CN111194543A

CN111194543A - 用于在网络中使用的流控制系统

Info

Publication number: CN111194543A
Application number: CN201880065761.1A
Authority: CN
Inventors: L.德阿昆托; P.W.祖拉尼夫斯基; S.冈克尔; E.托马斯
Original assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO; Koninklijke KPN NV
Current assignee: Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO; Koninklijke KPN NV
Priority date: 2017-08-14
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2020-05-22
Anticipated expiration: 2038-08-13
Also published as: US10972778B2; EP4068734A2; WO2019034591A1; CN111194543B; US20210195271A1; US20200260134A1; EP4068734A3; EP3669506A1; EP3669506B1

Abstract

提供了用于在网络(100)中使用的流控制方法和设备，以用于经由网络资源(101，102，103，106)的分配链将视频流从视频服务器(120)传输到视频客户端(110)。流式传输控制器(130)控制该客户端节点处的流式传输设置。桥接器(150)通过获得该视频流的带宽要求和包括网络资源上的可用带宽的网络资源数据来控制该视频流。该桥接器基于该网络资源数据和该带宽要求来确定包括所分配带宽的资源分配，以使得该视频流遵守该网络资源数据。所分配带宽使得该流式传输控制器能够根据所分配带宽来控制该客户端的流式传输设置。网络控制器(140)接收来自该桥接器的网络控制数据，以根据所分配带宽控制与相应视频流相关联的相应分配链。

Description

用于在网络中使用的流控制系统

技术领域

本发明涉及用于在网络中使用的流控制系统。本发明还涉及一种桥接设备、一种流控制设备、一种方法以及一种包括用于使处理器系统执行该方法的指令的计算机程序。

网络被布置用于经由网络资源的分配链将至少一个视频流从视频服务器传输到视频客户端。分配链可以具有耦合到视频服务器的服务器节点和耦合到视频客户端的客户端节点。

背景技术

通过互联网流式传输视频内容(也称为“过顶(OTT)”)在过去十年中变得越来越流行，其服务诸如YouTube、Netflix和Hulu。不得不在尽力而为的互联网上工作，用于流式传输OTT视频的当前协议(如MPEG DASH(通过HTTP的动态自适应流式传输))基于“自适应比特率流式传输”，其中，原始视频以多种版本提供，每个版本由不同的视频比特率表征。每个视频比特率或版本可以对应于不同的视频质量，并且可能需要不同的带宽量来流式传输给用户。另外，视频流的每个版本可以在时间上划分为一系列片段或“块”，以便于经由HTTP协议更容易地传输。视频客户端可以不断地估计可用带宽(例如，基于最后几个块的下载速度)，并且客户端可以使用该信息来决定应检索哪个版本的内容。客户端还可以在整个视频流过程中切换质量，以适应于或多或少的可用带宽。使得能够向用户提供连续流的这些动态带宽调整使得OTT服务得以蓬勃发展。

近年来，越来越多的带有屏幕的设备已具备互联网能力：在计算机、手机和平板计算机之后，电视也开始支持互联网连接。例如，VR头戴设备在连接到膝上型计算机时也可以用于接收流式传输的视频。这些具有高屏幕分辨率的设备可能需要更高质量的流式视频。在不远的将来，可以想象一个家庭或其中用户共享同一接入网络的其他环境，其中，可能存在这些支持视频流式传输的设备中的几个，并由不同的家庭成员同时使用。这些支持视频流式传输的设备也可以是移动设备，并经由蜂窝连接(例如，4G或将来的5G)、无线连接(例如，WIFI或蓝牙)或固定线路连接而连接到网络。

参考文献[1]“递送稳定的高质量视频：具有DASH辅助网络元件的SDN架构”针对软件定义网络(SDN)描述了MPEGDASH流的带宽辅助机制。该方法包含三个部分。首先，类似于服务器和网络辅助DASH系统(SAND)，对DASH播放器进行扩展以共享其可用带宽并接收带宽建议。其次，具有SDN能力的网络控制器实施特定的QoS流量队列以控制网络流量。第三，服务管理者执行特定的带宽辅助策略。该文献提出了两种不同的带宽辅助方法。在第一种方法中，一个队列用于整个网络中的所有DASH流，并且另一队列用于整个网络中的所有非DASH流，其中，每个队列均具有最大带宽。可替代地，可以以最小保证带宽为每个DASH流形成一个队列。

参考文献[2]描述了在称为SELFNET的框架中用于5G网络中的一般视频自适应的步骤。这些步骤为：监测、分析、预测、决策和部署。在这方面，SELFNET不断地监测QoS参数并将其映射到QoE等级。通过关于“何时将发生拥塞”的预测，进一步增强了所获取的指标。基于这些预测，SELFNET将做出并执行决策。在部署这些决策时，其将启动媒体自适应网络实体(MANE)，这些实体将控制H265可伸缩视频编码(SVC)流的流动。以这种方式，MANE将在尽可能接近拥塞的情况下启动。

参考文献[3]通过内容提供商侧的决策来解决上述问题。具体地，基于关于网络带宽的测量结果，内容提供商决定每个视频流式传输客户端可以请求的比特率。

参考文献[4]描述了一种使用SDN的系统，该系统根据家庭网络中的视频客户端流的能力和要求对这些视频客户端流进行优先级排序。该系统使用优化函数来决定每个用户的带宽“公平分配”，其中考虑了请求视频流的设备的能力。

发明内容

由于已经将自适应视频流式传输协议设计为使递送给用户的质量最大化，因此在同一接入网络(例如，同一家庭或移动小区/基站)中并行使用这些协议的几种服务可能会导致这些服务争用带宽。这种争用很可能会产生每个视频客户端所感知的带宽波动，这些视频客户端进而将在视频流的更高质量版本与更低质量版本之间切换。这种情况将给最终用户带来不良的体验质量(QoE)，这是不希望的。另外，用户可能关于其家庭中的哪些设备应获得最高质量(例如，电视或VR头戴设备)以及哪些设备可以容忍接收较低的质量(例如，手机)具有偏好。类似地，在蜂窝网络中，用户可能具有不同的服务订阅，其中一些用户具有高质量或高带宽订阅，而其他用户具有中等或低质量或带宽订阅。

例如，[1]中的第一种方法仅在DASH视频流式传输客户端与其余流量之间进行区分，因此无法为单个客户端保证特定的带宽。第二种方法不能保护网络免受DASH客户端请求的带宽超过为其分配的带宽，因为该方法仅考虑最小带宽。此外，没有机制可以控制DASH播放器的个体需要。

在[2]中，该方法试图在拥塞发生处附近的点处解决拥塞。如果在拥塞点处丢失/丢弃数据包，则这意味着将在网络中在拥塞点之前的部分中浪费带宽，因为这些丢弃的数据包将白白地在网络中传播。

在[3]中，提出了一种“被动”解决方案，其中，内容提供商仅测量网络的当前状态并相应地决定每个客户端的带宽分配。该方法有两个主要缺点：一方面，其依赖于服务提供商执行的测量结果，该服务提供商通常位于运营商网络的分配链之外。而且，其应用层的带宽测量结果可能不是很精确或者可能不代表网络情况。该方法不提供任何机制来改变网络上的现有带宽分配以适应流式传输客户端。

文献[4]并未提出保护网络免受流式传输客户端实际请求的带宽超出允许范围的机制。此外，所描述系统的影响范围仅在家庭中，这意味着：(i)无法在网络中完成每个客户端的带宽优化，并且(ii)网络中仍可能发生拥塞。

因此，需要一种系统，该系统能够采用以保证的带宽将视频流提供给流式传输客户端的方式来操纵网络中的带宽，同时保护网络免受客户端的可能不良行为(例如，请求比可用更多的带宽)和/或在实际发生网络拥塞之前防止网络拥塞。

根据本发明的第一方面，可以提供一种用于在网络中使用的流控制系统，该网络包括

-网络资源，这些网络资源包括节点和连接这些节点的链路，以及

-至少一个网络控制器，该网络控制器具有用于交换网络控制数据的网络控制器接口，并且被布置为控制一个或多个网络资源；

该网络被布置用于经由网络资源的分配链将至少一个视频流从视频服务器传输到视频客户端，

该分配链包括耦合到该视频服务器的服务器节点和耦合到该视频客户端的客户端节点；

其中，该流控制系统包括桥接单元、桥接控制器和流式传输控制器，该流式传输控制器被布置为控制该客户端节点处的流式传输设置；

该桥接单元耦合到该桥接控制器，并且被布置为通过以下方式与该网络控制器和该流式传输控制器交换消息：

-与该网络控制器接口进行通信，以及

-与该流式传输控制器通信；

该桥接控制器被布置为通过以下方式控制该视频流：

-从该流式传输控制器获得至少一个流式传输控制请求，该请求包括该视频流的带宽要求；

-经由该网络控制器接口获得网络资源数据，该网络资源数据包括网络资源上的可用带宽，

-针对该请求，基于该网络资源数据和该流式传输控制请求确定包括所分配带宽的资源分配，所分配带宽等于或小于该带宽要求以使得该视频流遵守该网络资源数据；

-将所分配带宽传输到该流式传输控制器，以使得该流式传输控制器能够根据所分配带宽来控制该客户端的流式传输设置；以及

-向该网络控制器传输网络控制数据，以根据所分配带宽控制与相应视频流相关联的相应分配链；

其中，该流式传输控制器被布置为

-与该桥接控制器交换流式传输控制数据，该流式传输控制数据包括该流式传输控制请求和所分配带宽；以及

-根据所分配带宽控制该客户端的流式传输设置。

根据本发明的进一步方面，提供了一种用于在如上文所定义的网络中使用的桥接设备，该桥接设备包括如上文所定义的桥接单元和桥接控制器。

根据本发明的进一步方面，提供了一种用于在如上文所定义的网络中使用的流式传输控制器设备，该流式传输控制器设备包括流式传输控制器，其中，该流式传输控制器可以被布置为：与桥接控制器交换流式传输控制数据，该流式传输控制数据包括流式传输控制请求和所分配带宽；以及根据所分配带宽控制该客户端的流式传输设置。

根据本发明的进一步方面，一种用于在如上文所定义的网络中使用的桥接控制方法可以被布置为

-与被布置为控制该客户端节点处的流式传输设置的流式传输控制器协作；以及

-通过以下方式与该网络控制器和该流式传输控制器交换消息：

与该网络控制器接口通信，以及与该流式传输控制器通信；

为了控制该视频流，该桥接方法包括：

-向该网络控制器传输网络控制数据，以根据所分配带宽控制与相应视频流相关联的相应分配链。

根据本发明的进一步方面，一种用于在如上文所定义的网络中使用的流式传输控制方法可以被布置为

-与如上文所定义的桥接控制器协作，以及

该流式传输控制方法包括

-向该桥接控制器提供至少一个流式传输控制请求，该请求包括该视频流的带宽要求；

-从该流式传输控制器接收所分配带宽；以及

-根据所分配带宽控制该客户端的流式传输设置。

实际上，网络可以是在特定服务提供商(例如，互联网服务提供商(ISP))控制下的网络域。这种网络可以包括各种网络资源以及至少一个网络控制器，这些网络资源包括节点和连接这些节点的链路，该网络控制器具有用于交换网络控制数据的网络控制器接口。网络控制器可以被布置为控制一个或多个网络资源，例如，对链路和节点的各种设置和结构进行编程，这可以被称为软件定义网络(SDN)。网络控制器还可以是未来5G网络架构中设想的会话管理功能(SMF)或策略控制功能(PCF)的一部分。类似地，网络资源(链路和节点)可以是一个或多个用户面功能(UPF)的一部分，流式传输控制器可以是应用功能(AF)的一部分，并且桥接单元和控制器可以是SMF或AF的一部分，其中，AF、SMF和UPF是所提出的5G网络架构中的元件。此外，尽管下面的权利要求和说明可以提到一个客户端、服务器、视频流等，但实际上，在网络中这些元素中的每一个都可以存在多个。

服务器节点可以是由服务器提供的(多个)流进入网络的节点，例如，网络域的边缘节点，或者在服务器也位于网络域中的情况下该域内部的某个节点。网络转发元件可以是耦合到另一网络中的服务器的ISP网络域的一部分，例如在网络域的边缘处。在这种情况下，转发元件不直接附接到服务器。但是，如果服务器位于ISP网络中，则网络转发元件可能直接附接到服务器。

服务提供商的客户端可以位于网络中。在这种背景下，需要视频流的每个应用程序或设备称为视频客户端，例如，电视或手机上的app。实际上，消费者家中的一个或多个视频客户端可以耦合到家庭网关，然后该网关可以构成网络边缘处的客户端节点，并将视频流递送给(多个)客户端。类似地，一个或多个移动视频客户端可以耦合到小区或基站，该小区或基站然后可以构成网络边缘处的客户端节点，并将视频流递送给(多个)客户端。

流式传输控制器可以被布置为控制耦合到相应客户端节点的一个或多个客户端的流式传输设置。流式传输控制器可以例如被布置在客户端节点处。实际上，流式传输控制器可以在客户端节点处与以上家庭网关组合。然后，流式传输控制器可以与接入网络上的一个或多个客户端进行通信，并且可以决定为每个客户端分派相应的网络流式传输设置。类似地，一个或多个视频客户端可以是经由蜂窝网络访问互联网的移动设备并且可以耦合到基站，该基站然后构成网络边缘处的客户端节点，并将视频流递送给(多个)客户端。然后，流式传输控制器可以驻留在基站处。在又一个实施例中，流式传输控制器可以位于接入网络中的其他地方。流式传输控制器可以是DASH感知网络元件(DANE)。可以使用多个流式传输控制器来控制耦合到各个不同客户端节点的多个客户端的流式传输设置，但是，可替代地，一个流式传输控制器可以被布置为控制耦合到多个客户端节点的多个客户端的流式传输设置。

特定的视频流始于提供视频流的服务器，并终止于消耗所述视频流的相应客户端。将流从服务器传输到客户端所涉及的一组网络资源称为与视频流相关联的分配链。在当前背景下，分配链始于(直接或间接)耦合到视频服务器的服务器节点，并终止于耦合到视频客户端的客户端节点。每个分配链可以包括多个网络资源(如节点和连接节点的链路)，这些资源当然可以在多个视频分配链与其他网络用户之间共享。

如上文所定义的根据本发明的措施具有以下效果。桥接单元可以使得能够在流式传输控制器与网络控制器之间交换消息。对于各种网络资源，桥接控制器可以获得网络资源数据。例如，这可以包括用于相应分配链中的特定资源的预定义可用带宽数据或动态的实际带宽数据。网络资源数据可以包括网络限制数据，该网络限制数据定义了例如各个节点和/或链路的最大带宽和/或延迟，并且可以包括网络配置或网络结构数据。网络资源数据还可能受到网络控制器从位于网络中的PCF获得的信息的影响，该PCF提供关于特定用户或应用程序的策略规则。桥接控制器可以针对每个相应的接收到的流式传输控制请求基于网络资源数据来确定网络资源是否能够符合该请求。

随后，桥接控制器可以通知流式传输控制器网络是否以及如何符合该请求。例如，桥接控制器可以针对每个流式传输控制请求将相应的所分配带宽传达给流式传输控制器。而且，桥接控制器可以将网络控制数据传输到网络控制器，以控制与相应视频流相关联的相应分配链，从而根据所分配带宽来容纳视频流。

而且，流式传输控制器可以被布置为与桥接控制器交换流式传输控制数据。朝向桥接控制器的流式传输控制数据可以包括流式传输控制请求。来自桥接控制器的流式传输控制数据可以包括所分配带宽。优点是，流式传输控制器现在可以根据所分配带宽来控制客户端的流式传输设置。可以有效地设置来自服务器侧的视频流的上限，以便实际上可以在考虑到网络资源数据的情况下经由相应分配链的网络资源将视频流递送给客户端。

可以在实际建立分配链之前获得网络资源数据，例如关于网络的预定网络资源数据或定期更新的资源数据。在实施例中，桥接控制器被布置为获得网络资源数据，该网络资源数据包括与视频流的分配链相关联的网络资源上的可用带宽。优点是，随着获得关于分配链中实际网络资源的动态网络资源数据，可以实现准确的带宽分配。

在实施例中，桥接控制器可以被布置为；获得包括由网络资源引入的延迟的网络资源数据；以及确定该资源分配，以使得该分配链符合包括在该请求中的该视频流的延迟要求。优点可以是分配链关于延迟时间的性能可以与延迟要求相匹配。

在实施例中，桥接控制器可以被布置为根据所分配带宽，在分配链中控制以下各项中的至少一项：耦合到视频服务器的网络转发元件，用于设置该视频流的流量上限；以及网络资源的服务质量操纵功能。优点可以是在视频服务器的视频流进入网络的网络转发元件处对视频流的流动进行上限设置。而且，可以控制服务质量以达到期望的体验质量。

在实施例中，该桥接控制器可以被布置为维护关于当前连接的客户端的客户端信息，该客户端信息包括以下各项中的至少一项：客户端标识符；客户端互联网协议地址(IP)；客户端媒体访问地址(MAC)；客户端端口号；客户端视频流式传输要求数据；客户端最小带宽；客户端最大带宽。优点可以是在桥接器处管理和使用实际的客户端数据。

在实施例中，流式传输控制器可以被布置为处理包括以下各项中的至少一项的流式传输控制数据：

-添加命令，用于将至少一个新的流式传输客户端添加到由该桥接控制器维护的客户端列表中；

-删除命令，用于从该客户端列表中移除至少一个客户端；

-更新命令，用于通知该桥接控制器已更改了客户端的参数；

-获得客户端命令，用于检索与该客户端列表上的客户端相关的值；

-客户端资源更新命令，用于传达至少一个客户端的资源分配的更改；

-资源更新命令，用于传达该资源分配的更改。在相应实施例中，桥接控制器被布置为处理所述流式数据。优点可以是在流式传输控制器与桥接控制器之间交换所述流式传输控制数据，以便有效地确定和分配带宽，同时遵守根据网络控制数据的网络限制。

本领域技术人员将认识到，可以以任何认为有用的方式组合上文提及的本发明的实施例、实施方式、和/或方面中的两个或更多个。

本领域技术人员可以在本说明书的基础上来执行对系统、设备、服务器和/或计算机程序的修改和变化，这些修改和变化对应于所描述的方法的修改和变化，并且反之亦然。

附图说明

参考下文所描述的实施例，本发明的这些和其他方面是显而易见的并且将被阐明。在附图中，

图1示出了具有流控制系统的网络的示例；

图2示出了具有流控制系统的网络的另一示例；

图3示意性地示出了在流控制系统中交换流式传输控制数据和网络控制数据；

图4示出了桥接控制器中的逻辑过程的示例；

图5示出了桥接控制器中的另一逻辑过程的示例；

图6示出了流式传输控制器中的逻辑过程的示例，

图7示出了流式传输控制器中的另一逻辑过程的示例；

图8示出了用于在网络中使用的桥接控制方法；

图9示出了暂态或非暂态计算机可读介质；并且

图10示出了示例性数据处理系统。

应该注意的是，在不同的附图中具有相同附图标记的项具有相同的结构特征和相同的功能，或是相同的信号。在已经解释了这种项的功能和/或结构的情况下，不必在详细描述中重复解释。

具体实施方式

以下描述流控制系统的几个实施例。首先，提供了技术概念的一些进一步的一般描述。

随着新的互联网技术的发展，预期能够为最终用户递送更大带宽的更大流水线以及“软件可配置网络架构”将变得可用，在该架构中，网络资源是可编程的，并且可以根据应用程序的需求进行动态分配或解除分配。这种未来互联网中的可编程资源的示例是SDN交换机，该交换机的过滤行为可以经由网络控制器(也称为SDN控制器)动态编程。未来蜂窝网络(例如，5G)中的资源也预期是可编程的并基于SDN原理。

为了向这种网络中的视频流式传输客户端递送保证的带宽，提出了一种流控制系统，该流控制系统具有耦合至桥接控制器的桥接单元和被布置为控制流式传输设置的流式传输控制器。桥接单元和桥接控制器可以构成桥接设备，在实际实施例中称为MPEG SAND-SDN桥接器。桥接器既连接到通常位于接入网络中的某个位置(例如在家庭的家庭网关或蜂窝基站中)的DANE元件，又连接到位于网络中的SDN控制器。DANE可以收集所连接的客户端设备的带宽偏好或要求、以及设备或应用程序优先级的列表，并将这种流式传输控制数据传输到桥接器。

桥接器还获得包括网络资源上的可用带宽的网络资源数据，并且然后确定每个连接的客户端的带宽分配。然后，桥接器将所分配带宽传输到流式传输控制器和SDN控制器。接收该信息的SDN控制器将为网络资源中与传输视频流有关的每个视频客户端创建流，这些流统称为分配链。例如，在链路或交换机中，流大小的上限被设置为与分配给客户端的带宽相对应的值。SDN控制器还可为其余流量(的一部分)创建流，并同样设置其带宽的上限。

所提出的系统能够避免网络中的拥塞。实际上，如果客户端请求的带宽大于所分配带宽，则相应的流数据包在进入网络时将被丢弃。实际上，当网络控制器已经根据所分配带宽控制了网络资源以形成与相应视频流相关联的相应分配链时，将在视频服务器附近的SDN交换机处发生丢弃。

相反，在先前的网络系统中，丢弃数据包可能发生在客户端节点附近，然后将可能在此处发生拥塞。由于丢弃的数据包将在视频服务器与客户端节点之间无用地消耗带宽，因此这种丢弃将导致低效率。

所提出的方法的另一优点是整个网络不需要具有SDN能力。只要SDN功能在域的边缘或仅在连接到视频源的网络转发元件上可用就足够了，因为优选地在此处进行上限设置。而且，只要现有的客户端应用程序提供了视频流的带宽要求并接受包括所分配带宽在内的流式传输设置，该方法就不需要更改现有的客户端应用程序。例如，DASH客户端应用程序已经支持MPEG SAND协议。而且，只要现有的SDN控制器已启用QoS操纵功能并公开要指示的API并报告状态信息，现有的SDN控制器就可以用作网络控制器。

图1示出了具有流控制系统的网络的示例。示意性地示出了具有多个网络资源(如经由链路103耦合的节点101、102)的网络100。因此，网络具有包括节点和连接节点的链路的网络资源以及至少一个网络控制器140，该网络控制器具有用于交换网络控制数据的网络控制器接口141。如示意性地示出的，网络控制器接口可以链接到网络，或者可以是单独的控制接口。网络控制器被布置为控制一个或多个网络资源，例如，网络交换机或链路。实际上，网络控制器可以是如上所述的SDN控制器或SMF/PCF。

该网络可以耦合到其他网络或网络域105。特定网络的边缘处的节点可以称为边缘节点。当将网络连接到服务器或另一网络时，该节点也可以是网络转发元件。为了讨论当前的流控制系统，将网络连接到服务器120的节点102称为服务器节点，并且将网络连接到客户端110的节点101称为客户端节点。在所示的网络中，客户端节点连接到家庭网关，该家庭网关可以连接到一个或多个客户端。该图示出了多个客户端110，诸如TV DASH客户端、PC或膝上型DASH客户端和手机DASH客户端。在此类客户端设备上，一个或多个应用程序可以构成需要视频流以进行呈现的实际DASH客户端。转发单元可以位于网络中能够控制和限制节点之间的链路使用的任何位置。进一步地，可以将网络控制器从该转发单元上拆离。实际上，可以使用多个网络控制器，每个网络控制器都控制一个流转发单元、多个流转发单元或不控制流转发单元，而这种组合也可以动态更改。

可以经由网络从服务器120检索视频流。在此，网络被布置为将视频流从相应的视频服务器传输到相应的视频客户端。每个相应的流经由相应的相关联网络资源分配链进行传输。分配链开始于耦合到视频服务器的相应服务器节点，并终止于耦合到需要相应视频流的视频客户端的相应客户端节点。

如图所示的网络中的流控制系统具有布置在客户端节点处的流式传输控制器130。在示例中，流式传输控制器具有DANE(DASH感知网络元件；DASH表示通过HTTP的动态自适应流式传输)的功能。

如图所示的网络中的流控制系统具有桥接器150，该桥接器可以具有布置在桥接设备中的桥接单元151和桥接控制器152。桥接单元耦合到桥接控制器，并且被布置为：通过例如经由到网络控制器和流式传输控制器的单独接口或经由网络接口与网络控制器接口通信并与流式传输控制器通信而与网络控制器和流式传输控制器交换消息。桥接器将流式传输控制器的流式传输控制请求转换为网络控制器的网络配置。例如，流式传输控制器可以在添加/更新命令中发送客户端信息，包括带宽上限。然后，桥接器针对每个相应的接收到的流式传输控制请求基于从网络控制器接收的网络限制数据来确定网络资源是否能够符合该请求。然后，桥接器例如通过针对网络资源无法满足其要求的一组客户端的每个流式传输控制请求或聚合请求，向流式传输控制器传达关于各个请求的一些网络限制数据来通知流式传输控制器该网络是否能够或不能符合该请求。

桥接控制器具有处理器、嵌入式软件和/或专用硬件电路，用于以如下方式控制视频流。最初，桥接控制器从流式传输控制器获得至少一个流式传输控制请求。该请求包括视频流的带宽要求。而且，桥接控制器经由网络控制器接口获得网络资源数据，该网络资源数据包括网络资源上的可用带宽。因此，所获得的数据表示视频流的要求和网络资源可用性，例如，表示网络中的限制的数据。然后，桥接控制器针对该请求基于网络资源数据和流式传输控制请求确定包括所分配带宽的资源分配。所分配带宽等于或小于带宽要求。从而实现了视频流遵守网络资源数据。桥接控制器将所分配带宽传输到流式传输控制器。现在，使得流式传输控制器能够根据所分配带宽控制客户端的流式传输设置。而且，桥接控制器将网络控制数据传输到网络控制器。由此，根据所分配带宽来控制与相应视频流相关联的相应分配链。例如，桥接器可以掌握流式传输控制器、网络控制器以及诸如转发单元等资源的知识，这些信息需要从流式传输控制器和网络控制器交换到桥接器。

流式传输控制器具有处理器、嵌入式软件和/或专用硬件电路，用于进一步以如下方式控制视频流。流式传输控制器首先与桥接控制器交换流式传输控制数据。流式传输控制数据包括流式传输控制请求和所分配带宽。最后，流式传输控制器与客户端通信以根据所分配带宽进行客户端的流式传输设置。

在上述流控制系统中，如果客户端请求的带宽大于所分配带宽，则相应的过多流数据包在进入网络时会在视频服务器附近的边缘节点102处被丢弃。这实际上在网络控制器已经根据所分配带宽控制了网络资源以形成与相应视频流相关联的相应分配链时发生。

下面描述桥接控制器、网络控制器与桥接控制器之间的各种接口和消息的详细示例。

实际上，桥接单元和/或桥接控制器可以嵌入在其他网络设备中，例如嵌入在流式传输控制器130或网络控制器140中。

图2示出了具有流控制系统的网络的另一示例。该网络是无线移动电话网络，也称为蜂窝网络。一个或多个视频客户端210可以是经由网络200访问互联网的移动设备并且可以耦合到基站260，该基站然后构成网络边缘处的客户端节点，并将视频流递送给(多个)客户端。实际上，经由网络形成了从服务器220到客户端的分配链205。

在该示例中，流控制系统实施在控制设备250中，这在图中标记为STR-BR，从而指示该设备实施了流式传输控制器和桥接器以及网络控制器。客户端与控制设备通信以交换流式传输控制数据251。而且，如第一箭头所示，网络控制数据253被传达到基站；如第二箭头所示，另外的网络控制数据252被传输到服务器节点。

实际上，如由流式传输控制器维护的视频客户端参数可以进一步包括诸如以下元素

-客户端设备类型；

-客户端应用程序类型；

-客户端应用程序优先级；

-客户端用户优先级数据。

而且，流式传输控制器可以为相应的客户端导出或维护带宽要求中的其他参数，例如以下各项中的至少一项：

-带宽偏好；

-最小保证带宽要求；

-视频分辨率要求；

-延迟时间要求。

基于各种客户端数据，流式传输控制器可以计算带宽分派，并将带宽分派传达给桥接器。计算出的带宽分派构成了相应客户端的带宽要求。随后，在从桥接器接收到所分配带宽后，流式传输控制器将实际可用带宽发送给客户端。例如，DANE现在可以发送从桥接控制器接收到的资源更新消息或客户端资源更新消息。基于来自桥接控制器的分配消息，可以计算出新的带宽分派。

图3示意性地示出了在流控制系统中交换流式传输控制数据和网络控制数据。流控制系统具有桥接器350，该桥接器经由网络控制器接口耦合到网络控制器NETW_CONTR340。另一方面，桥接器350经由流式传输控制器接口耦合到流式传输控制器STRM_CONTR330。流式传输控制器例如经由MPEG SAND协议与视频流式传输客户端交换流式传输控制数据。SAND表示服务器和网络辅助DASH，其例如从参考文献[5]中已知。

在该示例中，桥接器可以称为SAND-SDN桥接器(简称SSB)，其可以维护包含客户端信息的数据结构。SSB一方面与流式传输控制器(例如，MPEG DANE)进行通信，并且另一方面与网络控制器(例如，SDN控制器)进行通信。SSB可以例如驻留在DANE中，或者位于SDN控制器所在的同一节点上，或者可以驻留在网络中的其他任何位置，只要其可以接收消息并将其发送到DANE和SDN控制器即可。

由于存在接口DANE<->SSB，因此系统需要添加DANE才能支持该接口。另一方面，可以使用标准SDN控制器，前提是它们支持QoS管理，即，由应用程序指示以控制关于结构、设置和参数(尤其是关于带宽)的网络资源的能力。

在实际的实施例中，SSB可以维护关于当前连接的客户端的信息。该信息包括3种类型的数据：

-应用程序级别的客户端标识符(例如，经由MPEG SAND协议从客户端传达到DANE的其客户端ID)；

-网络级别的客户端标识符(例如，其IP地址和TCP/UDP端口、TCP ISN或QUIC连接ID、包括在TCP选项字段之一中的客户端标识符)；

-客户端的视频流式传输要求数据(例如，所请求的带宽)。

应用程序级别的客户端标识符唯一地标识流式传输客户端(即使在客户端更改其IP地址和/或TCP/UDP端口的情况下也是如此)。网络级别的标识符(IP地址和TCP/UDP端口)相对于特定客户端标识视频流式传输流的当前端点，这需要SDN交换机来保证。SDN交换机使用客户端视频流式传输要求(例如，带宽)来配置流向该客户端的流式传输流。

以下报告了以JSON格式(JSON是用于在web上进行异步通信的常见数据格式)存储的此类信息的示例，具有三个活动的流式传输客户端，一个客户端具有应用程序级别ID“c2”，一个客户端具有应用程序级别ID“c3”，并且另一个具有应用程序级别ID“c4”：

在上面的示例中，数据结构中的每个元素都具有名称和值，并且因此，元素在结构中的存储顺序并不重要。然而，在本发明的另一实施例中，元素可以仅由它们的值来定义，并且应该保持预定义的顺序，比如：

在上面的示例中，“id”、“address”、“port”、“bandwidth”的位置在数据结构中是固定的，因为这些元素在存储时没有名称。该顺序对于SSB区分各种元素是必需的。

在又一实施例中，网络级别的客户端标识符可以包括TCM ISN或QUIC连接ID，如果客户端位于NAT之后，则这是有用的。在另一实施例中，网络级别的客户端标识符可以包括在TCP报头的未指定字段或实验选项字段之一中传输的标识符。

现在在实际实施例中描述桥接器与流式传输控制器之间的接口。首先说明从DANE到SSB的流程。DANE主要使用SSB与MPEG DANE之间的通信来指示SDN控制器关于每个流式传输客户端的带宽上限。从DANE到SSB，该接口(DANE→SSB)包含至少两种消息类型：

-add(添加)：该函数由DANE用于将一组新的流式传输客户端添加到由SSB维护的列表中。由该函数传递的参数是针对每个客户端包含上述元素(例如“id”、“address”、“port”、“bandwidth”)的数据结构。使用这种函数的示例是add(clients)，其中，clients是具有以下数据结构的对象：

对于元素在“clients”数据结构中的位置，关于所维护的数据结构的相同考虑因素适用。

在本发明的另一实施例中，添加函数可以用于仅添加一个新的流式传输客户端，并且在这种情况下该函数将采用的参数对应于元素“id”、“address”、“port”、“bandwidth”。使用这种函数的示例为add(id,address,port,bandwidth)。这意味着要像上面那样添加2个客户端，则需要以下调用：

add(″c9″，″38.123.56.122″，2000，7000000)

add(″c5″，″38.123.120.7″，6000，17000000)

在本发明的另一实施例中，添加函数也可以用于传达TCP ISN或QUIC连接ID或也位于TCP选项字段之一中的客户端标识符(可能还包括选项种类，其标识TCP报头中的哪个选项字段包含客户端标识符)。使用这种函数的示例将为add(id,address,port,connection_id,bandwidth)。这意味着要像上面那样添加2个客户端，则需要以下调用：

add(″c9″，″38.123.56.122″，2000，00000000000000A1，7000000)

add(″c5″，″38.123.120.7″，6000，00000000000000A2，17000000)

在本发明的又一实施例中，添加函数可以用于传达标识流式传输服务器端点的另一参数，即，IP地址(以及可选的TCP/UDP端口)。使用这种函数的示例是add(clients,server)，其中，clients是具有与上述数据结构相同的数据结构的对象，并且server(服务器)是具有以下数据结构的对象：

-delete(删除)：该函数由DANE用于从列表中移除一个客户端，例如，当所述客户端结束其流式传输会话时。该函数传递的参数是要移除的客户端id的列表。使用这种函数的示例是delete(client_ids)，其中，client_ids(客户端_id)是具有以下数据结构的对象：

用于操纵关于客户端而维护的数据的附加函数可以包括：

-update(更新)：由DANE用于通知SSB已更改了客户端的一些细节(例如，所请求的带宽或IP地址和/或TCP/UDP端口)。对于每个客户端，该函数应当至少传递客户端id和已更改的参数。可选地，也可以传递(未更改的)其他参数。参考上面的数据结构，让我们假设客户端“c2”和“c3”的带宽已更改，并且所有其他参数保持不变。在这种情况下，使用这种函数的示例是update(clients)，其中，clients是具有以下数据结构的对象：

正如我们所观察到的，即使这两个客户端只有带宽发生变化，但对于客户端c2还报告了地址(未更改)，而对于客户端c3仅报告了已更改的参数(即，带宽)。对于元素在“clients”数据结构中的位置，关于所维护的数据结构的相同考虑因素适用。

在另一实施例中，可以不提供更新函数。为了执行更新，DANE可以首先移除其参数已更改的客户端，并且然后将它们添加为新客户端。

此外，可以在该接口上提供多个“状态”函数。这些函数不会更改所维护的客户端数据，而是可以用来检查该客户端数据。此类函数的示例包括：

-get_client(获得_客户端)，该函数可以由DANE用于检索与一个特定客户端相关的值，该客户端的id由该函数在请求(即，get_client(client_id))中传递。参考上述数据结构，调用函数get_client("c2")将返回以下数据结构：

对于元素在“client”数据结构中的位置，关于所维护的数据结构的相同考虑因素适用。作为替代实施例，在该函数中传递的参数可以是客户端id的列表，由此将返回客户端数据结构的列表。参考上面的数据结构，调用函数get_client(client_ids)将返回以下数据结构，其中，client_ids等于{"c2","c4"}：

-get_clients，该函数可以由DANE用于检索当前活动客户端的列表。参考上述数据结构，调用函数get_clients()将返回以下数据结构

-get_client_ids，DANE可以使用它来检索当前活动客户端的客户端ID列表。参考上述数据结构，调用函数get_client_ids()将返回以下数据结构：

进一步关于从SSB到DANE的流程描述了桥接器与流式传输控制器之间的接口。通常，SSB使用该接口向DANE传达对客户端资源分配的更改和/或关于网络中资源可用性的变化。从SSB到DANE，该接口(SSB→DANE)可以包含至少两种消息类型：

-client_resource_update(客户端_资源_更新)，其由SSB用于逐个地传达客户端列表的资源分配更改(例如，带宽)；这种更改可能是由于网络中的拥塞或中断等引起的。对于每个客户端，该函数应当至少传递客户端id和已更改的资源。标识客户端的参数(诸如其id或IP地址或TCP/UDP端口)可能不会更改。参考上述数据结构，让我们假设SSB无法再保证分配给客户端“c3”和“c4”的带宽。在这种情况下，使用这种函数的示例是client_resource_update(clients)，其中，clients是具有以下数据结构的对象：

-resource_update(资源_更新)，其由SSB用于传达作为一组(即，家庭中的或由同一蜂窝基站服务的所有客户端)的客户端列表的资源分配(例如，带宽)的更改；这种更改可以是积极的(即，较多的可用资源)或消极的(即，较少的可用资源)。该函数应当至少传递客户端id列表和已更改的资源。标识客户端的参数(诸如其id或IP地址或TCP/UDP端口)可能不会更改。参考上述数据结构，让我们假设可用于客户端“c2”和“c3”的联合带宽从35000000变为50000000。在这种情况下，使用这种函数的示例是resource_update(client_ids,bandwidth)，其中，带宽等于50000000，而client_ids是具有以下数据结构的对象：

现在在实际实施例中描述桥接器与网络控制器之间的接口。SDN控制器通常公开所谓的“北向API”，其可以用于对网络中的可用资源进行编程。SSB可以使用SDN控制器所公开的北向API，以将信息从DANE中继到SDN控制器，并且反之亦然。以下实施例是参考示例性SDN控制器来构建。

现在说明从SSB到网络控制器的流程。如由DANE所请求的，SSB使用通信接口来指示控制器为DASH客户端设置资源。下面我们描述实现该功能的函数。对于由SSB执行的过程的描述，请参见以下SSB逻辑的部分。SSB->控制器接口可以使用：

-create_qos_group(创建_qos_组)，该函数由SSB用于指示控制器创建QoS组，以实现DANE所需的网络管理。该函数应当至少传递以下参数：qos_id、qos_type(qos_类型)。qos_id标识特定的QoS组，而qos_type指定QoS组中的排队规则，即，在等待传输时如何对数据包进行缓冲。

让我们考虑create_qos_group(qos_id,qos_type)的情况，其中，qos_id＝“DANE-QOS-1”并且qos_type＝“linux-htb”，其中，因此qos_type被设置为Linux的分层令牌桶。

-bind_qos_group(绑定_qos_组)，该函数由SSB用于指示控制器将QoS组绑定到网络交换机的特定端口。例如参考附图，SSB可以指示控制器将与图中的DANE相关的QoS组连接到最左边的交换机的左端口，即，运营商/ISP网络中朝向流式传输客户端的边缘交换机。该函数应当至少传递以下参数：qos_id、switch_id(交换机_id)、switch_port(交换机_端口)，其中，switch_id标识网络上的特定交换机，并且switch_port标识应当在交换机上执行带宽上限设置的端口。参考上面创建的QoS组，可以得出：bind_qos_group(qos_id,switch_id,switch_port)，其中，qos_id＝“DANE-QOS-1”，switch_id＝“switch-1”，switch_port＝“vs_sw-eth2”。

可替代地，如果网络中的多个交换机将执行相同的上限设置，则bind_qos_group可以采用switch_id和QoS组应当绑定的switch_port的列表作为参数。

-configure_qos_queue(配置_qos_队列)，该函数由SSB用于向控制器指示要创建的新QoS队列(或要更改的旧QoS队列)的参数。该函数至少采用以下参数：queue_id(队列_id)、config_key(配置_密钥)、config_value(配置_值)，其中，queue_id与特定的DASH客户端相关(并且例如可以设置为等于“queue_”+由SSB从DANE接收到的client_id)，config_key参数指示我们想要控制的方面(由于我们需要设置客户端的带宽的上限，因此我们将其设置为“最大速率”，并且config_value提供了我们想要控制的参数的值(即，由DANE传达的带宽值)。参考上述数据结构，SSB可以如下调用该函数2次：

configure_qos_queue(queue_c9″，max-rate″，7000000）

configure_qos_queue(″queue_c5″，″max-rate″，17000000)

-add_qos_queue(添加_qos_队列)，该函数用于将与特定DASH客户端相关的队列与QoS组相关联。在该步骤中，SSB还传达客户端的IP地址和TCP/UDP端口：add_qos_queue(qos_id,queue_id,client_address,client_port)。SSB可以如下发送/调用函数2次：

add_qos_queue(DANE-QOS-1，″queue_c9″，″38.123.56.122″，2000)

add_qos_queue(DANE-QOS-1，″queue_c5″，″38.123.120.7″，6000)

-delete_qos_queue(删除_qos_队列)，该函数用于从列表中移除队列，即，例如当DASH客户端已经放弃系统时。该函数至少采用两个参数qos_id和queue_id。我们假设需要删除queue_c5。SSB将如下调用该函数：

delete_qos_queue(DANE-QOS-1，″queue_c5″)

-unbind_qos_group(解除绑定_qos_组)，该函数由SSB用于指示控制器从网络交换机的特定端口解除绑定(即，删除)QoS组。当DANE当前不再管理任何客户端(可能是因为它们都停止了流式传输)时，可能会发生这种情况。该函数应当至少传递qos_id、以及可选的switch_id、switch_port。如果存在可选参数，则可以仅从指定交换机的端口中移除QoS组，否则，可以从绑定了QoS组的所有交换机中删除QoS组。

在本发明的另一实施例中，add_qos_queue函数还包含TCP ISN或QUIC连接ID或存在于TCP数据包的选项字段之一中的客户端标识符(可选地还包括选项种类，用于标识该标识符所在的选项字段)。

现在说明从网络控制器到SSB的流程。网络控制器使用该接口向SSB传达对不同QoS组或交换机接口的资源分配更改。

-switch_resource_update(交换机_资源_更新)，其由控制器用于通知SSB关于可用资源的当前状态(例如，带宽)；这种更改可以是积极的(即，较多的可用资源)或消极的(即，较少的可用资源)。该函数将传递受影响交换机(switch_id)和相应的受影响接口(switch_port)的标识参数。返回其值已更改的资源列表和新值。让我们假设在switch_id＝“switch-1”的switch_port＝“vs_sw-eth2”和switch_id＝“switch-2”的switch_port＝“vs_sw-eth2”上发生带宽变化。该函数将返回如下数据结构：

-group_resource_update(组_资源_更新)，其由控制器用于通知SSB关于特定qos_group的可用资源(例如，带宽)的当前状态；这种更改可以是积极的(即，较多的可用资源)或消极的(即，较少的可用资源)。该函数将传递受影响的qos_group以及相应的受影响交换机(switch_id)和接口(switch_port)的标识参数。返回其值已更改的资源列表和新值。让我们假设SSB管理不同DANE的带宽，并且假设对于QoS_group DANE-QOS-1，在switch_id＝“switch-1”的switch_port＝“vs_sw-eth2”上发生带宽变化；并且对于QoS组DANE-QOS-3，在switch_id＝“switch-2”的switch_port＝“vs_sw-eth2”上发生带宽变化。该函数将返回如下数据结构：

DANE与SSB之间以及SSB与控制器之间的接口可以使用web通信信道来实施，web通信信道可以是双向的(如Websockets)或单向的(如REST API)。当使用双向信道时，接口的两端可以相互发送异步消息。当使用单向信道时，实现双向通信的选项包括：

-两侧有2个不同的信道(例如，REST API)(即，对于接口SSB←→DANE，从DANE到SSB的一个信道以及从SSB到DANE的一个信道，并且对于接口SSB←→SDN控制器，从SSB到SDN控制器的一个信道以及从SDN控制器到SSB的一个信道)，

-一个方向(即，从SDN控制器到SSB并且从SSB到DANE)的一个信道(例如，RESTAPI)，另外还添加了HTML5服务器发送的事件，用于SSB到DANE以及从SDN控制器到SSB的通信，

-一个方向(即，从SDN控制器到SSB并且从SSB到DANE)的一个信道(例如，RESTAPI)，并添加了SSB周期性地“轮询”SDN控制器以及DANE周期性地“轮询”SSB的功能。

接下来，说明了桥接器(SSB)中的逻辑过程以及流式传输控制器(DANE)中所需的逻辑过程。

图4示出了桥接控制器中的逻辑过程的示例。该过程开始于在阶段401处从DANE接收(多个)添加或更新消息。接下来，在阶段402处，发现分配链中可能需要指令的网络资源。在阶段403处，可以例如经由从控制器接收的switch_resource_update或group_resource_update而从网络控制器检索资源信息。而且，可以从DANE接收update_clients消息。通常，该步骤不会在桥接器第一次为客户端设置资源时发生，而是在随后的轮次中发生。接下来，在阶段404中，为这些客户端和该DANE计算这些交换机上的可用带宽。在阶段405中，判断是否有足够的带宽来容纳所有请求。如果否，则在阶段406中例如通过发送较低的所分配带宽来通知流式传输控制器。如果足够，则在阶段407中指示网络控制器相应地调整网络资源。

该图说明了以下内容。当SSB从DANE接收到关于需要对其带宽设置上限的客户端以及可能要从其进行流式传输的流式传输服务器的消息时，其将计算控制器需要向哪些交换机指示上限值，其将计算这些交换机上的可用带宽，并且如果该带宽足以为每个客户端提供所请求的最大带宽(即，上限值)，则其将继续指示控制器为这些客户端建立流。如果带宽不足，其将该信息传达给DANE。此外，每次从控制器接收到switch_resource_update或group_resource_update消息或从DANE接收到update_clients消息时，SSB可以继续再次计算交换机上的可用带宽，并相应地指示控制器(或通知DANE)。

图5示出了桥接控制器中的另一逻辑过程的示例。该图展示了桥接器可以如何响应于从流式传输控制器(DANE)接收到的各种命令来指示网络控制器。详细图示了由SSB执行以指示控制器的过程。

如果特定客户端的带宽发生变化，则SSB可以再次调用configure_qos_queue函数，以传递新的带宽值。如果特定客户端的TCP/UDP端口或IP地址更改，则SSB可以调用add_qos_queue函数，以传递IP地址和TCP/UDP端口的新值。

为了实施每个客户端的带宽上限设置，SSB指示控制器创建与DANE所需的网络管理相关的QoS组(如果尚未这样做的话)。接下来，SSB指示控制器将QoS组连接到需要实施上限设置的各个网络交换机上的端口。例如参考图1，SSB可以指示控制器将与图中的DANE130相关的QoS组连接到交换机102的接口106的端口，即，运营商/ISP网络中朝向流式传输服务器的边缘交换机。

对于需要设置带宽上限的每个客户端，SSB指示控制器创建不同的队列并将该客户端与该队列相关联。然后，SSB指示控制器为每个队列分派一个带宽上限值，该值与DANE为每个DASH客户端决定的上限值相对应。然后，将这些队列中的每个队列添加到与DANE相关的QoS组中。另外，SSB可以指示控制器为网络上的其余流量(例如，非流式传输流量)创建一个(或多个)附加的QoS组。

图6示出了流式传输控制器中的逻辑过程的示例。当向DASH客户端分配资源时，该过程由DANE执行。该过程包括附加操作，该操作将所需的带宽分派以及从SSB接收的分配数据发送到SSB，例如资源更新(ResourceUpdate)消息或客户端资源更新(ClientResourceUpdate)消息。

与SSB的通信要求DANE每次计算新的资源分配时，都要将该信息传达给SSB。用于新资源分配的触发因素既包括“传统”触发因素(例如，作为MPEG SAND标准的结果)，又包括“额外”触发因素(例如，来自SSB→DANE接口的触发因素)。计算新资源分配的传统触发因素可以包括：客户端断开连接，并且客户端发送共享的资源分配(SharedResourceAllocation)消息。额外的触发因素可以包括：SSB发送资源更新消息或客户端资源更新消息。

图7示出了流式传输控制器中的另一逻辑过程的示例。该过程由DANE执行，以将带宽分派发送到SSB。

在将带宽分派发送到SSB时，增强型DANE如下进行。其首先检索当前在SSB中注册的客户端的ID列表。可以通过询问SSB来检索该列表，也可以通过DANE的本地存储来检索该列表。基于该列表以及参与了较早的带宽分派步骤的客户端列表(参见图4)，DANE得出需要从SSB中删除、在SSB中修改、以及添加到SSB的客户端。然后DANE继续要求SSB移除需要移除的客户端、更新需要更新的客户端、并添加需要添加的客户端。最后三个步骤的顺序无关紧要；图7中描绘了该过程。可选地，当将新客户端添加到SSB时，DANE可以传达客户端将从其中流式传输内容的流式传输服务器的端点(例如，IP地址以及可能的TCP/UDP端口)。

图8示出了用于在如上所述的网络中使用的桥接控制方法800。桥接控制方法被布置为：与被布置为控制客户端节点处的流式传输设置的流式传输控制器协作；以及通过以下方式与网络控制器和流式传输控制器交换消息：

与该网络控制器接口通信，以及与该流式传输控制器通信。上面已经描述了流式传输控制器和网络控制器。

该方法可以包括，为了控制视频流，在操作OBTRQ 810中，从流式传输控制器中获得至少一个流式传输控制请求，该请求包括视频流的带宽要求。而且，在操作OBTNR 820中，经由网络控制器接口获得网络资源数据，该网络资源数据包括网络资源上的可用带宽。然后，在过程DTR 830中，针对该请求基于网络资源数据和流式传输控制请求确定包括所分配带宽的资源分配。所分配带宽可以等于或小于带宽要求，但是被设置为使得视频流遵守网络资源数据。然后，在步骤TRAB 840中，该方法将所分配带宽传输到流式传输控制器，以使得流式传输控制器能够根据所分配带宽来控制客户端的流式传输设置。然后，在步骤TRNC中，该方法向该网络控制器传输网络控制数据，以根据所分配带宽控制与相应视频流相关联的相应分配链。方法800可以在处理器系统上实施，例如，作为计算机实施的方法、作为专用硬件或作为两者的组合在计算机上实施。

图9示出了暂态或非暂态计算机可读介质，例如光盘900。如也在图8中所展示的，用于计算机的指令(例如，可执行代码)可以例如以一系列机器可读物理标记910的形式和/或作为一系列具有不同电(例如，磁或光)属性或值的元件存储在计算机可读介质900上。可执行代码可以以暂态或非暂态的方式存储。计算机可读介质的示例包括存储器设备、光学存储设备、集成电路、服务器、在线软件等。

图10示出了框图，展示了可以在本披露的实施例中使用的示例性数据处理系统。这种数据处理系统包括本披露中描述的数据处理实体，这些数据处理实体包括但不限于桥接控制器和流式传输控制器。数据处理系统1000可以包括通过系统总线1006耦合至存储器元件1004的至少一个处理器1002。这样，数据处理系统可以在存储器元件1004内存储程序代码。进一步地，处理器1002可以执行经由系统总线1006从存储器元件1004访问的程序代码。在一方面，数据处理系统可以被实施为适合于存储和/或执行程序代码的计算机。然而，将认识到，数据处理系统1000可以以包括能够执行本说明书中描述的功能的处理器和存储器的任何系统的形式实施。

存储器元件1004可以包括一个或多个物理存储器设备，如例如，本地存储器1008和一个或多个大容量存储设备1010。本地存储器可以指在程序代码的实际执行期间通常使用的随机存取存储器或其他(多个)非持久性存储设备。大容量存储设备可以被实施为硬盘驱动器、固态硬盘或其他持久性数据存储设备。处理系统1000还可以包括一个或多个高速缓存存储器(未示出)，这些高速缓存存储器提供至少一些程序代码的临时存储，以便减少在执行期间必须从大容量存储设备1010检索程序代码的次数。

被描绘为输入设备1012和输出设备1014的输入/输出(I/O)设备可以可选地耦合至数据处理系统。输入设备的示例可以包括但不限于，例如，麦克风、键盘、如鼠标等定点设备、触摸屏等。输出设备的示例可以包括但不限于，例如，监视器或显示器、扬声器等。输入设备和/或输出设备可以直接或通过中间I/O控制器耦合至数据处理系统。网络适配器1016还可以耦合至数据处理系统或者作为数据处理系统的一部分，以使其能够通过中间私有或公共网络耦合至其他系统、计算机系统、远程网络设备和/或远程存储设备。网络适配器可以包括用于接收由所述系统、设备和/或网络向所述数据传输的数据的数据接收器和用于向所述系统、设备和/或网络传输数据的数据发射器。调制解调器、电缆调制解调器和以太网卡是可以与数据处理系统1000一起使用的不同类型的网络适配器的示例。

如图10所示出的，存储器元件1004可以存储应用程序1018。应当理解，数据处理系统1000可以进一步执行能够促进应用程序的执行的操作系统(未示出)。以可执行程序代码的形式实施的应用程序可以由数据处理系统1000(例如，由处理器1002)执行。响应于执行应用程序，数据处理系统可以被配置成执行将在本文进一步详细描述的一个或多个操作。

在一方面，例如，数据处理系统1000可以表示桥接设备。在这种情况下，应用程序1018可以表示在被执行时配置数据处理系统1000以执行本文中参考桥接控制器和桥接单元(或者统称为“桥接器”)及其处理器和控制器所描述的各种功能的应用程序。在此，网络适配器1016可以表示桥接单元的实施例。在另一方面，数据处理系统1000可以表示流式传输控制器。在这种情况下，应用程序1018可以表示当被执行时配置数据处理系统1000来执行本文参考流式传输控制器所描述的各种功能的应用程序。

在权利要求中，置于括号间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。动词“包括(comprise)”及其词形变化的使用不排除权利要求中所述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。元件前面的冠词“一个(a)”或“一种(an)”不排除存在多个这种元件。本发明可以通过包括若干不同元件的硬件以及通过适当编程的计算机来实施。在列举了若干装置的设备权利要求中，这些装置中的若干装置可以由同一个硬件项体现。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施这一事实，并不表示不能有利地使用这些措施的组合。

缩写词

DANE DASH感知网络元件

DASH 通过HTTP的动态自适应流式传输

HTTP 超文本传输协议

MANE 媒体自适应网络实体

MPEG 运动图像专家组的视频编码标准

QoE 体验质量

QoS 服务质量

SAND 服务器和网络辅助DASH

SDN 软件定义网络

SVC 可伸缩视频编码

URL 统一资源定位符

参考文献

[1]Jan Willem Kleinrouweler,Sergio Cabrero和Pablo Cesar.2016.递送稳定的高质量视频：具有DASH辅助网络元件的SDN架构.第七届国际多媒体系统会议的会议记录(MMSys’16).ACM，美国纽约(NY)，第4条，10页.DOI：http://dx.doi.org/10.1145/ 2910017.2910599

[2]James Nightingale,Qi Wang,Jose M.Alcaraz Calero,EnriqueChirivella-Perez,Marian Ulbricht,Jesús A.Alonso-López,Ricardo Preto,TiagoBatista,Tiago Teixeira,Maria Joao Barros,Christiane Reinsch.2016.5G网络中的QoE驱动的能量感知视频自适应：SELFNET自我优化用例.国际分布式传感器网络杂志.第12卷，第1期.http://dx.doi.org/10.1155/2016/7829305

[3]WO 2014147538A1，用于过顶自适应流式传输的带宽管理

[4]Panagiotis Georgopoulos,Yehia Elkhatib,Matthew Broadbent,Mu Mu和Nicholas Race.2013.使用开放流辅助自适应视频流式传输实现网络范围的QoE公平性.在2013年ACM SIGCOMM关于未来以人为中心的多媒体网络(FhMN’13)研讨会上的会议记录.ACM，美国纽约(NY)，15-20.DOI＝http://dx.doi.org/10.1145/2491172.2491181

[5]MPEG DASH，“信息技术——通过HTTP的动态自适应流式传输(DASH)——第5部分：服务器和网络辅助DASH(SAND)”，ISO/IEC CD 23009-5，19-02-2015，草案。

Claims

1.一种用于在网络中使用的流控制系统，该网络包括

-与该网络控制器接口进行通信，以及

-与该流式传输控制器通信；

该桥接控制器被布置为通过以下方式控制该视频流：

其中，该流式传输控制器被布置为

-根据所分配带宽控制该客户端的流式传输设置。

2.如权利要求1所述的系统，其中，该桥接控制器被布置为获得该网络资源数据，该网络资源数据包括与该视频流的分配链相关联的网络资源上的可用带宽。

3.如权利要求1或2所述的系统，其中，该桥接控制器被布置为

-获得包括由网络资源引入的延迟的网络资源数据；以及

-确定该资源分配，以使得该分配链符合包括在该请求中的该视频流的延迟要求。

4.如以上权利要求中任一项所述的系统，其中，该桥接控制器被布置为根据所分配带宽，在该分配链中控制以下各项中的至少一项：

-耦合到该视频服务器的网络转发元件，用于设置该视频流的流量上限；

-网络资源的服务质量操纵功能。

5.如以上权利要求中任一项所述的系统，其中，该桥接控制器被布置为维护关于当前连接的客户端的客户端信息，该客户端信息包括以下各项中的至少一项：

-客户端标识符；

-客户端互联网协议地址(IP)；

-客户端媒体访问地址(MAC)；

-客户端端口号；

-客户端TCPISN(初始序列号)；

-TCP报头的未使用/实验选项字段之一中的选项数据；

-TCP报头的未使用/实验选项字段之一中的选项种类；

-客户端QUIC连接ID；

-客户端视频流式传输要求数据；

-客户端最小带宽；

-客户端最大带宽。

6.一种用于在如权利要求1中定义的网络中使用的桥接设备，该桥接设备包括：如在以上权利要求中的任一项中定义的桥接单元和桥接控制器。

7.如权利要求6所述的桥接设备，其中，该桥接控制器被布置为处理包括以下各项中的至少一项的流式传输控制数据：

-删除命令，用于从该客户端列表中移除至少一个客户端；

-更新命令，用于通知该桥接控制器已更改了客户端的参数；

-资源更新命令，用于传达该资源分配的更改。

8.如权利要求6或7所述的桥接设备，该设备进一步包括：网络控制器设备。

9.一种用于在如权利要求1中定义的网络中使用的流式传输控制器设备，该流式传输控制器设备包括：流式传输控制器，其中，该流式传输控制器被布置为

-根据所分配带宽控制该客户端的流式传输设置。

10.如权利要求9所述的流式传输控制器设备，其中，该流式传输控制器被布置为处理包括以下各项中的至少一项的流式传输控制数据：

-删除命令，用于从该客户端列表中移除至少一个客户端；

-更新命令，用于通知该桥接控制器已更改了客户端的参数；

-资源更新命令，用于传达该资源分配的更改。

11.如权利要求9或10所述的流式传输控制器设备，该设备包括：如在以上权利要求1-5中的任一项中定义的桥接单元和桥接控制器。

12.一种用于在网络中使用的桥接控制方法，该网络包括

其中，该桥接控制方法被布置为

与该网络控制器接口通信，以及与该流式传输控制器通信；

为了控制该视频流，该桥接方法包括：

13.一种用于在网络中使用的流式传输控制方法，该网络包括

其中，该流式传输控制方法被布置为

-与如在以上权利要求1-5中的任一项中定义的桥接控制器协作，

该流式传输控制方法包括

-从该流式传输控制器接收所分配带宽；以及

-根据所分配带宽控制该客户端的流式传输设置。

14.一种包括计算机程序(910)的暂态或非暂态计算机可读介质(900)，该计算机程序包括用于使处理器系统执行根据权利要求12或13中任一项的所述的方法的指令。