IT201900007037A1 - Dispositivo, metodo e programma per elaboratore e sistema per distribuire contenuti sulla base della qualità di esperienza. - Google Patents

Dispositivo, metodo e programma per elaboratore e sistema per distribuire contenuti sulla base della qualità di esperienza. Download PDF

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IT201900007037A1
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IT
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transmission rate
network
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maximum transmission
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Gabriele Ubertini
Emanuele Vinci
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Description

DESCRIZIONE dell ́invenzione avente per titolo:
“Dispositivo, metodo, programma per elaboratore e sistema per distribuire contenuti sulla base della qualità di esperienza”
CAMPO DELL'INVENZIONE
La presente invenzione riguarda un metodo, un dispositivo di distribuzione di contenuti, un programma per elaboratore, e un supporto per programma per elaboratore per distribuire almeno un servizio audiovisivo ad un terminale utente associato ad un punto di utenza di rete.
ANTEFATTO DELL'INVENZIONE
Servizi Over The Top (OTT) per la trasmissione di contenuti audiovisivi sono sempre più comunemente utilizzati, anche al posto di tecniche di IPTV. Tuttavia, poiché i flussi OTT sono trasportati su una rete (ad esempio Internet) tipicamente non amministrata dal provider di contenuti, diviene difficile gestire la qualità di servizio (QoS) nella consegna dei contenuti.
Ad esempio, per gestire la qualità di delivery di un segnale video real-time su internet, vengono impiegate tecniche di assegnazione di diversa priorità ai vari flussi dati/video, e traffico meno importante viene scartato qualora si verifichi una congestione di rete (tecniche di congestion prevention).
Tali tecniche non consentono tuttavia di raggiungere un QoS elevato e/o un adeguato sfruttamento delle risorse di rete.
SOMMARIO DELL'INVENZIONE
La presente invenzione ha come oggetto quello di migliorare le soluzioni comunemente note e di ovviare ad almeno uno o più dei problemi dello stato dell’arte.
A1. Più in particolare, un primo aspetto dell’invenzione prevede un metodo per distribuire, da un dispositivo di distribuzione di contenuti e tramite una rete di comunicazione, almeno un servizio audiovisivo ad un terminale utente associato ad un punto di utenza di rete, il metodo comprendente le fasi di trasmettere (S10), a detto punto di utenza di rete, almeno un primo servizio ed un secondo servizio, detto secondo servizio comprendente un servizio audiovisivo inteso per la fruizione mentre viene trasmesso al punto di utenza di rete; determinare (S20) un indice di performance di ricezione relativo a detto punto di utenza di rete sulla base di dati di telemetria; determinare (S30) un tasso di trasmissione massimo per detto primo servizio sulla base di detto indice di performance di ricezione; in cui trasmettere (S10) comprende trasmettere, per mezzo di detto dispositivo di distribuzione di contenuti, detto primo servizio ad un tasso di trasmissione non superiore a detto tasso di trasmissione massimo.
A2. Il metodo dell’aspetto A1, in cui determinare (S20) detto tasso di trasmissione massimo comprende determinare detto tasso di trasmissione massimo anche sulla base di un tasso di trasmissione predeterminato associato al secondo servizio audiovisivo.
A3. Il metodo secondo uno degli aspetti precedenti, in cui determinare (S20) detto tasso di trasmissione massimo per detto primo servizio comprende modificare detto tasso di trasmissione massimo sulla base dell’indice di performance di ricezione.
A4. Il metodo secondo uno degli aspetti precedenti, in cui determinare (S20) detto tasso di trasmissione massimo per detto primo servizio comprende diminuire o aumentare detto tasso di trasmissione massimo in corrispondenza di una diminuzione o, corrispondentemente, aumento dell’indice di performance.
A5. Il metodo secondo uno degli aspetti precedenti, in cui determinare (S20) detto indice di performance di ricezione comprende determinare detto indice di performance di ricezione sulla base di dati di telemetria di ricezione.
A6. Il metodo secondo l’aspetto A5, in cui detti dati di telemetria di ricezione sono raccolti presso uno o più terminali utente associati a detto punto di utenza di rete.
A7. Il metodo secondo uno degli aspetti precedenti, in cui il primo servizio è un servizio inteso per una fruizione differita.
A8. Il metodo secondo uno degli aspetti precedenti, in cui l’indice di performance è determinato presso uno tra un terminale associato al punto di utenza di rete ed un dispositivo di rete.
A9. Il metodo secondo uno degli aspetti precedenti, comprendente una fase di impostare il tasso di trasmissione massimo per il primo servizio in corrispondenza di un’unità di trasmissione del dispositivo di distribuzione.
A10. In un secondo aspetto dell’invenzione, è prevista una entità per distribuire, tramite una rete di comunicazione, almeno un servizio audiovisivo ad un terminale utente associato ad un punto di utenza di rete, l’entità comprendente una unità di trasmissione (100) configurata per trasmettere, a detto punto di utenza di rete, almeno un primo servizio ed un secondo servizio, detto secondo servizio comprendente un servizio audiovisivo inteso per la fruizione mentre viene trasmesso al punto di utenza di rete; un processore (300) configurato per determinare un tasso di trasmissione massimo per detto primo servizio sulla base di un indice di performance di ricezione relativo a detto punto di utenza di rete, detto indice di performance di ricezione determinato sulla base di dati di telemetria; in cui l’unità di trasmissione (100) è configurata per trasmettere detto primo servizio ad un tasso di trasmissione non superiore a detto tasso di trasmissione massimo.
A11. L’entità secondo l’aspetto A10, in cui detto processore (300) è configurato per determinare detto tasso di trasmissione massimo anche sulla base di un tasso di trasmissione predeterminato associato al secondo servizio audiovisivo.
A12. L’entità secondo uno degli aspetti da A10 a A11, in cui detto processore (300) è configurato per modificare detto tasso di trasmissione massimo sulla base dell’indice di performance di ricezione.
A13. L’entità secondo uno degli aspetti da A10 a A12, in cui detto processore (300) è configurato per diminuire o aumentare detto tasso di trasmissione massimo in corrispondenza di una diminuzione o, corrispondentemente, aumento dell’indice di performance.
A14. L’entità secondo uno degli aspetti da A10 a A13, in cui detto indice di performance di ricezione è determinato sulla base di dati di telemetria di ricezione.
A15. L’entità secondo uno degli aspetti da A10 a A14, in cui detti dati di telemetria di ricezione sono dati di telemetria raccolti presso uno o più terminali utente associati a detto punto di utenza di rete.
A16. L’entità secondo uno degli aspetti da A10 a A15, in cui detto processore (300) è configurato per determinare detto indice di performance di ricezione sulla base di dati di telemetria ricevuti da un’unità di ricezione.
A17. L’entità secondo uno degli aspetti da A10 a A16, l’entità comprendente inoltre un’unità di ricezione per ricevere almeno uno tra l’indice di performance di ricezione e i dati di telemetria.
A18. L’entità secondo uno degli aspetti da A10 a A17, in cui il primo servizio è un servizio inteso per una fruizione differita.
A19. L’entità secondo uno degli aspetti da A10 a A18, in cui l’indice di performance è determinato presso uno tra un terminale associato al punto di utenza di rete ed detto dispositivo di rete.
A20. L’entità secondo uno degli aspetti da A10 a A19, comprendente un’unità di configurazione adatta ad impostare, nel dispositivo di distribuzione e preferibilmente un’unità di trasmissione dello stesso, il tasso di trasmissione massimo per il primo servizio in corrispondenza.
A21. Un sistema comprendente un’entità secondo un qualsiasi degli aspetti da A10 a A20, ed almeno un terminale utente connettibile a tale entità tramite una rete di comunicazione.
A22. Un programma per elaboratore predisposto per eseguire, quando detto programma è eseguito su un computer, tutte le fasi secondo uno qualsiasi degli aspetti di metodo da A1 a A9.
A23. Un supporto per supportare un programma per elaboratore predisposto per eseguire, quando detto programma è eseguito su un computer, tutte le fasi secondo uno qualsiasi degli aspetti di metodo da A1 a A9.
LISTA DELLE FIGURE
La figura 1 è un diagramma a blocchi di un sistema al quale la presente invenzione può essere applicata;
La figura 2 è un diagramma di flusso illustrativo di un metodo secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione;
La figura 3 è un diagramma a blocchi di un’entità di distribuzione di servizi secondo una seconda forma di realizzazione dell’invenzione;
La figura 4 è di un elaboratore in grado di eseguire un programma per elaboratore secondo una forma di realizzazione della presente invenzione;
Le figure 5a e 5B illustrato un diagramma di flusso relativo ad una forma di realizzazione della presente invenzione;
La figura 6 rappresenta un diagramma a blocchi di un sistema a cui è possibile applicare la presente invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
In reti quali Internet, si rende difficile trasmettere servizi audiovisivi con adeguata qualità poiché tali reti non consentono un controllo accurato del QoS nella consegna di contenuti ad utenze della rete. Per questo, tali reti vengono anche spesso indicate come reti non organizzate (un-managed networks). Gli inventori hanno tuttavia elaborato un meccanismo per consentire di controllare la ripartizione della banda tra diversi servizi erogati ad una stessa utenza di rete in modo da consentire la consegna (e quindi fruizione da parte dell’utente) di almeno uno di detti servizi con un adeguato livello di qualità.
La figura 1 è un diagramma a blocchi di un sistema al quale è possibile applicare la presente invenzione. Il sistema comprende una rete di comunicazione CN, un customer premise equipment CPE, un dispositivo di distribuzione CDD, ed uno o più terminali utente T1 … TN associati al CPE. Il collegamento 20 rappresenta la connessione tra la CPE e la rete. La connessione 20 tra rete e CPE può essere wireless (UMTS, LTE, 5G, WiMax, etc.) o cablata (in rame, fibra, etc.).
Sebbene indicato in figura, il CPE non è strettamente necessario: infatti, nel caso ad esempio di un singolo terminale T1 di un’utenza mobile, il CPE non è presente poiché il terminale può collegarsi direttamente alla rete tramite una connessione wireless. In maniera simile, nel caso in cui il terminale sia un Set Top Box STB, questo può essere collegato direttamente alla rete senza necessità di un CPE. In senso lato, un terminale mobile quale uno smartphone o un dispositivo fisso quale un STB possono essere visti sia come un terminale che si connette alla rete senza CPE, sia come una CPE stessa poiché è possibile collegare a tale terminale o STB altri dispositivi (ad esempio tramite tethering, bluetooth, WLAN/WiFi, etc.).
Ad ogni modo, è presente il punto 20’ a rappresentare la separazione tra la rete di comunicazione CN e gli uno o più terminali utente T1 … TN, e quindi a rappresentare un’interfaccia tra rete di comunicazione e gli uno o più terminali utente. Tale interfaccia o punto 20’ verrà anche denominato nel seguito come punto di utenza di rete (network subscription point), ad indicare che è il punto in cui la rete consegna servizi ad uno o più dispositivi utente associati ad una stessa utenza (ossia l’utenza è da intendersi come l’insieme di terminali che condividono un accesso comune alla rete stessa).
Ciascuno dei terminali può erogare al rispettivo utente uno o più servizi S (S1 … SM1 per il terminale 1, e così via per gli altri terminali). La figura indica un numero qualsiasi di terminali, e un numero qualsiasi di servizi erogabili da ciascun terminale, poiché infatti l’invenzione non è limitata ad un numero specifico di terminali o rispettivi servizi (nella figura, N può essere un valore uguale o maggiore di 1; ciascuno degli SM1 … SMN è maggiore o uguale a 1, e i vari SM1 … SMN possono essere uguali o diversi). Esempi di servizi includono: servizi audiovisivi IPTV, servizi audiovisivi in streaming OTT (Over The Top), servizi audiovisivi per visione differita (ad esempio, servizi di recording, o VOD per visione differita), servizi dati comprendenti applicazioni, servizi dati comprendenti informazioni da visualizzare sullo schermo e/o associati ad un’applicazione).
Come anche più avanti spiegato, il dispositivo di distribuzione è un’entità in grado di distribuire almeno uno dei servizi destinati ad almeno uno dei terminali T1 … TN. Tale entità può essere rappresentata da un server, da una CDN (indicata con 10’ in figura), da un selettore di CDN che determina quale tra una pluralità di CDN consegnerà il servizio/i servizi richiesti, etc. o da una combinazione di questi.
Con riferimento alla figura 2 verrà adesso illustrata una prima forma di realizzazione relativa ad un metodo per distribuire, tramite una rete di comunicazione, almeno un servizio audiovisivo ad un dispositivo utente associato ad un punto di utenza di rete (nel seguito, anche più semplicemente utenza). Per servizio audiovisivo si intende un servizio che comprende almeno uno tra servizio audio e servizio video; opzionalmente, il servizio audiovisivo può contenere dati, tali dati essendo preferibilmente relativi al servizio audiovisivo. In un esempio, i dati possono includere un’applicazione eseguita dal dispositivo utente, informazioni preferibilmente relative al contenuto audiovisivo e da visualizzare all’utente, una combinazione di queste, etc.
Uno o più terminali sono associati al punto di utenza di rete, dove per punto di utenza di rete si intende un punto di separazione tra rete e tali terminali. In altre parole, il punto di utenza di rete comprende un’interfaccia tra rete e terminali di vari utenti, e consente agli utenti di accedere comunemente alla rete. Esempi di punti di utenza di rete comprendono un’utenza ADSL o in fibra ottica attraverso la quale uno o più terminali possono essere connessi ad una rete, quale ad esempio Internet, tramite un customer premise equipment (CPE). Esempi di CPE per un’utenza fissa includono un modem ADSL o in fibra ottica. Nel caso di utenza mobile quale ad esempio UMTS, LTE, 5G, WiMax etc., un CPE non è strettamente necessario; tipicamente dietro alla connessione mobile di un utente vi è un solo terminale, quale uno smartphone o tablet, sebbene sia possibile associarvi altri terminali che accedono alla rete mobile tramite il terminale. In un altro esempio, l’utenza mobile è associata ad un router (anche wireless) al quale diversi dispositivi si interconnettono per accedere alla rete.
Nella fase S10 viene trasmesso, al punto di utenza di rete, almeno un primo servizio ed un secondo servizio. Il primo e il secondo servizio possono essere destinati allo stesso terminale o a due distinti terminali associati all’utenza, il quale terminale/terminali ricevono quindi il rispettivo servizio tramite il punto di utenza di rete: ad esempio, il terminale può essere connesso ad una utenza fissa o mobile per ricevere ambedue i servizi; in un altro esempio, un primo terminale riceve il primo servizio, ed un secondo terminale riceve il secondo servizio (qualsiasi tipo di terminale può essere utilizzato; nel caso di due o più terminali, questi sono associati alla stessa utenza). Il secondo servizio comprende un servizio audiovisivo inteso per la visualizzazione all’utente (fruizione) mentre viene trasmesso al punto di utenza di rete, ossia durante la ricezione (in altre parole, il contenuto viene presentato all’utente mentre il contenuto stesso viene ricevuto); tale servizio audiovisivo include un servizio IPTV o di streaming utilizzante protocolli quali ad esempio HLS, MPTEG-DASH, RTP, RTMP, etc. (sebbene l’invenzione non è limitata ad alcuno specifico protocollo di streaming).
Nella fase S20, viene determinato un indice di performance di ricezione che si vorrà ottenere per ciascun punto di utenza di rete sulla base di dati di telemetria. Preferibilmente, l’indice di performance di ricezione indica un livello di qualità di ricezione presso l’utenza (ossia sull’interfaccia utenti/rete) di uno o più servizi trasmessi dal dispositivo di distribuzione. In altre parole, l’indice di performance indica la qualità dei servizi come erogati dal dispositivo di distribuzione e come percepiti o ricevuti al punto di utenza di rete. Preferibilmente, i dati di telemetria sono dati raccolti presso il terminale/terminali associati al punto di utenza di rete al quale i servizi sono consegnati. Preferibilmente, i dati di telemetria possono opzionalmente includere anche dati rilevati in rete e combinati insieme a quelli rilevati dai terminali per ottenere l’indice di performance. L’indice di performance può essere un solo indice o un insieme di parametri di performance rappresentanti nel loro insieme l’indice di performance. Secondo alcuni esempi, il dispositivo di distribuzione di contenuti comprende un server in grado di distribuire contenuti, una CDN, un selettore di CDN, in generale un qualsiasi altro dispositivo di rete predisposto alla trasmissione di contenuti verso un’utenza, o una combinazione di questi. Le informazioni di telemetria sono preferibilmente rilevate presso i dispositivi associati all’utenza e/o dal CPE, ed inviati al dispositivo di distribuzione e/o ad un server predisposto alla loro elaborazione (come ad esempio più avanti illustrato), o a una combinazione di questi. Esempi di dati di telemetria includono misura del bitrate istantaneo e/o medio di uno o più servizi audiovisivi e/o servizi dati ricevuti da un terminale; informazioni sul rebuffering, quali ad esempio il numero di occorrenze di rebuffering, l’ammontare di dati posti in rebuffering, il numero di errori di rete, tempo di avvio (start-up time) del servizio video, numero di sessioni massimo/medio concorrenti, numero di sessioni con errori, CDN più richiesta, etc. o una combinazione di questi. In generale, i dati di telemetria si riferiscono ad almeno un servizio trasmesso dal dispositivo di distribuzione ad un dispositivo utente collegato all’utenza, preferibilmente a tutti i servizi erogati verso tale utenza dal dispositivo di distribuzione di contenuti. In questo caso potrebbero non essere compresi i dati di telemetria relativi a servizi trasmessi da altri dispositivi di distribuzione (ma ricevuti da dispositivi collegati alla stessa utenza); in questo caso, l’analisi di telemetria potrebbe essere limitata solo ad alcuni o tutti i servizi emessi da un singolo dispositivo di distribuzione, e la performance di ricezione indicare il livello di qualità con il quale i servizi erogati da tale dispositivo di distribuzione sono ricevuti all’interfaccia utente/i-rete. In un altro esempio, i dati di telemetria comprendono informazioni telematiche relative a una pluralità o preferibilmente a tutti i servizi consegnati ad una o più dei dispositivi associati all’utenza da una pluralità di dispositivi di distribuzione, indipendentemente dall’origine ovvero dal dispositivo distribuzione che li trasmette. In tal caso, è possibile avere un’indicazione complessiva della performance di ricezione presso l’utenza, specie nel caso in cui vengano inclusi tutti i servizi erogati da tutti i dispositivi di erogazione verso l’utenza. Si rileva tuttavia che non è necessario rilevare l’indice di performance per tutti i servizi erogati da tutti i distributori di servizi. Infatti, come rilevato dagli inventori, è possibile migliorare la qualità di comunicazione e fruizione del secondo servizio anche qualora si analizzino solo i dati di telemetria relativi ad uno o più servizi erogati da un singolo dispositivo di distribuzione; tale miglioria aumenta nel caso in cui vengano considerati i dati telemetrici di tutti i servizi erogati dal singolo dispositivo di distribuzione, e aumenta ulteriormente se tutti i servizi provengono da un singolo dispositivo di distribuzione.
Nella fase S30 viene determinato un tasso di trasmissione massimo (maximum bitrate) per il primo servizio sulla base dell’indice di performance di ricezione. In altre parole, sulla base della qualità con la quale i servizi vengono ricevuti presso l’utenza dal dispositivo di distribuzione, è possibile determinare quale sia la banda massima che si vuole assegnare al primo servizio, in modo ad esempio da consentire al secondo servizio di essere ricevuto con una qualità soddisfacente. Il tasso di trasmissione massimo può essere dinamicamente determinato, ad esempio allo scadere di un certo timer o a istanti di tempo predeterminati, o determinato al verificarsi di una condizione di trigger (ad esempio, quando uno o più parametri di telemetria si trovano in una relazione predeterminata rispetto a rispettivi valori di soglia). Esempi sono forniti più avanti.
La fase S10 può inoltre comprendere il trasmettere, per mezzo del dispositivo di distribuzione di contenuti, il primo servizio ad un tasso di trasmissione non superiore al tasso di trasmissione massimo determinato. In altre parole, viene determinato un limite (un cap) alla banda disponibile per il primo servizio, la quale banda dipende dalla qualità di ricezione all’utenza. Ad esempio, se l’indice di performance indica una diminuzione della qualità di ricezione, la banda del primo servizio può essere ridotta in modo che resti abbastanza banda disponibile al secondo servizio.
Si noti che la figura 2 e quanto sopra esposto non sono da intendersi come una sequenza temporale in cui le fasi sono da eseguirsi. In particolare, la fase S20 del determinare un indice di performance può essere eseguita prima che la trasmissione (fase S10) cominci, ad esempio utilizzando dati di telemetria dell’ultima sessione utilizzata, o una media statistica dei dati di telemetria di un intervallo di tempo precedente. Inoltre, la trasmissione può cominciare con un tasso massimo prestabilito (ad esempio, l’ultimo valore calcolato, un valore memorizzato sul dispositivo di distribuzione, etc.), anche senza alcuna limitazione di bitrate, etc.; dopo che la trasmissione è cominciata, il tasso massimo può essere calcolato e applicato alla trasmissione del primo servizio. Inoltre, indipendentemente dall’ordine temporale delle fasi S10 e S20, la fase S20 di determinare l’indice di performance può essere ripetuta mentre la trasmissione prosegue, e sulla base di tale determinazione la trasmissione può variare il tasso massimo di trasmissione del primo servizio in maniera dinamica, ad esempio tenendo conto di dati di telemetria attualizzati che producono un indice di performance attualizzato.
Si fa notare che l’indice di performance di ricezione può essere determinato sulla base di uno o più dei parametri di telemetria compresi nelle informazioni di telemetria, o sulla base di una loro combinazione. Come più in alto accennato, l’indice di performance può essere rappresentato da un singolo parametro rappresentante la qualità di ricezione o da una combinazione o aggregazione di diversi parametri indicanti la qualità di ricezione; ad esempio, l’indice può essere rappresentato da un KPI (Key Performance Indicator) o una combinazione (anche pesata) di KPI, ciascuno di detti KPI determinato sulla base di informazioni di telemetria. I dati di telemetria sono preferibilmente rilevati presso i terminali, ad esempio per mezzo di agenti o probe (compresi ad esempio nell’applicazione che rende il servizio all’utente, nel sistema operativo del terminale, etc.) che misurano parametri della qualità di comunicazione. Tali parametri possono essere utilizzati dal terminale per calcolare un indice di performance e/o il bitrate massimo del primo servizio, che sono quindi inviati ad un dispositivo di rete; in alternative, i dati di telemetria sono inviati ad un dispositivo di rete per elaborazione successiva.
Opzionalmente, nel metodo della presente forma di realizzazione, determinare (S20) il tasso di trasmissione massimo comprende determinare il tasso di trasmissione massimo anche sulla base di un tasso di trasmissione predeterminato associato al secondo servizio audiovisivo. Ad esempio, il tasso di trasmissione predeterminato può includere un tasso di trasmissione minimo richiesto dal secondo servizio, o un tasso di trasmissione desiderato per il secondo servizio. Preferibilmente, tale determinazione può basarsi anche sul tasso massimo attualmente in vigore per il primo servizio, e opzionalmente per il tasso di trasmissione attuale del secondo servizio. Pertanto, a partire dall’indice di performance e del tasso predeterminato, è possibile determinare il tasso massimo allocabile al primo servizio. In un esempio: se il tasso minimo per il secondo servizio è di 3mbps, il tasso massimo attuale per il primo servizio è di 3mbps, e l’indice di performance indica un degrado della qualità (ossia riflette il fatto che la banda disponibile per i due servizi è inferiore a 6 mbps), il tasso massimo del primo servizio viene ridotto a 2mbps, per consentire al secondo servizio di essere correttamente ricevuto.
Opzionalmente, nel metodo della presente forma di realizzazione, la fase di determinare (S20) il tasso di trasmissione massimo per il primo servizio può comprendere modificare il tasso di trasmissione massimo sulla base dell’indice di performance di ricezione. In tal modo, è possibile raggiungere un controllo dinamico della trasmissione, in modo da consentire un alto livello di consegna del secondo servizio anche in presenza di condizioni variabili di trasmissione. La dinamicità può ottenersi in vari modi come più in alto anticipato (timer, intervalli predeterminati, trigger, etc.) e come in altri esempi in basso dettagliati.
Opzionalmente, nel metodo della presente forma di realizzazione, la fase di determinare (S20) il tasso di trasmissione massimo per il primo servizio comprende diminuire o aumentare il tasso di trasmissione massimo in corrispondenza di una diminuzione o, corrispondentemente, aumento dell’indice di performance. In tal modo, è possibile fare in modo che il secondo sevizio continui ad avere a disposizione una banda sostanzialmente inalterata. La correlazione tra aumento/diminuzione dell’indice di performance e aumento/diminuzione può essere realizzata tramite controlli, anche a più livelli, sui parametri di telemetria, come più avanti descritto negli esempi.
Opzionalmente, nel metodo della presente forma di realizzazione, la fase di determinare (S20) l’indice di performance di ricezione comprende determinare l’indice di performance di ricezione sulla base di dati di telemetria di ricezione. Per i dati di telemetria e sul calcolo dell’indice sulla base di questo, si fa riferimento anche a quanto esposto in alto e agli esempi che seguono in basso.
Opzionalmente, nel metodo della presente forma di realizzazione, i dati di telemetria di ricezione sono raccolti presso uno o più terminali utente associati a detto punto di utenza di rete. Preferibilmente i dati di telemetria si riferiscono a servizi erogati dal dispositivo di distribuzione verso terminali della stessa utenza. I dati di telemetria possono essere utilizzati da uno dei terminali dell’utenza e/o dal CPE, e utilizzati localmente da uno dei terminali o dal CPE per calcolare l’indice di performance che è inviato ad un dispositivo di rete predisposto al calcolo del tasso massimo da applicare al primo servizio. Alternativamente, un terminale dell’utenza e/o il CPE possono calcolare il tasso massimo di trasmissione per il primo servizio, ed inviarlo al dispositivo di erogazione cosicché lo stesso eroghi il primo servizio senza eccedere tale tasso massimo. In un altro esempio, i dati di telemetria sono trasmessi da ciascun terminale ad un dispositivo di rete (che quindi non fa altro che raccogliere e inviare i dati ad un dispositivo di rete, semplificando il funzionamento del dispositivo utente), che li elabora ulteriormente per determinare l’indice di performance e opzionalmente anche il tasso massimo, e/o li raccoglie per inviarli ad un altro dispositivo predisposto ad elaborare tali dati telemetrici. Opzionalmente, è possibile combinare i dati telemetrici rilevati presso i terminali di utenza con dati telemetrici rilevati da dispositivi di rete, come anche più avanti illustrato negli esempi. Si noti che nel caso in cui i terminali calcolassero loro stesi l’indice di performance, potrebbe essere necessario avere un dialogo tra gli stessi affinché si scambino i dati di telemetria necessari al calcolo dell’indice (in un esempio, un insieme di terminali potrebbe organizzarsi in una struttura con un dispositivo master ed altri slave, in cui il master riceve dati da tutti gli slave per calcolare l’indice di performance; i dati ricevuti includono ad esempio il tipo di servizio erogato, opzionalmente da quale dispositivo di distribuzione, e a quale banda). Nel caso del calcolo lato rete, i dispositivi utente trasmettono i dati di telemetria, che vengono elaborati in rete.
Opzionalmente, nel metodo della presente forma di realizzazione, il primo servizio è un servizio inteso per una fruizione differita. Esempi di tale servizio includono un servizio di recording ad esempio per il contenuto correntemente visionato (in cui ad esempio un contenuto audiovisivo viene scaricato per essere visionato in un successivo momento); un servizio VOD per essere visionato dopo che il contenuto è stato completamente scaricato, o dopo che una parte sostanziale del contenuto è stato scaricato, in modo da avere un buffer sufficiente in vista del fatto che la banda per tale servizio può essere ulteriormente limitata durante la trasmissione; un servizio dati quale ad esempio il download di un aggiornamento software del terminale o di una applicazione; il download di una applicazione; il download di dati relativi ad un’applicazione e/o ad un contenuto audiovisivo visualizzato o scaricato; etc.
Opzionalmente, nel metodo della presente forma di realizzazione, l’indice di performance è determinato presso uno tra un terminale associato al punto di utenza di rete ed un dispositivo di rete. Si fa riferimento a quanto più in alto o più in basso esposto.
Opzionalmente, il metodo della presente forma di realizzazione comprende una fase di impostare il tasso di trasmissione massimo per il primo servizio in corrispondenza di un’unità di trasmissione del dispositivo di distribuzione. In altre parole, il dispositivo di distribuzione viene configurato in modo che lo stesso limiti l’erogazione del primo servizio fino al tasso massimo di trasmissione erogato. Infatti, il lato ricevente potrebbe richiedere il primo servizio ad una velocità molto elevata; tuttavia, il dispositivo di erogazione invierà il primo servizio ad un bitrate non superiore al tasso massimo determinato, grazie alla suddetta configurazione. In un esempio: si supponga che il dispositivo di distribuzione sia un server per la distribuzione di servizi audiovisivi in streaming (ad esempio un server nginx); tale server ha nello stato dell’arte un limite statico per limitare la banda massima erogata. Tuttavia, tale limite statico può essere sostituito, secondo la presente invenzione, da un limite dinamico configurato sulla base del tasso massimo determinato. In alternativa o in combinazione, il limite statico preesistente può essere dinamicamente aggiornato.
Opzionalmente, la fase di determinare (S30) il tasso di trasmissione massimo comprende determinarlo anche sulla base di un’indicazione del tasso di trasmissione di rete disponibile al punto di utenza di rete. Il tasso di trasmissione di rete disponibile rappresenta il tasso di trasmissione (espresso ad esempio in bitrate, latenza, etc. o combinazione di tali valori) che l’utenza riceve in un certo momento. Questo può essere ottenuto tramite un semplice test di velocità della connessione di rete come misurata al punto di utenza di rete. Il tasso di trasmissione disponibile, che può variare nel tempo, può essere misurato ripetutamente (ad intervalli di tempo, in corrispondenza di un timer e/o condizioni di trigger, etc.). Pertanto, il tasso massimo per il primo servizio può essere aumentato o diminuito in corrispondenza di un aumento o, rispettivamente, diminuzione del tasso disponibile di trasmissione sulla rete.
Il metodo e le sue varianti sopra esposte consentono quindi di erogare il secondo servizio audiovisivo (ossia un servizio visualizzato mentre viene trasmesso) con un alto livello di qualità anche in presenza di condizioni variabili di qualità di trasmissione in rete.
Le varianti di cui sopra possono essere combinate l'una con l'altra come evidente alla persona esperta del ramo. Inoltre, la prima forma di realizzazione è rivolta ad un metodo secondo la presente invenzione. Tutte le considerazioni e varianti di cui sopra si applicano a dispositivi o entità, quali l’entità per distribuire servizi (preferibilmente dati e/o audiovisivi), nonché a sistemi comprendenti il dispositivo di distribuzione e almeno un terminale, programmi per elaboratore, supporto per programma per elaboratore, segnali e ad altri esempi e forme di realizzazione come illustrato anche nel seguito. Laddove diversi dettagli dovessero essere omessi per brevità, si rileva che tutte le osservazioni fatte sopra si applicano ugualmente e/o corrispondentemente a quanto segue, e viceversa.
Con riferimento alla figura 3, verrà ora illustrata una seconda forma di realizzazione relativa ad una entità per distribuire, tramite una rete di comunicazione, almeno un servizio audiovisivo ad un terminale utente associato ad un punto di utenza di rete. L’entità comprende un’unità di trasmissione 100 e un processore 300. L’unità di trasmissione (100) è configurata per trasmettere, al punto di utenza di rete, almeno un primo servizio ed un secondo servizio. Il secondo servizio comprende un servizio audiovisivo inteso per la fruizione mentre viene trasmesso al punto di utenza di rete. Il processore (300) è configurato per determinare un tasso di trasmissione massimo per il primo servizio sulla base di un indice di performance di ricezione relativo (nel senso che si riferisce) al punto di utenza di rete. L’indice di performance di ricezione è determinato sulla base di dati di telemetria. L’unità di trasmissione (100) è configurata per trasmettere il primo servizio ad un tasso di trasmissione non superiore al tasso di trasmissione massimo.
Opzionalmente, nell’entità secondo la presente forma di realizzazione, il processore (300) è configurato per determinare l’indice di performance di ricezione sulla base di dati di telemetria ricevuti da un’unità di ricezione (l’unità di ricezione, non illustrata in figura, può essere un ricevitore incorporato nel dispositivo, o integrato insieme all’unità di trasmissione per formare un ricetrasmettitore).
Opzionalmente, nell’entità secondo la presente forma di realizzazione, l’entità comprende inoltre un’unità di ricezione per ricevere almeno uno tra l’indice di performance di ricezione e i dati di telemetria.
Opzionalmente, nell’entità secondo la presente forma di realizzazione, comprendente un’unità di configurazione adatta ad impostare, nel dispositivo di distribuzione e preferibilmente per un’unità di trasmissione dello stesso, il tasso di trasmissione massimo per il primo servizio in corrispondenza.
La figura 4 illustra un diagramma a blocchi esemplificativo di un computer (500) in grado di eseguire il programma suddetto. In particolare, il computer (500) comprende una memoria (530) per memorizzare le istruzioni del programma e/o i dati necessari per la sua esecuzione, un processore (520) per l'esecuzione delle istruzioni stesse e un'interfaccia (510) di input/output. In particolare, la figura 4 è illustrativa e non limitante, poiché infatti il computer può essere realizzato sia in maniera concentrata in un dispositivo, o in maniera distribuita su più dispositivi interconnessi. Pertanto, il programma può essere eseguito localmente su un dispositivo concentrato (localizzato) o distribuito.
Secondo un'ulteriore forma di realizzazione, è fornito un supporto per supportare un programma per elaboratore predisposto per eseguire, quando il programma è seguito su computer, una o una combinazione delle fasi secondo il metodo descritto nella prima forma di realizzazione. Esempi di supporto sono una memoria statica e/o dinamica, un disco fisso o un qualsiasi altro supporto quale CD, DVD, Blue Ray. Nel supporto sono compresi anche mezzi in grado di supportare un segnale rappresentante le istruzioni, ivi compresi mezzi per la trasmissione via cavo (ethernet, ottico, etc.) o wireless (trasmissione cellulare, satellitare, digitale terrestre, etc.).
Con riferimento alla figura 5A, verrà adesso esposto un metodo illustrante un funzionamento secondo la presente invenzione. A fini illustrativi, il metodo si basa sulle seguenti considerazioni:
- Si sono analizzati tramite metodi statistici i dati di telemetria storici forniti dai vari terminali/STB in un contesto reale: ad esempio, gli utenti posso richiedere uno o più contenuti live e/o uno o più contenuti non-live (preregistrati, download software..), anche contemporaneamente. I due gruppi li chiameremo 'live' e 'rec' (o REC), rispettivamente.
- Sono state determinate delle soglie (cap) relative al tasso minimo (bitrate) con cui i servizi live possano essere visti con una QoE accettabile; per i servizi REC sono state determinate due soglie, una minima ed una intermedia (preferibilmente per ciascuno dei servizi REC), usando le quali il tempo per scaricare il contenuto registrato risulta accettabile o buono;
- Si è scelto di implementare quindi il seguente algoritmo illustrativo (ma non limitante l’invenzione) al fine di massimizzare la Quality-of-Experience (QoE), basandosi su alcuni Key-Performance-Indicator (KPI).
L’algoritmo è quindi spiegato con riferimento alle figure 5A e 5B. Nel dettaglio, ad un istante di tempo t arbitrario (predefinito, o triggerato da un evento rilevato automaticamente o triggerato manualmente):
Fase 1):
Si verifica se il bitrate medio rilevato negli ultimi 5 minuti sia maggiore della soglia pre-definita per ogni combinazione di servizi coerente con quanto l’utente sta usufruendo (LIVE, REC, VOD). Nella figura: “è il bitrate medio degli ultimi 5 minuti disponibili maggiore di ciascuna soglia per ciascuna combinazione di servizi LIN (ossia lineare, ad esempio live) e VOD (esempio di servizio REC) sia a risoluzione standard che alta (SD/HD)?“. Il bitrate è un esempio dell’indice di performance più in alto descritto; La verifica di una di tali soglie o di una combinazione di tali soglie (preferibilmente anche in combinazione con la verifica di soglia secondo una o più delle fasi successive) corrisponde a determinare il tasso massimo sulla base dell’indice di performance.
Punto 1.A:
Se la soglia non viene superata si aspettano 10 minuti per il controllo successivo (e preferibilmente, si ripete dalla fase 1).
Punto 1.B:
Se la soglia viene superata si passa al controllo di livello 2 (fase o punto 2).
Fase 2):
Il superamento della soglia è maggiore del 5% o si sono verificati eventi di errore o rebuffering (in generale, l’indice di performance indica un deterioramento)? Punto 2.A):
Se NO, si aspetta 1 minuto prima del prossimo controllo Punto 2.A.a):
Dopo 1 minuto viene ripetuta la fase 1), e si effettua un controllo di secondo livello come indicato alla fase 2.A.a di figura 5B (in cui sostanzialmente la fase 2.A.a corrisponde alla fase 1).
Punto 2.A.a.i (Figura 5B):
Se la soglia non viene superata si aspettano 9 minuti per il controllo successivo.
Punto 2.A.a.ii (Figura 5B):
Se la soglia viene superata viene limitato il servizio REC. Si aspettano 10 minuti per il controllo successivo. Punto 2.B (tornando alla figura 5A, dove punto 2 si riferisce al caso di risposta affermativa alla domanda della fase 2):
Se SI, si limita il REC (unico servizio limitato).
Fase 3:
La soglia più bassa di bitrate è sufficiente per limitare due volte (re-capping) il gap bitrate?
La scelta successiva viene fatta per mantenere la migliore User Experience. Non viene scelta la minore soglia possibile ma quella che permette di avere tutti i servizi con buona qualità (LIVE) e tempi accettabili (REC)
Punto 3.A:
Se SI, il REC viene limitato con la soglia più alta predefinita. Il controllo successivo è dopo 10 minuti.
Punto 3.B:
Se NO, il REC viene limitato con la sogli minima predefinita. Il controllo successivo è dopo 10 minuti.
Nell’esempio in alto sono forniti valori di tempi, di intervalli temporali, e di soglie percentuali. Questi valori sono tuttavia solo illustrativi e non limitanti, ed infatti altri valori possono applicarsi; inoltre, tali valori possono essere configurabili e/o variabili dinamicamente.
La seguente tabella riassume possibili KPI (Key Performance Indicator), ciascuno di loro (o una loro qualsiasi combinazione) rappresentante un esempio dell’indice di performance descritto più in alto:
In particolare, sono riassunte le famiglie KPI disegnate per KPI di real time e per KPI giornaliero. In un esempio, KPI-G01 si basa su analisi di collezione di dati degli ultimi 5 minuti; KPI-G02 si basa su analisi di collezione di dati delle ultime 24 ore. Utilizzando informazioni sul tipo di servizio utilizzato (live o recording) e analizzando il timpestamp degli eventi di telemetria, è possibile ricostruire come un utente (ad esempio un STB) si è comportato per ciascun minuto, e quindi segmentare pattern tipici (ad esempio: solamente live, multipli servizi Live, utilizzo di servizi live durante servizi concorrenti Live e Rec, solamente servizi Rec, etc.). La tabella illustra quindi come è possibile determinare un KPI combinando i dati di telemetria raccolti da uno o più dispositivi utente. Una volta calcolato il KPI, questo fornisce un indice di come un certo servizio è ricevuto in un dato istante di tempo (l’indice può essere real time, o tener conto della qualità delle ultime 24h). A partire dal valore calcolato ad un certo istante di tempo, è quindi possibile determinare un indice di performance ad esempio per il servizio live o lineare, e da questo decidere se limitare il servizio REC. Si rileva che gli esempi di KPI sono solo illustrativi e non limitanti, e che per LIVE si intende un servizio usufruito mentre viene ricevuto (un esempio del secondo servizio più in alto illustrato); il servizio REC è un esempio del primo servizio più in alto discusso.
La figura 6 è un diagramma a blocchi illustrante un sistema al quale è possibile applicare la presente invenzione. Nel dettaglio, è rappresentata una CDN 610, o preferibilmente un insieme di CDN 615-1 … 615-N selezionate da un selettore di CDN 612 per la distribuzione di contenuti audiovisivi verso un terminale utente 630 quale ad esempio un STB. Dati di telemetria come misurati dal dispositivo utente 630 (o da più dispostivi utente) sono inviati e raccolti in rete (ad esempio da un cloud 620) e messi a disposizione di un dispositivo di rete 640, che può memorizzarli in una memoria o banca dati 642 ed elaborati da un processore comprendente delle istruzioni o uno script 644 per determinare un indice di performance. Sulla base dell’indice di performance, viene quindi stabilito (si veda 650) se limitare o meno la banda di trasmissione di uno dei servizi. In particolare, può essere deciso di limitare la banda massina con la quale la CDN (o il selettore di CDN) eroga il servizio REC o Vod (ossia il primo servizio in alto discusso). Nell’esempio, possono essere stabiliti due livelli di cap a cui è possibile limitare l’erogazione del primo servizio (REC, VOD, etc.). In generale, è pensabile anche limitare il secondo servizio, ossia quello live o lineare (il secondo servizio più in alto descritto), sulla base dell’indice di performance, specie nel caso in cui tale secondo servizio sia distribuito anch’esso tramite la CDN 610. Inoltre, il STB può fornire opzionalmente anche informazioni sulla qualità di trasferimento dati di servizio (quality of service data transfer) al dispositivo 640, cosicché questo possa tenerne conto nel determinare l’indice di performance.
Molte delle forme di realizzazione ed esempi sono stati esposti con riferimento a fasi di metodi o processi. Tuttavia, quanto descritto può essere anche implementato in un programma da eseguire su un’entità di elaborazione (anche distribuita) o su un’entità i cui mezzi sono opportunamente configurati per eseguire le corrispondenti fasi di metodo. Le entità su descritte, così come le loro componenti (ad esempio le loro unità) possono essere implementata in un solo dispositivo, per via hardware, software, o combinazione di questi, o su molteplici unità o dispositivi interconnessi (anch’essi hardware, software, o combinazione degli stessi). Naturalmente, la descrizione sopra esposta di forme di realizzazione e di esempi applicanti i principi riconosciuti dagli inventori è riportata solo a titolo esemplificativo di tali principi e non deve perciò essere intesa come limitazione dell’ambito di privativa qui rivendicato.
Abbreviazioni:
T: Terminale utente
S: Servizio fornito da un terminale utente
CPE: Customer Premise Equipment
CN: Rete di comunicazione (communication network)
CDD: Dispositivo di distribuzione di contenuti, Content distribution device
Con riferimento al testo nelle figure 5A e 5B:

Claims (10)

  1. Rivendicazioni 1. Metodo per distribuire, da un dispositivo di distribuzione di contenuti e tramite una rete di comunicazione, almeno un servizio audiovisivo ad un terminale utente associato ad un punto di utenza di rete, il metodo comprendente le fasi di: - trasmettere (S10), a detto punto di utenza di rete, almeno un primo servizio ed un secondo servizio, detto secondo servizio comprendente un servizio audiovisivo inteso per la fruizione mentre viene trasmesso al punto di utenza di rete; - determinare (S20) un indice di performance di ricezione relativo a detto punto di utenza di rete sulla base di dati di telemetria; - determinare (S30) un tasso di trasmissione massimo per detto primo servizio sulla base di detto indice di performance di ricezione; in cui trasmettere (S10) comprende trasmettere, per mezzo di detto dispositivo di distribuzione di contenuti, detto primo servizio ad un tasso di trasmissione non superiore a detto tasso di trasmissione massimo.
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui determinare (S20) detto tasso di trasmissione massimo comprende determinare detto tasso di trasmissione massimo anche sulla base di un tasso di trasmissione predeterminato associato al secondo servizio audiovisivo.
  3. 3. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui determinare (S20) detto tasso di trasmissione massimo per detto primo servizio comprende diminuire o aumentare detto tasso di trasmissione massimo in corrispondenza di una diminuzione o, corrispondentemente, aumento dell’indice di performance.
  4. 4. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui determinare (S20) detto indice di performance di ricezione comprende determinare detto indice di performance di ricezione sulla base di dati di telemetria di ricezione, in cui preferibilmente ed opzionalmente detti dati di telemetria di ricezione sono raccolti presso uno o più terminali utente associati a detto punto di utenza di rete.
  5. 5. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo servizio è un servizio inteso per una fruizione differita.
  6. 6. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l’indice di performance è determinato presso uno tra un terminale associato al punto di utenza di rete ed un dispositivo di rete.
  7. 7. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente una fase di impostare il tasso di trasmissione massimo per il primo servizio in corrispondenza di un’unità di trasmissione del dispositivo di distribuzione.
  8. 8. Entità per distribuire, tramite una rete di comunicazione, almeno un servizio audiovisivo ad un terminale utente associato ad un punto di utenza di rete, l’entità comprendente: - un’unità di trasmissione (100) configurata per trasmettere, a detto punto di utenza di rete, almeno un primo servizio ed un secondo servizio, detto secondo servizio comprendente un servizio audiovisivo inteso per la fruizione mentre viene trasmesso al punto di utenza di rete; - un processore (300) configurato per determinare un tasso di trasmissione massimo per detto primo servizio sulla base di un indice di performance di ricezione relativo a detto punto di utenza di rete, detto indice di performance di ricezione determinato sulla base di dati di telemetria; in cui l’unità di trasmissione (100) è configurata per trasmettere detto primo servizio ad un tasso di trasmissione non superiore a detto tasso di trasmissione massimo.
  9. 9. Sistema comprendente un’entità secondo la rivendicazione 8, ed almeno un terminale utente connettibile a tale entità tramite una rete di comunicazione.
  10. 10. Programma per elaboratore predisposto per eseguire, quando detto programma è eseguito su un computer, tutte le fasi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni di metodo da 1 a 7.
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