JP2015505231A - トランスポート非依存方式におけるマルチメディアＱｏＥを管理する方法、システム、および装置 - Google Patents

Abstract

リアルタイム・マルチメディアセッション配信用の仮想化された資源を、ユーザ端末に適合させる方法であって、資源パラメータに基づいて、リアルタイム・マルチメディアセッション配信用のユーザ端末での資源要求仕様を設定するステップと、ユーザ端末で、資源要求仕様の設定に従って、資源を割り当てるステップと、ユーザ端末で、割当資源が要求ＱｏＥ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）に対して十分か否かを判断するステップと、割当資源が十分でなければ、要求ＱｏＥを維持するために、資源配分管理（ＭＲＤ）／資源事前配置ポリシー（ＲＰＰ）データベースから資源を調達して、ユーザ端末での割当資源を調整するステップと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明の分野は、セッション・ベースのマルチメディアサービスであり、より詳細には、インターネットを含むインターネット・プロトコル（ＩＰ）に基づくネットワークを介したセッションを基礎としたマルチメディアサービスのためのＱｏＥ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）を制御することである。

新興の強く望まれるアプリケーションおよびサービスは、顧客離れを減らし、体験を改善するために、積極的なＱｏＥ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）マネジメントが必要である。ユーザの体験を改善するための伝統の受動的なＱｏＳ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）に基づくスキームは、スローレスポンスタイム、および過度のオーバーヘッドを割り当てる要求仕様のために受け入れられないだろう。

現在用いられているＱｏＥマネジメント技術は、インターネット技術タスクフォース（ＩＥＴＦ）のプロトコル、および待ち時間／遅延、ジッタ／遅延の変化、ならびにパケットロスのようなトランスポートレイヤー（ＩＳＯの７層ＯＳＩモデル）のパラメータのＱｏＳマネジメントを利用したメカニズムに用いられる。

パケットの遅延、ジッタ、および損失のモニターに用いられるこのメカニズムは、モニタリングのチャネルおよび／または、クライアントとサーバ間または通信ピア間で交換される必要があろうメッセージの組み込みにより、一般に、トランスポート層上で追加のオーバーヘッドを必要とする。

またＱｏＥの維持のために、帯域幅の事前割り当てや過剰供給が用いられるであろう。この資源の事前割り当てと過剰供給は、多くの場合、資源の過小利用をもたらし、これは高費用効率のネットワークオペレーションをゴールとする今日では受け入れがたい。

したがって、ネットワークトランスポートの動的な特性を利用したメカニズムに基づく積極的なエンドポイントへの配置を行う環境は有利な点であろう。結果、セッションは過剰なトランスポート資源を利用せずに、期待された管理体制を超えるＱｏＥを達成するであろう。これらのメカニズムは、トランスポートの動的な特性を入力として利用し、期待されるＱｏＥが効果的に改善するようにエンドポイントプレゼンテーションを調整する。

本発明の態様は、（ａ）トランスポートネットワーク内でいかなるオーバーヘッドも招かず、（ｂ）エンドポイントで仮想化を利用し、（ｃ）ルックアヘッド／ルックバックおよびエラー訂正／隠蔽を均衡のとれた組み合わせで使用することにより、上述の複数の欠点を克服する。

ひとつの態様は、リアルタイム・マルチメディアセッション配信用の仮想化された資源を、ユーザ端末に適合させる方法である。資源パラメータ（資源要求仕様の設定）に基づいて、ユーザ端末はリアルタイム・マルチメディアセッション配信用の資源要求仕様を設定する。ユーザ端末は、この資源要求仕様の設定に従って資源を割り当てる。ユーザ端末は、割当資源が要求ＱｏＥに対して十分か否かを継続的に判断する。ユーザ端末で割当資源が十分でなければ、要求ＱｏＥを維持するために、資源配置管理（ＭＲＤ：ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）／資源事前配置ポリシー（ＲＰＰ：ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｐｒｅ−ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐｏｌｉｃｙ）データベースから資源を調達することで、割当資源を調整する。資源パラメータは、オーディオ、ビデオ、またはテキスト通信、あるいはこれらの組み合わせの配信における割当資源の履歴傾向、現在の資源の割当傾向、最適化基準、およびトラフィックシグネチャの生成などを含み得る。

開ループＱｏＥマネジメントのハイレベルブロック図である。 開ループＱｏＥマネジメント用のツールキットで要求される特徴／機能のリストを示す図である。 開ループＱｏＥマネジメント用の多層弾性仮想化バッファブロックを示す図である。 トランスポートレートの貼付きを示した概略図である。 サブセッション（オーディオ、ビデオ、テキスト／メッセージングなど）間の仮想化された資源の動的な調整を示す概略図である。 サブセッション（オーディオ、ビデオ、テキスト／メッセージングなど）間の仮想化された資源の動的な調整を示すフローチャートである。 トラフィックシグネチャの動的認識、および資源最適化の使い方を示す概略図である。

本発明の態様は、（ａ）トランスポートネットワーク内でオーバーヘッドを招かず、（ｂ）エンドポイントで仮想化を利用し、（ｃ）ルックアヘッド／ルックバックおよびエラー訂正／隠匿を均衡のとれた組み合わせで使用することにより、マルチメディアセッションのリアルタイム配信の実行に関する欠点を克服する。

ひとたび、特定の伝送帯域幅でセッションが始まると、対象のエンドポイントのひとつは、セッション帯域幅の変動にかかわらず、一定したＱｏＥ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）を維持する。インテリジェンスは、エンドポイントすなわちユーザ端末に存在し、仮想化の使用は実装（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）を技術的に実現可能なものにする。

本発明の態様で利用されるメカニズムのうちのひとつは、一般的にはハイパフォーマンスおよび自己適応型が使用されるネットワーク（分散型）環境内のハイエンドのビデオエンコーダー／デコーダに基づく。例えばメカニズムのうちの１つは、多層コーディングと、エラー隠蔽を含む自動エラー訂正の原理に基づく。他のメカニズムは、レンダリング装置のバッファに供給されるインフォメーション／パケットのレートの適合である。これは、ＶＣＲすなわちビデオカセットレコーダの付加価値の特徴／機能に類似するビデオトリックモードに基づいている。ビデオトリックモードは、ストレージ（ただし、本事例ではトランスポートネットワーク）からのインフォメーション／パケットの受け取りに基づくセッション情報の遅いまたは早い動き（送りおよび巻き戻し）を可能とするものである。

他の特徴は、ＱｏＥパラメータの目標品質の維持あるいはこれを超過する目的を持ったマルチメディアセッションにおける要素の事前配置であり、これはエンティティ間の資源の動的調整を含む。例えば、セッションのビデオフレームレートとピクセル解像度を維持するために使用される資源は、同じセッションの一部分で使用されるオーディオおよびメッセージングの資源と交換され得る。

他の特徴は、エンドポイントでのオンデマンドベースの資源（現実または仮想的）を利用する知覚パラメータをエミュレートする能力である。これは帯域幅と伝送劣化（例えば帯域幅の瞬時の縮小と誤り／断片化した情報の伝送によって引き起こされる認識された損傷の隠蔽）の品質に関する事前訂正を含み得る。例えば、（ａ）オーディオタイプ（モノラル、ステレオ、サラウンドなど）の調整とボリュームの調整は、ピクチャーフレームのフリーズや断片化よりも許容され得、（ｂ）インスタントメッセージ・ウィンドウ内のテキスト／メッセージ配信のもう少しの遅れは、オーディオでの完全な無音よりも許容され得る、など。

図１は、開ループＱｏＥマネジメントメカニズムのハイレベルブロック図である。なお、ＱｏＥマネジメントのエージェントは、物理的または仮想的になり得、それは装置（ユーザ端末）とアクセスネットワークの双方に存在する。

図２は、本発明の態様による開ループＱｏＥ用のツールキットの構成としての特徴／機能を示す図である。このリストは下記を含む。
・ 多層弾性仮想化バッファスタック
・ 誤り訂正および隠蔽
・ トランスポートレートの貼付き（ｃｌｉｎｇｉｎｇ）
・ エンドポイント資源の再割当て（オーディオ、ビデオ、メッセージング、などの間で）
・ 深さ適合
・ 仮想化ディスプレイ
・ 早い／遅い、ルックアヘッド／リバース。

図３には、開ループＱｏＥマネジメント用の多層弾性仮想化バッファブロックを示す図が示されている。バッファの仮想化は、実際の物理的な利用可能量を超えて、効果的に利用可能なバッファを増加させる。これは、例えばプロセスの実行／オペレーション中に、より多くのメモリブロックを一時的に実際に使用することができるように、実際の物理的なバッファ／メモリのチャンクよりも多く割り当てることで達成できる。一定したＱｏＥの持続的な管理に基づいた資源割当ポリシーのガイダンスの下、これらのバッファブロックは、以下の機能を提供する。
・ 誤り訂正および隠蔽
・ エンドポイント資源の再割当て（オーディオ、ビデオ、メッセージング、などの間で）
・ 深さ適合
・ 伝送障害緩和用の早い／遅い、ルックアヘッド／リバース。

図４は、著しいネットワークトランスポートの輻輳／損傷が生じた期間中に、開ループ・レート調整方法を用いた際のトランスポートレートへの貼付き（または付着）を表す図である。この方法は、一定したＱｏＥを維持することを唯一の目的として、多層仮想化されたバッファの補充および掃き出しメカニズムを用いる。

図５ａは、サブセッション（オーディオ、ビデオ、テキスト／メッセージングなど）間での仮想化された資源の動的な調整を示す概略図である。異なる種類（オーディオ、ビデオ、メッセージングなど）のセッション間のソフト・スイッチング／ルーティングを介して、一定したＱｏＥを維持するために、資源事前配置ポリシー（ＲＰＰ：ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｐｒｅ−ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐｏｌｉｃｙ）、およびＭＲＤ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）すなわち資源配分管理（資源：プロセス、メモリ、ＤＳＰなど）は一致協力して働く。図５ｂには、サブセッション（オーディオ、ビデオ、テキスト／メッセージングなど）の間で仮想化された資源を動的に調整するフローチャートが、提示されている。このアルゴリズム中では、履歴と、期待された（または計画された）資源の利用／要求仕様の両方のプロフィールが、進行中のオーディオ、ビデオ、およびテキストメッセージ交換のセッション向けの一定したＱｏＥを維持するために利用される。

動的に認識されたトラフィックシグネチャの利用および資源を最適化する他の基準は、許容可能なＱｏＥを引き渡すためのメディアストリームの割り当てに使用される。これが図６に示されている。

本発明の方法およびシステムは、機械、および単純若しくは複雑なコンピュータを含む装置を使用することで実行されることは理解できよう。さらに、上述のアーキテクチャおよび方法は、機械可読メディア形態の一部または全部に保存され得る。例えば、本発明のオペレーションは、ディスクドライブ（またはコンピュータが読み取り可能なメディアドライブ）によってアクセス可能な磁気ディスクまたは光学ディスクなどの機械可読メディアに保存されていてもよい。あるいは、上述したようなオペレーションを実行するロジックは、例えば大規模集積回路（ＬＳＩ）などの別個のハードウェアコンポーネント、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）などのファームウェア、などの追加的なコンピュータおよび／または機械可読メディアの中に実装されていてもよい。ある実施形態の実装は、さらに、ウェブ実装、コンピュータソフトウェアを含む機械実装の形態を取り得る。

本発明の態様が示され、記述されたが、本明細書に記述されている本発明の概念から逸脱することなく、さらなる変更が可能であることは当業者にとって明らかである。したがって、本発明は以下の請求項の精神を除いて制限されることはない。

Claims (18)

1. リアルタイム・マルチメディアセッション配信用の仮想化された資源を、ユーザ端末に適合させる方法であって、
   資源パラメータに基づいて、リアルタイム・マルチメディアセッション配信用の前記ユーザ端末での資源要求仕様を設定するステップと、
   前記ユーザ端末で、前記資源要求仕様の設定に従って、資源を割り当てるステップと、
   前記ユーザ端末で、前記割当資源が要求ＱｏＥ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）に対して十分か否かを判断するステップと、
   前記割当資源が十分でなければ、前記要求ＱｏＥを維持するために、資源配分管理（ＭＲＤ）／資源事前配置ポリシー（ＲＰＰ）データベースから資源を調達して、前記ユーザ端末での前記割当資源を調整するステップと、を含む方法。
2. 前記資源パラメータは、前記ＱｏＥに関連するトラフィックシグネチャおよび最適化基準を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記調整するステップは、仮想化されたバッファブロックの利用を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記調整するステップは、さらに、前記ユーザ端末の前記バッファに情報を供給するレートの適合を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記調整するステップは、さらに、前記マルチメディアセッションのオーディオタイプの調整を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
6. 前記調整するステップは、前記ユーザ端末へのテキストメッセージの配信の遅延を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
7. リアルタイム・マルチメディアセッション配信用の仮想化された資源を、ユーザ端末に適合させるシステムであって、
   前記ユーザ端末は、
   資源パラメータに基づく、リアルタイム・マルチメディアセッション配信用の前記ユーザ端末での資源要求仕様と、
   前記資源要求仕様の設定に従った割当資源と、を備え、
   前記ユーザ端末で、前記割当資源が要求ＱｏＥ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）に対して十分か否かを判断し、前記割当資源が十分でなければ、前記要求ＱｏＥを維持するために、資源配分管理（ＭＲＤ）／資源事前配置ポリシー（ＲＰＰ）データベースから資源を調達して、前記割当資源を調整するシステム。
8. 前記資源パラメータは、前記ＱｏＥに関連するトラフィックシグネチャおよび最適化基準を含むことを特徴とする請求項７に記載のシステム。
9. 前記ユーザ端末は、さらに、仮想化されたバッファブロックを利用するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
10. 前記ユーザ端末は、さらに、前記ユーザ端末の前記バッファに情報を供給するレートを適合するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
11. 前記ユーザ端末は、さらに、前記マルチメディアセッションのオーディオタイプを調整するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
12. 前記ユーザ端末は、さらに、前記ユーザ端末へのテキストメッセージの配信を遅延するように構成されていることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
13. リアルタイム・マルチメディアセッション配信用の仮想化された資源を、ユーザ端末に適合させる装置であって、
    資源パラメータに基づいて、リアルタイム・マルチメディアセッション配信用の前記ユーザ端末での資源要求仕様を設定する手段と、
    前記ユーザ端末で、前記資源要求仕様の設定に従って、資源を割り当てる手段と、
    前記ユーザ端末で、前記割当資源が要求ＱｏＥ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）に対して十分か否かを判断する手段と、
    前記割当資源が十分でなければ、前記要求ＱｏＥを維持するために、資源配分管理（ＭＲＤ）／資源事前配置ポリシー（ＲＰＰ）データベースから資源を調達して、前記ユーザ端末での前記割当資源を調整する手段と
    を備える装置。
14. 前記資源パラメータは、前記ＱｏＥに関連するトラフィックシグネチャおよび最適化基準を含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. 前記調整する手段は、仮想化されたバッファブロックを利用する手段を含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
16. 前記調整する手段は、前記ユーザ端末の前記バッファに情報を供給するレートを適合する手段を含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 前記調整する手段は、前記マルチメディアセッションのオーディオタイプを調整する手段を含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
18. 前記調整する手段は、前記ユーザ端末へのテキストメッセージの配信を遅延する手段を含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。