ES2708212T3 - Arquitectura de red de acceso de radio operativamente consciente de la calidad QoE para una difusión continua de vídeo basada en HTTP - Google Patents

Arquitectura de red de acceso de radio operativamente consciente de la calidad QoE para una difusión continua de vídeo basada en HTTP Download PDF

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Abstract

Un método para adaptar un flujo de vídeo utilizando un informe de calidad de experiencia, QoE, que comprende: la recepción (510), en un nodo en una red de acceso de radio, RAN, de un informe de calidad QoE que incluye al menos una métrica de QoE desde un dispositivo inalámbrico; la extracción (520) de la al menos una métrica de QoE en una capa funcional desde una capa de informe de calidad QoE, en donde la capa funcional es una capa diferente a la capa de informe de calidad QoE; y la modificación (530) de una función de capa en la capa funcional basada en la al menos una métrica de QoE en el informe de calidad QoE, con el fin de mejorar la métrica de QoE, caracterizado por cuanto que la toma de una decisión de planificación utilizando la ecuación**Fórmula** en donde Sframe, j es un tamaño de una trama de vídeo en transmisión, dj es una tasa de datos instantánea, fj es un número de tramas en una memoria intermedia de reproducción, fmin es un número mínimo de tramas permitido en la memoria intermedia de reproducción, α es una tasa de penalización por la violación de una restricción **Fórmula** y ß es una tasa de penalización por la violación de un número de tramas en la restricción de la memoria intermedia de reproducción.

Description

DESCRIPCION
Arquitectura de red de acceso de radio operativamente consciente de la calidad QoE para una difusion continua de video basada en HTTP
Antecedentes de la presente invencion
La tecnologia de comunicacion movil inalambrica utiliza varias normas y protocolos para transmitir datos entre un nodo (p.ej., una estacion de transmision) y un dispositivo inalambrico (p.ej., un dispositivo movil). Algunos dispositivos inalambricos se comunican utilizando el acceso multiple por division de frecuencia ortogonal (OFDMA) en una transmision de enlace descendente (DL), y el acceso multiple por division de frecuencia de una portadora unica (SC-FDMA) en una transmision de enlace ascendente (UL). Las normas y protocolos que utilizan la multiplexacion por division de frecuencia ortogonal (OFDM) para la transmision de senales, incluyen la evolucion a largo plazo (LTE) del proyecto de asociacion de la 3a generacion (3GPP), la norma 802.16 del Instituto de Ingenieros Electricos y Electronicos (IEEE) (p.ej., 802.16e, 802.16m), que se conoce, en general, por grupos del sector como WiMAX (Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas) y la norma IEEE 802.11, que es comunmente conocida por los grupos del sector como WiFi.
En los sistemas LTE de red de acceso de radio (RAN) de 3GPP, el nodo puede ser una combinacion de Nodos Bs de la Red de Acceso de Radio Terrestre Universal Evolucionada (E-UTRAN), (tambien denominados, normalmente como nodos Node Bs evolucionados, Nodos Bs mejorados, eNodeBs o eNBs) y Controladores de Red de Radio (RNCs), que se comunican con el dispositivo inalambrico, conocido como equipo de usuario (UE). La transmision de enlace descendente (DL) puede ser una comunicacion desde el nodo (p.ej., eNodeB) al dispositivo inalambrico (p.ej., UE), y la transmision de enlace ascendente (UL) puede ser una comunicacion desde el dispositivo inalambrico al nodo.
El dispositivo inalambrico se puede utilizar para recibir la entrega multimedia de video por Internet utilizando varios protocolos, tal como la difusion continua (streaming) de protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP). Un protocolo para proporcionar la entrega de difusion continua de video basada en HTTP puede incluir la difusion continua adaptativa dinamica a traves de HTTP (DASH).
El documento US 2005/0089043 A1 da a conocer un marco de trabajo de calidad de experiencia (QoE) que permite una evaluacion de la experiencia del usuario final en un entorno de comunicacion inalambrica movil. El marco de trabajo utiliza aplicaciones de difusion continua de medios y varias mediciones de capa con el fin de extraer resultados. Los resultados extraidos se utilizan para supervisar y mejorar la experiencia del usuario final en condiciones de red variables.
El documento US 2005/0014509 A1 describe un enfoque de calidad de servicio (QoS) para redes inalambricas sobre una base por usuario. Cada usuario puede tener un perfil de QoS que indique los niveles de servicio que el usuario esta autorizado a recibir. Una red de acceso de radio asigna recursos de radio y de red para cada usuario en funcion de las aplicaciones en ejecucion y el perfil del usuario. Ademas, se da a conocer un controlador de estacion base (BSC) que es responsable del aprovisionamiento de la QoS requerida a las estaciones moviles.
El documento WO 2008/052382 A1 se refiere a un metodo para la transmision de servicios multimedia para multiples receptores a traves de una red de radio terrestre. La informacion para la transmision del servicio multimedia, prevista para multiples receptores, se genera en un receptor y se reenvia a una entidad de gestion con el fin de permitir un ajuste de la transmision del servicio multimedia.
El documento GB 2481529 A da a conocer la difusion continua adaptativa de contenido de medios de video para usuarios moviles mediante la reduccion de la calidad en periodos ocupados. Una descripcion de presentacion de medios (MPD) que comprende representaciones alternativas del flujo se modifica mediante un modificador de MPD que intercepta la transmision del MPD desde un servidor a un cliente. La modificacion puede incluir una eliminacion de representaciones de mayor tasa binaria del MPD para disminuir el limite superior del ancho de banda consumible en el servicio. Ademas, el modificador de MPD puede anadir representaciones alternativas adicionales al MPD. La presente invencion se define mediante un metodo, un programa informatico y un sistema de conformidad con las reivindicaciones independientes. Formas de realizacion preferidas se definen en las reivindicaciones subordinadas. Breve descripcion de los dibujos
Las caracteristicas y ventajas de la idea inventiva se haran evidentes a partir de la siguiente descripcion detallada, tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, que juntos ilustran, a modo de ejemplo, caracteristicas de la presente invencion; y, en donde:
La Figura 1 ilustra un diagrama de bloques en un cliente y servidores para la difusion continua dinamica adaptativa sobre el protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) (DASH) de conformidad con un ejemplo;
La Figura 2 ilustra un diagrama de bloques de un marco de trabajo de informes de calidad de experiencia (QoE) para la transmision de protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) de conformidad con un ejemplo;
La Figura 3 ilustra un diagrama de bloques de una arquitectura de red de acceso de radio (RAN) operativamente consciente de la calidad de experiencia (QoE-aware) para la difusion continua de video basada en el protocolo de transferencia de hipertexto (basada en HTTP) de conformidad con un ejemplo;
La Figura 4 ilustra un diagrama de flujo de un metodo para adaptar un flujo de video utilizando un informe de calidad de experiencia (QoE) de conformidad con un ejemplo;
La Figura 5 ilustra un diagrama de flujo de un metodo para la supervision de un flujo de video utilizando un informe de calidad de experiencia (QoE) de conformidad con un ejemplo; y
La Figura 6 ilustra un diagrama de bloques de un sistema operativamente consciente de la calidad de experiencia (QoE-aware), un nodo y un equipo de usuario (UE) de conformidad con un ejemplo; y
La Figura 7 ilustra un diagrama de un equipo de usuario (UE) de conformidad con un ejemplo.
Se hara referencia ahora a las formas de realizacion ilustradas a modo de ejemplo, y se utilizara, aqui, un lenguaje especifico para la descripcion de las mismas. No obstante, ha de entenderse que no se pretende limitar el alcance de la invencion.
Descripcion detallada
Antes de dar a conocer y describir la presente invencion, conviene que esta invencion no se limita a estructuras, etapas del proceso o materiales particulares dados a conocer en el presente documento, sino que se extiende a los equivalentes de los mismos, segun es conocido por los expertos en la materia pertinente. Ha de entenderse, ademas, que la terminologia empleada en este documento se utiliza con el fin de describir solamente ejemplos particulares y no pretende ser limitadora. Los mismos numeros de referencia, en diferentes dibujos, representan el mismo elemento. Los numeros dados a conocer en diagramas de flujo y procesos se proporcionan con fines de claridad en la presentacion de las etapas y operaciones y no indican, necesariamente, un orden o secuencia particular.
Formas de realizacion a modo de ejemplo
A continuacion, se proporciona una descripcion general inicial de formas de realizacion tecnologicas y a continuacion, las formas de realizacion tecnologicas especificas se describen a continuacion, con mas detalle. Este resumen inicial esta previsto para ayudar a los lectores a entender la tecnologia mas rapidamente, pero no pretende identificar caracteristicas claves o caracteristicas esenciales de la tecnologia, ni esta previsto para limitar el alcance de la materia reclamada.
La difusion continua de protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) se puede utilizar como una forma de entrega multimedia de video por Internet. En la difusion continua de HTTP, un fichero multimedia se puede dividir en uno o mas segmentos, y entregarse a un cliente utilizando el protocolo HTTP. La entrega basada en HTTP puede proporcionar fiabilidad y simplicidad de puesta en practica debido a una amplia adopcion tanto de HTTP, como de los protocolos subyacentes de HTTP, que incluyen el protocolo de control de transmision (TCP)/protocolo de Internet (IP). La entrega basada en HTTP puede habilitar servicios de difusion continua faciles y sin esfuerzo con el fin de evitar la traduccion de direcciones de red (NAT) y emisiones transversales del cortafuegos. La entrega o difusion continua basada en HTTP puede proporcionar, ademas, la capacidad de utilizar servidores y memorias instantaneas de HTTP estandar en lugar de servidores de difusion continua especializados. La entrega basada en HTTP puede proporcionar escalabilidad debido a informacion de estado minima o reducida en el lado del servidor. Ejemplos de tecnologias de transmision de HTTP pueden incluir Microsoft IIS Smooth Streaming, Apple HTTP Live Streaming y Adobe HTTP Dynamic Streaming.
La difusion continua dinamica adaptativa sobre HTTP (DASH) puede ser un protocolo de difusion continua de HTTP normalizado. La transmision DASH puede especificar formatos para un fichero de metadatos de descripcion de presentacion de medios (MPD) que proporciona informacion sobre la estructura y las diferentes versiones de las representaciones de contenido de medios que se memorizan en el servidor, asi como los formatos de segmentos, es decir, que contienen informacion sobre la inicializacion y segmentos de medios para un reproductor de medios (p.ej., el reproductor de medios puede examinar el segmento de inicializacion para determinar un formato de contenedor e informacion de temporizacion de medios) con el fin de asegurar el mapeado de segmentos en la linea de tiempo de presentacion de medios para la conmutacion y presentacion sincronica con otras representaciones. La tecnologia DASH, ademas, ha sido tambien normalizada por otras organizaciones, tal como el Grupo de Expertos de Imagen en Movimiento (MPEG), Forum IPTV Abierto (OIPF) y Plataforma de Tv de Banda Ancha de Difusion Hibrida (HbbTV).
Un cliente de DASH puede recibir contenido multimedia descargando los segmentos a traves de una serie de transacciones de demanda-respuesta de HTTP. DASH puede proporcionar la capacidad de conmutacion, de forma dinamica, entre diferentes representaciones de tasa binaria del contenido de medios a medida como los cambios del ancho de banda disponible. Por lo tanto, DASH puede permitir una rapida adaptacion a las condiciones cambiantes de red y enlace inalambrico, preferencias del usuario y capacidades del dispositivo, tal como la resolucion de la visualizacion, el tipo de unidad central de procesamiento (CPU) empleada, o recursos de memoria disponibles. La adaptacion dinamica de DASH puede proporcionar una mejor calidad de experiencia (QoE) para un usuario, con retrasos de inicio mas cortos y menos eventos de reposicion en memoria intermedia (rebuffering). La calidad de experiencia (QoE), tambien conocida como calidad de experiencia del usuario, puede ser una medida subjetiva de las experiencias de un cliente con un servicio, aplicacion y/o entrega multimedia. Los sistemas de QoE pueden medir las metricas que un usuario o un cliente pueden percibir directamente como un parametro de calidad.
En DASH, un fichero de metadatos de descripcion de presentacion de medios (MPD) puede proporcionar informacion sobre la estructura y diferentes versiones de las representaciones de contenido de medios que se memorizan en un servidor de web/medios 212, tal como se ilustra en la Figura 1. Las diferentes versiones de las representaciones de contenido de medios pueden incluir diferentes tasas binarias, tasas de tramas, resoluciones, tipos de codecs (codificador-decodificador) u otros tipos similares de informacion. Ademas, DASH puede especificar, ademas, los formatos de segmento, que pueden contener informacion sobre la inicializacion, y segmentos de medios para un motor de medios con el fin de asegurar el mapeado de segmentos en una linea de tiempo de presentacion de medios para conmutacion y presentacion sincronica con otras representaciones. Sobre la base de la informacion de metadatos MPD, que describe la relacion de los segmentos y como los segmentos forman una presentacion de medios, un cliente 220 puede demandar los segmentos utilizando un mensaje HTTP GET 240, o una serie de mensajes GET parciales. El cliente puede controlar la sesion de difusion continua, tal como mediante la gestion de una demanda puntual en el tiempo y una reproduccion suave de una secuencia de segmentos, o el potencial ajuste de tasas binaria u otros atributos, para reaccionar a los cambios del estado de un dispositivo o una preferencia del usuario.
La Figura 1 ilustra un marco trabajo de transmision basada en DASH. Un codificador de medios 214, en el servidor de web/ medios 212 puede codificar un medio de entrada procedente de una entrada de audio/video 210, en un formato para memorizacion o transmision. Se puede usar un segmentador de medios 216 para dividir los medios de entrada en una serie de fragmentos o porciones 232, que se pueden proporcionar a un servidor de web 218. El cliente 220 puede demandar nuevos datos en porciones utilizando mensajes HTTP GET 234 que se envian al servidor de web (p.ej., servidor de HTTP).
A modo de ejemplo, un navegador web 222, del cliente 220, puede demandar contenido multimedia utilizando un mensaje HTTP GET 240. El servidor de web 218 puede proporcionar al cliente un MPD 242 para el contenido multimedia. El MPD se puede utilizar para transmitir el indice de cada segmento y las correspondientes posiciones de los segmentos, tal como se ilustra en la informacion de metadatos asociada 252. El navegador web puede extraer medios a partir del servidor, segmento por segmento, de conformidad con el MPD 242, segun se muestra en 236. A modo de ejemplo, el navegador web puede extraer un primer fragmento utilizando un URL GET de HTTP (frag 1 req) (demanda fragmento 1) 244. Se puede utilizar un localizador de recursos uniforme (URL) o un localizador de recursos universal para indicar al servidor de web que segmento ha de demandar el cliente al 254. El servidor de web puede proporcionar el primer fragmento (es decir, el fragmento 1 246). Para fragmentos posteriores, el navegador web puede extraer un fragmento i utilizando un URL GET de HTTP (frag i req) (demanda fragmento i) 248, en donde i es un indice de numero entero del fragmento. Como resultado, el servidor de web puede proporcionar un fragmento i 250. Los fragmentos se pueden presentar al cliente a traves de un decodificador/reproductor de medios 224.
En redes informaticas y/o comunicacion inalambrica, se pueden proporcionar distintas funciones mediante diferentes capas en una pila de protocolo. La pila de protocolo puede ser una puesta en practica de un conjunto de protocolo de red de informatica. La pila de protocolo (o conjunto de protocolos) puede incluir la definicion y la puesta en practica de los protocolos. Cada capa o protocolo, en la pila de protocolo, puede proporcionar una funcion especifica. La modularizacion de las capas y protocolos puede realizar el diseno y evaluacion de la red informatica y/o facilitar la comunicacion inalambrica. En un ejemplo, cada modulo de protocolo, o modulo de capa, en una pila de protocolos, puede comunicarse con al menos otros dos modulos (p.ej., una capa superior y una capa inferior). El protocolo o capa mas bajo puede proporcionar una interaccion fisica, de bajo nivel, con el hardware. Cada capa superior puede anadir mas caracteristicas. Las capas superior o mas alta pueden incluir aplicaciones y servicios de usuario.
En el sistema LTE, las capas de comunicacion 358 (p.ej., capas de LTE 378) pueden incluir una capa fisica 360 (PHY 380) (es decir, capa 1 (L1)), un enlace de datos o un enlace 362 (es decir, capa 2 (L2)), una red 362 (es decir, capa 3 (L3)), un transporte 366 (es decir, capa 4 (L4)), una sesion 368 (es decir, capa 5 (L5)), y una capa de aplicacion 370, tal como se ilustra en la Figura 3. En un ejemplo, la capa de enlace puede incluir capas de control de acceso al soporte (MAC), control de enlace de radio (RLC), protocolo de convergencia de datos por paquetes (PDCP), control de recursos de radio (RRC) 382. La capa de red puede utilizar un protocolo de Internet (IP) 384, y la capa de transporte puede utilizar un protocolo de control de transmision (TCP) 386 en un conjunto de protocolo de Internet. La capa de sesion puede usar un HTTP 388. La capa de aplicacion puede incluir video, audio, voz y texto programados 294, un formato de fichero de 3GPP 392 o una descripcion de presentacion de medios (MPD) 390.
Con el fin de mejorar o realzar una calidad de experiencia del usuario (QoE), o para aumentar una calidad de servicio en las comunicaciones multimedia inalambricas, se puede utilizar una metodologia o arquitectura de diseno de capas cruzadas, en donde la informacion desde una capa se puede utilizar para tomar una decision en otra capa. La degradacion de la calidad suele estar causada, en general, por factores, tales como altos niveles de distorsion, ancho de banda limitado, excesivo retardo, restricciones de potencia y limitaciones de complejidad de calculo informatico.
Un aspecto de la optimizacion de capas cruzadas impulsada por QoE puede basarse en estrategias de gestion de recursos en las capas inferiores (p.ej., PHY, MAC, red y capas de transporte) mediante la consideracion de caracteristicas especificas de una aplicacion de video. Una primera capacidad de capa cruzada puede proporcionar una adaptacion de la tasa binaria de PHY, MAC o NET-aware (PHY/MAC/NET-aware), a nivel de codec, para permitir que un servicio de difusion continua adapte una tasa binaria a condiciones de red variables (p.ej., debido a la cambiante disponibilidad de recursos, a la naturaleza variante en funcion del tiempo del canal inalambrico) para garantizar una QoE mas alta y, al mismo tiempo, mantener la reproduccion de contenido multimedia sin interrupciones (o reducir la interrupcion durante la reproduccion del contenido multimedia).
Otro aspecto de la optimizacion de capa cruzada impulsada por QoE puede ser el uso de procesos de compresion y difusion continua de video despues de tener en cuenta los mecanismos proporcionados por las capas inferiores para el control de errores y la asignacion de recursos. Una segunda capacidad de capa cruzada puede proporcionar una adaptacion, operativamente consciente de la aplicacion de PHY, MAC y/o NET (PHY/MAC/NET) en los niveles de radio y red con el fin de realizar funciones de capa fisica PHY/MAC/NET, tal como la adaptacion de enlace y asignacion de recursos mediante la explotacion del conocimiento de varios atributos de capa-aplicacion, asociados con el contenido de video y el servicio. A modo de ejemplo, el conocimiento de las caracteristicas de distorsion de tasas del flujo de video puede permitir la realizacion de una planificacion de QoE-aware en la capa PHY/MAC de modo que se mejore la calidad de video.
Las metodologias de evaluacion de QoE, las metricas de rendimiento y los protocolos y/o mecanismos de informes se pueden utilizar para optimizar la entrega de la difusion continua de HTTP y servicios de DASH. A modo de ejemplo, la supervision y realimentacion de QoE pueden resultar ventajosas para la deteccion y correccion de averias, la gestion del rendimiento de la difusion continua, habilitar la adaptacion de cliente inteligente (que puede ser util para los fabricantes de dispositivos) y permitir la adaptacion de red y aprovisionamiento de servicios de QoE-aware (que pueden ser utiles para el operador de red y el proveedor de contenido/servicio). La Figura 2 ilustra un ejemplo de marco de trabajo de informes de QoE. El marco de trabajo de supervision e informes de QoE puede incluir lo que sigue: un servidor de informes de QoE 342, que puede activar o iniciar, operativamente, informes de QoE 350, demandar que se informe sobre un conjunto de metricas de QoE y/o configurar un marco de trabajo de informes de QoE; un cliente que puede supervisar 244, o medir, las metricas de QoE que se demandan de conformidad con una configuracion de QoE; y el cliente que puede informar los parametros de QoE medidos 352 para el servidor de informes de QoE. El servidor de informes QoE puede incluir un servidor de red. En un ejemplo, una red central (CN) 324, de una red IP 320, puede incluir el servidor de informes de QoE. Un equipo de usuario (UE) 336 puede incluir la funcion de supervision o medicion de QoE. El UE puede operar como un cliente de 3GPP para un servidor HTTP 310.
Las Figuras 2 y 3 ilustran el flujo de contenido multimedia 312 entre el servidor de HTTP 310, que proporciona el contenido multimedia, y el UE 336. El servidor de HTTP puede interactuar con una red publica 322 (o Internet) en comunicacion con la red central 324. La red central puede tener acceso a una red inalambrica 330 a traves de una red de acceso de radio (RAN) 332. La red RAN puede proporcionar el contenido multimedia al UE a traves de un nodo (p.ej., un Nodo B evolucionado (eNB) 334). A diferencia de la CN, la RAN puede proporcionar metricas y optimizacion de capa inferior (p.ej., capa PHY) para el servidor de informes de QoE adaptado a la red inalambrica.
Se puede utilizar una arquitectura de red de acceso de radio (RAN) de QoE-aware para la mejora u optimizacion de la difusion continua de video basada en HTTP, a traves de redes celulares y/o inalambricas, en donde los componentes de un sistema QoE-aware 340 pueden funcionar en la RAN, tal como se ilustra en la Figura 3. El sistema QoE-aware puede utilizar la interfaz de capa cruzada y/o la optimizacion orientada a la calidad QoE utilizando la capacidad de la primera capa cruzada y/o la capacidad de la segunda capa cruzada. El sistema QoE-aware puede incluir el servidor de informes de QoE 342, la gestion de recursos de radio (RRM) 446 de QoE-aware y el servidor/proxy de QoE-aware 348 (o servidor proxy). En un ejemplo, el servidor de informes de QoE se puede desplazar de la CN a la RAN. A modo de ejemplo, el servidor de informes de QoE puede estar situado en un nodo (p.ej., eNB) de la RAN. En otro ejemplo, se puede anadir otro servidor de informes de QoE a la RAN ademas de un servidor de informes de QoE en la CN.
El servidor de informes de QoE 342 se puede utilizar para activar o iniciar la realimentacion de QoE de una metrica de QoE procedente del UE. El UE puede informar sobre la metrica de QoE al servidor de informes de QoE en un informe de calidad QoE. Se puede utilizar la senalizacion de metrica forma de realizacion QoE sobre un mecanismo de senalizacion de interfaz de aire de RAN, ademas de la senalizacion de capa de servicio y/o aplicacion. En un ejemplo, las metricas de QoE que pueden senalizarse a traves de la interfaz aerea pueden incluir un nivel de memoria intermedia, que puede proporcionar una lista de mediciones del nivel de ocupacion de la memoria intermedia, que se realizan durante una emision. Como parte de una metrica de nivel de memoria intermedia, el cliente puede medir e informar el nivel de memoria intermedia que indica una duracion de reproduccion para la cual los datos de medios comienzan a estar disponibles desde un tiempo de reproduccion actual junto con un tiempo de medicion del nivel de la memoria intermedia. A partir de las mediciones del nivel de la memoria intermedia, el cliente, demas, puede medir e informar de un porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering), que puede ser un porcentaje del tiempo total de presentacion en el que el usuario experimenta una reposicion en memoria intermedia (rebuffering) debido a la escasez de la memoria intermedia. Otras metricas de QoE pueden incluir una metrica de calidad de video (p. ej., relacion de pico de senal a ruido (PSNR), metrica de calidad de video (VQM), metrica de similitud estructural (SSIM), evaluacion perceptual de metrica de calidad de video (PEVQ), puntuacion media de opinion de video (MOS), u otra metrica de calidad subjetiva), retardo de reproduccion inicial (p. ej., un tiempo desde que el cliente inicia un servicio de entrega basado en HTTP hasta un momento en el que se recupera un primer segmento de medios recibido desde la memoria intermedia del cliente) y la informacion de descripcion de presentacion de medios (MPD) (incluyendo atributos de representacion de medios en la tasa binaria, resolucion, clasificacion de calidad y/o informacion de medios que se relaciona con el codec, incluyendo perfil o nivel).
El informe de realimentacion de metrica relacionada con la QoE se puede realizar tanto en la aplicacion como en las capas de servicio (p.ej., mediante el uso de senalizacion HTTP.POST que transmite metadatos formateados en lenguaje de marcado extensible (XML) en el cuerpo de la demanda), o capas inferiores (p. ej., capa fisica). A modo de ejemplo, para informes de capa 1, la realimentacion se puede combinar con informes aperiodicos de informacion de estado del canal (CSI), transmitidos por un canal compartido de enlace ascendente fisico (PUSCH) mediante la extension de una funcion de realimentacion de CSI aperiodica de legado. Para tal opcion de diseno, se pueden definir modos de realimentacion de CSI adicionales. Los informes de QoE de capa 1 (u otros informes de capa inferior) pueden tener una sobrecarga de senalizacion reducida en relacion con la aplicacion y/o la realimentacion de la capa de servicio desde la perspectiva de la sobrecarga. Tal como aqui se utiliza, las referencias a la capa de aplicacion se refieren a la capa de aplicacion y/o capa de servicios. En otro ejemplo, la metrica de QoE se puede medir en la capa de aplicacion, o extraerse de una capa inferior utilizando una interfaz de programacion de aplicaciones (API). POST es uno de los numerosos metodos de demanda que se admiten por el protocolo HTTP. La demanda POST puede enviar datos que han de procesarse (p.ej., desde un formulario HTML) a un recurso identificado. Los datos se pueden incluir en el cuerpo de la demanda, lo que puede tener como resultado la creacion de un nuevo recurso, o las actualizaciones de los recursos existentes, o ambos.
Dado que la frecuencia relativa de las demandas de informes de QoE puede ser mucho menor en comparacion con la realimentacion tipica de CSI, los informes de QoE a traves de la capa 1, despues de la cuantificacion y codificacion adecuadas, se pueden realizar de manera eficiente en la practica. Se puede utilizar una interfaz de capa cruzada adicional para la comunicacion de la metrica de la QoE derivada en la capa de la aplicacion para el enlace de datos, y las capas fisicas en el UE para el informe de la QoE de capa 1. Con el fin de soportar la planificacion de usuario de QoE-aware, el control de admision, la adaptacion del enlace y otras funciones de QoE-aware, se pueden aplicar interfaces de capa cruzada similares en el lado de la red (p.ej., el servidor de informes de QoE 342 o el sistema QoE-aware 340).
El sistema QoE-aware 340 puede proporcionar la gestion de recursos de radio (RRM) 346 de QoE-aware y la adaptacion del enlace. La RRM se puede referir al control a nivel del sistema de la interferencia de co-canal y otras caracteristicas de transmision de radio en sistemas de comunicacion inalambrica, que pueden implicar estrategias y procesos para el control de parametros, tal como la potencia de transmision, la asignacion de canales, las tasas de datos, los criterios de transferencia, el sistema de modulacion, o sistema de codificacion de error. RRM se puede utilizar para el uso de recursos de espectro de radio limitado e infraestructura de red de radio de la forma mas eficiente posible. La adaptacion del enlace, o la codificacion y modulacion adaptativa (ACM), se pueden referir a la coincidencia de la modulacion, codificacion y otros parametros de senal y protocolo con las condiciones del enlace de radio (p.ej., la perdida de ruta, la interferencia debida a las senales procedentes de otros transmisores, la sensibilidad del receptor, o el margen de potencia disponible del transmisor).
La senalizacion de adaptacion de enlace y RRM de QoE-aware, permiten que una entidad de red de nivel de RAN tenga acceso directo a las metricas de QoE y realice funciones de gestion de recursos de radio de QoE-aware y adaptacion de enlace, tales como planificacion, control de admision, seleccion del sistema de modulacion y codificacion (MCS), sobre la base del conocimiento de los informes de QoE procedentes de los UEs. A modo de ejemplo, la realimentacion de QoE se puede utilizar para mejorar u optimizar la adaptacion del enlace, especialmente durante la difusion (p.ej., para la difusion multimedia y el servicio de multidifusion (MBMS)), en donde la demanda de repeticion automatica (ARQ) y/o mecanismos de retransmision de ARQ(HARQ) hibrida pueden no estar disponible con el fin de garantizar una buena fiabilidad. Por lo tanto, la realimentacion de QoE, en la capa de aplicacion, o una capa de RAN, se puede utilizar para mejorar la calidad del enlace. Una capa de RAN puede incluir las capas inferiores (p.ej.,
capas fisicas, de enlace de datos, de red o de transporte), que pueden incluir un parametro de capa inferior que puede ser modificado por una capa de aplicacion, o el parametro de capa inferior medido para su uso para modificar un parametro de capa de aplicacion. Durante la difusion (utilizando MBMS o senalizacion de unidifusion), la RAN puede recopilar informes de QoE desde un subconjunto de UEs utilizados en la difusion, con el fin de proporcionar RRM de QoE-aware y adaptacion de enlace.
En otro ejemplo, dependiendo de los informes de QoE, la planificacion de multiples usuarios se puede realizar sujeta a ciertas restricciones de QoE (p.ej., suponiendo un requisito de porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering) en un grupo de UEs en la red). Se puede dar prioridad a algunos UEs durante la planificacion (p.ej., si los UEs determinados estan a punto de experimentar un reposicion en memoria intermedia (rebuffering) debido a un rendimiento deficiente del enlace) y el marco de trabajo de gestion de recursos de radio se puede utilizar para optimizar una metrica de capacidad de interrupcion de reposicion en memoria intermedia (rebuffering) al encontrar un mejor compromiso entre alta calidad de video, ocurrencias mfnimas de eventos de reposicion en memoria intermedia (rebuffering) y entrega de QoE mejorada a un mayor numero de clientes.
En una configuracion, la capacidad de corte de reposicion en memoria intermedia (rebuffering)
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puede representar un numero de usuarios activos que pueden realizar una difusion continua de video, de forma simultanea, en donde los usuarios (p. ej., UEs) estan satisfechos con un umbral de cobertura Acov de porcentaje del tiempo, y un usuario se considera satisfecho si el porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering) en la sesion de difusion continua de video del usuario es menor que, o igual, a un umbral de interrupcion Aout. La capacidad de interrupcion de reposicion en memoria intermedia (rebuffering) se puede representar mediante la Ecuacion 1.
Figure imgf000007_0002
en donde EH lj denota una expectativa, I es una funcion de indicador, prebuf,i es un porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering) para un usuario (p.ej., UE) con un fndice entero i, y siendo K un numero entero total de usuarios admitidos por una red, o evaluados para la re-planificacion de QoE. La expectativa se puede producir a traves de multiples realizaciones de geometrfa de usuario. El umbral de interrupcion (Aout) se puede definir para un usuario satisfecho, y el umbral de cobertura (Acov) puede definir una fraccion de usuarios satisfechos para un grupo de usuarios. A modo de ejemplo, Aout se puede definir como una perdida de trama del 2 % y Acov puede definirse como 98 % para servicios en tiempo casi real. En un ejemplo, un umbral de interrupcion puede definirse en terminos de porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering) permitido maximo.
En otro ejemplo, un proceso de planificacion del sistema QoE-aware puede estar basado en la metrica de porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering) para soportar, ademas, el componente de gestion de recursos de radio de QoE-aware. Un planificador convencional (similar a la denominada proporcionalidad justa) se puede basar en una funcion de utilidad basada en la tasa promedio, que puede tener una correlacion deficiente con el estado de la memoria intermedia de reproduccion de los usuarios. Una funcion de utilidad combinada U{TJ) se puede representar mediante la Ecuacion 2.
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en donde r es la tasa media del usuario (las unidades reales de metricas pueden ser irrelevantes puesto que una decision de planificacion puede depender de una direccion de gradiente maxima), f es un numero de tramas de video en la memoria intermedia de reproduccion, fmin es el numero mfnimo de tramas de video en una memoria intermedia de reproduccion antes de reposicion en memoria intermedia (rebuffering), y los parametros a y p determinan una tasa a la que aumenta la penalizacion por violar una restriccion. Siempre que las tramas de video en la memoria intermedia de reproduccion f superen el valor mfnimo de fmin, entonces la Ecuacion 2 puede ser, aproximadamente, la utilidad correspondiente a la denominada proporcionalidad justa (PF). Cuando la memoria intermedia de reproduccion f cae por debajo del valor mfnimo fmin, entonces la funcion de utilidad puede disminuir rapidamente forzando al planificador a servir a usuarios con tramas de video por debajo del mfnimo (ya que un gradiente aumenta rapidamente). La funcion como en el segundo termino (es decir, aexP(-^(/-/min))) se puede denominar como funcion de barrera, puesto que la funcion puede servir para realizar una "barrera" flexible alrededor de una zona factible.
En otra configuracion, la asignacion de recursos se puede definir como maximizando la utilidad de suma entre k usuarios, en donde la funcion de utilidad de suma maxima se puede representar mediante la Ecuacion 3.
Figure imgf000008_0002
en donde cada U, viene dada por la Ecuacion 2. La decision de planificacion resultante, en una oportunidad de planificacion, puede ser, entonces, una eleccion de un usuario, que viene dada por la Ecuacion 4.
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en donde Sframe, j es el tamano de la trama de video en transmision, dj es la tasa de datos instantanea, fj es el numero de tramas en la memoria intermedia de reproduccion y Rsmththrpt, j es la media del rendimiento proporcionado del usuario con indice entero j. La funcion de utilidad de suma de metrica maxima puede utilizar la realimentacion del estado de reproduccion de cada usuario.
En un ejemplo, las prioridades entre usuarios para la asignacion de recursos se pueden ajustar sobre la base de la realimentacion dinamica de la metrica de QoE del porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering) (Prebuf). El porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering) puede ser el porcentaje del tiempo de difusion continua total que se utiliza en reposicion en memoria intermedia (rebuffering). Para incluir la imparcialidad en terminos de porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering), se puede modificar la metrica de planificacion escalando con parametros de la denominada proporcionalidad justa segun se representa por la Expresion 1.
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La aplicacion de la Expresion 1 a la decision de planificacion de la Ecuacion 4 se puede representar mediante la Ecuacion 5.
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La metrica j*, representada por la Ecuacion 5, se puede referir como una proporcionalidad justa con barrera para tramas (PFBF). Aunque se ilustra un proceso de planificacion de QoE-aware de PFBF, ademas, se pueden utilizar otros procesos de planificacion de QoE-aware utilizando una metrica relacionada con la QoE que se deriva de una interfaz de capa cruzada orientada por QoE.
El sistema QoE-aware 340 puede incluir el servidor proxy de QoE-aware (o servidor/proxy 348 de QoE-aware). Los terminales del servidor proxy en la red RAN se pueden utilizar para interceptar la senalizacion de la capa de aplicacion (p.ej., a traves de transacciones de demanda/respuesta de HTTP) y ejecutar varias funcionalidades del servidor de HTTP, tal como memorizacion, transcodificacion, modificacion y distribucion de fragmentos de medios y metadatos relacionados (p.ej., MPDs). A modo de ejemplo, la funcionalidad del servidor proxy puede utilizar los informes de QoE para modificar los MPD distribuidos a los clientes, lo que puede limitar las tasas binarias disponibles a las que pueden acceder los clientes con el fin de mantener la imparcialidad en terminos de QoE (p.ej., porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering)) y gestionar, de forma eficiente, los recursos de capacidad, lo que puede ser similar a hacer cumplir las politicas de calidad de servicio (QoS), tal como la tasa binaria garantizada o la tasa binaria maxima en una forma dependiente de MPD. En un ejemplo, el conjunto de parametros de capa de aplicacion especificos de multimedia en el MPD puede incluir al menos uno de entre: Una tasa binaria multimedia, resolucion multimedia, tasa de trama del codificador multimedia, informacion del codec de multimedia, funcion de distorsion de tasa para el flujo multimedia, informacion de formato de video en 3D, otra metrica de calidad multimedia o QoE, cantidad de tramas de grupo de imagenes (GOP), parametros de cuantificacion para diferentes tramas, tipo de capa en caso de codificacion de video escalable (SVC), correccion de errores en el avance a nivel de aplicacion (nivel APP) (FEC), o restricciones de nivel de aplicacion y parametros de QoS objetivo.
La tasa binaria multimedia puede incluir un atributo de ’ancho de banda’ de cada representacion de DASH. La resolucion multimedia puede incluir atributos de resolucion horizontal y vertical de cada representacion de DASH. La tasa de trama del codificador multimedia puede incluir un atributo 'mimeType' de cada representacion de DASH, que puede describir, ademas, otros parametros relacionados con el codec. La informacion del codec de multimedia puede incluir un tipo de codec, tal como tasa multiple adaptativa (AMR), el grupo de expertos de imagenes en movimiento 4 (MPEG4), codificacion avanzada de video H.264/codificacion de video escalable (AVC/SVC), perfiles, o niveles, segun se incluye en el atributo 'mimeType' de cada representacion de DASH. AMR es un sistema de compresion de datos de audio optimizada para la codificacion de voz utilizando el codec de AMR adoptado como un codec de voz estandar por 3GPP. En un ejemplo, la AMR se puede utilizar la adaptacion de enlace para seleccionar una de las ocho tasas binarias diferentes sobre la base de las condiciones del enlace. MPEG4 y/o H.264 AVC/SVC proporcionan un protocolo y una norma para la compresion de datos digitales de audio y video (AV), incluida la compresion de datos AV para la web (p.ej., difusion continua de medios) y distribucion de CD, voz (telefono, videotelefono) y aplicaciones de television en abierto. MPEG4 y/o H.264 AVC/SVC se pueden utilizar para grabacion, compresion y distribucion de video de alta definicion. SVC permite la construccion de flujos de bits que contienen flujos de bits secundarios que tambien cumplen con la norma o protocolo. La funcion de distorsion de tasa para el flujo multimedia puede ser pertinente para un atributo 'qualityRanking' de cada representacion de DASH. La informacion de formato de video en 3D puede incluir una trama de formato de video en 3D compatible y una disposicion de intercalado temporal. Otras metricas de calidad de QoE o multimedia se pueden especificar en diferentes tasas, referencias, metricas de referencia reducida o de no referencia (p.ej., metricas de calidad de video (VQM), metricas de similitud estructural (SSIM), evaluacion perceptual de metricas de calidad de video (PEVQ), puntuacion media de opinion de video (MOS) y otras metricas de calidad subjetiva). El numero de tramas GOP puede incluir el tamano de GOP y el tipo de trama (p.ej., trama I, trama P, trama B y tipos similares de tramas). Los parametros de cuantificacion para diferentes tramas pueden incluir escalas de cuantificacion variables para tramas I, P, B. El tipo de capa, en caso de SVC, puede incluir una capa base y una capa de mejora. El FEC a nivel de APP puede incluir parametros de codificacion de correccion o codificacion de red. FEC puede ser una tecnica utilizada para controlar los errores en la transmision de datos a traves de canales de comunicacion poco confiables o ruidosos, en donde el emisor puede codificar un mensaje de forma redundante utilizando de un codigo de correccion de errores (ECC). Las restricciones de nivel de aplicacion y los parametros de QoS objetivo pueden incluir el retardo, la fluctuacion o la calidad.
Otro ejemplo da a conocer un metodo 500 para adaptar un flujo de video utilizando un informe de calidad de experiencia (QoE), tal como se ilustra en el diagrama de flujo en la Figura 4. El metodo puede ejecutarse como instrucciones en una maquina, en donde las instrucciones se incluyen en al menos un soporte legible por ordenador o un soporte de memorizacion legible por maquina no transitorio. El metodo incluye la operacion de recepcion, en un nodo de una red de acceso de radio (RAN), un informe de calidad QoE con al menos una metrica de QoE procedente de un dispositivo inalambrico, como en el bloque 510. La operacion de extraccion de la al menos una metrica de QoE en una capa funcional desde una capa de informe de calidad QoE, en donde la capa funcional es una capa diferente a la capa de informe de calidad QoE, como en el bloque 520. La siguiente operacion del metodo se puede modificar una funcion de capa, en la capa funcional, con el fin de mejorar la metrica de QoE, como en el bloque 530.
En un ejemplo, la capa de informe de calidad QoE puede incluir una capa de aplicacion, una capa de servicio, una capa de sesion, o una capa de protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP). La capa funcional puede incluir una capa fisica (PHY), una capa de enlace, una capa de control de acceso a medios (MAC), una capa de control de recursos de radio (RRC), una capa de red, o una capa de protocolo de Internet (IP). La funcion de capa puede incluir planificacion, control de admision, seleccion del sistema de modulacion y codificacion (MCS), adaptacion de enlace, gestion de recursos de radio (RRM), o configuracion de calidad de servicio (QoS). La metrica de QoE puede incluir un nivel de memoria intermedia, duracion de reproduccion, porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering), relacion senal a ruido maxima (PSNR), metrica de calidad de video (VQM), metrica de similitud estructural (SSIM), evaluacion perceptual de metrica de calidad de video (PEVQ), puntuacion media de opinion de video (MOS), metrica de calidad subjetiva, retardo de reproduccion inicial, o informacion de descripcion de presentacion de medios (MPD).
En otro ejemplo, la capa de informe de calidad QoE puede incluir una capa fisica (PHY), una capa de enlace, una capa de control de acceso a medios (MAC), una capa de control de recursos de radio (RRC), una capa de red, o una capa de protocolo Internet (IP). La capa funcional puede incluir una capa de aplicacion, una capa de servicio, una capa de sesion, o una capa de protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP). La funcion de capa puede modificar un parametro, que incluye un nivel de memoria intermedia, duracion de reproduccion, porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering), relacion de senal a ruido maxima (PSNR), metrica de calidad de video (VQM), metrica de similitud estructural (SSIM), evaluacion perceptual de metrica de calidad de video (PEVQ), puntuacion media de opinion de video (MOS), metrica de calidad subjetiva, el retardo de reproduccion inicial, o informacion de descripcion de presentacion de medios (MPD). Un parametro de capa de aplicacion especifico de multimedia en la informacion MPD puede incluir una tasa binaria multimedia, resolucion multimedia, tasa de tramas del codificador multimedia, informacion de codec de multimedia, funcion de distorsion de tasa para una transmision multimedia, informacion de formato de segmento, informacion de formato de video tridimensional (3D), metrica de QoE, metrica de calidad multimedia, numero de tramas de grupo de imagenes (GOP), parametros de cuantificacion para diferentes tramas, tipo de capa en caso de codificacion de video escalable (SVC), parametro de correccion de errores en el avance (FEC) a nivel de aplicacion, parametro de codificacion de borrado, parametro de codificacion de red, parametro especifico de transporte, restriccion de nivel de aplicacion o parametro de calidad de servicio (QoS) objetivo. La metrica de QoE puede incluir una condicion de canal, informacion de estado de canal (CSI), disponibilidad de recursos, sistema de modulacion y codificacion (MCS), parametro de capa de PHY, parametro de capa de enlace, parametro de capa MAC, parametro de capa RRC, parametro de capa de red, o parametro de capa IP.
En una configuracion, el metodo puede incluir, ademas: La activacion de informes de QoE para un dispositivo inalambrico; la demanda de que el dispositivo inalambrico informe sobre la al menos una metrica de QoE; la configuracion un marco de trabajo de informes de QoE para un servidor de informes de QoE; interceptar la senalizacion de capa de aplicacion, o senalizacion de capa de servicio para la al menos una metrica de QoE; o la realizacion de funciones de servidor de protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP). La operacion de realizacion de las funciones del servidor de HTTP puede incluir, ademas: La memorizacion de un informe de calidad QoE, un fragmento de medios o metadatos de medios; la transcodificacion del fragmento de medios sobre la base del informe de calidad QoE; la modificacion del fragmento de medios o metadatos de medios, sobre la base del informe de calidad QoE; o la distribucion del informe de calidad QoE, el fragmento de medios, o los metadatos de medios, utilizando el protocolo HTTP.
En un ejemplo, la operacion de extraer la al menos una metrica de QoE puede utilizar una interfaz de programacion de aplicacion (API).
Otro ejemplo da a conocer un metodo 600 para la supervision de un flujo de video utilizando un informe de calidad de experiencia (QoE), tal como se ilustra en el diagrama de flujo en la Figura 5. El metodo puede ejecutarse como instrucciones en una maquina, en donde las instrucciones se incluyen en al menos un medio legible por ordenador, o un soporte de memorizacion legible por maquina no transitorio. El metodo incluye la operacion de la recepcion, en un dispositivo inalambrico, de una demanda de activacion de QoE desde un servidor de informes de QoE en una red de acceso de radio (RAN), en donde la demanda de activacion de QoE incluye al menos una metrica de QoE que ha de supervisarse, como en el bloque 610. Sigue la operacion de medir la al menos una metrica de QoE, como en el bloque 620. La siguiente operacion del metodo puede ser la comunicacion de un informe de calidad QoE que incluya al menos una metrica de QoE al servidor de informes de QoE, como en el bloque 630.
En un ejemplo, la metrica de QoE puede incluir un nivel de memoria intermedia, duracion de reproduccion, porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering), relacion de senal a ruido maxima (PSNR), metrica de calidad de video (VQM), metrica de similitud estructural (SSIM), evaluacion perceptual de metrica de calidad de video (PEVQ), puntuacion media de opinion de video (MOS), metrica de calidad subjetiva, retardo de reproduccion inicial, o informacion de descripcion de presentacion de medios (MPD). Un parametro de capa de aplicacion especifico de multimedia, en la informacion MPD, puede incluir una tasa binaria multimedia, resolucion multimedia, tasa de trama del codificador multimedia, informacion de codec de multimedia, funcion de distorsion de tasa para un flujo multimedia, informacion de formato de segmento, informacion de formato de video tridimensional (3D), metrica de QoE, metrica de calidad multimedia, numero de tramas de grupo de imagenes (GOP), parametro de cuantificacion para diferentes tramas, tipo de capa en caso de codificacion de video escalable (SVC), parametro de correccion de error en el avance (FEC) a nivel de aplicacion, parametro de codificacion de borrado, parametro de codificacion de red, parametro especifico de transporte, restriccion de nivel de aplicacion o parametro de calidad de servicio (QoS) objetivo.
En otro ejemplo, el metodo puede incluir, ademas: La recepcion, en el dispositivo inalambrico, de un parametro modificado procedente del servidor de informes de QoE basado en el informe de calidad QoE; y la modificacion de un parametro de dispositivo inalambrico basado en el parametro modificado.
La Figura 6 ilustra un ejemplo del sistema operativamente consciente de la calidad de experiencia 740 (QoE-aware) y el nodo, a modo de ejemplo, 710, en una red de acceso de radio (RAN) 730 y un dispositivo inalambrico, a modo de ejemplo 720. El sistema QoE-aware se puede configurar para interactuar con la difusion continua de video basada en el protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP). El sistema QoE-aware puede incluir un servidor de informes de calidad de experiencia (QoE) 342, un modulo de gestion de recursos de radio (RRM) de QoE 746, y un servidor proxy QoE-aware 748. El servidor de informes de QoE puede configurarse para recibir un informe de calidad QoE con al menos una metrica de QoE, en una primera capa, procedente de un dispositivo inalambrico y proporcionar la al menos una metrica de QoE a una segunda capa a traves de una interfaz de capa cruzada. El servidor de informes de QoE puede estar configurado, ademas, para: Activar los informes de QoE para el dispositivo inalambrico; demandar la al menos una metrica de QoE que ha de comunicarse; o configurar un marco de trabajo de informes de QoE. La metrica de QoE puede incluir un nivel de memoria intermedia, duracion de reproduccion, porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering), relacion de senal a ruido maxima (PSNR), metrica de calidad de video (VQM), metrica de similitud estructural (SSIM), evaluacion perceptual de metrica de calidad de video (PEVQ), puntuacion media de opinion de video (MOS), metrica de calidad subjetiva, retardo de reproduccion inicial, e informacion de descripcion de presentacion de medios (MPD).
El modulo de gestion de recursos de radio de QoE (RRM) 746 puede configurarse para proporcionar una funcion de RRM, o una funcion de adaptacion de enlace, sobre la base de la al menos una metrica de QoE. En un ejemplo, la funcion de RRM, o la funcion de adaptacion de enlace, puede incluir una seleccion de planificacion, control de admision, sistema de codificacion y modulacion (MCS), o configuracion de calidad de servicio (QoS). El modulo de
Figure imgf000011_0001
RRM de QoE se puede configurar para tomar una decision de planificacion utilizando ' en donde Sframe,j es un tamano de una trama de video en transmision, dj es una tasa de datos instantanea, fj es un numero de tramas en una memoria intermedia de reproduccion, fmin es un numero minimo de tramas permitido en
la memoria intermedia de reproduccion, a es una tasa de penalizacion por la violacion de una restriccion,
Figure imgf000011_0002
y (3 es una tasa de penalizacion por la violacion de un numero de tramas en la restriccion de memoria intermedia de reproduccion. El modulo RRM de QoE se puede configurar, ademas, para acceder a un subconjunto de informes de QoE desde una pluralidad de dispositivos inalambricos, y proporcionar la funcion de RRM y la funcion de adaptacion de enlace para el suministro de servicios de difusion multimedia y multidifusion (MBMS) sobre la base en la al menos una QoE metrica del subconjunto de informes de QoE.
El servidor proxy QoE-aware 748 se puede configurar para interceptar la senalizacion de la capa de servicio que incluye un fragmento de medios o metadatos de medios, y para realizar una funcion de servidor de HTTP en el fragmento de medios, o metadatos de medios, sobre la base del informe de calidad QoE. La funcion del servidor de HTTP puede incluir la memorizacion, transcodificacion, modificacion o distribucion del fragmento de medios o metadatos de medios. Los metadatos de medios pueden incluir un fichero de metadatos de descripcion de presentacion de medios (MPD). El servidor proxy QoE-aware se puede configurar para realizar una funcion de servidor de HTTP en un parametro de capa de aplicacion especifico de multimedia, en el fichero de metadatos de MPD. El parametro de capa de aplicacion especifico de multimedia puede incluir una tasa binaria de multimedia, resolucion multimedia, tasa de trama del codificador multimedia, informacion del codec de multimedia, funcion de distorsion de la tasa para un flujo multimedia, informacion de formato de segmento, informacion de formato de video tridimensional (3D), metrica de QoE, metrica de calidad multimedia, numero de tramas de grupo de imagenes (GOP), parametro de cuantificacion para diferentes tramas, tipo de capa en el caso de codificacion de video escalable (SVC), parametro de correccion de errores en el avance de nivel de aplicacion (FEC), parametro de codificacion de borrado, parametro de codificacion de red, parametro especifico de transporte, restriccion de nivel de aplicacion, o parametro de calidad de servicio (QoS) objetivo.
El nodo 710 puede incluir una estacion base (BS), un nodo B (NB), un Nodo B evolucionado (eNB), una unidad de banda base (BBU), una cabecera de radio distante (RRH), un equipo de radio distante (RRE), o una unidad de radio distante (RRU).
El dispositivo inalambrico 720 (p.ej., UE) puede incluir un modulo de transceptor 724, un procesador de aplicacion 722 y un monitor de QoE 344. El dispositivo inalambrico se puede configurar para proporcionar supervision de calidad de experiencia (QoE) para la difusion continua dinamica adaptativa sobre un protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) (DASH). El modulo transceptor se puede configurar para recibir una demanda de activacion de QoE procedente de un servidor de informes de QoE en una red de acceso de radio (RAN). La demanda de activacion de QoE puede incluir al menos una metrica de QoE que ha de supervisarse. El monitor de QoE se puede configurar para medir la al menos una metrica de QoE en el dispositivo inalambrico. El modulo transceptor puede configurare, ademas, para informar de la al menos una metrica de QoE en un informe de calidad QoE al servidor de informes de QoE. La metrica de QoE puede incluir un nivel de memoria intermedia, duracion de reproduccion, porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering), relacion de senal a ruido maxima (PSNR), metrica de calidad de video (VQM), metrica de similitud estructural (SSIM), evaluacion perceptual de metrica de calidad de video (PEVQ), puntuacion media de opinion de video (MOS), metrica de calidad subjetiva, retardo de reproduccion inicial, o informacion de descripcion de presentacion de medios (MPD).
En un ejemplo, el modulo transceptor 724 se puede configurar, ademas, para recibir un parametro modificado desde el servidor de informes de QoE basado en el informe de calidad QoE. El modulo de procesamiento 722 se puede configurar para modificar un parametro de dispositivo inalambrico basado en el parametro modificado. El parametro modificado puede incluir un sistema de modulacion y codificacion (MCS), un parametro de capa fisica PHY, un parametro de capa de enlace, un parametro de capa MAC, un parametro de capa RRC, un parametro de capa de red, un parametro de capa IP o un parametro de capa de aplicacion especifico de multimedia, en un fichero de metadatos de descripcion de presentacion de medios (MPD). El parametro de capa de aplicacion especifico de multimedia, en el fichero de metadatos de MPD, puede incluir una tasa binaria de multimedia, resolucion multimedia, tasa de trama del codificador multimedia, informacion de codec de multimedia, funcion de distorsion de tasa para un flujo multimedia, informacion de formato de segmento, informacion de formato de video tridimensional (3D), metrica de QoE, metrica de calidad multimedia, numero de tramas del grupo de imagenes (GOP), parametro de cuantificacion para diferentes tramas, tipo de capa en caso de codificacion de video escalable (SVC), parametro de correccion de errores en el avance al nivel de la aplicacion (FEC), parametro de codificacion de borrado, parametro de codificacion de red, parametro especifico de transporte, restriccion de nivel de aplicacion, o parametro de calidad de servicio (QoS) objetivo.
La Figura 7 da a conocer una ilustracion, a modo de ejemplo, del dispositivo inalambrico, tal como un equipo de usuario (UE), una estacion movil (MS), un dispositivo inalambrico movil, un dispositivo de comunicacion movil, una tableta electronica, un telefono movil u otro tipo de dispositivo inalambrico. El dispositivo inalambrico puede incluir una o mas antenas configuradas para comunicarse con un nodo, tal como una estacion base (BS), un Nodo B evolucionado (eNB), una unidad de banda base (BBU), un cabecera de radio distante (RRH), un equipo de radio distante (RRE), una estacion de retransmision (RS), un equipo de radio (RE) u otro tipo de punto de acceso de red de area amplia inalambrica (WWAN). El dispositivo inalambrico puede estar configurado para comunicarse utilizando al menos una norma de comunicacion inalambrica, incluyendo 3GPP LTE, WiMAX, Acceso de Paquetes de Alta Velocidad (HSPA), Bluetooth y WiFi. El dispositivo inalambrico se puede comunicar utilizando antenas separadas para cada norma de comunicacion inalambrica o antenas compartidas para multiples normas de comunicacion inalambrica. El dispositivo inalambrico se puede comunicar en una red de area local inalambrica (WLAN), una red de area personal inalambrica (WPAN) y/o una WWAN.
La Figura 7 da a conocer, ademas, una ilustracion de un microfono y uno o mas altavoces que se pueden utilizar para la entrada y salida de audio desde el dispositivo inalambrico. La pantalla de visualizacion puede ser una pantalla de cristal liquido (LCD), u otro tipo de pantalla de visualizacion, tal como una pantalla de diodo emisor de luz organico (OLED). La pantalla de visualizacion se puede configurar como una pantalla tactil. La pantalla tactil puede utilizar tecnologia capacitiva, resistiva u otro tipo de tecnologia de pantalla tactil. Un procesador de aplicacion y un procesador grafico se pueden acoplar a la memoria interna con el fin de proporcionar capacidades de procesamiento y visualizacion. Un puerto de memoria no volatil se puede utilizar, ademas, para proporcionar opciones de entrada/salida de datos a un usuario. Un puerto de memoria no volatil se puede utilizar, ademas, para ampliar las capacidades de memoria del dispositivo inalambrico. Un teclado puede estar integrado con el dispositivo inalambrico o conectado, de forma inalambrica, al dispositivo inalambrico para proporcionar una entrada de usuario adicional. Ademas, se puede proporcionar un teclado virtual utilizando la pantalla tactil.
Varias tecnicas, o algunos aspectos o partes de los mismos, pueden tomar la forma de codigo de programa (es decir, instrucciones) incorporadas en medios tangibles, tales como disquetes, CD-ROMs, discos duros, soportes de memorizacion legibles por ordenador no transitorios, o cualquier otro soporte de memorizacion legible por maquina en el que, cuando el codigo del programa se carga en, y se ejecuta por, una maquina, tal como un ordenador, la maquina se convierte en un aparato para practicar las diversas tecnicas. Un soporte de memorizacion legible por ordenador no transitorio puede ser un soporte de memorizacion legible por ordenador que no incluye senal. En el caso de ejecucion de codigo de programa en ordenadores programables, el dispositivo informatico puede incluir un procesador, un soporte de memorizacion legible por el procesador (incluyendo memoria volatil y no volatil y/o elementos de memorizacion), al menos un dispositivo de entrada, y al menos un dispositivo de salida. La memoria volatil y no volatil y/o elementos de memorizacion pueden ser una memoria RAM, EPROM, unidad de memoria instantanea, unidad optica, disco duro magnetico, unidad de estado solido u otro soporte para memorizar datos electronicos. El nodo y el dispositivo inalambrico pueden incluir, ademas, un modulo transceptor, un modulo contador, un modulo de procesamiento y/o un modulo de reloj o un modulo temporizador. Uno o mas programas que pueden poner en practica o utilizar las diversas tecnicas descritas en este documento, pueden utilizar una interfaz de programacion de aplicacion (API), controles reutilizables y similares. Dichos programas se pueden poner en practica en un lenguaje de programacion orientado a objetos o procedimiento de alto nivel para comunicarse con un sistema informatico. Sin embargo, el programa, o los programas, se pueden poner en practica en lenguaje ensamblador o de maquina, si se desea. En cualquier caso, el lenguaje puede ser un lenguaje compilado o interpretado, y combinado con realizaciones de hardware.
Debe entenderse que muchas de las unidades funcionales descritas en esta especificacion se han etiquetado como modulos, con el fin de poner mayor enfasis en su independencia de puesta en practica. A modo de ejemplo, un modulo se puede poner en practica como un circuito de hardware que comprende circuitos VLSI personalizados o matrices de compuertas electronicas, semiconductores fuera de la plataforma, tales como circuitos integrados logicos, transistores u otros componentes discretos. Un modulo se puede poner en practica, ademas, en dispositivos de hardware programables tales como matrices de puertas programables de campo, logica de matriz programable, dispositivos logicos programables, o similares.
Los modulos se pueden poner en practica, ademas, en software para ejecucion por varios tipos de procesadores. Un modulo identificado de codigo ejecutable puede, por ejemplo, comprender uno o mas bloques fisicos o logicos de instrucciones de ordenador, que pueden, a modo de ejemplo, organizarse como un objeto, procedimiento o funcion. Sin embargo, los ejecutables de un modulo identificado no necesitan estar situados fisicamente juntos, sino que pueden comprender instrucciones dispares que se memorizan en diferentes localizaciones que, cuando se unen logicamente, comprenden el modulo y logran el proposito establecido para el modulo.
De hecho, un modulo de codigo ejecutable puede ser una unica instruccion, o muchas instrucciones, e incluso puede distribuirse en varios segmentos de codigo diferentes, entre diferentes programas y en varios dispositivos de memoria. De forma similar, los datos operativos se pueden identificar e ilustrarse aqui dentro de modulos, y pueden incorporarse en cualquier forma adecuada y organizarse dentro de cualquier tipo de estructura de datos adecuado.
Los datos operativos pueden recopilarse como un unico conjunto de datos, o pueden distribuirse en diferentes localizaciones, incluyendo a traves de diferentes dispositivos de memorizacion, y pueden existir, al menos parcialmente, simplemente como senales electronicas en un sistema o red. Los modulos pueden ser pasivos o activos, incluidos los agentes que se utilizan para realizar las funciones deseadas.
La referencia en esta especificacion a "un ejemplo" significa que una funcion, estructura o caracteristica particular, descrita en relacion con el ejemplo, se incluye en al menos una forma de realizacion de la presente invencion. Por lo tanto, las apariencias de las frases "en un ejemplo" en varios lugares a lo largo de esta especificacion no se refieren necesariamente a la misma forma de realizacion.
Tal como se utiliza en el presente documento, una pluralidad de dispositivos, elementos estructurales, elementos de composicion y/o materiales se pueden presentar en una lista comun por conveniencia. Sin embargo, estas listas deben interpretarse como si cada miembro de la lista se identificara, de forma individual, como un miembro separado y unico. Por lo tanto, ningun miembro individual de dicha lista debe interpretarse como un equivalente, de facto, de cualquier otro miembro de la misma lista, unicamente sobre la base de su presentacion en un grupo comun sin indicaciones en contrario. Ademas, varias formas de realizacion y ejemplos de la presente invencion se pueden referir aqui junto con alternativas para los diversos componentes de la misma. Ha de entenderse que dichas formas de realizacion, ejemplos y alternativas no deben interpretarse como equivalentes de facto entre si, sino que deben considerarse como representaciones separadas y autonomas de la presente invencion.
Ademas, las funciones, estructuras o caracteristicas descritas pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o mas formas de realizacion. En la siguiente descripcion, se proporcionan numerosos detalles especificos, tales como ejemplos de disenos, distancias, ejemplos de red, etc., con el fin de proporcionar una comprension completa de las formas de realizacion de la invencion. Un experto en la tecnica pertinente reconocera, sin embargo, que la invencion se puede ponerse en practica sin uno o mas de los detalles especificos, o con otros metodos, componentes, disenos, etc. En otros casos, estructuras, materiales u operaciones bien conocidos no se ilustran ni describen en detalle con el fin aclarar aspectos de la invencion.
Aunque los ejemplos anteriores son ilustrativos de los principios de la presente invencion en una o mas aplicaciones particulares, sera evidente para los expertos en la tecnica que se pueden realizar numerosas modificaciones en la forma, uso y detalles de la puesta en practica sin la utilizacion de la facultad inventiva, y sin desviarse de los principios y conceptos de la invencion. En consecuencia, no se pretende que la presente invencion este limitada, excepto por las reivindicaciones que se exponen a continuacion.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un metodo para adaptar un flujo de video utilizando un informe de calidad de experiencia, QoE, que comprende:
la recepcion (510), en un nodo en una red de acceso de radio, RAN, de un informe de calidad QoE que incluye al menos una metrica de QoE desde un dispositivo inalambrico;
la extraccion (520) de la al menos una metrica de QoE en una capa funcional desde una capa de informe de calidad QoE, en donde la capa funcional es una capa diferente a la capa de informe de calidad QoE; y
la modificacion (530) de una funcion de capa en la capa funcional basada en la al menos una metrica de QoE en el informe de calidad QoE, con el fin de mejorar la metrica de QoE, caracterizado por cuanto que la toma de una
decision de planificacion utilizando la ecuacion
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en donde Sframe, j es un tamano de una trama de video en transmision, dj es una tasa de datos instantanea, fj es un numero de tramas en una memoria intermedia de reproduccion, fmin es un numero minimo de tramas permitido en la memoria intermedia de
reproduccion, a es una tasa de penalizacion por la violacion de una restriccion
Figure imgf000014_0002
y p es una tasa de penalizacion por la violacion de un numero de tramas en la restriccion de la memoria intermedia de reproduccion.
2. El metodo segun la reivindicacion 1, en donde:
la capa de informes de QoE se selecciona a partir del grupo constituido por una capa de aplicacion, una capa de servicio, una capa de sesion y una capa de protocolo de transferencia de hipertexto, HTTP; y
la capa funcional se selecciona a partir del grupo constituido por una capa fisica, PHY, una capa de enlace, una capa de control de acceso a medios, MAC, una capa de control de recursos de radio, RRC, una capa de red y una capa de protocolo de Internet, IP.
3. El metodo segun la reivindicacion 2, en donde
la funcion de capa se selecciona a partir del grupo constituido por planificacion, control de admision, sistema de codificacion y modulacion, MCS, seleccion, adaptacion de enlace, gestion de recursos de radio, RRM, calidad de servicio, QoS, configuracion y sus combinaciones; y
la metrica de QoE se selecciona a partir del grupo constituido por un nivel de memoria intermedia, duracion de reproduccion, porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering), una relacion de senal a ruido maxima, PSNR, metrica de calidad de video, VQM, metrica de similitud estructural, SSIM, evaluacion perceptual de metrica de calidad de video, PEVQ, puntuacion media de opinion de video, MOS, metrica de calidad subjetiva, retardo de reproduccion inicial, informacion de descripcion de presentacion de medios, MPD, y sus combinaciones.
4. El metodo segun la reivindicacion 1, en donde:
la capa de informe de calidad QoE se selecciona a partir del grupo constituido por una capa fisica, PHY, una capa de enlace, una capa de control de acceso a medios, MAC, una capa de control de recursos de radio, RRC, una capa de red y una capa de protocolo de Internet, IP; y
la capa funcional se selecciona a partir del grupo constituido por una capa de aplicacion, una capa de servicio, una capa de sesion y una capa de protocolo de transferencia de hipertexto, HTTP.
5. El metodo segun la reivindicacion 4, en donde:
la funcion de capa modifica un parametro seleccionado a partir del grupo constituido por un nivel de memoria intermedia, duracion de reproduccion, porcentaje de reposicion en memoria intermedia (rebuffering), relacion de senal a ruido maxima, PSNR, metrica de calidad de video, VQM, metrica de similitud estructural, SSIM, evaluacion perceptual de metrica de calidad de video, PEVQ, puntuacion media de opinion de video, MOS, metrica de calidad subjetiva, retardo de reproduccion inicial, informacion de descripcion de presentacion de medios, MPD,
en donde un parametro de capa de aplicacion especifico de multimedia en la informacion de MPD se selecciona a partir del grupo constituido por una tasa binaria de multimedia, resolucion multimedia, tasa de trama del codificador multimedia, informacion de codec (codificador-decodificador) de multimedia, funcion de distorsion de tasa para un flujo multimedia, informacion de formato de segmento, informacion de formato de video tridimensional, 3D, metrica de QoE, metrica de calidad multimedia, numero de tramas de grupo de imagenes, GOP, parametro de cuantificacion para diferentes tramas, tipo de capa en el caso de codificacion de video escalable, SVC, parametro de correccion de errores en el avance a nivel de aplicacion, FEC, parametro de codificacion de borrado, parametro de codificacion de red, parametro especifico de transporte, restriccion de nivel de aplicacion, parametro de calidad de servicio, QoS objetivo, y sus combinaciones; y
la metrica de QoE se selecciona a partir del grupo constituido por una condicion de canal, informacion de estado de canal, CSI, disponibilidad de recursos, sistema de modulacion y codificacion, MCS, parametro de capa fisica PHY, parametro de capa de enlace, parametro de capa MAC, parametro de capa RRC, parametro de capa de red, parametro de capa IP, y sus combinaciones.
6. El metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 5 que comprende, ademas:
la activacion de informes de QoE para un dispositivo inalambrico;
la demanda de que al menos una metrica de QoE sea informada por el dispositivo inalambrico;
la configuracion de un marco de trabajo de informes de QoE para un servidor de informes de QoE;
la intercepcion de la senalizacion de capa de aplicacion, o la senalizacion de capa de servicio, para la al menos una metrica de QoE; o
la ejecucion de funciones del servidor del protocolo de transferencia de hipertexto, HTTP, en donde
la ejecucion de funciones de servidor de HTTP comprende, ademas:
la memorizacion de un informe de calidad QoE, un fragmento de medios o metadatos de medios;
la transcodificacion del fragmento de medios basado en el informe de calidad QoE;
la modificacion del fragmento de medios o los metadatos de medios en funcion del informe de calidad QoE; o la distribucion del informe de calidad QoE, el fragmento de medios, o los metadatos de medios, utilizando el protocolo de HTTP.
7. El metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el nodo se selecciona a partir del grupo constituido por una estacion base, BS, un Nodo B, NB, un Nodo B evolucionado, eNB, una unidad de banda base, BBU, una cabecera de radio distante, RRH, un equipo de radio distante, RRE, una unidad de radio distante, RRU y sus combinaciones.
8. Un programa informatico que comprende un codigo de programa informatico que, cuando se ejecuta en un procesador, hace que el procesador realice el metodo segun una de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Un sistema operativamente consciente de la calidad de experiencia (QoE-aware) para la difusion continua de video basada en el protocolo de transferencia de hipertexto, HTTP, que comprende:
un servidor de informes (342) de calidad de experiencia, QoE, para recibir un informe de calidad QoE con al menos una metrica de QoE en una primera capa desde un dispositivo inalambrico, y proporcionar la al menos una metrica de QoE a una segunda capa a traves de una interfaz de capa cruzada; y
un modulo de gestion de recursos de radio de QoE, RRM, (746) para proporcionar una funcion de RRM, o una funcion de adaptacion de enlace, sobre la base de la al menos una metrica de QoE,
caracterizado por cuanto que
el modulo RRM de QoE (746) esta configurado para tomar una decision de planificacion utilizando la ecuacion
Figure imgf000015_0001
en donde Sframej es el tamano de una trama de video en transmision, dj es una tasa de
datos instantanea, fj es un numero de tramas en una memoria intermedia de reproduccion, fmin es un numero minimo de tramas permitido en la memoria intermedia de reproduccion, a es una tasa de penalizacion por la violacion de una
restriccion de
Figure imgf000015_0002
y (3 es una tasa de penalizacion por la violacion de un numero de tramas en la restriccion de la memoria intermedia de reproduccion.
10. El sistema QoE-aware segun la reivindicacion 9, en donde el sistema QoE-aware esta situado dentro de una red de acceso de radio, RAN, (730).
11. El sistema QoE-aware segun una de las reivindicaciones 9 y 10, en donde la funcion de RRM o la funcion de adaptacion de enlace se selecciona a partir del grupo constituido por planificacion, control de admision, sistema de modulacion y codificacion, MCS, seleccion, calidad de servicio, QoS, configuracion y sus combinaciones.
12. El sistema QoE-aware segun una de las reivindicaciones 9 a 11, en donde el modulo de RRM de QoE (746) esta configurado, ademas, para acceder a un subconjunto de informes de QoE a partir de una pluralidad de dispositivos inalambricos (720), y proporciona la funcion de RRM y la funcion de adaptacion de enlace para el suministro de servicios de difusion y multidifusion multimedia, MBMS, basada en al menos una metrica de QoE del subconjunto de informes de QoE.
13. El sistema QoE-aware segun una de las reivindicaciones 9 a 12, que comprende, ademas:
un servidor proxy de QoE-aware (748) para interceptar la senalizacion de la capa de servicio, que incluye un fragmento de medios o un metadatos de medios y realizar una funcion de servidor de HTTP en el fragmento de medios o metadatos de medios, en funcion del informe de calidad QoE.
14. El sistema QoE-aware segun una de las reivindicaciones 9 a 13, en donde el servidor de informes de QoE (748) esta configurado, ademas, para:
la activacion de la generacion de informes de QoE para el dispositivo inalambrico;
la demanda de la al menos una metrica de QoE que ha de informarse; y
la configuracion de un marco de trabajo de informes de QoE.
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