点(110)，
其中所述网络节点(110)还被配置为还基于所述无线通信网络(100)的至少一个负载度量，来确定要在所述数据传送中使用的数据分段的大小。
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