KR101831082B1 - 실시간 비디오 애플리케이션용 라우터를 위한 체감 품질 기반 큐 관리 - Google Patents

실시간 비디오 애플리케이션용 라우터를 위한 체감 품질 기반 큐 관리 Download PDF

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Abstract

실시간 트래픽 비디오 흐름을 관리하기 위한 시스템, 방법, 및 수단이 개시된다. 노드는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상태 변수가 노드에서 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있고, 상태 변수가 노드에서 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름은 복수의 패킷을 포함할 수 있고, 각각의 패킷은 손실 패킷 표시자를 포함할 수 있다. 노드는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 제1 패킷을 드롭하도록, 상기 드롭된 패킷을 표시하기 위해 노드에서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 업데이트하도록, 및 상기 상태 변수를 기초로 하여 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 제2 패킷에 대해 상기 손실 패킷 표시자를 업데이트하도록 구성될 수 있다.

Description

실시간 비디오 애플리케이션용 라우터를 위한 체감 품질 기반 큐 관리{QUALITY OF EXPERIENCE BASED QUEUE MANAGEMENT FOR ROUTERS FOR REAL-TIME VIDEO APPLICATIONS}
이 출원은 2013년 9월 6일에 출원된 미국 특허 가출원 제61/874,712호, 2013년 9월 20일에 출원된 미국 특허 가출원 제61/880,806호, 2014년 4월 4일에 출원된 미국 특허 가출원 제61/975,499호, 및 2014년 7월 25일에 출원된 미국 특허 가출원 제62/029,239호의 이익을 청구하며, 그 전체 내용은 참고로 본 명세서에 각각 병합되어 있다.
화상 통화는 무선 네트워크를 통해 반송되는 트래픽의 증가하는 부분이다. 다양한 화상 통화 애플리케이션(예를 들면, 원격 회의 애플리케이션)에 의해 생성되는 데이터 패킷의 흐름이 다양한 큐 관리 기술을 사용하여 제어될 수 있다. 큐 관리의 설계는 서비스 품질(QoS) 성능을 고려할 수도 있다.
실시간 트래픽 비디오 흐름을 관리하기 위한 시스템, 방법, 및 수단이 개시된다. 노드는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상태 변수가 노드에서 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름은 복수의 패킷을 포함할 수 있다. 각각의 패킷은 손실 패킷 표시자를 포함할 수 있다. 노드는 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성될 수 있다. 상태 변수는 제2 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름은 복수의 패킷을 포함할 수 있고, 각각의 패킷은 손실 패킷 표시자를 포함할 수 있다. 노드는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 제1 패킷을 드롭(drop)하도록 구성될 수 있다. 노드는 상기 드롭된 패킷을 표시하기 위해 노드에서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 업데이트하도록 구성될 수 있다. 노드는 드롭된 패킷을 기초로 하여 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 제2 패킷에 대해 상기 손실 패킷 표시자를 업데이트하도록 구성될 수 있다.
노드는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수를 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수와 비교하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수는 드롭된 패킷을 표시하지 않을 수도 있다. 노드는 상기 드롭된 패킷을 표시하는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수를 기초로 하여 (예를 들면, 제2 실시간 트래픽 흐름의 패킷을 드롭하는 것과 반대로) 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 패킷을 드롭하도록 결정하도록 구성될 수 있다.
노드는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다고 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다는 결정을 기초로 하여 상기 노드에서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상기 상태 변수를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다는 결정을 기초로 하여 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제3 패킷에 대한 손실 패킷 표시자를 업데이트하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다고 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있고, 상기 프로세서가 상기 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함하는 것을 표시하는 상기 제3 패킷의 패킷 헤더 내의 비트를 결정하도록 및 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다고 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함한다. 상기 리프레시 프레임은 부분 리프레시 프레임을 포함할 수 있다. 상기 제3 패킷은 I-프레임을 포함할 수 있다.
상기 노드는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제2 패킷을 제2 노드에 전송하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수있다. 상기 손실 패킷 표시자는 상기 제2 노드에서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 업데이트하도록 상기 제2 노드에 지시할 수 있다.
상기 노드는 저하된 패킷 스트림에 패킷 손실을 집중시키기 위해 상기 상태 변수를 사용하도록 구성될 수 있다. 흐름 우선순위 표시자(FPI)가 손실 패킷 표시자를 포함할 수 있다.
상기 노드는 상기 제2 패킷이 리프레시 프레임을 포함하지 않는다는 결정을 포함하는 드롭된 패킷을 기초로 하여 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 제2 패킷에 대한 상기 손실 패킷 표시자를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 드롭된 패킷 및 상기 제2 패킷이 리프레시 프레임을 포함하지 않는다는 결정을 기초로 하여 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 상기 제2 패킷에 대한 상기 손실 패킷 표시자를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 손실 패킷 표시자는 상기 패킷의 패킷 헤더 내의 비트를 포함할 수 있다.
상기 노드는 미리 구성된 조건의 세트를 기초로 하여 상기 상태 변수를 업데이트하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 미리 구성된 조건의 세트로부터 조건을 선택하고, 미리 구성된 문턱값에 대해 상기 선택된 조건을 비교하며, 상기 선택된 조건이 상기 미리 구성된 문턱값을 초과하는지를 결정하고, 상기 선택된 조건이 상기 미리 구성된 문턱값을 초과할 때, 상기 상태 변수를 업데이트하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 미리 구성된 규칙의 세트에 따라서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제1 패킷을 드롭하도록 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다.
상기 노드는 라우터, 무선 송수신 유닛(WTRU) 또는 진화형 노드 B(eNB)일 수 있다.
노드가 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상태 변수가 노드에서 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 상기 상태 변수는 패킷 손실을 표시할 수 있다. 상기 노드는 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있고, 상태 변수가 노드에서 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관되고, 상기 상태 변수는 패킷 손실을 표시하지 않는다. 상기 노드는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수를 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수와 비교하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 패킷 손실을 표시하는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수를 기초로 하여 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 상기 패킷을 드롭하도록 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 패킷이 드롭된 것을 표시하기 위해 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 드롭된 패킷에 후속하는 하나 이상의 패킷을 마크하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.
노드가 복수의 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상태 변수가 노드에서 각각의 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 각각의 실시간 비디오 트래픽 흐름은 복수의 패킷을 포함할 수 있다. 각각의 패킷은 손실 패킷 표시자를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 복수의 실시간 비디오 트래픽 흐름의 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제1 패킷의 손실 패킷 표시자가 패킷 손실을 표시한다고 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 패킷 손실을 표시하기 위해 상기 제1 패킷의 상기 손실 패킷 표시자를 기초로 하여 상기 노드에서 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상기 상태 변수를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 패킷 손실을 표시하는 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상기 상태 변수를 기초로 하여 후속 패킷 손실을 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름에 지시(direct)하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다고 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다는 결정을 기초로 하여 상기 상태 변수를 업데이트하도록 구성되는 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제2 패킷의 상기 손실 패킷 표시자가 패킷 손실을 표시하지 않는다고 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.
노드가 복수의 RTP 패킷을 포함하는 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수있다. 상태 변수는 노드에서 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 상기 노드는 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제1 RTP 패킷의 시퀀스 번호를 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제2 RTP 패킷의 시퀀스 번호를 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 제1 RTP 패킷과 상기 제2 RTP 패킷 사이의 시퀀스 번호의 갭을 검출하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 갭의 검출을 기초로 하여 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상기 상태 변수를 업데이트하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 송신기에 보고를 전송하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 보고는 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제1 RTP 패킷과 제2 RTP 패킷 사이의 시퀀스 번호의 갭을 표시할 수 있다.
노드가 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상태 변수가 노드에서 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 상기 상태 변수는 상기 노드에서 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름에 대한 손실 상태를 표시할 수 있다. 상기 노드는 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름의 왕복 여행 시간(RTT)을 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 노드는 상기 RTT를 기초로 하여 비손실 상태를 표시하기 위해 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상기 상태 변수를 변경하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 RTT는 미리 정해진 값일 수 있다. 상기 RTT는 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름의 소스 및 목적지 사이의 송신 제어 프로토콜(TCP) 연결을 기초로 하여 추산될 수 있다. 상기 RTT는 큐잉 지연을 사용하여 상기 RTT의 하부 경계를 구성함으로써 결정될 수 있다.
도 1a는 하나 이상의 개시된 실시예들이 실현될 수도 있는 통신 시스템의 일례의 시스템도를 도시한다.
도 1b는 도 1a에 예시된 통신 시스템 내에서 사용될 수도 있는 무선 송수신 유닛(WTRU)의 일례의 시스템도를 도시한다.
도 1c는 도 1a에 예시된 통신 시스템 내에서 사용될 수도 있는 코어 네트워크의 일례 및 무선 액세스 네트워크의 일례의 시스템도를 도시한다.
도 1d는 도 1a에 예시된 통신 시스템 내에서 사용될 수도 있는 코어 네트워크의 다른 예 및 무선 액세스 네트워크의 다른 예의 시스템도를 도시한다.
도 1e는 도 1a에 예시된 통신 시스템 내에서 사용될 수도 있는 코어 네트워크의 다른 예 및 무선 액세스 네트워크의 다른 예의 시스템도를 도시한다.
도 2는 QoE 자원 할당을 위한 다운링크 사용 경우의 일례를 예시하는 도면이다.
도 3은 QoE 자원 할당을 위한 업링크 사용 경우의 일례를 예시하는 도면이다.
도 4는 사용자 플레인 내의 프로토콜 스택에서의 GTP-U의 위치 예를 예시하는 도면이다.
도 5는 다운링크 비디오 QoE 인지형 자원 할당의 일례를 예시하는 흐름도이다.
도 6은 GTP-U 터널링을 위한 패킷 포맷의 일례를 예시하는 도면이다.
도 7은 독립형 TDF를 갖는 다운링크 비디오 QoE 인지형 자원 할당의 일례를 예시하는 흐름도이다.
도 8은 비디오 애플리케이션을 위한 업링크 QoE 인지형 자원 할당의 일례를 예시하는 도면이다.
도 9는 화상 회의 시스템의 일례를 예시하는 도면이다.
도 10은 화상 회의 네트워크의 일례를 예시하는 도면이다.
도 11a는 손실 농도 기반 패킷 드롭 방식(packet dropping scheme)의 일례를 예시하는 도면이다.
도 11b는 패킷이 임의로 드롭되는 일례를 예시하는 도면이다.
도 12는 손실 농도 기반 큐 관리를 위한 호 흐름의 일례를 예시하는 도면이다.
도 13은 후속 비디오 프레임의 채널 왜곡에 대한 비디오 프레임 손실의 효과의 일례를 예시하는 그래프이다.
도 14는 일례의 시퀀스에 대한 피크 신호 대 잡음비(PSNR)의 누적 분포 함수(CDF)의 일례를 예시하는 그래프이다.
도 15는 다른 예의 시퀀스에 대한 피크 신호 대 잡음비(PSNR)의 누적 분포 함수(CDF)의 일례를 예시하는 그래프이다.
도 16은 능동 큐 관리 알고리즘에 손실 농도를 가산한 것을 예시하는 일례의 흐름도이다.
도 17은 통신 네트워크 내의 송신기 및 수신기에 송신될 수 있는 명시적 혼잡 통지(ECN: explicit congestion notification)의 포맷의 일례의 도면이다.
도 18은 LC-Codel 큐잉 동작의 일례의 흐름도이다.
도 19는 LC-Codel 큐잉 동작의 일례의 흐름도이다.
도 20은 단일 및 이중의 혼잡한 라우터의 양자를 포함하는 비디오 트래픽 및 배경 TCP 트래픽을 갖는 덤벨(dumbbell) 네트워크 토폴로지에 채용되는 LC-Codel의 일례의 도면이다.
도 21은 연속적인 프레임 프리즈(freeze)의 길이에 대한 조건 분포의 일례의 도면이다.
도 22는 네트워크 시뮬레이터에 LC-Codel을 채용한 실시간 비디오 트래픽의 일례의 도면이다.
도 23은 드롭 테일(DT) 알고리즘을 사용하여 손실 농도의 특징화의 근사치를 계산하도록 구성되는 큐의 일례의 도면이다.
도 24는 DT의 피크 신호 대 잡음비(PSNR)의 CDF의 일례의 그래프이다.
도 25는 비트(예를 들면, 비트 a, b, c)를 갖도록 구성된 MPLS 라벨의 일례의 도면이다.
도 26은 다운스트림 라우터에 의한 개방 루프 시나리오의 검출의 일례의 도면이다.
예시적인 실시예의 상세한 설명을 여러 도면을 참조하여 이하 기재할 것이다. 이 설명은 가능한 구현예의 상세한 예를 제공하지만, 그 상세는 예시적인 것일 뿐 출원의 범위를 결코 제한하지 않도록 의도되는 것임이 주목되어야 한다.
도 1a는 하나 이상의 개시된 실시예들이 실현될 수도 있는 통신 시스템(100)의 일례의 도면을 도시한다. 통신 시스템(100)은 음성, 데이터, 비디오, 메시징, 방송 등과 같은 콘텐츠를 다수의 무선 사용자에게 제공하는 다중 액세스 시스템일 수도 있다. 통신 시스템(100)은 무선 대역폭을 포함하는 시스템 자원의 공유를 통해 그러한 콘텐츠에 다수의 무선 사용자가 액세스 가능하게 할 수도 있다. 예를 들면, 통신 시스템(100)은 코드 분할 다중 액세스(CDMA), 시분할 다중 액세스(TDMA), 주파수 분할 다중 액세스(FDMA), 직교 FDMA(OFDMA), 단일 반송파 FDMA(SC-FDMA) 등과 같은 하나 이상의 채널 액세스 방법을 채용할 수도 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 통신 시스템(100)은 무선 송수신 유닛(WTRU)(102a, 102b, 102c 및/또는 102d)(전체적으로 또는 집합적으로 WTRU(102)라고도 칭해질 수 있음), 무선 액세스 네트워크(RAN)(103/104/105), 코어 네트워크(106/107/109), 공중 회선 전화 네트워크(PSTN)(108), 인터넷(110) 및 다른 네트워크(112)를 포함할 수도 있지만, 이는 개시된 실시예들이 임의의 수의 WTRU, 기지국, 네트워크 및/또는 네트워크 요소를 고려하는 것을 이해할 것이다. WTRU(102a, 102b, 102c 및/또는 102d)의 각각은 무선 환경에서 동작 및/또는 통신하도록 구성된 임의의 타입의 디바이스일 수도 있다. 예로서, WTRU(102a, 102b, 102c 및/또는 102d)는 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수도 있고, 사용자 장비(UE), 이동국, 고정 또는 이동 가입자 유닛, 페이저(pager), 셀룰러 전화기, 개인 휴대용 정보 단말(PDA), 스마트폰, 랩탑(laptop), 넷북(netbook), 퍼스널 컴퓨터, 무선 센서, 가전제품 등을 포함할 수도 있다.
통신 시스템(100)은 기지국(114a) 및 기지국(114b)를 또한 포함할 수도 있다. 각각의 기지국(114a, 114b)은 코어 네트워크(106/107/109), 인터넷(110) 및/또는 네트워크(112)와 같은 하나 이상의 통신 네트워크로의 액세스를 용이하게 하기 위해 WTRU(102a, 102b, 102c 및/또는 102d) 중 적어도 하나와 무선으로 인터페이스하도록 구성된 임의의 타입의 디바이스일 수도 있다. 예로서, 기지국(114a 및/또는 114b)은 기지 송수신국(BTS), 노드-B, eNode B, 홈 노드 B, 홈 eNode B, 사이트 제어기, 액세스 포인트(AP), 무선 라우터 등일 수도 있다. 기지국(114a, 114b)이 각각 단일 요소로서 도시되어 있지만, 기지국(114a, 114b)은 임의의 수의 상호 연결된 기지국 및/또는 네트워크 요소를 포함할 수도 있음을 이해할 것이다.
기지국(114a)은 기지국 제어기(BSC), 무선 네트워크 제어기(RNC), 중계 노드 등과 같은 네트워크 요소(도시 생략) 및/또는 다른 기지국을 또한 포함할 수도 있는 RAN(103/104/105)의 부분일 수도 있다. 기지국(114a) 및/또는 기지국(114b)은 셀(도시 생략)이라고도 칭해질 수도 있는 특정 지리적인 영역 내에서 무선 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수도 있다. 셀은 셀 섹터로 더 분할될 수도 있다. 예를 들면, 기지국(114a)과 연관된 셀은 3개의 섹터로 분할될 수도 있다. 따라서, 일 실시예에서는, 기지국(114a)은 3개의 송수신기 즉, 셀의 각 섹터마다 하나를 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서는, 기지국(114a)은 다중 입력 다중 출력(MIMO) 기술을 채용할 수도 있고, 그에 따라서 셀의 각 섹터마다 다수의 송수신기를 이용할 수도 있다.
기지국(114a 및/또는 114b)은 임의의 적절한 무선 통신 링크(예를 들면, 무선 주파수(RF), 마이크로웨이브, 적외선(IR), 자외선(UV), 가시광 등)일 수도 있는 무선 인터페이스(115/116/117)를 통해 WTRU(102a, 102b, 102c 및/또는 102d) 중 하나 이상과 통신할 수도 있다. 무선 인터페이스(115/116/117)는 임의의 적절한 무선 액세스 기술(RAT)을 사용하여 확립될 수도 있다.
더욱 구체적으로는, 위에서 언급한 바와 같이, 통신 시스템(100)은 다중 액세스 시스템일 수도 있고, CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 등과 같은 하나 이상의 채널 액세스 방식을 채용할 수도 있다. 예를 들면, RAN(103/104/105) 내의 기지국(114a) 및 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)는 광대역 CDMA(WCDMA)를 사용하여 무선 인터페이스(115/116/117)를 확립할 수도 있는 범용 이동 통신 시스템(UMTS: Universal Mobile Telecommunications System) 지상파 무선 액세스(UTRA)와 같은 무선 기술을 실현할 수도 있다. WCDMA는 고속 패킷 액세스(HSPA) 및/또는 진화된 HSPA(HSPA+)와 같은 통신 프로토콜을 포함할 수도 있다. HSPA는 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA) 및/또는 고속 업링크 패킷 액세스(HSUPA)를 포함할 수도 있다.
다른 실시예에서, 기지국(114a) 및 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)는 롱 텀 에볼루션(LTE: Long Term Evolution) 및/또는 LTE-Advanced(LTE-A)를 사용하여 무선 인터페이스(115/116/117)을 확립할 수도 있는 진화된 UMTS 지상파 무선 액세스(ㄸ-UTRA)와 같은 무선 기술을 실현할 수도 있다.
다른 실시예에서, 기지국(114a) 및 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)는 IEEE 802.16(즉, 마이크로웨이브 액세스용 전세계 상호 운용성(WiMAX)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, 잠정 표준 2000(IS-2000), 잠정 표준 95(IS-95), 잠정 표준 856(IS-856), 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM), GSM 에볼루션용 향상된 데이터 속도(EDGE), GSM EDGE(GERAN) 등과 같은 무선 기술을 실현할 수도 있다.
도 1a의 기지국(114b)은 예를 들면, 무선 라우터, 홈 노드 B, 홈 eNode B, 또는 액세스 포인트일 수도 있고, 영업소, 홈, 차량, 캠퍼스 등과 같은 로컬화된 영역에서의 무선 연결을 용이하게 하기 위해 임의의 적절한 RAT를 이용할 수도 있다. 일 실시예에서, 기지국(114b) 및 WTRU(102c, 102d)는 무선 근거리 네트워크(WLAN)를 확립하기 위해 IEEE 802.11과 같은 무선 기술을 실현할 수도 있다. 다른 실시예에서, 기지국(114b) 및 WTRU(102c, 102d)는 무선 개인 영역 네트워크(WPAN)를 확립하기 위해 IEEE 802.15와 같은 무선 기술을 실현할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 기지국(114b) 및 WTRU(102c, 102d)는 피코셀 또는 펨토셀을 확립하기 위해 셀룰러 기반 RAT(예를 들면, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A 등)를 이용할 수도 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 기지국(114b)은 인터넷(110)에 직접 연결을 가질 수도 있다. 그러므로, 기지국(114b)은 코어 네트워크(106/107/109)를 통해 인터넷(110)에 액세스할 필요가 없을 수도 있다.
RAN(103/104/105)은 WTRU(102a, 102b, 102c 및/또는 102d) 중 하나 이상에 음성, 데이터, 애플리케이션, 및/또는 인터넷 전화 통화 규약(VoIP) 서비스를 제공하도록 구성된 임의의 타입의 네트워크일 수도 있는 코어 네트워크(160/107/109)와 통신 중일 수도 있다. 예를 들면, 코어 네트워크(106/107/109)는 호 제어, 과금 서비스, 이동 위치 기반 서비스, 선불 전화, 인터넷 연결, 비디오 배포 등을 제공할 수도 있고/있거나 사용자 인증과 같은 상위 보안 기능을 실행할 수도 있다. 도 1a에 도시되어 있지는 않지만, RAN(103/104/105) 및/또는 코어 네트워크(106/107/109)가 RAN(103/104/105)과 동일한 RAT 또는 상이한 RAT를 채용하는 다른 RAN과 직접 또는 간접 통신 중일 수도 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, E-UTRA 무선 기술을 이용할 수도 있는 RAN(103/104/105)에 연결되어 있는 것에 덧붙여서, 코어 네트워크(106/107/109)는 또한 GSM 무선 기술을 채용하는 다른 RAN(도시 생략)과 통신 중일 수도 있다.
코어 네트워크(106/107/109)는 또한 WTRU(102a, 102b, 102c 및/또는 102d)가 PSTN(108), 인터넷(110) 및/또는 다른 네트워크(112)에 액세스하도록 게이트웨이로서 역할을 할 수도 있다. PSTN(108)은 기존 전화 서비스(POTS: plain old telephone service)를 제공하는 회선 교환 전화 네트워크를 포함할 수도 있다. 인터넷(110)은 송신 제어 프로토콜(TCP), 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 및 TCP/IP 인터넷 프로토콜 스위트(suite) 중의 인터넷 프로토콜(IP)와 같은 공통 통신 프로토콜을 사용하는 상호 연결된 컴퓨터 네트워크 및 디바이스의 글로벌 시스템을 포함할 수도 있다. 네트워크(112)는 다른 서비스 제공자 소유의 및/또는 그에 의해 운영되는 유선 또는 무선 통신 네트워크를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 네트워크(112)는 RAN(103/104/105)와 동일한 RAT 또는 상이한 RAT를 채용할 수도 있는 하나 이상의 RAN에 연결되는 다른 코어 네트워크를 포함할 수도 있다.
통신 시스템(100) 내의 WTRU(102a, 102b, 102c 및/또는 102d)의 일부 또는 전부는 다중 모드 능력을 포함할 수도 있고, 즉, WTRU(102a, 102b, 102c 및/또는 102d)는 상이한 무선 링크를 통해 상이한 무선 네트워크와 통신하기 위한 다수의 송수신기를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 도 1a의 WTRU(102c)는 셀룰러 기반 무선 기술을 채용할 수도 있는 기지국(114a)와 그리고 IEEE 802 무선 기술을 채용할 수도 있는 기지국(114b)와 통신하도록 구성될 수도 있다.
도 1b는 WTRU(102)의 일례의 시스템도를 도시한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, WTRU(102)는 프로세서(118), 송수신기(120), 송수신 요소(122), 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 디스플레이/터치패드(128), 비착탈식 메모리(130), 착탈식 메모리(132), 전원(134), 전세계 측위 시스템(GPS) 칩셋(136) 및 다른 주변장치(138)를 포함할 수도 있다. WTRU(102)는 일 실시예와 일관성을 유지하면서 상기 요소들의 임의의 서브 조합을 포함할 수도 있음을 이해할 것이다. 또한, 실시예들은 기지국(114a 및 114b), 및/또는 기지국(104a 및 114b)이 제공할 수도 있는, 특히 송수신국(BTS), 노드 B, 사이트 제어기, 액세스 포인트(AP), 홈 노드-B, 진화된 홈 노드-B(eNodeB), 홈 진화된 노드-B(HeNB), 홈 진화된 노드-B 게이트웨이 및 프록시 노드로 제한되는 것은 아니지만 이들과 같은 노드가 도 1b에 도시되고 여기에서 설명되는 요소들의 일부 또는 전부를 포함할 수도 있음을 고려한다.
프로세서(118)는 범용 프로세서, 특수 용도 프로세서, 통상의 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 연관된 하나 이상의 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 주문형 반도체(ASIC: Application Specific Integrated Circuits), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA) 회로, 임의의 다른 타입의 집적 회로(IC), 상태 머신 등일 수도 있다. 프로세서(1180는 신호 코딩, 데이터 처리, 전력 제어, 입출력 처리, 및/또는 WTRU(102)가 무선 환경에서 동작 가능하게 하는 임의의 다른 기능을 실행할 수도 있다. 프로세서(118)는 송수신 요소(122)에 결합될 수도 있는 송수신기(120)에 결합될 수도 있다. 도 1b는 프로세서(118) 및 송수신기(120)를 별개의 구성 요소로서 도시하고 있지만, 프로세서(118) 및 송수신기(120)는 함께 전자 패키지 또는 칩에 일체화될 수도 있음을 이해할 것이다.
송수신 요소(122)는 무선 인터페이스(115/116/117)를 통해 기지국(예를 들면, 기지국(114a))로부터의 신호를 수신하고 그 기지국에 신호를 송신하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 일 실시예에서, 송수신 요소(122)는 RF 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성된 안테나일 수도 있다. 다른 실시예에서, 송수신 요소(122)는 예를 들면, IR, UV, 또는 가시 광 신호를 송신 및/또는 수신하도록 구성되는 이미터/검출기일 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 송수신 요소(122)는 RF와 광 신호의 양자를 송신 및 수신하도록 구성될 수도 있다. 송수신 요소(122)는 무선 신호의 임의의 조합을 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수도 있음을 이해할 것이다.
또한, 송수신 요소(122)가 단일 요소로서 도 1b에 도시되어 있지만, WTRU(102)는 임의의 수의 송수신 요소(122)를 포함할 수도 있다. 더욱 구체적으로는, WTRU(102)는 MIMO 기술을 채용할 수도 있다. 그러므로, 일 실시예에서, WTRU(102)는 무선 인터페이스(11/116/117)를 통해 무선 신호를 송신 및 수신하기 위한 2개 이상의 송수신 요소(122)(예를 들면, 다수의 안테나)를 포함할 수도 있다.
송수신기(120)는 송수신 요소(122)에 의해 송신될 신호를 변조하도록 그리고 송수신 요소(122)에 의해 수신될 신호를 복조하도록 구성될 수도 있다. 앞에서 언급한 바와 같이, WTRU(102)는 다중 모드 능력을 가질 수도 있다. 그러므로, 송수신기(120)는 WTRU(102)가 예를 들면, UTRA 및 IEEE 802.11과 같은 다수의 RAT를 통해 통신 가능하게 하기 위한 다수의 송수신기를 포함할 수도 있다.
WTRU(102)의 프로세서(118)는 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드(128)(예를 들면, 액정 디스플레이(LCD) 디스플레이 유닛 또는 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 유닛)에 결합될 수 있어 이들로부터 사용자 입력 신호를 수신할 수도 있다.
프로세서(118)는 또한, 스피커/마이크로폰(124), 키패드(126), 및/또는 디스플레이/터치패드(128)에 사용자 데이터를 출력할 수도 있다. 또한, 프로세서(118)는 비착탈식 메모리(130) 및/또는 착탈식 메모리(132)와 같은 임의의 타입의 적절한 메모리로부터의 정보에 액세스하고 이들 메모리에 데이터를 저장할 수도 있다. 비착탈식 메모리(130)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 하드 디스크, 또는 임의의 다른 타입의 메모리 기억 디바이스를 포함할 수도 있다. 착탈식 메모리(132)는 가입자 식별 모듈(SIM) 카드, 메모리 스틱, 보안 디지털(SD) 메모리 카드 등을 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 프로세서(118)는 서버 또는 홈 컴퓨터(도시 생략) 상과 같은 WTRU(102) 상에 물리적으로 위치하지 않는 메모리로부터의 정보에 액세스하고 그 메모리에 데이터를 저장할 수도 있다.
프로세서(118)는 전원(134)으로부터 전력을 수신할 수도 있고, WTRU(102) 내의 다른 구성 요소에 전력을 분배 및/또는 제어하도록 구성될 수도 있다. 전원(134)은 WTRU(102)에 전력 공급을 위한 임의의 적절한 디바이스일 수도 있다. 예를 들면, 전원(134)은 하나 이상의 건전지 배터리(예를 들면, 니켈 카드뮴(NiCd), 니켈 아연(NiZn), 니켈 금속 하이드라이드(NiMH), 리튬 이온(Li-ion) 등) 태양 전지, 연료 전지 등을 포함할 수도 있다.
프로세서(118)는 또한, WTRU(102)의 현재 위치에 관한 위치 정보(예를 들면, 경도 및 위도)를 제공하도록 구성될 수도 있는 GPS 칩셋(136)에 결합될 수도 있다. GPS 칩셋(136)으로부터의 정보에 덧붙여서 또는 그 대신에, WTRU(102)는 기지국(예를 들면, 기지국(114a, 114b))으로부터 무선 인터페이스(115/116/117)를 통해 위치 정보를 수신할 수도 있고/있거나 2개 이상의 인접한 기지국으로부터 수신되는 신호의 타이밍에 기초하여 그 위치를 결정할 수도 있다. WTRU(102)는 일 실시예와의 일관성을 유지하면서 임의의 적절한 위치 결정 방법을 통해서 위치 정보를 획득할 수도 있음을 이해할 것이다.
프로세서(118)는 추가의 특징, 기능 및/또는 유선 또는 무선 연결을 제공하는 하나 이상의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈을 포함할 수도 있는 다른 주변장치(138)에 추가로 결합될 수도 있다. 예를 들면, 주변장치(138)는 가속도계, 전자 나침반, 위성 송수신기, 디지털 카메라(사진 또는 비디오용), 범용 시리얼 버스(USB) 포트, 진동 디바이스, 텔레비전 송수신기, 핸즈 프리 헤드셋, 블루투스(등록상표) 모듈, 주파수 변조(FM) 무선 유닛, 디지털 뮤직 플레이어, 미디어 플레이어, 비디오 게임 플레이어 모듈, 인터넷 브라우저 등을 포함할 수도 있다.
도 1c는 일 실시예를 따르는 RAN(103) 및 코어 네트워크(106)의 시스템도를 도시한다. 앞에서 언급한 바와 같이, RAN(103)은 무선 인터페이스(115)를 통해 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 통신하기 위해 UTRA 무선 기술을 채용할 수도 있다. RAN(103)은 또한 코어 네트워크(106)와 통신 중일 수도 있다. 도 1c에 도시된 바와 같이, RAN(103)은 무선 인터페이스(115)를 통해 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 통신하기 위한 하나 이상의 송수신기를 각각 포함할 수도 있는 노드-B(140a, 140b, 및/또는 140c)를 포함할 수도 있다. 노드-B(140a, 140b, 및/또는 140c)는 각각 RAN(103) 내의 특정 셀(도시 생략)과 연관될 수도 있다. RAN(103)은 또한 RNC(142a 및/또는 142b)를 포함할 수도 있다. RAN(103)은 일 실시예와의 일관성을 유지하면서 임의의 수의 노드-B 및 RNC를 포함할 수도 있음을 이해할 것이다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 노드-B(140a 및/또는 140b)는 RNC(142a)와 통신 중일 수도 있다. 또한, 노드-B(140c)는 RNC(142b)와 통신 중일 수도 있다. 노드-B(140a, 140b, 및/또는 140c)는 Iub 인터페이스를 통해 각각의 RNC(142a, 142b)와 통신할 수도 있다. RNC(142a, 142b)는 Iur 인터페이스를 통해 서로 통신 중일 수도 있다. RNC(142a, 142b)의 각각은 자신이 연결되는 각각의 노드-B(140a, 140b, 및/또는 140c)를 제어하도록 구성될 수도 있다. 또한, RNC(142a, 142b)의 각각은 외부 루프 전력 제어, 부하 제어, 수락(admission) 제어, 패킷 스케줄링, 핸드오버 제어, 매크로다이버시티, 보안 기능, 데이터 암호화 등과 같은 다른 기능을 실행 또는 지원하도록 구성될 수도 있다.
도 1c에 도시된 코어 네트워크(106)는 미디어 게이트웨이(MGW)(144), 이동 전화 교환국(MSC)(146), 서비스하는 GPRS 지원 노드(SGSN)(148), 및/또는 게이트웨이 GPRS 지원 노드(CGSN)(150)를 포함할 수도 있다. 앞서 말한 요소들의 각각은 코어 네트워크(106)의 부분으로서 도시되어 있지만, 이들 요소들 중 임의의 하나가 코어 네트워크 운영자와 다른 엔티티에 의해 소유되고/되거나 운영될 수도 있음을 이해할 것이다.
RAN(103) 내의 RNC(142a)는 IuCS 인터페이스를 통해 코어 네트워크(106) 내의 MSC(146)에 연결될 수도 있다. MSC(146)는 MGW(144)에 연결될 수도 있다. MSC(146) 및 MGW(144)는 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 전통적인 육상 라인 통신 디바이스 사이의 통신을 용이하게 하기 위해 PSTN(108)과 같은 회선 교환 네트워크로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)에 제공할 수도 있다.
RNC(142a) 및 RAN(103)은 또한 IuPS 인터페이스를 통해 코어 네트워크(106) 내의 SGSN(148)에 연결될 수도 있다. SGSN(148)은 GGSN(150)에 연결될 수도 있다. SGSN(148) 및 GGSN(150)은 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 IP 인에이블된 디바이스 사이의 통신을 용이하게 하기 위해 인터넷(110)과 같은 패킷 교환 네트워크로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)에 제공할 수도 있다.
앞에서 언급한 바와 같이, 코어 네트워크(106)는 또한 다른 서비스 제공자에 의해 소유되고/되거나 운영되는 다른 유선 또는 무선 네트워크를 포함할 수도 있는 네트워크(112)에 연결될 수도 있다.
도 1d는 일 실시예에 따르는 RAN(104) 및 코어 네트워크(107)의 시스템도를 도시한다. 앞에서 언급한 바와 같이, RAN(104)은 무선 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 통신하기 위해 E-UTRA 무선 기술을 채용할 수도 있다. RAN(104)은 또한 코어 네트워크(107)와 통신 중일 수도 있다.
RAN(104)은 eNode-B(160a, 160b, 및/또는 160c)를 포함할 수도 있지만, 일 실시예와의 일관성을 유지하면서 임의의 수의 eNode-B를 포함할 수도 있음을 이해할 것이다. eNode-B(160a, 160b, 및/또는 160c)는 각각 무선 인터페이스(116)를 통해 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 통신하기 위한 하나 이상의 송수신기를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, eNode-B(160a, 160b, 및/또는 160c)는 MIMO 기술을 실현할 수도 있다. 그러므로, eNode-B(160a)는 예를 들면, WTRU(102a)로부터의 무선 신호를 수신하고 WTRU(102a)에 무선 신호를 송신하기 위해 다수의 안테나를 사용할 수도 있다.
eNode-B(160a, 160b, 및/또는 160c)의 각각은 특정 셀과 연관될 수도 있고, 무선 자원 관리 결정, 핸드오버 결정, 업링크 및/또는 다운링크에서의 사용자의 스케줄링 등을 조작하도록 구성될 수도 있다. 도 1d에 도시된 바와 같이, eNode-B(160a, 160b, 및/또는 160c)는 X2 인터페이스를 통해 서로 통신할 수도 있다.
도 1d에 도시된 코어 네트워크(107)는 이동성 관리 게이트웨이(MME)(162), 서비스하는 게이트웨이(164) 및 패킷 데이터 네트워크(PDN) 게이트웨이(166)를 포함할 수도 있다. 앞서 말한 요소들의 각각은 코어 네트워크(107)의 부분으로서 도시되어 있지만, 이들 요소 중의 어느 하나는 코어 네트워크 운영자와 다른 엔티티에 소유되고/되거나 운영될 수도 있음을 이해할 것이다.
MME(162)는 S1 인터페이스를 통해 RAN(104) 내의 eNode-B(160a, 160b, 및/또는 160c)의 각각에 연결될 수도 있고 제어 노드로서의 역할을 할 수도 있다. 예를 들면, MME(162)는 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)의 사용자를 인증하고, 베어러 활성화/비활성화, WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c) 등의 초기 접속 동안 특정의 서비스하는 게이트웨이를 선택할 책임이 있을 수도 있다. MME(162)는 또한 RNA(104)과, GSM 또는 WCDMA와 같은 다른 무선 기술을 채용하는 다른 RAN(도시 생략) 사이의 스위칭을 위한 제어 플레인 기능을 제공할 수도 있다.
서비스하는 게이트웨이(164)는 S1 인터페이스를 통해 RAN(104) 내의 eNode-B(160a, 160b, 및/또는 160c)의 각각에 연결될 수도 있다. 서비스하는 게이트웨이(164)는 일반적으로 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)로/로부터 사용자 데이터 패킷을 경로 설정 및 전송할 수도 있다. 서비스하는 게이트웨이(164)는 또한 eNode B 간 핸드오버 동안 사용자 플레인을 앵커링(anchoring), 다운링크 데이터가 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)에 대해 사용 가능하게 될 때 페이징을 트리거링, WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)의 콘텍스트를 관리 및 저장 등의 다른 기능을 실행할 수도 있다.
서비스하는 게이트웨이(164)는 또한 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 IP 인에이블된 디바이스 사이의 통신을 용이하게 하기 위해, 인터넷(110)과 같은 패킷 교환 네트워크로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)에 제공할 수도 있는 PDN 게이트웨이(166)에 연결될 수도 있다.
코어 네트워크(107)는 다른 네트워크와의 통신을 용이하게 할 수도 있다. 예를 들면, 코어 네트워크(107)는 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 전통적인 육상 라인 통신 디바이스 사이의 통신을 용이하게 하기 위해, PSTN(108)과 같은 회선 교환 네트워크로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)에 제공할 수도 있다. 예를 들면, 코어 네트워크(107)는 코어 네트워크(107)와 PSTN(108) 사이의 인터페이스로서의 역할을 하는 IP 게이트웨이(예를 들면, IP 멀티미디어 서브시스템(IMS) 서버)를 포함하거나 그 IP 게이트웨이와 통신할 수도 있다. 또한, 코어 네트워크(107)는 다른 서비스 제공자에 의해 소유되고/되거나 운영되는 다른 유선 또는 무선 네트워크를 포함할 수도 있는 네트워크(112)로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)에 제공할 수도 있다.
도 1e는 일 실시예에 따르는 RAN(105) 및 코어 네트워크(109)의 시스템도를 도시한다. RAN(105)은 무선 인터페이스(117)를 통해 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 통신하도록 IEEE 802.16 무선 기술을 채용하는 액세스 서비스 네트워크(ASN)일 수도 있다. 아래에 더욱 논의되는 바와 같이, WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c), RAN(105) 및 코어 네트워크(109)의 상이한 기능 엔티티 사이의 통신 링크가 기준 포인트로서 정의될 수도 있다.
도 1e에 도시된 바와 같이, RAN(105)은 기지국(180a, 180b, 및/또는 180c) 및 ASN 게이트웨이(182)를 포함할 수도 있지만, RAN(105)은 일 실시예와의 일관성을 유지하면서 임의의 수의 기지국 및 ASN 게이트웨이를 포함할 수도 있음을 이해할 것이다. 기지국(180a, 180b, 및/또는 180c)은 각각 RAN(105) 내의 특정 셀(도시 생략)과 연관될 수도 있고, 각각 무선 인터페이스(117)를 통해 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 통신하기 위한 하나 이상의 송수신기를 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 기지국(180a, 180b, 및/또는 180c)은 MIMO 기술을 실현할 수도 있다. 그러므로, 기지국(180a)은 예를 들면, WTRU(102a)로부터 무선 신호를 수신하고 WTRU(102a)로 무선 신호를 송신하기 위해 다수의 안테나를 사용할 수도 있다. 기지국(180a, 180b, 및/또는 180c)은 핸드오프 트리거링, 터널 확립, 무선 자원 관리, 트래픽 분류, 서비스 품질(QoS) 정책 강화 등과 같은 이동성 관리 기능을 제공할 수도 있다. ASN 게이트웨이(182)는 트래픽 통합 포인트로서의 역할을 할 수도 있고, 페이징, 가입자 프로파일의 캐싱, 코어 네트워크(109)로의 라우팅 등을 할 책임이 있을 수도 있다.
WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 RAN(105) 사이의 무선 인터페이스(117)는 IEEE 802.16 사양을 실현하는 R1 기준 포인트로서 정의될 수 있다. 또한, WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)의 각각은 코어 네트워크(109)와 논리 인터페이스(도시 생략)를 확립할 수도 있다. WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 코어 네트워크(109) 사이의 논리 인터페이스는 인증, 인가, IP 호스트 구성 관리, 및/또는 이동성 관리를 위해 사용될 수도 있는 R2 기준 포인트로서 정의될 수도 있다.
기지국(180a, 180b, 및/또는 180c)의 각각 사이의 통신 링크는 WTRU 앤드오버 및 기지국들 사이의 데이터의 전송을 용이하게 하기 위한 프로토콜을 포함하는 R8 기준 포인트로서 정의될 수도 있다. 기지국(180a, 180b, 및/또는 180c)과 ASN 게이트웨이(182) 사이의 통신 링크는 R6 기준 포인트로서 정의될 수도 있다. R6 기준 포인트는 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)의 각각과 연관되는 이동성 이벤트에 기초하여 이동성 관리를 용이하게 하기 위한 프로토콜을 포함할 수도 있다.
도 1e에 도시된 바와 같이, RAN(105)은 코어 네트워크(109)에 연결될 수도 있다. RAN(105)과 코어 네트워크(109) 사이의 통신 링크는 예를 들면, 데이터 전송 및 이동성 관리 능력을 용이하게 하기 위한 프로토콜을 포함하는 R3 기준 포인트로서 정의될 수도 있다. 코어 네트워크(109)는 모바일 IP 홈 에이전트(MIP-HA)(184), 인증, 인가, 요금 계산(AAA) 서버(186) 및 게이트웨이(188)를 포함할 수도 있다. 앞서 말한 요소들의 각각은 코어 네트워크(109)의 부분으로서 도시되어 있지만, 이들 요소 중의 어느 하나가 코어 네트워크 운영자와 다른 엔티티에 의해 소유되고/되거나 운영될 수도 있음을 이해할 것이다.
MIP-HA는 IP 어드레스 관리를 할 책임이 있을 수도 있고, 상이한 ASN 및/또는 상이한 코어 네트워크 사이에서 로밍(roam)하기 위해 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)를 인에이블시킬 수도 있다. MIP-HA(184)는 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 IP 인에이블된 디바이스 사이의 통신을 용이하게 하기 위해, 인터넷(110)과 같은 패킷 교환 네트워크로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)에 제공할 수도 있다. AAA 서버(186)는 사용자 인증 및 사용자 서비스를 지원할 책임이 있을 수도 있다. 게이트웨이(188)는 다른 네트워크와의 상호 연동(interworking)을 용이하게 할 수도 있다. 예를 들면, 게이트웨이(188)는 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)와 전통적인 육상 라인 통신 디바이스 사이의 통신을 용이하게 하기 위해, PSTN(108)과 같은 회선 교환 네트워크로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)에 제공할 수도 있다. 또한, 게이트웨이(188)는 다른 서비스 제공자에 의해 소유되고/되거나 운영되는 다른 유선 또는 무선 네트워크를 포함할 수도 있는 네트워크(112)로의 액세스를 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)에 제공할 수도 있다.
도 1e에 도시되어 있지 않지만, RAN(105)이 다른 ASN에 연결될 수도 있고 코어 네트워크(109)가 다른 코어 네트워크에 연결될 수도 있음을 이해해야 할 수도 있고/있거나 할 것이다. RAN(105)과 다른 ASN 사이의 통신 링크는 RAN(105)과 다른 ASN 사이의 WTRU(102a, 102b, 및/또는 102c)의 이동성을 조정하기 위한 프로토콜을 포함할 수도 있는 R4 기준 포인트로서 정의될 수도 있다. 코어 네트워크(109)와 다른 코어 네트워크 사이의 통신 링크는 홈 코어 네트워크와 방문 코어 네트워크 사이의 상호 연동을 용이하게 하기 위한 프로토콜을 포함할 수도 있는 R5 기준으로서 정의될 수도 있다.
라우터를 참조하여 설명하였지만, 본 명세서에 기재되어 있는 실시예들은 기지국, WTRU, 네트워크 엔티티 노드, Wi-Fi 네트워크 내의 액세스 포인트(AP) 등에 제한되는 것은 아니지만 이들과 같은 임의의 노드에 적용될 수도 있다. 롱 텀 에볼루션(LTE) 기술을 참조하여 설명하였지만, 본 명세서에 기재되어 있는 실시예들은 다른 무선 통신 기술(예를 들면, HSPA)에 적용 가능하게 될 수 있다. IP 흐름 및 IP 패킷을 참조하여 설명하였지만, 본 명세서에 기재되어 있는 실시예들은 데이터의 하나 이상의 패킷을 포함하는 임의의 데이터 흐름에 적용 가능하게 될 수 있다. 비-종점 노드가 예를 들면, 라우터, 기지국, Wi-Fi 네트워크 내의 액세스 포인트(AP), 또는 네트워크 엔티티 노드일 수도 있다.
실시간 비디오 트래픽이 네트워크 혼잡의 경우에서와 같이 비디오의 체감 품질(QoE)를 최적화하기 위해 이용될 수도 있다. 실시간 비디오 트래픽은 셀룰러 업링크/다운링크를 위한 비디오 인지형 자원 할당을 통해 비디오의 QoE를 최적화하기 위해 이용될 수도 있다. QoE 최적화는 셀룰러 네트워크와 인터넷 상의 라우터 사이의 조정을 위한 메커니즘을 사용할 수 있다. 노드가 셀룰러 네트워크와 인터넷 상의 라우터 사이의 조정을 위한 QoE 최적화 메커니즘을 사용할 수 있다. eNB에서의 업링크 혼잡이 추론될 수도 있다. 예를 들면, 노드가 eNB에서의 업링크 혼잡을 추론할 수 있다. WTRU와 같은 노드가 업링크 혼잡을 다루기 위해 eNB에 신호를 보낼 수 있다. 패킷은 중요한 것으로 표시되는 비디오 프레임을 반송할 수 있다. 비디오 프레임은 우선순위 표시자(예를 들면, 흐름 우선순위 표시자)의 사용을 통해 중요한 것으로 표시될 수 있다. 노드는 비디오 인지형 자원 할당을 위하여 PDCP, RLC 및/또는 MAC 서브레이어에 혼잡 정보 및/또는 패킷 중요도 정보를 전송하도록 구성될 수 있다. 셀룰러 네트워크를 통한 실시간 비디오 애플리케이션 트래픽의 전달이 실시간 비디오 트래픽의 특성을 활용함으로써 용이하게 될 수 있다.
네트워크(예를 들면, 셀룰러 네트워크)가 네트워크 혼잡을 식별할 수도 있다. 네트워크 혼잡은 무선 업링크, 무선 다운링크, 라우터 등에 발생 및/또는 영향을 줄 수 있다. 네트워크(예를 들면, 셀룰러 네트워크)는 중요한 비디오 프레임을 반송하는 패킷을 식별할 수도 있다. 네트워크는 자원 할당 엔티티(예를 들면, eNB, PDN, GW 등)에 네트워크 혼잡 및/또는 중요한 비디오 프레임을 반송하는 패킷을 통지할 수도 있다. 자원 할당 엔티티에 통지하는 네트워크로 인해, 자원 할당 엔티티가 비디오 인지형이 될 수 있다. 비디오 인지형 자원 할당 엔티티는 실시간 비디오 애플리케이션의 QoE를 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 네트워크 또는 비디오 인지형 자원 할당 엔티티는 (예를 들면, 네트워크 레이어, MAC 레이어 등에서의) 패킷 손실을 실시간 비디오 트래픽 흐름의 작은 부분에 집중시킬 수 있다.
실시간 비디오 애플리케이션은 비디오 원격 전화 애플리케이션(예를 들면, 화상 회의), 비디오 게이밍(예를 들면, 클라우드(cloud) 등으로 통해 2명의 게이머 간의 직접 통신)에 관한 것일 수도 있다. 도 2는 QoE 자원 할당을 위한 다운링크 사용 경우의 일례를 예시하는 도면이다. 도 2에서, 비디오 송신기(208, 209, 210)는 신호를 인터넷(207)에 전송할 수 있다. 인터넷(207)은 신호를 P-GW(206)에 전송할 수 있다. P-GW(206)는 신호를 진화형 패킷 코어(EPC)(205)에 전송할 수 있다. EPC(205)는 신호를 eNB(204)에 전송할 수 있다. 일반 패킷 무선 서비스(GPRS) 터널링 프로토콜 사용자 플레인(GTP-U)이 eNB(204), EPC(205), 및/또는 P-GW(206)를 포함할 수도 있다. eNB(204)는 신호를 비디오 수신기(201, 202, 203)에 전송할 수 있다.
도 3은 QoE 자원 할당을 위한 업링크 사용 경우의 일례를 예시하는 도면이다. 도 3에서, 비디오 송신기(301, 302, 303)는 신호를 eNB(304)에 전송할 수 있다. eNB(304)는 신호를 EPC(305)에 전송할 수 있다. EPC(305)는 신호를 P-GW(306)에 전송할 수 있다. 일반 패킷 무선 서비스(GPRS) 터널링 프로토콜 사용자 플레인(GTP-U)은 eNB(304), EPC(305), 및/또는 P-GW(306)를 포함할 수도 있다. P-GW(306)는 신호를 인터넷(307)에 전송할 수 있다. 인터넷(307)은 신호를 비디오 수신기(308, 309, 310)에 전송할 수 있다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 다운링크에서, 혼잡이 인터넷에서, 진화형 패킷 코어(EPC)에서 및/또는 무선 다운링크에서 발생할 수 있다. 혼잡이 인터넷에서 발생하는 경우, 비디오 송신기 및/또는 인터넷 내에 있는 라우터가 예를 들면, 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같이, QoE 자원 할당을 제공할 수 있다. 혼잡은 EPC 코어 네트워크에서, RAN에서, 및/또는 무선 링크에서 발생할 수 있다.
네트워크 혼잡이 패킷 손실을 초래할 수 있다. 네트워크 혼잡은 SGW 및/또는 P-GW 내의 혼잡을 포함할 수 있다. RAN 혼잡은 패킷 손실을 초래할 수 있다. RAN 혼잡은 eNB에서의 혼잡일 수 있다. 채널 에러가 패킷 손실을 초래할 수 있다. 채널 에러는 무선 채널의 비신뢰성으로 인한 것일 수 있다. LTE/LTE-A 시스템이 적응형 변조 및 코딩 방식(MCS) 선택을 채용할 수 있다. 채널 에러가 예를 들면, 채널 상태 정보에 무관하게 목표값에 유지될 수 있다. RLC, LLC, 및/또는 PDCP에서의 메커니즘이 채널 에러가 현저하게 낮게 유지되게 보증하도록 사용될 수 있다. 패킷 손실이 혼잡을 유발할 수 있다.
도 4는 사용자 플레인 내의 프로토콜 스택에서의 GPRS 터널링 프로토콜 사용자 플레인(GTP-U)의 위치의 일례를 예시한다. EPC에서, 정책 제어 규칙 함수(PCRF: Policy Control Rule Function)는 예를 들면, GPRS 터널링 프로토콜 사용자 플레인(GTP-U) 패킷 헤더 마킹(410)에 IP 패킷 헤더 마킹을 맵핑할 수 있는 P-GW(408)에 규칙을 전송할 수 있다. GTP-U 패킷 헤더 마킹(410)은 우선순위 표시자(예를 들면, FPI)를 연장하는 형태일 수 있다. 우선순위 표시자는 IP 흐름당 기준일 수 있다. 예를 들면, 동일한 IP 흐름에 속하는 패킷은 우선순위 표시자 필드에 대해 동일한 값을 가질 수 있다. 우선순위 표시자 값은 동일하거나 유사한 IP 흐름에 속하는 패킷 간에 상이할 수 있다. 우선순위 표시자 값은 예를 들면, 비디오 송신기에 의해 취해지는 동작 및/또는 네트워크에서 일어나는 이벤트에 의거하여 도억으로 업데이트 및/또는 할당될 수 있다. GTP-U 패킷 헤더(410) 내의 마킹은 예를 들면, 패킷이 eNB(404)에 도달할 때 eNB(404)에 의해 액세스 가능해질 수 있다. eNB(404)는 대응하는 흐름의 상태를 업데이트할 수 있다. eNB(404)는 패킷이 순간 디코더 리프레시(IDR: Instantaneous Decoder Refresh) 프레임 또는 무선 링크에 대한 비디오 품질 대 프로토콜 스택에 대한 더 큰 중요도를 특징으로 하는 프레임 및/또는 패킷을 반송하는지를 표시하는 정보를 전송할 수 있다. 비디오 품질에 대한 더 큰 중요도를 특징으로 하는 프레임 또는 패킷이 IDR 프레임의 일부, 더욱 중요한 P 프레임, 더욱 중요한 P 프레임의 일부, 인트라 코딩된 비디오 프레임 등일 수 있다. 예를 들면, IP 흐름은 비디오 흐름, 실시간 비디오 흐름, 파일 전송 프로토콜(FTP) 데이터를 반송하는 패킷의 시퀀스 등과 같은 2개 이상의 IP 패킷을 포함하는 비트스트림일 수 있다. 비디오 품질 중요도는 IP 흐름의 다른 프레임의 예측을 위한 프레임의 이용량에 관련될 수 있다.
도 5는 비디오 애플리케이션에 대한 다운링크 비디오 QoE 인지형 자원 할당의 일례를 예시하는 흐름도이다. 510에서, 디폴트 EPS 베어러가 확립될 수 있다. 510에서, 비디오 송신기(508) 및/또는 비디오 수신기(501)는 예를 들면, SIP/SDP 또는 H.323과 같은 프로토콜을 통해 비디오 세션을 위한 파라미터를 결정할 수 있다. 정책 제어 규칙 함수(PCRF)(503)는 Rx 인터페이스를 통해 다음의 데이터 트래픽 흐름에 관한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 정보는 데이터 트래픽 흐름이 비디오 스트리밍, 비디오 전화, 비디오 게이밍 등인지의 IP 5-투플(tuple)을 포함할 수 있다.
520에서, PCRF(503)는 사용자에 대한 가입 정보를 얻기 위해 가입 프로필 보관소(SPR: Subscription Profile Repository)(504)에 요구를 전송할 수 있다.
530에서, SPR(504)은 사용자의 가입 정보를 PCRF(503)에 전송할 수 있다. 예를 들면, 정보는 사용자의 가입 레벨을 포함할 수 있다. PCRF(503)는 PCC 규칙을 생성하기 위해 정보를 사용할 수 있다.
540에서, PCRF(503)는 PCC 규칙을 P-GW(505)에 전송할 수 있다. PCC 규칙은 (예를 들면, 인터넷(507)로부터 수신되는) IP 패킷 헤더 마킹을 GTP-U 패킷 헤더 마킹에 맵핑하는지를 결정하기 위해 사용될 수 있다. GTP-U 패킷 헤더 마킹은 우선순위 표시자의 형태(예를 들면, FPI)일 수 있다. IP 패킷은 내부 IP 패킷이라고 칭해질 수 있다. 예를 들면, IP 패킷은 (예를 들면, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이) GTP-U 패킷의 페이로드로서 캡슐화될 수 있다. 내부 IP 패킷 헤더 내의 마킹은 트래픽 흐름의 상태에 대한 정보를 포함할 수 있다.
550에서, 비디오 송신기는 비디오 트래픽을 전송할 수 있다. 인터넷(507) 내의 하나 이상의 라우터는 비디오 송신기(508)와 조정할 수 있다. 복수의 비트(예를 들면, 3 비트 a, b, 및 c)가 라우터 조정을 위해 사용될 수 있다. 라우터는 실시간 비디오 트래픽 흐름에 대해 가변적인 상태를 유지할 수 있다. 555에서, 라우터는 패킷 도달 시, 패킷의 드롭 시 등에 흐름의 상태를 업데이트할 수 있다. 555에서, 라우터는 네트워크 혼잡 및/또는 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상태에 의거하여 큐 관리를 수행할 수 있다. IP 패킷 헤더는 복수의 비트(예를 들면, 비트 a, 비트 b, 및 비트 c)를 포함할 수 있다. 라우터는 패킷 손실이 흐름에 발생한 것을 다운스트림 라우터에 표시하기 위해 한 비트(예를 들면, 비트 a)를 사용할 수 있다. 예를 들면, 패킷 손실이 흐름에 발생한 것을 다운스트림 라우터에 표시하기 위해 사용되는 한 비트(예를 들면, 비트 a)가 손실 패킷 표시자라고 칭해질 수 있다. 라우터는 에러 전파가 정지된 것을 다운스트림 라우터에 표시하기 위해 한 비트(예를 들면, 비트 b)를 사용할 수 있다. 예를 들면, 라우터는 IP 흐름이 다경로 라우팅으로 이동하게 하는 하나 이상의 라우터 내의 IP 흐름의 상태를 리셋하기 위해 한 비트(예를 들면, 비트 b)를 사용할 수 있다. 비디오 트래픽 흐름이 예를 들어, 로드 밸런싱(load balancing)이 네트워크에서 이용될 때 다수의 라우터를 가로지를 수 있다. 라우터는 패킷이 인트라 코딩된 비디오 프레임을 반송하는지를 표시하기 위해 한 비트(예를 들면, 비트 c)를 사용할 수 있다.
복수의 비트(예를 들면, 3 비트)가 라우터 조정을 위해 사용될 수 있다. 한 비트(예를 들면, 비트 a)가 혼잡 표시자일 수 있다. 라우터는 비트 a를 제어할 수 있다. 비트 a는 IP 흐름이 패킷 손실을 체감했는지에 관한 정보를 전달할 수 있다. 비트 a는 IP 흐름이 패킷 손실을 체감했는지를 표시하기 위해 1로 설정될 수 있다. 비트 a는 IP 흐름이 패킷 손실을 체감하지 않은 것(예를 들면, 최근에 패킷 손실을 체감하지 않은 것, 또는 가장 최근의 리프레시 프레임 이후로 패킷 손실을 체감하지 않은 것)을 표시하기 위해 0으로 설정될 수 있다. 비트 a는 IP 흐름 특정 정보를 반송하기 위해 사용될 수 있다.
라우터는 비디오 인코딩 적응이 수행되었는지를 결정하기 위해 한 비트(예를 들면, 비트 b)를 사용할 수 있다. 비트 b는 비디오 인코딩 적응이 수행된 것을 표시하기 위해 1로 설정될 수 있다. 비트 b는 비디오 인코딩 적응이 수행되지 않은 것(예를 들면, 최근에 수행되지 않은 것, 또는 패킷 손실 후에 수행되지 않은 것)을 표시하기 위해 0으로 설정될 수 있다. 비디오 인코딩 적응은 IDR 프레임의 생성, 참조 픽처 선택(RPS) 등을 포함할 수 있다.
라우터는 패킷이 중요한 프레임을 반송하는지를 결정하기 위해 한 비트(예를 들면, 비트 c)를 사용할 수 있다. 중요한 프레임은 IDR 프레임, 에러 전파에 상당한 영향을 갖는 P 프레임 등을 포함할 수 있다. 비트 c는 패킷이 중요한 프레임을 반송하고 있는 것을 표시하기 위해 1로 설정될 수 있다. 비트 c는 패킷이 중요한 프레임을 반송하고 있지 않은 것을 표시하기 위해 0으로 설정될 수 있다. 비트 c는 IP 패킷 특정 정보를 반송하기 위해 사용될 수 있다.
라우터는 하나 이상의 IP 흐름에 대해 가변적인 상태를 유지할 수 있다. 예를 들면, 상태 변수, State_k가 IP 흐름 k에 대해 사용될 수 있다. 라우터는 IP 흐름에 하나 이상의 비트(예를 들면, 비트 a, 비트 b, 및 비트 c)를 설정할 수 있다. 비트는 예를 들면, 다른 라우터에서 상태 변수(예를 들면, State_k)를 업데이트하기 위해 사용될 수 있다. 라우터는 패킷을 성공적으로 경로 설정하지 못할 수도 있다. 어떤 패킷(들)이 드롭될지 결정하기 위해, 노드가 비디오 트래픽 흐름(예를 들면, 낮은 우선순위 비디오 트래픽 흐름)을 선택하도록 구성될 수 있다. 노드가 선택된 비디오 트래픽 흐름 내의 낮은 우선순위 패킷(예를 들면, 인트라 코딩된 비디오 프레임과 같은 중요한 비디오 프레임을 반송하지 않을 수 있는 패킷)을 드롭하기 위해 선택할 수 있다. 예를 들면, 중요한 비디오 프레임을 반송하지 않을 수 있는 패킷이 비트 c가 0과 같은 패킷일 수 있다. 예를 들면, 라우터는 하나 이상의 비트(예를 들면, 비트 a, 비트 b, 및 비트 c)를 포함하는 IP 흐름의 패킷을 수신할 때 이하를 수행할 수도 있다:
라우터에서:
Figure 112016032851369-pct00001
라우터는 하나 이상의 저하된 트래픽 흐름에 패킷 손실을 집중시킬 수도 있다. 상태 변수 State_k=loss이면, 라우터는 큐 관리 시에 IP 흐름 k를 낮은 우선순위로 설정할 수 있다. 예를 들면, 라우터는 패킷 손실을 흐름 k에 집중시킬 수 있다. 예를 들면, 비디오 송신기에서 상태 변수를 설정하는 것은 본 명세서에 제공되는 알고리즘 예에 따라서 수행될 수 있다.
비디오 송신기에서:
Figure 112016032851369-pct00002
비디오 수신기는 본 명세서에 제공되는 알고리즘 예에 따라서 이하를 수행할 수 있다.
비디오 수신기에서:
Figure 112016032851369-pct00003
Figure 112016032851369-pct00004
라우터는 비트 a, 비트 b, 및/또는 비트 c를 이용할 수 있으며 여기에서 트래픽 흐름이 네트워크 내의 다수의 경로를 통과한다. 비트 c는 IDR 프레임을 반송하는 IP 패킷과 연관될 수 있다. 라우터는 하나의 경로의 분기 상의 하나 이상의 라우터의 상태를 예를 들면, 다중 경로 라우팅 시에 리셋하기 위해 비트 c를 사용할 수 있다. 라우터는 다른 분기 상의 라우터를 리셋하기 위해 비트 c를 사용하지 못할 수 있다. 라우터는 예를 들면, 비트 c를 수신하지 않은 분기 상의 라우터에 시그널링 비트(예를 들면, 비트 b)를 반송하는 비-IDR 프레임을 전송할 수 있다. 라우터는 라우터가 IP 패킷을 드롭할 때 비트 c를 사용할 수 있다. 1을 전달하는 비트 c를 갖는 IP 패킷에 더 높은 우선순위가 부여될 수 있다. 라우터는 상태 변수를 업데이트할 수 있다. 라우터는 하나 이상의 비트(예를 들면, 비트 a)에 따라서 상태 변수를 어떻게 업데이트할지를 결정할 수 있다. 예를 들면, 라우터는 본 명세서에 기재되어 있는 하나 이상의 알고리즘에 기초하여 상태 변수를 어떻게 업데이트할지를 결정할 수 있다.
패킷은 실시간 비디오 트래픽 흐름에서 손실될 수 있다. 실시간 비디오 트래픽 흐름은 계층적인 P 비디오 코딩 구조의 시간 레이어 0 또는 IPPP 구조와 같은 연속적인 시간 예측 비디오 코딩 구조를 가질 수 있다. 패킷이 실시간 비디오 트래픽 흐름에서 손실될 때, (예를 들면, 연속적인 시간 예측 비디오 코딩 구조 내의) 추가의 패킷 손실로 인한 성능 저하가 제1 패킷 손실로 인한 성능 저하보다 작을 수 있다. 다수의 실시간 비디오 트래픽 흐름의 전체 QoE는 예를 들면, 패킷이 실시간 비디오 트래픽 흐름에서 손실될 때 최적화될 수 있다. 네트워크 엔티티(예를 들면, 라우터, eNB 등)는 예를 들면, 네트워크 혼잡이 있는 경우에 실시간 비디오 애플리케이션 트래픽 흐름의 작은 부분에 패킷 손실을 집중시킬 수 있다. 네트워크 엔티티는 패킷이 손실되지 않았을 수 있는 실시간 비디오 애플리케이션의 QoE를 유지할 수 있다. 네트워크 엔티티는 예를 들면, 패킷 손실을 실시간 비디오 애플리케이션의 작은 부분에 집중시킴으로써, 이미 패킷을 손실한 실시간 비디오 애플리케이션의 QoE를 최소로 저하시킬 수 있다. 예를 들면, 네트워크 엔티티는 추가의 비트(예를 들면, 비트 a, 비트 b, 및/또는 비트 c)를 사용할 수도 있다. 추가의 비트는 예를 들면, 실시간 비디오 트래픽 흐름의 경로 상의 다수의 라우터가 있을 때 및/또는 비디오 송신기와 비디오 수신기 사이에 다수의 경로가 존재할 수 있는 경우 손실 집중형의 자원 할당을 인에이블시킬 수도 있다.
라우터는 라우터의 큐 내의 하나 이상의 흐름과 연관된 하나 이상의 특성을 결정하도록 구성될 수 있다. 특성은 트래픽의 타입, 연관 애플리케이션, QoS의 타입, 및/또는 피크, 이동 평균, 순간과 같은 속도, 전체 버퍼 점유량 등을 포함할 수 있다. 라우터는 송신기 및/또는 수신기에 관련된 하나 이상의 특성을 결정하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 라우터는, 라우터가 하나 이상의 패킷이 자신의 큐 중 하나로부터 초기에 드롭될 수 있다고 결정할 때, 송신기 및/또는 수신기에 연관된 특성 또는 라우터의 큐 내의 하나 이상의 흐름과 관련된 하나 이상의 특성을 결정하도록 구성될 수도 있다. 라우터는 네트워크 혼잡이 있는 경우에 송신기 및/또는 수신기에 관련된 특성 또는 라우터의 큐 내의 하나 이상의 흐름과 연관된 하나 이상의 특성을 결정하도록 구성될 수도 있다. 네트워크 혼잡은 큐 레벨, 특정 문턱값에 도달한 큐 점유 등의 결과일 수 있다.
라우터는 하나 이상의 패킷(들)을 드롭하기 위해 하나 이상의 흐름(들)을 선택할 수 있다. 하나 이상의 패킷을 드롭하는 라우터는 예를 들면, ECN 마킹을 사용하여 혼잡을 위한 하나 이상의 패킷을 마킹하는 라우터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 라우터는 임의의 패킷 손실을 체감하지 않은 실시간 비디오 트래픽 흐름을 선택할 수 있다. 라우터는 임의로 및/또는 하나 이상의 규칙에 따라서 패킷을 드롭하도록 흐름을 선택할 수 있다. 규칙은 특정 공정성 기준을 시행하도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 라우터는 과도하게 높은 데이터 속도를 갖는 비디오 트래픽 흐름의 패킷을 드롭할 수 있다. 규칙은 사용자 가입 정보를 기초로 할 수 있다. 예를 들면, 라우터는, 라우터가 더 낮은 가입 서비스의 사용자의 흐름으로부터 패킷을 드롭한 후에 프리미엄 가입 서비스에 의해 사용자의 흐름으로부터 패킷을 드롭할 수도 있다. 하이브리드 방법이 이용될 수도 있다. 예를 들면, 더 높은 데이터 속도 문턱값이 프리미엄 가입 서비스의 사용자에 대해 설정될 수 있다. 프리미엄 가입 서비스의 사용자의 데이터 속도가 문턱값을 초과하면, 라우터는, 라우터가 더 낮은 가입 서비스에 의해 사용자로부터 패킷을 드롭하기 전에 프리미엄 가입 서비스의 사용자로부터 패킷을 드롭할 수도 있다. 라우터는 혼잡 상태가 유지되는 경우 선택된 흐름에 후속 패킷 드롭을 집중시킬 수 있다.
560에서, P-GW(505)가 인터넷(507)으로부터 IP 패킷을 수신할 때, P-GW(505)는 (예를 들면, 평문일 수 있는) IP 패킷 헤더 내의 마킹을 검사할 수 있다. 560에서, P-GW(505)는 GTP-U 패킷 헤더에 마킹을 맵핑할 수 있다. TDF가 P-GW(505)와 연어를 이룰 수 있다. GTP-U 패킷 내의 마킹은 예를 들면, GTP-U 패킷이 IDR 비디오 프레임의 전부 또는 일부를 반송하는지를 표시할 수 있는 비트(예를 들면, 비트 c)에 대응할 수 있다. 이 IP 패킷은 예를 들면, 도 6을 참조하여 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같이, 내부 IP 패킷이라고 칭해질 수 있다. 565에서, P-GW(505)는 예를 들면, EPC 내의 라우터가 잠재적인 큐 관리를 위한 심층 패킷 검사 없이 비트(예를 들면, 도 6을 참조하여 기재되어 있는 바와 같은 비트 a, 비트 b 및/또는 비트 c)에 직접 액세스할 수 있도록 외부 IP 패킷 헤더의 마킹으로 내부 IP 패킷 헤더 마킹을 옮길 수 있다. 독립형 TDF가 흐름 검출을 수행할 수 있다. 도 7은 독립형 TDF를 갖는 다운링크 QoE 비디오 자원 할당의 일례를 예시하는 흐름도이다.
P-GW는 내부 IP 패킷 헤더 마킹을 GTP-U 패킷 헤더 내의 FPI 값에 맵핑시킬 수 있다. P-GW는 GTP-U 패킷 헤더 내의 FPI 값을 외부 IP 패킷 헤더 마킹에 맵핑시킬 수 있다. IP 패킷 헤더 마킹은 IP 흐름 특정 정보 및/또는 패킷 특정 정보를 반송할 수 있다. FPI는 IP 흐름 특정 정보 및/또는 패킷 특정 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, IP 흐름 특정 정보는 손실된 패킷 표시자(예를 들면, 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같이 비트 a)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 패킷 특정 정보는 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같이 비트 c를 포함할 수 있다. 예를 들면, FPI는 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같이 비트 b를 포함할 수 있다.
570에서, EPC 네트워크 내의 라우터가 GTP-U 패킷을 반송하는 외부 IP 패킷을 경로 설정할 수 있다. GTP-U 패킷은 내부 IP 패킷을 포함할 수 있다. 575에서, 라우터는 외부 IP 패킷을 검사할 수 있다. 외부 IP 패킷 헤더 내의 마킹이 지능형 네트워크 자원 할당에 사용될 수 있다. 예를 들면, (예를 들면, 도 6을 참조하여 기재되어 있는 바와 같이) 내부 IP 패킷 헤더 내의 비트 c=1에 대응하는 마킹을 갖는 외부 IP 패킷에 네트워크 혼잡이 있는 경우에 더 높은 우선순위가 부여될 수 있다. 서비스 가입 레벨은 패킷을 드롭할 어느 흐름을 선택할 때 사용될 수 있다. 예를 들면, 서비스 가입 레벨은 트래픽 흐름과 연관된 QCI 값을 기초로 할 수 있다. 575에서, 라우터는 상태 변수를 업데이트할 수 있다. 575에서, 라우터는 큐 관리를 수행할 수 있다.
580에서, eNB(502)가 EPC 네트워크로부터 외부 IP 패킷을 수신할 수 있다. 580에서, eNB는 외부 IP 패킷 마킹을 기록, 트래픽 흐름의 상태를 업데이트, 및/또는 네트워크 레이어에서 큐 관리를 수행할 수 있다. 582에서, eNB(502)는 GTP-U 패킷을 추출 및/또는 GTP-U 패킷 마킹을 복구할 수 있다. GTP-U 패킷 마킹은 이 GTP-U 패킷에 어떻게 서비스할지를 eNB(502)에 표시할 수 있다. 예를 들면, GTP-U 패킷 내의 FPI 필드가 이 GTP-U 패킷이 IDR 트래픽을 반송하는 것을 표시하는 경우, eNB(502)는 자원 할당 시에 이 GTP-U 패킷에 더 높은 우선순위를 부여할 수 있다. 584에서, eNB(502)는 GTP-U 패킷 마킹을 PDCP, RLC, 및/또는 eNB의 RAN 부분 내의 MAC 레이어에 전송할 수 있다. GTP-U 패킷 마킹을 전송하는 eNB(502)는 PDCP, RLC, 및/또는 MAC 레이어에서 패킷 우선순위화를 인에이블시킬 수 있다. MAC 레이어에서의 우선순위화는 MAC 패킷 스케줄링의 부분일 수 있다. 예를 들면, eNB(502)는 테이블 룩업을 사용하여 패킷 분할 및 취합을 트래킹함으로써 IDR 프레임을 반송하는 패킷의 식별을 수행할 수 있다. eNB(502)는 예를 들면, eNB(502)가 패킷을 드롭할 수 있는 최종 노드일 수 있기 때문에, 발신 패킷을 마크하지 못할 수 있다. WTRU(501)가 패킷을 수신하면 WTRU(501)가 패킷을 드롭하는 것을 기대하지 못하게 될 수 있다.
590에서, eNB(502)는 비디오 트래픽을 송신할 수 있다. WTRU(501)는 RTCP 패킷 손실 피드백을 전송할 수 있다.
MAC 패킷 스케줄러가 (예를 들면, FPI를 통해) 예를 들면, 우선순위 표시자와 같은 특징을 지원하기 위해 조절될 수 있다. 패킷 스케줄링은 논리 채널 기반일 수 있다. EPS 베어러와 논리 채널 사이의 일대일 맵핑이 이용될 수도 있다. 우선순위 표시 정보가 전송될 수 있고/있거나 서브 논리 채널이 MAC 레이어에서 생성될 수 있다. 예를 들면, 논리 채널은 다수의 서브 논리 채널로 나누어질 수 있다. 상이한 서브 논리 채널이 상이하게 우선순위화되는 트래픽을 반송할 수 있다. 전체로서 서브 논리 채널에 대한 전체 자원 할당이 동일성을 유지할 수 있다.
도 6은 GTP-U 터널링을 위한 패킷 포맷의 일례를 예시하는 도면이다. IP 패킷은 내부 IP 패킷(601)이라고 칭해질 수 있다. IP 패킷은 GTP-U 패킷의 페이로드로서 캡슐화될 수 있다. 내부 IP 패킷 헤더(602) 내의 마킹은 트래픽 흐름의 상태에 대한 정보를 포함할 수 있다. P-GW는 예를 들면, EPC 내의 라우터가 비트들(예를 들면, 비트 a, 비트 b, 및/또는 비트 c)에 직접 액세스할 수 있도록 내부 IP 패킷 헤더(602)를 외부 IP 패킷 헤더(605)의 마킹으로 옮길 수 있다.
도 7은 독립형 TDF를 갖는 다운링크 QoE 비디오 자원 할당의 일례를 예시하는 흐름도이다. 독립형 TDF를 갖는 다운링크 QoE 비디오 자원 할당은, TDF가 PCEF에서 연어가 되는 경우와 같은 비디오 애플리케이션을 위한 다운링크 QoE 인지형 자원 할당의 일례인 도 5와 유사할 수 있다. 710에서, 디폴트 EPS 베어러가 확립될 수 있다. 710에서, 비디오 송신기(709) 및/또는 비디오 수신기(701)가 예를 들면, SIP/SDP 또는 H.323과 같은 프로토콜을 통해 비디오 세션에 대한 파라미터를 결정할 수 있다. 정책 제어 규칙 함수(PCRF)(703)가 Rx 인터페이스를 통해 다음의 데이터 트래픽 흐름에 관한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 정보는 데이터 트래픽 흐름이 비디오 스트리밍, 화상 전화, 비디오 게이밍 등인지의 IP 5 튜플을 포함할 수 있다.
720에서, PCRF(703)는 사용자에 대한 가입 정보를 얻기 위해 가입 프로필 보관소(SPR)(704)를 필요로 할 수 있다.
730에서, SPR(704)은 사용자의 가입 정보를 PCRF(703)에 응답할 수 있다. 예를 들면, 정보는 사용자의 가입 레벨을 포함할 수 있다.
740에서, PCRF(703)는 애플리케이션 검출 규칙을 전송할 수 있다. 도 5와 비교하면, 540에서 PCRF(503)이 PCC 규칙을 전송할 수 있다. PCC 규칙은 애플리케이션 검출 규칙보다 더욱 일반적일 수 있다. 750에서, 비디오 송신기(709)가 비디오 트래픽을 TDF(707)에 전송할 수 있다. 752에서, 라우터는 IP 패킷 헤더를 검사할 수 있다. 752에서, 상태 변수가 TDF(707) 및/또는 P-GW(705)에서 업데이트될 수 있다. 752에서, 큐 관리가 TDF(707) 및/또는 P-GW(705)에서 수행될 수 있다. 754에서, TDF(707)는 트래픽 검출 결과를 보고할 수 있다. 740 및 754는 Sd 인터페이스 상에서 수행될 수 있다.
760에서, P-GW(705)가 인터넷(708)으로부터 IP 패킷을 수신할 때, P-GW(705)는 (예를 들면, 평문일 수 있는) IP 패킷 헤더 내의 마킹을 검사할 수 있다. 760에서, P-GW는 GTP-U 패킷 헤더에 마킹을 맵핑시킬 수 있다. GTP-U 패킷 내의 마킹은 예를 들면, GTP-U 패킷이 IDR 비디오 프레임의 전부 또는 일부를 반송하는지를 표시할 수 있는 비트(예를 들면, 비트 c)에 대응할 수 있다. 이 IP 패킷은 예를 들면, 도 6을 참조하여 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같이, 내부 IP 패킷이라고 칭해질 수 있다. 762에서, P-GW(705)는 예를 들면, EPC 내의 라우터가 잠재적인 큐 관리를 위한 심층 패킷 검사 없이 비트(예를 들면, 도 6을 참조하여 기재되어 있는 바와 같은 비트 a, 비트 b 및/또는 비트 c)에 직접 액세스할 수 있도록 외부 IP 패킷 헤더의 마킹으로 내부 IP 패킷 헤더 마킹을 옮길 수 있다.
770에서, EPC 네트워크 내의 라우터가 GTP-U 패킷을 반송하는 외부 IP 패킷을 경로 설정할 수 있다. GTP-U 패킷은 내부 IP 패킷을 포함할 수 있다. 772에서, 라우터가 외부 IP 패킷을 검사할 수도 있다. 외부 IP 패킷 헤더 내의 마킹이 지능형 네트워크 자원 할당에 사용될 수 있다. 예를 들면, (예를 들면, 도 6을 참조하여 기재되어 있는 바와 같이) 내부 IP 패킷 헤더 내의 비트 c=1에 대응하는 마킹을 갖는 외부 IP 패킷에 네트워크 혼잡이 있는 경우에 더 높은 우선순위가 부여될 수 있다. 서비스 가입 레벨은 패킷을 드롭할 어느 흐름을 선택할 때 사용될 수 있다. 예를 들면, 이것은 트래픽 흐름과 연관된 QCI 값을 기초로 할 수 있다. 772에서, 라우터는 상태 변수를 업데이트할 수 있다. 772에서, 라우터는 큐 관리를 수행할 수 있다.
780에서, eNB(702)가 EPC 네트워크로부터 외부 IP 패킷을 수신할 수 있다. 780에서, eNB는 외부 IP 패킷 마킹을 기록, 트래픽 흐름의 상태를 업데이트, 및/또는 네트워크 레이어에서 큐 관리를 수행할 수 있다. 782에서, eNB(702)는 GTP-U 패킷을 추출 및/또는 GTP-U 패킷 마킹을 복구할 수 있다. GTP-U 패킷 마킹은 이 GTP-U 패킷에 어떻게 서비스할지를 eNB(702)에 표시할 수 있다. 예를 들면, GTP-U 패킷 내의 FPI 필드가 이 GTP-U 패킷이 IDR 트래픽을 반송하는 것을 표시하는 경우, eNB(702)는 자원 할당 시에 이 GTP-U 패킷에 더 높은 우선순위를 부여할 수 있다. 784에서, eNB(702)는 GTP-U 패킷 마킹을 PDCP, RLC, 및/또는 eNB의 RAN 부분 내의 MAC 레이어에 전송할 수 있다. GTP-U 패킷 마킹을 전송하는 eNB(702)는 PDCP, RLC, 및/또는 MAC 레이어에서 패킷 우선순위화를 인에이블시킬 수 있다. MAC 레이어에서의 우선순위화는 MAC 패킷 스케줄링의 부분일 수 있다. 예를 들면, eNB(702)는 테이블 룩업을 사용하여 패킷 분할 및 취합을 트래킹함으로써 IDR 프레임을 반송하는 패킷의 식별을 수행할 수 있다. eNB(702)는 예를 들면, eNB(702)가 패킷을 드롭할 수 있는 최종 노드일 수 있기 때문에, 발신 패킷을 마크하지 못할 수 있다. WTRU(701)가 패킷을 수신하면 WTRU(701)가 패킷을 드롭하는 것을 기대하지 못하게 될 수 있다.
790에서, eNB(702)는 비디오 트래픽을 송신할 수 있다. WTRU(701)는 RTCP 패킷 손실 피드백을 전송할 수 있다.
도 8은 비디오 애플리케이션을 위한 업링크 QoE 인지형 자원 할당의 일례를 예시하는 도면이다. 혼잡이 무선 링크에서, EPC에서, 및/또는 인터넷에서 예를 들면, 업링크에서 발생할 수 있다. 업링크 비디오 인지형 자원 할당은 다운링크 비디오 인지형 자원 할당과 유사할 수 있다.
810에서, 디폴트 EPS 베어러가 확립될 수 있다. 810에서, 비디오 송신기(807) 및/또는 비디오 수신기(801)가 예를 들면, SIP/SDP 또는 H.323과 같은 프로토콜을 통해 비디오 세션에 대한 파라미터를 결정할 수 있다. 정책 제어 규칙 함수(PCRF)(803)가 Rx 인터페이스를 통해 다음의 데이터 트래픽 흐름에 관한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 정보는 데이터 트래픽 흐름이 비디오 스트리밍, 화상 전화, 비디오 게이밍 등인지의 IP 5 튜플을 포함할 수 있다.
820에서, PCRF(803)는 사용자에 대한 가입 정보를 얻기 위해 가입 프로필 보관소(SPR)(804)를 필요로 할 수 있다.
830에서, SPR(804)은 사용자의 가입 정보를 PCRF(803)에 응답할 수 있다. 예를 들면, 정보는 사용자의 가입 레벨을 포함할 수 있다. PCRF(803)는 PCC 규칙을 생성하기 위해 정보를 사용할 수 있다.
840에서, PCRF(803)는 PCC 규칙을 P-GW(805)에 제공할 수 있다. PCC 규칙은 (예를 들면, 인터넷(807)로부터 수신되는) IP 패킷 헤더 마킹을 예를 들면, FPI의 형태일 수 있는 GTP-U 패킷 헤더 마킹에 어떻게 맵핑시키는지를 결정하기 위해 사용될 수 있다. IP 패킷은 내부 IP 패킷이라고 칭해질 수 있다. 예를 들면, IP 패킷은 (예를 들면, 도 7에서 도시되어 있는 바와 같은) GTP-U 패킷의 페이로드로서 캡슐화될 수 있다. 내부 IP 패킷 헤더 내의 마킹은 트래픽 흐름의 상태에 대한 정보를 포함할 수 있다.
850에서, P-GW(805)가 PCC 규칙을 eNB(802)에 전송할 수 있다. 860에서, WTRU 비디오 송신기(801)이 비디오 트래픽을 eNB에 송신할 수 있다. 870에서, WTRU(801)가 혼잡을 다룰 수 있다.
880에서, eNB(803)가 WTRU(801)로부터 IP 패킷을 수신할 때, eNB(801)는 (예를 들면, 평문일 수 있는) IP 패킷 헤더 내의 마킹을 검사할 수 있다. 880에서, eNB는 마킹을 GTP-U 패킷 헤더에 맵핑시킬 수 있다. GTP-U 패킷 내의 마킹은 예를 들면, GTP-U 패킷이 IDR 비디오 프레임의 전부 또는 일부를 반송하는지를 표시할 수 있는 비트(예를 들면, 비트 c)에 대응할 수 있다. 이 IP 패킷은 예를 들면, 도 6을 참조하여 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같이, 내부 IP 패킷이라고 칭해질 수 있다. 882에서, eNB(802)는 예를 들면, EPC 내의 라우터가 잠재적인 큐 관리를 위한 심층 패킷 검사 없이 비트(예를 들면, 도 6을 참조하여 기재되어 있는 바와 같은 비트 a, 비트 b 및/또는 비트 c)에 직접 액세스할 수 있도록 외부 IP 패킷 헤더의 마킹으로 내부 IP 패킷 헤더 마킹을 옮길 수 있다. 884에서, eNB(802)는 상태 변수를 업데이트할 수 있다. 884에서, eNB(802)는 큐 관리를 수행할 수 있다. 886에서, eNB(802)는 업링크 혼잡을 검출할 수 있다. 886에서, eNB는 업링크 MAC 스케줄러를 조절할 수 있다.
890에서, eNB(802)는 GTP-U 패킷을 반송하는 외부 IP 패킷을 경로 설정할 수 있다. GTP-U 패킷은 내부 IP 패킷을 포함할 수 있다. eNB(802)는 패킷을 마크할 수 있다. 892에서, 라우터(예를 들면, PGW)는 외부 IP 패킷을 검사할 수 있다. 외부 IP 패킷 헤더 내의 마킹은 지능형 네트워크 자원 할당에 사용될 수 있다. 예를 들면, (예를 들면, 도 6을 참조하여 기재되어 있는 바와 같이) 내부 IP 패킷 헤더 내의 비트 c=1에 대응하는 마킹을 갖는 외부 IP 패킷에 네트워크 혼잡이 있는 경우에 더 높은 우선순위가 부여될 수 있다. 서비스 가입 레벨은 패킷을 드롭할 어느 흐름을 선택할 때 사용될 수 있다. 예를 들면, 이것은 트래픽 흐름과 연관된 QCI 값을 기초로 할 수 있다. 892에서, 라우터는 상태 변수를 업데이트할 수 있다. 하나 이상의 라우터가 eNB와 P-GW 사이에 존재할 수 있다. eNB에서 P-GW까지의 경로를 따르는 모든 라우터가 상태 변수를 업데이트할 수 있다. eNB(802)는 상태 변수를 업데이트할 수 있다. 892에서, 라우터는 큐 관리를 수행할 수 있다.
894에서, P-GW(805)는 비디오 트래픽을 비디오 수신기(807)에 경로 설정할 수 있다. 예를 들면, P-GW(805)는 비디오 트래픽을 하나 이상의 라우터를 거쳐 비디오 수신기(807)에 경로 설정할 수 있다. 예를 들면, P-GW(805)는 비디오 트래픽을 직접 비디오 수신기(807)에 경로 설정할 수 있다. 896에서, 라우터(예를 들면, P-GW, 또는 P-GW와 비디오 수신기 사이의 라우터)는 내부 IP 패킷 해더를 검사할 수 있다. 896에서, 라우터는 흐름 통계를 업데이트할 수 있다. 898에서, 라우터는 큐 관리를 수행할 수 있다.
GTP-U 패킷 헤더 마킹은 업링크 비디오 인지형 자원 할당에서 eNB(802)에 의해 수행될 수 있다. FPI는 다운링크 비디오 인지형 자원 할당 및/또는 업링크 비디오 인지형 자원 할당에 사용될 수 있다. 예를 들면, 업링크 비디오 인지형 자원 할당에서, P-GW(805)가 PCC 규칙을 eNB(802)에 전송할 수 있다. 이와 달리, eNB(802)는 PCC 규칙을 갖고 미리 구성될 수도 있다. PCC 규칙은 짧은 시간 스케일에 대해서는 변화하지 않을 수도 있다. 기준점이 예를 들면, 운영자가 업링크 비디오 인지형 자원 할당을 위한 FPI 정책에 의해 eNB(802)를 구성할 수 있는(예를 들면, 동적으로 구성할 수 있는) 경우, 코어 네트워크와 RAN 사이에 (예를 들면, PCRF 내지 eNB, PCEF 내지 eNB, MME 내지 eNB 등) 정의될 수 있다.
WTRU(801)는 예를 들면, 무선 링크에서 혼잡(870)을 다룰 수 있다. 혼잡은 예를 들면, MAC 큐에서의 오버플로우를 주목함으로써 검출될 수 있다. 혼잡을 검출할 때, WTRU(801)는 IDR 프레임을 비디오 비트스트림에 삽입할 수 있다. 혼잡을 검출할 때, WTRU(801)는 혼잡을 피하기 위해 낮은 해상도(예를 들면, 더 낮은 비트 레이트)를 갖는 드롭된 비디오 패킷을 인코드할 수 있다. WTRU(801)는 본 명세서에 기재되어 있는 바와 같은 다운링크에서의 방법에 의거한 RTCP 패킷 손실 피드백에 유사한 바와 같이, 비디오 비트스트림에 IDR 프레임을 삽입하도록 구성될 수 있다. 업링크에서의 피드백 지연은 다운링크 경우에서의 대략 RTT의 지연에 비해 무시할 수 있을 수도 있다.
eNB(802)는 업링크 혼잡을 관측하지 못할 수도 있다. eNB(802)는 예를 들면, PDCP 시퀀스 번호를 분석함으로써 업링크 혼잡을 추정할 수 있다. eNB(802)는 예를 들면, MAC, RLC 및/또는 PDCP 레이어에서 목표 패킷 손실 속도를 달성하기 위해 변화하는 채널 조건에 적응하도록 MCS를 선택할 수 있다(예를 들면, 동적으로 선택할 수 있다).
eNB(802)는 PDCP PDU 시퀀스 번호의 사용를 통해 업링크 혼잡의 발생을 추정할 수 있다. eNB(802)는 PDCP PDU 시퀀스 번호를 검사함으로써 업링크 혼잡을 결정할 수 있다. 예를 들면, eNB(802)는 손실 PDCP PDU의 수가 전체 PDCP PDU의 1 퍼센트인 경우 및/또는 손실 PDCP PDU의 수가 문턱값을 초과하는 경우 업링크 혼잡을 결정할 수 있다. 예를 들면, 문턱값은 목표 MCS에 대응하는 백분율보다 근소하게 더 클 수 있다. eNB(802)는 예를 들면, 혼잡을 체감한 사용자에게 업링크 자원의 더 작은 지분을 제공함으로써 장래의 업링크 스케줄링을 위해 업링크 혼잡에 관한 정보를 사용할 수 있다.
WTRU(801)에서, 12 비트 길이의 PDCP 시퀀스 번호(예를 들면, Next_PDCP-TX_SN)가 PDCP SDU에 할당될 수 있다. 12 비트 길이의 PDCP 시퀀스 번호(예를 들면, Next_PDCP-TX_SN)는 예를 들면, 상위 레이어로부터 올 수 있는 이후의 PDCP SDU에 대해 1만큼 증가할 수 있다. 디스카드타이머(discardTimer)가 수신된 PDCP SDU와 연관될 수 있다. WTRU(801)는 수신된 PDCP SDU와 디스카드타이머를 연관시키도록 구성될 수 있다. 디스카드타이머가 만료되는 경우, 연관된 PDCP SDU 및/또는 PDCP PDU가 디스카드될 수 있다. WTRU(801)는 예를 들면, PDCP PDU가 하위 레이어에 제출된 경우에 하위 레이어에 디스카드 신호를 전송할 수 있다. 디스카드타이머는 불량 채널 품질(예를 들면, 임의의 채널의 특별한 불량 실현) 및/또는 혼잡으로 인해 만료될 수 있다.
eNB(802)는 예를 들면, 업링크용 MCS가 목표 패킷 손실률 T를 충족시키도록 구성되는 경우 업링크 혼잡이 발생한 것을 결정할 수 있다. eNB(802)는 예를 들면, 관측된 패킷 손실률이 목표값보다 더 높은 경우 업링크 혼잡이 발생한 것으로 결정할 수 있다. eNB(802)는 (예를 들면, WTRU(801)에 의해 설정될 수 있는) PDCP 시퀀스 번호를 검사할 수 있다. eNB(802)는 시퀀스 번호 내의 갭을 기록할 수 있다. eNB(802)는 손실 PDCP PDU의 수를 전체 PDCP PDU의 백분율로서 계산할 수 있다. 전체 PDCP PDU의 백분율로서의 손실 PDCP PDU의 수는 p라고 칭해질 수 있다. eNB(802)는 예를 들어, p≥min(T+d, 1)인 경우, 여기에서 예를 들면, d≥0이 마진 및/또는 2개의 피연산 함수의 최소값을 취하는 연산에 대한 최소 표준일 수 있는 경우, 업링크 혼잡이 발생한 것을 결정할 수 있다. eNB(802)는 하나 이상의 WTRU(801)에 대한 PDCP 시퀀스 번호를 분석할 수 있다. eNB(802)는 업링크 혼잡에 대한 더욱 신뢰할 수 있는 추정을 형성하기 위해 (예를 들면, 다수결을 사용하여) 업링크 혼잡 결과를 결합할 수 있다. eNB(802)는 최적화된 업링크 스케줄링을 위해서와 같은 eNB(802)의 MAC 레이어에 업링크 혼잡의 검출을 전송할 수 있다.
WTRU(801)는 예를 들면, PDCP가 일정한 베어러와 연관되는 IP 패킷에 PDCP SN을 할당할 수 있도록 네트워크로부터의 제어 시그널링에 의해 구성될 수 있다. WTRU(801) 구성은 PDCP 예에 적용할 수 있다. PDCP 예는 트래픽을 반송할 수 있는 베어러와 연관될 수 있다. 트래픽을 반송할 수 있는 베어러는 WTRU(801)에 의해 드롭된 패킷의 eNB(802)에서의 검출로부터 이득을 볼 수 있다. 예를 들면, 드롭 이벤트(예를 들면, 드롭된 패킷)는 혼잡 이벤트로부터 기인할 수 있다. WTRU(801)는 PDCP 시퀀스 번호 부여 시에 갭을 생성할 수 있다. WTRU(801)는 드롭 이벤트가 일어날 때 PDCP 시퀀스 번호 부여 시에 갭을 생성할 수 있다. PDCP 시퀀싱 번호 부여는 송신을 위한 자원이 사용 가능하면(예를 들면, 승인되면, 구성되면, 등) 송신을 위한 PDCP SDU에서 변환될 수 있는 PDCP PDU에 PDCP SN을 할당하는 드롭된 패킷(들)을 포함할 수 있다.
eNB(802)는 WTRU(801)와 eNB(802) 사이에 시그널링를 이용함으로써 네트워크 혼잡을 결정할 수 있다. 예를 들면, WTRU(801)는 업링크용으로 정해진 비디오 패킷(예를 들면, 실시간 비디오 패킷)이 WTRU(801)에서 국소적으로 손실된 때와 같이, 교차 레이어 상호 작용에 의해 애플리케이션 레이터에서의 패킷 손실을 다룰 수 있다. WTRU(801)는 eNB(802)에 비디오 트래픽(예를 들면, 실시간 비디오 트래픽)을 반송하는 논리 채널(들)을 통지할 수 있다. WTRU(801)는 eNB(802)가 실시간 비디오 패킷의 성능을 최적화하는 업링크 자원을 할당하는 것을 인에이블시키기 위해 비디오 트래픽(예를 들면, 실시간 비디오 트래픽)을 반송하는 논리 채널(들)을 eNB(802)에 통지할 수 있다. WTRU(801)는 eNB의 비디오 트래픽 흐름 중 하나가 업링크 혼잡으로 인한 초기 패킷 손실로부터 손해를 입을 수 있는지를 eNB(802)에 통지할 수 있다. WTRU(801)는 eNB의 비디오 트래픽 흐름 중 하나가 예를 들면, 임의 크기의 시간 내에 가까운 장래에 패킷 손실로부터 손해를 입을 수 있는지를 eNB(802)에 통지할 수 있다. WTRU(801)는 데이터 무선 베어러(DRB)에 특유할 수 있는 통지를 전송할 수 있다. 통지는 WTRU의 버퍼 내의 혼잡의 표시를 포함할 수 있다. WTRU의 버퍼에서의 혼잡은 체감되는 지연과 같은 지연 시간을 기초로 할 수 있다. 통지는 디스카드가 큐 패킷의 헤드에 대해 일어날 수 있기 전에 나머지 시간의 표시를 포함할 수 있다. 큐 패킷의 헤드는 연관 DRB에 대한 WTRU의 버퍼에서 가장 오래된 패킷일 수 있다. 통지는 임의의 문턱값(예를 들면, 구성 가능한 문턱값)에 도달하는 표시를 포함할 수 있다. 통지는 가능한 드롭의 표시를 포함할 수 있다. 통지는 드롭 이벤트의 표시를 포함할 수 있다. 통지는 큐의 헤드 지연의 보고의 표시를 포함할 수 있다. 통지는 디스카드가 큐 패킷의 헤드에 대해 일어나기 전에 나머지 시간의 보고의 표시(예를 들면, 연관된 SDU 디스카드 타이머의 값)를 포함할 수 있다. 통지는 예를 들면, 일정 기간 내에 연관 DRB에 대한 PBR이 충족되지 않을 때 트리거될 수 있다. WTRU(801)는 예를 들면, 일정 기간 내에 연관 DRB에 대한 PBR이 충족되지 않을 때 통지를 트리거하도록 구성될 수 있다. WTRU(801)는 예를 들면, 손실 이벤트에 이른 제1 송신 시에, 손신 이벤트에 후속하는 송신 시의 통지를 포함할 수 있다. 통지는 MAC 통지 예를 들면, MAC CE에 포함되는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, MAC CE는 MAC 버퍼 상태 보고로 확장될 수 있다. 통지는 금지 메커니즘에 따를 수 있다. 금지 메커니즘은 타이머에 의거할 수 있고/있거나 데이터 무선 베어러(DRB)에 특유할 수 있다. 예를 들면, WTRU(801)는 예를 들면, 연관 DRB에 대한 WTRU의 구성 양태로서 통지를 사용할 수 있다. WTRU(801)는 예를 들면, 연관 DRB에 대한 WTRU의 구성 양태로서 금지 메커니즘를 사용할 수 있다.
eNB(802)는 서비스하는 WTRU로부터 정보를 수집할 수 있다. eNB(802)는 WTRU에 업링크 승인을 할당할 때 WTRU의 우선순위를 어떻게 할지를 판단할 수 있다. 비디오 트래픽 흐름(예를 들면, 실시간 비디오 트래픽 흐름)에 발생한 초기 패킷 손실을 보고할 수 있는 WTRU는 다른 WTRU보다 더 낮은 우선순위가 부여되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, WTRU는 초기 패킷 손실을 갖는 비디오 트래픽 흐름이 무시할 수 있는 성능 저하를 초래할 수 있다는 사실에 추가의 패킷 손실로 인해 더 낮은 우선순위가 부여되도록 구성될 수 있다. eNB(802)는 WTRU(801)에 승인을 전송할 수 있다. 승인은 논리 채널이 사용할 수 있는 승인이 얼마나 많은지에 관한 정보를 포함할 수 있다. 우선순위화는 실시간 비디오 트래픽에 영향을 줄 수 있고 WTRU에 의해 반송되는 다른 트래픽에는 영향을 주지 않을 수도 있다. WTRU(801)는 우선순위화가 실시간 비디오 트래픽에 영향을 줄 수 있는 것을 보증하도록 구성될 수 있다. WTRU(801)는 우선순위화가 WTRU(801)에 의해 반송되는 다른 트래픽에 영향을 주지 않을 수 있는 것을 보증하도록 구성될 수 있다. eNB(802)는 우선순위화가 실시간 비디오 트래픽에 영향을 줄 수 있는 것을 보증하도록 구성될 수 있다. eNB(802)는 우선순위화가 eNB(802)에 의해 반송되는 다른 트래픽에 영향을 주지 않을 수 있는 것을 보증하도록 구성될 수 있다. WTRU(801)는 WTRU(801)가 승인을 수신할 때와 같은 논리 채널 반송 비디오 트래픽(예를 들면, 실시간 비디오 트래픽) 내의 전송 블록 간에 승인을 할당할 수 있다. 전송 블록은 IDR 프레임과 같은 더욱 중요한 패킷을 반송할 수 있다.
WTRU(801)는 패킷을 드롭할 수 있고/있거나 예를 들면, 일정 시간 동안 논리 채널 우선순위화(LCP: Logical Channel Prioritization)로부터 논리 채널을 제외할 수 있는 것을 WTRU(801)에 표시하는 제어 시그널링을 수신할 수 있다. 제어 시그널링은 MAC CE를 포함할 수 있다. WTRU(801)는 예를 들면, 제어 시그널링에 의해 제공될 수 있는 정보를 이용함으로써, 드롭할 패킷(들)이 무엇인지를 결정할 수 있다. 예를 들면, 정보는 DRB 동일성(identity)을 포함할 수 있다. 정보는 예를 들면, FPI 비트를 사용하여 유사한 분류를 사용하는 패킷의 타입을 포함할 수 있다. 예를 들어, WTRU(801)는 WTRU(801)가 (예컨대, DRB 동일성을 포함하는) 제어 정보를 수신할 때와 같은 연관 DRB에 대한 WTRU의 버퍼 내의 큐의 헤더 패킷(예컨대, 가장 오래된 패킷)을 드롭할 수 있다. 예를 들어, WTRU(801)는 적용 가능한 DRB에 대한 및/또는 WTRU의 버퍼 내의 가장 오래된 패킷을 드롭할 수 있다. WTRU는 WTRU가 제어 정보를 수신할 때 인코딩된 데이터의 특정 타입에 대응할 수 있는 패킷을 드롭할 수 있다. 제어 정보는 타입 표시를 포함할 수 있다. 예를 들어, WTRU(801)는 제어 정보를 수신할 때 인코딩된 데이터의 특정 타입에 대응하는 연관 DRB에 대한 WTRU의 버퍼 내의 가장 오래된 패킷을 드롭할 수 있다. 제어 정보는 타입 표시 및/또는 DRB 동일성을 포함할 수 있다.
WTRU(801)는 패킷이 IDR 프레임을 반송하는지 또는 패킷이 IDR 프레임을 반송하지 않는지를 표시하기 위해 IP 패킷 헤더를 마크할 수 있다. WTRU(801)는 IDR 프레임 트래픽을 우선순위화하기 위해 WTRU의 MAC 레이어에 마킹을 사용할 수 있다. eNB(802)는 WTRU(801)가 할당되는 업링크 자원의 전체 량을 제어할 수 있다. WTRU(801)는 예를 들면, eNB(802)는 WTRU가 할당되는 업링크 자원의 전체 량을 제어하기 때문에, 업링크 스케줄링 시에 더 많은 자원을 얻어려고 시도할 때 IDR 프레임인 것으로 패킷을 오버마크(over-mark)할 수 없다.
IDR 프레임이 IP 흐름 내의 패킷의 페이로드로서 포함될 수 있다. IDR 프레임을 반송하는 또는 IDR 프레임 다음에 오는 패킷은 IP 흐름과 연관된 우선순위 표시자 값(예를 들면, FPI 값)이 디폴트 값으로 리셋되게 할 수 있는 표시자를 반송할 수 있다. 디폴트 값은 네트워크 혼잡이 결정되기 전의 IP 흐름의 원래의 우선순위 표시자 값일 수 있다. 노드는 우선순위 표시자 값을 디폴트 값으로 리셋하기 위해 IDR 프레임의 표시자를 사용하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 노드는 IDR 프레임 뒤에 위치하는 IP 패킷의 우선순위 표시자 값을 (예를 들면, 디폴트 또는 원래의 우선순위 표시자 값으로) 리셋시키기 위해 IDT 프레임에 의해 트리거될 수 있다. 비디오 송신기는 IP 패킷 헤더 내에 특정 필드를 설정함으로써 네트워크에 IDR 프레임(예를 들면, 또는 다른 중요한 비디오 프레임)을 표시할 수 있다. 노드는 IP 헤더 내에 특정 필드를 설정하도록 구성될 수 있다. 네트워크는 프로토콜 스택의 다른 레이어의 패킷에 대한 설정을 예를 들면, 우선순위 표시자 값을 반송할 수 있는 패킷을 갖는 GTP-U 레이어에 옮길 수 있다.
노드는 예를 들면, 네트워크 혼잡이 결정되면(예를 들어, 추정되면) IP 흐름의 하나 이상의 IP 패킷의 우선순위 표시자 값을 조절할 수 있다. 노드는 IDR 프레임 앞에 위치할 수 있는 IP 패킷에 대한 우선순위 표시자 값을 조절할 수 있다. IDR 프레임 뒤에 위치할 수 있는 하나 이상의 IP 패킷이 상이한 우선순위 표시자 값을 가질 수도 있다. 예를 들면, IDR 프레임 앞에 위치할 수 있는 IP 패킷의 우선순위 표시자 값은 IDR 프레임 뒤에 위치하는 IP 패킷보다 더 낮은 우선순위를 표시할 수도 있다.
IDR 프레임과 우선순위 표시자 값 사이의 상관 관계가 다른 비디오 코덱에 확장될 수 있다. 예를 들면, MPEG-2, MPEG-4 등의 인트라 프레임이 IDR 프레임과 유사한 방식으로 사용될 수 있다.
WTRU는 예를 들면, WTRU가 BSR 메시지를 통해 버퍼 상태를 보고할 때, 업링크 버퍼 내의 패킷에 대한 우선순위 표시자 정보를 포함할 수 있다. 우선순위 표시자 정보는 우선순위 표시자 값을 위해 존재하는 몇 개의 패킷을 포함할 수 있다. WTRU는 예를 들면, WTRU의 버퍼가 문턱값에서 또는 문턱값 미만에서 데이터를 포함하면, 문턱값 미만의 우선순위에 연관된 데이터에 대한 BSR 보고를 트리거하지 않을 수 있다. 예를 들면, WTRU는 하나 이상의 패킷을 드롭할 수 있다. WTRU는 후속 송신 시에 BSR을 포함할 수 있다. 예를 들면, WTRU는 SR을 수행하지 않고 정상 BSR을 트리거할 수 있고/있거나 WTRU는 패딩(padding) BSR을 포함할 수 있다. eNB는 버퍼 대기 패킷이 낮은 우선순위 패킷일 때와 같이, 예를 들어, 혼잡이 발생하면, WTRU에 자원을 할당하지 않을 수 있다.
비디오 송신기는 비디오 중요도 정보를 제공할 수 있다. 비디오 중요도 정보는 예를 들면, 비디오 중요도 정보가 라우터에 의해 엑세스 가능하게 되도록 IP 패킷 헤더에 포함될 수 있다. DSCP 필드 및/또는 IP 패킷 확장 필드가 (예를 들면, IPv4에 대해) 사용될 수 있다.
트래픽 등급 필드의 하나 이상의 비트(예를 들면, 제1의 6 비트)는 (예를 들면, IPv6에 대해) DSCP 표시자로서의 역할을 할 수 있다. 확장 헤더가 (예를 들면, IPv6에 대해) 비디오 중요도 정보를 반송할 수 있다.
패킷 맵핑이 테이블 룩업에 의해 수행될 수 있다. 예를 들면, WTRU는 IP 패킷을 전송 블록에 맵핑시키는 테이블을 작성할 수 있다.
노드는 실시간 비디오 애플리케이션 및/또는 화상 회의와 같은 비디오 전화를 위해 체감 품질(QoE)을 이용하도록 구성될 수 있다. 체감 품질(QoE)은 실시간 비디오 애플리케이션 및/또는 화상 회의와 같은 비디오 전화를 위해 설계 및/또는 최적화될 수 있다. 패킷 손실은 실시간 비디오 트래픽 흐름의 부분(예를 들면, 네트워크 혼잡의 경우 트래픽 흐름의 작은 부분)에 집중될 수 있다. 예를 들면, 패킷 손실은 네트워크 혼잡의 경우 실시간 비디오 트래픽 흐름의 트래픽 흐름의 작은 부분에 집중될 수 있다. 패킷이 예를 들면, 연속적인 시간 예측 비디오 코딩 구조를 갖는 실시간 비디오 트래픽 흐름에서 손실이 있을 때, (예를 들면, 연속적인 시간 예측 비디오 코딩 구조 내의) 추가의 패킷 손실로 인한 성능 저하는 첫 번째 패킷 손실로 인한 성능 저하보다 현저히 적을 수 있다. 연속적인 시간 예측 비디오 코딩 구조는 계층적인 P의 시간 레이어 0 등과 같은 계층적인 P 비디오 코딩 구조 또는 IPPP 구조일 수 있다. 다수의 실시간 비디오 트래픽 흐름의 전체 QoE는 패킷이 예를 들면, 연속적인 시간 예측 비디오 코딩 구조를 갖는 실시간 비디오 트래픽 흐름에서 손실이 있을 때 첫 번째 패킷 손실로 인한 성능 저하보다 현저히 적은 추가의 패킷 손실의 성능 저하로 인해 최적화될 수 있다.
다수의 실시간 비디오 트래픽 흐름의 전체 QoE가 버퍼-블롯(buffer-bloat)을 다룰 수 있다. 버퍼-블롯은 증가하는 비디오 전화 트래픽과 같은 인터넷 트래픽의 증가 및/또는 저가 메모리의 사용 가능성으로 인해 버퍼 사이즈의 인플레이션 및 버퍼의 확산을 특징으로 할 수 있다. 버퍼-블롯 시에, 버퍼 공간은 버퍼 오버플로우 유발 패킷 손실이 드물고 버퍼 사용이 인터넷 트래픽의 폭발적 증가로 인해 지속적으로 커지는 만큼 커질 수 있다. 지속적으로 풀(full) 버퍼의 발생은 무선 네트워크를 통해 송신되는 데이터 패킷에 의해 체감되는 증가되는 큐잉 지연을 유도할 수 있다.
능동 큐 관리(AQM)이 버퍼-블롯을 다루기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, AQM 알고리즘은 큐 내의 송신 제어 프로토콜(TCP) 데이터 패킷 체류 시간을 계산하기 위해 이용될 수 있다. 노드는 큐 내의 컴퓨터 송신 제어 프로토콜 데이터 패킷 체류 시간을 기초로 하여 데이터 패킷을 유지할지 드롭할지를 판단하도록 구성될 수 있다. AQM 알고리즘은 비디오 전화 애플리케이션(예를 들면, 스카이프(Skype), 페이스타임(FaceTime), 구글+ 행아웃(Google+ Hangout) 등)에 의해 생성되는 사용자 데이터그램 프로토콜(UDP) 데이터 패킷 흐름을 부적절하게 다룰 수 있다. AQM 알고리즘은 예를 들면, AQM 알고리즘을 채용함에도 불구하고 발생한 패킷 손실을 검출할 때 프레임의 프리징으로 인해 충분한 체감 품질(QoE)을 화상 회의 애플리케이션의 사용자에게 부적절하게 제공할 수 있다.
손실 집중형의 큐 관리가 실시간 비디오 트래픽 흐름의 경로 상에 다수의 라우터가 존재할 때 유도될 수 있다. 손실 집중형의 큐 관리는 실시간 비디오 트래픽 흐름의 소스와 목적지 사이에 다수의 경로가 존재할 때 유도될 수 있다. 예를 들면, IP 패킷 헤더에는, 제1 비트가 흐름이 패킷 손실을 체감한 것을 다운스트림 라우터에 표시하기 위해 사용될 수 있다. 제2 비트는 예를 들면, I 프레임 또는 참조 픽처 선택(RPS)의 삽입에 의해 비디오 에러 전파가 정지된 것을 다운스트림 라우터에 표시하기 위해 사용될 수 있다. 제2 비트는 예를 들면, 라우터가 패킷 손실에 대한 피드백을 수신한 후에 에러 전파를 정지시키도록 비디오 인코더가 동작을 취한 것을 다운스트림 라우터에 표시하기 위해 사용될 수 있다. 제3 비트는 패킷이 인트라 코딩된 비디오 프레임 또는 QoE에 영향을 줄 수 있는 P-프레임을 반송하는지를 표시하기 위해 사용될 수 있다. IP 헤더와 다른 패킷 헤더, 확장 패킷 헤더, 라벨 및 정보 요소(IE)가 손실 집중을 실현하기 위해 이용될 수 있다.
손실 집중은 라우터가 IP 옵션 필드의 사용을 지원하지 않을 수 있는 경우 및 다른 시그널링이 손실 집중을 허가할 수 있는 경우와 같이 부분적으로 실현될 수 있다. 개별 라우터가 라우터에서 수행되는 측정 및/또는 보존을 기초로 하여 손실 집중을 실현하도록 구성될 수 있다. 그러한 기술은 (예를 들면, IP 또는 다른 패킷 헤더 내에서) 비디오 인코딩 디바이스 및/또는 다른 라우터로부터 수신된 손실 혼잡 시그널링의 부재 시에도 개별 라우터가 손실 집중을 독자적으로 수행하는 것을 가능게 할 수 있다.
노드는 화상 회의 애플리케이션의 최대 수의 사용자에게 허용 가능한 체감 품질(QoE)을 제공하기 위해 손실 집중 제어 지연(LC-Codel)을 이용할 수 있다. 예를 들면, 노드는 사용자의 비디오 스트림의 서브세트에 손실을 집중시킴으로써 화상 회의 애플리케이션의 최대 수의 사용자에게 허용 가능한 QoE를 제공하기 위해 손실 집중 제어 지연(LC-Codel)을 이용할 수 있다. LC-Codel은 TCP와 실시간 비디오 흐름의 혼합을 다루는 능력을 제공할 수 있다. 예를 들면, LC-Codel을 이용하는 노드는 비디오 흐름과 상이하게 흐르는 TCP를 처리할 수 있다. LC-Codel을 이용하는 노드는 TCP 흐름에 대해서와 같이 패킷을 드롭할지를 결정할 때 디큐잉된 패킷의 쳬류 시간을 고려할 수 있다. LC-Codel을 이용하는 노드는 비디오 흐름에 대해서와 같이 손실 집중을 실시할 수 있다. LC-Codel을 이용하는 노드는 예를 들면, 비디오 패킷이 속하는 흐름의 우선순위를 고려하여 손실 집중을 실시할 수 있다. LC-Codel을 이용하는 노드는 예를 들면, 패킷을 드롭할 때 비디오 흐름으로 인해 생성되는 큐잉 지연을 고려하여 손실 집중을 실시할 수 있다. LC-Codel을 이용하는 노드는 인큐잉 이전에 드롭될 수 있는 비디오 패킷을 제공할 수 있다. LC-Codel을 이용하는 노드는 디큐잉 후에 드롭될 수 있는 비디오 패킷을 제공할 수 있다.
패킷 손실은 패킷 손실을 초래한 라우터와 다른 라우터에서 검출될 수 있다. 이 패킷 손실 검출은 개방 루프 솔루션이라고 본 명세서에서 칭해질 수 있다.
본 명세서에 기재되어 있는 하나 이상의 실시예가 일반적인 라우터와 무선 송수신 유닛(WTRU), 기지국(예를 들면, eNB, 원격 무선 헤드, 중계국, 펨토 eNB, 피코 eNB 등), S-GW, 및/또는 P-GW, 및 비디오 코덱에 제한되는 것은 아니지만 이들과 같은 특수 라우터에 제한되는 것은 아니지만 이들을 포함할 수 있는 패킷 스위칭 디바이스에 적용 가능할 수 있다.
라우터는 실시간 비디오 트래픽 흐름을 반송하도록 구성될 수 있다. 라우터는 실시간 비디오 트래픽 흐름의 전체 체감 품질(QoE)을 협력 및/또는 최적화하도록 구성될 수 있다.
도 9는 화상 회의 시스템(900)의 일례를 예시한다. 화상 회의 시스템(900)은 실시간 비디오 트래픽을 통신할 수 있다. 실시간 비디오 트래픽은 IPPP 구조 또는 계층적인 P 비디오 코딩 구조(예를 들면, 시간 레이어 0)과 같은 연속적인 시간 에측 비디오 코딩 구조를 채택할 수 있다.
설명의 명확화 및 용이하게 하기 위해, 단일 비디오 원격 회의 세션이 도 9에 예시되어 있다. 화상 회의 시스템(900)은 동시에 발생할 수 있는 다수의 비디오 원격 회의 세션을 지원할 수 있다.
도 9에 예시되어 있는 비디오 원격 회의 세션이 다수의 경로(902, 904, 906)를 이용할 수 있다. 각각의 경로는 하나 이상의 라우터(908, 910, 912, 914)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 라우터(908, 910, 912, 914)는 인터넷과 같은 네트워크(916)를 통해 서로 연결될 수 있다. WTRU(918) 및 컴퓨터(920)와 같은 클라이언트 디바이스가 또한 네트워크(916)에 연결될 수도 있다.
도 10은 화상 회의 시스템(1000)이 특정 라우터(1002)의 관점에서 어떻게 표시할 수 있는지의 일례를 예시한다. 화상 회의 시스템(1000)은 도 10에 도시되지 않은 추가의 라우터를 포함할 수 있다. 라우터(1002)는 그러한 추가의 라우터에 연결될 수 있다. 라우터(1002)는 WTRU(1004, 1006, 1008, 1010, 1012) 및 컴퓨터(1014, 1016, 1018, 1020, 1022)와 같은 클라이언트 디바이스에 연결될 수 있다. 라우터(1002)는 인터넷과 같은 네트워크(1024)를 통해 클라이언트 디바이스에 연결될 수 있다.
복구된 비디오의 품질에 대한 패킷의 손실의 영향은 패킷에, 이전의 패킷에 무엇이 일어났는지에, 및/또는 장래의 패킷에 무엇이 일어날 수 있는지에 따를 수 있다. 상태 변수는 트래픽 흐름의 QoE를 최적화시키기 위해서와 같이 다수의 실시간 트래픽 흐름의 트래픽 흐름에 대해 유지될 수 있다. 예를 들면, 상태 변수는 각각의 트래픽 흐름에 대해 유지될 수 있다. 비디오 인코더는 예를 들면, 패킷 손실 적응 시에 비디오 프레임(예를 들면, 특별화된 비디오 프레임)을 전송할 수 있다. 비디오 인코더는 비디오 프레임 및/또는 특별화된 비디오 프레임을 전송할 때 프레임의 우선순위화된 처리를 위해 라우터에 표시하도록 구성될 수 있다.
라우터는 각각의 비디오 트래픽 흐름에 대한 하나 이상의 상태 변수를 유지하도록 구성될 수 있다. 특별한 비디오 트래픽 흐름에 대한 상태 변수가 그 비디오 트래픽 흐름에 관련하여 발생했을 수 있는 네트워크 이벤트를 표시할 수 있다. 네트워크 이벤트는 패킷 손실, 초과 지연 등을 포함할 수 있다. 라우터는 다른 라우터 간의 정보를 교환하도록 구성될 수 있다. 라우터는 수반되는 라우터를 가로질러 일관된 상태 정보를 유지하기 위해 다른 라우터 간에 정보를 교환하도록 구성될 수 있다. 비디오 송신기는 적절한 동작을 취함으로써 네트워크 이벤트에 반응할 수 있다. 예를 들면, 비디오 송신기는 패킷 손실의 경우에서와 같이 인트라 코딩된 프레임을 생성할 수 있다. 비디오 송신기는 참조 픽처 선택(RPS)을 수행할 수 있다. 비디오 인코더는 네트워크 이벤트에 응답하여 적절한 동작을 취한 이벤트를 전달하는 키 패킷을 표시할 수 있다.
추가의 패킷 손실로 인한 성능 저하가 예를 들면, 실시간 비디오 품질에 대한 패킷 손실의 영향이 폭발적으로 증가될 수 있을 때와 같이 실시간 비디오 트래픽 흐름에 패킷 손실이 있을 때 제1 패킷 손실로 인한 성능 저하보다 현저하게 적어질 수 있다. 다수의 실시간 비디오 트래픽 흐름의 전체 QoE는 예를 들면, 추가의 패킷 손실로 인한 성능 저하가 제1 패킷 손실로 인한 성능 저하보다 현저하게 적어질 수 있을 때 최적화될 수 있다. 예를 들면, 비디오 트래픽 흐름에 패킷 손실이 생길 때, 라우터는 흐름에 장래의 패킷 손실을 국한하고 손실 집중 기반 큐 관리 방식을 채용하려고 시도하도록 구성될 수 있다. 라우터는 그 흐름에 장래의 패킷 손실을 국한시킬 수 있다. 라우터는 다른 흐름의 QoE 저하를 회피할 수 있어 다른 흐름의 높은 QoE를 야기할 수 있다.
라우터는 네트워크 혼잡의 경우에서와 같이, 패킷을 드롭하기 위해 패킷 손실을 체감하지 못했던 실시간 비디오 트래픽 흐름을 선택할 수 있다. 라우터는 패킷을 드롭하기 위해 비디오 트래픽 흐름을 임의로 선택할 수 있다. 라우터는 하나 이상의 규칙 또는 정책에 따라서 패킷을 드롭하기 위해 비디오 트래픽 흐름을 선택할 수 있다. 규칙 또는 정책은 특정 공정성 기준을 실시하도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 라우터는 과도하게 높은 데이터 속도를 갖는 실시간 비디오 트래픽 흐름의 패킷을 드롭할 수 있다.
라우터는 저하되지 않은 비디오 스트림 앞의 패킷을 드롭하기 위한 저하된 비디오 스트림을 선택하도록 구성될 수 있다. 저하된 패킷 스트림이 드롭된 패킷을 포함하는 실시간 비디오 트래픽 흐름을 참조할 수 있다. 예를 들면, 저하된 패킷 스트림은 리프레시 패킷에 선행하는 드롭된 패킷을 포함하는 실시간 트래픽 흐름일 수 있으며, 여기에서 드롭된 패킷은 P-프레임을 포함하고 리프레시 패킷은 I-프레임을 포함한다. 라우터는 저하되지 않은 비디오 스트림 앞의 패킷을 드롭하기 위한 저하된 비디오 스트림을 선택하기 위해서와 같이 패킷을 드롭하기 위한 패킷 손실을 이미 체감한 비디오 트래픽 흐름을 선택하는 것에 우선순위를 두도록 구성될 수 있다. 우선순위화를 사용하는 라우터는 초기 패킷 손실 뒤의 추가의 패킷 손실로 인해 잠재적으로 더 낮은 QoE 저하를 폭발적으로 증가시키도록 구성될 수 있다.
도 11a는 손실 집중 기반 패킷 드롭 방식의 일례를 예시하는 도면이다. 도 11b는 패킷이 임의로 드롭되는 일례를 예시하는 도면이다. 도 11a 및 도 11b의 양 도면에서, 에러 전파를 체감할 수 있는 프레임(예를 들면, 프레임 범위)은 참조 번호 1102로 표시한다. 순간 디코더 리프레시(IDR: Instantaneous Decoder Refresh) 프레임(1104)은 에러 전파를 정지시키기 위해 사용될 수 있다. 드롭된 패킷의 수는 손실 집중 기반 패킷 드롭 방식 및 임의 패킷 드롭 방식에 대해 동일하다. 손실 집중 기반 패킷 드롭 방식에 의해, 사용자 간의 에러 전파의 시간의 전체 부분이 현저하게 감소될 수 있다.
손실 집중 기반 큐 패킷 드롭이 시스템에 트래픽 로딩의 감소를 초래할 수 있다. 예를 들면, 라우터는 에러 전파를 정지시키기 위해 IDR 프레임을 사용할 수 있고 더 적은 IDR 프레임이 생성될 수 있다.
라우터는 손실 집중 기반 큐 관리에서와 같이 실시간 비디오 트래픽 흐름을 식별할 수 있다. 예를 들면, 라우터는 IP 5 튜플의 사용을 통해 실시간 비디오 트래픽 흐름을 식별할 수 있다. IP 5 튜플은 IP 소스 어드레스, IP 목적지 어드레스, IP 소스 포트 번호, IP 목적지 번호, 및/또는 프로토콜 타입을 포함할 수 있다.
다수의 비트(예를 들면, 비트 a, 비트 b 및 비트 c와 같은 3개의 비트)가 IP 패킷 헤더에서 정의될 수 있다. 예를 들면, IP 패킷 헤더의 확장 필드에서 정의될 수 있다. 비트는 IP 패킷 헤더 내의 DSCP 필드 또는 ECN 필드에 맵핑될 수 있다. 비트의 수는 다른 타입의 패킷 헤더, 패킷 헤더의 확장 필드, 라벨 또는 정보 요소(IE)에 정의될 수 있다. 비트의 수는 사용 가능한 비트 공간에 따라 변화할 수 있다.
제1 비트 a는 혼잡 표시자로서 정의될 수 있다. 라우터는 제1 비트 a를 제어할 수 있다. 제1 비트 a는 트래픽 흐름이 패킷 손실을 체감했는지를 포함하는 정보를 전달할 수 있다. 그와 같이, 비트 a는 손실 패킷 표시자의 일례일 수 있다. 예를 들면, 비트 a는 트래픽 흐름이 패킷 손실을 체감한 것을 표시할 수 있는 1의 값을 전달할 수 있다. 비트 a는 트래픽 흐름이 패킷 손실을 체감하지 않은 것을 표시할 수 있는 0의 값을 전달할 수 있다. 비트 a는 비트 b의 최종 설정 후에 흐름이 패킷 손실을 체감했는지에 관한 정보를 전달할 수 있다. 비트 a는 흐름이 먼저 확립된 후에 흐름이 패킷 손실을 체감했는지에 관한 정보를 전달할 수 있다.
비트 b는 비디오 인코딩 적응이 수행되었는지를 포함하는 정보를 전달할 수 있다. 비디오 인코딩 적응은 IDR 프레임, 또는 프레임의 슬라이스, 참조 픽처 선택(RPS) 등의 생성을 포함할 수 있다. 예를 들면, 비트 b는 비디오 인코딩 적응이 수행된 것을 표시할 수 있는 1의 값을 전달할 수 있다. 비트 b는 비디오 인코딩 적응이 수행되지 않은 것을 표시할 수 있는 0의 값을 전달할 수 있다. 비트 b는 에러 전파 완화(error-propagation mitigation)이 수행되었는지에 관한 정보를 전달할 수 있다. 에러 전파 완화는 프레임의 인트라 코딩된 슬라이스의 생성 및/또는 순환 인트라 리프레시 시의 인트라 코딩된 매크로 블록의 라인의 생성을 포함할 수 있다.
비트 c는 패킷이 중요한 프레임 또는 프레임의 중요한 부분을 반송하는지에 관한 정보를 전달할 수 있다. 중요한 프레임 또는 프레임의 중요한 부분은 IDR 프레임, 에러 전파에 상당한 영향을 갖는 P 프레임, 체감 품질(QoE)에 현저하게 영향을 주는 퍼텐셜을 갖는 P 프레임, 프레임의 인트라 코딩된 슬라이스, 및/또는 순환 인트라 리프레시 시의 인트라 코딩된 매크로 블록의 라인을 포함할 수 있다. 예를 들면, 비트 c는 패킷이 중요한 프레임 또는 프레임의 중요한 부분을 반송하는 것을 표시할 수 있는 1의 값을 전달할 수 있다. 비트 c는 패킷이 중요한 프레임 또는 프레임의 중요한 부분을 반송하지 않는 것을 표시할 수 있는 0의 값을 전달할 수 있다.
라우터(예를 들면, 각각의 라우터)는 각각의 흐름 k에 대한 상태 변수 State_k를 유지하도록 구성될 수 있다. 라우터는 비트를 설정 및/또는 판독하도록 구성될 수 있다. 라우터는 라우터에 의해 유지되는 로컬 상태 변수 State_k와 같은 상태 변수 State_k를 업데이트하도록 구성될 수 있다. 라우터는 인터넷 상의 라우터, 셀룰러 네트워크 내의 기지국, WiFi 액세스 포인트, 및/또는 LTE/EPC 네트워크 내의 S-GW 및/또는 P-GW 등을 포함할 수 있다. 라우터는 다수의 동작 중의 하나 이상을 수행할 수 있다. 라우터는 패킷과 연관된 손실 패킷 표시자를 기초로 하여 패킷(예를 들면, 패킷 n)을 드롭할지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 라우터는 비트 a가 흐름 k에 속하는 착신 패킷 n에 대해 값 0(예를 들면, 트래픽 흐름이 패킷 손실을 체감하지 않는 것을 아마도 표시함)을 전달하면 패킷 n을 드롭할지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 라우터가 패킷 n을 드롭하도록 판단하면, 라우터는 상태 변수 State_k를 LOSS의 값으로 설정하도록 구성될 수 있다.
라우터는 비디오 인코딩 적응이 트래픽 흐름에 수행되었는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 비트 b가 비디오 인코딩 적응이 수행된 것을 표시하는 경우, 라우터는 상태 변수 State_k를NO_LOSS의 값으로 설정하도록 구성될 수 있고 라우터가 패킷 n을 경로 설정할 수 있다. 상태 변수 State_k가 LOSS의 값을 갖는 경우, 라우터는 트래픽 흐름이 패킷 손실을 체감한 것을 표시하기 위해서와 같이 비트 a의 값을 1로 설정하도록 구성될 수 있고, 라우터는 패킷 n을 경로 설정하도록 구성될 수 있다. 타이머는 상태 변수 State_k를가 설정 값보다 큰 것에 대해 LOSS로 설정되지 않는 것을 확인하기 위해 설정될 수 있다. 비트 a의 값이 착신 패킷 n에 대해 1인 경우, 라우터는 상태 변수 State_k를 LOSS의 값으로 설정하도록 구성되며, 라우터는 패킷 n을 경로 설정할 수 있다.
예를 들면:
Figure 112016032851369-pct00005
라우터는 손실이 있을 수 있는 비트 b=1을 반송하는 업스트림 패킷을 다루도록 구성될 수 있다. 라우터는 다수의 동작 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 라우터는 타이머가 만료할 때 상태 변수 State_k를 NO_LOSS의 값으로 설정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면:
Figure 112016032851369-pct00006
T_loss_fb_k에 대한 값은 패킷 손실 피드백이 채용되는 경우 패킷 손실 피드백 지연보다 미세하게 더 클 수 있다. 패킷 손실 피드백 지연은 RTT의 지연 예를 들면, 흐름 k에 대한 RTT_k, 플러스 비디오 수신기에서의 처리 지연, 플러스 비디오 송신기에서의 처리 지연 등일 수 있다. 비디오 수신기에서의 처리 지연은 RTCP 패킷 손실 보고를 생성하여 보고를 송신하기 위한 것일 수 있다. 비디오 송신기에서의 처리 지연은 IDR 프레임을 생성하여 비트 b=1을 반송하는 패킷을 전송하기 위한 것일 수 있다. RTT_k를 추산하기 위해, 라우터는 특정 패킷을 타임스탬프할 수 있다. 라우터는 RTT_k를 추론할 수 있다. 예를 들면, 라우터는 SIP INVITE 메시지를 타임스탬프할 수 있어, 타임스탬프 t k,1 을 야기한다. 라우터는 예를 들면, 제1 데이터 패킷이 라우터를 통과할 때, 다른 타임스탬프 t k,2 를 생성할 수 있다. 시간 차 t k,2 -t k,1 은 RTT_k 플러스 처리 지연에 대한 추산으로서 사용될 수 있다. T_loss_fb_k는 2*(t k,2 -t k,1 )과 동일하게 설정될 수 있다.
통신 네트워크 내의 라우터는 반대 방향으로 진행하는 RTCP 패킷에 병렬로 심층 패킷 검사를 행할 수 있다. 통신 네트워크 내의 라우터는 반대 방향으로 진행하는 RTCP 패킷에 대해 병렬로 심층 패킷 검사를 행할 수 있다. 통신 네트워크 내의 라우터의 그룹은 반대 방향으로 진행하는 RTCP 패킷에 대해 병렬로 심층 패킷 검사를 행할 수 있다. 라우터는 예를 들어, 흐름 k에 대한 RTCP 패킷이 검출되면 비디오 인코딩 적응을 트리거하기 위해 심층 패킷 검사를 사용하도록 구성될 수 있다. 라우터가 비디오 인코딩 적응을 위한 트리거를 검출하면, 라우터는 타이머를 채용하도록 구성될 수 있다. 예를 들면:
Figure 112016032851369-pct00007
라우터는 T_loss_adapt_k에 대한 값이 흐름 k에 대한 RTCP 패킷을 검출하는 이벤트와 비디오 적응의 결과로서 다운스트림 라우터에 도달하는 흐름 k에 관련된 제1 비디오 프레임의 이벤트 사이의 시간 차와 같아지도록 구성할 수 있다. 이 시간 차는 최소 지연과 하나의 RTT_k 사이의 어디든 있을 수 있다. 이 시간 차는 미디어 경로 비디어 흐름 k 상의 라우터의 상대 위치에 따를 수 있다. 라우터는 T_loss_adapt_k에 대한 RTT_k의 값을 사용할 수 있다. 라우터는 T_loss_adapt_k에 대한 일정 지연(예를 들면, 300ms보다 크거나 작은 값)을 사용할 수 있다.
라우터는 예를 들면, 비디오 인코딩 적응 또는 에러 전파 완화가 발생하면(예를 들면, 착신 패킷에서의 비트 b=1) 타이머 T_loss_fb_k를 삭제하도록 구성될 수 있다. 라우터는 예를 들면, 피드백 지연 이전에 중요한 프레임 또는 프레임의 중요한 부분이을 반송하는 패킷이 도달하면(예를 들면, 착신 패킷에서의 비트 c=1) 타이머 T_loss_fb_k를 삭제하도록 구성될 수 있다.
라우터는 패킷 손실이 특정 비디오 흐름 또는 다수의 비디오 흐름에서 발생하는지를 업스트림 라우터가 알 수 있게 하기 위해 심층 패킷 검사를 사용하도록 구성될 수 있다.
라우터는 흐름 k를 큐 관리 시에 낮은 우선순위로 생성할 수 있다. 라우터는 예를 들면, 상태 변수 State_k가 LOSS의 값을 갖는 경우, 흐름 k를 큐 관리 시에 낮은 우선순위로 생성할 수 있다. 예를 들면, 라우터는 흐름 k에 패킷 손실을 집중시킬 수 있다.
라우터는 어느 비디오 트래픽 흐름이 드롭된 패킷을 가질 수 있는지를 판단할 때 다양한 설계 기준을 사용하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 라우터는 예를 들어, 비디오 트래픽 흐름에 공정성을 제공하기 위해 패킷 손실을 집중시켰을 수 있는 흐름에 대해 최대 지속기간 T max 를 설정할 수 있다. T max 의 값이 T_loss_fb_k 보다 더 클 수 있다. 라우터는 패킷 손실이 있었던 흐름 k에 대해 상태 변수 T loss_k 를 유지함으로써 최대 지속기간을 설정할 수 있다. T loss_k 가 T max 와 크거나 같으면, 라우터는 흐름 k에 패킷 손실을 집중시키는 것을 정지할 수 있고, 라우터는 집중된 패킷 손실을 수신하기 위한 상이한 흐름 j를 선택할 수 있다. 라우터는 라운드 로빈 의거하여 흐름 k와 상이할 수 있는 흐름 j를 선택할 수 있다.
비디오 송신기의 일례는 인터넷에 연결되는 WTRU일 수 있다. 비디오 송신기는 비트 a를 발신 패킷에 대해 0의 값으로 설정하는 것과 같이 다수의 동작을 취할 수 있다. 비디오 송신기가 이전의 패킷 손실의 표시를 수신하면, 비디오 송신기는 비디오 인코딩 적응을 트리거할 수 있다. 비디오 인코딩 적응은 예를 들면, IDR v프레임을 생성하는 것, 참조 픽처 선택 업데이트, 및/또는 인코딩된 비디오의 비트율을 감소하는 것을 포함할 수 있다. 비디오 송신기는 타이머를 시작하도록 구성될 수 있다. 비디오 송신기는 타이머가 만료하기 전에 비디오 송신기가 전송할 수 있는 다음의 패킷에 대해 1의 값으로 비트 b를 설정할 수 있다. 비디오 송신기는 IDR 프레임을 반송할 수 있는 패킷에 대해 1의 값으로 비트 c를 설정할 수 있다. 타이머가 만료할 때, 비디오 송신기는 후속 패킷에 대해 0의 값으로 비트 b를 설정할 수 있다. 비디오 송신기는 패킷 손실의 표시를 수신하도록 구성될 수 있다. 비디오 송신기는 반대 방향에 대한 패킷 손실율을 관측할 수 있다. 반대 방향은 패킷 손실 보고의 동일 방향일 수 있다. 반대 방향에 대한 낮은 패킷 손실율이 낮은 것은 네트워크 용량이 비디오 송신율보다 더 높은 것을 표시할 수 있다. 비디오 송신기가 연장된 일정 시간 동안 패킷 손실의 표시를 수신하지 않았고 반대 방향에 대해 관측된 패킷 손실율이 낮은 경우, 비디오 송신기가 비디오 인코딩 적응을 수행할 수 있다. 예를 들면, 비디오 송신기는 인코딩된 비디오의 비트율을 증가시킬 수 있다.
비디오 송신기는 비디오 인코딩 적응을 행할 수 있다. 예를 들면, 비디오 송신기는 아래를 수행할 수 있다:
Figure 112016032851369-pct00008
비디오 송신기는 에러 전파 완화를 수행하도록 구성될 수 있다. 에러 전파 완화는 m 순환 인트라 리프레시의 인트라 코딩된 매크로 블록의 라인의 생성 또는 프레임의 인트라 코딩된 슬라이스의 생성을 포함할 수 있다. 예를 들면, 비디오 송신기는 아래를 수행할 수 있다:
Figure 112016032851369-pct00009
Tgood은 비디오 송신기로부터 수신기까지의 겨로의 용량이 양호한 일정 시간일 수 있다. 반대 방향의 패킷 손실율이 낮은 경우, 비디오 송신기가 손실 보고를 반대 방향으로 전송할 수 있다. 손실 보고는 패킷이 비디오 송신기에 송신되는 도중에 드롭될 가능성이 없는 것을 표시할 수 있다.
비디오 수신기는 예를 들면, RTP 시퀀스 번호 내의 갭이 검출되면, 비디오 송신기에 RTCP 패킷 손실 보고를 전송할 수 있다. RTCP 패킷 손실 보고는 예를 들면, 픽처 손실 표시(PLI) 패킷 또는 슬라이스 손실 표시(SLI) 패킷일 수 있다. 예를 들면:
Figure 112016032851369-pct00010
비디오 수신기는 예를 들면, TRCP 트래픽의 양이 통신 네트워크에서의 트래픽의 전체 양의 소정 부분을 초과하지 않으면, 비디오 송신기에 되돌려 RTCP 패킷을 전송할 수 있다.
도 12는 비디오 원격 회의와 같은 실시간 비디오 애플리케이션을 위한 손실 집중 기반 큐 관리를 실현하는 비디오 송신기, 라우터 및 비디오 수신기와 같은 노드에 대한 호 흐름의 일례를 예시하는 도면이다. 노드는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 상태 변수는 노드에서 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름은 복수의 패킷을 포함할 수 있다. 각각의 패킷은 손실 패킷 표시자(예를 들면, 비트 a)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 1210에서, 비디오 송신기(1202)는 흐름 k의 패킷 n을 라우터(1204)에 전송할 수 있고, a, b, 및 c 비트는 0의 값을 가질 수 있다.
노드는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름에서 제1 패킷을 드롭하도록 구성될 수 있다. 노드는 노드에서 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 업데이트하여 드롭된 패킷을 표시하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 1212에서, 라우터(1204)는 패킷(n)을 드롭할 수 있다. 노드는 드롭된 패킷을 기반으로 하여 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름에서 제2 패킷에 대한 손실 패킷 표시자를 업데이트하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 라우터(1204)는 1214에서 흐름(k)에 대한 상태를 업데이트할 수 있어서, State_k는 LOSS의 값을 가질 수 있다. 1216에서, 비디오 전송기(1202)는 흐름(k)의 패킷(n+1)을 라우터(1204)에 전송할 수 있다. a, b 및 c 비트는 0의 값을 가질 수 있다. 비디오 전송기(1202)는, 패킷(n)이 드롭되었음을 인식하지 않을 수 있다. 1218에서, 라우터(1204)는 a 비트의 값을 1로 변경할 수 있어서, 1212에서 패킷(n)이 드롭되었음을 표시할 수 있다.
노드는 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성될 수 있다. 상태 변수는 노드에서 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름은 복수의 패킷을 포함할 수 있으며 각각의 패킷은 손실 패킷 표시자를 포함할 수 있다. 노드는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상태 변수를 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상태 변수와 비교하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상태 변수는 드롭된 패킷을 표시하지 않을 수 있다. 노드는, 드롭된 패킷을 표시하는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상태 변수를 기반으로 하여 (예컨대, 제2 실시간 트래픽 흐름의 패킷을 드롭하는 것에 반대되는 것으로서) 제1 실시간 트래픽 흐름의 패킷을 드롭하도록 구성될 수 있다.
노드는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함함을 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는, 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함함을 결정함에 기반하여 노드에서 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는, 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함함을 결정함에 기반하여 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷에 대한 손실 패킷 표시자를 업데이트하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는, 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함함을 결정하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있으며, 프로세서는 제3 패킷의 패킷 헤더의 비트가 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함함을 표시함을 결정하며 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함함을 결정하도록 구성된다. 리프레시 프레임을 부분 리프레시 프레임을 포함할 수 있다. 제3 패킷은 I-프레임을 포함할 수 있다.
노드는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제2 패킷을 제2 노드에 전송하도록 구성되는 프로세서를 포함할 수 있다. 예컨대, 1220에서, 패킷(n+1)이 라우터(1204)로부터 라우터(1206)로 전송될 때, b 및 c 비트는 0의 값을 가질 수 있으며, a 비트는 1의 값을 가질 수 있다. 라우터(1206)는 1222에서 흐름(k)에 대한 상태를 업데이트할 수 있어서, State_k는 LOSS의 값을 가질 수 있다.
노드는 상태 변수를 사용하여 패킷 손실을 저하된 패킷 스트림에 집중하도록 구성될 수 있다. FPI는 손실 패킷 표시자를 포함할 수 있다.
제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제1 패킷은 P-프레임을 포함할 수 있다. 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제2 패킷은 P-프레임을 포함할 수 있다.
노드는, 드롭된 패킷과 제2 패킷이 리프레시 프레임을 포함하지 않는다는 결정을 기반으로 하여 실시간 비디오 트래픽 흐름에서 제2 패킷에 대한 손실 패킷 표시자를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 손실 패킷 표시자는 패킷의 패킷 헤더에서 비트를 포함할 수 있다. 예컨대, 손실 패킷 표시자는 제2 노드에게 제2 노드에서 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 업데이트하도록 지시할 수 있다. 예컨대, 1224에서, 라우터(1206)는 흐름(k)의 패킷(n+1)을 비디오 수신기(1208)에 전송할 수 있다. b 및 c 비트는 0의 값을 가질 수 있으며 a 비트는 1의 값을 가질 수 있다. 비디오 수신기(1208)는 1226에서 RTP 제어 프로토콜(RTCP) 손실 피드백을 라우터(1206)에 전송할 수 있다. RTCP 손실 피드백은 1228에서 라우터(1204)에 그리고 1230에서 비디오 전송기(1202)에 전송될 수 있다. 비디오 수신기(1208)는 예컨대 1226에서 RTCP 손실 피드백을 포뮬레이트할 때 인입 패킷(n+1)의 혼잡 표시자 비트(예컨대, a=1)를 고려할 수 있다. 혼잡 표시자 비트로 인해 비디오 수신기(1208)는 이른 패킷이 네트워크에서 지연되기 보다는 드롭되었음을 추론할 수 있다. 비디오 수신기(1208)가 이런 패킷이 네트워크에서 지연되기 보다는 드롭되었음을 추론할 때, 비디오 수신기(1208)는, 비디오 수신기(1208)가 a=1을 가진 인입 패킷을 수신함에 응답하여, 1226에서 RTCP 손실 피드백을 생성할 수 있다. 비디오 수신기(1208)가 이른 패킷이 네트워크에서 지연되기 보다는 드롭되었음을 추론할 때, 비디오 수신기(1208)는 1226에서 RTCP 손실 피드백을 생성할 수 있으며, 비디오 수신기(1208)는 이른 패킷이 손실되었음을 결정하기 위해 이른 패킷과 연관된 타임아웃을 대기하지 않을 수 있다.
1232에서, 비디오 전송기(1202)는 비디오 인코딩 적응 또는 적응들을 실행할 수 있다. 예컨대, 비디오 전송기(1202)는 IDR을 생성할 수 있다. 비디오 전송기(1202)는 RPS를 업데이트할 수 있다. 비디오 전송기(1202)는 타이머(T)를 시작할 수 있다.
1234에서, 비디오 전송기(1202)는 흐름(k)의 패킷(n+m)을 라우터(1204)에 전송할 수 있다. a 비트는 0의 값으로 리세트될 수 있으며 b 및 c 비트는 1의 값으로 세트될 수 있어서 비디오 인코딩 적응이 실행되었음과, 패킷이 예컨대 IDR 프레임을 포함함을 표시할 수 있다.
라우터(1204)는 예컨대 0과 같은 a 비트의 새로운 값을 기반으로 하여 1236에서 흐름(k)에 대한 상태를 업데이트할 수 있어서, State_k는 NO_LOSS의 값을 가질 수 있다. 1238에서, 라우터(1204)는 흐름(k)의 패킷(n+m)을 라우터(1206)에 전송할 수 있다. 패킷(n+m)은 1238에서 라우터(1204)로부터 라우터(1206)로 전송될 때, b 및 c 비트는 1의 값을 가질 수 있으며 a 비트는 0의 값을 가질 수 있다.
1240에서, 비디오 전송기(1202)는 흐름(k)의 패킷(n+m+l)을 라우터(1204)에 전송할 수 있다. a 비트는 0의 값을 가질 수 있다. b 비트는 1의 값을 가져서 비디오 인코딩 적응이 실행되었음을 표시할 수 있다. 비디오 인코딩 적응은 IDR 삽입 또는 RPS 선택일 수 있다. c 비트는 0의 값을 가져서, 패킷(n+m+l)이 QoE에 상당히 영향을 줄 수 있었던 IDR 프레임 또는 프레임을 포함하지 않을 수 있음을 표시할 수 있다.
1242에서, 라우터(1206)는 a 비트의 값을 기반으로 하여 흐름(k)에 대한 상태를 업데이트할 수 있어서, State_k는 NO_LOSS의 값을 가질 수 있다. 1244에서 라우터(1206)는 흐름(k)의 패킷(n+m)을 비디오 수신(1208)에 전송할 수 있다. a 비트는 0의 값을 가질 수 있다. b 비트는 1의 값을 가져서 비디오 인코딩 적응이 실행되었음을 표시할 수 있다. c 비트는 0의 값을 가져서 패킷(n+m+l)이 IDR 프레임을 포함하지 않을 수 있음을 표시할 수 있다.
1246에서, 비디오 전송기(1202)는 흐름(k)의 패킷(n+m+T)을 라우터(1204)에 전송할 수 있다. 패킷(n+m+l)으로, a 및 b 비트는 0의 값을 가질 수 있다. 비디오 인코딩 적응은 패킷(n+m+T)에 대해 실행되지 않았을 수 있기 때문에(예컨대, 비디오 인코딩 적응은 최근에 실행되지 않았을 수 있기 때문에), b 비트 또한 0의 값을 가질 수 있다. c 비트는 중요한 P 프레임을 표시하는데 사용될 수 있다.
노드는 미리 구성된 세트의 조건을 기반으로 하여 상태 변수를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 노드는, 미리 구성된 세트의 조건으로부터 조건을 선택하고, 선택한 조건을 미리 구성된 역치에 대해 비교하고, 선택한 조건이 미리 구성된 역치를 초과하는지를 결정하며, 선택한 조건이 미리 구성된 역치를 초과한다고 결정하면, 상태 변수를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는, 미리 구성된 세트의 규칙에 따라 제1 실시간 트래픽 흐름의 제1 패킷을 드롭하도록 결정하도록 구성된 프로세서를 포함한다.
노드는 라우터, WTRU 및/또는 eNB일 수 있다.
도 13은, 예시적인 IPPP 비디오 인코딩 구조에 대한 후속한 비디오 프레임의 채널 왜곡에 대한 비디오 프레임 손실의 예시적인 효과를 예시하는 그래프이다. 후속한 비디오 프레임의 채널 왜곡에 대한 비디오 프레임 손실의 이러한 효과는 초기 채널 왜곡과 지연 또는 감쇄율 또는 시정수에 의존할 수 있다. 초기 채널 왜곡은 손실 프레임 자체에 의존할 수 있다. 후속한 비디오 프레임의 채널 왜곡에 대한 비디오 프레임 손실의 효과가 특정한 역치를 초과한다면, 라우터(예컨대, eNB, Wi-Fi 네트워크의 액세스 포인트, 코어 인터넷에서의 라우터)는 1의 값을 갖도록 c 비트를 세트할 수 있다. 그렇지 않다면, 라우터는 0의 값을 갖도록 c 비트를 세트할 수 있다.
도 10에 도시한 예시적인 라우터 구성은 시뮬레이션되었다. 라우터는 예컨대 혼잡으로 인해, 시간 순간에 n개의 패킷을 드롭할 수 있다. 라우터는 패킷 손실을 P개의 프레임의 RTCP 지연 내의 사용자 또는 흐름으로 국한할 수 있거나 패킷 손실을 사용자 또는 흐름으로 분포시킬 수 있다.
도 14 및 도 15는, 도 10의 시뮬레이션이 실행된 두 개의 예시적인 비디오 시퀀스에 대한 피크 신호대잡음비(PSNR)의 예시적인 순환 분포 함수(CDF: Cumulative Distribution Function)를 예시한다.
도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 라우터는 시간 순간에 n=5개의 패킷을 드롭하였으며, 거기서 N=5의 흐름이 있었다. 곡선(1402 및 1402)은, 패킷 손실을 P=30개의 프레임의 RTCP 지연 내의 사용자 또는 흐름으로 국한한 것의 예시적인 시뮬레이션 결과를 도시한다. 곡선(1404 및 1404)은 패킷 손실을 사용자 또는 흐름으로 분포시키는 것의 예시적인 시뮬레이션된 결과를 도시한다.
도 14 및 도 15에 예시한 바와 같이, 패킷 손실을 P개의 프레임의 RTCP 지연 내의 사용자 또는 흐름으로 국한한 것은 패킷 손실을 사용자 또는 흐름으로 분포시키는 것보다 더 양호한 성능을 발생시킬 수 있다. 예컨대, 제안한 방식에 대한 평균 PSNR 개선은 예컨대 도 14에 도시한 바와 같은 비디오 시퀀스에 대해서 5dB일 수 있는 반면, 예컨대 도 15에 도시한 바와 같은 비디오 시퀀스에 대해서는 2.3dB일 수 있다.
여기서 기재한 프로세스 및 장비는 임의의 조합으로 적용할 수 있으며, 다른 무선 기술에 그리고 (예컨대 접근 서비스로 제한되지 않는) 다른 서비스에 적용할 수 있다.
노드는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상태 변수는 노드에서 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 상태 변수는 패킷 손실을 표시할 수 있다. 노드는 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 여기서 상태 변수는 노드에서의 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관되고, 상태 변수는 패킷 손실 없음을 표시한다. 노드는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 패킷 또는 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 패킷을 드롭하도록 결정하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 노드는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상태 변수를 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상태 변수와 비교하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는 패킷 손실을 표시하는 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상태 변수를 기반으로 하여 제1 실시간 트래픽 흐름의 패킷을 드롭하도록 결정하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 노드는, 패킷이 드롭되었음을 표시하도록 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 드롭된 패킷을 표시하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는 WTRU, 라우터, eNB, 네트워크 엔터티 또는 사용자 장비를 포함할 수 있다.
WTRU는, 예컨대 물리적인 디바이스의 신원을 참조하도록 구성될 수 있다. WTRU는 사용자의 신원을 참조하도록 구성될 수 있다. 사용자의 신원은 MSISDN, SIP URI 등과 같은 가입자 관련 신원을 포함할 수 있다. WTRU는 애플리케이션-기반 신원을 참조하도록 구성될 수 있다. 애플리케이션-기반 신원은 애플리케이션마다 사용될 수 있는 사용자 이름을 포함할 수 있다.
WTRU는 능동 큐 관리(AQM: Active Queue Management) 알고리즘에 손실 집중(concentration)을 더하도록 구성될 수 있다. WTRU는 AQM 알고리즘의 출력 및/또는 결정을 발생시키도록 구성될 수 있다. AQM 알고리즘의 출력 및/또는 결정은 손실 집중의 목적에 대해 평가될 수 있다. WTRU는 AQM의 출력 및/또는 결정을 손실 집중의 목적에 대해 평가하도록 구성될 수 있다. 이러한 평가는 예컨대 데이터 패킷이 버퍼로부터 드롭될 수 있는 시간에 대한 평가를 포함한다. WTRU는 데이터 패킷이 버퍼로부터 드롭될 수 있는 시간을 평가하도록 구성될 수 있다.
도 16은 손실 집중을 능동 큐 관리 알고리즘에 더하는 것을 예시하는 예시적인 흐름도이다. 도 16에서, 큐(1610)는 다수의 더 작은 큐(예컨대, Queue 1...Queue N)로 구성될 수 있다. 각각의 큐는 예컨대 특정한 서비스 품질(QoS) 요건을 갖는 특정한 타입의 패킷을 서비스할 수 있다. 예컨대, 큐(1610)는, 무선 네트워크에 걸쳐서 분포되는 하나 이상의 라우터에서 구현될 수 있는 다수의 큐를 포함한다. 능동 큐 관리(AQM) 알고리즘(1620)은 큐의 출력에 결합될 수 있다. 노드는 AQM을 큐의 출력에 결합하도록 구성될 수 있다. 노드는 AQM 알고리즘(1620), 큐(1610)의 출력 및/또는 1630/1640/1650/1660/1670/1680/1690의 출력에 손실 집중을 결합하도록 구성될 수 있다. 손실 집중은 다음 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있다: 패킷(k)이 우선순위 해제된 비디오 흐름으로부터 온 것인지를 결정하는 것(1630), 큐 메트릭스가 미리 결정된 기준을 초과하는지(예컨대 미리 세트된 역치를 초과하는지)를 결정하는 것(1640), 상태 변수를 업데이트하는 것(1650), 인출 패킷을 표시하는 것(1660), 부족분 값을 증가/증분하는 것(1670), 부족분 상황이 미리 결정된 조건(너무 오랫동안 너무 큰 부족분)을 충족하는지를 결정하는 것(1680) 및/또는 미래의 우선순위 해제된 비디오 흐름으로부터 패킷을 드롭하는 것(1690)
도 16에서, 노드는 큐 메트릭스를 AQM 알고리즘(1620)에 공급하도록 구성될 수 있다. 큐 메트릭스는 큐 길이, 큐잉 지연 등을 포함할 수 있다. AQM 알고리즘(1620)은 큐 메트릭스를 수신할 수 있다. 1620에서, 노드는 AQM 알고리즘을 활용하여 패킷(k)을 드롭하도록 결정하도록 구성될 수 있다. 패킷(k)이 드롭된다면, 노드는, 패킷(k)이 1630에서 우선순위 해제된 비디오 흐름으로부터 유래되는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 노드가 우선순위 해제된 비디오 흐름으로부터 유래된 패킷(k)을 결정했다면, 노드는 패킷(k)을 드롭하도록 구성될 수 있다. 노드가 패킷(k)이 우선순위 해제된 비디오 흐름으로부터 유래되지 않았음을 결정했다면, 노드는 큐 메트릭스가 1940에서 너무 열악한지를 결정하도록 구성될 수 있다. 큐 메트릭스가 프리세트된 역치를 위배한다면, 큐 메트릭스는 너무 열악할 수 있다. 노드가 큐 메트릭스가 1640에서 너무 열악함을 결정한다면, 노드는 패킷(k)을 드롭하도록 구성될 수 있다. 노드는 큐 메트릭스가 1640에서 너무 열악하다면, 노드는 1650에서 상태 변수를 업데이트할 수 있다. 노드가 큐 메트릭스가 1640에서 너무 열악하고 노드가 1650에서 상태 변수를 업데이트한다면, 노드는 1660에서 인출 패킷을 표시할 수 있다. 노드가 큐 메트릭스가 1640에서 너무 열악하지 않다고 결정하면, 노드는 1670에서 부족분을 증가시키도록 구성될 수 있다.
노드가 부족분을 증가시킨다면, 노드는 부족분 상황이 1680에서 프리세트 조건을 충족하는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 프리세트 조건은 너무 오랫동안 너무 많은 부족분을 포함할 수 있다. 노드가 부족분 상황이 프리세트 조건(1680)을 충족함을 결정한다면, 노드는 패킷(k)을 드롭하도록 구성될 수 있다. 노드가 부족분 상황이 프리세트 조건(1680)을 충족함을 결정한다면, 노드는 1650에서 상태 변수를 업데이트할 수 있다. 노드가 부족분 상황이 프리세트 조건(1680)을 충족함을 결정하고 노드가 1650에서 상태 변수를 업데이트한다면, 노드는 1660에서 인출 패킷을 표시할 수 있다. 노드가 부족분 상황이 프리세트 조건(1680)을 충족함을 결정한다면, 노드는 규칙 세트에 따라 패킷을 드롭하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 규칙은 흐름이 우선순위 해제되는지에 상관없이 큐에 진입하는 실시간 비디오 패킷을 드롭하도록 셋업될 수 있다. 노드가 부족분 상황이 1680에서 프리세트 조건을 충족하지 않음을 결정한다면, 노드는 1690에서 장래의 우선순위 해제된 비디오 흐름으로부터의 패킷을 드롭하도록 구성될 수 있다. 부족분 상황이 미리 결정된 조건을 충족하지 않으며 노드가 우선순위 해제된 실시간 비디오 흐름으로부터의 장래의 패킷을 드롭하도록 결정한다면, 부족분은 0을 향해 가져가질 수 있다.
큐(1610)는 새로운 패킷 도착분을 1652에서 큐에 공급할 수 있다. 노드는 1650에서 큐로의 새로운 패킷 도착분의 흐름 변수를 업데이트하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 노드는 새롭게 도착한 패킷에서 반송된 비트의 값, 비트 a, 비트 b, 비트 c에 의해 흐름 변수를 업데이트하도록 구성될 수 있다. 노드는 새로운 패킷 도착분의 1660에서의 인출 패킷을 큐에 표시하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 인출 패킷은, 흐름이 우선순위 해제되었는지를 다운스트림 라우터에 표시하도록 표시될 수 있다. a 비트는 흐름이 우선순위 해제되었음을 다운스트림 라우터에 표시하도록 1로 세트될 수 있다.
노드는 복수의 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상태 변수는 노드에서 각각의 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 각각의 실시간 비디오 트래픽 흐름은 복수의 패킷을 포함할 수 있다. 각각의 패킷은 손실 패킷 표시자를 포함할 수 있다. 노드는 복수의 실시간 비디오 트래픽 흐름 중 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제1 패킷의 손실 패킷 표시자가 패킷 손실을 표시함을 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는, 패킷 손실을 표시하는 제1 패킷의 손실 패킷 표시자를 기반으로 하여 노드에서 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는, 패킷 손실을 표시하는 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 기반으로 하여 후속한 패킷 손실을 실시간 비디오 트래픽 흐름에 지시하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함함을 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는, 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함함을 결정함에 기반으로 하여 상태 변수를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는, 제2 패킷의 손실 패킷 표시자가 패킷 손실을 표시하지 않음을 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다.
단기간 손실 집중과 혼잡 제어는 불공정성(unfairness)을 취급하도록 활용될 수 있다. 단기간 손실 집중과 혼잡 제어를 활용하도록 구성된 노드는 명시적 혼잡 통지(ECN)에 따라 실시간 비디오 패킷 또는 흐름을 표시함으로써 단부간 혼잡에서 공정성(fairness)을 제공할 수 있다. 그러한 ECN에서의 전송기는 인코딩된 비디오 스트림을 반송하는 RTP 패킷의 전송기일 수 있다. 전송기는 미디어 송신이 어떻게 실행될 수 있는지를 변화시킬 수 있다. 예컨대, 전송기는 미디어 송신이 미디어 코딩 또는 패킷화를 변경함으로써 실행될 수 있다. 전송기는 ECN 제어 루프의 일 종점(endpoint)일 수 있다. ECN 수신기는, 미디어 스트림을 소비하려는 의도를 가진 RTP 패킷의 수신기로서 한정될 수 있다. ECN 수신기는 수신된 스트림 상에서 RTCP 피드백을 전송할 수 있다. 수신기는 ECN 제어 루프의 다른 종점일 수 있다. 패킷의 전송기와 수신기는 예컨대 특정한 라우터, 라우터 그룹, 하나 이상의 통신 네트워크에 배치된 라우터, 노드 및/또는 기타일 수 있다.
노드는, 복수의 RTP 패킷을 포함하는 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상태 변수는 노드에서의 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 노드는 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제1 RTP 패킷의 시퀀스 번호를 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제2 RTP 패킷의 시퀀스 번호를 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는, 제1 RTP 패킷과 제2 RTP 패킷 사이의 시퀀스 번호의 차이를 검출하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는 차이의 검출을 기반으로 하여 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 업데이트하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는 실시간 비디오 트래픽 흐름의 전송기에 리포트를 전송하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 리포트는 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제1 RTP 패킷과 제2 RTP 패킷 사이의 시퀀스 번호의 차이를 표시할 수 있다.
노드는 패킷을 표시하도록 구성될 수 있다. 노드는, 패킷의 전송기와 수신기에게 특정한 데이터 흐름의 전송률을 감소시키거나 증가시킬 것을 통지하여 혼잡을 완화하도록 패킷을 표시하도록 구성될 수 있다. 패킷의 전송기와 수신기는 특정한 라우터, 라우터의 그룹 또는 통신 네트워크에 위치한 라우터, 노드 및/또는 기타일 수 있다. 노드는 명령어를 전송기 및/또는 수신기에 제공하여 특정한 데이터 흐름의 전송률을 일시적으로 감소시키거나 증가시켜서 혼잡을 완화하도록 패킷을 표시하도록 구성될 수 있다. 노드는 명령어를 전송기 및/또는 수신기에 제공하여 특정한 데이터 흐름의 전송률을 감소시키거나 증가시켜서 미리 결정된 시간 범위 동안 혼잡을 완화하도록 패킷을 표시하도록 구성될 수 있다.
라우터가 혼잡을 겪을 때, 라우터가 하나나 다수의 실시간 비디오 흐름으로부터 패킷을 드롭하기 시작하도록 구성될 수 있다. 라우터는 다른 실시간 비디오 흐름의 ECN 비트를 표시할 수 있다. 예컨대, 라우터는 패킷 헤더에서 명시적 표시를 세트할 수 있다(예컨대, IP 패킷 헤더의 DiffServ 필드의 두 개의 최하위 비트를를 11의 값으로 세트할 수 있다). 수신 라우터는, 표시된 ECN 비트를 표시하는 명시적 표시를 가진 패킷(예컨대, DiffServ 필드에서의 11의 값을 가진 IP 패킷)을 수신하면, 표시된 ECN 비트를 표시하는 명시적 표시를 가진 패킷의 전송기에 응답할 수 있다. 예컨대, 수신 라우터는, ECN 피드백 패킷과 같은 실시간 트랜스포트 프로토콜(RTP) 제어 프로토콜(RTCP) 패킷을 전송기에 전송함으로써, 전송기에 응답하도록 구성될 수 있다. 라우터는 ECN 피드백 리포트를 만들도록 구성될 수 있다. 라우터는 ECN 피드백 리포트를 만들어, RTCP 패킷 또는 RTP에서의 명시적 표시에 응답하여서와 같이, 피드백 지연을 감소할 수 있다. 라우터는 ECN 피드백 리포트를 만들어서 이른 피드백 패킷을 전송하여 RTCP 피드백(AVPF) 트랜스포트-레이어 ECN 피드백 패킷에 대한 연장된 오디오 비디오 프로파일까지와 같이 피드백 지연을 감소시킬 수 있다. RTCP 피드백(AVPF) 트랜스포트-레이터 ECN 피드백 패킷은, 피드백 제어 정보(FCI)가 ECN 피드백 리포트를 포함함을 표시하도록 8과 같은 값의 포맷(FMT) 필드의 표시일 수 있다. 라우터는 컴퓨터 프로그램 명령어에 따라 ECN 피드백 리포트를 만들어서 전송기나 수신기에서 ECN 피드백 리포트를 만들 수 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어는 라우터의 판독 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리에 명백히 저장된 프로그램 명령어를 포함할 수 있다. 라우터는 하나 이상의 트리거링 이벤트 시에 컴퓨터 프로그램 명령어에 따른 ECN 피드백 리포트를 만들 수 있다. 하나 이상의 트리거는, 명시적으로 식별된 소스로부터 유래한 명시적으로 식별된 비디오 흐름의 드롭 또는 드롭된 실시간 비디오 흐름의 세트된 역치 번호를 초과하는 것을 포함할 수 있다.
도 17은, 통신 네트워크에서 전송기 및 수신기에 송신될 수 있는 명시적 혼잡 통지(ECN) 피드백 리포트의 예시적 포맷의 예시이다. 도 17에 도시된 바와 같이, ECN 피드백 리포트 포맷은 연장된 최고 시퀀스 번호(EHSN) 필드, ECN-가능 트랜스포트(ECT)(0) 카운터 필드, ECT(1) 카운터 필드, ECN-혼잡 경험 표시(ECN-CE) 카운터 필드, 비-ECT 카운터 필드, 손실 패킷 카운터 필드, 및 복제 카운터 필드를 포함할 수 있다. ECT는, 전송기와 수신기 양자가 ECN-가능 호스트인 트랜스포트 흐름일 수 있다. 예컨대, 패킷은 송신 시 ECT(0) 또는 ECT(1)로서 표시된 ECN-가능 트랜스포트에 의해 전송할 수 있다. 비-ECT 패킷은 ECN-가능 트랜스포트에 의해 전송될 수 없는 패킷일 수 있다. 비-ECT 패킷은 ECN-CE로 표시되지 않을 수 있다.
EHSN 필드는 예컨대 (예컨대, RFC 35550으로 한정된) 라우터에 의해 수신되는 32-비트 연장된 최고 시퀀스 번호일 수 있다. EHSN은 리포트가 관련된 최고 RTP 시퀀스 번호를 표시할 수 있다.
ECT(0) 카운터 필드는 예컨대 동기화 소스(SSRC)로부터 수신된 ECT(0)을 갖는 RTP 패킷의 32-비트 순환 번호일 수 있다. SSRC는, RTP 헤더에서 반송되는 32-비트 숫자 SSRC 식별자에 의해 식별될 수 있는 RTP 패킷 스트림의 소스일 수 있다. SSRC는 네트워크 어드레스에 의존하지 않을 수 있다. ECT(1) 카운터 필드는 예컨대 SSRC로부터의 ECT(1)를 갖는 RTP 패킷의 32-비트 순환 번호일 수 있다.
ECN-CE 카운터 필드는 예컨대 SSRC로부터 수신되는 RTP 패킷의 순환 번호일 수 있으며, 이는 수신기가 ECN-CE로 표시되었던 RTP 세션에 결합되었기 때문이다. ECN-CE 카운터 필드는 임의의 복제 패킷에서 ECN-CE 표시를 포함할 수 있다. 예컨대, 수신기는, 적어도 32비트인 로컬 프리젠테이션을 사용하여 카운터 필드로부터 수신되는 RTP 패킷의 순환 번호의 값을 추적할 수 있다. 로컬 프리젠테이션은 최하위 비트와 함께 16비트를 포함할 수 있다. ECN-CE 카운터 필드는, 65,535를 초과하는 ECN-CE로 표시된 패킷이 수신되었다면, 랩(wrap)할 수 있다.
비-ECT 카운터 필드는, 예컨대 비-ECT의 ECN 필드 값을 갖는 SSRC로부터 수신되는 RTP 패킷의 순환 번호일 수 있으며, 이는 수신기가 RTP 세션에 결합되었기 때문이다. 수신기는 로컬 프리젠테이션을 사용하여 수신된 RTP 패킷의 순환 번호의 값을 추적할 수 있다. 로컬 프리젠테이션은 적어도 32비트일 수 있다. 로컬 프리젠테이션은 최하위 비트와 함께 16비트를 포함할 수 있다. 비-ECT 카운터 필드는, 65,535를 초과하는 비-ECT 패킷이 수신되었다면, 랩할 수 있다.
손실 패킷 카운터 필드는, 수신기가 수신할 것으로 예상했던 RTP 패킷의 순환 번호 - 수신기가 RTP 세션에 결합되었으므로 SSRC로부터 이미 수신된 패킷의 복제가 아닌, 수신기가 실제로 수신한 패킷의 번호일 수 있다. 늦게 도착하는 패킷은 손실된 것으로서 카운트되지 않을 수 있다. 예컨대, 수신기는, 적어도 32비트이며 최하위 비트와 함께 16비트를 포함할 수 있는 로컬 프리젠테이션을 사용하여 이 값을 추적할 수 있다. 즉, 손실 패킷 카운터 필드는, 65,535를 초과하는 패킷이 수신되었다면, 랩할 수 있다.
복제 카운터 필드는 SSRC로부터 이미 수신된 패킷의 복제일 수 있는 수신된 RTP 패킷의 순환 번호일 수 있다. 복제 카운터 필드는 SSRC로부터 이미 수신된 패킷의 복제일 수 있는 수신된 RTP 패킷의 순환 번호일 수 있으며 이는 수신기가 RTP 세션에 결합되었기 때문이다. 예컨대, 수신기는 로컬 프리젠테이션을 사용하여 복제 카운터 필드의 값을 추적할 수 있다. 로컬 프리젠테이션은 적어도 32비트일 수 있다. 로컬 프리젠테이션은 최하위 비트와 함께 16비트를 포함할 수 있다. 복제 카운터 필드는, 65,535를 초과하는 복제 패킷이 수신되었다면, 랩할 수 있다.
ECN 피드백 리포트에서의 EHSN 필드, ECT(0) 카운터 필드, ECT(1) 카운터 필드, ECN-CE 카운터 필드, 비-ECT 카운터 필드, 손실 패킷 카운터 필드, 및 복제 카운터 필드는 네트워크 바이트 순서에서 부호없는 정수일 수 있다. 각각의 ECN 피드백 리포트는 단일 RTP 소스(예컨대, SSRC)에 대응할 수 있다. 노드는, 컴파운드 RTCP 패킷에 다수의 ECN 피드백 리포트 패킷을 포함시킴으로써 다수의 소스를 리포트하도록 구성될 수 있다.
카운터는 수신된 각각의 후속한 SSRC에 대해 0으로 초기화될 수 있다. 카운터는 0으로 초기화될 수 있어서, 특정 참여자로부터의 초기 리포트 상에서 ECN-CE 표시 또는 패킷 손실을 검출할 수 있을 수 있다.
노드는, 손실 집중이 AQM 알고리즘에 어떻게 추가될 수 있는지의 예일 수 있는 손실 집중 기반의 제어된 지연(LC-Codel)을 활용할 수 있다. 라우터는, 예컨대 라우터에서 겪는 실시간 비디오 흐름과 송신 제어 프로토콜(TCP)의 혼합이 있을 때 LC-Codel을 활용하도록 구성될 수 있다. 라우터는 LC-Codel을 사용할 수 있어서, 실시간 비디오 흐름으로부터의 TCP 흐름을 상이하게 다룰 수 있다. TCP 흐름의 경우, 라우터는 LC-Codel을 사용할 수 있어서, 패킷을 드롭할 지를 결정할 때 디큐잉된(dequeued) 패킷의 체류 시간을 고려할 수 있다. 비디오 흐름의 경우, 라우터는 LC-Codel를 사용할 수 있어서, 비디오 패킷과 연관된 흐름의 우선순위를 고려함으로써와 같이, 손실 집중을 강화할 수 있다. 비디오 흐름의 경우, 라우터는 LC-Codel를 사용할 수 있어서, 패킷을 드롭할 때 비디오 흐름으로 인해 만들어진 큐잉 지연을 고려함으로써와 같이, 손실 집중을 강화할 수 있다.
라우터는 실시간(RT) 비디오 패킷을 드롭할 수 있다. 라우터는 인큐잉 이전 및/또는 디큐잉 이후 RT 비디오 패킷을 드롭할 수 있다. 여기서 기재한 실시예는, 비디오 패킷이 인큐잉 전에 드롭될 때를 어드레싱하는 예(예컨대, 예시적인 알고리즘)를 예시한다. 여기서 기재된 실시예(예컨대, 알고리즘)는 비디오 패킷이 디큐잉 이후 드롭될 때를 어드레싱하도록 연장할 수 있다.
라우터는 LC-Codel를 사용할 수 있어서 단일 라우터에서 발생하고 있고 및/또는 다수의 라우터에서 발생하고 있는 혼잡을 어드레싱할 수 있다. 라우터는 LC-Codel를 사용할 수 있어서 손실이 특정한 흐름에 어떻게 국한되어서 손실 집중을 강화하는지를 취급할 수 있다. 라우터는 LC-Codel를 사용할 수 있어서 패킷이 어떻게 드롭되어 큐 지연을 제어하는지를 취급할 수 있다.
라우터는 예컨대 라우터가 혼잡을 경험할 때 흐름 또는 흐름의 서브세트의 우선순위를 해제할 수 있다. 라우터는 우선순위 해제된 흐름(들)으로부터 패킷을 드롭할 수 있다. 라우터는, 인트라-프레임 리프레시(예컨대, 또는 다른 비디오 리프레시 프레임)를 포함하는 패킷이 수신될 때까지 우선순위 해제된 흐름으로부터 패킷을 드롭할 수 있다. 라우터가 인트라-프레임을 포함하는 패킷을 수신할 때, 라우터는 흐름의 우선순위를 해제하는 것을 정지하도록 구성될 수 있다. 라우터는 흐름이 우선순위 해제되는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 라우터는 수신된 인터넷 프로토콜(IP) 패킷이 인트라-리프레시 프레임을 포함하는지를 결정하도록 구성될 수 있다.
라우터는 예컨대 비디오 흐름에 대한 상태 변수를 보관할 수 있어서 흐름이 우선순위 해제되는지의 여부를 결정할 수 있다. 라우터는, 라우터를 거치는 비디오 흐름에 대한 상태 변수를 보관할 수 있다. 예컨대, routerstate[j]∈{De-prioritized, non-Deprioritized}는 비디오 흐름(j)에 대한 상태를 표시할 수 있다. 전송기 및/또는 비디오 인코더는 예컨대 IP 패킷의 비트를 세팅함으로써 상태 변수 정보를 표시할 수 있어서, 수신된 인터넷 프로토콜(IP) 패킷이 인트라-리프레시 프레임을 포함하는지를 결정할 수 있다. 비트는 전송기와 라우터에 의해 상호간에 동의될 수 있다. 예컨대, 비트(예컨대, 비트 b)는 IP 옵션 필드의 부분일 수 있다. 라우터는 예컨대 인트라-프레임 리프레시를 포함하는 패킷을 드롭하지 않도록 구성될 수 있으며, 이는 라우터가 인트라-프레임 리프레시를 포함하는 패킷에 의해 트리거될 수 있어서, 에러 전파를 정지할 수 있기 때문이다.
라우터는 임의의 순간에 하나 이상의 비디오 흐름을 우선순위 해제할 수 있다. 단 하나의 흐름이 임의의 순간에 우선순위 해제된다면, 라우터는 LC-Codel를 활용하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 비디오 흐름은 우선순위 해제되지 않은 상태에 있을 수 있다. 라우터가 패킷을 드롭하도록 결정한다면 그리고 현재 우선순위 해제된 흐름이 없다면, 라우터는 우선순위 해제되지 않은 상태에 있는 비디오 흐름으로부터 패킷을 드롭하도록 구성될 수 있다. 라우터는 이 패킷이 속한 흐름을 우선순위 해제하도록 구성될 수 있다. 라우터는 더 많은 패킷이 드롭되어야 함을 결정한다면, 라우터는, 라우터가 인트라-프레임 리프레시의 부분인 패킷을 겪을 때까지 흐름으로부터의 패킷을 드롭할 수 있다. 라우터가 인트라-프레임 리프레시의 부분인 패킷을 겪을 때, 라우터는 흐름을 다시 우선순위 해제되지 않은 상태로 세트하도록 구성될 수 있다. 라우터는 흐름의 서브세트가 임의의 순간에 우선순위 해제될 수 있는 때 유사하게 흐름을 우선순위를 정하며 우선순위 해제할 수 있다. 라우터는 표준 IP 5-튜플(tuple)을 사용할 수 있어서, 흐름과의 수신된 IP 비디오 패킷의 연관성을 결정할 수 있다. 표준 IP 5-튜플은 소스 어드레스, 목적지 어드레스, 소스 포트 번호, 목적지 포트 번호 및 프로토콜 번호를 포함할 수 있다.
라우터는 LC-Codel를 활용할 수 있어서 큐 지연을 제어할 수 있다. 라우터는, 실시간 비디오와 같은 비디오 및 TCP 흐름의 혼합이 있는 경우의 큐를 제어할 수 있다. 예컨대, 라우터는 LC-Codel를 활용할 수 있어서 디큐잉 이후 TCP 패킷을 드롭할 수 있다. 라우터는 LC-Codel를 활용할 수 있어서 인큐잉 이전에 하나 이상의 비디오 패킷을 드롭할 수 있다. 라우터는 LC-Codel를 활용할 수 있어서 드롭되도록 결정되는 비디오 패킷의 번호에 대한 '부족분'을 증분할 수 있다. 라우터는, 인큐잉 전 '부족분' 값과 같은 우선순위 해제된 비디오 흐름에 속한 인입 패킷의 번호를 드롭하도록 구성될 수 있다. 부족분을 사용하여 인큐잉 전 패킷을 드롭하는 것은 디큐잉 이후 비디오 패킷을 드롭하는 데 적용될 수 있다.
도 18은 LC-Codel의 디큐잉 동작의 예시적인 흐름도이다. 도 18에서, 라우터는 LC-Codel의 디큐잉을 활용하며 1802에서 초기값(0)으로 세트된 부족분 카운터로 초기화하도록 구성된다. 라우터는 1804에서 디큐잉될 다음 패킷을 수신하도록 구성될 수 있다. 라우터는 1806에서 LC-Codel를 활용하여 큐에서의 패킷 체류 시간(예컨대, TCP 데이터 패킷 체류 시간)을 계산하도록 구성될 수 있다. 1806으로부터의 이 계산된 값을 기반으로 하여, 라우터는 1808에서 데이터 패킷을 유지할지 드롭할지를 결정할 수 있다. 라우터가 패킷을 유지하도록 결정한다면, 1810에서, 라우터는 패킷을 송신할 수 있다. 비디오 패킷의 경우, 라우터는 패킷을 드롭하기 보다는 패킷에 대한 부족분 카운터를 증분하도록 구성될 수 있다. 부족분의 양은, 큐 지연을 보관하기 위해, 패킷이 버퍼에서 인큐잉되기 전 비디오 흐름으로부터 드롭될 수 있는 비디오 패킷의 백로그를 표시할 수 있다. 1812에서, 라우터가 1808에서 패킷을 드롭하도록 결정한다면, 라우터는 LC-Codel를 활용할 수 있어서 비디오 패킷이 비디오 흐름과 연관되는지를 결정할 수 있다. 패킷이 비디오 흐름과 연관되지 않는다면, 라우터는 1816에서 패킷을 드롭할 수 있다. 패킷이 비디오 흐름과 연관된다면, 라우터는 1814에서 패킷이 드롭되지 않을 수 있음을 결정할 수 있다. 라우터가 패킷을 드롭하지 않도록 결정한다면, 라우터는 1818에서 부족분을 1만큼 증분할 수 있다. 라우터는 1820에서 패킷을 송신할 수 있다.
라우터는, 차별화된 서비스 코드 포인트(DSCP) 필드를 조사함으로써 IP 패킷이 비디오 흐름과 연관되는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 라우터는 딥 패킷 조사에 의해 IP 패킷이 비디오 흐름과 연관되는지를 결정하도록 구성될 수 있다.
도 19는 LC-Codel의 인큐잉 동작의 예시적인 흐름도이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 라우터는 1902에서 우선순위 해제 타이머(dpt=0) 및 우선순위 해제 지속기간(dp_duration=x, 여기서 x는 예컨대 50ms 초과 또는 미만의 값일 수 있으며 및/또는 300ms 초과 또는 미만의 값일 수 있음) 시작 값을 갖는 LC-Codel 인큐잉을 초기화할 수 있다. 우선순위 지속기간은 우선순위 해제의 새로운 비디오 흐름 사이의 시간 지속기간을 표시한다. 우선순위 해제 타이머는 새로운 비디오 흐름이 우선순위 해제 지속기간을 기반으로 하여 우선순위 해제될 수 있는 시간 순간을 추적할 수 있다. 우선순위 해제 지속기간은 예컨대 부족분이 충분한 시간이 경과한 이후 0으로 가지 않는다면 지수적으로 감소할 수 있다.
1904에서, 라우터는 새로운 패킷을 수신할 수 있다. 라우터는 인큐잉 동작을 사용하여 새로운 패킷을 검사할 수 있다. 인큐잉 동작은, 패킷이 1906에서 비디오 흐름과 연관되는지를 결정할 수 있다. 패킷이 비디오 흐름과 연관되지 않음을 결정함에 응답하여, 인큐잉 동작은 1909에서 패킷을 인큐잉할 수 있다. 패킷이 비디오 흐름과 연관된다면, 패킷의 부족분 값은 1910에서 0과 같은 미리 결정된 값과 비교된다. 검출한 부족분 값이 미리 결정된 값보다 크지 않다면, 인큐잉 동작은 1912에서 패킷을 인큐잉한다. 검출된 부복분 값이 미리 결정된 부족분 값보다 크다면, 인큐잉 동작은, 1914에서 우선순위 해제 타이머가 경과하였는지를 결정한다.
우선순위 해제 타이머가 경과하였다면, 우선순위 타이머는 현재의 시간 값으로 세트되고 191에서 우선순위 지속기간 값에 더해지며, 1918에서 현재의 시간이 우선순위 타이머 이하인지를 결정하도록 비교가 이루어진다. 현재의 시간이 우선순위 타이머 이상이라면, 1920에서 패킷은 드롭된다. 패킷이 1920에서 드롭될 때, 부족분=부족분-1이다. 패킷이 우선순위 해제되지 않은 흐름에 속한다고 결정된다면, 흐름은 우선순위 해제되며, 1920에서 우선순위 해제 지속기간 값은 이전에 세트된 우선순위 해제 지속기간 값에 의해 곱해진 값으로 세트된다(예컨대, 0.9*dp_duration). 우선순위 해제 타이머 값은 우선순위 타이머 값과 우선순위 해제 지속기간 값 양자를 포함하는 값(예컨대, dpt=dpt+dp_duration)이다. 1928에서, 인큐잉 동작은 부족분이 0과 같은지를 결정하도록 점검할 수 있다. 부족분 값이 0임을 결정함에 응답하여, 우선순위 해제 타이머 및 우선순위 해제 지속기간 값은 1930에서 리세트된다.
현재의 시간이 우선순위 해제 타이머보다 작다면, 1922에서 인큐잉 동작은 패킷이 우선순위 해제된 흐름과 연관되는지를 결정한다. 패킷이 우선순위 해제된 흐름과 연관되지 않는다면, 패킷은 1924에서 인큐잉된다. 패킷이 우선순위 해제된 흐름과 연관된다면, 패킷은 드롭되고, 1926에서 부족분은 부족분-1과 같도록 세트된다. 1928에서 인큐잉 동작은 부족분이 0과 같은지를 결정하도록 점검할 수 있다. 부족분 값이 0임을 결정함에 응답하여, 1930에서 우선순위 해제 타이머와 우선순위 해제 지속기간 값을 리세트한다.
비디오 패킷은 우선순위 해제된 흐름으로부터 드롭될 수 있어서 혼잡 사이클(congestion cycle) 동안 부족분을 널아웃할 수 있다. 부족분은 디큐잉 동작 동안 만들 수 있었다. 라우터는, 예컨대 프리세트 시간 지속기간이 경과하였으며 부족분이 아직 널아웃되지 않았을 때, 비디오 흐름을 더욱더 공격적으로 우선순위 해제하도록 인큐잉 동작을 구성할 수 있다. 예컨대, 라우터는 시작할 하나의 비디오 흐름을 우선순위 해제할 수 있다. 프리세트 시간 지속기간 이후 부족분이 여전히 0이 아니라면, 라우터는 제2 새로운 비디오 흐름을 우선순위 해제할 수 있으며, 우선순위 해제된 비디오 흐름의 총 번호를 2가 되게 한다. 부족분이 연장된 시간 기간 동안 0보다 크게 유지된다면, 라우터는 추가적인 비디오 흐름을 우선순위 해제(예컨대, 공격적 우선순위 해제)할 수 있다. 라우터는 더 많은 비디오 흐름을 우선순위 해제함으로써 부족분을 더 빠르게 0이 되게 하도록 구성될 수 있다. 더 많은 비디오 흐름을 우선순위 해제하는 것은 비디오 품질에 악영향을 가질 수 있다. 라우터는 혼잡 제어(예컨대, 더 많은 비디오 흐름을 우선순위 해제함)와 비디오 품질 사이에 절충을 하도록 인큐잉 동작을 구성할 수 있다.
도 20은, 단일 혼잡 라우터와 이중 혼잡 라우터 양자를 포함하는 배경 TCP 트래픽과 비디오 트래픽을 가진 덤벨(dumbbell) 네트워크 토폴로지에서 이용되는 LC-Codel의 예의 도면이다. 시뮬레이션은 덤벨 네트워크 토폴로지의 네트워크 시뮤렐이터에서 실행되었으며, 결과를 도 20에 도시한다. 도 20은 LC-Codel의 예시적인 실시예의 성능을 예시한다.
도 20에서, 5개의 비디오 전송기(VideoSenderi, i=1,2,...5)(2002, 2004, 2006, 2008 및 2010)가 있다. 비디오 전송기(2002, 2004, 2006, 2008 및 2010)는, 두 개의 라우터(Router1 및 Router2)(2026 및 2028)를 통해 그 각각의 수신기(VideoReceiveri, i=1, 2,...5)(2012, 2014, 2016, 2018 및 2020)에 전달되는 비디오 전화 트래픽을 송신하도록 구성될 수 있다. 각각의 라우터(2026 및 2028)에 걸쳐서 하나씩, 두 개의 배경 TCP 흐름(Clienti-Serveri, i=1, 2)(2030 내지 2020 및 2032 내지 2024)이 있다. 배경 TCP 흐름은 파일 전송 프로토콜(FTP) 업로드와 다운로드 애플리케이션을 실행할 수 있다. 도 12에서 도시한 토폴로지에서의 연결된 링크는 148.81Mbps의 용량을 가진 점대점 프로토콜(PPP) SONET OC3일 수 있다. TCP 링크(Clienti-Routeri(2030 내지 2022) 및 Routeri-Serveri, i=1, 2(2032 내지2024))에 대한 링크 지연은 5ms일 수 있으며, 인터-라우터 링크 지연(Router1-Router2)는 5ms일 수 있으며, (VideoSenderi-Router1 i=1, 2,...5) 및 (Router2-VideoReceiverj, j=1, 2,...5) 및 링크는 10ms의 지연을 가질 수 있다. 파라미터('x')(예컨대, 'dp_duration'의 초기화)는 100ms로 세트될 수 있다. 패킷 드롭 가능성 및 지연 파라미터와 같은 남은 파라미터는 미리 결정된 값으로 세트될 수 있다.
비디오 전송기는 30fps의 속도로 IPPP 포맷으로 인코딩된 10초 지속기간의 비디오 시퀀스를 송신할 수 있다. Router1(2026)에서의 단일 병목 시나리오에 대해, 시뮬레이션 세팅은, Router1(2026) 및 Router2(2028)의 패킷 처리율은 각각 6×103 패킷/초 및 105 패킷/초이며; Router1(2026)(Client1-Server1(2030 내지 2022))에 걸친 배경 FTP 애플리케이션은 4초의 지속기간 동안 평균 33ms로 지수적으로 분포된 인터-요청 시간으로 평균 5×105 바이트의 지수적으로 분포된 파일 크기의 파일을 업로드 및 다운로드하고; Router2(2028)(Client2-Server2(2032 내지 2024))에 걸친 FTP 애플리케이션은 4초의 지속기간 동안 평균 3.4ms로 지수적으로 분포된 인터-요청 시간으로 평균 2.5×103 바이트의 지수적으로 분포된 파일 크기의 파일을 업로드 및 다운로드하도록 구성될 수 있다. 두 개의 혼잡 라우터 경우에 대해, 시뮬레이TUS 세팅은, 양 라우터의 패킷 처리율은 6×103 패킷/초이며 Router1 및 Router2에 걸친 배경 FTP 애플리케이션은 4초의 지속기간 동안 평균 33ms로 지수적으로 분포된 인터-요청 시간으로 평균 3.5×105 바이트의 지수적으로 분포된 파일 크기의 파일을 업로드 및 다운로드하도록 구성될 수 있다.
비디오 흐름의 경우, 라우터는 현대의 비디오 전화 시스템의 동작에 부합하는 성능 메트릭스인 정지 시간의 백분율을 선택할 수 있는 반면, 라우터는 TCP 흐름에 대한 처리량을 선택할 수 있다. 비디오 수신기에서 패킷 전달의 적시성(timeliness)을 고려해야 할 수 있다. 라우터는, 시간(t k +h)에 디스플레이를 위해 수신기에서 이용 가능한 비디오 프레임-k을 제공할 수 있는 일정한 플레이-아웃 지연 모델을 활용할 수 있으며, 여기서 t k 는 프레임-k의 마지막 패킷이 비디오 송신기에 송신되었던 시간을 표시하며, h는 플레이-아웃 지연을 표시한다. 프레임-k의 패킷은 시간(t k +h) 이전 수신기에 도달할 수 있어서 프레임 정지를 회피할 수 있다. 프레임-k에 속한 패킷이 (t k +h) 이후 그리고 시간(t k +h+d/2) 이후(여기서, d는 비디오 프레임율의 역수이다) 도달한다면, 1-프레임 정지가 발생할 수 있다. 1 정지 프레임은, 패킷이 프레임-k를 디스플레이하는데 유용하지 않을 수 있을 때, 발생할 수 있다. 패킷은 예컨대 장래의 프레임의 패킷이 정시에 도착한다면, 장래의 프레임을 디코딩하는데 유용할 수 있으며, 패킷은 손실되는 것으로 고려하지 않을 수 있다. 프레임-k에 속한 패킷이 시간(t k +h+d/2) 이후 도착한다면, 패킷은 손실되는 것으로 고려할 수 있다. 플레이-아웃 지연(h)은 267ms로 세트할 수 있다.
표 1: 단일 혼잡 라우터에 대한 성능의 예
방식 정지
지속기간
(%)		 평균 정지
지속기간
(프레임)		 Codel에
비교한 TCP 처리량
감소(%)		 패킷 손실율(%)
지연 위반 라우터에서 총
DropTail 39.8 9.6 0.86 31.4 0 31.4
Codel 33.55 5.6 0 0 2.43 2.43
LC-Codel 12.95 5.6 1.7 0 2.59 2.59
표 1 및 표 2는, 비디오 전송기가 각각 단일 및 이중 혼잡 라우터 경우에 대한 매우 혼잡한 배경 TCP 트래픽의 존재에서 '(레이스호스)Racehorse' 비디오 시퀀스를 송신할 때, LC-Codel의 예를 포함하는 상이한 큐 관리 방식의 성능의 예를 도시한다. 라우터는, LC-Codel을 활용할 수 있어서, TCP 흐름에 대한 무시할만한 영향으로, 정지 지속기간의 더 적은 백분율을 제공할 때 향상된 교육 품질(QoE)을 비디오 흐름에 제공할 수 있다.
표 2: 두 개의 혼잡 라우터에 대한 성능의 예
방식 정지
지속기간
(%)		 평균 정지
지속기간
(프레임)		 DropTail에
비교한 TCP 처리량
감소(%)		 패킷 손실율(%)
지연 위반 라우터에서 총
DropTail 55.6 12.6 0 51.03 0 51.03
Codel 41.45 6.1 0.63 0 3.64 3.64
LC-Codel 16.05 6.2 0.29 0 3.81 3.81
표 1 및 표 2에 기재한 바와 같이, 패킷 손실은 지연 경계 위반으로 인해 DropTail 방식에서 발생할 수 있다. 패킷 손실은 라우터에서 발생하지 않을 수 있으며, 이것이 오늘날의 인터넷에서 관찰되는 통상적인 '버퍼블로트(bufferbloat)' 시나리오일 수 있다. 고 네트워크 부하 하에서, DropTail은 시간 경계 내에서 패킷의 상당한 부분을 전달하는데 실패할 수 있다. Codel 및 LC-Codel을 활용하는 라우터는 저 큐 지연을 유지하고 시의 적절하게 패킷의 전달을 가능케 하기 위해 라우터에서의 패킷 손실을 경험할 수 있다. Codel과 비교하여 LC-Codel에서의 이득은, LC-Codel은 패킷 손실을 집중할 수 있는 반면, Codel은 패킷을 흐름에 랜덤하게 드롭하여 더 많은 정지 발생을 초래할 수 있기 때문이다. DropTail에 대한 패킷 손실율이 Codel보다 훨씬 더 클 수 있을지라도, DropTail에 대한 정지 지속기간은 Codel에 부정적으로 비교하지 않을 수 있다. DropTail은 버스티 방식으로(in a busty manner) 패킷을 드롭할 수 있어서, 정지 지속기간을 감소시킨다. DropTail과 LC-Codel 사이의 차이는, DropTail이 고 지연 방식으로 버스티 패킷 드롭을 행하는 반면, LC-Codel은 저 지연 방식에서 패킷 손실을 집중할 수 있으며, 이러한 저 지연 방식은 주로 비디오 전화 응용에 대해 유리한 방식이다.
도 21은 연속 프레임 정지의 길이에 관한 조건적 분포의 예의 도면이다. 연속적인 프레임의 단일-프레임 정지는, 프레임의 패킷이 (t k +h) 이후 및 시간(t k +h+d/2) 이전에 도착할 때 발생할 수 있다. 연속적인 프레임의 단일-프레임 정지는 더 긴 지속기간의 프레임 정지로 이어질 수 있다. 연속적인 프레임의 단일-프레임 정지는 더 긴 지속기간의 프레임 정지로 이어지는 패킷 손실 효과와 유사할 수 있다. 도 21은, 단일-프레임 정지 이벤트의 발생 시 조정할 수 있는 DropTail에 대한 표-1의 단일 라우터 혼잡 시나리오에 대한 연속적인 프레임 정지의 길이에 대한 조건적 분포를 도시한다.
표 1 및 표 2에 기재한 LC-Codel 결과는 큰 혼잡에 집중할 수 있다. LC-Codel은 다른 혼잡 방식에서 능동 큐 관리를 실행하도록 구성될 수 있다. 혼잡이 감소함에 따라, 혼잡의 DropTail 취급은 무선 네트워크에서 트래픽을 개선할 수 있다. 혼잡의 DropTail 취급은 지연으로 인한 패킷 손실은 감소한 부하로 감소하게 할 수 있다. 표 3 및 표 4는, 표 3의 혼잡 레벨이 표 4보다 높은 (Router1에서의) 단일 혼잡 라우터 시나리오에 대한 LC-Codel의 성능의 예를 예시한다. 표 3 및 표 4에 대한 시뮬레이션 세팅은 다음과 같다: Router1 및 Router2의 패킷 처리율은 각각 6×103 패킷/초 및 105 패킷/초이며; Router1(Client1-Server1)에 걸친 배경 FTP 애플리케이션은 4초의 지속기간 동안 평균 33ms로 지수적으로 분포된 인터-요청 시간으로, 표 3에 대해 평균 3.5×105 바이트(및 표 4에 대해 2.75×105 바이트)의 지수적으로 분포된 파일 크기의 파일을 업로드 및 다운로드하고; Router2(Client2-Server2에 걸친 FTP 애플리케이션은 4초의 지속기간 동안 평균 3.4ms로 지수적으로 분포된 인터-요청 시간으로 평균 2.5×103 바이트의 지수적으로 분포된 파일 크기의 파일을 다운로드한다
표 3: 감소한 부하-1에 대한 단일 혼잡 라우터에 대한 성능의 예
방식 정지
지속기간
(%)		 평균 정지
지속기간
(프레임)		 DropTail에
비교한 TCP
처리량
감소(%)		 패킷 손실율(%)
지연 위반 라우터에서 총
DropTail 20.85 7.2 0 12.7 0 12.7
Codel 27.91 5.3 2.4 0 1.97 1.97
LC-Codel 11.14 5.3 0.67 0 2.18 2.18
표 4: 감소한 부하-2에 대한 단일 혼잡 라우터에 대한 성능의 예
방식 정지
지속기간
(%)		 평균 정지
지속기간
(프레임)		 Codel에
비교한 TCP
처리량
감소(%)		 패킷 손실율(%)
지연 위반 라우터에서 총
DropTail 8.96 6.5 3.4 4.58 0 4.58
Codel 24.27 5.4 0 0 1.74 1.74
LC-Codel 9.95 5.5 2 0 1.79 1.79
시스템 파라미터는 표 1 내지 표 4에서 고려할 수 있다. 시스템 파라미터는, 수신기가 실시간으로 비디오 프레임을 디스플레이할 때 견딜 수 있는 최대 지연을 표시하는데 사용될 수 있는 타겟-지연 및/또는 플레이-아웃 지연을 포함할 수 있다. 타겟-지연은, 큐 지연이 어떤 값을 초과한다면 패킷을 표시하는데 사용될 수 있다. 플레이-아웃 지연은, 수신기가 실시간으로 비디오 프레임을 디스플레이할 때 견딜 수 있는 최대 지연을 표시하는데 사용될 수 있다. 타겟-지연은 플레이-아웃 지연보다 작을 수 있다. 패킷 손실은 예컨대 큐 지연이 타겟-지연보다 작을 때 발생하지 않을 수 있다.
라우터는, 라우터가 Codel/LC-Codel을 활용할 때 경험할 패킷 손실보다 DropTail을 활용할 때 더 큰 유도된 패킷 손실을 경험할 수 있다. 라우터는, 예컨대 큐 지연이 연장된 시간 기간 동안 플레이-아웃 지연보다 클 때 DropTail을 활용할 때 더 큰 지연 유도 패킷 손실을 경험할 수 있다. LC-Codel의 성능은 다른 것보다 상당히 양호할 수 있다.
Codel/LC-Codel을 활용하는 라우터는, 예컨대 큐 지연이 타겟 지연보다 크고 큐 지연이 플레이-아웃 지연보다 작을 때 패킷 손실(예컨대, 0이 아닌 정지 지속기간)을 경험할 수 있다. DropTail을 활용하는 라우터는, 예컨대 큐 지연이 타겟 지연보다 크고 큐 지연이 플레이-아웃 지연보다 작을 때 임의의 패킷 손실을 경험하지 않을 수 있다.
라우터는 LC-Codel을 활용할 수 있어서, 손실 집중을 구현할 수 있다. 예컨대, 라우터는, 흐름이 우선순위 해제되었는지의 여부를 표시하는 상태 변수를 보관하기 위해 명령어를 사용할 수 있다. 예컨대, 라우터는 패킷 손실을 검출하면 상태를 우선순위 해제로 변경하도록 구성될 수 있다. 라우터는, 비디오 프레임 리프레시 패킷이 흐름에 대해 라우팅되었다는 표시를 수신하면 상태 변수를 우선순위 해제되지 않은 상태로 복귀시키도록 구성될 수 있다. 비디오 프레임 리프레시 패킷은, Hierarchical P에서의 일시적 계층 0등과 같은 IPPP 구조 또는 Hierarchical P 비디오 코딩 구조를 포함할 수 있다. 예컨대, 라우터는 다음과 같이 LC-Codel을 구현할 수 있다:
Figure 112016032851369-pct00011
routerstate[i]∈{TRUE, FALSE}는 라우터가 흐름(i)에 대해 보관하는 상태를 표시할 수 있다. bitA=1은, 패킷이 I-프레임의 일부임을 표시하도록 비디오 전송기에 의해 세트되는 비트를 표시할 수 있다.
라우터는, 다수의 라우터와 통신할 때 LC-Codel을 활용할 수 있다. 예컨대, LC-Codel을 사용하는 라우터는, 흐름이 우선순위 해제되었음을 다른 라우터에게 통지하도록 다음의 알고리즘을 사용할 수 있다:
Figure 112016032851369-pct00012
bitB는 패킷이 우선순위 해제된 흐름에 속함을 표시하도록 라우터에 의해 세트된 비트를 표시할 수 있어서, 다운스트림 라우터는 정보를 인지하게 될 수 있다. routerstate[i]∈{TRUE, FALSE}는 라우터가 흐름(i)에 대해 보관하는 상태를 표시할 수 있다.
LC-Codel의 라우터 활용은 OPNET와 같은 네트워크 시뮬레이터에서 시뮬레이트될 수 있어서, 통상의 무선 네트워크에서 실시간 비디오 트래픽의 취급을 관찰할 수 있다. 시뮬레이터는 실시간 비디오 송신을 시뮬레이션하는데 사용될 수 있다. 비디오 시퀀스는 IPPPP 구조를 가질 수 있다. 비디오 시퀀스가 다른 비디오 포맷에 대해 구현되게 할 수 있는 다른 구성은 가능하다.
비디오 전송기는, 프레임(0)으로부터 시작하여 시퀀스의 끝까지, 순차적인 방식으로 패킷을 송신할 수 있다. 비디오 수신기는 (예컨대, 손실 패킷에 대한) 실시간 트랜스포트 프로토콜 제어 프로토콜(RTCP) 피드백을 비디오 전송기에 송신할 수 있다. 수신기로부터 RTCP 피드백을 수신하면, 비디오 전송기는 그 송신 시퀀스에 그 다음 프레임으로부터의 순간적인 디코더 리프레시(IDR)를 삽입할 수 있다.
도 22는 LC-Codel을 활용한 네트워크 시뮬레이터에서의 실시간 비디오의 예의 도면이다. 도 22에서, Fx는 프레임(x)으로부터 시작하여 시퀀스의 끝까지 인코딩될 수 있는 비디오를 표시할 수 있다. F0(2202)는, I 프레임인 프레임(0)으로부터 시작하는 전체 비디오 시퀀스에 대해 인코딩되는 비디오를 표시할 수 있으며, 이때 나머지 프레임은 P 프레임을 포함한다. F10(2206)은 프레임(10)으로부터 시작하여 시퀀스의 끝까지 인코딩되는 비디오 시퀀스를 표시할 수 있으며, 이때 프레임(10)은 I 프레임이며 나머지 프레임은 P 프레임을 포함할 수 있다. Fx 값은 단일 동작에서 미리 인코딩되거나 먼저 계산할 수 있다. 프레임 및/또는 패킷의 크기는 여러 가지 미리 결정된 시간 간격으로 분석할 수 있다.
도 22에서, 비디오 시퀀스(F0)는 송신될 수 있다. 비디오 시퀀스, F0의 프레임(9)에서, RTCP가 수신될 수 있다. 비디오 시퀀스(F0)는 프레임(9)까지 송신을 마무리하지 않을 수 있다. 프레임(10)으로부터 앞으로, 비디오 시퀀스(F10)(2206)로 전환할 수 있다. F10(2206)에서의 제1 프레임(예컨대, 프레임(#10))은 I 프레임일 수 있으며 나머지 프레임은 P 프레임일 수 있다. 비디오 시퀀스(F0)로부터 비디오 시퀀스(F10)로의 전환으로 인해 비디오 전송기가 RTCP를 수신할 때 I 프레임을 삽입할 수 있다. 복잡도(예컨대, 미리 인코딩된 비디오 시퀀스의 저장, 원하는 미리 인코딩된 비디오 시퀀스에 대한 검색)는 프레임의 번호에 따라 선형적일 수 있다. 가능한 프레임 시퀀스(도 12에서, Fn, n∈N) 및 패킷의 크기의 메모리에의 저장을 허용할 수 있다. RTCP 피드백이 수신될 때 시퀀스를 전환할 수 있다.
라우터는 제어 지연 능동 큐 관리(Codel) 알고리즘를 사용할 수 있어서 손실 집중을 실현할 수 있다. 라우터는 Codel 알고리즘을 활용할 수 있어서, 하나 이상의 AQM 알고리즘에서 '파라미터 튜닝'을 관리할 수 있다. 라우터는 Codel 알고리즘을 활용할 수 있어서, 비디오 패킷 드롭을 제어할 가능성을 허용하여 손실 집중을 실현할 수 있다. DropTail(DT) 알고리즘 및 랜덤 조기 검출(RED) 알고리즘과 같은 일부 AQM 알고리즘은 손실 집중의 실현에 있어서 Codel만큼 양호하지 않을 수 있다. 라우터는 RED 알고리즘의 파라미터를 구성하는 어려움을 경험할 수 있다. 라우터는 예컨대 라우터가 제한되지 않는 큰 버퍼가 주어질 때 DT 알고리즘을 활용할 경우 큐 지연을 제어하는 어려움을 경험할 수 있다. 라우터는 DT를 활용할 때 혼잡이 발생할 경우 흐름의 하나 이상의 서브세트로부터 패킷을 드롭하는 것의 어려움을 가질 수 있다.
도 23은 DropTail(DT) 알고리즘을 사용하여 손실 집중의 특징을 근사화하도록 구성되는 예시적인 큐의 도면이다. 도 23에 도시한 바와 같이, 라우터 버퍼는 예컨대 손실 집중 역치(LT) 및 가상 드롭테일(droptail) 역치(VT)와 같은 하나 이상의 역치를 가질 수 있다. VT는 미리 결정된 가상 역치(예컨대, 실제 버퍼 크기의 95% 또는 일부 다른 미리 결정된 백분율)를 표시할 수 있다. LT(예컨대, 실제 버퍼 크기의 90% 또는 일부 다른 미리 결정된 백분율)는 손실 집중을 트리거하는 미리 결정된 역치를 표시할 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, 인입 패킷(2302)은 버퍼에서 인큐잉되도록 준비될 수 있다. Q(2304)는, 예컨대 인큐잉될 인입 패킷을 고려할 수 있는 큐 길이를 표시할 수 있다.
DT를 활용하여 손실 집중을 강화하는 라우터는, 예컨대 Q>LT라면 인입 패킷이 우선순위 해제된 비디오 흐름에 속한 경우 라우터는 이 패킷을 드롭할 수 있음을 제공하도록 구성될 수 있다. DT를 활용하여 손실 집중을 강화하는 라우터는, 예컨대 Q>LT라면 인입 패킷이 비-비디오 흐름 또는 비-우선순위 해제된 비디오 흐름에 속한 경우 라우터는 이 패킷을 드롭하지 않을 수 있음을 제공하도록 구성될 수 있다. 라우터는, 손실 집중이 큐 길이가 가상의 역치에 도달하기 전 우선순위 해제된 비디오 흐름으로부터 패킷을 드롭하기 시작함으로써 트리거되도록 구성될 수 있다.
DT를 활용하여 손실 집중을 강화하는 라우터는, 예컨대 Q>VT라면 인입 패킷이 비-비디오 흐름에 속한 경우 또는 인입 패킷이 우선순위 해제된 비디오 흐름에 속한 경우 라우터는 이 패킷을 드롭할 수 있음을 제공하도록 구성될 수 있다. DT를 활용하여 손실 집중을 강화하는 라우터는, 예컨대 Q>VT라면 인입 패킷이 비-우선순위 해제된 비디오 흐름에 속한 경우 또는 인입 패킷이 RTCP 패킷인 경우 라우터는 이 패킷을 드롭하지 않을 수 있음을 제공하도록 구성될 수 있다. 라우터는, 손실 집중이 우선순위 해제된 비디오 흐름으로부터 패킷을 드롭하고 비-우선순위 해제된 비디오 흐름으로부터 패킷을 드롭하지 않음으로써 강화되도록 구성될 수 있다. 라우터는 보통의 방식으로 비-비디오 패킷을 처리하도록 구성될 수 있다. 라우터는 RTCP 패킷을 드롭하지 않아 비디오 전송기가 손실 정보를 얻음을 확인하도록 구성될 수 있다.
DT를 사용하는 라우터는, 라우터가 Q>LT일 때와 같이 비-비디오 패킷을 드롭할 수 있는 것보다 일찍 우선순위 해제된 흐름에 속한 비디오 패킷을 드롭할 수 있다. Q>VT일 때, 라우터는 우선순위 해제되지 않은 비디오 흐름을 장려할 수 있다.
도 24는 DT의 피크 신호대잡음비(PSNR)의 예시적인 CDF의 그래프이다. 도 24에서, DT는 가상의 DT(예컨대, DropTail)일 수 있으며, 여기서 패킷은 Q>VT이고 손실 집중이 강화된다면 드롭된다. 도 24에서, 평균 PSNR 이득은 0.8dB일 수 있다.
라우터, 라우터 그룹, 또는 인터넷과 같은 라우터의 네트워크는 손실 집중의 부분적인 구현을 활용할 수 있다. 예컨대, 실시간 비디오 애플리케이션의 경로 상의 라우터(예컨대, 모든 라우터)에 손실 집중을 새로운 특성으로서 추가할 수 없을 수 있다. 예컨대, 일부 라우터는 비트(예컨대, 비트 a, b, c)를 반송하는데 사용되는 IP 옵션 필드의 사용을 지원하지 않을 수 있으며, IP 옵션 필드를 사용하는 패킷을 드롭할 수 있다. 이러한 비트들을 사용하도록 구성되지 않은 하나 이상의 라우터는 무선 네트워크에서의 라우터 사이의 조정이 더욱 어렵게 할 수 있다.
예컨대, 하나 이상의 라우터는 개별적으로 조정 없이도 손실 집중을 강화할 수 있다(예컨대, a, b, c와 같은 비트를 사용하지 않을 수 있다). 라우터 사이의 조정의 부족은 결국 적은 성능 이득을 초래한다. 이러한 비트를 사용하도록 구성되지 않은 하나 이상의 라우터는, 도 16에 도시된 바와 같이 1652에서 새로운 패킷이 도착할 때 상태 변수를 업데이트하는 것과 유사할 수 있다. 예컨대, 업스트림 정보는 도 16에서 라우터 사이의 통신에 더해지지 않을 수 있으며, 이는 새로운 패킷이 비트 a, b 및 c와 같은 비트를 반송하지 않기 때문이다. 라우터는 1660에서 인출 패킷을 표시하기 위해 상태 변수를 사용하지 않을 수 있다.
노드는 실시간 비디오 트래픽 흐름을 수신하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 상태 변수는 노드에서 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관될 수 있다. 상태 변수는 노드에서 실시간 비디오 트래픽 흐름에 대한 손실 상태를 표시할 수 있다. 노드는 실시간 비디오 트래픽 흐름의 왕복 시간(RTT)을 결정하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. 노드는, 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 변경하여 RTT를 기반으로 하여 손실 상태 없음을 표시하도록 구성된 프로세서를 포함할 수 있다. RTT는 미리 결정된 값일 수 있다. RTT는 실시간 비디오 트래픽 흐름의 소스와 목적지 사이의 송신 제어 프로토콜(TCP) 연결을 기반으로 하여 추정할 수 있다. RTT는 큐 지연을 사용하여 RTT의 하한을 구성함으로써 결정할 수 있다.
비디오 전송기와 기타 라우터로부터의 조정의 부재 시에, 라우터는, 흐름의 상태를 표시하는, 라우터 사이에 교환되는 신호(예컨대, a, b 및/또는 c 비트)의 사용 없이도 손실 집중을 구현할 수 있다. 예컨대, 라우터는, IP 또는 기타 헤더에서 명시적 신호를 수신하지 않고도 트래픽 흐름의 관찰을 기반으로 하여 흐름의 상태(예컨대, State_k)를 loss로부터 no_loss로 전이시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 라우터는, 흐름이 손실 상태에 얼마나 오래 있어야 하는지를 알지 못할 수 있다. 라우터는 흐름의 왕복 시간(RTT)을 추정하도록 구성될 수 있다. 라우터가 실시간 비디오 흐름의 소스와 목적지 사이의 TCP 연결을 식별할 수 있다면, 라우터는 TCP RTT의 수동 추정을 활용할 수 있어서, 실시간 트래픽 흐름의 RTT를 추정할 수 있다. 라우터는 RTT를 사용할 수 있어서, 소정의 흐름이 소정의 상태(예컨대, 우선순위가 정해짐, 우선순위 해제됨 등)에 남아 있을 수 있는 시간의 양을 결정할 수 있다. 예컨대, 라우터가 RTT를 추정할 수 없을 때 및/또는 현재의 추정이 이용 가능하지 않다면, 라우터는 미리 결정된 일정한 값(예컨대, 100ms)을 사용하도록 구성될 수 있으며, 이것은 인터넷 상에서 알게 되는 평균 RTT에 가까울 수 있다.
라우터는, RTT의 하한을 구성하기 위해 국부적으로 관찰되는 큐 지연을 사용할 수 있다. 라우터는 하한을 사용할 수 있어서, RTT에 대해 정확한 값으로 가능할 수 있었던 이득의 일부를 발생시킬 수 있다. 라우터는 저장 매체에 명백히 저장되는 컴퓨터 명령어를 활용하고 실행시킬 수 있어서, RTT의 값을 추정할 수 있다.
라우터는 트래픽 특징을 분석함으로써 실시간 비디오 트래픽을 추론하도록 구성될 수 있다. 라우터는 트래픽 특징의 분석으로부터 유도한 정보를 사용하도록 구성될 수 있다. 라우터는 암호화하지 않은 이용 가능한 정보를 사용하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 암호화가 안전한 실시간 트랜스포트 프로토콜(SRTP) 프로파일과 같은 미디어 패이로드에 대해 가능하고, 라우터에 의해 수신되는 패킷의 남은 부분에 대해서는 가능하지 않다면, 라우터는 이 미디어가 실시간 비디오인지를 쉽게 알 수 있다. 라우터는 암호화된 미디어가 실시간 비디오임을 결정할 수 있다. 라우터는 암호화된 미디어가 예컨대 실시간 비디오임을 결정할 수 있으며, 이는 SRTPDP 의해 실시간 트랜스포트 프로토콜(RTP) 패킷 헤더가 암호화되어 있지 않기 때문이다. 동일한 패킷에서 반송되는 패이로드 타입(PT) 필드는 어떠한 종류의 미디어가 RTP 패킷에 의해 반송되는지를 표시할 수 있다. 라우터는 패킷에서 반송되는 PT 필드를 판독하여 RTP 패킷에 의해 반송되는 미디어를 결정하도록 구성될 수 있다. 라우터는 예컨대 미디어 타입이 비디오를 표시한다면 손실 집중을 적용하도록 구성될 수 있으며, 이는 이러한 비디오는 아마도 실시간 비디오일 수 있기 때문이다.
라우터는 암호화된 RTP 패킷을 조사하여 예컨대 트랜스포트 계층 보안(TLS)을 사용하는 것과 같이 암호화가 전체 RTP 패킷에 대해 행해진다면, 패킷이 실시간 비디오 트래픽을 반송하는지를 결정할 수 없을 수 있다. 라우터는 사용 중인 프로토콜에 대한 부차적인 정보로 트래픽 패턴을 분석할 수 있다. 예컨대, UDP 패킷이 오디오 및/또는 실시간 비디오를 반송한다면, 라우터는 UDP로서 표시되는 프로토콜 필드와 암호화된 패이로드로 IP 패킷을 식별하도록 구성될 수 있다. 프로토콜 필드는 사용 중인 트랜스포트 프로토콜의 타입을 표시할 수 있다. UDP 패킷 중에서, 라우터는 대략 20ms 떨어진 패킷으로 구성된 흐름을 식별하도록 구성될 수 있다. 라우터는 흐름이 분명히 오디오 흐름임을 유도하도록 구성될 수 있다. 라우터는 남은 흐름이 분명히 실시간 비디오 흐름임을 유도하도록 구성될 수 있다. 라우터는 어떤 흐름이 오디오 흐름이며 어떤 흐름이 실시간 비디오 흐름임을 식별할 수 있다. 라우터는 예컨대 식별된 실시간 비디오 흐름에 AQM 기반으로 하여 손실 집중을 적용하도록 구성될 수 있다. UDP 패킷은, 실시간 게이밍, 원격 프로시저 통화, 도메인 이름 서비스 트래픽 등과 같은 다른 타입의 트래픽을 반송할 수 있다. 라우터를 구성하거나 적응시키는 것은 예컨대 실시간 게이킹, 원격 프로시저 통화, 도메인 이름 서비스 등의 특징에 속할 수 있는 애플리케이션-특정 트래픽 특징을 반영하는 추가적인 파라미터를 고려할 수 있다.
비트의 수는 다양한 패킷 헤더, 다양한 패킷 헤더의 연장 필드, 라벨, 또는 정보 요소(IE)에 한정될 수 있다. 한정된 비트 수는 다양한 패킷 헤더, 다양한 패킷 헤더의 연장 필드, 라벨 또는 IE에서의 이용 가능한 비트 공간에 의존할 수 있다. 비트(예컨대, 비트 a, b, c)는 IP 패킷이 아닌 패킷에서 반송될 수 있다. 비트 a, b, c는 예컨대 IP 패킷의 옵션 필드를 사용함으로써 IP 패킷에서 반송될 수 있다. 라우터는 옵션 필드의 사용을 지원하지 않을 수 있다. 라우터는 옵션 필드를 사용하여 IP 패킷을 드롭할 수 있다. 라우터는 수정된 또는 연장된 패킷 IP 헤더, 다른 타입의 패킷 헤더, 라벨 또는 IE에서 비트를 판독하도록 구성될 수 있다.
예컨대, 하나 이상의 라우터는 RTP 패킷 헤더 연장을 사용하여 RTP 패킷 헤더를 판독하도록 구성될 수 있다. RTP 패킷 헤더 연장을 사용하여 RTP 패킷 헤더를 판독하도록 구성되는 라우터는 IP 패킷을 드롭하지 않을 수 있다. 손실 집중을 가능케 하기 위해, 실시간 비디오 흐름의 경로 상의 하나 이상의 미리 결정된 라우터를 수정할 수 있다. 예컨대, 기지국 또는 노드(예컨대, 전개된 노드 B, 원격 무선 헤드, 펨토 eNB, 피코 eNB, 중계국 또는 WiFi 또는 WiMax 무선 통신 네트워크에서의 액세스 포인트 등)는 라우터로서 RTP 패킷 헤더를 조사하여 RTP 패킷 헤더 연장에서 발견된 비트르 판독, 습득 또는 수정하도록 구성될 수 있다.
라우터는 멀티프로토콜 라벨 전환(MPLS) 패킷 헤더(또는 라벨)에서 반송되는 비트(예컨대, 비트 a, b, c)를 판독하도록 구성될 수 있다.
도 25는 비트(예컨대, 비트 a, b, c)를 반송하도록 구성되는 MPLS 라벨의 예의 도면이다. 도 25에 도시한 바와 같이, 비트 20(2502), 21(2504) 및 22(2506)는 실험적으로 표시되어, 비트 a, b, c와 같은 세 개의 비트를 반송하는데 사용될 수 있다.
라우터는 초기 패킷 손실을 초래했던 패킷 손실이 아닌 패킷 손실을 검출할 수 있다. 라우터는 비트(예컨대, 비트 a)를 사용하여 예컨대 다운스트림 라우터에 우선순위 해제될 수 있는 실시간 비디오 흐름에 패킷 손실이 발생하였음을 이 다운스트림 라우터에 통보하도록 구성될 수 있다. 다운스트림 라우터는 비트에 의한 명백한 신호화를 사용하도록 구성되지 않을 수 있다. 다운스트림 라우터는, 흐름이 업스트림 라우터로부터의 명백한 신호화(예컨대, 비트 a)에 의존하지 않고 패킷 손실을 경험하였음을 추론할 수 있다. 예컨대, 다운스트림 라우터는 RTP 패킷의 시퀀스 번호를 조사할 수 있다. 라우터가 차이(예컨대, "개방 루프")를 검출한다면, 라우터는 RTP 패킷이 속한 흐름이 패킷 손실을 겪었다고 결론 내릴 수 있다. 라우터는, 그 흐름이 아직 우선순위 해제되지 않았다면 패킷 손실을 경험한 패킷을 우선순위 해제할 수 있다.
도 26은 다운스트림 라우터에 의한 개방 루프 시나리오의 검출의 예의 도면이다. 도 26에 도시한 바와 같이, 라우터 A(2602)는 손실 집중 가능하지 않을 수 있다. 라우터 A(2602)는, 비디오 패킷 흐름(예컨대, 패킷(1(2618), 2(2616), 4(2612) 및 5(2610))을 추가로 포함하는 비디오 패킷 흐름)의 일부인 패킷(3)(2614)을 드롭할 수 있다. 다운스트림 라우터, 라우터 C(2606)는 시퀀스 번호에서의 차이를 검출할 수 있다. 라우터 C(2606)는 패킷 손실이 그 비디오 패킷 흐름에 발생하였다고 결정할 수 있다. 라우터 C(2606)는 예컨대 RTT와 같이 일부 시간 동안 그 비디오 패킷 흐름을 우선순위 해제함으로써 패킷 손실에 응답하도록 구성될 수 있다. 라우터 C(2606)는 (예컨대, 비트 a, b, c를 사용하여) 명백한 신호화할 수 있다. 라우터 C(2606)가 명백한 신호화를 할 수 있다면, 라우터 C(2606)는, 비디오 흐름의 시퀀스 번호에서의 차이를 검출함에 응답하여 비디오 흐름의 하나 이상의 패킷 상의 하나 이상의 신호화 비트를 세트할 수 있다(예컨대, "a=1"을 세트할 수 있다). 손실 집중 가능하지 않은 라우터(예컨대, 라우터 A(2602))는 손실 집중 가능한 라우터(예컨대, 라우터 C(2606))와 적절히 상호 동작할 수 있으며, 여기서 손실 집중 가능한 라우터는 손실 집중 관련 파라미터의 명백한 신호화를 할 수 있거나 할 수 없을 수 있다.
라우터는 손실 집중과 혼잡 제어를 활용할 수 있어서 단기간에 단부간 혼잡의 과도한 불공정성을 취급할 수 있다. 라우터는 손실 집중과 혼잡 제어를 활용할 수 있어서 패킷 손실을 흐름의 서브세트에 집중할 수 있다. 비록 손실 집중이 장기간에는 (예컨대, 왕복 지연 시간(RTD) 또는 왕복 시간(RTT)에 대한 효과 면에서) 공정한 것으로 특징지울 수 있지만, 그 영향은 단기간의 단부간 혼잡에서는 불공정성을 초래할 수 있다. 예컨대, 라우터는 일부 실시간 비디오 애플리케이션(예컨대, WebRTC)에서 단부간 혼잡 제어를 구현할 수 있으며, 이러한 애플리케이션에서 전송기는 패킷 손실을 관찰함으로써 네트워크 혼잡을 추론할 수 있다. 결국, 자신의 패킷이 드롭된 사용자는 그 전송률을 계속 감소할 수 있는 반면, 자신의 패킷이 드롭되지 않은 다른 사용자들은 그 전송률을 감소시키지 않아, 결국 혼잡 제어를 실행할 때 단기간에 과도한 불공정성을 초래하게 된다.
앞서 기재한 프로세스는, 컴퓨터 및/또는 프로세서에 의해 실행하기 위해 컴퓨터 판독 가능 매체에 병합되어 있는 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어 및/또는 펌웨어에서 구현할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체의 예는 (유선 및/또는 무선 연결을 통해 송신되는) 전자 신호 및/또는 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체를 포함하지만 이들로 제한되지 않는다. 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체의 예는 판독 가능 메모리ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 레지스터, 캐시 메모리, 반도체 메모리 디바이스, 내부 하드디스크 및 탈착 가능한 디스크와 같은, 그러나 이들로 제한되지는 않는 자기 미디어, 광자기 미디어 및/또는 CD-ROM 디스크 및/또는 디지털 다용도 디스크(DVD)와 같은 광학 미디어를 포함하지만 이들로 제한되지는 않는다. 소프트웨어와 연관된 프로세서는 WTRU, UE, 단말, 기지국, RNC 및/또는 임의의 호스트 컴퓨터에 사용하기 위한 무선 주파수 송수신기를 구현하는데 사용될 수 있다.

Claims (28)

  1. 노드에 있어서,
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 적어도 부분적으로,
    제1 실시간 비디오 트래픽 흐름 - 상태 변수가 상기 노드에서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관되고, 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름은 복수의 패킷들을 포함하며, 각각의 패킷은 손실 패킷 표시자를 포함함 - 을 수신하고;
    제2 실시간 비디오 트래픽 흐름 - 상태 변수가 상기 노드에서 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관되고, 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름은 복수의 패킷들을 포함하며, 각각의 패킷은 손실 패킷 표시자를 포함함 - 을 수신하고;
    상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 제1 패킷을 드롭(drop)하고;
    상기 드롭된 패킷을 표시하기 위해 상기 노드에서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상기 상태 변수를 업데이트하며;
    상기 상태 변수를 기초로 하여 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 제2 패킷에 대해 상기 손실 패킷 표시자를 업데이트하도록
    구성되는 것인, 노드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수를 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수 - 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수는 드롭된 패킷을 표시하지 않음 - 와 비교하고;
    상기 드롭된 패킷을 표시하는, 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수를 기초로 하여 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 패킷을 드롭할 것을 결정하도록
    구성되는 것인, 노드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다고 결정하고;
    상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다는 결정을 기초로 하여 상기 노드에서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상기 상태 변수를 업데이트하며;
    상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다는 결정을 기초로 하여 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제3 패킷에 대한 상기 손실 패킷 표시자를 업데이트하도록
    구성되는 것인, 노드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 프로세서가 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다고 결정하도록 구성되는 것은, 상기 프로세서가 상기 제3 패킷의 패킷 헤더 내의 비트를, 상기 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함하는 것을 표시하는 것으로 해석하고, 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다고 결정하도록 구성되는 것을 포함하는 것인, 노드.
  5. 제3항에 있어서, 상기 리프레시 프레임은 부분 리프레시 프레임을 포함하는 것인, 노드.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제3 패킷은 I-프레임을 포함하는 것인, 노드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 제2 패킷을 제2 노드에 전송하도록 구성되고, 상기 손실 패킷 표시자는 상기 제2 노드에서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상태 변수를 업데이트하도록 상기 제2 노드에 지시하는 것인, 노드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 상태 변수는 저하된(degraded) 패킷 스트림에 패킷 손실을 집중시키도록 상기 노드에 의해 사용되는 것인, 노드.
  9. 제1항에 있어서, 흐름 우선순위 표시자(flow priority indicator; FPI)가 상기 손실 패킷 표시자를 포함하는 것인, 노드.
  10. 제1항에 있어서, 상기 상태 변수를 기초로 하여 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 제2 패킷에 대한 상기 손실 패킷 표시자를 업데이트하는 것은, 상기 제2 패킷이 리프레시 프레임을 포함하지 않는다고 결정하는 것과, 상기 제2 패킷이 리프레시 프레임을 포함하지 않는다는 결정 및 상기 상태 변수를 기초로 하여 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 상기 제2 패킷에 대한 상기 손실 패킷 표시자를 업데이트하는 것을 포함하는 것인, 노드.
  11. 제1항에 있어서, 상기 손실 패킷 표시자는 상기 패킷의 패킷 헤더 내의 비트를 포함하는 것인, 노드.
  12. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 미리 구성된 조건의 세트를 기초로 하여 상기 상태 변수를 업데이트하도록 구성되는 것인, 노드.
  13. 제12항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 미리 구성된 조건의 세트로부터 조건을 선택하고, 미리 구성된 문턱값에 대해 상기 선택된 조건을 비교하고, 상기 선택된 조건이 상기 미리 구성된 문턱값을 초과하는지 여부를 결정하며, 상기 선택된 조건이 상기 미리 구성된 문턱값을 초과한다고 결정할 때, 상기 상태 변수를 업데이트하도록 구성되는 것인, 노드.
  14. 제1항에 있어서, 상기 노드는 라우터, 무선 송수신 유닛(wireless transmit/receive unit; WTRU) 또는 진화형 노드 B(evolved Node B; eNB)인 것인, 노드.
  15. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는, 미리 구성된 규칙의 세트에 따라서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제1 패킷을 드롭할 것을 결정하도록 구성되는 것인, 노드.
  16. 노드에 있어서,
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 적어도 부분적으로,
    제1 실시간 비디오 트래픽 흐름 - 상태 변수가 노드에서 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관되고, 상기 상태 변수는 패킷 손실을 표시함 - 을 수신하고;
    제2 실시간 비디오 트래픽 흐름 - 상태 변수가 상기 노드에서 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관되고, 상기 상태 변수는 패킷 손실을 표시하지 않음 - 을 수신하고;
    상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수를 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수와 비교하며;
    패킷 손실을 표시하는 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수를 기초로 하여 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름 내의 상기 패킷을 드롭할 것을 결정하도록
    구성되는 것인, 노드.
  17. 제16항에 있어서, 상기 프로세서는, 실시간 비디오 트래픽 흐름의 패킷을 드롭할 것을 결정할 때 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수를 상기 제2 실시간 비디오 트래픽 흐름의 상기 상태 변수와 비교하도록 구성되는 것인, 노드.
  18. 제16항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 패킷이 드롭된 것을 표시하기 위해 상기 제1 실시간 비디오 트래픽 흐름의 드롭된 패킷에 후속하는 패킷을 마크(mark)하도록 구성되는 것인, 노드.
  19. 노드에 있어서,
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 적어도 부분적으로,
    복수의 실시간 비디오 트래픽 흐름들 - 상태 변수가 상기 노드에서 각각의 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관되고, 각각의 실시간 비디오 트래픽 흐름은 복수의 패킷들을 포함하며, 각각의 패킷은 손실 패킷 표시자를 포함함 - 을 수신하고;
    상기 복수의 실시간 비디오 트래픽 흐름들의 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제1 패킷의 손실 패킷 표시자가 패킷 손실을 표시한다고 결정하고;
    패킷 손실을 표시하기 위해 상기 제1 패킷의 상기 손실 패킷 표시자를 기초로 하여 상기 노드에서 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상기 상태 변수를 업데이트하며;
    패킷 손실을 표시하는 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름과 연관된 상기 상태 변수를 기초로 하여 후속 패킷 손실을 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름에 지시(direct)하도록
    구성되는 것인, 노드.
  20. 제19항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다고 결정하고;
    상기 제3 패킷이 리프레시 프레임을 포함한다는 결정을 기초로 하여 상기 상태 변수를 업데이트하도록
    구성되는 것인, 노드.
  21. 제20항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 실시간 비디오 트래픽 흐름의 제2 패킷의 상기 손실 패킷 표시자가 패킷 손실을 표시하지 않는다고 결정하도록 구성되고, 상기 제2 패킷은 상기 제1 패킷 이후에 그리고 상기 제3 패킷 이전에 도달하는 것인, 노드.
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