边缘节点控制制造技术

提供了一种用于提供边缘节点(110)故障管理和带宽(BW)控制以在基于包的网络中传输数据流的方法。该方法包括：通过以下动作控制传输到一个或更多个客户端设备(151、152、153)的输出数据流来自适应地传输数据流(DS)：分析一个或更多个接收客户端设备(151、152、153)的相应的接收的数据流(DS1、DS2、DS3)的至少一个数据流特性，并且基于所述分析的数据流特性而为输出数据流提供传输策略。由此，提供了对消耗BW和相关联的恢复方案(即FEC和/或重传)的精确调整，以就视频质量以及对其他服务的影响而言保持最高的可实现性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】边缘节点控制专利
本专利技术涉及通过IP(因特网协议)网络的广播和媒体分发，且更具体地涉及用于在基于包的网络中传输数据流的边缘节点故障管理和带宽(BW)控制。专利技术背景通过像因特网的包网络的直播TV的视频分发有一些挑战。在如今的解决方案中，用于传输数据文件的正常机制是所谓的TCP传输控制协议。该协议确保丢失数据被重新传输，并且如果大量数据丢失，则发送者发送较少的数据以避免网络拥塞。这意味着无法确保数据何时到达，并且它使用“适合所有”的重传策略。对于TV来说，不可预测的到达通过在接收机侧的大量缓冲来补偿，这“消除”了TV的直播体验。延迟可能是几分钟。在通过IP网络的媒体分发中，例如在通过因特网的视频和TV分发中，到客户端设备的带宽可能根据不同情况而变化。如今，如由客户端设备所设想的带宽变化通常由三种机制来处理：TCP(TCP/IP协议栈的传输控制协议)的拥塞控制机制、缓冲和调整视频质量(ABR)。基本上，拥塞控制是由TCP协议栈处理，该TCP协议栈调整丢失包的重传率，以使客户端设备适于在网络中(或实际上在传输瓶颈中)使用公平份额的可用带宽。在这样的系统中，客户端设备需要缓冲数据，因为不确定网络是否能够提供视频流所需的带宽，并且对于视频，客户端设备需要呈现视频数据以保持观看者体验。所以需要缓冲来承受网络引入的比特率变化且特别是由TCP拥塞避免机制引入的比特率变化以及网络引入的抖动。在容量和抖动在IP网络中变化时，接收客户端设备暂停当前视频在屏幕上的呈现，以在其缓冲器中累积更多视频数据。累积是一种方式，这意味着对于特定会话来说，延迟将增加而不会减少。这样的调整会带来延迟，并且视频不能被视为直播分发。UDP(用户数据报协议)是通过IP网络发送数据报的TCP的替代。为了避免TCP在通过使用拥塞控制机制而质量变化的情况下保持比特率的限制，替代方案是在没有拥塞控制的情况下使用数据的重传和UDP。由于媒体流可以在传输中接受小的数据丢失而不是长的延迟，而TCP不关心延迟而是需要所有数据到达目的地，因此媒体流传输的替代解决方案是使用具有适于媒体流与数据传输相比的需求差异的重传技术的UDP。这样的重传技术有助于视频流通过网络传输，而不会在拥塞的情况下退避。因此，需要这样的重传策略，其中注意避免网络上的其他业务受到影响，同时保护视频流。例如，在典型情况下，接收机检测到大量丢包并请求重传丢包，并且当可用于接收机的实际BW由于更多的设备共享相同带宽而降低时，与基站或热点的不良连接或网络拥塞发生。对丢包连同视频流的重传的请求将暂时消耗比可用容量更多的容量，从而使情况恶化。鉴于上述情况，因此需要用于以智能方式处理通过IP网络媒体分发内的重传的机制。对于直播TV分发，存在通过使用重传技术来解决这一问题的现有替代方法，其中存在最大可接受延迟。如果超过该延迟，则数据被接受为丢失。这意味着传输存在有界延迟。另一种常见的方法是降低流的BW，并发送具有较高压缩(即较低BW)(ABR)的视频流。在直播TV分发中，分发是通过将视频从发送者传送到具有视频流的BW的设备来完成的，该BW是基于设备接收内容的能力来选择(改变)的。例如，如果移动设备从一个具有4G的区域移动到另一个具有3G的区域，则BW减小，因此需要改变视频的BW。另外，从3G到4G，可以选择更高BW的视频流。在没有(或有最小)中断的情况下处理视频流的BW的变化是一个挑战。它也可以是随时间变化的对设备可用的BW。例如，更多订户进入同一移动小区并且BW被更多用户划分或者Wi-Fi由于信号弱而改变了接入速度。现今已知的系统通常接受冻结的图片和/或内容的延迟播放。存在使用前向纠错(FEC)的一些先进的系统，该FEC将冗余信息添加到流中以使其对数据丢失更有弹性。然而，这并不好，因为在BW减小的情况下，发送者发送更多的信息，这也可能是冗余的。专利技术概述将有利的是，至少提供一种改进且可靠的数据流传输方法，该方法防止网络中的拥塞，并且适合于在如因特网的IP网络中直播分发媒体内容，诸如TV/视频/音频流。该目的通过如权利要求1所定义的根据本专利技术的方法来实现。提供了一种自适应地传输数据流的方法，该方法包括：对于被传输到至少一个客户端设备的至少一个输出数据流，分析至少一个客户端设备的相应的接收的数据流的至少一个数据流特性；以及基于所分析的数据流特性而提供针对输出数据流的传输策略。这有利于提供对消耗的BW和相关联的恢复方案(即FEC和/或重传)的准确调整，以就视频质量并且以及对其他服务的影响而言保持最高的可实现性能。根据实施例，分析接收到的数据流的步骤基于从客户端设备获得的与接收到的数据流相关联的信息，该信息可以是隐式的，例如包丢失模式，或者是显式的，例如测量比特率。分析可以连续执行，或者以预定间隔执行。根据该方法的实施例，传输策略还基于至少一个系统特性。根据该方法的实施例，系统特性是接入技术类型(例如，光纤或无线接入)、客户端设备能力(例如，设备是支持3G、4G还是5G)中的一个。根据该方法的实施例，通过从一组预定控制方案中选择控制方案来提供传输策略。根据实施例，控制方案的选择基于对设备的接入技术的类型，例如3G、4G、WiFi、CATV或FTTH。根据该方法的实施例，针对与多个节点或客户端设备组相关联的多个输出数据流执行分析步骤。根据该方法的实施例，该方法还包括针对多个节点或客户端设备组提供协调的或公共的传输策略。有利的是，可以对于经历不同网络性能的网络子区域不同地选择传输策略。协调多个设备之间的ABR、FEC和重传的策略的好处在于，可以在共享资源的客户端设备之间优化质量和性能。问题在于在网络的一部分中何时开始出现拥塞状态。这将导致许多客户端丢失包，并使用重传恢复机制开始重新发送包，从而导致甚至更多数据被发送到网络中，导致进一步拥塞。这会产生所谓的雪崩效应。在TCP中，这是通过使用所谓的退避效应来保守地处理的。然而，对于视频的直播流传输，这导致延迟，因此不是最佳的。另一种替代方案是具有重传的UDP，然后恢复到ABR速率下降。然而，如果客户端像正常情况那样独立做出决策，则可能会发生振荡效应。然而，通过监控网络的一部分中的所有客户端或客户端的子集的包丢失特性，可以做出更智能的决策，以在严重拥塞发生之前同时降低多个设备的ABR速率，从而避免网络中的雪崩效应和大振荡。根据该方法的实施例，该方法还包括对客户端设备进行分组。客户端设备的分组可以基于识别哪些客户端设备正在利用一个或更多个公共网络资源(诸如例如公共基站或聚合网络)。根据实施例，动态地执行客户端的分组，例如，以覆盖从第一基站切换到另一基站的移动设备。根据该方法的实施例，该方法还包括识别单个客户端设备是否正在利用特定基站/网络资源，这有利于为组中的每个设备选择最佳传输策略(或控制方案)。根据该方法的实施例，例如当接入技术是具有千兆比特的接入容量的光纤到户(FTTH)时，该组客户端设备连接到作为瓶颈的聚合网络。在这种情况下，聚合网络不能处理所有接入容量的总和，并且在有压力的情况下，可能有必要控制客户端的BW使用。根据该方法的实施例，客户端的分组由它们在CDN(内容传递网络)上下文中从哪个边缘(出口)流传输服务器服务来确定。利用本专利技术的概念，提供了协调的传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应地传输数据流的方法，包括：对于被传输到至少一个客户端设备的至少一个输出数据流，分析所述至少一个客户端设备的相应的接收的数据流的至少一个数据流特性；以及基于所分析的数据流特性为所述输出数据流提供传输策略。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.26 SE 1650254-41.一种自适应地传输数据流的方法，包括：对于被传输到至少一个客户端设备的至少一个输出数据流，分析所述至少一个客户端设备的相应的接收的数据流的至少一个数据流特性；以及基于所分析的数据流特性为所述输出数据流提供传输策略。2.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述传输策略还基于至少一个系统特性。3.根据任一前述权利要求2所述的方法，还包括确定所述系统特性。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述系统特性是接入技术类型、网络类型和设备能力中的一个。5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述传输策略通过从一组预定控制方案中选择控制方案来提供。6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，对与多个节点或一组客户端设备相关联的多个输出数据流执行所述分析步骤。7.根据权利要求6所述的方法，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：佩尔·林格伦，C·博姆，
申请(专利权)人：网络洞察力知识产权公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE