理解を容易にするために、可能な場合には、複数の図面に共通する同一の要素を指定するのに、同一の符号を使用した。
一般に、無線アップリンク制御能力を、図示し、本明細書で説明するが、さまざまな他の能力も、本明細書で提示される可能性がある。
少なくともいくつかの実施形態では、無線アップリンク制御能力は、ユーザの体感品質(quality−of−experience、QoE)を高めながら、無線アップリンク・リソースのより効率的な利用を可能にするさまざまな能力を使用してセルラベースの通信ネットワーク内のセルラ・セクタの無線アップリンク上の一貫して信頼できるビデオ送信を可能にする。
少なくともいくつかの実施形態では、無線アップリンク制御能力は、ビデオ・セッション・スケジューリング能力を含む。ビデオ・セッション・スケジューリング能力は、セルラ・セクタのモバイル・デバイスによるビデオ送信のスケジューリングを可能にする。たとえば、モバイル・デバイスが、セルラ・セクタの無線アップリンクを介してビデオを送信することを要求する場合に、ビデオ・セッション・スケジューリング能力は、モバイル・デバイスのビデオ・セッションの確立に関連する1つまたは複数のパラメータ(たとえば、ビデオ・セッションを開始できる時刻、ビデオ・セッションの最大送信ビット・レート割振りなど)を判定する。ビデオ・セッション・スケジューリング能力が、さまざまな他の特徴および機能をサポートできることに留意されたい。
少なくともいくつかの実施形態では、無線アップリンク制御能力は、ビデオ・セッション管理能力を含む。ビデオ・セッション管理能力は、セルラ・セクタのモバイル・デバイスの潜在的なおよび/または確立されたビデオ・セッションの管理を可能にする。たとえば、ビデオ・セッション管理能力は、セルラ・セクタ内の確立されたビデオ・セッションの送信ビット・レートに対する動的変更をサポートすることができる(たとえば、別のモバイル・デバイスによって要求される新しいビデオ・セッションに対処するために1つまたは複数のモバイル・デバイスの(1つまたは複数の)送信ビット・レートを下げる、無線アップリンク上の追加容量を、レート増加をサポートするのに使用できる場合に1つまたは複数のモバイル・デバイスの(1つまたは複数の)送信ビット・レートを上げるなど、およびそのさまざまな組合せ)。ビデオ・セッション管理能力が、さまざまな他の特徴および機能をサポートできることに留意されたい。
本明細書では主に特定のタイプの無線通信ネットワーク内の無線アップリンク制御能力のさまざまな実施形態の使用に関して図示され、説明されるが、無線アップリンク制御能力のさまざまな実施形態を、任意の適切な(1つまたは複数の)タイプの(1つまたは複数の)無線通信ネットワーク内で使用できることを了解されたい。
図1に、無線アップリンク制御能力を提供するように構成された無線アップリンク・コントローラを含む例示的な無線通信システムを示す。
例示的な無線通信システム100は、複数のモバイル・デバイス(MD)1101〜110N(集合的にMD110)、無線アクセス・ネットワーク(RAN)120、無線パケット・ネットワーク(WPN)130、パケット・ネットワーク(PN)140、複数のサーバ1501〜150m(集合的にサーバ150)、管理システム160、および無線アップリンク・コントローラ170を含む。
MD110は、RAN120と無線で通信するように構成されたモバイル・デバイスである。MD110は、無線アップリンクを介してRAN120に制御情報およびコンテンツを提供することができ、無線ダウンリンクを介してRAN120から制御情報およびコンテンツを受信することができる。
MD110は、無線アップリンクを介してRAN120に伝搬されるコンテンツ・ストリーム(本明細書では無線アップリンク・コンテンツ・ストリームと表す)のソースとして動作するように構成される。一般に、無線アップリンク・コンテンツ・ストリームは、ビデオ・ストリーム(オーディオなし)、マルチメディア・ストリーム(たとえば、ビデオおよびオーディオ、テキストその他などの1つまたは複数の他のタイプのコンテンツ)などとすることができる。この意味で、無線アップリンク・コンテンツ・ストリームを、本明細書では、無線アップリンク・ビデオ・ストリームと称する場合もあり、ここで、コンテンツ・ストリームは、少なくともビデオ部分を含む(および、上で注記したように、1つまたは複数の他のタイプのコンテンツをも含むことができる)。
MD110は、それを介してMD110が無線アップリンクを介してRAN120にビデオ・コンテンツを伝搬させることができるアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングについてネゴシエートするように構成される。たとえば、MD110は、アップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを要求するためにアップリンク・ビデオ・セッション・スケジューリング要求を送信するように構成される。同様に、MD110は、アップリンク・ビデオ・セッション・スケジューリング要求に応答してアップリンク・ビデオ・セッション・スケジューリング応答を受信するように構成され、アップリンク・ビデオ・セッション・スケジューリング応答は、無線アップリンクを介するビデオ・コンテンツの伝搬のためにアップリンク・ビデオ・セッションを確立する際のMDによる使用のために構成されたアップリンク・ビデオ・セッション・スケジューリング情報を含む(たとえば、ビデオ・セッションを開始できる時刻、ビデオ・セッションの最大送信ビット・レート割振り)。
MD110は、コンテンツを取込み、取込まれたコンテンツを無線アップリンクを介してRAN120にストリーミングするように構成される。
MD110は、ビデオ・コンテンツ取込機構およびストリーミング機構をサポートするように構成される。たとえば、MD110は、標準品位および/または高品位ビデオ録画をサポートすることができる。たとえば、MD110は、1つまたは複数のビデオ・カメラ(たとえば、ビデオ・チャットをサポートするためのより低い解像度の前面カメラ、他のビデオのためのより高解像度の背面カメラなど、およびそのさまざまな組合せ)を含むことができる。たとえば、MD110は、1つまたは複数の異なるビデオ・コーデック(たとえば、H.263、H.264 Advanced Video Coding(AVC)(Motion Picture Experts Group(MPEG)−4−Part 10)、H.264 AVC−Scalable Video Coding(SVC)、Google VP8など、およびそのさまざまな組合せ)を含むことができる。一実施形態では、MD110は、MD110の帯域幅および/またはプロセッサ容量に依存してリアルタイムまたはほぼリアルタイムで可変ビット・レート符号化/ストリーミングを提供する適応ビット・レート符号化/ストリームをサポートするように構成される(たとえば、MD110が、複数の符号化ビット・レートをサポートし、無線条件、エンドツーエンド条件などの情報に基づいて、サポートされる符号化ビット・レートのうちの要求された1つで符号化するように構成される場合)。たとえば、MD110は、ビデオのストリーミングに関連するさまざまなプロトコル(たとえば、RFC 3550で定義されるリアルタイム・トランスポート・プロトコル(RTP)/リアルタイム・トランスポート制御プロトコル(RTCP)、RFC 4585で定義される、RTP Audio−Visual Profile with Feedback(RTP/AVPF)と表されるExtended RTP Profile for RTCP−Based Feedback、RFC 5104で定義されるRTP AVPF内のCodec Control Messages、RFC 5506で定義されるReduced−Size RTCPなど)をサポートすることができる。MD110は、さまざまな他のビデオ取込能力および/またはビデオ・ストリーミング能力をサポートすることができる。MD110を、本明細書で、ビデオ取込能力およびストリーミング能力をサポートするビデオ送信側と称する場合もある。
MD110を、オーディオ・コンテンツ取込機構およびストリーミング機構をサポートするように構成することができる。たとえば、MD110は、1つまたは複数のマイクロホン(たとえば、ビデオ・チャットでの使用のため、ビデオのナレーションでの使用のためなど)を含むことができる。たとえば、MD110は、1つまたは複数のオーディオ・コーデック(たとえば、AAC(MPEG−4 Part 3)、Adaptive Multi−Rate(AMR)、Moving Picture Experts Group Layer−3(MP3)など、およびそのさまざまな組合せ)を含むことができる。
MD110を、ビデオ・コンテンツの伝搬に関連するさまざまな他の機能(たとえば、ビデオ・セッションに関連するビデオ・セッション品質統計の送信、ビデオ・セッション管理情報の受信および処理など、ならびにそのさまざまな組合せ)をサポートするように構成することができる。
一実施形態では、MD110は、さまざまな関連するソフトウェア開発キット(SDK)アプリケーション・プログラミング・インターフェース(API)によってサポートできる、コンテンツ取込に関するさまざまな特徴セットを含むことができる。
少なくともいくつかの実施形態で、MD110の少なくとも一部を、他のデバイスから提供されるコンテンツ・ストリームの受信側として動作するように構成することができる。この意味で、MD110は、コンテンツ送信側であることができ、オプションで、コンテンツ受信側であることもできる。さらに、少なくともいくつかの実施形態で、MD110のうちの1つによって提供される無線アップリンク・コンテンツ・ストリームのコンテンツ受信側のうちの1つまたは複数を、PN140に接続できる任意のタイプの(1つまたは複数の)デバイス(たとえば、モバイル・デバイス、静止デバイスなど、およびそのさまざまな組合せ)とすることができることに留意されたい。
たとえば、MD110を、スマート・ホン、タブレット・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、またはビデオを取込み、取込まれたビデオを無線ネットワークの無線アップリンクを介して伝搬させることができる任意の他のタイプのデバイスとすることができる。
RAN120は、異なるタイプの無線技術について異なって実施され得る任意の適切なタイプの無線アクセス・ネットワークとすることができる。RAN120は、MD110とWPN130との間のインターフェースを提供する。RAN120は、関連するセルラ・セクタ123をサポートする基地局(BS)122を含み、セルラ・セクタ123内に配置されたMD110は、RAN120のBS122を介してRAN120にアクセスすることができる。一般に、MD110は、上で注記したように、一般に、それを介してMD110が情報をBS122に送信するアップリンク部分とそれを介してBS122が情報をMD110に送信するダウンリンク部分とを含む無線通信リンクを介してBS122と通信する。単一の基地局を含むものとして(明瞭さのために)図示され、本明細書で説明されるが、RAN120が、任意の適切な個数の関連するセルラ・セクタをサポートする任意の適切な個数の基地局を含むことができることを了解されたい。
WPN130は、RAN120に似て、異なるタイプの無線技術について異なって実施され得る任意の適切なタイプの無線パケット・ネットワークとすることができる。WPN130は、RAN120とPN140との間のインターフェースを提供する。たとえば、第3世代UMTSネットワークでは、WPN130は、サービング汎用パケット無線サービス(GPRS)サポート・ノード(SGSN)、ゲートウェイGPRSサポート・ノード(GGSN)などの要素を含むことができる。たとえば、ロング・ターム・エボリューション(LTE)ネットワークでは、WPN130は、サービング・ゲートウェイ(SGW)、パケット・データ・ネットワーク(PDN)ゲートウェイ(PGW)、移動管理エンティティ(MME)、ポリシ/課金ルール機能(PCRF)などの要素を含むことができる。
PN140は、公衆パケット・ネットワーク(たとえば、インターネット)、私有パケット・ネットワークなど、任意の適切なタイプのパケット・ネットワークとすることができる。PN140は、無線アップリンク制御能力のさまざまな機能を提供するように構成された複数のネットワーク要素を含み、かつ/またはこれとの通信を提供することができる。一実施形態では、たとえば、PN140は、サーバ150、管理システム160、および無線アップリンク・コントローラ170に関する通信をサポートする。
サーバ150は、ウェブ・サーバ(WS)、アプリケーション・サーバ(AS)など、任意の適切なタイプのサーバとすることができる。サーバ150は、MD110によって提供されるビデオに関連せずにアクセスされ得るサーバ、MD110によって提供されるビデオのコンテキスト内でアクセスされ得るサーバ(たとえば、MD110がそこにストリーミング・ビデオを提供できるソーシャル・ネットワーキング・サイトおよび/または他のタイプのサイトをホスティングするサーバ)など、ならびにそのさまざまな組合せを含む、MD110によってアクセスできる任意のサーバを含むことができる。
管理システム160は、RAN120、WPN130、およびPN140のうちの1つまたは複数のさまざまな管理機能を提供する、任意の適切なタイプの管理システムとすることができる。一実施形態では、たとえば、管理システム160は、ネットワークおよび/またはサービス・プロビジョニング機能、ネットワーク監視機能など、ならびにそのさまざまな組合せのうちの1つまたは複数を提供することができる。一実施形態では、管理システム160は、無線アップリンク制御能力の1つまたは複数の機能をサポートし、かつ/または提供するように構成される。
無線アップリンク・コントローラ170は、無線アップリンク制御能力のさまざまな機能を提供するように構成される。一実施形態では、無線アップリンク・コントローラは、ビデオ・セッション・スケジューリング能力のさまざまな機能を提供するように構成されたスケジューラ171を含む。一実施形態では、無線アップリンク・コントローラは、ビデオ・セッション管理能力のさまざまな機能を提供するように構成されたマネージャ172を含む。少なくともいくつかの実施形態で、スケジューラ171およびマネージャ172が、無線アップリンク制御能力のさまざまな機能を提供するために協力することができることに留意されたい。無線アップリンク・コントローラ170の動作は、図1の例示的な無線通信ネットワーク100などの無線エコシステムのさまざまな態様と、図1の例示的な無線通信ネットワーク100などの無線エコシステムでのビデオの作成および送達のプロセスに用いられるさまざまな要素をまず考慮することによって、よりよく理解することができる。
一般に、複数の要素および/または能力を、図1の例示的な無線通信ネットワーク100などの無線エコシステム内でのビデオの作成および送達のプロセスに用いることができる。たとえば、そのような要素および/または能力は、(1)無線アクセス・ネットワーク能力(たとえば、帯域幅、サービス品質(QoS)、コール・アドミッション・コントロール(call admission control、CAC)など)、(2)アプリケーション(たとえば、ビデオ・チャット、放送用の生ビデオ、ウェブ・ポータルへの生またはバックグラウンドでのアップロードなど)およびプロトコル(たとえば、リアルタイム・トランスポート・プロトコル(RTP)/リアルタイム・トランスポート制御プロトコル(RTCP)、適応ハイパーテキスト転送プロトコル(Adaptive Hypertext Transfer Protocol、HTTP)、ファイル転送プロトコル(FTP)など)、(3)コーデックおよび関連するカプセル化/カプセル化解除能力(たとえば、H.263、H.264/AVC、SVC、VP8*、Microsoft IIS Smooth Streaming、ハイパーテキスト・マークアップ言語5(HTML5)など)、ならびに(4)モバイル・デバイス能力(たとえば、カメラの個数およびタイプ、カメラ解像度、符号化能力、処理能力など)のうちの1つまたは複数を含むことができるが、これに限定はされない。そのような能力の追加の説明を、本明細書で提供する。
一般に、図1の例示的な無線通信ネットワーク100は、無線アクセス・ネットワークの包括的なアーキテクチャを提供する。少なくともいくつかの実施形態では、次の仮定を、図1の例示的な無線通信ネットワーク100について設けることができる。(1)インターネット・プロトコル・バージョン4(IPv4)および/またはバージョン6(IPv6)のエンドツーエンド・サポートが使用可能であり、(2)異なるQoSレベルでのフローの扱いが、サポートされまたは少なくとも使用可能であり、(3)ボトルネックは、無線リンクで発生する可能性があり(無線リンク帯域幅は、技術にまたがって変化し、一般に、各世代に伴って改善される傾向があるが、ビデオの帯域幅要件は、非常に大きく、高品位(HD)ビデオについて8Mbpsを超え、したがって、かなり長い間問題を提示し続ける可能性がある)、(4)アーキテクチャは、多くの点で、MD110からWPN130のエッジのゲートウェイ(たとえば、GGSN、PGW、またはWPN130とPN140との間の他の類似するゲートウェイ)への多少閉じられた標準規格への適合によって縛られる可能性があり、(5)コール・アドミッション・コントロール(CAC)がサポートされ、適当なリソースが、サービスによって作られるエンドツーエンド・フローに対処するのに使用可能である、とシステムが判断する場合に、サービスが許され(これが、通常、ベスト・エフォート(BE)サービスではなくguaranteed bit rate(GBR)サービスに適用されることに留意されたい)、(6)RAN120、WPN130、および/またはPN140からの情報を、アプリケーション・レベルでインテリジェントな判断を行うために活用することができる。これらの仮定のうちの1つまたは複数を、必要に応じておよび/または望み通りに変更しまたは除去できることに留意されたい。さらに、無線アップリンク制御能力のさまざまな実施形態を提供する際に、さまざまな他の仮定に頼ることができることに留意されたい。
図1の例示的な無線通信ネットワーク100では、ビデオを無線アップリンク上でMD110からRAN120に送信できる多数のシナリオがある。
そのようなシナリオの第1の例は、1対1関係、1対多関係、またはビデオ会議に関する多対多関係さえ有する両方向ビデオ・セッションを含むことができるビデオ・チャットである。たとえば、いくつかのビデオ・チャット・アプリケーションは、iPhone FaceTime、Qik Chatなどを含む。
そのようなシナリオの第2の例は、単一方向ビデオ・セッションが音声呼に付随する(たとえば、この場合に、ビデオ送信側は、おそらくはシーンを説明しつつあり、ビデオは、音声に同期化される必要がない)、ビデオ共有である(ビデオ・チャットの変形形態と考えることができる)。
そのようなシナリオの第3の例は、ビデオの単一方向1対多分配を提供するビデオ・ブロードキャストである。一実施形態では、ビデオは、MD110から中央サーバにストリーミングされ、この中央サーバは、MD110からビデオを受信し、そのビデオを1つまたは複数の他の伝送媒体を介して送信する。一例として、ニュース・レポータは、MD110を介してビデオを録画することができかつ、MD110からブロードキャスタの制御室の中央サーバにビデオをストリーミングし(たとえば、セルラ通信能力および/または他の適切な能力を備えるビデオ・カメラを使用して)、中央サーバが、必要に応じてビデオを変更でき(たとえば、バナー、ロゴなどを用いて)、その後、そのビデオを通常の形で視聴者にブロードキャストできるようになっている。この例では、MD110が、レポータがそのようなレポートを提供するために、そうでなければ要求されるはずの高価で面倒な衛星幹線を置換できることに留意されたい。これが、単に、ビデオ・ブロードキャスト・シナリオの使用の一例であり、ビデオ・ブロードキャストを、さまざまな他の形でさまざまな他の目的に使用できることに留意されたい。
そのようなシナリオの第4の例は、マルチキャスト・ストリームおよび/または複数のユニキャスト・ストリームとして視聴者に直接に送信されるビデオの単一方向1対多分配を提供するビデオ・マルチキャストである。一般に、このタイプのサービスを利用できるいくつかのタイプのアプリケーションは、救急サービス(たとえば、事故のシーンからのビデオ・フィードを救急管理担当者、近くの病院の医師などに提供する)、生消費のためのリゾート・エリア・ブロードキャスト、リモート・ロケーションからのリアリティ・テレビジョンなどを含むことができる。
そのようなシナリオの第5の例はビデオがMD110からネットワーク宛先(たとえば、ウェブサイトまたはクラウド内の他のロケーション)にストリーミングされ、その結果、ビデオが到着する時にリアルタイムでおよび/またはビデオがアーカイブされる場合にその後に、ビデオを、ネットワーク宛先から見ることができるようになる、ビデオトゥークラウド(video−to−cloud)である。一実施形態では、ビデオの潜在的な視聴者に、ビデオの可用性について通知することができる(たとえば、「生」ビデオが進行中であり、かつ/または将来に使用可能になることの表示)。一実施形態では、ビデオの潜在的な視聴者に任意の適切な形で(たとえば、ショート・メッセージ・サービス(SMS)メッセージ、電子メールなどを介する)ビデオの可用性について通知することができる。一実施形態では、ビデオの可用性に関する潜在的な視聴者への通知は、潜在的な視聴者がビデオにアクセスできる形(たとえば、ユニフォーム・リソース・ロケータ(URL)または任意の他の適切な機構を使用して)に関する表示を含む。たとえば、いくつかのビデオトゥークラウド・アプリケーションは、Qik、Knocking Live、およびYouTubeを含む。
前述のシナリオが、例示的であり、さまざまな他のシナリオが、MD110とRAN120との間の無線アップリンクを介するビデオのストリーミングを利用できることに留意されたい。
一般に、例示的なビデオ送信シナリオのそれぞれは、その十分なまたは最適の有用性のために、推奨または要件の関連するセットを有する可能性がある。たとえば、そのような推奨または要件は、ビデオ品質、ビデオ送達モード、ビデオ・アプリケーション優先順位、ビデオ・アプリケーション・プロトコルなど、およびそのさまざまな組合せのうちの1つまたは複数を含むことができる。一般に、ビデオ品質は、見られるビデオの品質を構成する空間パラメータ、時間パラメータ、および/または量子化パラメータの組合せ(最終的に、ビデオの送信ビット・レートおよび/またはビデオをサポートするのに必要な帯域幅になる)に対応する。一般に、ビデオ送達モードは、ビデオの始まりのタイミングに対応する。一実施形態では、3つのビデオ・送達モードが、次のようにサポートされる:(1)リアルタイム(RT)、ビデオの送達がリアルタイムになることを示す、生ストリーミング・サービス(たとえば、ビデオの送達の始めは、即座にまたはほぼ即座に始まる)、(2)近リアルタイム(NRT)、ビデオの送達の始めを遅延させることができることを示す、やはり生ストリーミング・サービス、および(3)バックグラウンド(BG)、ビデオのバックグラウンド送達を示す(たとえば、ファイル転送または、送達を任意の適切な長さの時間だけ遅延させることができる他のタイプのビデオなど)。一般に、ビデオ・アプリケーションのビデオ・アプリケーション優先順位は、相対的に高い体感品質(QoE)を提供するための、他のビデオ・アプリケーションに対する相対的なビデオ・アプリケーションの優先順位に対応する。一般に、ビデオ・アプリケーションのビデオ・アプリケーション・プロトコルは、ビデオ・アプリケーションを使用可能にするのに使用されるプロトコルのクラスに対応する(たとえば、ストリーミング・ビデオがRTPまたはHTTPを使用できる場合)、バックグラウンド・ビデオとしてファイル転送プロトコル(FTP)サービスを利用できる場合。他の推奨および/または要件をこのコンテキスト内でサポートできることに留意されたい。
多くのビデオ・アプリケーションでは、(1)ビデオ送信側が、ビデオが使用可能であることをビデオ受信側に通知することを可能にし、ビデオ受信側が、ビデオ送信側からの招待を受け入れることができることを可能にするための機構を含むことができる、接続を作成する機構と、(2)コール・アドミッション・コントロール(CAC)機能と、(3)ビデオ送信側からビデオ受信側へビデオをトランスポートするビデオ・パケットのQoS処理を提供することとを含む、ビデオのストリーミングをサポートするための接続を確立し維持するのに通常用いられる3つの機能がある。これらの機能を、下でさらに詳細に説明する。ビデオ・アプリケーションが、ネットワーク・サービス・プロバイダ(NSP)からのCACおよび差別化されたQoSを利用し始めた後に、オーバーザトップ(OTT)アプリケーションは、ベスト・エフォート(BE)サービスだけを受信するので、特に輻輳の時に、不利になることに留意されたい。
一般に、少なくともいくつかのビデオ・アプリケーションについて、ビデオ・セッションは、ビデオ・アプリケーションのコンテキスト内でビデオの送信をサポートするために作成される。たとえば、ビデオ・チャット・アプリケーションについて、ビデオ・セッション作成機構は、多数の変形形態が可能であるボイス・オーバー・インターネット・プロトコル(VoIP)呼の確立に類似するものとすることができる。たとえば、いくつかのビデオ・アプリケーション(たとえば、Skypeおよび他)は、プロプライエタリ実施態様を有し、他のビデオ・アプリケーション(たとえば、Apple社のFaceTimeおよび他)は、標準規格(たとえば、H.264、Advanced Audio Coding(AAC)、セッション開始プロトコル(SIP)、RTP、セキュア・リアルタイム・トランスポート・プロトコル(SRTP)などの標準規格)に基づく実施態様を有する。たとえば、Apple FaceTimeによって使用されるものなどの標準規格ベースの手法の使用を仮定すると、ビデオ・セッションを確立する基本的なメッセージ・フローは、次のステップを含むことができる:(1)開始するクライアントが、既知のサーバと(たとえば、この例では、ネットワーク内のAppleサーバ)、ビデオ接続を確立する要求を開始し、ここで、要求は、SIP inviteの形とすることができ、(2)SIP inviteは、開始するクライアントから見るクライアントに提供され(ここで、すべての当事者が既に登録済みであると仮定する)、(3)見るクライアントからのSIP OKメッセージの受信に続いて、メッセージングが、ビデオ接続のオーディオ/ビデオ・パラメータをネゴシエートするために交換され、(4)ビデオ・セッションの確立に続いて、ビデオ/オーディオが、RTPを介して2つの参加者の間で交換される(ここで、サーバが、必ずしもビデオ/オーディオ経路内にないことに留意されたい)。この全般的なメッセージ・フローが、単に例示であることに留意されたい。この全般的なプロセスの使用ならびにこの全般的なプロセスの変形形態は、第3世代パートナーシップ・プロジェクト(3GPP)標準規格によるこのプロセスの扱いの説明を参照することによってよりよく理解することができる。さらに、任意の他の適切なプロセスを、ビデオ・アプリケーションのビデオ・セッションを確立するのに使用することができることに留意されたい(たとえば、このプロセスの異なる変形形態を、他のビデオ・チャット・アプリケーションならびに他のタイプのビデオ・アプリケーションに使用することができ、他のタイプのプロセスなど、ならびにそのさまざまな組合せを使用することがでる)。
一般に、少なくともいくつかのビデオ・アプリケーションについて、単一方向ビデオ・セッションを、ビデオ・アプリケーションのコンテキスト内でビデオの送信をサポートするために確立することができ、単一方向ビデオ・セッションは、サポートされる(1つまたは複数の)アプリケーションの(1つまたは複数の)タイプに応じて異なるものとすることができる。これを、下で、単一方向ビデオ・セッションを使用するいくつかの例示的なビデオ・アプリケーションに関して説明する。
たとえば、ビデオ共有アプリケーションに関して、単一方向ビデオ・セッションの確立を、ビデオ・チャット・アプリケーションのそれに類似する形で実行することができるが、ビデオ共有アプリケーションでは、ビデオは、音声から遅れる場合があり、したがって、ビデオ共有アプリケーションでのビデオ・トランスポートのQoS要件は、一般に、ビデオ・チャット・アプリケーションより非厳格である。
たとえば、放送テレビジョン・アプリケーションのビデオ・ブロードキャストに関して、単一方向ビデオ・セッションを確立し、維持する実施態様を、特定のアプリケーションに適するためにプロプライエタリとすることができる。多くの場合に、ビデオの短待ち時間送達がクリティカルである(たとえば、ニュース・アンカとレポータとの間のオーディオ交換は、見られているものと一致しなければならない)。したがって、多くの場合に、失われたビデオ・フレームを取り出すことを試みる点がないので、ビデオを、伝送制御プロトコル(TCP)接続ではなくユーザ・データグラム・プロトコル(UDP)を使用してストリーミングすることができる。
たとえば、必ずしもビデオの送達を容易にすることができるアーキテクチャ内のアプリケーションがない、企業アプリケーションのビデオ・マルチキャスト/ブロードキャストに関して、NSPネットワーク内のインフラストラクチャを使用して、潜在的な視聴者へのIPマルチキャスト/ブロードキャストを使用可能にすることができる。このシナリオは、異なるタイプのそのようなアプリケーションについて異なる待ち時間要件を有する可能性がある(たとえば、短待ち時間ストリーミングが、緊急サービス・アプリケーションに要求されるが、「リゾート」タイプ・アプリケーションは、ビデオ・ストリーミングの実際の始めに遅延を許容できる場合がある)。
たとえば、消費者サイト・アプリケーションのビデオトゥークラウドに関して、ビデオは、特定のアプリケーションに応じて、生で見られる必要がある場合とない場合がある。この場合に、ビデオが時間に敏感ではない場合には、数十秒の遅延、数分の遅延、またはより長い遅延が、許容可能である場合がある。多くの場合に、サイトは、生であるものとしてビデオ・フィードを広告することができ、したがって、関連するビデオ・アプリケーションは、一般に、使用可能な帯域幅を考慮して最良の可能なサービスを提供するように設計される。その結果、多くのそのようなアプリケーションは、より少ない帯域幅を要求するより低い品質レベルでではあるが、放送テレビジョン・モデルの技法に似た技法を使用する。
一般に、さまざまな他のタイプのビデオ・セッションを、上記および/または他のタイプのビデオ・アプリケーションのために確立することができる。本明細書で説明するように、そのようなビデオ・セッションを、無線ネットワークの無線アップリンクを介してサポートすることができ、本明細書ではアップリンク・ビデオ・セッションとも称する。本明細書でさらに説明するように、そのようなアップリンク・ビデオ・セッションを、無線アップリンク制御能力のさまざまな実施形態を使用して制御することができる。
上で説明したように、無線アップリンク・コントローラ170は、無線アップリンク制御能力のさまざまな機能を提供するように構成される。一実施形態では、ビデオ・セッション・スケジューリング能力が、セルラ・セクタのモバイル・デバイスによるビデオ送信のスケジューリングのために提供される(たとえば、モバイル・デバイスが無線アップリンクを介するビデオ送信を開始できる時刻、無線アップリンクを介するビデオ送信に関する送信ビット・レート割振りなど、セルラ・セクタの無線アップリンクを介するモバイル・デバイスによるビデオ送信に関連する1つまたは複数のパラメータのスケジューリング)。ビデオ・セッション・スケジューリング能力は、セルラ・セクタのモバイル・デバイスのビデオ・アプリケーションが無線アップリンク上の適当な帯域幅を予約/保護することを可能にすることによって、セルラ・セクタの無線アップリンクを介してビデオを送信するビデオ・アプリケーションの信頼性を改善する。一実施形態では、ビデオ・セッション・スケジューリング能力のさまざまな機能は、図1に関して図示され、説明されるスケジューラ171によって提供される。
スケジューラ171は、図示され本明細書で説明されるように、例示的な通信システム100のコンポーネントのうちの1つまたは複数のさまざまな機能を利用することができる。たとえば、スケジューラ171は、管理システム(たとえば、管理システム160および/またはそのような情報の任意の他の適切なソース)からアップリンク・リソース情報を受信することができる。たとえば、スケジューラ171は、MD110からアップリンク・ビデオ・セッション要求を受信することができる。たとえば、スケジューラ171は、RAN120および/またはWPN130からモバイル・デバイス・ロケーション情報を受信することができ、スケジューラ171は、MD110ごとに、MD110が接続されるセルラ・セクタ(実例として、MD1101〜110Nのセルラ・セクタ123)を判定することができる。たとえば、スケジューラ171は、リソースの要求を満足できるかどうかを判定するように構成されたコール・アドミッション・コントロール(CAC)機能と通信することができる。たとえば、スケジューラ171は、RAN120および/またはWPN130から、リソース輻輳の存在および同様にリソース輻輳の緩和を示すトリガを受信することができる。一実施形態では、そのようなトリガを、RAN120および/またはWPN130から明示的構成通知(Explicit Congestion Notification、ECN)の形で提供することができる。スケジューラ171は、例示的な通信システム100のコンポーネントのうちの1つまたは複数のさまざまな他の機能を利用することができる。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123のアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを管理するように構成される。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123のMD110のアップリンク・ビデオ・セッションに関する要求を受信し、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介してサポートされるアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングに使用される情報を受信し、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介してサポートされるアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングに使用される受信された情報に基づいてセルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを決定し、セルラ・セクタ123のMD110のアップリンク・ビデオ・セッション要求に応答してアップリンク・ビデオ・セッション応答を提供するように構成される。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123のMD110のアップリンク・ビデオ・セッションに関する要求を受信する。一般に、アップリンク・ビデオ・セッションに関するMD110による要求は、アップリンク・ビデオ・セッション要求に関連する情報を含む(たとえば、アップリンク・ビデオ・セッションの要求される送信ビット・レート、アップリンク・ビデオ・セッションに関連する送達モードの表示、アップリンク・ビデオ・セッションが関連するアプリケーションのタイプなど、およびそのさまざまな組合せ)。スケジューラ171は、MD110からアップリンク・ビデオ・セッションに関する要求を受信することができ、かつ/またはネットワークの1つまたは複数のCAC機能(たとえば、MD110のアップリンク・ビデオ・セッション要求を受信し、これらをスケジューラ171にルーティングし、かつ/またはMD110のアップリンク・ビデオ・セッション要求を受信し、適当な対応するアップリンク・ビデオ・セッション要求をMD110の代わりにスケジューラ171に送信するように動作することができる)からアップリンク・ビデオ・セッションに関する要求を受信することができる。どの場合でも、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123のMD110によって要求されるアップリンク・ビデオ・セッションの表示を受信する。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介してサポートされるアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングに使用される情報を受信し、この情報は、セルラ・セクタ123内でアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするために使用可能な無線アップリンク・リソースの量を示すアップリンク・リソース情報、アップリンク・ビデオ・セッションに関するMD110による要求に関連するビデオ・セッション要求情報、MD110のMD状況情報、セルラ・セクタ123のセルラ・セクタ状況情報、ネットワーク状況情報(たとえば、RAN120、WPN130、PN140などのうちの1つまたは複数の)、サービス・プロバイダ・ポリシなど、およびそのさまざまな組合せを含むことができる。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内でアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするためにセルラ・セクタ123内で割り振られた無線アップリンク・リソースの量(本明細書では無線アップリンク・リソースのバジェットとも表される)を示す情報を受信する。この情報は、セルラ・セクタ123の現在のリソース割振り、セルラ・セクタ123の最大のリソース割振り、セルラ・セクタ123の使用可能なリソース・パラメータなど、およびそのさまざまな組合せのうちの1つまたは複数を使用して表すことができる。
セルラ・セクタ123のリソースは、セルラ・ネットワーク内のセルラ・セクタの任意の適切なリソースとすることができる。一実施形態では、たとえば、セルラ・セクタ123のリソースは、セルラ・セクタ123のBS122によってサポートされるエア・インターフェース上の物理リソース・ブロック(PRB)である(この場合に、リソースのバジェットは、PRB_ALLOCATIONと表される)。一般に、ある個数のPRBのが、MD110からの無線アップリンク送信をその間に行うことができるセルラ・セクタ123内の各タイム・スライス内で使用可能である。アップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングの基礎としての、PRBまたは任意の類似するタイプのリソースの使用は、MD110ごとに、MD110に割り振られるPRBの個数がMD110の総送信ビット・レートに変換されるので、有利である。これは、主に、異なるMD110が、BS122との異なる信号対雑音比(SNR)を有する可能性があり、これが、それぞれのMD110が使用する変調符号化方式(MCS)に変換され、このMCSが、何ビットの情報を単一のPRB内でそれぞれのMD110によって送信できるのかを決定するという事実に起因する(たとえば、一般に、BS122のより近くに配置されたMD110は、BS122からより遠くに配置されたMD110より多くのビットを所与のPRB内で送信することができる)。
セルラ・セクタ123の無線アップリンク・リソースのバジェットを、そのような情報の任意の適切なソースから受信することができる。一実施形態では、たとえば、セルラ・セクタ123の無線アップリンク・リソースのバジェットを、管理システム160から(たとえば、OAMシステムまたは任意の他の適切なタイプのシステムから)受信することができる。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するMD110からのビデオ・コンテンツの送信のためにアップリンク・ビデオ・セッションを確立するために、MD110による要求に関連するビデオ・セッション要求情報を受信する。ビデオ・セッション要求情報を、アップリンク・ビデオ・セッション要求の一部として受信し、かつ/またはアップリンク・ビデオ・セッション要求の受信に応答して入手することができる。ビデオ・セッション要求情報は、送信ビット・レート要求情報(たとえば、MD110によって要求された、要求された送信ビット・レート、MD110が受け入れ可能な最小送信ビット・レートなど)、アップリンク・ビデオ・セッションを介して提供されるビデオ・ストリームのタイプ、アップリンク・ビデオ・セッションの送達モード(たとえば、RT、NRT、またはBG)、アップリンク・ビデオ・セッションの開始を遅延できる最大時間を示すタイムアウト遅延値、MD110のユーザのサービス・レベル契約(SLA)に関連する情報、MD110に関連するデバイス能力情報、アップリンク・ビデオ・セッションの1つまたは複数の所期のビデオ受信側のリスト、アップリンク・ビデオ・セッションに関する1つまたは複数の所期のビデオ受信側に関連するデバイス能力情報、アップリンク・ビデオ・セッションを確立するためのMDD 110による要求に関連する情報のタイプのうちの1つまたは複数のネゴシエーション可能性(negotiability)の範囲を示す1つまたは複数のネゴシエーション可能性パラメータなど、およびそのさまざまな組合せのうちの1つまたは複数を含むことができる。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを決定するのに使用できる追加のタイプの情報を受信することができる。
一実施形態では、たとえば、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介してサポートされるアップリンク・ビデオ・セッションをスケジューリングする際に使用されるMD110のMD状況情報(たとえば、MD110の信号強度の条件および/またはMCSを示す情報、MD110のバッテリ電力状況を示す情報など)を受信することができる。一実施形態では、たとえば、スケジューラ171は、MD110の帯域幅要件(ビデオの所望の品質によって駆動される)をMD110のMCS(それぞれのMD110が無線アップリンクを介してデータを送信できる効率を規定する)に結合することによって、MD110に重みを付けるように構成される。いくつかの場合に、スケジューラ171は、よい信号強度を有する、高いビデオ品質要件を有するMD110に優先権を与える。いくつかの場合に、スケジューラ171は、最適未満の信号強度を有する、低いビデオ品質要件を有するMD110に優先権を与える。
一実施形態では、たとえば、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介してサポートされるアップリンク・ビデオ・セッションをスケジューリングする際に使用される、セルラ・セクタ123のセルラ・セクタ状況情報(たとえば、セルラ・セクタ123のセル負荷、セルラ・セクタ123に関連するデータ経路から受信されたECNなど)を受信することができる。
一実施形態では、たとえば、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介してサポートされるアップリンク・ビデオ・セッションをスケジューリングする際に使用される、RAN120、WPN130、および/またはPN140の1つまたは複数の部分のネットワーク状況情報(たとえば、ネットワーク部分の負荷、ネットワーク部分に関連するデータ経路から受信されたECNなど)を受信することができる。
一実施形態では、たとえば、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介してサポートされるアップリンク・ビデオ・セッションをスケジューリングする際に使用される、サービス・プロバイダのサービス・プロバイダ・ポリシを受信することができる。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介してサポートされるアップリンク・ビデオ・セッションをスケジューリングする際に使用できる任意の他の適切なタイプの情報を受信することができる。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介してサポートされるアップリンク・ビデオ・セッションをスケジューリングする際に使用される受信された情報に基づいて、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを決定する。
一実施形態では、スケジューラ171は、アップリンク・ビデオ・セッションが開始できる時刻を決定し、アップリンク・ビデオ・セッションのビット・レート割振りを決定することによって、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを決定する。
一実施形態では、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内で使用可能な無線アップリンク・リソースの量を示すアップリンク・リソース情報とアップリンク・ビデオ・セッション要求に関連するビデオ・セッション要求情報とに基づいて(および、オプションで、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを決定する時に検討することができる1つまたは複数の他のタイプの情報にも基づいて)、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを決定する。
一実施形態では、スケジューラ171は、スケジューリングされるアップリンク・ビデオ・セッションの送達モードの少なくとも部分的に基づいて、アップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを決定するように構成される(たとえば、アップリンク・ビデオ・セッションの送達モードを、ビデオ・セッションを開始できる時刻を決定するのに使用できる場合)。一実施形態では、本明細書で上で注記したように、ビデオ・セッションの3つの可能な送達モードは、(1)厳格な待ち時間要件および遅延要件を有する生ビデオを示すが、帯域幅使用を可変とすることができるRT、(2)RT送達のためにローカルにバッファリングされるビデオを示し(たとえば、ビデオのタイプ、MD110のバッファリング能力などに基づいて変更できる比較的短い時間期間内に)、より非厳格な待ち時間要件および遅延要件を有し、したがって送達に関するより高い柔軟性を有するNRT、および(3)ビデオを任意の時に提供できることを示すBGを含む。
送達モードのコンテキスト内で、スケジューラ171を、アプリケーションのタイプおよびオプションでMD110によって要求される送達モード(MD110が、望まれるが、要求されるビデオ・セッションのアプリケーションのタイプについて必要ではないビデオ・セッションの送達モードを要求できる場合)に基づいて決定される送達モードを考慮に入れるように構成することができることに留意されたい。
本明細書で上で説明したように、ビデオ・セッションは、RT処理を要求してもしなくてもよい。たとえば、「ビデオ・チャット」アプリケーション(たとえば、1対1呼または電話会議)は、RTの送達モードを有する。たとえば、ビデオ共有アプリケーションでは、音声をRTとすることができるが、ビデオは、必ずしも音声会話と同期化される必要がなく、したがって、NRTの関連する送達モードを有することができる。たとえば、ビデオ・セッションが、対話を伴わない1対多シナリオである場合には、ビデオの緊急性に応じて、ビデオを、任意の適切な遅延の後にNRT送達モードを使用して送信することができる。たとえば、さまざまな他のビデオ・アプリケーションは、バックグラウンドでビデオを送信することを許容可能と考えることができる(たとえば、ウェブサイトにビデオを提供するため、ビデオのオフピーク分配を提供するためなど)。少なくとも1つの実施形態では、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求のスケジューリングを決定するのに、ビデオ・セッションの送達モードの要件を使用するように構成される。
さらに、上で注記したように、MD110は、要求されたビデオ・セッションのアプリケーションのタイプに必要ではない送達モードを要求することができる(たとえば、MD110が、音声会話との同期化なしでストリーミングできるビデオ共有アプリケーションからのビデオのRT処理を要求する場合、MD110が、BG送達モードを使用して処理できるビデオ・セッションのNRT処理を要求する場合など)。少なくとも1つの実施形態では、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求のスケジューリングを決定するのに、ビデオ・セッションに関してMD110によって要求された送達モードを使用するように構成される。
したがって、そのような送達モードの異なる特性のそのような理解を用いて、ビデオ・セッションを、ユーザの知覚するQoEに影響せずに、より知的にスケジューリングすることができる。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123のアップリンク・ビデオ・セッション要求を管理するキューのセットを維持する。1つのそのような実施形態では、セルラ・セクタのキューのセットは、セルラ・セクタ123のMD110のNRTアップリンク・ビデオ・セッション要求をキューイングするのに使用されるNRTキューと、セルラ・セクタ123のMD110のBGアップリンク・ビデオ・セッション要求をキューイングするのに使用されるBGキューとを含む。他のタイプの送達モードがサポートされる場合に、スケジューラ171を、送達モードに関する適当なタイプのキューをサポートするように構成できることに留意されたい。
一実施形態では、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを決定するのに、さまざまなプロセスを使用するように構成される。このプロセスは、VideoSessionRequestプロセス、VideoSessionEndedプロセス、VideoSessionChangedプロセス、SystemResourceChangeプロセス、nrtTimeoutプロセス、nrtExitFromSectorプロセス、increaseSectorVideosプロセス、insertSessionRequestプロセス、およびreduceSectorVideosプロセスを含む。そのようなプロセスを説明する際の明瞭さのために、プロセスは、主に、スケジューラ171が、セルラ・セクタ123内のアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするために使用可能な無線アップリンク・リソースの量を示すアップリンク・リソース情報を受信し、セルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するMD110からのビデオ・コンテンツの送信のためにアップリンク・ビデオ・セッションを確立するためにMD110による要求に関連するビデオ・セッション要求情報(たとえば、要求された送信ビット・レートおよび関連する送達モードを含む)を受信し、セルラ・セクタ123内で使用可能な無線アップリンク・リソースの量を示すアップリンク・リソース情報とアップリンク・ビデオ・セッション要求に関連するビデオ・セッション要求情報とを使用してセルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを決定する実施形態のコンテキスト内で説明される。明瞭さのためにプロセスの説明からは主として省略されるが、スケジューラ171が、これらのプロセスのコンテキスト内でセルラ・セクタ123内の無線アップリンクを介するビデオ・セッションのスケジューリングを決定するのに使用できる1つまたは複数の追加のタイプの情報をも受信することに留意されたい。
一実施形態では、スケジューラ171は、次のイベントが到着する時に、これらのイベントに作用するように構成される。
(1)Video Session Request(ビデオ・セッション要求)
一実施形態では、スケジューラ171は、MD110がビデオ・セッションのリソースを予約するためにスケジューラ171にビデオ・セッション要求を送信する時に、VideoSessionRequestプロセスを実行するように構成される。ビデオ・セッション要求は、MD110が関連するセルラ・セクタ内でのビデオ・セッションのスケジューリングを決定する際のスケジューラ171による使用のために構成されたビデオ・セッション要求情報を含む。たとえば、ビデオ・セッション要求情報は、MD110の送信ビット・レート要求(TxMAXと表される)、MD110が許容可能な最小送信ビット・レート(TxMINと表される)、ビデオ・セッションの所期の(1つまたは複数の)ビデオ受信側、ビデオ・セッションの送達モード(たとえば、RT、NRT、BG)、ビデオ・セッションの始めを遅延できる最大時間を示すタイムアウト遅延(DELAYと表される)など、およびそのさまざまな組合せのうちの1つまたは複数を含むことができる。たとえば、ビデオ・セッション要求情報は、任意の適切な個数およびタイプのネゴシエーション可能性パラメータ値(たとえば、HARD(関連する(1つまたは複数の)パラメータの非ネゴシエーション可能性を示す))およびSOFT((1つまたは複数の)パラメータがネゴシエーション可能であることと、オプションで(1つまたは複数の)パラメータのネゴシエーション可能性の範囲とを示す)をサポートできる場合に、他のパラメータのうちの1つまたは複数のネゴシエーション可能性の範囲を示す(1つまたは複数の)ネゴシエーション可能性パラメータをも含むことができる。
ビデオ・セッション要求の送達モードがRTである場合に、スケジューラ171は、次の2つの条件(1)CURRENT_PRB_ALLOCATION+TxCBRPRB<PRB_ALLOCATIONおよび(2)TxMAX≦TxCBRbitrate≧TxMINが満足されるように、現在のビット・レート(TxCBRbitrateと表される)をネゴシエートする。そうである場合に、スケジューラ171が、セルラ・セクタが要求されたビデオ・セッションに十分なリソースを有すると判定する場合に、スケジューラ171は、(1)CURRENT_PRB_ALLOCATION=CURRENT_PRB_ALLOCATION+TxCBRPRBのようにTxCBRPRBを現在のPRB割振りに加算し、(2)MD110がビデオ・セッションを即座に開始できるように、TxCBRbitrateの値をMD110に応答する。この場合に、スケジューラ171が、セルラ・セクタが要求されたビデオ・セッションに十分なリソースを有していないと判定し、RTモードが、SOFT制約であるものとして示されていない場合には、スケジューラ171は、他のアクティブ・セッションを減らすことによって、要求されたビデオ・セッションの余地を作ることを試みるためにreduceSectorVideosプロセスを実行する(かつ、成功の場合に、(a)CURRENT_PRB_ALLOCATION=CURRENT_PRB_ALLOCATION+TxCBRPRBのようにTxCBRPRBを現在のPRB割振りに加算し、(b)MD110がビデオ・セッションを即座に開始できるようにTxCBRbitrateの値をMD110に応答する)。この場合に、スケジューラ171が、セルラ・セクタが要求されたビデオ・セッションに十分なリソースを有していないと判定し、RTモードが、SOFT制約であるものとして示されている合には、スケジューラ171は、セルラ・セクタのNRTキューにビデオ・セッション要求を挿入するためにinsertSessionRequestプロセスを実行し、そうでない場合には、ビデオ・セッション要求を満足することはできない。
ビデオ・セッション要求の送達モードが、NRTまたはBGである場合には、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求の要件を即座に満足することが可能であるかどうかを判定する(たとえば、条件CURRENT_PRB_ALLOCATION+TxMINPRB<PRB_ALLOCATIONが満足されるかどうかを判定することによって)。この場合に、ビデオ・セッション要求の要件を即座に満足することが可能である場合には、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求を、RTの送達モードを有するものとして扱いながら、ビデオ・セッション要求についてVideoSessionRequestプロセスを再実行する。この場合に、ビデオ・セッション要求の要件を即座に満足することが可能ではない場合には、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求をセルラ・セクタ123のNRTキューまたはBGキューに適当に挿入するためにinsertSessionRequestプロセスを実行する。
(2)Video Session Ended(ビデオ・セッション終了)
一実施形態では、スケジューラ171は、ビデオ・セッションが終了するか、セルラ・セクタ123から新しいセルラ・セクタに移動され、これによって他のビデオ・セッションをサポートするためにセルラ・セクタ123のリソースが解放される時に、VideoSessionEndedプロセスを実行するように構成される。スケジューラ171は、CURRENT_PRB_ALLOCATION=CURRENT_PRB_ALLOCATION−TxCBRPRBのように、セルラ・セクタ123内のPRBの現在の割振りから、終了されたビデオ・セッションに割り振られた送信ビット・レート(TxCBRbitrate)に対応するPRBの量(TxCBRPRB)を減算することによって、セルラ・セクタ123内のPRBの現在の割振りを更新する。スケジューラ171は、セルラ・セクタ123の使用可能なリソースを他のビデオ・セッションに再割り振りするために、increaseSectorVideosプロセスを実行する。
(3)Video Session Changed(ビデオ・セッション変更)
一実施形態では、スケジューラ171は、ビデオ・セッションがセルラ・セクタ123内のPRBのその割振り(たとえば、そのTxCBRPRBまたはTxMAXPRBの値)を減らされ、これによって他のビデオ・セッションをサポートするためにセルラ・セクタ123のリソースが解放される時に、VideoSessionChangedプロセスを実行するように構成される。スケジューラ171は、CURRENT_PRB_ALLOCATION=CURRENT_PRB_ALLOCATION−(TxCBRPRB−OLD−TxCBRPRB−NEW)のように、セルラ・セクタ123内のPRBの現在の割振りから、修正済みビデオ・セッションから解放されるビット・レートの量を減算することによって、セルラ・セクタ123内のPRBの現在の割振りを更新する。その後、スケジューラ171は、セルラ・セクタの使用可能なリソースを他のビデオ・セッションに再割り振りするために、increaseSectorVideosプロセスを実行する。
(4)System Resource Changed(システム・リソース変更)
一実施形態では、スケジューラ171は、指定された時刻にまたは関連するタイマが満了する時に、SystemResourceChangeプロセスを実行するように構成される。これは、たとえば、ある時刻にリソース変更を開始することが必要であるか望ましい場合に使用することができる。たとえば、スケジューラ171を、特定の時刻(たとえば、無線アップリンクを介するビデオの送信を介してレポートを提供するネットワーク・ニュース・アンカなどのプレミアム・ユーザに適当な無線アップリンク・リソースを保証するために午後5:00に)システム・リソースの増加を開始するように構成することができる。たとえば、スケジューラ171を、タイマの満了の後にシステム・リソースの減少を開始するように構成することができる。スケジューラ171は、さまざまな他の形で使用可能な無線アップリンクを変更するのにSystemResourceChangeプロセスを使用することができる。
一実施形態では、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123の使用可能なリソースの変化の表示に応答してSystemResourceChangeプロセスを実行するように構成される。
一実施形態では、セルラ・セクタ123の最大の使用可能なリソースの減少(すなわち、PRB_ALLOCATION値の減少)の表示に応答して、スケジューラ171は、reduceSectorVideosプロセスを実行する。一実施形態では、スケジューラ171は、指定された時刻にまたは関連するタイマが満了する時に、reduceSectorVideosプロセスを実行する。この変更を、セルラ・セクタ123への負荷の変化またはセルラ・セクタ123のリソース・バジェットの変化に起因するなど、任意の個数のイベントまたは条件に起因するものとすることができることに留意されたい。さらに、特定の時刻を、任意の適切な時刻とすることができ、同様に、タイマに、0以上の任意の適切な値をセットすることができる(0は、reduceSectorVideosプロセスが即座に実行されることを示すはずである)ことに留意されたい。その後、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内のリソースの現在の割振りがセルラ・セクタ123の新しい最大の使用可能なリソース未満になるまで(すなわち、CURRENT_PRB_ALLOCATION≦PRB_ALLOCATION_newになるまで)セルラ・セクタ123内のすべての新しいビデオ・セッションを拒否するために、cellSector_StateパラメータにREFUSEをセットする。
一実施形態では、明示的構成通知(ECN)メッセージの受信に応答して、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123内のリソースの現在の割振りがセルラ・セクタ123の新しい最大の使用可能なリソース未満になるまで(すなわち、CURRENT_PRB_ALLOCATION≦PRB_ALLOCATION_newになるまで)セルラ・セクタ123内のすべての新しいビデオ・セッションを拒否するために、cellSector_StateパラメータにREFUSEをセットする。
一実施形態では、セルラ・セクタの最大の使用可能なリソースの増加の表示(たとえば、PRB_ALLOCATION値が減らされた)に応答して、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123の使用可能なリソースを他のビデオ・セッションに再割り振りするために、increaseSectorVideosプロセスを実行する。
(5)NRT Session Timeout(NRTセッションタイムアウト)
一実施形態では、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123のNRTキュー内のビデオ・セッション要求がタイムアウトした時に、nrtTimeoutプロセスを実行するように構成される。タイムアウトは、ビデオ・セッションが開始に時間がかかりすぎる場合またはビデオ録画が停止された場合など、複数の理由のうちのいずれについても発生し得る。スケジューラ171は、関連するMD110に通知し、このMD110は、タイムアウト・タイマをリセットする要求を応答してもしなくてもよい。MD110が、ビデオ・セッションのタイムアウト・タイマをリセットする要求を応答する場合に、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123のNRTキュー内にビデオ・セッション要求を残す。MD110が、ビデオ・セッションの送達モードをNRTからBGに変更する要求を応答する場合に、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求をセルラ・セクタ123のBGキューに挿入する。
(6)NRT Exit From Cellular Sector(セルラ・セクタからのNRT終了)
一実施形態では、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123のNRTキュー内に現在保留中のビデオ・セッション要求を有するMD110が新しいセルラ・セクタに移動する時に、nrtExitFromSectorプロセスを実行するように構成される。この実施形態では、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求をMD110にサービスする新しいセルラ・セクタのNRTキューに挿入するために、insertSessionRequest(newSectorID)プロセスを実行する。
一実施形態では、スケジューラ171は、上で説明したイベントを処理する時に、複数の関連するプロセスを利用する。一実施形態では、スケジューラ171は、イベントが到着する時に、これらのイベントに作用するために次のプロセスのうちの1つまたは複数を実行するように構成される(そのようなイベントの使用は、本明細書上で、これらのイベントの説明の文脈内で参照される)。これらのプロセスは、increaseSectorVideosプロセス、insertSessionRequestプロセス、およびreduceSectorVideosプロセスを含み、その説明をこれに続ける。
(1)Increase Sector Videos(セクタ・ビデオ増加)プロセス
一実施形態では、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123に割り振られたリソースのバジェットを超えずに(すなわち、PRB_ALLOCATED値を超えずに)追加のビデオ・セッションにセルラ・セクタ123内で対処できなくなるまで、videoSessionRequestプロセスに1つまたは複数のビデオ・セッション要求をサブミットするために、increaseSectorVideosプロセスを実行するように構成される。スケジューラ171は、任意の適切な順序でvideoSessionRequestプロセスに(1つまたは複数の)ビデオ・セッション要求をサブミットすることができる(たとえば、セルラ・セクタ123内のRTセッションとして対処できる最高優先順位のビデオ・セッション要求を必ず選択する、セルラ・セクタ123内のRTセッションとして対処できるビデオ・セッション要求の中からランダムに選択するなど)。
一実施形態では、スケジューラ171は、(1)アクティブ・ビデオ・セッションごとにTxCBRbitrate≦TxMAXになり、(2)CURRRENT_PRB_ALLOCATION≦PRB_ALLOCATIONになるように、セルラ・セクタ123のNRTキューが空の時に、セルラ・セクタ123の既存のビデオ・セッションの送信ビット・レート(TxCBRbitrate)を増やすために、increaseSectorVideosプロセスを実行するように構成される。送信ビット・レート(TxCBRbitrate)を、任意の適切な形で増やすことができる(たとえば、等しい増分ですべてのアクティブ・ビデオ・セッションのすべての送信ビット・レート(TxCBRbitrate)を増やす、セルラ・セクタ123内のアクティブ・セッションの相対優先順位レベルに従って送信ビット・レート(TxCBRbitrate)のうちの1つまたは複数を増やすなど、およびそのさまざまな組合せ)。
(2)Insert Session Request(セッション要求挿入)プロセス
一実施形態では、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求の送達モードに基づいてinsertSessionRequestプロセスを実行するように構成される。
ビデオ・セッション要求の送達モードがNRTである場合に、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求をセルラ・セクタ123のNRTキューに挿入する。NRTキュー内のビデオ・セッション要求の配置は、セルラ・セクタ123に関する要求の時刻に基づくものとすることができる(ビデオ・セッション要求のうちのいくつかについて、オリジナル要求が、異なるセルラ・セクタに関連した可能性がある場合)。
ビデオ・セッション要求の送達モードがBGである場合に、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求をセルラ・セクタ123のBGキューに挿入する。
(3)Reduce Sector Videos(セクタ・ビデオ減少)
一実施形態では、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123に割り振られたリソースのバジェットの変化に応答してreduceSectorVideosプロセスを実行するように構成される。この場合に、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123に割り振られたリソースのバジェットの減少の量に従って、アクティブ・ビデオ・セッションへのリソースの割振りをグレースフルに減らす。
一実施形態では、スケジューラ171は、ビデオ・セッション要求に応答してreduceSectorVideosプロセスを実行するように構成される。この場合に、スケジューラ171は、セルラ・セクタ123のすべてのアクティブ・ビデオ・セッションについてTxCBRbitrate≧TxMINを保証しながら、新しいビデオ・セッションのためにリソースを解放するために1つまたは複数のアクティブ・ビデオ・セッションのうちの送信ビット・レート(TxCBRbitrate)を減らす。
一実施形態では、スケジューラ171は、リソース可用性が許す限り、BGキュー内のビデオ・セッション要求を受け入れるように構成される。これは、オフピーク送達、サイド・ローディング(たとえば、無線ローカル・エリア・ネットワーク接続(たとえば、WiFiまたは他の適切なタイプの無線アクセス技術を介するが使用可能である時))など、およびそのさまざまな組合せのうちの1つまたは複数を含むことができる。
主に、例示的プロセスの使用に関して図示され、本明細書で説明されるが、例示的プロセスによって提供されるものとして本明細書で説明される機能を、任意の適切な形で提供できる(たとえば、プロセスのうちの1つまたは複数を組み合わせることができ、例示的プロセスのうちの1つまたは複数を複数のプロセスに分割することができなど)ことに留意されたい。
主に、あるタイプの情報(たとえば、各ビデオ・セッション要求に関連する送達モードおよび要求されるデータ・レート)が、ビデオ・セッション要求のスケジューリングのためにスケジューラ171によって使用される実施形態に関して図示され、本明細書で説明されるが、本明細書で説明されるように、1つまたは複数の他のタイプの情報を、ビデオ・セッション要求のスケジューリングを決定するためにスケジューラ171によって使用することもできる(たとえば、セルラ・セクタ123の無線状況、無線アップリンクを介して送信されるビデオ・ストリームのタイプ、ユーザのSLA、ネットワーク・サービス・プロバイダの1つまたは複数のポリシなど、およびそのさまざまな組合せ)ことに留意されたい。
スケジューラ171は、セルラ・セクタ123のMD110のアップリンク・ビデオ・セッション要求に対する応答を提供する。一般に、アップリンク・ビデオ・セッションに関するMD110への応答は、確立されるアップリンク・ビデオ・セッションに関連する情報を含む。たとえば、この情報は、ビデオをアップリンク・ビデオ・セッションを介して送信できるようにアップリンク・ビデオ・セッションが確立される時に関する表示、MD110がアップリンク・ビデオ・セッションについて使用しなければならない送信ビット・レートの表示(これを、アップリンク・ビデオ・セッションについてMD110に割り振られた無線アップリンクのPRBに変換することができる)などを含むことができる。スケジューラ171は、アップリンク・ビデオ・セッション要求に対する応答をMD110に提供することができ、かつ/またはアップリンク・ビデオ・セッション要求に対する応答をネットワークの1つまたは複数のCAC機能(たとえば、このCAC機能は、アップリンク・ビデオ・セッション要求に対する応答を受信し、これらをMD110にルーティングし、かつ/またはアップリンク・ビデオ・セッション要求に対する応答を受信し、適当な対応するアップリンク・ビデオ・セッション応答をスケジューラ171の代わりにMD110に送信するように動作することができる)に提供することができる。どの場合でも、アップリンク・ビデオ・セッション要求を送信するMD110は、MD110がスケジューラ171によって決定されたアップリンク・ビデオ送信スケジュールに従ってセルラ・セクタ123の無線アップリンクを介してビデオ・コンテンツを提供できるように、それぞれ、これらのアップリンク・ビデオ・セッション要求に対するそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッション応答を受信する。
図2に、図1のセルラ・セクタ内でアップリンク・ビデオ・セッションをスケジューリングする方法の一実施形態を示す。ステップ210で、方法200が始まる。ステップ220で、セルラ・セクタのMDのアップリンク・ビデオ・セッション要求を受信する。ステップ230で、セルラ・セクタ内のアップリンク・ビデオ・セッションをスケジューリングする際に使用される情報を受信する。ステップ240で、セルラ・セクタ内のアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを、セルラ・セクタ内のアップリンク・ビデオ・セッションをスケジューリングする際に使用される受信された情報に基づいて決定する。ステップ250で、セルラ・セクタのMDのアップリンク・ビデオ・セッション応答を、MDへの送達のために送信する。ステップ260で、方法200は終了する。方法200のステップを、図1の説明を参照することによってよりよく理解できることに留意されたい。
図3に、図1のセルラ・セクタ内でMDのアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを決定する方法の一実施形態を示す。ステップ310で、方法300が始まる。ステップ320で、セルラ・セクタ内でアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするのに使用可能な無線アップリンク・リソースの量を示すアップリンク・リソース情報を受信する。ステップ330で、セルラ・セクタ内での無線アップリンクを介するモバイル・デバイスからのビデオ・コンテンツの送信のためにアップリンク・ビデオ・セッションを確立するモバイル・デバイスによる要求に関連するビデオ・セッション要求情報を受信する。ステップ340で、セルラ・セクタ内の無線アップリンクを介するアップリンク・ビデオ・セッションのスケジューリングを、セルラ・セクタ内のアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするのに使用可能な無線アップリンク・リソースの量を示すアップリンク・リソース情報を使用して判定し、無線アップリンクを介するモバイル・デバイスからのビデオ・コンテンツの送信のためにアップリンク・ビデオ・セッションを確立するモバイル・デバイスによる要求に関連するビデオ・セッション要求情報を受信する。ステップ350で、方法300は終了する。方法300のステップを、図1の説明を参照することによってよりよく理解できることに留意されたい。
ここで図1に戻って、主にスケジューラ171が無線アップリンク・コントローラ170の一部として実施される実施形態に関して図示され、本明細書で説明されるが、スケジューラ171を、任意の他の適切な形で実施できることに留意されたい。一実施形態では、たとえば、スケジューラ171を、例示的な無線通信システム100内の任意の適切な(1つまたは複数の)位置に配置できる複数の要素(たとえば、例示的な無線通信システム100の1つもしくは複数の既存の要素および/または例示的な無線通信システム100内に展開される1つもしくは複数の新しい要素)を使用して、分散された形で実施することができる。一実施形態では、たとえば、スケジューラ171を、例示的な無線通信システム100内の任意の適切な位置の独立の要素として実施することができる(その例示的実施形態を、図4に関して図示し、説明する)。さらに、そのような実施形態のさまざまな組合せを使用できることに留意されたい。
図4に、図1のセルラ・セクタ内でアップリンク・ビデオ・セッションをスケジューリングするように構成されたスケジューラの一実施形態を示す。
図4に示されているように、スケジューラ400は、プロセッサ410、メモリ420、入出力インターフェース430、およびサポート回路440を含む。
プロセッサ410は、メモリ420、入出力インターフェース430、サポート回路440のそれぞれに結合され、これらのそれぞれは、さまざまな他の形でお互いに結合され、かつ/またはお互いと通信することができる。プロセッサ421は、ビデオ・セッション・スケジューリング能力のさまざまな機能を制御するように構成される。
メモリ420は、プロセス421を格納し、ビデオ・セッション要求キュー425を維持するように構成される。
プロセス421は、ビデオ・セッション・スケジューリング能力の機能を提供するためにプロセッサ410によって実行され得る任意のプロセスを含むことができる。一実施形態では、たとえば、プロセス421は、1つまたは複数のビデオ・セッション・スケジューリング・プロセスを含むことができる(たとえば、VideoSessionRequestプロセス、VideoSessionEndedプロセス、VideoSessionChangedプロセス、SystemResourceChangeプロセス、nrtTimeoutプロセス、nrtExitFromSectorプロセス、increaseSectorVideosプロセス、insertSessionRequestプロセス、reduceSectorVideosプロセスなど)。
ビデオ・セッション要求キュー425は、セルラ・セクタのMD(たとえば、セルラ・セクタ123のMD110)のビデオ・セッション要求を格納するように構成される。一実施形態では、ビデオ・セッション要求キュー425は、それぞれスケジューラ400が関連する無線ネットワークの複数のセルラ・セクタに関連するビデオ・セッション要求キュー4261〜426Nの複数のセットを含む。たとえば、第1セルラ・セクタに関連するビデオ・セッション要求キュー4261のセットは、NRT送達モード要求として処理される第1セルラ・セクタのビデオ・セッション要求をキューイングするNRTキューと、BG送達モード要求として処理される第1セルラ・セクタのビデオ・セッション要求をキューイングするBGキューとを含み、第2セルラ・セクタに関連するビデオ・セッション要求キュー4262のセットは、NRT送達モード要求として処理される第2セルラ・セクタのビデオ・セッション要求をキューイングするNRTキューと、BG送達モード要求として処理される第2セルラ・セクタのビデオ・セッション要求をキューイングするBGキューとを含み、以下同様である。主に別々のキューがセルラ・セクタのNRTビデオ・セッション要求およびBGビデオ・セッション要求を維持するのに使用される実施形態に関して図示され、説明されるが、セルラ・セクタのNRTビデオ・セッション要求およびBGビデオ・セッション要求を、単一のキューを使用して維持することができることを了解されたい。主に別々のキューがそれぞれセルラ・セクタのビデオ・セッション要求を維持するのに使用される実施形態に関して図示され、説明されるが、セルラ・セクタのビデオ・セッション要求を、任意の適切な個数のキューを使用して維持することができることを了解されたい。
プロセス421を格納し、ビデオ・セッション要求キュー425を維持するための単一のメモリ420の使用に関して図示され、説明されるが、任意の適切な個数のストレージ・モジュールを、プロセス421の格納およびビデオ・セッション要求キュー425の維持に使用することができることに留意されたい。
入出力インターフェース430は、スケジューラ400がそれを介して外部デバイスと通信できるインターフェースを提供する。
サポート回路440は、プロセッサ410およびメモリ420によって提供される機能を容易にすることができるさまざまな回路(たとえば、電源など)を含む。
もう一度図1に戻って、主に図4では独立の要素として図示され、説明されるが、スケジューラ400を、1つまたは複数のネットワーク要素(たとえば、無線アップリンク・コントローラ170)の一部として実施することができることに留意されたい。一実施形態では、スケジューラ400は、図1の無線アップリンク・コントローラ170のスケジューラ171として使用される。スケジューラ400が、1つまたは複数のネットワーク要素の一部として実施される場合に、スケジューラ400の要素の少なくとも一部を、さまざまな他のモジュールおよび/または能力を提供し、かつ/またはサポートするのに利用することができることに留意されたい(たとえば、プロセッサ410は、スケジューラ171およびマネージャ172の機能を実行することができ、メモリ420は、スケジューラ171およびマネージャ172のプロセスおよび/またはデータを格納することができなど)。さらに、主にマネージャ172に関連して実施されるものとして図示され、本明細書で説明されるが、スケジューラ171は、マネージャ172の一部を形成することができ、マネージャ172からリモート実施され得(かつ、いくつかの場合に、任意の適切な形でマネージャ172と通信することができる)などに留意されたい。
スケジューラ171を、無線アップリンク制御能力のさまざまな他の機能を提供するように構成することができる。
上で説明したように、無線アップリンク・コントローラ170は、無線アップリンク制御能力のさまざまな機能を提供するように構成される。一実施形態では、ビデオ・セッション管理能力は、セルラ・セクタの無線アップリンクを介して確立されたまたはこれから確立されるビデオ・セッションを管理するために提供される。ビデオ・セッション管理能力は、ビデオ・アプリケーションが無線アップリンク上の帯域幅を動的に管理することを可能にすることによって、セルラ・セクタの無線アップリンクを介してビデオを送信するビデオ・アプリケーションの信頼性を改善する。一実施形態では、ビデオ・セッション管理能力のさまざまな機能は、図1に関して図示され、説明されるマネージャ172によって提供される。
マネージャ172は、セルラ・セクタ123のMD110の潜在的なおよび/または確立されたアップリンク・ビデオ・セッションを監視し、管理するように構成される。
マネージャ172は、セルラ・セクタ123のMD110の潜在的なおよび/または確立されたアップリンク・ビデオ・セッションを監視し、管理する際に使用される情報を受信するように構成される。たとえば、スケジューラ171は、管理システム(たとえば、管理システム160および/またはそのような情報の任意の他の適切なソース)からアップリンク・リソース情報を受信することができる。たとえば、スケジューラ171は、MD110からアップリンク・ビデオ・セッション要求を受信することができる。たとえば、マネージャ172は、マネージャ172がMD110ごとにMD110が接続されるセルラ・セクタ(実例として、セルラ・セクタ123)を決定できるように、RAN120および/またはWPN130からモバイル・デバイス・ロケーション情報を受信する。たとえば、マネージャ172は、RAN120および/またはWPN130から、リソース輻輳の存在および同様にリソース輻輳の緩和を示すトリガを受信する。一実施形態では、そのようなトリガを、RAN120および/またはWPN130から明示的構成通知(ECN)の形で提供することができる。たとえば、マネージャ172は、確立されたビデオ・セッションのRTPストリームに関連するRTCPメッセージを受信し、処理することによって、確立されたビデオ・セッションを監視する。マネージャ172は、セルラ・セクタ123のMD110の潜在的なおよび/または確立されたアップリンク・ビデオ・セッションを監視し、管理する際に使用されるさまざまな他のタイプの情報を受信することができる。マネージャ172は、セルラ・セクタ123のMD110の潜在的なおよび/または確立されたアップリンク・ビデオ・セッションを監視し、管理するのに、そのような情報を使用するように構成される。
マネージャ172は、RTP/RTCPプロトコルおよびそれに関連する拡張を適用してInternet Engineering Task Force(IETF)Audio/Video Transport(AVT)RFC(たとえば、RFC 3550と、RFC 4585、RFC 5104、RFC 5506などの関連するRFCのうちの1つまたは複数となど、およびそのさまざまな組合せ)を使用することによって、監視能力および管理能力を提供するように構成される。一実施形態では、たとえば、マネージャ172は、RFC 3550によって定義されるMultipoint Control Unit(MCU)として(またはその一部として)、これを使用して、かつ/またはこれに従って実施される。
一般に、RFC 3550は、RTPおよびRTCPを定義する。RTPは、例示的な通信システム100内でビデオ・データをトランスポートするのに使用されるプロトコルである。RTPは、RTPストリーム内のジッタおよび順序はずれパケットの到着を処理する機構を含む。RTCPは、例示的な通信システム100内でRTPストリームを介するビデオ・データのトランスポートを制御するのに使用されるプロトコルである。RTCPは、RTPストリームを介するビデオ・データの送達を監視し、RTPストリームに関連する品詞統計を収集/報告する機構を含む(たとえば、失われたRTPパケットの総数、ジッタ、送信されたRTPペイロードの総数などのパラメータを指定できるRTCPセンダ・レポート(SR)およびRTCPレシーバ・レポート(RR)を介して)。
一般に、RFC 4585(Extended RTP Profile for Real−time Transport Control Protocol(RTCP)−Based Feedback(RTP/AVPF))は、受信側が送信側に統計的により直接のフィードバックを提供することを可能にし、短期適合および効率的なフィードバックベースの修復機構を実施することを可能にする、Audio−Visual Profile(AVP)に対する拡張を定義する。RFC 4585は、picture loss indication(PLI)、slice loss indication(SLI)、reference picture selection indication(RPSI)(ACK/NACK)などの追加パラメータの使用を介してAVPを拡張する。
一般に、RFC 5104(Codec Control Messages in the RTP/AVPF)は、RTP/AVPFで定義されるメッセージに対する拡張を指定する。RFC 5104は、RTCP RRメッセージを補足する。RFC 5104は、Temporary Maximum Media Stream Bit Rate Request(TMMBR)メッセージおよびTemporary Maximum Media Stream Bit Rate Notification(TMMBN)メッセージを含む複数のメッセージを定義する。一般に、ビデオ受信側は、それが受信しつつあるビデオ・ストリームの送信ビット・レートの減少または増加を要求するためにRTCP/AVPFメッセージ内にTMMBR値を含めるように構成され、ビデオ送信側は、それがビデオ・ストリームの将来の送信に使用するつもりの送信ビット・レートの通知としてRTCP/AVPFメッセージ内にTMMBN値を含めるように構成される。RFC 5104は、時間対空間のトレードオフに関する提案を可能にするように構成されたtemporal spatial trade−off request(TSTR)パラメータ、復号器リフレッシュの要求を可能にするように構成されたfull intra request(FIR)パラメータなど、追加のパラメータをサポートする。
一般に、RFC 5506(Reduced−Size RTCP)は、AVPF情報がRTCPメッセージ内に含まれ、SR/RRがRTCPメッセージから省略される、減らされたサイズのRTCPメッセージを指定する。
マネージャ172は、セルラ・セクタ123のMD110のビデオ・セッションのそれぞれを知っている。一般に、ビデオ・セッションごとに、いくつかの基本的なセットアップが、ビデオ・セッションを確立するために実行される。ビデオ送信側は、ビデオ・セッションを開始する時に通常発生するように、リソースをグラントされる(スケジューラ171によって提供されてもされなくてもよい)。たとえば、ビデオ送信側には、ビデオ送信側の要件に基づいて、ビデオ・セッションのGuaranteed Bit Rate(GBR)およびMaximum Bit Rate(MBR)をグラントすることができ、ここで、MBR>GBRである。マネージャ172は、ビデオ・セッションに関連する情報、たとえば、ビデオ送信側および(1つまたは複数の)ビデオ受信側の識別、ビデオ送信側のサービング基地局に関するビデオ送信側のロケーション(ビデオ送信側のセルラ・セクタをも識別する)、ビデオ・セッションのために割り振られたパラメータ(たとえば、GBR、MBRなど)など、およびそのさまざまな組合せを受信する。マネージャ172は、任意の適切な形でビデオ・セッションに関連する情報を受信することができる。一実施形態では、たとえば、マネージャ172は、Representational State Transfer(REST)ベースのAIPウェブ・サービスを使用して、ビデオ送信側および(1つまたは複数の)ビデオ受信側の識別を含めて、ビデオ・セッションを知ることができる。
マネージャ172は、セルラ・セクタ123のアップリンク・ビデオ・セッションごとに(および、オプションで、明瞭さのために省略されている、マネージャ172がそれに関する管理機能を提供する他のセルラ・セクタについて)、アップリンク・ビデオ・セッション中に生成されるRTCPメッセージを受信する。アップリンク・ビデオ・セッションのRTCPメッセージは、(1)アップリンク・ビデオ・セッションのReceiver Report(RR)および/またはSender Report(SR)を含むRTCPメッセージ、(2)アップリンク・ビデオ・セッションのRR/SRおよび関連するAVPF情報を含むRTCPメッセージ、ならびに/あるいは(3)アップリンク・ビデオ・セッションのAVPF情報を含む(かつ、RR/SRを除外した)RTCPメッセージのうちの1つまたは複数を含むことができる。アップリンク・ビデオ・セッションのRTCPメッセージは、任意の他の適切なタイプのRTCPメッセージを含むことができる。そのようなRTCPメッセージは、通常、ビデオ・セッションのビデオ送信側とビデオ受信側との間で交換されるが、マネージャ172は、それぞれセルラ・セクタ(実例として、セルラ・セクタ123)の潜在的なおよび確立されたアップリンク・ビデオ・セッションを監視し、管理するために、セルラ・セクタを基礎としてそのようなメッセージを受信し、そのようなメッセージを使用するように構成される。
マネージャ172は、セルラ・セクタごとにマネージャ172がセルラ・セクタ内でアクティブなすべてのビデオ送信側ならびにアクティブ・ビデオ送信側のアップリンク・ビデオ・セッションの詳細をそれぞれ知るように、セルラ・セクタごとの基礎で情報を照合する。マネージャ172は、セルラ・セクタごとにマネージャ172がセルラ・セクタ内のすべてのアップリンク・ビデオ・セッションの割り振られたGBRの総量および割り振られたMBRの総量を判定するように、セルラ・セクタごとの基礎でそのような情報を処理することができる。
マネージャ172を、RTCP SRメッセージおよびRRメッセージの受信および処理、ビデオ受信側から発するTMMBRメッセージの受信および関連するビデオ・セッションのビデオ送信側への受信されたTMMBRメッセージの提供などを含めて、通常の輻輳していない動作中にRFC 5760に従って機能するように構成することができる。その結果、マネージャ172は、各ビデオ・セッションの送信ビット・レート(TxCBRbitrateと表される)をも判定することができ(ここで、TxCBRbitrateはMBR以下であり、悪い信号をもたらす条件の下など、ある種の状況ではGBR以下である可能性がある)、したがって、セルラ・セクタ内のすべてのビデオ送信側の総送信ビット・レート(セルラ・セクタ内のすべてのビデオ送信側にわたるΣTxCBRbitrate)をも判定することができる。
マネージャ172は、セルラ・セクタ123(ならびに、明瞭さのために省略されている、マネージャ172がそれに関して管理機能を提供する他のセルラ・セクタ)の確立されたアップリンク・ビデオ・セッションを監視し、管理するように構成される。マネージャ172は、セルラ・セクタ123内のアップリンク・ビデオ・セッションのビデオ送信側の一部またはすべての送信ビット・レートを変更するように構成される。マネージャ172は、アップリンク・ビデオ・セッションのためにセルラ・セクタ123内で使用可能なアップリンク・リソースのバジェット、セルラ・セクタ123内のビデオ送信側の現在のビット・レート、およびセルラ・セクタ123のビデオ送信側(1つまたは複数)の新しい(1つまたは複数の)ビット・レートをトリガする(1つまたは複数の)条件に基づいて、セルラ・セクタ123内の(1つまたは複数の)ビデオ送信側の新しい(1つまたは複数の)ビット・レートを決定するように構成される。マネージャ172は、(1つまたは複数の)ビデオ送信側に(1つまたは複数の)送信ビット・レート変更メッセージを送信するように構成され、ここで、ビデオ送信側に関する送信ビット・レート変更メッセージは、マネージャ172によって決定された新しいビット・レートを使用してビデオを送信するようにビデオ送信側に指示するように構成される。マネージャ172は、さまざまなイベントおよび/または条件に応答して、セルラ・セクタ123内のアップリンク・ビデオ・セッションのビデオ送信側の一部またはすべての送信ビット・レートを変更することができる。マネージャ172は、ビデオ送信側のビット・レートを減らし、かつ/または増やすことによって、ビデオ送信側の一部またはすべての送信ビット・レートを変更することができる。送信ビット・レート変更メッセージは、任意の適切な(1つまたは複数の)タイプのメッセージとすることができる。一実施形態では、送信ビット・レート変更メッセージは、TMMBRメッセージとして送信される。
マネージャ172は、ビデオ送信側に、そのそれぞれのビット・レートを減らすように指示し、これによってセルラ・セクタ123内のリソースを解放するために、セルラ・セクタ123内のビデオ送信側の一部またはすべてにそれぞれの送信ビット・レート変更メッセージを送信することができる。これを、任意の適切なイベントまたは条件に応答して実行することができる。一実施形態では、たとえば、これを、保留中のおよび/または新しいビデオ・セッション要求(たとえば、RTビデオ・セッション要求、保留中のNRTビデオ・セッション要求など)に対処するために行うことができる。一実施形態では、たとえば、これを、セルラ・セクタ123内に輻輳があることの表示に応答して行うことができる。これを、任意の他の適切なイベントまたは条件に応答して実行することができる。
マネージャ172は、ビデオ送信側のそれぞれにそのそれぞれのビット・レートを増やすように指示するために、セルラ・セクタ123内のビデオ送信側の一部またはすべてにそれぞれの送信ビット・レート変更メッセージを送信することができる。一実施形態では、たとえば、追加の無線アップリンク・リソースがアクティブ・ビデオ送信側による使用のために使用可能である場合に、これを行うことができる。
マネージャ172は、セルラ・セクタ123内のビデオ送信側の一部またはすべてにそれぞれの送信ビット・レート変更メッセージを送信することができる。これに関して、それぞれの送信ビット・レート変更メッセージを、さまざまな条件の下で(たとえば、新しいアップリンク・ビデオ・セッションに対処するためにすべてのビデオ送信側のビット・レートをスロットリングするため、セルラ・セクタ内の輻輳中にすべてのビデオ送信側のビット・レートをスロットリングするためなど)セルラ・セクタ123のビデオ送信側のすべてに送信することができることに留意されたい。同様に、これに関して、それぞれの送信ビット・レート変更メッセージを、さまざまな条件の下で(たとえば、1つまたは複数のビデオ送信側が他のアクティブなまたは保留中のビデオ・ソースに損害を与えて無線アップリンク・リソースを消費しつつある場合、1つまたは複数のビデオ送信側が追加の無線アップリンク・リソースの使用の資格を与えられ、そのような追加のリソースが現在セルラ・セクタ123内で使用可能である場合など)セルラ・セクタ123のビデオ送信側のサブセットだけに送信することができることに留意されたい。
マネージャ172は、たとえば、セルラ・セクタ123の1つまたは複数のビデオ送信側の(1つまたは複数の)送信ビット・レートを減らし、セルラ・セクタ123の1つまたは複数のビデオ送信側の(1つまたは複数の)送信ビット・レートを増やすために、送信ビット・レート変更メッセージの組合せを使用することができる。
少なくともいくつかのそのような実施形態で、送信ビット・レート変更メッセージは、均しい量または等しくない量のビデオ送信側のビット・レートの変更を指定することができる(たとえば、ビデオ送信側の無線送信効率、ビデオ送信側によって使用されるMCS、ビデオ送信側のSLA、ビデオ送信側のアプリケーション・タイプおよび/またはアプリケーションなど、ならびにそのさまざまな組合せに基づいて)。
少なくともいくつかのそのような実施形態で、任意の適切な個数の送信ビット・レート変更メッセージを、任意の適切な個数のビデオ送信側に送信することができ、ここで、そのような送信ビット・レート変更メッセージは、ビデオ送信側のビット・レートのそれぞれの減少および/または増加を要求することができる。この形で、マネージャ172は、要員および条件のさまざまな組合せに基づいて(たとえば、セルラ・セクタ123内での新しいビデオ・セッションの要求、セルラ・セクタ123内での既存のビデオ・セッションの終了、輻輳の表示、ビデオ送信側の無線送信効率、ビデオ送信側によって使用されるMCS、ビデオ送信側のSLA、ビデオ送信側のアプリケーション・タイプおよび/またはアプリケーションなど、ならびにそのさまざまな組合せのうちの1つまたは複数に基づいて)セルラ・セクタ123の使用可能な無線アップリンク・リソースを管理するように構成される。
一例として、(1)あるセルラ・セクタ内に5つのビデオ送信側があり、各ビデオ送信側が、256KbpsのGBRを有し、そのセルラ・セクタについて合計1.25Mbpsが現在割り振られており、(2)このセルラ・セクタのアップリンク・ビデオ・セッションについて割り振ることのできる最大帯域幅が、1.25Mbpsであると仮定する。単純化のために、すべてのビデオ送信側が、同一のMCS値を有すると仮定する(ただし、無線アップリンク・リソースの割振りが、MCS値の関数とすることができるPRBに関することに留意されたい)。この例では、128Kbpsの第6のビデオ・セッションの要求が受信される時に、マネージャ172は、新しいビデオ・セッションに対処するように促される。新しいセッションに対処するために、マネージャ172は、5つの既存のビデオ送信側のそれぞれに5つのTMMBRメッセージを発行し、各TMMBRメッセージは、224Kbpsのビット・レート値を示す(すなわち、それぞれ32Kbpsの減少)。この形で、160Kbpsの無線アップリンク容量が、セルラ・セクタの無線アップリンクを介して128Kbsp(またはこれを超える)でビデオを送信するための新しいビデオ・セッションによる使用のために使用可能にされる。この例では、アクティブ・ビデオ送信側のそれぞれの送信ビット・レートが、均一に劣化することに留意されたい。
もう1つの例として、(1)あるセルラ・セクタ内に5つのビデオ送信側があり、各ビデオ送信側が、256KbpsのGBRを有し、そのセルラ・セクタについて合計1.25Mbpsが現在割り振られており、5つのビデオ送信側のうちの2つが、それらに256KbpsのGBRを保証する関連するSLAを有し、(3)このセルラ・セクタのアップリンク・ビデオ・セッションについて割り振ることのできる最大帯域幅が、1.25Mbpsであると仮定する。単純化のために、すべてのビデオ送信側が、同一のMCS値を有すると仮定する(ただし、無線アップリンク・リソースの割振りが、MCS値の関数とすることができるPRBに関することに留意されたい)。この例では、128Kbpsの第6のビデオ・セッションの要求が受信される時に、マネージャ172は、新しいビデオ・セッションに対処するように促される。新しいセッションに対処するために、マネージャ172は、256KbpsのGBRを保証するSLAを有しない3つの既存のビデオ送信側のそれぞれに3つのTMMBRメッセージを発行し、各TMMBRメッセージは、192Kbpsのビット・レート値を示す(すなわち、それぞれ64Kbpsの減少)。この形で、192Kbpsの無線アップリンク容量が、セルラ・セクタの無線アップリンクを介して128Kbsp(またはこれを超える)でビデオを送信するための新しいビデオ・セッションによる使用のために使用可能にされる。この例では、ビデオ送信側のサブセットの送信ビット・レート減少が、ビデオ送信側のうちの2つのSLAによって影響される(すなわち、より高いレベルの加入者は、より低いレベルの加入者に損害を与えて、影響を受けない)ことに留意されたい。
もう1つの例として、(1)あるセルラ・セクタ内に5つのビデオ送信側があり、各ビデオ送信側が、256KbpsのGBRを有し、そのセルラ・セクタについて合計1.25Mbpsが現在割り振られており、(2)このセルラ・セクタのアップリンク・ビデオ・セッションについて割り振ることのできる最大帯域幅が、1.25Mbpsであると仮定する。単純化のために、すべてのビデオ送信側が、同一のMCS値を有すると仮定する(ただし、無線アップリンク・リソースの割振りが、MCS値の関数とすることができるPRBに関することに留意されたい)。この例では、ビデオ送信側のうちの1つが、悪い無線条件を有し、ビデオ送信側が265Kbpsビット・レートを利用できなくなっていると判定される時に、マネージャ172は、悪い無線条件を有するビデオ送信側の送信ビット・レートを下げ、過剰な無線アップリンク・リソースを他のビデオ送信側のうちの1つまたは複数(たとえば、より高いビット・レートをサポートできることを示す無線条件を有する、他のビデオ送信側のうちの1つまたは複数)に再割り振りする。マネージャ172は、悪い無線条件を有するビデオ送信側から解放されたリソースを、よりよい無線条件を有する残りのビデオ送信側に割り振る。そのような無線アップリンク・リソースの再割振りを実行するために、マネージャ172は、(1)悪い無線条件を有するビデオ送信側にTMMBRメッセージを発行し、このTMMBRメッセージは、256Kbps未満のビット・レートを示し、(2)1つまたは複数の他のビデオ送信側に1つまたは複数のTMMBRメッセージを発行し、この各TMMBRメッセージは、256Kbpsを超えるビット・レート値を示す。
もう1つの例として、(1)あるセルラ・セクタ内に5つのビデオ送信側があり、各ビデオ送信側が、256KbpsのGBRを有し、そのセルラ・セクタについて合計1.25Mbpsが現在割り振られており、(2)このセルラ・セクタのアップリンク・ビデオ・セッションについて割り振ることのできる最大帯域幅が、1.25Mbpsであると仮定する。単純化のために、すべてのビデオ送信側が、同一のMCS値を有すると仮定する(ただし、無線アップリンク・リソースの割振りが、MCS値の関数とすることができるPRBに関することに留意されたい)。この例では、5つのビデオ送信側のうちの1つからビデオを受信しつつあるビデオ受信側が、128Kbpsのより低い送信ビット・レートを要求するTMMBRメッセージを送信する。マネージャ172は、ビデオ送信側からTMMBRメッセージを受信し、そのTMMBRメッセージを関連するビデオ送信側に転送し、この関連するビデオ送信側は、その送信レートを256Kbpsから128Kbpsに下げ、これによって、マネージャ172によって再割り振りできる使用可能な帯域幅をもたらす。マネージャ172は、ビデオ送信側から解放されたリソースを他のビデオ送信側のうちの1つまたは複数に割り振る。無線アップリンク・リソースのそのような再割振りを実行するために、マネージャ172は、1つまたは複数のTMMBRメッセージを1つまたは複数の他のビデオ送信側に発行し、各TMMBRメッセージは、256Kbpsより大きいビット・レート値を示す。前述の例が、無線アップリンク制御能力のさまざまな実施形態に従ってビデオ送信側の送信ビット・レートを管理できる(たとえば、増やし、かつ/または減らす)多数の形のうちの少数にすぎないことに留意されたい。
図5に、図1のセルラ・セクタ内でMDのアップリンク・ビデオ・セッションの送信ビット・レートを変更する方法の一実施形態を示す。
ステップ510で、方法500が始まる。
ステップ520で、セルラ・セクタに関連する少なくとも1つの条件の少なくとも1つの表示を受信する。条件は、セルラ・セクタ内の輻輳条件、少なくともセルラ・セクタにサービスするネットワーク要素に関連する輻輳条件、新しいビデオ・セッションがセルラ・セクタ内で確立されることの要求、セルラ・セクタ内の既存のビデオ・セッションの終了など、およびそのさまざまな組合せのうちの1つまたは複数を含むことができる。
ステップ530で、セルラ・セクタのビデオ送信側のアップリンク・ビデオ・セッションの修正済み送信ビット・レートを決定する。一実施形態では、修正済み送信ビット・レートは、少なくとも1つの条件に関連する情報、セルラ・セクタ内でアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするために使用可能な無線アップリンク・リソースの量を示す情報、およびビデオ送信側によってサポートされる現在のビット・レートを示す情報(たとえば、RTCP SR/RRおよび/またはそのような情報の任意の他の適切な(1つまたは複数の)ソースから判定される)を使用して決定される。
ステップ540で、アップリンク・ビデオ・セッションの修正済み送信ビット・レートを使用するようにビデオ送信側に指示するメッセージを、ビデオ送信側に向かって伝搬させる。一実施形態では、メッセージは、修正済み送信ビット・レートの値または使用すべき修正済み送信ビット・レートを判定するためにビデオ送信側によって使用され得る値(たとえば、修正済み送信ビット・レートに達するために現在のビット・レートを変更する必要がある量を示す値)を含むTMMBRメッセージである。
ステップ550で、方法500は終了する。
図6に、図1のセルラ・セクタ内でMDのアップリンク・ビデオ・セッションの送信ビット・レートを変更する方法の一実施形態を示す。
ステップ610で、方法600が始まる。
ステップ620で、セルラ・セクタ内のアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするために使用可能な無線アップリンク・リソースの量を示すアップリンク・リソース情報を受信する。
ステップ630で、セルラ・セクタ内でアクティブな複数のアップリンク・ビデオ・セッションを識別し、セルラ・セクタ内でアクティブなそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの複数の送信ビット・レートを含む、アップリンク・ビデオ・セッション情報を受信する。アップリンク・ビデオ・セッション情報を、RTCP SR、RTCP RR、AVPFメッセージなどのうちの1つまたは複数の形で受信することができる。
ステップ640で、セルラ・セクタに関連する条件に応答して、無線アップリンク・リソース情報およびアップリンク・ビデオ・セッション情報を使用して、セルラ・セクタ内でアクティブなそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションのうちの1つの修正済み送信ビット・レートを決定する。条件は、セルラ・セクタ内の輻輳の増加、セルラ・セクタ内の輻輳の減少、新しいビデオ・セッションがセルラ・セクタ内で確立されることの要求、セルラ・セクタ内の既存のビデオ・セッションの終了など、およびそのさまざまな組合せのうちの1つまたは複数を含むことができる。
ステップ650で、方法600は終了する。
図7に、図1のセルラ・セクタ内でそれぞれの複数のMDの複数のアップリンク・ビデオ・セッションのビット・レートを制御する方法の一実施形態を示す。
ステップ710で、方法700が始まる。
ステップ720で、ビデオ送信側のアップリンク・ビデオ・セッションに関連する状況メッセージを受信する。状況メッセージは、RTCP SR、RTCP RR、AVPFメッセージなどのうちの1つまたは複数を含むことができる。
ステップ730で、状況メッセージを使用して、ビデオ送信側のそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの複数の現在の送信ビット・レートを判定する。
ステップ740で、セルラ・セクタに関連する条件に応答して、ビデオ送信側のそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの複数の修正済み送信ビット・レートを決定し、それぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの修正済み送信ビット・レートの表示を、それぞれの複数の送信ビット・レート変更メッセージを使用して、それぞれのビデオ送信側に向かって伝搬させる。送信ビット・レート変更メッセージは、TMMBRメッセージを含むことができる。
ステップ750で、方法700は終了する。
ここで図1を参照して、マネージャ172を、セルラ・セクタのビデオ送信側のビット・レートの変更に関連してさまざまな他のタイプの機能を提供するように構成することができることに留意されたい。
一実施形態では、マネージャ172は、セルラ・セクタから発しつつあるビデオ・セッションに参加するすべてのデバイスのビット・レート要件を監視するように構成される。たとえば、マネージャ172は、セルラ・セクタ内のすべてのビデオ送信側の送信ビット・レート要件を監視し、セルラ・セクタから発するビデオ・セッションに参加するすべてのビデオ受信側の送信ビット・レート要件を監視することができる。一実施形態では、マネージャ172は、送信ビット・レート変更メッセージを介してビット・レートの変更を要求するのにそのような情報を使用する。一実施形態では、マネージャ172は、さまざまなスケジューリング機能(マネージャ172が、セルラ・セクタ内のビデオ送信側の送信ビット・レートを変更する送信ビット・レート変更メッセージを発行することのスケジューラ171による要求をもたらすこともできる)を実行する際のスケジューラ171による使用のためにスケジューラ171にそのような情報を提供する。
マネージャ172が、セルラ・セクタ123のビデオ送信側のビット・レートの監視および管理を実行しつつある一実施形態では、マネージャ172を、コール・アドミッション・コントロール機能を実行する際のBS122のコール・アドミッション・コントロール(CAC)機構による使用のためにセルラ・セクタ123の関連するBS122に情報を提供するように構成することができる。一実施形態では、たとえば、マネージャ172によって判定されたセルラ・セクタ123の総送信ビット・レートを、BS122のCAC機構によって使用して、セルラ・セクタ123の総送信ビット・レートがセルラ・セクタ123の総リソース未満である時に追加のリソースをアドミットすることができる。セルラ・セクタ123の総送信ビット・レートが、ビデオ送信側の個々のTxCBRbitrate値が変化する時に経時的に変化を受けるが(すなわち、BS122のCAC機構が総送信ビット・レート値に常に安全に頼ることができない可能性がある)、マネージャ172との協力によって、BS122のCAC機構は、MBSとしてビデオ送信側のTxCBRbitrateを実施するようにマネージャ172に知らせる(すなわち、どのビデオ送信側についてもTxCBRbitrateが増加することを許容しない)機構を使用することによって、コール・アドミッションを実行するためにセルラ・セクタ123の総リソース(PRBなど)に変換される総送信ビット・レートに頼ることができる。この機構を、さまざまなイベントおよび条件に応答して使用することができる(たとえば、システムが突然の輻輳を処理する間の一時的状態としてまたは任意の他の適切な目的のために)。さらに、ビデオ送信側が、その新しいビット・レートがもはや一時的ではないと判定する場合に、ビデオ受信側と新しいビット・レートを再ネゴシエートする(たとえば、SIPメッセージングまたは任意の他の適切なタイプのメッセージングを介して)ことが期待され、これによって、コール・アドミッション計算にBS122のCAC機構によって使用できるビデオ・セッションの新しいGBR値およびMBR値がもたらされる。
主に、セルラ・セクタ123のビデオ送信側がSource−Specific Multicast(SSM)を使用する(すなわち、アップリンク・ビデオ・セッションごとに単一のビデオ送信側および複数のビデオ受信側がある)実施形態に関して図示され、本明細書で説明されるが、図示され本明細書で説明されるマネージャ172のさまざまな機能を、他のタイプのコンテンツ分配方式を使用して提供される他のタイプのアップリンク・ビデオ・セッション内での使用のために適合させることができることに留意されたい。
マネージャ172のサービスを利用しないアップリンク・ビデオ・セッションが、おそらくは、ベスト・エフォート処理だけを与えられ、したがって、輻輳の場合に信頼できないものになるはずであることに留意されたい。
主に、セルラ・セクタを基礎とするビデオ送信側の送信ビット・レートの制御に関して図示され、本明細書で説明されるが、マネージャ172を、グループとして複数のセルラ・セクタのビデオ送信側の送信ビット・レートを制御するように構成することもできることに留意されたい。一実施形態では、たとえば、ネットワークのより上のレベルでの輻輳の場合に、マネージャ172は、輻輳を経験するネットワークのより上のレベルによってサービスされるセルラ・セクタのすべてに関連するビデオ送信側のビット・レートを制御することができる。たとえば、3GPPネットワーク内のサービング・ゲートウェイ(SGW)での輻輳の場合に、マネージャ172は、そのSGWによってサポートされる関連するデータ経路を有するセルラ・セクタの一部またはすべての一部またはすべてのビデオ送信側にTMMBRを発行することができる。同様に、たとえば、3GPPネットワーク内のPDNゲートウェイ(PGW)での輻輳の場合に、マネージャ172は、そのPGWによってサポートされる関連するデータ経路を有するセルラ・セクタの一部またはすべての一部またはすべてのビデオ送信側にTMMMBRを発行することができる。マネージャ172を、ビデオ送信側のビット・レートの監視および制御のさまざまな他の粒度をサポートするように構成できることに留意されたい。
主に特定の制御プロトコル(たとえば、RTP/RTCPおよび関連するプロトコル)を使用するビデオ送信側の送信ビット・レートの制御に関して図示され、本明細書で説明されるが、マネージャ172を、さまざまな他の適切なプロトコルを使用してビデオ送信側の送信ビット・レートを制御するように構成することもできることに留意されたい。したがって、本明細書でのRTCP状況メッセージ(たとえば、RTCP SR、RTCP RR、AVPFメッセージなど)への言及は、状況メッセージまたは状況トラフィックとしてより一般的に解釈することができ、本明細書でのRTCPベースの送信ビット・レート変更メッセージ(たとえば、TMMBRメッセージ)ヘの言及を、より包括的に、送信ビット・レート変更メッセージと解釈することができる。
主に、セルラ・ネットワーク内の無線アップリング制御能力の実施形態の提供に関して本明細書で図示し、説明したが、無線アップリンク制御能力の実施形態を、他のタイプの無線広域ネットワーク(たとえば、セルラベースのネットワーク以外のネットワーク)、無線ローカル・エリア・ネットワーク(たとえば、Wireless Fidelity(WiFiネットワークなど))など、他のタイプの無線ネットワーク内で提供することもできることに留意されたい。したがって、特定のタイプの無線ネットワークのコンテキスト内で本明細書で使用されるさまざまな用語が、より一般的に言及できることに留意されたい。たとえば、主に、PBRの文脈で図示され、説明されるが、他のタイプの用語が、他のタイプのネットワーク内で使用され(たとえば、WiMAXネットワーク内で使用される用語「スロット」)、PRBへの本明細書での言及が、より全般的に無線リソース割振り単位を参照するものとして解釈され得ることに留意されたい。
図8は、本明細書で説明される機能を実行する際の使用に適するコンピュータの高水準ブロック図を示す。
図8に示されているように、コンピュータ800は、プロセッサ要素802(たとえば、中央処理装置(CPU)および/または他の適切な(1つまたは複数の)プロセッサ)と、メモリ要素804(たとえば、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、読取り専用メモリ(ROM)など)を含む。コンピュータ800は、協力するモジュール/プロセス805および/またはさまざまな入出力デバイス806(たとえば、ユーザ入力デバイス(キーボード、キーパッド、マウスなど)、ユーザ出力デバイス(ディスプレイ、スピーカなど)、入力ポート、出力ポート、受信器、送信器、およびストレージ・デバイス(たとえば、テープ・ドライブ、フロッピ・ドライブ、ハード・ディスク・ドライブ、コンパクト・ディスク・ドライブなど)をも含むことができる。
図示され、本明細書で説明される機能を、ソフトウェア(たとえば、1つまたは複数のプロセッサ上でのソフトウェアの実施を介して)および/またはハードウェア(たとえば、汎用コンピュータ、1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)、および/または任意の他のハードウェア同等物を使用して)で実施できることを了解されたい。
図示され、本明細書で説明される機能を、特殊目的コンピュータを実施するために汎用コンピュータ上で実行される(たとえば、1つまたは複数のプロセッサによる実行を介して)ソフトウェアで実施することができ、かつ/またはハードウェア(たとえば、1つもしくは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)および/または1つもしくは複数の他のハードウェア同等物を使用して)で実施することができることを了解されたい。
一実施形態では、協力するプロセス805を、メモリ804にロードし、プロセッサ802によって実行して、本明細書で議論される機能を実施することができる。したがって、協力するプロセス805(関連するデータ構造を含む)を、コンピュータ可読記憶媒体、たとえば、RAMメモリ、磁気ドライブ、磁気ディスケット、光ドライブ、光ディスケットなどに格納することができる。
図8に示されたコンピュータ800が、本明細書で説明される機能要素および/または本明細書で説明される機能要素の諸部分を実施するのに適する全般的なアーキテクチャおよび機能性を提供することに留意されたい。たとえば、コンピュータ800は、MD110のうちの1つ、BS122、サーバ150のうちの1つ、管理システム160、無線アップリンク・コントローラ170、スケジューラ171、およびマネージャ172のうちの1つまたは複数を実施するのに適する全般的なアーキテクチャおよび機能性を提供する。
本明細書でソフトウェア方法として議論されるステップのいくつかを、ハードウェア内で、たとえばさまざまな方法ステップを実行するためにプロセッサと協力する回路網として実施することができることが企図されている。本明細書で説明される機能/要素の諸部分を、コンピュータ・プログラム製品として実施することができ、ここで、コンピュータ命令は、コンピュータによって処理される時に、本明細書で説明される方法および/または技法が呼び出されまたは他の形で提供されるようにコンピュータの動作を適合させる。発明的方法を呼び出す命令を、固定媒体または取外し可能媒体内に格納し、放送媒体または他の信号担持媒体内のデータ・ストリームを介して送信し、かつ/あるいは命令に従って動作するコンピューティング・デバイス内のメモリ内に格納することができる。
さまざまな実施形態の諸態様は、特許請求の範囲で指定される。さまざまな実施形態の上記および他の態様は、次の番号付きの節で指定される。
1.無線ネットワークのセルラ・セクタのアップリンク・ビデオ・セッションの送信ビット・レートを制御する装置であって、
プロセッサとメモリとを備え、プロセッサは、
セルラ・セクタ内でアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするために使用可能な無線アップリンク・リソースの量を示す無線アップリンク・リソース情報を受信し、
セルラ・セクタ内でアクティブな複数のアップリンク・ビデオ・セッションを識別し、セルラ・セクタ内でアクティブなそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの複数の送信ビット・レートを含む、アップリンク・ビデオ・セッション情報を受信し、
セルラ・セクタに関連する条件に応答して、無線アップリンク・リソース情報およびアップリンク・ビデオ・セッション情報を使用して、セルラ・セクタ内でアクティブなそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションのうちの1つの修正済み送信ビット・レートを決定する
ように構成される、装置。
2.無線アップリンク・リソース情報は、
セルラ・セクタ内でアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするのに使用可能な無線アップリンク・リソースのバジェットを示す最大リソース割振り値と、
セルラ・セクタ内でアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするために現在割り振られている無線アップリンク・リソースの量を示す現在のリソース割振り値と
を含む、節1に記載の装置。
3.アップリンク・ビデオ・セッション情報は、ビデオ送信側のアップリンク・ビデオ・セッションに関連する制御メッセージを介して受信される、節1に記載の装置。
4.制御メッセージは、リアルタイム・トランスポート制御プロトコル(RTCP)メッセージを含む、節3に記載の装置。
5.RTCPメッセージは、ビデオ送信側から受信されたRTCPセンダ・レポート(SR)と、アップリンク・ビデオ・セッションに関連するビデオ受信側から受信されたRTCPレシーバ・レポート(RR)とのうちの少なくとも1つを含む、節4に記載の装置。
6.少なくとも1つの条件は、セルラ・セクタ内の輻輳条件、セルラ・セクタにサービスするネットワーク要素に関連する輻輳条件、新しいビデオ・セッションがセルラ・セクタ内で確立されることの要求、セルラ・セクタ内の既存のビデオ・セッションの終了、セルラ・セクタのビデオ送信側のうちの1つに関連する無線条件、およびアップリンク・ビデオ・セッションのうちの1つに関連するビデオ受信側から受信されたリソース変更要求のうちの少なくとも1つを含む、節1に記載の装置。
7.プロセッサは、
修正済み送信ビット・レートが決定されたビデオ送信側のうちの1つに向かって、修正済み送信ビット・レートを示すメッセージを伝搬させる
ように構成される、節1に記載の装置。
8.ビデオ送信側に向かって伝搬されるメッセージは、Temporary Maximum Media Stream Bit Rate Request(TMMBR)メッセージである、節7に記載の装置。
9.プロセッサは、
セルラ・セクタ内でアクティブな複数のアップリンク・ビデオ・セッションのそれぞれについて、
無線アップリンク・リソース情報およびアップリンク・ビデオ・セッション情報を使用して、セルラ・セクタ内でアクティブなそれぞれの複数のアップリンク・ビデオ・セッションのそれぞれの複数の修正済み送信ビット・レートを決定し、
修正済み送信ビット・レートが決定された複数のビデオ送信側に向かって、それぞれの修正済み送信ビット・レートを示すそれぞれの複数のメッセージを伝搬させる
ように構成される、節1に記載の装置。
10.複数のビデオ送信側は、セルラ・セクタ内でアクティブなすべてのアップリンク・ビデオ・セッションのすべてのビデオ送信側を含む、節9に記載の装置。
11.メッセージのうちの少なくとも1つは、そのアップリンク・ビデオ・セッションのその送信ビット・レートを減らすように関連するビデオ送信側に指示するように構成されたビット・レート減少メッセージであり、メッセージのうちの少なくとも1つは、そのアップリンク・ビデオ・セッションのその送信ビット・レートを増やすように関連するビデオ送信側に指示するように構成されたビット・レート増加メッセージである、節9に記載の装置。
12.プロセッサは、
セルラ・セクタ内でアクティブなそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの複数の送信ビット・レートを使用して、セルラ・セクタ内でアクティブなビデオ送信側の総guaranteed bit rate(GBR)を判定し、
セルラ・セクタのビデオ送信側の総GBRおよびセルラ・セクタ内でアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするのに使用可能な無線アップリンク・リソースの量を使用して、セルラ・セクタの総変更帯域幅を決定し、
これによってそれぞれのビデオ送信側の修正済み送信ビット・レートを決定するために、ビデオ送信側へのセルラ・セクタの総変更帯域幅の適用を決定する
ように構成される、節9に記載の装置。
13.プロセッサは、
セルラ・セクタ内でアクティブなアップリンク・ビデオ・セッションの総送信ビット・レートを判定し、
セルラ・セクタの基地局(BS)に向かってセルラ・セクタ内のアップリンク・ビデオ・セッションの総送信ビット・レートの表示を伝搬させる
ように構成される、節1に記載の装置。
14.プロセッサは、
セルラ・セクタ内の関連するアップリンク・ビデオ・セッションの確立に関するビデオ・セッション要求をスケジューリングする際に使用されるスケジューラに情報を提供する
ように構成される、節1に記載の装置。
15.無線ネットワークのセルラ・セクタのアップリンク・ビデオ・セッションの送信ビット・レートを制御する方法であって、
セルラ・セクタ内でアップリンク・ビデオ・セッションをサポートするために使用可能な無線アップリンク・リソースの量を示す無線アップリンク・リソース情報を受信するステップと、
セルラ・セクタ内でアクティブな複数のアップリンク・ビデオ・セッションを識別し、セルラ・セクタ内でアクティブなそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの複数の送信ビット・レートを含む、アップリンク・ビデオ・セッション情報を受信するステップと、
セルラ・セクタに関連する条件に応答して、無線アップリンク・リソース情報およびアップリンク・ビデオ・セッション情報を使用して、セルラ・セクタ内でアクティブなそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションのうちの1つの修正済み送信ビット・レートを決定するステップと
を含む方法。
16.無線ネットワークのセルラ・セクタ内でそれぞれの複数のビデオ送信側の複数のアップリンク・ビデオ・セッションのビット・レートを制御する装置であって、
プロセッサとメモリとを備え、プロセッサは、
ビデオ送信側のアップリンク・ビデオ・セッションに関連する状況メッセージを受信し、
状況メッセージを使用して、ビデオ送信側のそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの複数の現在の送信ビット・レートを判定し、
セルラ・セクタに関連する条件に応答して、ビデオ送信側のそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの複数の修正済み送信ビット・レートを決定し、それぞれの複数の送信ビット・レート変更メッセージを使用して、それぞれのビデオ送信側に向かってそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの修正済み送信レートの表示を伝搬させる
ように構成される、装置。
17.状況メッセージは、リアルタイム・トランスポート制御プロトコル(RTCP)メッセージを含む、節16に記載の装置。
18.RTCPメッセージは、
ビデオ送信側のうちの1つからのRTCPセンダ・レポート(SR)であって、RTCP SRは、Audio−Visual Profile with Feedback(AVPF)部分を含む、RTCP SRと、
ビデオ送信側のうちの1つから受信されたAudio−Visual Profile with Feedback(AVPF)メッセージと、
アップリンク・ビデオ・セッションのうちの1つに関連するビデオ受信側からのRTCPレシーバ・レポート(RR)であって、RTCP RRは、Audio−Visual Profile with Feedback(AVPF)部分を含む、RTCP RRと、
アップリンク・ビデオ・セッションのうちの1つに関連するビデオ受信側から受信されたAudio−Visual Profile with Feedback(AVPF)メッセージと
のうちの少なくとも1つを含む、節17に記載の装置。
19.送信ビット・レート変更メッセージは、Temporary Maximum Media Stream Bit Rate Request(TMMBR)メッセージを含む、節16に記載の装置。
20.無線ネットワークのセルラ・セクタ内のそれぞれの複数のビデオ送信側の複数のアップリンク・ビデオ・セッションのビット・レートを制御する方法であって、
ビデオ送信側のアップリンク・ビデオ・セッションに関連する状況メッセージを受信するステップと、
状況メッセージを使用して、ビデオ送信側のそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの複数の現在の送信ビット・レートを判定するステップと、
セルラ・セクタに関連する条件に応答して、ビデオ送信側のそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの複数の修正済み送信ビット・レートを決定し、それぞれの複数の送信ビット・レート変更メッセージを使用して、それぞれのビデオ送信側に向かってそれぞれのアップリンク・ビデオ・セッションの修正済み送信ビット・レートの表示を伝搬させるステップと
を含む方法。
本発明の教示を組み込むさまざまな実施形態を図示し、本明細書で詳細に説明したが、当業者は、それでもこれらの教示を組み込む多数の他の変更された実施形態を容易に考案することができる。