KR20150120237A - 모바일 비디오 애플리케이션을 위한 네트워크 중심의 QoE 프로비저닝 방법 및 장치 - Google Patents

모바일 비디오 애플리케이션을 위한 네트워크 중심의 QoE 프로비저닝 방법 및 장치 Download PDF

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KR20150120237A
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Abstract

본 발명은 모바일 비디오 애플리케이션을 위한 네트워크 중심의 QoE 프로비저닝 방법 및 장치에 관한 것이다.
이에 따른 본 발명은, 네트워크에서 PCRF(Policy and Charging Rules Function)의 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝 방법으로, 상기 네트워크의 단말 측정 장치 및 네트워크 측정 장치로부터, 임의의 데이터 흐름(data flow)의 QoE 추정을 위한 정보를 수집하는 단계, 상기 네트워크의 QoE 추정부로 상기 QoE 추정을 위한 정보를 포함하여 상기 데이터에 대한 QoE 추정을 요청하는 단계 및 상기 QoE 추정부에 의하여 추정된 QoE와 상기 임의의 데이터 흐름에 대하여 요구되는 QoE를 기초로, 상기 임의의 데이터 흐름을 전송하는 서버로 QoE 조정을 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

Description

모바일 비디오 애플리케이션을 위한 네트워크 중심의 QoE 프로비저닝 방법 및 장치{QoE Provisioning Method And QoE Provisioning Apparatus for Mobile Video Application}
본 발명은 모바일 비디오 애플리케이션을 위한 네트워크 중심의 QoE 프로비저닝 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 클라이언트 애플리케이션이 QoE 관련 정보를 애플리케이션 서버로 보고함으로써, 애플리케이션 서버가 코덱, 전송 속도 적응(rate adaptation)을 통한 비디오 품질 등과 같은 미디어 정보를 조절할 수 있도록 하는 애플리케이션 레벨의 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝 메커니즘이 연구되고 있다.
종래의 애플리케이션 레벨 시그널링을 통하여 다이나믹 비디오 품질 조정을 지원하기 위한 비디오 전송 매커니즘으로는 다음의 두 가지가 일반적으로 사용되고 있다.
첫째는, 비디오 스트리밍 기반의 H.294 및 DASH 둥 스케일러블(scalable) 비디오 코딩을 사용하는 RTP/RTSP (Real-Time Transport Protocol/Real-Time Streaming Protocol ) 기반 비디오 스트리밍이고, 둘째는, 네트워크 상태에 의존하여 특정 비디오 품질로 비디오의 작은 덩어리(small chunk)를 다운로드하는데 사용되는 HTTP 기반 비디오 스트리밍이다.
RTP/RTSP 기반 비디오 스트리밍에서, 비디오는 코딩된 이후에 패킷의 내용을 식별하기 위하여 헤더에 특정 정보를 포함하여 전송된다. 비디오의 기초 계층(base layer)은 재생되기 위하여 비디오의 기본 품질을 요구하기 위해 필요하고, 강화 계층(enhancement layer)은 비디오 품질을 향상시킨다. 따라서 만약 충도로 강화 계층 패킷이 분실되면, 비디오 품질은 영향을 받지만 비디오는 끊김없이 재생될 수 있다. 반면 기초 계층 패킷이 분실되면, 비디오는 연속적으로 재생되지 못한다.
HTTP 기반 비디오 스트리밍에서, 비디오는 서로 다른 품질의 작은 덩어리로 분할되고 서버에 저장된다. 네트워크 혼잡 상태에 의존하여, 클라이언트는 HTTP 메시지를 통해 특정 비디오 품질 덩어리를 요청한다. 따라서 비디오 품질은 네트워크의 현재 혼잡도에 따라 동적으로 적응된다.
도 1은 애플리케이션 기능(Application Function; AF)을 통한 애플리케이션 레벨 QoE 프로비저닝 메커니즘을 나타낸 도면이다.
AF는 애플리케이션 서버와의 통신을 위해 3GPP에서 정의한 엔티티이다. 애플리케이션 서버가 측정된 QoE에 대하여 보다 상세한 정보를 획득할 수 있다면, 애플리케이션 서버는 QoE 개선을 위해 향상된 QoS(Quality of Service)를 요청할 수 있다. 이러한 메커니즘은 네트워크의 현재 상태를 고려하지 않기 때문에, 운영자는 QoE 프로비저닝을 통해 충분한 제어를 수행할 수 없다. 본 발명의 다양한 실시 예에서 AF는 애플리케이션 기능, 애플리케이션 서버, 서버 등으로 명명될 수 있다.
비디오 애플리케이션의 QoE는 단순히 전송 속도 적응에 관한 것이 아니고, 애플리케이션 서버로부터 사용자 개인의 프로필까지의 다양한 요소에 의존한다. 따라서, 네트워크의 상태뿐만 아니라, 다양한 요소를 이용하여 보다 효율적으로 QoE를 개선하기 위한 방법이 요구된다.
인터넷을 통한 비디오 애플리케이션에서, QoE는 애플리케이션에 의해 처리될 수 있는 반면, 서비스 제공자는 엔드 유저에 의하여 생성되는 트래픽을 제어할 수 없다. 그러나, 모바일 비디오 애플리케이션에서, 트래픽은 QoS 프로비저닝, 플로우 기반 요금 부과(flow based charging), 애플리케이션 특정 트래픽 처리(application specific traffic treatment) 등과 같은 네트워크 오퍼레이터에 의하여 제어될 수 있다.
많은 모바일 트래픽 예측이 모바일 데이터 용량 측면에서 비디오 애플리케이션이 가장 지배적인 애플리케이션임을 보여주듯이, 비디오 애플리케이션은 장래에 지배적인 서비스의 하나이다. 따라서, QoE를 고려한 네트워크에 의한 비디오 애플리케이션의 처리는 장래에 중요하게 고려될 주제이다. 따라서 트래픽을 제어할 수 있는 오퍼레이터가 비디오 QoE 제공자를 위한 QoE 프로비저닝을 수행하고 네트워크 트래픽을 제어할 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명은 모바일 비디오 애플리케이션을 위한 네트워크 중심의 QoE 프로비저닝 방법 및 장치를 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 네트워크에서 PCRF(Policy and Charging Rules Function)의 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝 방법은, 상기 네트워크의 단말 측정 장치 및 네트워크 측정 장치로부터, 임의의 데이터 흐름(data flow)의 QoE 추정을 위한 정보를 수집하는 단계, 상기 네트워크의 QoE 추정부로 상기 QoE 추정을 위한 정보를 포함하여 상기 데이터에 대한 QoE 추정을 요청하는 단계 및 상기 QoE 추정부에 의하여 추정된 QoE와 상기 임의의 데이터 흐름에 대하여 요구되는 QoE를 기초로, 상기 임의의 데이터 흐름을 전송하는 서버로 QoE 조정을 요청하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 네트워크에서 단말 측정 장치의 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝 방법은, PCRF(Policy and Charging Rules Function)로부터 QoE 추정을 위해 필요한 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터에 관한 요청을 수신하는 단계, 상기 적어도 하나의 파라미터가 측정 가능하면, 상기 적어도 하나의 파라미터를 수집하는 단계 및 상기 수집된 파라미터를 상기 PCRF로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 네트워크에서 네트워크 측정 장치의 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝 방법은, PCRF(Policy and Charging Rules Function)로부터 QoE 추정을 위해 필요한 네트워크 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터에 관한 요청을 수신하는 단계, 상기 적어도 하나의 파라미터가 측정 가능하면, 상기 적어도 하나의 파라미터를 수집하는 단계 및 상기 수집된 파라미터를 상기 PCRF로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 네트워크에서 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝을 수행하는 PCRF(Policy and Charging Rules Function)는, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 상기 네트워크의 단말 측정 장치 및 네트워크 측정 장치로부터, 임의의 데이터 흐름(data flow)의 QoE 추정을 위한 정보를 수집하고, 상기 네트워크의 QoE 추정부로 상기 QoE 추정을 위한 정보를 포함하여 상기 데이터에 대한 QoE 추정을 요청하고, 상기 QoE 추정부에 의하여 추정된 QoE와 상기 임의의 데이터 흐름에 대하여 요구되는 QoE를 기초로, 상기 임의의 데이터 흐름을 전송하는 서버로 QoE 조정을 요청하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 네트워크에서 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝을 수행하는 단말 측정 장치는, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 PCRF(Policy and Charging Rules Function)로부터 QoE 추정을 위해 필요한 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터에 관한 요청을 수신하고, 상기 적어도 하나의 파라미터가 측정 가능하면, 상기 적어도 하나의 파라미터를 수집하고, 상기 수집된 파라미터를 상기 PCRF로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 네트워크에서 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝을 수행하는 네트워크 측정 장치는, 데이터 통신을 수행하는 통신부 및 PCRF(Policy and Charging Rules Function)로부터 QoE 추정을 위해 필요한 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터에 관한 요청을 수신하고, 상기 적어도 하나의 파라미터가 측정 가능하면, 상기 적어도 하나의 파라미터를 수집하고, 상기 수집된 파라미터를 상기 PCRF로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 QoE 프로비저닝 방법은, 네트워크 기반 QoE 개선이 가능하게 한다.
또한, 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝 방법은, QoE 지원을 위한 애플리케이션에 대한 제한없이 PCRF를 통하여 최소화된 측정 보고를 이용한 QoE 개선이 가능하게 한다.
도 1은 애플리케이션 기능(Application Function; AF)을 통한 애플리케이션 레벨 QoE 프로비저닝 메커니즘을 나타낸 도면이다.
도 2는 QoE 추정을 위해 필요한 팩터들을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝이 적용되는 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝을 위한 PCC(Policy & Charging Control) 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 QoE 추정 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 단말 측정부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 단말 측정부의 QoE 메트릭 보고 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 단말 측정부의 QoE 메트릭 보고 방법에 있어서, PCRF와 단말 간 협상 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 QoE 정보 교환 메커니즘을 나타낸 도면이다.
도 10A 및 도 10B는 PCRF가 플로우 정보를 수집하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 11은 Rx 인터페이스를 통하여 데이터 송수신을 수행하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 Sd 인터페이스를 통하여 데이터를 송수신하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명에 따른 PCRF의 QoE 프로비저닝 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14는 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝을 수행하는 장치들의 구성을 나타낸 블록도이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 QoE 추정을 위해 필요한 팩터들을 나타낸 도면이다.
QoE 프로비저닝은 애플리케이션 서버로부터 사용자 개인 프로필까지 다양한 팩터(factor)에 의존한다. 도 2는 사용자 QoE를 추정하기 위하여 고려되는 미디어 서비스의 다양한 관점에서의 서로 다른 팩터를 도시한다.
QoE는 서버 관점에서 가용성과 상호 작용(usability and interactivity), 콘텐츠 이용가능성(contents availability), 비트 전송률(bit rate), 비디오 품질(Video quality)(오디오 퀄리티(audio quality)), 코덱(codec), 전송 전략(delivery strategy), 광고 플레인(commercial plane) 등의 팩터를 사용하여 추정된다.
QoE는 네트워크 관점에서 네트워크 대역폭(Network bancwidth), 채널 성능(channel performance), 데이터 비용(data cost) 등의 팩터를 사용하여 추정된다.
QoE는 단말 관점에서 스크린 크기, 디스플레이 해상도(resolution), CPU, 메모리, 배터리 수명, 사용자 인터페이스 등의 팩터를 사용하여 추정된다.
QoE는 사용자 관점에서 A/V 시스템 인식(perception), 동기(Motivations) 프로필(나이, 성별, 선호도, 이전 경험 및 기술적 배경), 요구 사항(needs), 감정(즐거움(pleasure), 기쁨(enjoyment), 기대(expectations)) 등의 팩터를 사용하여 추정된다.
도 2에 도시된 팩터들을 이용하여 QoE 추정이 이루어지면, 네트워크에서의 트래픽 엔지니어링을 통하여, 요구되는 QoE가 달성될 수 있으므로, QoE 추정은 QoE 제공에 있어서 중요한 요소이다.
본 발명에서는 PCRF를 기반으로 상술한 팩터들에 관련된 QoE 메트릭을 수집하고, 수집된 QoE 메트릭을 이용하여 QoE를 추정하며, 추정된 QoE를 이용하여 QoE 프로비저닝을 수행하는 방법을 제공한다.
도 3은 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝이 적용되는 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 QoE 프로비저닝이 적용되는 네트워크는, QoE 제공을 달성하기 위하여, 단말(Use Equipment; UE)(301), 네트워크(303) 및 애플리케이션 서버(305)(또는 애플리케이션 기능)에서 사용 가능한 다양한 팩터에 기초하여 QoE 추정(307)을 수행한다. 이를 위하여 본 바렴에 따른 네트워크는 QoE 추정(307)을 위한 다양한 엔티티를 구비할 수 있다.
이후에 네트워크는 네트워크에서의 트래픽 엔지니어링(309)을 통하여, 요구되는 QoE를 달성할 수 있다.
본 발명에서는 네트워크가 다양한 QoE 팩터를 획득하고, 획득한 QoE 팩터를 이용하여 QoE를 추정하며, QoE에 따른 트래픽 제어를 수행하는 방법을 제공한다.
도 4는 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝을 위한 PCC(Policy & Charging Control) 구조를 나타낸 도면이다.
QoE 추정은 네트워크 레벨에서 QoE 프로비저닝의 일 부분이다. 본 발명에 따르면, 네트워크는 플로우를 기반으로 QoE의 추정을 위해 필요한 다양한 팩터를 효율적으로 측정하기 위하여 메커니즘을 제공하고 비디오 플로우의 종류에 따른 플로우 트래픽 엔지니어링을 수행한다. 3GPP 네트워크 구조에서, PCRF(Policy and Charging Rules Function)는 QoS를 처리하기 위한 정책과 규칙을 생성한다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, PCRF(401)는 도 4에 도시된 구조를 통하여 특정한 비디오 플로우를 위한 QoE를 처리한다.
PCRF(401)는 QoS 프로비저닝을 위한 플로우 기반 정책, 플로우 기반 요금, 애플리케이션 특정 트래픽 관리 등을 생성하며, PCC 구조의 코어 영역을 구성한다. 본 발명에서는, 플로우 기반 QoE 프로비저닝을 수행하기 위하여, PCC 구조에 단말 측정부(403), 네트워크 측정부(405), QoE 추정부(407)와 같은 새로운 로지컬 엔티티가 추가된다. PCRF(401)는 이러한 엔티티들과의 통신을 통해 QoE 프로비저닝을 수행한다.
단말 측정부(403)는 단말로부터 QoE 관련 메트릭들을 수집하고 이를 PCRF(401)로 보고한다. 단말 측정부(403)는 애플리케이션 레벨 QoE 측정과 네트워크 레벨 QoS 측정 모두에 따른 메트릭을 수집할 수 있다. 네트워크 측정부(405)는 QoS 파라미터와 같은 네트워크 관련 메트릭들을 측정(네트워크 레벨 QoS 측정)하고 이를 PCRF(401)로 보고한다.
PCRF(401)는 보고된 메트릭들을 기초로, QoE 추정부(407)에게 필요한 측정 보고를 제공하면서 현재의 QoE를 추정할 것을 지시한다. QoE 추정부(407)는 수신한 메트릭들을 이용하여 QoE를 추정하고 이를 PCRF(401)로 보고한다. PCRF(401)는 추정된 QoE를 처리하기 위하여 플로우 레벨/트리거 패킷 처리 메커니즘에서의 QoS 조정을 처리하는 정책을 제공할 수 있다.
본 발명에서는 PCC 구조에 추가된 새로운 엔티티들 및 AF(409)와의 데이터 교환을 위하여, 각 엔티티들 간 인터페이스를 정의한다. 예를 들어, PCRF(401)와 단말 측정부(403) 간의 인터페이스는 Qu 인터페이스, PCRF(401)와 네트워크 측정부(405) 간의 인터페이스는 Qn 인터페이스, PCRF(401)와 QoE 추정부(405) 간의 인터페이스는 Qe 인터페이스, PCRF(401)와 AF(409) 간의 인터페이스는 Rx 인터페이스 등으로 정의할 수 있다.
결과적으로, 본 발명에서는 종래에 QoS 관리를 담당하던 PCRF(501)가 QoE 프로비저닝 수행 기능을 구비한 개선된 형태로 존재한다. PCRF(401)는 단말 측정부(403) 및 네트워크 측정부(405)로부터 보고된 팩터들은 QoE 추정부(407)로 전달하여 QoE 추정부(407)가 QoE를 추정하도록 하고, QoE 추정부(407)로부터 추정된 QoE를 수신한다. PCRF(401)는 QoE를 기초로 AF(409)와의 시그널링을 통해 네트워크 플로우, 트래픽을 제어하도록 한다.
이하에서는, 먼저 본 발명에 따른 네트워크가 QoE 추정을 위한 QoE 메트릭을 수집하는 과정을 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 QoE 추정 구조를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 QoE 추정은 클라이언트 측 측정(client-side measurements)(501), 콘텐츠 효과(content effect)(503), 사용자 속성(user attributes)(505)에 관한 팩터를 수집하고, QoE 추정 모델(507)을 통해 QoE 메트릭을 결정함으로써 수행된다.
클라이언트 측 측정(501)에는 품질 메트릭(quality metrics)(예를 들어 버퍼링 등)과 사용자 계약(user engagement)(예를 들어 재생 시간, 스킵/검색 등)이 포함될 수 있다. 콘텐츠 효과(503)에는 예를 들어 장르, 흥미 등이 포함될 수 있다. 사용자 속성(505)에는 예를 들어 흥미, 장치 타입, 접속성(connectivity) 등이 포함될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에서, QoE 추정 구조는 복잡한 연관 관계를 갖는 다양한 팩터들을 이용하여 사용자 QoE를 추정하기 위해서 기계적 습득(machine learning)과 같은 추정 모델을 사용할 수 있다.
몇몇 사용자가 스포츠 등과 같은 특정 장르의 비디오 품질에 대하여 민감하다면, QoS는 사용자 경험(user experience)이 나아지도록 비디오 종류에 의존하여 사용자를 위해 조정될 수 있다. 사용자의 개인적 관심사는 QoE 추정부로부터 수집된 사용자 프로필 정보 및/또는 시청 히스토리로부터 획득될 수 있다. 사용자가 최근에 접속한 비디오에 대한 상세한 내용(종류 또는 장르)은 애플리케이션 기능으로부터 수집될 수 있다. 비디오 품질은 사용자가 현재 접속죽인 비디오의 종류에 따라 사용자를 위해 유동적으로 조절될 수 있다.
몇몇 사용자가 지연에 민감하다면, 사용자는 자신의 선호도를 높은 비디오 품질보다 빠른 시청 경험으로 설정할 수 있다. 사용자 민감도는 사용자 프로필 및 피드백 정보를 통해 획득될 수 있다. QoE 추정부는 이러한 사용자가 낮은 대기 시간(latency)의 비디오를 시청할 때, 사용자를 위한 사용자 경헙을 낮게 설정할 수 있다. QoE 적용은 사용자 경험을 개선하기 위하여 높은 비디오 품질 대신 재생에 있어서 낮은 딜레이를 제공함으로써 다이내믹 QoS를 구동할 수 있다.
몇몇 사용자가 자연 재해 또는 정치 상황과 같은 특정 이벤트에 대한 최신 뉴스를 시청하고 있다면, 비디오 품질보다 간섭 없는 비디오의 연속적인 재생이 중요할 수 있다. QoE 추정부는 사용자들 사이에서 흥미를 얻고 있는 최근의 비디오들을 분석함으로써, 현재 이벤트와 인기 뉴스의 업데이트들을 획득할 수 있다. 사용자가 특정 뉴스를 계속해서 지켜보고 있다면, 연속적인 비디오 재생은 그에 따라 QoE 파라미터들을 조정함으로써 보장될 수 있다.
이하에서는 도 6을 참조하여, 상기한 단말 측정부(403)에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 6은 단말 측정부의 구성을 나타낸 도면이다.
이하의 실시 예들에서, 단말 측정부는 단말과 동일하거나, 단말에 포함되는 구성 요소로써 동작할 수 있다.
단말에서의 QoE 측정은 QoE 측정을 위해서 다양한 정보를 제공한다. 서로 다른 정보는 서로 다른 레벨에서 수집될 수 있다. 예를 들어, 현재 시간, 지리적 위치, 셀 ID, RSSI(Received Singnal strength indication)와 같은 사용자 콘텍스트 정보와 엔드 투 엔드 딜레이, 손실률(loss rate) 및 대역폭과 같은 달성된 QoS 파라미터들은 네트워크 레벨에서 이용 가능하다(MODEM). 애플리케이션은 버퍼링 딜레이, 이용 가능한 버퍼, 사용자 활동(중지, 탐색)과 같은 다른 매트릭을 제공할 수 있다. 또한, 사용자는 비디오를 시청한 이후에 사용자의 시청 경험에 대한 피드백을 제공할 수 있다. 이들은 단말에 설치된 몇몇 애플리케이션에 의하여 개별적으로 수집될 수 있다.
단말에는 QoE 관련 측정을 제공할 수 있는 세 가지 서로 다른 모듈들이 존재할 수 있다. 예를 들어 단말은 도 6에 도시된 바와 같이 네트워크 측정부(601), 애플리케이션 레벨 QoE 측정부(603), 단말 피드백 수집부(605)를 포함할 수 있다.
네트워크 측정부(601)는 현재 시간, 지리적 위치, 셀 ID, RSSI와 같은 사용자 콘텍스트 정보와 엔드 투 엔드 딜레이, loss rate 및 대역폭과 같은 네트워크 레벨에서 수집 가능한 QoS 파라미터들을 측정한다. 네트워크 측정부(601)는 모뎀으로 구성될 수 있다.
애플리케이션 레벨 QoE 측정부(603)는 버퍼링 딜레이, 이용 가능한 버퍼, 사용자 활동(중지, 탐색)과 같은 메트릭을 측정하고 수집한다. 애플리케이션 레벨에서 정보의 이용 가능성은 단말 애플리케이션의 종류 및 그러한 정보를 네트워크에 제공하기 위한 사용자의 동의에 의존한다.
단말 피드백 수집부(605)는 비디오 시청 이후 사용자의 시청 경험에 대한 피드백을 수집한다. 단말 피드백 수집부(605)에서 이용 가능한 정보는 사용자에 의존한다. 사용자는 네트워크에게 사용자 시청 경험에 대한 피드백을 제공하고자할 수 있다. 따라서, 각각의 단말에서, 비디오 플레이어와 사용자 행위에 의존하여 몇 가지 이용 가능한 메트릭 세트가 존재할 수 있다. 단말은 어떤 메트릭이 어떤 간격으로 보고되어야 할지를 결정하기 위하여 PCRF(607)와 협상할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 단말 피드백 수집부(605)는 복수의 사용자에 대하여 상이한 피드백을 수집한다. 상기 단말 피드백 수집부(605)는 사용자 1은 비디오 전송 지연(transmission delay)에 대해 사용자 시청 경험을, 사용자 2는 비디오 품질(video quality)에 대한 사용자 시청 경험을 중요시한다는 피드백을 수집한다. 상기 피드백 수집부(605)는 상기 사용자 1 및 사용자 2로부터 비디오 시청 이후에 상기 비디오에 대한 피드백을 명시적으로 수집하거나 또는 상기 사용자 1 및 사용자 2의 단말 또는 소셜 네트워크 어플리케이션과 연관된 사용자 프로파일로부터 사용자 성향을 묵시적으로 수집한다.상기 네트워크 측정부(601), 상기 애플리케이션 레벨 QoE 측정부(603) 및 상기 단말 피드백 수집부(605)로부터 수집된 정보들은 단말 QoE 측정부(609)로 전송된다. 단말 QE 측정부(609)는 수집된 정보를 PCRF(607)로 전송하여, 본 발명에 따른 QoE 추정을 위해 사용되도록 한다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, PCFR가 주기적 보고를 요청한 경우, 각 메트릭은 각 메트릭에 대하여 PCRF가 정의한 주기에 따라 보고될 수 있다. 상기 단말 QoE 측정부(609)는 상기 네트워크 측정부(601), 상기 애플리케이션 레벨 QoE 측정부(603) 및 상기 단말 피드백 수집부(605)로부터 수집된 정보들 중 수집된 정보를 기반으로 하여 서로 다른 가중치를 부여하여 합산하여 QoE를 측정한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 네트워크 측정부(601)로부터 수집된 네트워크 상황 정보, 상기 애플리케이션 레벨 QoE 측정부(603)로부터의 수집된 실행 중인 애플리케이션 정보 또는 사용자 활동 및 상기 단말 피드백 수집부(605)로부터의 사용자 피드백에 기반하여 상기 QoE가 최대가 되도록 비디오 전송 속도 및 비디오 품질을 조절(tradeoff)한다.
도 7은 본 발명에 따른 단말 측정부의 QoE 메트릭 보고 방법을 나타낸 순서도이다. 이하의 동작은, 단말 또는 상술한 단말 측정부에 의하여 수행될 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는 단말이 동작을 수행하는 것으로 설명한다.
도 7은 단말에서 측정 가능한 메트릭을 수집하고 PCRF와의 협상을 통해 특정한 메트릭을 PCRF로 보고하는 방법을 나타낸 순서도이다.
단말은 애플리케이션이 QoE 매트릭을 제공하는지 판단한다(701). 애플리케이션이 QoE를 제공하면, 단말은 메트릭 목록에서 애플리케이션에 의해 제공되는 메트릭 목록을 수집한다(703). 즉, 단말은 애플리케이션 레벨에서 수집 가능한 메트릭의 목록을 작성할 수 있다. 애플리케이션 레벨의 메트릭은 버퍼링 딜레이, 이용 가능한 버퍼, 사용자 동작(중지, 탐색) 등을 포함할 수 있다. 애플리케이션에 QoE를 제공하지 않으면, 상기한 과정은 생략될 수 있다.
단말은 단말 피드백이 사용 가능한지 판단한다(705). 단말 피드백이 사용 가능하면, 단말은 사용자 피드백 메트릭 목록을 수집한다(707). 즉, 단말은 비디오 시청 이후 사용자의 시청 경험에 대한 피드백 목록을 작성한다. 단말 피드백 메트릭은 사용자의 선택에 따라 사용 가능하거나 불가능할 수 있으며, 비디오 플레이어와 사용자 행위에 따라 몇 가지 이용 가능한 메트릭 세트가 존재할 수 있다. 단말은 사용자에 의하여 이용 가능한 메트릭 세트를 목록으로 작성할 수 있다. 단말 피드백이 사용 가능하지 않으면, 상기한 과정은 생략될 수 있다.
단말은 네트워크 측정이 가능한지 판단한다(709). 단말 네트워크 측정이 가능하면, 단말은 메트릭 목록에서 네트워크 레벨 메트릭 목록을 수집한다(711). 단말은, 예를 들어, 모뎀을 통하여 수집되는 정보로써, 현재 시간, 지리적 위치, 셀 ID, RSSI와 같은 사용자 콘텍스트 정보와 엔드 투 엔드 딜레이, loss rate 및 대역폭 등을 포함하여 메트릭 목록을 작성할 수 있다. 네트워크 측정이 불가능하면, 상기한 과정은 생략될 수 있다.
701 과정 내지 711 과정은, 순차적으로 또는 동시에 수행될 수 있다. 즉, 단말은 순차적으로 각 레벨 별 메트릭 목록을 작성하거나, 동시에 또는 순서에 무관하게 각 레벨 별 메트릭 목록을 작성할 수 있다.
단말은, PCRF로 보고해야 할 메트릭을 결정하기 위해 PCRF와 협상(Negotiation)을 수행한다(713). 단말과 PCRF 간 협상 과정은 도 8과 같이 구성될 수 있다. 먼저, 단말은 PCRF로부터 사용 가능한 QoE 메트릭 요청을 수신할 수 있다(801). 단말은 701 과정 내지 711과정을 통해 작성된 QoE 메트릭을 기초로, 단말에서 사용 가능한 QoE 메트릭들을 PCRF에 응답한다(803). PCRF는 수신된 단말에서 사용 가능한 QoE 메트릭들 중에서 단말이 자신에게 보고해야 할 메트릭의 목록을 단말로 전송한다(805). 단말이 PCRF에게 보고해야 할 메트릭의 목록은, 단말과 PCRF의 사전 교섭에 의하여 단말이 PCRF에게 해당 정보의 제공을 미리 허용한 메트릭으로 구성될 수 있다. PCRF는 단말이 자신에게 보고해야 할 메트릭의 목록과 함께 추가적인 파라미터들을 단말로 전송할 수 있다.
단말은, PCRF와의 협상 결과를 기초로, PCRF에 의하여 요청된 메트릭을 수집한다(715). 단말은 애플리케이션 레벨 QoE 측정부를 통하여 애플리케이션 레벨 메트릭을 수집할 수 있다. 단말은 단말 피드백 수집부를 통하여 단말 피드백 메트릭을 수집할 수 있다. 단말은 네트워크 측정부, 예를 들어 모뎀을 통하여 네트워크 레벨 메트릭을 수집할 수 있다.
단말은 메트릭 보고가 주기적으로 이루어져야 하는지 여부를 판단할 수 있다(717). 메트릭 보고가 주기적으로 이루어지지 않아도 되면, 단말은 PCRF로 수집된 메트릭을 보고하고 동작을 종료한다(719). 다양한 실시 예에서, PCFR가 주기적 보고를 요청한 경우, 단말은 수집된 메트릭을 각 메트릭에 대하여 PCRF가 정의한 주기에 따라 보고할 수 있다(721).
이하에서는, 상기한 방법에 의하여 단말 측정부, 네트워크 측정부가 수집한 QoE 메트릭을 PCRF로 보고하고, PCRF가 획득한 QoE 메트릭을 이용하여 QoE 추정부에게 QoE 추정을 수행하도록 지시하는 과정을 구체적으로 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 QoE 정보 교환 메커니즘을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 QoE 프로비저닝에 있어서, 단말 측정부(903)와 네트워크 측정부(905)로부터 QoE 메트릭을 수집하고 이를 이용하여 QoE 추정부(907)가 현재의 QoE를 추정하려면, 본 발명에서 정의한 각각의 엔티티 간 QoE 정보가 교환되어야 한다. 도 9는 본 발명에 있어서, 엔티티 간 QoE 정보를 교환하는 메커니즘을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명에서 QoE 프로비저닝을 위한 정보 교환은 PCRF(901)에 의하여 이루어진다. 메시지 교환에 따른 오버헤드를 감소시키기 위해서, 각 엔티티 간 가입자 보고(subscribe report) 모델이 사용될 수 있다.
임의의 데이터 흐름에 대하여 PCRF(901)가 QoE 프로비저닝을 시작(initiate)하면, PCRF(901)는 QoE 추정부(907)로 플로우 정보를 제공하여 QoE 추정을 요청할 수 있다. PCRF(901)는 서비스 제공자에 따라 AF 또는 TDF(transborder data flow)로부터 플로우 정보를 수집하고, 해당 비디오 플로우에 대한 현재 QoE 레벨을 측정하도록 QoE 추정부(907)에게 요청한다.
PCRF(901)는 플로우 정보와 QoE 추정 모델을 기초로, QoE 추정을 위해 필요한 특정 메트릭들을 등록할 수 있다. PCRF(901)는 단말 측정부(903) 및 네트워크 측정부(905)과 협상을 수행하여, 이용 가능한 QoE 메트릭을 단말 측정부(903) 및 네트워크 측정부(905)로부터 수신할 수 있다. PCRF(901)가 주기적으로 QoE 메트릭 보고를 수신하기로 결정한 경우, PCRF(901)는 기 설정된 주기에 따라 QoE 메트릭을 수신할 수 있다.
요청한 QoE 메트릭이 수신되면, PCRF(901)는 수신된 QoE 메트릭을 QoE 추정부(907)에게 제공한다. 만약, 요청된 QoE 메트릭이 이용 불가능하면, PCRF(901)는 QoE 추정부(907)로 에러 메시지를 보고할 수 있다. 에러 메시지에는 이용 불가능한 QoE 메트릭에 관한 정보가 포함될 수 있으며, 이는 추가적인 QoE 관련 동작을 위해 사용될 수 있다.
상술한 가입자 보고 모델은 QoE 관련 메트릭 보고 오버헤드를 최소화할 수 있다.
QoE 추정부(907)는 수신된 정보들을 이용하여 현재의 QoE를 추정하고, 추정 결과를 PCRF(901)로 전송한다. QoE 추정 결과에 따라, QoE 조정이 요구되면, PCRF(901)는 비디오 플로우의 종류에 따라 QoE 적용 메커니즘(QoE enforcement mechanisms)을 수행한다. QoE 적용 메커니즘은, AF 기반 QoE 조정(AF based QoE adjustment), 다이나믹 QoS 조정(Dinamic QoS adjustment), QoE를 위한 패킷 레벨 트리트먼트(Packet level treatment for QoE) 중 어느 하나일 수 있다.
이하에서는, 상기한 메커니즘에 따른 PCRF의 QoE 프로비저닝 동작을 구체적으로 설명한다.
도 10A 및 도 10B는 PCRF가 플로우 정보를 수집하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10A를 참조하면, PCRF는 새로운 플로우를 승인(admission)한다(1001). PCRF는 단말의 요청에 의하여 새로운 비디오 플로우의 전송을 승인할 수 있다.
PCRF는 QoE를 지원하는지 여부를 판단한다(1003). PCRF는 해당 플로우에 대하여 QoE를 지원하는지 여부를 판단할 수 있다.
PCRF는 AF가 해당 플로우를 제공하고 PCRF의 지시에 따라 QoE를 지원하는지 여부를 판단한다(1005).
AF가해당 플로우를 제공하면, PCRF는 AF를 통하여 플로우 정보를 수집한다(1007). 이때, PCRF는 본 발명에서 정의되는 Rx 인터페이스를 통하여 AF와 데이터 통신을 수행하고, 플로우 정보를 수신할 수 있다. 본 발명에 따른 개선된 Rx 인터페이스를 이용한 데이터 송수신은 이하에서 도 11을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
PCRF는 AF로부터 수집된 플로우 정보가 충분한지 여부를 판단한다(1009).
AF로부터 수집된 플로우 정보가 충분하지 않거나, AF가 해당 플로우를 제공하지 않는 경우, PCRF는 DPI(deep packet inspection)를 이용하여 TDF를 통해 플로우 정보를 수집한다(1011). 이때, PCRF는 본 발명에서 정의되는 Sd 인터페이스를 통하여 TDF와 데이터 통신을 수행하고, 플로우 정보를 수신할 수 있다. 본 발명에 따른 개선된 Sd 인터페이스를 이용한 데이터 송수신은 이하에서 도 12를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
PCRF는 사용자 가입정보, 오퍼레이터의 정책, 서비스 제공자, 플로우 종류, 현재 네트워크 상태 등을 기초로 QoE 레벨을 획득한다(1013).
도 10B에서, PCRF는 단말 측정부 및 네트워크 측정부를 통하여 QoE 추정을 수행한다(1015). PCRF는 단말 측정부 및 네트워크 측정부로 QoE 메트릭을 요청하고, 수신된 QoE 메트릭 및 플로우 정보를 QoE 추정부로 전송하여 QoE 추정부가 현재 플로우에 대한 QoE를 추정하도록 한다. PCRF는 QoE 추정부로부터 수신된 QoE 추정 결과를 기초로 QoE를 확인한다.
PCRF는 QoE 추정 결과에 따라 QoE 조정이 필요한지 여부를 판단한다(1017). 현재 QoE와 요구되는 QoE 간 차이가 발생하여 QoE 조정이 필요한 경우, PCRF는 QoE 적용 메커니즘을 기초로 QoE 조정을 수행한다.
QoE 적용 메커니즘이 AF 기반 QoE 조정인 경우(1019), PCRF는 AF에게 QoE 개선을 위한 미디어 정보 갱신을 요청할 수 있다(1021). PCRF는 AF에게 데이터 전송률을 낮춰줄 것을 요구할 수 있다.
QoE 적용 메커니즘이 다이나믹 QoS 조정인 경우(1023), PCRF는 QoS 수정 절차를 수행할 수 있다. PCRF는 새로운 QoS 파라미터를 추정하고(1025), 추정된 QoS 파라미터가 해당 플로우에 대하여 권한이 인증된(authorized) 파라미터인지 판단한다(1027). 새롭게 추정된 QoS 파라미터가 권한이 인증된 파라미터이면, PCRF는 플로우의 QoS 파라미터를 새롭게 추정된 QoS 파라미터로 수정한다(1029). 새롭게 추정된 QoS 파라미터가 권한이 인증되지 않은 파라미터이면, PCRF는 QoS를 수정하지 않고, 다른 적용 메터니즘에 의한 QoE 조정을 시도하거나, QoE 조정을 포기할 수 있다.
QoE 적용 메커니즘이 QoE를 위한 패킷 레벨 트리트먼트이면(1031), PCRF는 플로우 종류에 기초하여 패킷의 일부를 드롭시킴으로써 QoE를 조정한다(1033). PCRF는 패킷 레벨 트리트먼트를 위하여 QoE 제어 동작을 위하여 패킷을 검사하고, 트래픽 종류와 지원되는 코덱 정보를 기초로 각 플로우에 대하여 패킷 레벨 종류를 정의한다. 패킷 트리트먼트 규칙은 PCRF에 의하여 생성되고, TDF/PCRF로 제공될 수 있다. PCRF는 TDF/PCRF를 통하여 패킷 레벨 액션을 강제함으로써, 원하는 QoE를 달성할 수 있다(1035).
이하에서는, 본 발명에 따른 개선된 Rx 인터페이스를 이용하여 PCRF와 AF 간 데이터 송수신을 수행하는 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 11은 Rx 인터페이스를 통하여 데이터를 송수신하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
Rx 인터페이스는 PCRF와 AF 간 통신을 위하여 사용된다. AF는 Rx 인터페이스를 통하여 PCRF로 지원되는 코덱, 지원되는 전송률 등을 포함하는 미디어 정보를 제공하고, PCRF는 Rx 인터페이스를 통하여 AF로 미디어 정보에 관한 수정 요청을 전송한다. AF는 Rx 인터페이스를 통하여 수정 요청에 대한 수락/거절 메시지를 전송할 수 있다.
플로우가 AF에 의하여 제공되고, PCRF의 지시에 의하여 QoE 개선이 가능하다고 할 때, PCRF와 AF는 Rx 인터페이스를 통하여 상술한 데이터들을 송수신한다.
도 11에서, AF는 서비스 정보를 정의한다(1101). AF는 PCRF는 정의된 서비스 정보를 전송한다(1103). PCRF는 수신된 서비스 정보를 저장한다(1105).
미디어 정보는 지원되는 비디오 전송율을 포함하는 플로우 정보를 보다 구체적으로 제공하기 위하여 개선될 수 있다. 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝 동작에 의하여 PCRF가 QoE를 기초로 미디어 정보를 수정할 필요를 감지하면(1107), PCRF는 QoE 프로비저닝 메커니즘에 기초하여 AF로 미디어 정보 수정을 요청한다(1109).
AF는 미디어 정보 수정 요청을 수신한 AF는 이를 수락할지 여부를 결정하여, PCRF로 수락/거절 응답을 전송한다(1111). AF가 QoE를 지원할 수 있으면, AF는 요청을 수락하고 그에 따라 미디어 정보를 수정할 수 있다. AF가 QoE를 지원하지 못하면, AF는 요청을 거절함으로써, PCRF가 QoE 프로비저닝을 위해 다른 메커니즘을 이용(utilize)할 수 있도록 한다.
도 12는 Sd 인터페이스를 통하여 데이터를 송수신하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
Sd 인터페이스는 PCRF에 의하여 생성된 ADC (Application Detection control) rule을 TDF에게 제공하기 위해 사용된다. ADC rule은 플로우 정보를 감지하기 위한 것으로, 플로우 ID, 비디오 타입, 지원되는 데이터 전송율 등을 감지하도록 한다. QoE 프로비저닝을 위한 ADC rule은 비디오 플로우의 종류에 의존한 비디오 전송율 조정을 위한 규칙이며, DASH 및 진보된(progressive) 다운로드를 위한 전송률을 허용하기 위한 규칙이다. ADC rule은 비디오 스트리밍에 기초한 RTP(Real-time Transport Protocol)/RTSP(Real Time Streaming Protocol)를 위한 스케일러블(scalable) 비디오 코딩의 특정 계층을 블로킹한다.
QoE 프로비저닝에 있어서, Sd 인터페이스는 두 가지 목적으로 사용될 수 있다. 첫째는 비디오 플로우를 식별하고 비디오 플로우 정보를 수집하기 위한 것이다. 둘째는 QoE 개선을 위하여 TDF에게 패킷 레벨 트리트먼트 매커니즘을 위한 ADC rule를 제공하기 위한 것이다.
PCRF가 QoE 프로비저닝을 사용하기로 결정하면, PCRF는 TDF에게 DPI를 이용하여 비디오 플로우 정보를 감지를 요청한다(1201). TDF는 각각의 비디오 플로우를 감지하고 플로우 ID, 비디오 플로우 타입, 지원되는 데이터 전송율 등과 같은 플로우 관련 파라미터들을 PCRF로 보고한다(1203).
QoE 조정이 필요하여 QoE 강제를 결정하면(1205), PCRF는 패킷 레벨 트리트먼트를 위해 특정 비디오 플로우와 관련된 파라미터(플로우 ID, 플로우 타입 등)와 같은 ADC rule을 TDF에 제공한다(1207). TDF는 수신된 ADC rule에 대하여 응답을 전송할 수 있다(1209).
QoE 프로비저닝에 대한 PCRF의 결정에 따라 PCRF는 ADC rule 수정(1211) 및 ADC rule 비활성화(1215)를 위한 메커니즘을 TDF로 제공할 수 있다. TDF는 각각의 메커니즘에 대하여 응답을 전송할 수 있다(1213, 1217).
이하에서는, 상술한 본 발명에 따른 PCRF의 QoE 프로비저닝 방법을 설명한다.
도 13은 본 발명에 따른 PCRF의 QoE 프로비저닝 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 먼저 PCRF가 QoE 프로비저닝을 활성화(enabling)하면(1301), PCRF는 QoE 프로비저닝을 지원할 플로우를 위한 미디어 정보를 PCRF는 AF 및/또는 TDF로부터 수집한다(1303). TDF로부터 플로우 정보를 수집하는 과정은 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이, PCRF가 비디오 플로우 식별을 위한 ADC rule을 TDF로 전송하고(1305), TDF로부터 플로우 정보를 수신하는 과정(1307)으로 이루어질 수 있다.
필요한 경우, PCRF는 SPR(Subscription Profile Repository)로 가입자 정보를 요청하고(1309), SPR로부터 가입자 정보를 수신할 수 있다(1311).
요구되는 QoE에 관련하여 필요한 메트릭들은 QoE 추정부에 의하여 결정된다. PCRF는 QoE 추정부로 플로우 정보와 함께 QoE 추정 요청을 전송한다(1313). QoE 추정보는 플로우 정보를 기초로, QoE 추정을 위하여 필요한 QoE 메트릭을 PCRF에게 보고한다(1315).
PCRF는 단말 측정부 및 네트워크 측정부로 필요한 메트릭들을 요청하고(1317, 1319), 단말 측정부 및 네트워크 측정부로부터 수집된 QoE 메트릭을 보고받는다(1321, 1323). PCRF는 보고된 QoE 메트릭을 QoE 추정부에게 제공한다(1325). QoE 추정부는, QoE 메트릭 및 플로우 정보를 기초로 해당 비디오 플로우에 대한 현재의 QoE를 추정하고(1327), 추정된 QoE를 PCRF로 보고한다(1329).
지원되는 QoE의 현재 레벨이 요구되는 QoE에 대하여 충분하지 못한 경우, PCRF는 QoE 개선을 결정하고(1331), AF로 QoE 개선을 위한 미디어 조정을 요청한다(1333).
PCRF는 피디오 플로우의 종류에 따라 결정된 QoE 적용 메커니즘을 이용하여 QoE 개선을 수행한다(1335). 도 13에는 PCRF가 다이나믹 QoS 조정 메커니즘에 따라 QoE를 조정하는 예를 도시하였다. PCRF가 TDF를 통하여 플로우 정보를 획득한 경우, PCRF는 TDF로 QoE 개선을 위한 ADC rule을 전송할 수 있다(1337).
도 14는 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝을 수행하는 장치들의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝을 수행하는 장치들은 PCRF(1401), 단말 측정부(1407), 네트워크 측정부(1413), QoE 추정부(1419), AF(1425) 및 TDF(1431)를 포함할 수 있다.
PCRF(1401)은 통신부(1403) 및 제어부(1405)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부(1403)는 제어부(1405)의 제어에 따라, 데이터 통신을 수행한다. 제어부(1405)는 상술한 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝을 수행하기 위하여 통신부(1403)를 포함한 PCRF(1401)의 구성 요소들을 제어한다. 제어부(1405)의 구체적인 동작은 상술한 바와 같다.
단말 측정부(1407)는 통신부(1409) 및 제어부(1411)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부(1409)는 제어부(1411)의 제어에 따라, 데이터 통신을 수행한다. 제어부(1411)는 상술한 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝을 위한 단말 측정을 수행하기 위하여 통신부(1409)를 포함한 단말 측정부(1407)의 구성 요소들을 제어한다. 본 발명의 다양한 실시 예에서, 단말 측정부(1407)는 도 6에서 설명한 바와 같은 소프트웨어 또는 하드웨어 적 구성 요소를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 구성 요소들이 소프트웨어적으로 구현되는 경우, 각 구성 요소들의 동작은 제어부(1411)의 소프트웨어 구동에 의하여 실행될 수 있다. 또는, 도 6에 도시된 구성 요소들은 제어부(1411)와 동등한 의미로 사용되거나 제어부(1411)와 실질적으로 동일할 수 있다.
네트워크 측정부(1413)는 통신부(1415) 및 제어부(1417)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부(1415)는 제어부(1417)의 제어에 따라, 데이터 통신을 수행한다. 제어부(1417)는 상술한 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝을 위한 네트워크 측정을 수행하기 위하여 통신부(1415)를 포함한 네트워크 측정부(1413)의 구성 요소들을 제어한다.
QoE 추정부(1419)는 통신부(1421) 및 제어부(1423)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부(1421)는 제어부(1423)의 제어에 따라, 데이터 통신을 수행한다. 제어부(1423)는 상술한 본 발명에 따른 QoE 프로비저닝을 위한 QoE 추정을 수행하기 위하여 통신부(1421)를 포함한 QoE 추정부(1419)의 구성 요소들을 제어한다. 제어부(1423)의 구체적인 동작은 상술한 바와 같다.
AF(1425)는 통신부(1427) 및 제어부(1429)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부(1427)는 제어부(1429)의 제어에 따라, 데이터 통신을 수행한다. 제어부(1429)는 상술한 본 발명에 따른 PCRF(1401)의 제어(요청)에 의하여 QoE 프로비저닝을 위한 동작을 수행하기 위해 통신부(1427)를 포함한 AF(1425)의 구성 요소들을 제어한다. 제어부(1429)의 구체적인 동작은 상술한 바와 같다.
TDF(1431)는 통신부(1433) 및 제어부(1435)를 포함하여 구성될 수 있다. 통신부(1433)는 제어부(1435)의 제어에 따라, 데이터 통신을 수행한다. 제어부(1435)는 상술한 본 발명에 따른 PCRF(1401)의 제어(요청)에 의하여 QoE 프로비저닝을 위한 동작을 수행하기 위해 통신부(1433)를 포함한 TDF(1431)의 구성 요소들을 제어한다. 제어부(1435)의 구체적인 동작은 상술한 바와 같다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1401: PCRF 1407: 단말 측정부
1413: 네트워크 측정부 1419: QoE 추정부
1425: AF 1431: TDF

Claims (20)

  1. 네트워크에서 PCRF(Policy and Charging Rules Function)의 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝 방법으로,
    상기 네트워크의 단말 측정 장치 및 네트워크 측정 장치로부터, 임의의 데이터 흐름(data flow)의 QoE 추정을 위한 정보를 수집하는 단계; (1303, 1307)
    상기 네트워크의 QoE 추정부로 상기 QoE 추정을 위한 정보를 포함하여 상기 데이터에 대한 QoE 추정을 요청하는 단계; 및 (1313)
    상기 QoE 추정부에 의하여 추정된 QoE와 상기 임의의 데이터 흐름에 대하여 요구되는 QoE를 기초로, 상기 임의의 데이터 흐름을 전송하는 서버로 QoE 조정을 요청하는 단계(1319,1325)를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 QoE 추정을 위한 정보를 수집하는 단계는,
    상기 QoE 추정부로부터, 상기 QoE 추정을 위해 필요한 적어도 하나의 파라미터에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 단말 측정 장치 및 상기 네트워크 측정 장치로 상기 QoE 추정을 위해 필요한 적어도 하나의 파라미터를 요청하는 단계; 및
    상기 단말 측정 장치로부터 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터를 수신하고, 상기 네트워크 측정 장치로부터 네트워크 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터는,
    버퍼링 딜레이, 이용 가능한 버퍼, 사용자 동작 중 적어도 하나를 포함하는 애플리케이션 파라미터, 비디오 시청 이후 사용자의 시청 경험에 대한 피드백 파라미터, 현재 시간, 지리적 위치, 셀 ID, 수신 신호 세기(Received Singnal strength indication; RSSI), 엔드 투 엔드 딜레이, 손실률, 대역폭 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크 파라미터를 포함하고,
    상기 네트워크 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터는,
    QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 QoE 조정을 요청하는 단계는,
    상기 임의의 데이터 흐름의 종류를 기초로, 서버 기반 QoE 조정, 다이나믹 QoS 조정, 패킷 레벨 트리트먼트 중 어느 하나의 QoE 적용 메커니즘을 이용하여 상기 QoE 조정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 QoE 조정을 위한 요청은,
    상기 PCRF와 상기 서버 간의 Rx 인터페이스를 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  6. 네트워크에서 단말 측정 장치의 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝 방법으로,
    PCRF(Policy and Charging Rules Function)로부터 QoE 추정을 위해 필요한 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터에 관한 요청을 수신하는 단계; (1317)
    상기 적어도 하나의 파라미터가 측정 가능하면, 상기 적어도 하나의 파라미터를 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 파라미터를 상기 PCRF로 전송하는 단계(1321)를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터는,
    버퍼링 딜레이, 이용 가능한 버퍼, 사용자 동작 중 적어도 하나를 포함하는 애플리케이션 파라미터, 비디오 시청 이후 사용자의 시청 경험에 대한 피드백 파라미터, 현재 시간, 지리적 위치, 셀 ID, 수신 신호 세기(Received Singnal strength indication; RSSI), 엔드 투 엔드 딜레이, 손실률, 대역폭 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 수집된 파라미터는,
    상기 PCRF가 상기 네트워크의 QoE 추정부로 임의의 데이터 흐름에 대한 QoE 추정을 지시하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  9. 네트워크에서 네트워크 측정 장치의 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝 방법으로,
    PCRF(Policy and Charging Rules Function)로부터 QoE 추정을 위해 필요한 네트워크 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터에 관한 요청을 수신하는 단계 (1319);
    상기 적어도 하나의 파라미터가 측정 가능하면, 상기 적어도 하나의 파라미터를 수집하는 단계; 및
    상기 수집된 파라미터를 상기 PCRF로 전송하는 단계(1323)를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 필요한 네트워크 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터는,
    QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 수집된 파라미터는,
    상기 PCRF가 상기 네트워크의 QoE 추정부로 임의의 데이터 흐름에 대한 QoE 추정을 지시하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 QoE 프로비저닝 방법.
  12. 네트워크에서 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝을 수행하는 PCRF(Policy and Charging Rules Function)로,
    데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    상기 네트워크의 단말 측정 장치 및 네트워크 측정 장치로부터, 임의의 데이터 흐름(data flow)의 QoE 추정을 위한 정보를 수집하고, 상기 네트워크의 QoE 추정부로 상기 QoE 추정을 위한 정보를 포함하여 상기 데이터에 대한 QoE 추정을 요청하고, 상기 QoE 추정부에 의하여 추정된 QoE와 상기 임의의 데이터 흐름에 대하여 요구되는 QoE를 기초로, 상기 임의의 데이터 흐름을 전송하는 서버로 QoE 조정을 요청하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCRF.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 QoE 추정부로부터, 상기 QoE 추정을 위해 필요한 적어도 하나의 파라미터에 관한 정보를 수신하고, 상기 단말 측정 장치 및 상기 네트워크 측정 장치로 상기 QoE 추정을 위해 필요한 적어도 하나의 파라미터를 요청하고, 상기 단말 측정 장치로부터 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터를 수신하고, 상기 네트워크 측정 장치로부터 네트워크 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 PCRF.
  14. 제13항에 있어서, 상기 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터는,
    버퍼링 딜레이, 이용 가능한 버퍼, 사용자 동작 중 적어도 하나를 포함하는 애플리케이션 파라미터, 비디오 시청 이후 사용자의 시청 경험에 대한 피드백 파라미터, 현재 시간, 지리적 위치, 셀 ID, 수신 신호 세기(Received Singnal strength indication; RSSI), 엔드 투 엔드 딜레이, 손실률, 대역폭 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크 파라미터를 포함하고,
    상기 네트워크 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터는,
    QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 PCRF.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 임의의 데이터 흐름의 종류를 기초로, 서버 기반 QoE 조정, 다이나믹 QoS 조정, 패킷 레벨 트리트먼트 중 어느 하나의 QoE 적용 메커니즘을 이용하여 상기 QoE 조정을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 PCRF.
  16. 네트워크에서 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝을 수행하는 단말 측정 장치로,
    데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    PCRF(Policy and Charging Rules Function)로부터 QoE 추정을 위해 필요한 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터에 관한 요청을 수신하고, 상기 적어도 하나의 파라미터가 측정 가능하면, 상기 적어도 하나의 파라미터를 수집하고, 상기 수집된 파라미터를 상기 PCRF로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 측정 장치.
  17. 제16항에 있어서, 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터는,
    버퍼링 딜레이, 이용 가능한 버퍼, 사용자 동작 중 적어도 하나를 포함하는 애플리케이션 파라미터, 비디오 시청 이후 사용자의 시청 경험에 대한 피드백 파라미터, 현재 시간, 지리적 위치, 셀 ID, 수신 신호 세기(Received Singnal strength indication; RSSI), 엔드 투 엔드 딜레이, 손실률, 대역폭 중 적어도 하나를 포함하는 네트워크 파라미터를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 측정 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 수집된 파라미터는,
    상기 PCRF가 상기 네트워크의 QoE 추정부로 임의의 데이터 흐름에 대한 QoE 추정을 지시하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 단말 측정 장치.
  19. 네트워크에서 QoE(Quality of Experience) 프로비저닝을 수행하는 네트워크 측정 장치로,
    데이터 통신을 수행하는 통신부; 및
    PCRF(Policy and Charging Rules Function)로부터 QoE 추정을 위해 필요한 단말 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터에 관한 요청을 수신하고, 상기 적어도 하나의 파라미터가 측정 가능하면, 상기 적어도 하나의 파라미터를 수집하고, 상기 수집된 파라미터를 상기 PCRF로 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 측정 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 필요한 네트워크 상태에 관련된 적어도 하나의 파라미터는,
    QoS(Quality of Service)에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크 측정 장치.
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