TWI559707B - 封包微分方法及系統 - Google Patents

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TWI559707B TW101129202A TW101129202A TWI559707B TW I559707 B TWI559707 B TW I559707B TW 101129202 A TW101129202 A TW 101129202A TW 101129202 A TW101129202 A TW 101129202A TW I559707 B TWI559707 B TW I559707B
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艾利拉 萊爾
卡梅爾 沙恩
劉漢
鄧朱榮
劉維明
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厄為 雷派波特
陳志峰
愛德華 赫普勒
詹姆斯 米勒
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Description

封包微分方法及系統
本申請要求2011年8月18日提交的美國臨時專利申請No.61/525,027的權益，該申請的內容通過引用合併到本文。
隨著能夠生成和顯示視頻的智慧型電話的加速採用，通過高級通信系統有效且高效地傳輸視頻的重要性增長了。視頻傳輸的特徵是網路資源的加強使用、某些資料丟失的容許、其他資料丟失的不容許和/或某些環境下(例如，在視頻會議的情況下)嚴格的等待時間需求。雖然無線通信技術已經大大增加了無線頻寬並改善了對移動裝置用戶的服務品質，但是視頻內容(諸如高清(HD)視頻內容)的快速增長需求給視頻內容提供者、分發者、智慧型電話製造商和/或載波服務提供商帶來了新的挑戰。
公開了用於向不同類型的封包提供差別化服務品質(QoS)的系統和方法。例如，用於使封包串流(packct stream)的QoS服務有差別的方法可以包括接收單個封包串流。該單個封包串流可以包括第一封包類型和第二封包類型。該方法可以包括將包括在單個封包串流中的第一封包類型的封包與第一封包子串流相關聯。第一封包子串流可以與第一QoS級別相關聯。該方法可以包括將包括在單個封包串流中的第二封包類型的封包與第二封包子串流相關聯。第二封包子串流可以與和第一QoS級別不同的第二QoS級別相關聯。該方法可以包括向封包目的地發送第一封包子串流和第二封包子串 流。
用於使QoS服務有差別的方法和系統可以進一步包括指示關於與第一封包子串流相關聯的封包和與第二封包子串流相關聯的封包中的每個封包中的單個封包串流的相對封包順序。在一個示例中，封包可以是視頻封包。例如，第一封包類型可以是與第一網路抽象層(NAL)參考識別(NRI)值相關聯的NAL單元(NALU)，以及第二封包類型可以是與第二NRI值相關聯的NALU。
WTRU可以被配置成執行封包分離並傳送封包。例如，WTRU可以包括處理器，該處理器被配置成將將被傳送的第二視頻串流分離成兩個或更多個被傳送的視頻子串流。這兩個或更多個被傳送的子串流可以包括與具有第一所確定優先的封包相關聯的第一視頻子串流以及與具有第二所確定優先的封包相關聯的第二視頻子串流。該處理器可以進一步被配置成將序列號和時間戳中的一者或多者附加到包括在第一視頻子串流中的封包和包括在第二視頻子串流中的封包上。序列號和時間戳中的一者或多者可以指示被傳送的封包相對於包括在第二視頻串流中的其他封包的相對順序。WTRU可以包括被配置成傳送兩個或更多個視頻子串流的發射機。
用於封包差別化的示例性方法可以進一步包括向策略控制與計費(PCC)實體發送顯式QoS請求。該顯式QoS請求可以包括針對第一封包類型和第二封包類型中的一者或多者的QoS參數的期望值。可以從PCC實體接收QoS回應。該QoS回應可以指示QoS請求被接受、修改或拒絕。在一個示例中，顯式QoS請求可以指示作為QoS超空間中的位置的QoS參數的期望值。該QoS超空間或許與延遲、封包差錯率、吞吐量、抖動等中的一者或多者的基礎(base)相關聯。在一個示例中，可以建立用於第一封包子串流的傳輸的第一用戶資料報協定(UDP)套接字，以及可以建立用於第二封包子串流的傳輸的第二UDP套接字。
無線發射/接收單元(WTRU)可以被配置成發送和/或接收封包子串流。例如，WTRU可以接收多個視頻封包子串流。這多個視頻封包子串流可以包括第一視頻封包子串流和第二視頻封包子串流，其中第一視頻封包子串流包括封裝第一優先的視頻封包的封包，以及第二視頻封包子串流包括封裝第二優先的視頻封包的封包。WTRU可以被配置成將這多個視頻封包子串流合併到視頻封包串流中。WTRU可以被配置成基於被包括在封包中的序列號和時間戳中的一者或多者對視頻封包串流的封包進行重新排序。WTRU可以包括被配置成對重排序後的視頻封包串流的封包進行解碼的視頻解碼器。在一個示例中，序列號可以被包括在即時傳輸協定(RTP)標頭中的序列號欄位中，以及時間戳可以被包括在RTP標頭的時間戳欄位中。
WTRU可以被配置成經由被包括在即時傳輸協定(RTP)實體與視頻解碼器之間的中間件將這多個視頻封包子串流進行合併，並對視頻封包串流的封包重新排序。WTRU可以被配置成經由RTP實體對這多個視頻封包子串流進行合併，並對視頻封包串流的封包重新排序。在一個示例中，這多個視頻封包子串流可以是多個網際網路協定(IP)封包串流。與IP封包串流相關聯的每個IP封包可以將被封裝在IP封包中的視頻封包的類型的指示包括在該IP封包的標頭的欄位中。例如，該IP封包的標頭的欄位可以是差別化服務代碼點(DSCP)欄位、訊務類別(class)欄位和流(flow)識別欄位中的一者或多者。第一視頻封包子串流可以與對應於第一QoS類別識別符(QCI)值的第一演進型封包系統(EPS)承載相關聯，以及第二視頻封包子串流與對應於第二QCI值的第二EPS承載相關聯。與第一視頻封包子串流相關聯的封包封裝對應於第一NAL單元類型的NALU，以及與第二視頻封包子串流相關聯的封包封裝對應於第二NAL單元類型的NALU。
策略與計費規則功能(PCRF)可以被配置成接收來自WTRU的QoS請求。該QoS請求可以包括一個或更多個被請求的QoS參數。PCRF可以確定適於該 WTRU的訂閱資訊。例如，PCRF可以通過從訂閱設定檔儲存庫(SPR)中請求訂閱資訊來確定適用於該WTRU的訂閱資訊。PCRF可以基於一個或多個被請求的QoS參數以及適於該WTRU的訂閱資訊來確定是否接受、修改和/或拒絕QoS請求。PCRF可以向WTRU發送用於指示該QoS請求是否已經被接受、修改和/或拒絕的消息。PCRF可以向策略與計費功能(PCEF)發送一個或更多個被請求的QoS參數的指示。例如，PCEF可以被包括在封包資料網路閘道(PDN-GW或P-GW)處。在一個示例中，一個或更多個被請求的QoS參數可以用於建立針對該WTRU的EPS承載。
100‧‧‧通訊系統
102，102a，102b，102c，102d，202，204，402‧‧‧WTRU
103，104，105‧‧‧RAN
106，107，109‧‧‧核心網路
108‧‧‧PSTN
110‧‧‧網際網路
112‧‧‧網路
114a，114b，180a，180b，180c‧‧‧基地台
115，116，117‧‧‧空中介面
118‧‧‧處理器
120‧‧‧收發器
122‧‧‧發射/接收元件
124‧‧‧揚聲器/麥克風
126‧‧‧數字鍵盤
128‧‧‧顯示器/觸摸板
130‧‧‧不可移動記憶體
132‧‧‧可移動記憶體
134‧‧‧電源
136‧‧‧GPS晶片組
138‧‧‧週邊設備
140a，140b，140c‧‧‧節點B
142a，142b‧‧‧RNC
144‧‧‧MGW
146‧‧‧MSC
148‧‧‧SGSN
150‧‧‧GGSN
160a，160b，160c，404‧‧‧e節點B
162‧‧‧MME
164‧‧‧服務閘道
166‧‧‧PDN閘道
182‧‧‧ASN閘道
184‧‧‧MIP-HA
186‧‧‧AAA
188‧‧‧閘道
206，208‧‧‧PCC
406‧‧‧PCRF
408‧‧‧SPR
410‧‧‧PCEF
412‧‧‧P-GW
502，602，702，802，902‧‧‧視頻編碼器
506，512，606，612‧‧‧中間件
508，510，608，610，904，914‧‧‧RTP/SRTP
514，614，712，812，916‧‧‧視頻解碼器
704，710，804，810‧‧‧會話控制
706，708‧‧‧視頻設定檔解多工器
806，808‧‧‧RTP/SRTP視頻設定檔
906，912‧‧‧UDP
918，910‧‧‧IP
AAA‧‧‧計費
ASN‧‧‧存取服務網路
DSCP‧‧‧差別化服務代碼點
eNB‧‧‧節點
EPS‧‧‧演進型封包系統
GGSN‧‧‧閘道GPRS支援節點
GPS‧‧‧全球定位系統
GPRS‧‧‧通用封包無線電服務
IP‧‧‧網際網路協定
Iur，Iub，luCS，luPS，R1，S1，X2‧‧‧介面
MGW‧‧‧媒體閘道
MIP-HA‧‧‧移動IP家庭代理
MME‧‧‧移動性管理實體
MSC‧‧‧移動交換中心
NAL‧‧‧網路抽象層
NALUNAL‧‧‧單元
PCC‧‧‧策略與計費控制
PCEF‧‧‧策略與計費執行
PCRF‧‧‧策略與計費規則
PDN‧‧‧封包資料網路
P-GW‧‧‧封包閘道
PSTN‧‧‧公共交換電話網路
QoS‧‧‧差別化服務品質
R3，R6，R8‧‧‧參考點
RAN‧‧‧無線電存取網路
RNC‧‧‧無線電網路控制器
RTP‧‧‧即時傳輸協定
S-GW‧‧‧服務閘道
SGSN‧‧‧服務GPRS支援節點
SPR‧‧‧訂閱設定檔儲存庫
SRTP‧‧‧安全即時傳輸協定
UDP‧‧‧用戶資料報協定
WTRU‧‧‧無線發射/接收單元
從以下描述中可以更詳細地理解本發明，這些描述是以結合附圖的示例方式給出的，其中：第1A圖是在其中一個或更多個公開的實施例可得以實現的示例通信系統的系統圖。
第1B圖是可在第1A圖所示的通信系統中使用的示例無線發送/接收單元(WTRU)的系統圖。
第1C圖是可在第1A圖所示的通信系統中使用的示例無線電存取網路和示例核心網路的系統圖。
第1D圖是可在第1A圖所示的通信系統中使用的另一示例無線電存取網路和示例核心網路的系統圖。
第1E圖是可在第1A圖所示的通信系統中使用的另一示例無線電存取網路和示例核心網路的系統圖。
第2圖示出了能夠傳輸多個封包子串流的系統的示例性系統圖示。
第3圖示出了基於最大封包差錯率、最大可接受延遲和最小期望吞吐量的示例性最小單位(atomic)QoS參數的示例性超空間。
第4圖示出了用於使用WTRU的QoS請求來建立EPS承載的示例性過程。
第5圖示出了使用中間件模組的視頻封包分離、合併和/或重排序的示例性協定堆疊。
第6圖示出了使用中間件方法的視頻封包分離、合併和/或重排序的示例性過程。
第7圖示出了用於增強RTP以執行視頻封包分離、視頻封包合併和/或視頻封包重排序中的一者或多者的示例性方法。
第8圖示出了使用RTP視頻設定檔方法的視頻訊務分離、合併和/或重排序的示例性過程。
第9圖示出了IP封包可以包括被用於視頻封包分離、合併和/或重排序中的一者或多者的資訊的方法。
現在可以參照附圖描述具體實施方式。雖然該描述提供了可能實施的具體示例，但應當注意的是具體示例是示例性的，並且不以任何方式限制本申請的範圍。
第1A圖是在其中可以實施一個或更多個實施方式的示例通信系統的系統圖。通信系統100可以是向多個用戶提供內容，例如語音、資料、視頻、消息發送、廣播等的多重存取系統。通信系統100可以使多個無線用戶通過系統資源分享(包括無線頻寬)存取這些內容。例如，通信系統可以使用一種或多種通道存取方法，例如分碼多重存取(CDMA)，分時多重存取(TDMA)，分頻多重存取(FDMA)，正交FDMA(OFDMA)，單載波FMDA(SC-FDMA)等。
如第1A圖所示，通信系統100可以包括無線發射/接收單元(WTRU)102a、102b、102c、和/或102d(其通常或整體上被稱為WTRU)，無線電存取網路(RAN)103、104、105，核心網路106、107、109，公共交換電話網路(PSTN)108、網際網路110和其他網路112。不過應該理解的是，公開的 實施方式考慮到了任何數量的WTRU、基地台、網路和/或網路元件。WTRU 102a、102b、102c、102d的每一個可以是配置為在無線環境中進行操作和/或通信的任何類型的裝置。作為示例，可以將WTRU 102a、102b、102c、102d配置為發送和/或接收無線信號，並可以包括用戶設備(UE)、基地台、固定或者移動用戶單元、傳呼器、行動電話、個人數位助理(PDA)、智慧型電話、筆記本電腦、上網本、個人電腦、無線感測器、消費電子產品等等。
通信系統100還可以包括基地台114a和基地台114b。基地台114a、114b的每一個都可以是配置為與WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一個無線對接以便於存取一個或者更多個通信網路，例如核心網路106、107、109、網際網路110和/或網路112的任何設備類型。作為示例，基地台114a、114b可以是基地台收發台(BTS)、節點B)、演進的節點B(e節點B)、家庭節點B、家庭eNB、站點控制器、存取點(AP)、無線路由器等等。雖然基地台114a、114b的每一個被描述為單獨的元件，但是應該理解的是，基地台114a、114b可以包括任何數量互連的基地台和/或網路元件。
基地台114a可以是RAN 103、104、105的一部分，RAN 104還可以包括其他基地台和/或網路元件(未顯示)，例如基地台控制器(BSC)、無線電網路控制器(RNC)、中繼節點等。可以將基地台114a和/或基地台114b配置為在特定地理區域之內發送和/或接收無線信號，該區域可以被稱為胞元(未顯示)。胞元還可以被劃分為胞元磁區。例如，與基地台114a關聯的胞元可以劃分為三個磁區。因此，在一種實施方式中，基地台114a可以包括三個收發器，即每一個用於胞元的一個磁區。在另一種實施方式中，基地台114a可以使用多輸入多輸出(MIMO)技術，因此可以將多個收發器用於胞元的每一個磁區。
基地台114a、114b可以通過空中介面115、116、117與WTRU 102a、102b 、102c、102d中的一個或者更多個通信，該空中介面115、116、117可以是任何合適的無線通信鏈路(例如，射頻(RF)、微波、紅外(IR)、紫外線(UV)、可見光等)。可以使用任何合適的無線電存取技術(RAT)來建立空中介面116。
更具體地，如上所述，通信系統100可以是多重存取系統，並可以使用一種或者多種通道存取方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。例如，RAN 103、104、105中的基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以使用例如通用移動電信系統(UMTS)陸地無線電存取(UTRA)的無線電技術，其可以使用寬頻CDMA(WCDMA)來建立空中介面115、116、117。WCDMA可以包括例如高速封包存取(HSPA)和/或演進的HSPA(HSPA+)的通信協定。HSPA可以包括高速下行鏈路封包存取(HSDPA)和/或高速上行鏈路封包存取(HSUPA)。
在另一種實施方式中，基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以使用例如演進的UMTS陸地無線電存取(E-UTRA)的無線電技術，其可以使用長期演進(LTE)和/或高級LTE(LTE-A)來建立空中介面115、116、117。
在其他實施方式中，基地台114a和WTRU 102a、102b、102c可以使用例如IEEE802.16(即，全球互通微波存取(WiMAX))、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-D0、暫行標準2000(IS-2000)、暫行標準95(IS-95)、暫行標準856(IS-856)、全球移動通信系統(GSM)、GSM演進的增強型資料速率(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)等等的無線電技術。第1A圖中的基地台114b可以是無線路由器、家庭節點B、家庭e節點B或者存取點，例如，並且可以使用任何適當的RAT以方便局部區域中的無線連接，例如商業場所、住宅、車輛、校園等等。在一種實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以實施例如IEEE 802.11的無線電技術來建立無線區域網路(WLAN)。在另一種實施方式中，基地台114b和WTRU 102c 、102d可以使用例如IEEE 802.15的無線電技術來建立無線個人區域網路(WPAN)。在又另一種實施方式中，基地台114b和WTRU 102c、102d可以使用基於胞元的RAT(例如，WCDMA，CDMA2000，GSM，LTE，LTE-A等)來建立微微胞元或毫微微胞元。如第1A圖所示，基地台114b可以具有到網際網路110的直接連接。因此，基地台114b可以不需要經由核心網路106、107、109而存取到網際網路110。
RAN 103、104、105可以與核心網路106、107、109通信，所述核心網路106、107、109可以是被配置為向WTRU 102a、102b、102c、102d中的一個或更多個提供語音、資料、應用和/或基於網際網路協定語音(VoIP)服務等的任何類型的網路。例如，核心網路106、107、109可以提供呼叫控制、計費服務、基於移動位置的服務、預付費呼叫、網際網路連接、視頻分配等和/或執行高級安全功能，例如用戶認證。雖然第1A圖中未示出，應該理解的是，RAN 103、104、105和/或核心網路106、107、109可以與使用和RAN 103、104、105相同的RAT或不同RAT的其他RAN進行直接或間接的通信。例如，除了連接到正在使用E-UTRA無線電技術的RAN 103、104、105之外，核心網路106、107、109還可以與使用GSM無線電技術的另一個RAN(未示出)通信。
核心網路106/107/109還可以充當WTRU 102a、102b、102c、102d存取到PSTN 108、網際網路110和/或其他網路112的閘道。PSTN 108可以包括提供普通老式電話服務(POTS)的電路交換電話網路。網際網路110可以包括使用公共通信協定的互聯電腦網路和裝置的全球系統，所述協定例如有TCP/IP網際網路協定組中的傳輸控制協定(TCP)、用戶資料報協定(UDP)和網際網路協定(IP)。網路112可以包括被其他服務提供商擁有和/或營運的有線或無線的通信網路。例如，網路112可以包括連接到一個或更多個RAN的另一個核心網路，該RAN可以使用和RAN 103/104/105相同的RAT 或不同的RAT。
通信系統100中的WTRU 102a、102b、102c、102d的某些或全部可以包括多模式能力，即WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括用於在不同無線鏈路上與不同無線網路進行通信的多個收發器。例如，第1A圖中示出的WTRU 102c可被配置為與基地台114a通信，所述基地台114a可以使用基於胞元的無線電技術，以及與基地台114b通信，所述基地台114b可以使用IEEE 802無線電技術。
第1B圖是WTRU 102示例的系統圖。如第1B圖所示，WTRU 102可以包括處理器118、收發器120、發射/接收元件122、揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126、顯示器/觸摸板128、不可移動記憶體130、可移動記憶體132、電源134、全球定位系統(GPS)晶片組136和其他週邊設備138。應該理解的是，WTRU 102可以在保持與實施方式一致時，包括前述元件的任何子組合。而且，實施方式考慮了基地台114a和114b和/或基地台114a和114b可以表示的節點(諸如但不侷限於收發台(BTS)、節點B、站點控制器、存取點(AP)、家庭節點B、演進型家庭節點B(e節點B)、家庭演進型節點B(HeNB)、家庭演進型節點B閘道和代理節點等)可以包括第1B圖所描繪和這裏描述的一些或所有元件。
處理器118可以是通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位信號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核相關聯的一個或更多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(ASIC)、場可編程閘陣列(FPGA)電路、任何其他類型的積體電路(IC)、狀態機等等。處理器118可執行信號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理和/或使WTRU 102運行於無線環境中的任何其他功能。處理器118可以耦合到收發器120，所述收發器120可耦合到發射/接收元件122。雖然第1B圖描述了處理器118和收發器120是分別的部件，但是應該理解的是，處理器118和收發器120可以一起整合在電 子封裝或晶片中。
發射/接收元件122可以被配置為通過空中介面115、116、117將信號發送到基地台(例如，基地台114a)，或從基地台(例如，基地台114a)接收信號。例如，在一種實施方式中，發射/接收元件122可以是被配置為發送和/或接收RF信號的天線。在另一種實施方式中，發射/接收元件122可以是被配置為發送和/或接收例如IR、UV或可見光信號的發射器/檢測器。在又另一種實施方式中，發射/接收元件122可以被配置為發送和接收RF和光信號兩者。應當理解，發射/接收元件122可以被配置為發送和/或接收無線信號的任何組合。
另外，雖然發射/接收元件122在第1B圖中描述為單獨的元件，但是WTRU 102可以包括任意數量的發射/接收元件122。更具體的，WTRU 102可以使用例如MIMO技術。因此，在一種實施方式中，WTRU 102可以包括用於通過空中介面115、116、117發送和接收無線信號的兩個或更多個發射/接收元件122(例如，多個天線)。
收發器120可以被配置為調變要由發射/接收元件122發送的信號和/或解調由發射/接收元件122接收的信號。如上面提到的，WTRU 102可以具有多模式能力。因此收發器120可以包括使WTRU 102經由多個例如UTRA和IEEE 802.11的RAT通信的多個收發器。
WTRU 102的處理器118可以耦合到下述設備，並且可以從下述設備中接收用戶輸入資料：揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126和/或顯示器/觸摸板128(例如，液晶顯示器(LCD)顯示單元或有機發光二極體(OLED)顯示單元)。處理器118還可以輸出用戶資料到揚聲器/麥克風124、數字鍵盤126和/或顯示/觸摸板128。另外，處理器118可以從任何類型的適當的記憶體存取資訊，並且可以儲存資料到任何類型的適當的記憶體中，例如不可移動記憶體130和/或可移動記憶體132。不可移動記憶體130可以包括隨機存 取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、硬碟或任何其他類型的記憶體裝置。可移動記憶體132可以包括用戶身份模組(SIM)卡、記憶棒、安全數位(SD)儲存卡等等。在其他實施方式中，處理器118可以從在實體位置上沒有位於WTRU 102上(例如位於伺服器或家用電腦(未示出)上)的記憶體存取資訊，並且可以將資料儲存在該記憶體中。
處理器118可以從電源134接收電能，並且可以被配置為分配和/或控制到WTRU 102中的其他部件的電能。電源134可以是給WTRU 102供電的任何適當的裝置。例如，電源134可以包括一個或更多個乾電池(例如，鎳鎘(NiCd)、鎳鋅(NiZn)、鎳氫(NiMH)、鋰離子(Li-ion)等等)，太陽能電池，燃料電池等等。
處理器118還可以耦合到GPS晶片組136，所述GPS晶片組136可以被配置為提供關於WTRU 102當前位置的位置資訊(例如，經度和緯度)。另外，WTRU 102可以通過空中介面115、116、117從基地台(例如，基地台114a、114b)接收加上或取代GPS晶片組136資訊之位置資訊和/或基於從兩個或更多個鄰近基地台接收的信號的定時來確定其位置。應當理解，WTRU 102在保持實施方式的一致性時，可以通過任何適當的位置確定方法獲得位置資訊。
處理器118可以耦合到其他週邊設備138，所述週邊設備138可以包括一個或更多個提供附加特性、功能和/或有線或無線連接的軟體和/或硬體模組。例如，週邊設備138可以包括加速計、電子羅盤、衛星收發器、數位相機(用於照片或視頻)、通用串列匯流排(USB)埠、振動設備、電視收發器、免持耳機、藍芽(Bluetooth®)模組、調頻(FM)無線電單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視頻遊戲機模組、網際網路流覽器等等。
第1C圖是根據實施方式的RAN 103和核心網路106a的系統圖。如上面提到的，RAN 103可使用UTRA無線電技術通過空中介面115與WTRU 102a、102b 和102c通信。RAN 103還可以與核心網路106a通信。如第1C圖所示，RAN 103可以包括節點B 140a、140b、140c，節點B 140a、140b、140c的每一個包括一個或更多個用於通過空中介面115與WTRU 102a、102b、102c、102d通信的收發器。節點B 140a、140b、140c的每一個可以與RAN 103內的特定胞元(未顯示)關聯。RAN 103還可以包括RNC 142a、142b。應當理解的是，RAN 103在保持實施方式的一致性時，可以包括任意數量的節點B和RNC。
如第1C圖所示，節點B 140a、140b、140c可以與RNC 142a通信。此外，節點B 140c可以與RNC 142b通信。節點B 140a、140b、140c可以通過Iub介面分別與RNC142a、142b通信。RNC 142a、142b可以通過Iur介面相互通信。RNC 142a、142b的每一個可以被配置以控制其連接的各個節點B 140a、140b、140c。另外，RNC 142a、142b的每一個可以被配置以執行或支援其他功能，例如外環功率控制、負載控制、准入控制、封包排程、切換控制、巨集分集、安全功能、資料加密等等。
第1C圖中所示的核心網路106可以包括媒體閘道(MGW)144、移動交換中心(MSC)146、服務GPRS支援節點(SGSN)148、和/或閘道GPRS支持節點(GGSN)。儘管前述元件的每一個被描述為核心網路106的部分，應當理解的是，這些元件中的任何一個可以被不是核心網路營運商的實體擁有或營運。
RAN 103中的RNC 142a可以通過IuCS介面連接至核心網路106中的MSC 146。MSC 146可以連接至MGW 144。MSC 146和MGW 144可以向WTRU 102a、102b、102c提供到電路交換網路(例如PSTN 108)的存取，以便於WTRU 102a、102b、102c和傳統陸地線路通信裝置之間的通信。
RAN 103中RNC 142a還可以通過IuPS介面連接至核心網路106中的SGSN 148。SGSN 148可以連接至GGSN 150。SGSN 148和GGSN 150可以向WTRU 102a、102b、102c提供到封包交換網路(例如網際網路110)的存取，以便於WTRU 102a、102b、102c和IP致能裝置之間的通信。
如上所述，核心網路106還可以連接至網路112，網路112可以包括由其他服務提供商擁有或營運的其他有線或無線網路。
第1D圖是根據實施方式的RAN 104和核心網路107的系統圖。如上面提到的，RAN 104可使用E-UTRA無線電技術通過空中介面116與WTRU 102a、102b、102c通信。RAN 104還可以與核心網路107通信。
RAN 104可包括e節點B 160a、160b、160c，但可以理解的是，RAN 104可以包括任意數量的e節點B而保持與各種實施方式的一致性。eNB 160a、160b、160c的每一個可包括一個或更多個用於通過空中介面116與WTRU 102a、102b、102c通信的收發器。在一種實施方式中，e節點B 160a、160b、160c可以使用MIMO技術。因此，e節點B 160a例如可以使用多個天線來向WTRU 102a發送無線信號和/或從其接收無線信號。
e節點B 160a、160b、160c的每一個可以與特定胞元關聯(未顯示)，並可以被配置為處理無線資源管理決策、切換決策、在上行鏈路和/或下行鏈路中的用戶排程等等。如第1D圖所示，e節點B 160a、160b、160c可以通過X2介面相互通信。
第1D圖中所示的核心網路107可以包括移動性管理實體(MME)162、服務閘道164和/或封包資料網路(PDN)閘道166。雖然前述單元的每一個被描述為核心網路107的一部分，應當理解的是，這些單元中的任意一個可以由除了核心網路營運商之外的實體擁有和/或營運。
MME 162可以經由S1介面連接到RAN 104中的e節點B 160a、160b、160c的每一個，並可以作為控制節點。例如，MME 162可以負責WTRU 102a、102b、102c的用戶認證、承載啟動/去啟動、在WTRU 102a、102b、102c的初始附著期間選擇特定服務閘道等等。MME 162還可以提供控制平面功 能，用於在RAN 104和使用例如GSM或者WCDMA的其他無線電技術的其他RAN(未顯示)之間切換。
服務閘道164可以經由S1介面連接到RAN 104中的eNB 160a、160b、160c的每一個。服務閘道164通常可以向/從WTRU 102a、102b、102c路由和轉發用戶資料封包。服務閘道164還可以執行其他功能，例如在eNB間切換期間錨定用戶平面、當下行鏈路資料對於WTRU 102a、102b、102c可用時觸發傳呼、管理和儲存WTRU 102a、102b、102c的上下文(context)等等。
服務閘道164還可以連接到PDN閘道166，PDN閘道166可以向WTRU 102a、102b、102c提供到封包交換網路(例如網際網路110)的存取，以便於WTRU 102a、102b、102c與IP致能裝置之間的通信。
核心網路107可以便於與其他網路的通信。例如，核心網路107可以向WTRU 102a、102b、102c提供到電路交換網路(例如PSTN 108)的存取，以便於WTRU 102a、102b、102c與傳統陸地線路通信裝置之間的通信。例如，核心網路107可以包括IP閘道(例如IP多媒體子系統(IMS)伺服器)，或者與之通信，該IP閘道作為核心網路107與PSTN 108之間的介面。另外，核心網路107可以向WTRU 102a、102b、102c提供到網路112的存取，該網路112可以包括被其他服務提供商擁有和/或營運的其他有線或無線網路。第1E圖是根據實施方式的RAN 105和核心網路109的系統圖。RAN 105可以是使用IEEE 802.16無線電技術通過空中介面117與WTRU 102a、102b、102c進行通信的存取服務網路(ASN)。如下面進一步討論的，WTRU 102a、102b、102c，RAN 105和核心網路109的不同功能實體之間的鏈路可以被定義為參考點。
如第1E圖所示，RAN 105可以包括基地台180a、180b、180c和ASN閘道182，但應當理解的是，RAN 105可以包括任意數量的基地台和ASN閘道而與實 施方式保持一致。基地台180a、180b、180c的每一個可以與RAN 105中特定胞元(未示出)關聯並可以包括一個或更多個通過空中介面117與WTRU 102a、102b、102c通信的收發器。在一個示例中，基地台180a、180b、180c可以使用MIMO技術。因此，基地台140g例如使用多個天線來向WTRU 102a發送無線信號，或從其接收無線信號。基地台180a、180b、180c可以提供移動性管理功能，例如呼叫交遞(handoff)觸發、隧道建立、無線電資源管理，訊務分類、服務品質策略執行等等。ASN閘道182可以充當訊務聚集點，並且負責傳呼、快取用戶資料(profile)、路由到核心網路109等等。
WTRU 102a、102b、102c和RAN 105之間的空中介面117可以被定義為使用802.16規範的R1參考點。另外，WTRU 102a、102b、102c的每一個可以與核心網路109建立邏輯介面(未顯示)。WTRU 102a、102b、102c和核心網路109之間的邏輯介面可以定義為R2參考點，其可以用於認證、授權、IP主機(host)配置管理和/或移動性管理。
基地台180a、180b、180c的每一個之間的通信鏈路可以定義為包括便於WTRU切換和基地台間轉移資料的協定的R8參考點。基地台180a、180b、180c和ASN閘道182之間的通信鏈路可以定義為R6參考點。R6參考點可以包括用於促進基於與WTRU 102a、102b、102c的每一個關聯的移動性事件的移動性管理的協定。
如第1E圖所示，RAN 105可以連接至核心網路109。RAN 105和核心網路109之間的通信鏈路可以定義為包括例如便於資料轉移和移動性管理能力的協定的R3參考點。核心網路109可以包括移動IP本地代理(MIP-HA)184，認證、授權、計費(AAA)伺服器186和閘道188。儘管前述的每個元件被描述為核心網路109的部分，應當理解的是，這些元件中的任意一個可以由不是核心網路營運商的實體擁有或營運。
MIP-HA可以負責IP位址管理，並可以使WTRU 102a、102b、102c在不同ASN和/或不同核心網路之間漫遊。MIP-HA 184可以向WTRU 102a、102b、102c提供封包交換網路(例如網際網路110)的存取，以促進WTRU 102a、102b、102c和IP致能裝置之間的通信。AAA伺服器186可以負責用戶認證和支援用戶服務。閘道188可促進與其他網路互通。例如，閘道可以向WTRU 102a、102b、102c提供電路交換網路(例如PSTN 108)的存取，以促進WTRU 102a、102b、102c和傳統陸地線路通信裝置之間的通信。此外，閘道188可以向WTRU 102a、102b、102c提供網路112，其可以包括由其他服務提供商擁有或營運的其他有線或無線網路。
儘管未在第1E圖中顯示，應當理解的是，RAN 105可以連接至其他ASN，並且核心網路109可以連接至其他核心網路。RAN 105和其他ASN之間的通信鏈路可以定義為R4參考點，其可以包括協調RAN 105和其他ASN之間的WTRU 102a、102b、102c的移動性的協定。核心網路109和其他核心網路之間的通信鏈路可以定義為R5參考點，其可以包括促進本地核心網路和被訪問核心網路之間的互通的協定。
一般地，這裏描述了用於根據高級通信系統中的單獨封包的相對重要性來使封包(諸如視頻封包)有差別的各種系統和方法。例如，描述了用於基於單獨封包的期望服務品質(QoS)使得在單個視頻應用會話期間生成的視頻封包有差別並對其進行處理的系統和方法。當在這裏被稱為術語“QoS需求”時(也可以被稱為QoS等級)，其可以對應於在通過網路進行資料傳輸期間的期望性能水準。例如，典型的QoS參數(也稱為QoS度量)可以是位元率、延遲、位元差錯率、塊差錯率、最大阻塞(blocking)幾率、故障(outage)幾率、服務回應時間、丟失率、抖動、延遲抖動、封包丟棄幾率、是否允許亂序遞送等等。一個或更多個期望的或被保證的QoS參數水準可以用於定義給定的QoS需求。例如，對於給定封包串流的給定QoS需求， 網路可以確保封包串流將實現那個給定封包串流的最小(或QoS參數的最大依賴)QoS參數水準。作為示例，如果QoS需求A對應於最大100ms的延遲(QoS參數1)以及最小1Mb/s的吞吐量(QoS參數2)，則網路可以確保與QoS需求相關聯的封包在無線電存取和/或路由期間實現不大於100ms的最大延遲以及如果有足夠的封包滿足期望的吞吐量水準的話，串流的吞吐量至少為1Mb/s。
在示例性LTE網路中，QoS參數可以與給定的演進型封包系統(EPS)QoS設定檔相關聯。示例性LTE QoS參數可以包括QoS分類識別符(QCI)(例如，存取節點特定參數，其可以控制承載水準封包遞送/轉發處理)、分配與保留優先(ARP)(例如，承載建立/修改請求是被接受還是被拒絕的指示)、保證位元率(GBR)(例如，可以提供給給定承載的最小位元率)和最大位元率(MBR)(例如，最大位元率是可以根據GBR承載而期望的位元率)、彙聚MBR(AMBR)(例如，一群非GBR承載的總位元率)等等。
在一個示例中，封包差別化可以便於網路資源的分配，以便可以實現改善的視頻品質和/或網路可以處理的視頻會話的數量可以增加但不對視頻品質產生明顯的不利影響。描述了用於識別高級通信系統中的不同類型的視頻封包的系統和方法。例如，公開了由WTRU和/或核心網路路所實施以支援封包差別化的機制。出於解釋的目的，這裏公開的許多示例可以在視頻訊務和視頻封包差別化的上下文中進行描述。然而，應當意識到，這裏公開的方法和系統可以應用於許多類型和種類的封包流(packet flow)，例如包括具有不同相對優先的封包的封包流。例如，這裏公開的系統和方法可以應用於即時遊戲封包流、TCP封包流和/或基於各種其他封包的服務。作為示例，就視頻封包差別化而言，這裏公開的系統和方法可以應用於H.264/AVC視頻編解碼器、H.264/SVC視頻編解碼器、分層P編解碼器和/或其他視頻編解碼器。這些編解碼器可以指示編碼器輸出串流處單獨視頻 封包的相對重要性和/或優先。在一個示例中，這裏描述的系統和方法可以應用于其他應用(例如，視頻或其他)。例如，這裏描述的系統和方法可以應用於具有可變優先和/或重要性級別的封包串流。在一個示例中，封包差別化可以基於各種因素，而非或者以及封包優先和相對重要性。例如，封包差別化可以基於封包的類型、服務類型、服務分類(CoS)、協定優先、虛擬區域網路(VLAN)優先、網路優先、源優先、目的地優先、埠優先(例如，TCP埠)、應用類型和/或其他。
進一步地，雖然在LTE網路的上下文中描述了許多示例，但是這裏公開的系統和方法可以等價地應用於其他網路環境。例如，這裏描述的系統和方法可以應用於寬範圍的高級通信系統。示例性高級通信系統可以包括3GPP和/或非3GPP系統，諸如LTE/LTE-A系統(例如，E-UTRA和/或演進型封包核心(EPC)網路)、UMTS網路(例如，UTRAN和/或UMTS核心網路路)、基於WiFi的網路、WiMax網路等等。雖然就LTE術語描述了LTE網路的示例，但是這些示例可以等價地應用於具有相應功能的其他類型的網路。例如，就LTE網路中的QCI方面所描述的示例可以應用於UMTS網路中的QoS設定檔或者WiMAX網路中的服務流的QoS。
某些類型的訊務(諸如視頻訊務)可以是網路資源加強型的，而且有時可以具有相對嚴格的等待時間需求。對於視頻訊務，為了提供期望的視頻品質和/或體驗品質(QoE)，這裏描述的系統和方法可以用於使視頻封包與非視頻封包有差別和/或可以用於使不同類型的視頻封包(例如，同一視頻封包串流/流中的視頻封包)有差別。在一個示例中，這種差別化可以被做出，即使視頻封包由相同的視頻編碼器生成。通常，使不同類型的視頻封包有差別可以便於基於被差別化的封包的相對重要性來識別和處理封包。在受資源約束的環境中，為了在高級通信系統的末端提供改善的視頻品質，該高級通信系統可以被配置成根據不同類型的視頻封包的相對重要性來 識別這些不同類型的視頻封包，並基於差別化向不同類型的視頻封包分配有限的網路資源。
在許多高級通信系統中，關於視頻封包的類型的資訊和/或關於相對重要性或優先的資訊可以被隱藏/封裝為協定資料單元(PDU)，該協定資料單元包括被傳遞給高級通信系統的視頻資料。根據這裏描述的系統和方法，視頻源可以被配置成例如根據被包括在每個子串流中的各個類型的視頻封包的相對重要性將視頻封包分離成兩個或更多個子串流。根據各種示例，通信網路可以被配置成例如通過識別與單獨封包相關聯的相應子串流來識別視頻封包的類型。在一個示例中，視頻封包格式可以被擴展，以允許以更細的粒度進行差別化。
可以將各種方法用於視頻封包識別。例如，深度封包檢查(DPI)可以是由高級通信網路用來識別封包類型和/或包括在封包中的資訊的技術。例如，當執行DPI以識別封包時，高級通信系統可以將視頻編碼器輸出作為單個串流進行接收，並基於檢查已經被封裝在封包中的較高層資料來識別封包的類型。然而，在存在封包加密時，DPI難於執行。例如，安全即時傳輸協定(SRTP)、安全套接字層(SSL)、傳輸層安全性(TSL)、網際網路協定安全性(IPsec)封裝安全有效載荷(ESP)和/或協定的組合形式的加密可以用於使封包安全，從而使得非常難於檢查PDU的有效載荷。因此，在許多實際的場景中，對於利用加密技術的一些封包的識別和/或分類，DPI可能是不可行的。
在一個示例中，為了確定正在被檢查的封包的類型，例如通過用在高級通信系統中使用的一些類型的識別資訊“標記”每個串流，從給定應用生成的封包可以在封包源處被分離成不同的子串流。通過將源封包串流分離成一系列的子串流，可以根據每個子串流中的封包各自的優先和/或期望QoS來對其進行處理並路由。可以被分離成各種子串流的封包串流的一個示例 是視頻封包串流。
可以對3GPP標準、網際網路工程工作小組(IETF)標準、視頻編解碼器和/或視頻編碼/解碼標準做出改變(將在下面詳細描述)，以便對視頻封包進行處理的通信層中的一者或多者可以具有足夠的資訊來識別攜帶不同類型的視頻封包的子串流。例如，可以做出下述改變中的一個或更多個改變，以便促成封包串流(諸如視頻封包串流)的子串流處理：QCI欄位可以被擴展以包括關於子串流的屬性的資訊；可以使用QoS屬性的更靈活的表示以例如傳遞更詳細/可變的QoS資訊；WTRU可以被配置成明確地向核心網路路指定期望的QoS請求；可以為視頻封包分離、合併和/或重排序指定技術；可以顯露關於正在被處理的封包類型的更多資訊。應當意識到，所述改變可以涉及3GPP標準、IETF標準和/或視頻編解碼器標準。
第2圖示出了能夠傳輸多個封包子串流的系統的示例性系統圖示。雖然第2圖示出了視頻的傳輸，但是應當意識到，其他資料串流可以使用類似技術進行傳輸。示例性視頻資料可以包括視頻會議資料、即時視頻串流和/或其他類型的視頻串流。雖然在第2圖中示出了從WTRU 202至WTRU 204的視頻傳輸，但是該視頻可以從視頻伺服器傳輸到WTRU、從WTRU傳輸到視頻伺服器、從視頻伺服器傳輸到另一視頻伺服器和/或傳輸通往/來自任意數量的裝置(例如，點到點、多播等)。在第2圖所示的示例中，WTRU 202和WTRU 204可以位於兩個不同的LTE/系統架構演進(SAE)網路中，雖然如果WTRU 202和WTRU 204位於相同的LTE/SAE中，這裏描述的技術仍然可以等價地應用。更進一步地，雖然在第2圖中示出了不同實體之間的邏輯通信，但是出於清晰和/或簡化解釋的目的，可以省略一個或更多個實體和/或消息。
在第2圖所示的示例中，視頻串流可以被劃分成三個子串流。可以對視頻串流進行劃分以便實現期望的差別化水準以處理來自視頻編碼器的視頻封包 。子串流的數量可以定義封包差別化的相對粒度。就封包QoS粒度而言，WTRU可以基於期望的差別化水準來選擇將被使用的子串流的數量。換言之，為了在不同類型的視頻封包如何被路由/處理中增加差別化，可以使用更大數量的子串流。視頻源一一在該情況中為WTRU 202一一可以生成三個子串流。可以在存取網路中為每個所建立的子串流建立承載。為了促成子串流的處理，WTRU 202與策略與計費控制(PCC)功能206之間的應用信令可以包括關於子串流中的一個或更多個子串流的資訊。PCC功能可以在策略與計費規則功能(PCRF)和/或策略與計費執行功能(PCEF)中的一者或多者中實施。
例如，關於子串流中的一個或更多個子串流的資訊可以包括QCI值擴展、子串流的QoS屬性的表示、WTRU明確請求某個QoS等中的一者或多者。通常，PCC 206(和/或PCC 208)可以被配置成基於與訂閱服務相關聯的策略來允許網路營運商控制一個或更多個承載的QoS和/或允許網路營運商控制對由該系統所提供的服務的計費和記賬。WTRU 202中單個視頻串流解多工成多個子串流可以包括一個或更多個視頻封包分離和/或顯露某個編碼資訊以允許相對細粒度的封包差別化。該資訊可以被利用，以在子串流處理期間在LTE/SAE網路(例如，WTRU 202和/或WTRU 204的存取網路)中使QoS差別化。基於期望的QoS等級，子串流中的一個或更多個子串流可以以與另一子串流不同的方式被路由/處理，即使它們是同一視頻源的一部分。WTRU 204可以被配置成執行子串流的多工、封包重排序、視頻封包合併等。
在LTE/SAE中，QoS供應可以基於演進型封包系統(EPS)承載的使用。EPS承載可以是在EPS/核心網路路中提供具有特定QoS屬性的傳輸服務的虛擬連接。在UMTS網路中，QoS供應可以與相應的封包資料協定(PDP)上下文相關聯。EPS承載可以被分配QCI值，例如以指定EPS承載將接收的QoS。
QCI值可以是與EPS承載的QoS設定檔相關聯的參數。QCI值可以是標量，例 如其可以指存取節點特定的參數，該存取節點特定的參數控制承載級封包轉發處理(例如，排程權重、接納臨界值、佇列管理臨界值、鏈路層協定配置等)。例如，QCI值可以指示封包的類型和/或與該封包相關聯的服務的類型(例如，對話語音、串流視頻、信令、最佳努力等)。QCI值可以用於確定一個或更多個QoS屬性，諸如最大延遲、殘差率、保證位元率(GBR)、最大位元率(MBR)等。具有給定QCI值的EPS承載可以與相應的QCI特徵(諸如資源類型(例如，GBR或非GBR)、優先、封包延遲預算、封包差錯丟失率等)相關聯。3GPP規範3GPP TS 23.203，V11.1.0，“策略與計費控制架構”(2011年3月)(其整個內容通過引用合併到本文)可以定義QCI的9個值。表1示出了可以對應於這9個QCI值的示例性服務。
在表1所示的這9個QCI值中，QCI=2和QCI=7可以應用于即時視頻應用，而其他QCI可以與非視頻或非即時視頻應用(例如，緩衝應用)相關聯。例如，如果H.264/AVC被用於視頻會議，則根據QCI=2或QCI=7，視頻編碼器的整個輸出串流可以用單個QoS等級進行處理。表1中定義的這9個QCI等級可以不允許同一輸出串流中的不同類型的視頻封包的差別化。儘管如此，視頻封包可以具有不同等級的相對重要性，即使它們都來自相同的視頻編碼 器。結果，在沒有進一步的粒度對給定輸出串流中的單獨封包進行差別化的情況下，表1中識別的這9個QCI值的使用可以導致差的視頻品質，尤其是在受資源約束的環境中。因此，可以將更多粒度的QoS等級用於視頻。
作為示例，考慮H.264/AVC視頻封包。從H.264/AVC編碼器輸出的視頻封包可以是網路抽象層(NAL)單元(NALU)的形式。NALU可以被配置成包括視頻編碼層(VCL)資訊(例如，壓縮位元)和/或非VCL資訊(例如，額外資訊)中的一者或多者。VCL NALU可以是暫態解碼刷新(IDR)封包或非IDR封包。IDR NALU可以是相對重要的封包，因為IDR NALU可以被配置成用作視頻串流中的其他封包的參考封包。進一步地，如果資料劃分被使用，則可以包括關於運動估計等的資訊的劃分(partition)A可以用於解碼包括關於劃分B、劃分C等的資訊的封包。因此，包括關於劃分A的資訊的NALU可以是相對重要的，因為如果劃分A NALU丟失，則類型劃分B和類型劃分C的從屬NALU會是無用的。這裏描述的系統和方法允許高級通信系統(例如基於相對重要性)不同地處理不同類型的視頻封包。應當意識到，其他編解碼器也可以產生具有不同相對重要性等級的視頻封包，這些封包可以根據這裏描述的系統和方法進行處理。
在一個示例中，QCI值可以被擴展以便以私有方式支援視頻編解碼器(諸如H.264/AVC和/或H.254/SVC)。在其他示例中，所擴展的QCI值可以被合併到應用標準中。表2示出了示例性QCI擴展集，其可以用於提供針對封包流中的封包的QoS差別化的增加的粒度。在表2所示的示例中，NAL參考識別(NRI)可以用於定義單個流和/或EPS承載中的封包的附加QCI值。
在表2所示的示例中，為11的NRI值可以對應於NALU封包的最高相對優先等級，而00可以對應於NALU封包的最低相對優先等級。例如，為NRI=11的值可以識別攜帶相對重要有效載荷的NALU(例如，序列參數集等)。NRI=10可以識別次高優先等級，例如攜帶諸如序列參數集擴展的有效載荷的NALU。NRI=01可以識別第三高優先值，例如包括諸如劃分A的有效載荷的NALU。NRI=00可以識別最低優先等級，例如包括諸如非1或VCL的有效載荷的NALU。標頭的其他部分(例如，NAL單元類型)可以用於提供關於封包的附加資訊，諸如該封包是否是IDR VCL NALU、劃分識別等。
如可以意識到的，其他技術可以用於識別封包的相對優先。例如，如果使用不止4個值(例如，不止4個NRI值)來識別相對優先，則可以提供更詳細的QoS資訊和/或可以實現更細粒度的視頻封包差別化。例如，NAL單元類型欄位中的位元可以提供封包的相對優先的指示。表3示出了一示例，從而包括在單獨NALU中的5位元的nal_單元_類型(NAL單元類型)欄位可以用於使多個視頻封包的相對優先差別化。
因此，根據這裏描述的示例，可以基於封包的子串流的相對優先和/或重要性向來自特定編碼器的流中的封包提供不同的QoS資源。例如，特定的流可以被解多工成1、2、3...或n個關聯的承載，其中n可以是任意正整數。可以基於封包的相對重要性或優先將封包分配至單獨的子串流。例如，封包的NRI值和/或nal_單元_類型欄位可以用於確定針對該封包的恰當子串流。在一個示例中，具有最高優先的封包可以與第一承載(例如，具有最高相對QoS參數的承載)相關聯，具有次高優先的封包可以與第二承載相關聯，等等。
然而，還公開了用於提供可以用於確定封包的相對重要性的QoS參數的靈活表示(而不是(或者以及)基於QCI值使封包的優先有差別)的其他方法和系統。例如，QCI值的單獨使用可以提供有限的靈活性，因為QCI將被預先定義而且將被設置在一定數量的量化QCI值處。為了向新應用提供附加靈活性以及更高等級的QoS粒度，可以使用QoS參數的更靈活的表示。例如，多個期望的QoS參數(諸如最大封包差錯率、延遲容許、期望吞吐量、最大容許抖動、最大封包丟失率、封包丟失之間的最小距離、最大封包大小、最小封包大小等)可以用於定義用於基於那些相對參數來描述封包的期望QoS等級的QoS“超空間”或一些其他多軸佈置。
例如，通過將指定的和/或期望的QoS範圍表示為一定數量預定義基礎(例如，諸如最大封包差錯率、延遲容許、期望吞吐量、最大容許抖動、最大封包丟失率、封包丟失之間的最小距離、最大封包大小、最小封包大小等的QoS參數)所跨越的超空間，封包可以基於被分配給每個基礎的值和應用需求來接收差別化的處理。例如，每個基礎或QoS參數可以表示QoS需求的基本類型而且可以稱為最小單位QoS參數。通過確定將被用於給定應用的最小單位QoS參數的身份和/或權重，QoS可以被表示為超空間中的點(例如，由其座標表徵)。
出於解釋和說明的目的，考慮視頻編碼示例。在該示例中，或許與視頻封包最相關的QoS參數可以是最大封包差錯率、最大可接受延遲和最小期望吞吐量。這三個參數可以被認為是用於定義單獨封包的QoS的最小單位QoS參數。第3圖示出了基於最大封包差錯率、最大可接受延遲和最小期望吞吐量的示例性最小單位QoS參數的示例性超空間。如第3圖所示，在超空間中存在若干個點，而且每個點可以對應於最小單位QoS參數(例如，不同的期望或指定QoS需求)的不同組合。因此，不是將QoS值侷限於量化數量的預定義值，QoS也可以被表示為用於定義QoS超空間的最小單位QoS參數的函數。因此，第一封包串流或子串流可以被分配對應於最大封包差錯率的第一值、最大可接受延遲的第一值和/或最小期望吞吐量的第一值的QoS值，而第二封包串流或子串流可以被分配對應於最大封包差錯率的第二值、最大可接受延遲的第二值和/或最小期望吞吐量的第二值的QoS值。
在一個示例中，超空間中的每個點可以被映射到指定的QCI值。因此，在第3圖所示的示例中，基於最大封包差錯率的期望值、最大可接受延遲的期望值以及最小期望吞吐量的期望值，可以確定與期望封包處理最佳匹配的QCI。在一個示例中，最小單位QoS參數集可以被標準化，以便最小單位QoS參數可以被所有網路營運商理解和同樣處理。這樣，當封包通過多個 LTE/SAE網路時，這些網路能夠向該封包提供一致的QoS。
在一個示例中，EPS承載可以與QoS超空間中的給定點或區域(例如，對應於最小單位QoS參數的指定值的座標)相關聯，而且網路可以被配置成分配EPS承載以滿足與該承載相關聯的超空間的區域中的相應QoS需求。此外，雖然最大封包差錯率、最大可接受延遲和最小期望吞吐量這三個示例性最小單位QoS參數可以在這裏描述的視頻編碼示例中使用，但是其他參數也可以使用而且可以使用多於或少於三個最小單位QoS參數來定義超空間。另外，雖然就視頻封包描述了示例，但是非視頻應用也可以利用這裏描述的QoS需求的靈活定義。
出於實際的目的，降低表示QoS超空間的座標所使用的位元數量是重要的。例如，用作超空間的基礎的最小單位QoS參數可以被量化以限制可以使用的值的數量。作為示例，封包延遲可以被表示為三個位元，其相應的步長是50ms。這種示例性表示在表4中示出。如可以意識到的，其他量化大小可以用於增加或減小關於延遲的粒度，但不背離本公開的範圍。例如，更多的位元可以用於增加延遲粒度(例如，減小步長)，而更少的位元可以用於減小延遲粒度(例如，增加步長)。
在一個示例中，封包差錯率(PER)最小單位QoS參數可以例如通過使用指數表示而被表示為3個位元。這種示例性表示在表5中示出。如可以意識到的，其他量化大小可以用於增加或減小關於PER的粒度，但不背離本公開的範圍。例如，更多的位元可以用於增加PER粒度(例如，減小步長)，而更少的位元可以用於減小PER粒度(例如，增加步長)。
在一個示例中，封包吞吐量最小單位QoS參數可以例如通過使用指數表示而被表示為3個位元。這種示例性表示在表6中示出。如可以意識到的，其他量化大小可以用於增加或減小關於吞吐量的粒度，但不背離本公開的範圍。例如，更多的位元可以用於增加吞吐量粒度(例如，減小步長)，而更少的位元可以用於減小吞吐量粒度(例如，增加步長)。
在上面描述的示例中，最佳努力可以對應於特定的需求。例如，對於被標記為最佳努力的封包，通信系統可以嘗試提供遭受當前資源和/或策略的可用最佳服務。換言之，如果需求是最佳努力需求，則網路可以不保證關於特定QoS參數的最小服務等級。可以利用針對一個或更多個QoS參數的最佳努力QoS需求的資料的示例可以包括IP資料，諸如網頁、一些超文本傳輸協定(HTTP)請求和回應和/或其他延遲容許資料。
在一個示例中，WTRU可以被配置成明確地向網路用信號發送或請求期望的QoS需求和/或期望的QoS參數等級。通常，正在由WTRU執行的應用(例如視頻會議應用)可以確定或知道將通過通信網路有效地支援應用資料的傳輸的QoS需求和/或QoS參數等級。典型地，對LTE/SAE網路中的EPS承載的QoS需求可以由用於網路的PCC獲得。換言之，WTRU在確定其將從所述系統接收的QoS時可以是被動的。這種方法可以導致與WTRU所期望的QoS不同的 QoS，而且會導致差的網路資源分配(例如，如果被分配的QoS大於將實現期望的傳輸能力的QoS等級)和/或由WTRU所看到的差的網路性能(例如，如果被分配的QoS小於將實現期望的傳輸能力的QoS等級)。而且，如果WTRU不能用信號發送期望的QoS等級，則3GPP通信網路或許不能維持最新的系統以支援被包括在新的視頻應用和/或視頻編解碼器中的革新，因為更新3GPP標準功能是相對慢的過程。通過允許WTRU用信號發送期望的QoS等級，可以避免支援新的革新的慢的3GPP標準改變。
在一個示例中，WTRU可以明確地通知LTE/SAE網路它的期望QoS需求。之後，LTE/SAE網路可以確定用於分配給WTRU的恰當的(例如，最佳的、最佳可能中的其中一個、最適當的)QoS參數。例如，網路可以基於由請求連接的WTRU的訂閱服務所允許的服務來確定將向WTRU分配什麼樣的QoS參數。從WTRU至PCC架構的PCRF的一個或更多個消息可以包括對給定QoS等級的請求。PCRF可以被配置成處理接收自一個或更多個WTRU的顯式QoS請求。在一個示例中，為了確保後向相容性，WTRU可以利用現有的信令方案來發送一個或更多個QoS請求。在一個示例中，WTRU可以在沒有明確地指定期望的QoS等級的情況下利用現有信令中的某些參數來指示對期望QoS等級的請求。
第4圖示出了用於使用WTRU的QoS請求來建立EPS承載的示例性過程。WTRU 402可以例如經由eNB 404來嘗試連接LTE網路。作為連接過程的一部分，一個或更多個EPS承載可以被建立以支持WTRU 402的連接。作為承載建立過程的一部分，在414處，WTRU 402可以發送應用資訊、服務資訊和/或所請求的QoS參數中的一者或多者，以連接到PCRF 406(和/或其他PCC節點)。例如，WTRU 402可以請求期望的QoS參數值，諸如期望的位元率、延遲、位元差錯率(例如，GBR、MBR等)、塊差錯率、QCI值、QoS超空間座標和/或被確定為對於所請求的承載而言是恰當的的其他QoS參數。
在一個示例中，WTRU 402可以明確地指定用於一個或更多個服務資料流程(SDF)的期望QoS參數。例如，對於第一SDF，WTRU 402可以指示源IP位址、目的地IP位址、源埠號(例如，源埠3721)、目的地埠號(例如，目的地埠4892)、協定類型(例如，用於UDP的17)和/或一個或更多個QoS參數中的一者或多者。例如，WTRU 402可以指示用於第一SDF的期望QoS參數是小於100ms的延遲和/或封包丟失差錯率(PLER)小於10-3。在一個示例中，對於第二SDF，WTRU 402可以指示源IP位址、目的地IP位址、源埠號(例如，源埠3722)、目的地埠號(例如，目的地埠5897)、協定類型(例如，用於UDP的17)和/或一個或更多個QoS參數中的一者或多者。例如，WTRU 402可以指示用於第二SDF的期望QoS參數是小於200ms的延遲和/或封包丟失差錯率(PLER)小於10-2。對第一SDF和第二SDF的QoS參數請求可以被包括在來自WTRU 402的相同或不同消息中。
為了便於確定什麼樣的QoS參數適於WTRU 402，在416處，PCRF 406可以從訂閱設定檔儲存庫(SPR)408請求WTRU 402的訂閱。SPR 408可以包括訂閱資訊資料庫，其包括WTRU 402的訂閱資訊。在418處，SPR 408可以對PCRF 406進行回覆，而且該回覆可以包括WTRU 402的訂閱資訊。
在一個示例中，在420處，PCRF 406可以確定針對正在為WTRU 402建立的承載的恰當QoS參數。例如，PCRF 406可以基於應用資訊、服務資訊、被請求的QoS參數、訂閱資訊和/或關於WTRU 402的其他資訊中的一者或多者來確定恰當的參數。在一個示例中，在414處，PCRF 406可以首先確定WTRU 402是否已經請求了特定的QoS參數。如果這樣，則PCRF 406可以確定與WTRU 402所請求的QoS參數相對應的QoS參數(例如，QCI、GBR、MBR等)。換言之，PCRF 406可以嘗試識別與WTRU 402所請求的QoS參數最緊密匹配和/或能夠實現WTRU 402的請求的QoS參數。如果所確定的QoS參數被WTRU 402的訂閱服務所允許，則具有相應QoS參數的承載可以被分配給 WTRU 402。然而，PCRF 406可以根據WTRU 402的訂閱資訊來確定WTRU所請求的QoS不被支援。如果這樣，則PCRF可以基於其他因素(諸如WTRU 402所提供的應用信息、WTRU 402所提供的服務資訊和/或WTRU 402的訂閱資訊)來確定用於分配給所請求承載的QoS參數。
為了避免WTRU不恰當地請求消耗比適於給定應用更多網路資源的資源(例如，當200ms的延遲對應用性能幾乎沒有影響或沒有影響時，請求不大於100ms的最大延遲)和/或為了確保網路營運商對被提供給WTRU的服務產生恰當的費用，PCC功能可以允許、修改和/或拒絕由WTRU 402所請求的QoS需求。例如，是否接受、修改和/或拒絕請求的決定基於訂閱者的被允許服務和/或其他策略。
例如，在422處，PCRF 406可以向WTRU 402發送接受、修改或拒絕QoS請求的消息。該消息可以包括WTRU的ID、SDF ID、QoS決定或原因(例如，接受、修改、拒絕等)和/或被分配給WTRU的QoS參數的指示中的一者或多者。例如，如果在414處請求的QoS參數被PCRF 406接受，則可以向WTRU 402發送接受消息。如果在414處請求的QoS參數被PCRF 406修改，則可以向WTRU 402發送修改消息。在修改的事件中，所確定的QoS可以被提供和/或所關聯的計費資訊可以被包括。修改消息可以指示什麼樣的參數被改變和/或什麼樣的QoS參數被分配給WTRU。如果WTRU 402所請求的QoS參數被拒絕，則可以向WTRU 402發送拒絕消息。在拒絕的事件中，所建議的QoS參數可以被提供和/或所關聯的計費資訊可以被包括。如果顯式QoS請求被拒絕，則WTRU可以修正原始QoS請求並發送新的請求。
一旦PCRF 406已經(例如，基於所述請求和/或接收自SPR 408的WTRU訂閱資訊)識別了WTRU 402所要求(indict ed)的針對SDF的恰當QoS參數，PCRF 406可以向PCEF 410發送關於SDF身份的資訊和/或為WTRU 402所選的關聯QoS參數。例如，在424處，PCRF 406可以向PCEF 410和/或封包 閘道(P-GW)412發送PCC規則。PCC規則可以包括WTRU 402所請求的QoS參數和/或為將為WTRU 402創建的承載分配的QoS參數的指示。
在426處，PCEF 410和/或P-GW 412可以之後基於WTRU 402的請求來發起專用EPS承載的建立。所建立的EPS承載的細節沒有在第4圖中示出，雖然未被示出的一個或更多個實體(例如，服務閘道(S-GW)、移動性管理實體(MME)等)即使在第4圖中沒有示出，但是仍然可以涉及承載建立。一旦EPS承載建立，SDF就可以經由所建立的EPS承載通過核心網路路進行傳輸。在一個示例中，多個SDF可以與類似的QoS需求相關聯，因此可以被分配給相同的EPS承載。
由於封包基於它們的單獨相對優先而被從流中分離，所以當封包到達目的地WTRU時，封包或許是亂序地到達。例如，源和/或目的地WTRU可以分離、合併和/或重排序接收到的封包。封包分離可以包括根據封包源處不同類型的封包的相對重要性將封包串流(例如，視頻訊務)分離成兩個或更多個子串流。該分離可以在整個傳輸網路中被維持，從而在路由和/或合併期間促成封包識別。可以用於封包分離的兩個示例性方法可以包括多埠號的使用和/或用於識別的IP封包標頭中某些欄位的使用。
將應用串流分離成多個子串流、合併子串流和/或對封包重排序的方法可以由LTE/SAE系統和/或其他高級通信系統應用。應用資料可以是視頻資料和/或不同類型的封包具有不同的相對重要性的其他應用。可以被應用視頻串流分離、合併和/或重排序的示例性視頻編解碼器可以包括H.264/AVC、H.264/SVC和/或允許在應用層處根據視頻封包的相對重要性對視頻封包進行分離的其他視頻編解碼器。
子串流的多工/合併和/或對單獨封包的重排序可以發生在接收機處。由於每個子串流可以獨立於其他子串流而由網路進行路由，所以由於不同的傳輸路徑和/或傳輸處理，封包或許是亂序地到達目的地。可以執行重排序， 以便將封包重新對準到它們的在分離成多個子串流之前所反映的原始順序。
在一個示例中，當視頻應用向即時傳輸協定(RTP)層發送一個或更多個NAL單元以用於傳輸時，RTP封包格式可以用於保留關於正在被傳送的NAL單元類型的資訊和/或視頻封包的其他識別資訊。例如，在RTP封包標頭中，存在著稱為有效載荷類型(PT)的欄位，該欄位的長度可以是7位元。存在著可以用於例如通過會議控制協定來動態地分配識別符值的值範圍，例如從96至127的值。這些值可以用於為視頻編解碼器(例如，H.264/AVC)識別不同類型的視頻封包。例如，第一值(例如，值96)可以被分配給具有優先NRI=11的H.264/AVC封包，第二值(例如，值97)可以被分配給具有優先NRI=10的H.264/AVC封包，第三值(例如，值98)可以被分配給具有優先NRI=01的H.264/AVC封包，第四值(例如，值99)可以被分配給具有優先NRI=00的H.264/AVC封包，等等。上面所表示的值是示例，而且可以使用其他PT值。在一個示例中，第一值(例如，值96)可以被分配給具有nal_單元_類型=5的H.264/AVC封包(例如，IDR)，第二值(例如，值97)可以被分配給具有nal_單元_類型=2的H.264/AVC封包(劃分A)，第三值(例如，值98)可以被分配給具有nal_單元_類型=3的H.264/AVC封包(劃分B)，第四值(例如，值99)可以被分配給具有nal_單元_類型=4的H.264/AVC封包(劃分C)，等等。
通過使用這種方法，封包和/或封包類型(例如，NAL單元的類型)的識別符可以被包括在RTP封包標頭中。當RTP封包被發送給較低層以用於傳輸時，多個UDP套接字可以被打開。每個打開的套接字可以對應於不同類型的RTP封包和/或不同的封包優先。通過如此執行，套接字可以各自對應於不同類型的NAL單元。由於每個RTP封包在高級通信系統中可以被看作是整體，所以不同類型的NAL單元可以避免被包括在單個RTP封包中。
在接收機側，多個子串流可以被合併到視頻解碼器的單個串流中。接收機WTRU可以被配置成執行合併。在一個示例中，串流的分離和/或子串流的合併可以通過在視頻編解碼器與RTP封包編碼器之間引入中間件來執行。在一個示例中，串流的分離和/或子串流的合併可以通過增強RTP編碼協定以例如包括針對該封包的一個或更多個識別符來執行。當子串流在接收機處被合併時，所合併的視頻封包或許是亂序的。因此，在視頻封包被輸入視頻解碼器之前可以執行重排序。
第5圖示出了使用中間件模組的視頻封包分離、合併和/或重排序的示例性協定堆疊。例如，中間件506可以被包括在視頻應用源中，而且可以被配置成執行視頻分離。中間件512可以被包括在視頻目的地應用中，而且可以被配置成執行封包的合併和/或重排序。例如，視頻應用源和視頻應用目的地可以建立視頻會話(例如，串流視頻會話)。在會話建立期間或之後，中間件502和中間件512可以交換將用於支援視頻會話的視頻封包分離、合併和/或重排序的參數。為了促成視頻封包處理，中間件506可以建立用於與中間件512通信的埠或套接字(例如，埠P0)。例如，該埠可以是TCP或UDP埠。類似地，中間件512可以建立用於與中間件506通信的埠或套接字(例如，埠P4)。例如，該埠可以是TCP或UDP埠。然而，可以使用其他類型的傳輸協定，諸如結構化串流傳輸(SST)、串流控制傳輸協定(SCTP)、資料報擁塞控制協定(DCCP)、顯式擁塞控制協定(XCP)等。
中間件實體(例如，中間件506和中間件512)可以確定將使用的子串流的數量，以便傳輸接收自視頻編碼器502且將被發送給視頻解碼器514的視頻封包。在一個示例中，如第5圖所示，可以建立三個子串流，以便發送視頻封包，雖然可以使用更多或更少的子串流。視頻應用源和/或視頻應用目的地可以為每個子串流建立埠或套接字。例如，視頻應用源可以建立埠P1、P2和P3以經由三個子串流發送視頻封包。RTP/SRTP 408可以是被配置成發 送來自視頻應用源的子串流的實體。雖然參照第5圖描述的示例使用RTP或SRTP協定(例如，使用UDP埠或一些其他傳輸協定)發送多個子串流，但是可以使用其他類型的串流協定(例如，即時串流協定(RTSP)、微軟媒體伺服器(MMS)等)。視頻應用源可以建立埠P5、P6和P7以經由三個子串流(例如經由RTP/SRTP實體510)接收視頻封包。在一個示例中，這些埠可以是UDP埠，雖然也可以使用其他傳輸協定。
例如在不存在在視頻應用實體之間交換的顯式控制參數的情況下，可以使用預設設置來建立子串流的數量和/或與每個子串流相關聯的封包的類型。在一個示例中，用戶可以被提供介面而且可以提供期望品質的指示。隨著所請求品質的增加，被打開的埠/子串流的數量可以增加，例如以在處理不同類型的視頻封包時提供增加的粒度。這種方法可以包括PCC功能以根據用戶的訂閱計劃來確認所請求的串流功能被允許。
第6圖示出了使用中間件方法的視頻封包分離、合併和/或重排序的示例性過程。例如，在620處，可以在視頻源與視頻目的地之間建立視頻會話。中間件602和中間件612可以交換將用於支援視頻會話的視頻封包分離、合併和/或重排序的參數。為了促成視頻封包處理，中間件606可以建立用於與中間件612通信的埠或套接字(例如，埠P0)。例如，該埠可以是TCP或UDP埠。類似地，中間件612可以建立用於與中間件606通信的埠或套接字(例如，埠P4)。例如，該埠可以是TCP或UDP埠。然而，可以使用其他類型的傳輸協定，諸如SST、SCTP、DCCP等。
在622處，中間件606和/或中間件612可以例如基於用戶喜好和/或預設設置來確定將使用的子串流的數量。例如，中間件606和/或中間件612可以確定將用於視頻會話的不同類型的NALU的數量。基於關於將使用的串流的數量的確定，可以建立恰當數量的埠或套接字以經由單獨套接字傳輸子串流。例如，視頻源可以打開埠P1、P2和P3，而且視頻目的地可以打開埠P5 、P6和P7。被打開以用於不同子串流的套接字/埠可以與不同的QoS參數相關聯，而且被包括在子串流中的封包可以根據與用於該子串流的套接字相關聯的QoS參數而在傳輸網路中被路由。
視頻編碼器602可以開始生成包括視頻資料的NALU。當接收到來自視頻編碼器602的NALU串流時，在624處，中間件606可以例如基於NALU串流中的封包的相對重要性和/或期望QoS將NALU串流劃分成一個或更多個子串流。在第6圖所示的示例中，NALU串流可以被劃分成三個子串流。在一個示例中，中間件506可以例如通過檢查被包括在NALU串流中的封包的NRI(例如，可以是兩個位元)和/或NAL單元類型欄位(例如，可以是5個位元)來基於NALU的類型將NALU串流劃分/分離成三個子串流。可以基於用於指示NALU的類型(例如，NRI和/或NAL單元類型)的欄位的值來確定恰當的子串流。
中間件606可以對子串流中的封包進行標記，或者以其他方式指示已經如何將封包分離成子串流，以在視頻應用目的地處進行重排序。例如，中間件606可以向NALU串流中的封包中添加包括序列號的標頭。該序列號可以指示分離成多個子串流之前封包的相對順序。該序列號可以以NALU的順序被保留的方式被分配給RTP/SRTP封包。在RTP/SRTP封裝期間，一些或所有子串流可以共用單個序列號空間，而且所共用的序列號空間可以用於接收機處多個子串流的重排序。在一個示例中標頭，中間件606可以向RTP/SRTP實體608發送給定封包的序列號和/或給定封包的序列號的指示，而不是添加其自己的標頭。RTP/SRTP實體608可以在用於視頻封包的RTP/SRTP標頭中包括該序列號。例如，RTP/SRTP實體608可以在RTP封包標頭中指示擴展標頭(例如，序列號)已經被包括在標準RTP標頭與RTP有效載荷欄位之間。該擴展標頭的指示可以使用RTP標頭中的X(擴展)欄位指示。在另一示例中，有效載荷類型(PT欄位)可以用於指示該序列號。RTP/SRTP 實體608可以向視頻應用目的地發送每個子串流。例如，每個子串流可以與分離套接字或埠(例如，UDP套接字或埠)相關聯。
子串流可以經由RTP/SRTP 610接收並被發送給中間件612。在626處，中間件612可以例如基於在封包分離期間被添加到封包中的序列號來合併和/或重排序接收到的封包。重排序可以基於這些序列號執行，而且之後可以在將重構的NALU串流傳遞給視頻解碼器614之前將序列號從封包中移除。在一個示例中，對於許多視頻應用而言，也可以生成其他串流，諸如專用於音頻的串流。該其他串流也可以與視頻資料子串流一起發送。
當在視頻應用目的地處進行多工過程的期間對視頻封包重排序時，可以使用一種或多種方法。例如，視頻源處的中間件可以向每個NAL單元中添加標頭。該標頭可以包括唯一序列號，而且該唯一序列號可以在視頻目的地處使用以進行封包重排序。在一個示例中，中間件可以利用RTP封包標頭的序列號欄位，以便一些或所有RTP/SRTP子串流共用相同的序列號空間。在視頻目的地處，RTP封包標頭中的序列號可以之後用於重排序。為了避免不同類型的NALU被封裝在相同的RTP/SRTP封包中，當RTP/SRTP標頭資訊包括被分配給每個子串流中的封包的唯一序列號時，在一個示例中，每個RTP/SRTP封包被配置成包括單個NALU。在另一示例中，時間戳可以用於封包重排序，而不是或者以及使用唯一序列號。例如，視頻編碼器處的每個NALU可以用時間戳進行標記，而且視頻解碼器應用可以利用該時間戳來對經由多個子串流接收到的封包進行重排序。
出於後向相容的目的，源和/或目的地處的中間件(例如，中間件606和/或中間件612)可以確定視頻對等應用/裝置是否支援子串流處理中間件的使用和/或包括被安裝的子串流處理中間件。如果對等裝置(例如，視頻串流會話的其他方)並不包括恰當的中間件和/或並不支援子串流NAL單元差別化，則被安裝在其他設備上的中間件可以用作透傳實體。例如，中間件可 以簡單地將未被修改/未被封裝的NALU串流從視頻編碼器傳遞給RTP/SRTP實體(例如，視頻源側)或者將未被修改/未被封裝的NALU串流從RTP/SRTP實體傳遞給視頻解碼器(例如，視頻目的地側)。
在一個示例中，RTP和/或SRTP(和/或一些其他視頻串流協定)可以被修改，以支持/執行一個或更多個功能，諸如視頻封包分離、視頻封包合併和/或視頻封包重排序。這種功能可以稱為RTP視頻設定檔。
第7圖示出了用於增強RTP以執行視頻封包分離、視頻封包合併和/或視頻封包重排序中的一者或多者的示例性方法。會話控制704和/或會話控制710可以建立視頻應用源與視頻應用目的地之間的串流視頻會話。當建立會話時，視頻封包(例如，NAL單元串流)可以從視頻編碼器702輸出以被傳送給視頻應用目的地。視頻設定檔解多工器708可以檢查包括在從視頻編碼器702輸出的NAL單元串流中的封包。例如，視頻設定檔解多工器706可以是被增強以檢查NALU封包類型和/或NALU封包優先的RTP/SRTP實體。在一個示例中，視頻設定檔解多工器706可以確定NALU類型資訊(例如，以與上面針對中間件所描述的方式相類似的方式一一檢查NRI、NAL單元類型欄位等)，而且可以基於封包的相對優先和/或NALU的類型將NALU串流分離/解多工成多個子串流。視頻設定檔解多工器706可以將時間戳和/或序列號插入每個子串流的封包中。例如，RTP封包標頭中現有的32位元時間戳欄位和/或16位元序列號欄位可以用於這個目的，和/或可以生成另一時間戳/序列號。子串流可以之後被發送給視頻應用目的地。
在接收機側，子串流可以由視頻設定檔解多工器708接收，該視頻設定檔解多工器可以例如基於被包括在子串流中的封包的時間戳和/或序列號來被增強以合併和/或重排序多個子串流的RTP/SRTP實體。合併後的NAL單元串流可以之後被發送給視頻解碼器712以用於進一步處理。
第8圖示出了使用RTP視頻設定檔方法的視頻訊務分離、合併和/或重排序的 示例性過程。例如，在820處，可以在會話控制804與會話控制810之間建立視頻會話。在一個示例中，會話控制804和會話控制810可以交換將用於支援視頻會話的視頻封包分離、合併和/或重排序的參數。為了促成視頻封包處理，會話控制804可以建立用於與會話控制810通信的埠或套接字(例如，埠P0)。例如，該埠可以是TCP或UDP埠。類似地，會話控制810可以建立用於與會話控制804通信的埠或套接字(例如，埠P4)。例如，該埠可以是TCP或UDP埠。然而，可以使用其他類型的傳輸協定，諸如SST、SCTP、DCCP、XCP等。
在822處，會話控制804和/或會話控制810可以例如基於用戶喜好和/或預設設置來確定將使用的子串流的數量。例如，會話控制804和/或會話控制810可以確定將用於視頻會話的不同類型的NALU的數量。基於關於將使用的串流的數量的確定，可以建立恰當數量的埠或套接字以經由單獨套接字傳輸子串流。例如，視頻源可以打開埠P1、P2和P3，而且視頻目的地可以打開埠P5、P6和P7。被打開以用於不同子串流的套接字/埠可以與不同的QoS參數相關聯，而且被包括在子串流中的封包可以根據與用於該子串流的套接字相關聯的QoS參數而在傳輸網路中被路由。
視頻編碼器802可以開始生成包括視頻資料的NALU。當接收到來自視頻編碼器802的NALU串流時，在624處，RTP/SRTP視頻設定檔806可以例如基於NALU串流中的封包的相對重要性和/或期望QoS將NALU串流劃分成一個或更多個子串流。在第8圖所示的示例中，NALU串流可以被劃分成三個子串流。在一個示例中，RTP/SRTP視頻設定檔806可以例如通過檢查被包括在NALU串流中的封包的NRI(例如，可以是兩個位元)和/或NAL單元類型欄位(例如，可以是5個位元)來基於NALU的類型將NALU串流劃分/分離成三個子串流。可以基於用於指示NALU的類型(例如，NRI和/或NAL單元類型)的欄位的值來確定恰當的子串流。
RTP/SRTP視頻設定檔806可以對子串流中的封包進行標記，或者以其他方式指示已經如何將封包分離成子串流，以在視頻應用目的地處進行重排序。例如，RTP/SRTP視頻設定檔806可以將RTP/SRTP封包的時間戳欄位和/或序列號欄位用作多個子串流中封包的相對順序的指示符。該序列號/時間戳可以以NALU的順序被保留的方式被分配給RTP/SRTP封包，且可以由接收機用來重新創建原始NALU串流。在RTP/SRTP封裝期間，一些或所有子串流可以共用單個序列號空間，而且所共用的序列號空間可以用於接收機處多個子串流的重排序。
子串流可以經由RTP/SRTP視頻設定檔808接收。在826處，RTP/SRTP視頻設定檔806可以例如基於在封包分離期間被添加到封包中的序列號/時間戳來合併和/或重排序接收到的封包。重排序可以基於這些序列號執行，而且之後可以在將重構的NALU串流傳遞給視頻解碼器812之前將序列號從封包中移除。在一個示例中，對於許多視頻應用而言，也可以生成其他串流，諸如專用於音頻的串流。該其他串流也可以與視頻資料子串流一起發送。在一個示例中，可以利用視頻封包的IP封包標頭中的資訊欄位(而不是或者以及利用如上所述的用於發送視頻串流中的封包的相對優先指示的技術中的一種或多種技術(例如使用中間件和/或RTP/SRTP視頻設定檔))。例如，如果用於確定視頻封包的相對重要性的識別符也被包括在該IP封包標頭中，則傳輸網路中的中間路由器能夠存取並確定封包的相對重要性/類型的指示。為了避免檢查包括NALU的IP封包的有效載荷部分，用於指示封包的相對重要性的識別符還可以被包括在IP標頭中，而非或者以及包括在NALU標頭中之外。這種方法可以緩解在檢查已經被加密的IP封包有效載荷時的困難(如同如果IP封包有效載荷使用與IPsec相關聯的公共ESP模式進行加密時的情況)。例如，如果埠號是封包識別符的一部分，則可以使用這種方法。
關於IPv4，包括在NAL單元標頭中的NRI和/或NAL單元有效載荷類型欄位可以包括NALU單元的相對重要性和/或NALU的類型的指示。視頻源可以打開用於每個子串流傳輸的單個套接字(而不是或者以及打開多個套接字(例如，UDP套接字))。視頻源可以之後將包括NALU的RTP封包封裝在UDP封包中，且將不同類型的UDP封包(例如，包括不同類型的NALU)放置到各自不同的緩衝器中。視頻源可以之後將UDP封包與針對每個各自的UDP緩衝器/NALU類型的區別性的差別化服務代碼點(DSCP)值一起封裝到IP封包。第9圖示出了IP封包可以包括被用於視頻封包分離、合併和/或重排序中的一者或多者的資訊的方法。例如，視頻編碼器902可以輸出可由RTP/SRTP實體904接收的NAL單元視頻封包串流。RTP/SRTP實體904可以在RTP封包標頭中(例如，在有效載荷類型欄位中)包括NALU的類型和/或NALU的相對重要性的指示。RTP/SRTP實體904還可以包括可以用於在接收機處對封包重排序的序列號和/或時間戳。NALU的類型和/或NALU的相對重要性可以基於NRI欄位、NAL單元類型欄位和/或NALU標頭中的一些其他欄位來確定。RTP/SRTP實體904可以打開套接字連接以用於視頻傳輸。UDP實體906可以接收來自RTP/SRTP實體904的包括NALU的RTP/SRTP串流。UDP實體906可以將RTP/SRTP封包封裝在不同類型的UDP封包中，例如與不同緩衝器相關聯的UDP封包。通過將不同類型的NALU與不同的UDP緩衝器相關聯，可以實現視頻封包到多個子串流的有效分離。
UDP封包可以之後被發送給IP實體908。IP實體908可以之後將UDP封包封裝到IP封包中。IP封包中的一個或更多個欄位可以被配置成包括NALU類型和/或用IP封包封裝的底層(underlying)NALU的相對重要性的指示。例如，對於IPv4，DSCP欄位可以用於指示封包的相對重要性和/或被封裝在IP封包中的NALU的類型，雖然也可以利用IP標頭中的其他欄位。
當IP封包通過傳輸網路發送時，傳輸網路中的路由器可以基於IP封包標頭 中的被修改欄位(例如，DSCP欄位)來確定封包的相對重要性和/或被封裝在IP封包中的NALU的類型。路由器可以使用該資訊來根據關聯NALU的期望QoS路由封包。當在視頻目的地處從傳輸網路離開時，IP實體910可以被配置成多工封裝後的UDP封包以便向UDP實體912傳遞視頻封包。UDP實體912可以解封裝RTP/SRTP封包並將它們發送給RTP/SRTP實體914。RTP/SRTP實體914可以使用包括在RTP/SRTP封包中的序列號和/或時間戳來對NALU視頻串流重排序。重排序後的NALU視頻串流可以之後被發送給用於解碼的視頻解碼器916。
如果關於NALU的相對重要性和/或類型的資訊被包括在IP封包中，則可以修改用於通過LTE網路進行傳輸的EPS承載建立。例如，PCC實體(例如，PRCF)可以向P-GW通知服務資料流程的身份。P-GW的PREF可以在封包路由期間例如通過識別每個傳遞IP封包的源IP位址和目的地IP地址來檢查DSCP欄位以識別服務資料流。在路由期間，P-GW可以將服務資料流程映射到現有的EPS承載，或者可以發起新的EPS承載的建立。在任一情況中，服務資料流程可以被映射到EPS承載，而且該映射可以被WTRU知道。
一旦確定了從服務資料流程到EPS承載的映射，EPS承載就可以進一步被映射到邏輯通道以使MAC排程器能夠使不同類型的封包的服務和/或QoS有差別。為了促成源WTRU處(例如，視頻編碼器)來自視頻應用的有效且被優先化的傳輸，P-GW可以向源WTRU發送SDF識別符(例如，DSCP欄位等)與EPS承載之間的映射，以促成WTRU處後建立的EPS承載的識別。WTRU的UDP模組可以使用該映射，以確定在視頻傳輸期間應當將給定封包分配給哪個UDP緩衝器。
如果IPv6被用於傳輸，則附加欄位可以被配置成包括關於底層NALU的類型和/或它們的相對重要性的資訊(而不是或者以及DSCP欄位)。例如，DSCP、訊務類別和/或流ID欄位中的一者或多者可以用於攜帶該資訊。這樣做的 過程類似於將DSCP欄位用於IPv4封包的過程。例如，不同緩衝器中的UDP封包可以被封裝在具有不同訊務類別值和/或不同流ID值的IP封包中。這樣，傳輸網路中的路由器可以通過檢查IP封包的這些欄位中的一個或更多個欄位來識別不同類型的視頻封包(有可能利用附加資訊，諸如源IP位址和目的地IP位址)。
當從IP封包標頭欄位向QoS等級(例如，在LTE/SAE情況中，由QCI值所指示)映射時，該映射可以是動態的和/或靜態的。在靜態情況中，指示正在使用的映射的類型的信令可以被忽略。在動態情況中，UE可以向網路通知期望的映射，而且網路可以接受、修改和/或拒絕所提出的映射以避免終端(例如，LTE/SAE情況中的WTRU)濫用網路資源的使用和/或確保網路提供的服務的恰當收費。
在一個示例中，關於視頻封包的類型的附加資訊可以被顯露給通信系統，以便通信系統在定制視頻封包的傳遞方法時可以具有更大的靈活性。例如，關於H.264/AVC視頻編解碼器的示例，在視頻封包(例如，NAL單元)標頭中可以有一個或更多個欄位(例如，2位元的NRI欄位以及5位元的NAL單元類型欄位等)，這些欄位可以用於指示視頻封包的類型。然而，視頻封包可以進一步基於片_類型(slice_type)資訊進行分類，該片_類型資訊可以與10個不同的潛在值相關聯。例如，片_類型資訊的不同值可以表示諸如P片、B片、I片、SP片、SI片等的類型。該資訊可以包括在NAL單元的有效載荷中。
由片_類型對NALU進行分類可以促成更有效的路由和/或對某些視頻應用和/或某些通信系統的更差別化的QoS控制。例如，顯露這種資訊可以允許通信系統潛在地為不同的片_類型供應更好的QoS。可以向NALU標頭中添加少數附加位元來指示該資訊，和/或5位元NAL單元類型欄位的定義可以被修改以傳遞片_類型資訊。該資訊可以被包括在諸如H.264/AVC、H.264/SVC、 H.265和/或其他視頻編解碼器之類的視頻編解碼器的NALU標頭中。
如本文所描述的，下述方法或過程中的一者或多者可以用於促成針對單個視頻串流中的視頻封包的有差別化的QoS服務。例如，LTE/SAE的QCI值可以被擴展。擴展QCI值可以在當前的標準化的9個值之外增加QCI值的範圍，以適應H.264/AVC和其他視頻編解碼器。在一個示例中，可以使用QoS需求和/或參數的靈活表示。這種方法可以允許WTRU/視頻源和/或目的地基於各種參數或與給定應用無關的因數來指示期望的QoS等級。例如，可以選擇一組基礎(諸如延遲、封包差錯率、吞吐量等)，而且期望的QoS等級可以由這些基所跨越的超空間中的點所表示。
在一個示例中，WTRU可以明確地指定和/或請求期望的QoS參數。例如，WTRU可以向PCC實體發送對QoS分配的顯式請求。PCC實體可以用更高的優先處理這種顯式QoS請求，和/或如果沒有接收到顯式的請求則可以繼續獲取WTRU的QoS需求。這種過程可以通過在一個或更多個承載建立消息中包括附加內容和/或在PCC處的過程中包括改變來實施。
在一個示例中，WTRU可以被配置成執行將視頻封包分離成多個視頻子串流、合併視頻封包子串流和/或對包括在視頻封包子串流中的封包重排序中的一者或多者。例如，中間件可以用於執行視頻封包分離、合併和/或重排序中的一者或多者。在一個示例中，RTP協定可以被增強，以便執行視頻封包分離、合併和/或重排序中的一者或多者。例如，可以根據NALU標頭中的類型和/或優先資訊將NALU分離成多個子串流。單個序列號空間可以在子串流之間使用，以促成目的地處合併後的子串流中的封包的重排序。在一個示例中，IP標頭可以用於傳遞關於視頻封包(和/或其他封包)的類型的資訊，以避免檢查高於IP層的層處的資訊。
在一個示例中，可以利用技術來向資料傳輸網路顯露關於正在被傳送的視頻封包(和/或其他封包)的類型的更多資訊。例如，可以將更多資訊添加 到NALU標頭中，以向H.264/AVC和/或其他視頻編解碼器指示有效載荷的類型。
雖然上面以特定的組合描述了特徵和元件，但是本領域普通技術人員可以理解，每個特徵或元件可以單獨的使用或與其他的特徵和元件進行組合使用。此外，這裏描述的方法可以用電腦程式、軟體或韌體實現，其可包含到由電腦或處理器執行的電腦可讀媒體中。電腦可讀媒體的示例包括電子信號(通過有線或無線連接傳送)和電腦可讀儲存媒體。電腦可讀儲存媒體的示例包括，但不限制為，唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、暫存器、快取記憶體、半導體記憶體裝置、磁性媒體，例如內部硬碟和可移動磁片，磁光媒體和光媒體，例如CD-ROM碟片，和數位通用碟片(DVD)。與軟體關聯的處理器用於實現射頻收發器，用於WTRU、UE、終端、基地台、RNC或任何主電腦。
502‧‧‧視頻編碼器
506，512‧‧‧中間件
508，510‧‧‧RTP/SRTP
514‧‧‧視頻解碼器
NAL‧‧‧網路抽象層
RTP‧‧‧即時傳輸協定
SRTP‧‧‧安全即時傳輸協定

Claims (14)

  1. 一種視頻封包分離方法，包括：產生一網路抽象層單元(NALU)串流，該網路抽象層單元串流包括一或更多NALU，其中該等NALU的每一個包括來自一視頻串流的視頻資訊；分離該等NALU成至少兩子串流，其中關聯於每一NALU子串流的該視頻資訊有不同的重要性；將關聯於該等子串流的每一個的該等NALU封裝成一或更多封包；以及通過一網路傳輸關聯於該等子串流的每一個之該等所封裝封包，其中關聯於該等子串流的每一個的該等封包使用一不同動態有效載荷類型而被傳輸，且其中該動態有效載荷類型指示該等子串流的每一個之中的該視頻資訊的重要性。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括使該網路能基於一埠號而路由關聯於該等子載波的每一個的該等封包。
  3. 如申請專利範圍第1項的方法，更包括將一中間件標頭加到該等NALU的每一個，其中該中間件標頭包括一序列號，且其中該序列號指示該視頻串流中的該等NALU的一順序。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中關聯於該等NALU的每一個之該序列號是唯一的。
  5. 如申請專利範圍第3項的方法，更包括：接收關聯於該等子串流的每一個的該等封包；從該中間件標頭確定該序列號以及基於該序列號而將來自該等所接收封包的該等NALU的每一個合併成一所組合NALU串流，其中該等NALU被合併來建立該所組合NALU串流中的該等NALU的該順序；以及 發送該所組合NALU串流到一視頻解碼器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該動態有效載荷指示該等子串流的每一個的該等NALU之一網路抽象層參考識別(NRI)值。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該動態有效載荷類型是使用一會議控制協定而被協商。
  8. 一種無線發射/接收單元(WTRU)，包括：一處理器，被配置以：產生一網路抽象層單元(NALU)串流，該網路抽象層單元串流包括一或更多NALU，其中該等NALU的每一個包括來自一視頻串流的視頻資訊；分離該等NALU成至少兩子串流，其中關聯於每一NALU子串流的該視頻資訊有不同的重要性；將關聯於該等子串流的每一個的該等NALU封裝成一或更多封包；以及一發射機，被被配置以通過一網路傳輸關聯於該等子串流的每一個之該等所封裝封包，其中關聯於該等子串流的每一個的該等封包使用一不同動態有效載荷類型而被傳輸，且其中該動態有效載荷類型指示該等子串流的每一個之中的該視頻資訊的重要性。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的WTRU，其中該處理器更被配置以使該網路能基於一埠號而路由關聯於該等子載波的每一個的該等封包。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該處理器更被配置以將一中間件標頭加到該等NALU的每一個，其中該中間件標頭包括一序列號，且其中該序列號指示該視頻串流中的該等NALU的一順序。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的WTRU，其中關聯於該等NALU的每一個之該序列號是唯一的。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的WTRU，更包括：一接收機，被配置以接收關聯於該等子串流的每一個的該等封包；一接收處理器，被配置以：從該中間件標頭確定該序列號，以及基於該序列號而將來自該等所接收封包的該等NALU的每一個合併成一所組合NALU串流，其中該等NALU被合併來建立該所組合NALU串流中的該等NALU的該順序；以及發送該所組合NALU串流到一視頻解碼器。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的WTRU，其中該動態有效載荷指示該等子串流的每一個的該等NALU之一網路抽象層參考識別(NRI)值。
  14. 如申請專利範圍第12項所述的WTRU，其中該動態有效載荷類型使用一會議控制協定而被協商。
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