MÉTODO Y ENTIDAD DE RED PARA DESCARGAR VÍDEO EN REDES MÓVILES.

Método y entidad de red para descargar vídeo en redes móviles.



Un método y entidad de red (por ejemplo, RNC, Nodo B o eNodo B) para descargar paquetes de vídeo detectados, que establece:

- una tasa de transmisión de bits mínima, MinBR = ViBR + M, donde M >= 0 es un margen de tasa de transmisión de bits configurable, a partir de una tasa de transmisión de bits de vídeo, ViBR, estimada;

- una tasa de transmisión de bits específica SBR >MinBR;

y usa MinBR y SBR como límite de tasa de transmisión de bits mínimo y límite de tasa de transmisión de bits máximo respectivamente entre los que se define la tasa de transmisión de bits para entregar vídeo en caso de congestión.

Con el fin de determinar si hay congestión de los recursos de radio, el método puede comparar además la tasa de transmisión de bits específica establecida con un rendimiento real del usuario que solicita descarga de vídeo con un perfil de QoS, y si hay congestión y si el rendimiento es mayor que o igual a SBR, se disminuye el valor de prioridad del perfil de QoS que va a usarse para descargar vídeo en caso de congestión.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201130372.

Solicitante: VODAFONE ESPAÑA, S.A.U.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: DE PASQUALE,ANDREA, DOMINGUEZ ROMERO,FRANCISCO JAVIER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H04N21/2381 SECCION H — ELECTRICIDAD.H04 TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS.H04N TRANSMISION DE IMAGENES, p. ej. TELEVISION. › H04N 21/00 Distribución selectiva de contenido, p. ej. televisión interactiva, VBD [Video Bajo Demanda] (difusión (boradcast) H04H; disposiciones, aparatos, circuitos o sistemas para el control de comunicaciones caracterizado por un protocolo H04L 29/06; transmisión bidireccional en tiempo real de datos de vídeo en movimiento H04N 7/14). › Adaptanción de los flujos multiplexados a una red específica, p. ej. una red IP [Protocolo de Internet].
  • H04N21/2383 H04N 21/00 […] › Codificación del canal del flujo de bits digitales, p. ej. modulación.
  • H04N21/61 H04N 21/00 […] › Estructura física de la red; Procesamiento de señales (H04B tiene prioridad).

Fragmento de la descripción:

Método y entidad de red para descargar vídeo en redes móviles

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se aplica al sector de las telecomunicaciones y, especialmente, al ámbito industrial dedicado a proporcionar a las redes de acceso por radio (RAN) elementos de infraestructuras celulares tales como controladores de red de radio (RNC) y estaciones base de radio (Nodos B) para sistemas de comunicaciones inalámbricas de tercera generación (3G) o redes posteriores a 3G (que soportan HSPA, HSPA+, LTE, …) .

Más particularmente, la invención descrita en el presente documento se refiere a un método y a una entidad de red (3G o posterior a 3G) para tratar tráfico de vídeo con una calidad de servicio (QoS) garantizada y un uso optimizado de recursos de radio en caso de congestión del tráfico.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

El vídeo es con mucho el tipo de tráfico predominante en cuanto a volumen en las redes móviles (la carga de tráfico de vídeo en un RNC típico puede ser de aproximadamente el 40% del volumen total, del cual un 61% del tráfico HTTP es contribución de vídeo en cuanto a volumen, lo que a su vez equivale a un 40% de todo el tráfico puesto que HTTP constituye un 66% de todo el tráfico) . El mayor número de descargas de tráfico de vídeo se realiza a través de descargas progresivas vía HTTP (el archivo de vídeo se descarga realmente al equipo de los usuarios finales, por ejemplo, a través de un navegador tal como YouTube) . Las descargas de vídeo restantes usan servidores de medios de flujo continuo (streaming) .

Por otro lado, se ha estimado que uno de cada cuatro usuarios cancela un flujo de vídeo poco después de haber iniciado su descarga. Por tanto se desperdicia una cantidad considerable de recursos RAN en la entrega del vídeo, ya que una cantidad de vídeo ya se ha descargado y almacenado en memoria intermedia antes del punto en el flujo en el que el usuario aborta la sesión de visionado.

Además, el ritmo de crecimiento del tráfico de datos (que incluye vídeo) se ha duplicado en menos de un año. Sin embargo, los ingresos procedentes del tráfico de datos no están aumentando al mismo ritmo, lo que lleva a la necesidad de controlar el tráfico de datos basándose en los recursos de red.

La optimización del tráfico específica de la aplicación en un enlace inalámbrico dada a conocer por el documento US 2002/0118649 se refiere principalmente a la detección del tipo de datos de los paquetes transportados sobre una conexión inalámbrica examinando sus características de rendimiento de enlace, tales como un número de puerto, y con la evaluación de tipos de datos, en el caso de audio y vídeo, se determinan y se aplican determinados parámetros de control de enlace que regulan el transporte de los paquetes. El cálculo de dichos parámetros de control de enlace se basa en valores preconfigurados fijos, una mera determinación de un modelo de flujo de paquetes estático particular como consecuencia de la clasificación de los datos.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

La presente invención sirve para resolver el problema anteriormente mencionado controlando la tasa de transmisión de bits de vídeo proporcionada por la red móvil y garantizando que:

i) la red móvil respeta la tasa de transmisión de bits de vídeo mínima solicitada por el usuario final. Esto lleva a una adecuada experiencia del usuario final al evitar que la tasa de transmisión de bits de vídeo proporcionada se vuelva inferior a la tasa de transmisión de bits de vídeo mínima solicitada, lo que afecta directamente a la satisfacción del usuario porque, en este último caso, la entrega de vídeo se detiene y se almacena en memoria intermedia muy a menudo, tal como se explicó anteriormente.

ii) El uso de los recursos de la red móvil se optimiza en caso de congestión al evitar la descarga de un volumen de vídeo mayor que el volumen que es necesario entregar, es decir, no se permite una descarga a una tasa de transmisión de bits superior a una tasa de transmisión de bits de vídeo especificada con el fin de optimizar la entrega por parte de la red móvil del tipo de tráfico de vídeo incluso en el caso de congestión de recursos de radio.

Un aspecto de la invención se refiere a un método para descargar paquetes de datos de vídeo a un terminal de usuario a través de una red de telecomunicación móvil, que comprende las etapas de:

- detectar paquetes de datos de vídeo en un flujo de datos en paquetes dirigido al terminal de usuario,

- determinar una tasa de transmisión de bits de vídeo, ViBR, de los paquetes de datos de vídeo,

comprendiendo además el método:

- determinar una tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, siendo la tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, mayor que o igual a la tasa de transmisión de bits de vídeo, ViBR, previa determinada,

- determinar una tasa de transmisión de bits específica, SBR, siendo la tasa de transmisión de bits específica, SBR, sustancialmente mayor que la tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, y

- transportar los paquetes de vídeo al terminal de usuario a través de la red de telecomunicaciones móviles usando una tasa de transmisión de bits para la entrega de datos en paquetes de vídeo que se establece dinámicamente, en el que el mecanismo de transporte de la red de telecomunicaciones móviles que se aplica para entregar los paquetes de vídeo usa la tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, y la tasa de transmisión de bits específica, SBR, para establecer los límites inferior y superior de dicha tasa de transmisión de bits para la entrega de datos en paquetes de vídeo al terminal de usuario.

Además, el método propuesto puede incluir adicionalmente detectar el nivel de congestión en al menos una parte de la red de telecomunicación móvil. En particular, la detección del nivel de congestión puede incluir una etapa de comprobar si hay congestión de los recursos de radio o no en la red de telecomunicaciones móviles.

En caso de congestión en la red (de acceso) de radio (RAN) de dicha red móvil, el método garantiza la descarga de los paquetes de vídeo a una tasa de transmisión de bits, OBR, adecuada que tiene un valor entre los valores previamente establecidos de tasa de transmisión de bits mínima y específica, más concretamente: SBR º OBR

º MinBR.

Con el fin de proporcionar algo más que un “mejor esfuerzo” en una red cargada (el case de congestión anteriormente mencionado en la RAN) , la tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, puede definirse de modo que un usuario pueda enviar datos a una tasa de transmisión superior a este límite. Esta MinBR es un parámetro que la red intenta respetar a menos que la congestión sea tan alta que este objetivo resulte imposible. Entonces, cuando es posible, el RNC garantiza la tasa de transmisión de bits mínima al nivel de recursos y en la interfaz Iub. Además, el Nodo B respeta esta tasa de transmisión de bits mínima cuando otorga prioridades en el planificador.

Preferiblemente, la tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, puede asignarse a un parámetro de QoS que indica una tasa de transmisión de bits seleccionada a partir de la tasa de transmisión de bits nominal o mínima usada por los recursos de radio.

En el contexto de esta invención y según el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP) , se asocia un perfil de QoS a cada sesión de comunicación que define las expectativas de rendimiento puestas en la red portadora. El perfil de QoS comprende una serie de parámetros de QoS, normalmente: clase de tráfico, prioridad de servicio (por ejemplo prioridad de asignación y retención ARP y prioridad en el tratamiento del tráfico THP) , clase de retardo, fiabilidad, y rendimiento en cuanto a tasas de transmisión de bits media y pico.

La etapa de comprobación de la congestión en la red de radio preferiblemente comprende comparar la tasa de transmisión de bits específica, SBR, configurada con un valor real de rendimiento proporcionado al usuario, y si el valor de rendimiento es mayor que o igual a la tasa de transmisión de bits específica para SBR de redistribución, se disminuye el valor de prioridad del perfil de QoS usado para descargar los paquetes de vídeo (por ejemplo, ARP o THP) .

La etapa de detección de los paquetes de vídeo puede llevarse a cabo en la red de radio (RAN) , en la red núcleo (CN) o en una red de terceros que tenga una interfaz de conmutación de paquetes (PS) con la red móvil. En la red de radio, la detección de los paquetes de vídeo puede realizarse por una entidad de red que puede implementarse en un nodo controlador (por ejemplo, el controlador...

 


Reivindicaciones:

1. Un método para descargar paquetes de datos de vídeo a un terminal de usuario a través de una red de telecomunicación móvil, que comprende las etapas de:

- detectar paquetes de datos de vídeo en un flujo de datos en paquetes dirigido al terminal de usuario,

- determinar una tasa de transmisión de bits de vídeo, ViBR, de los paquetes de datos de vídeo,

caracterizado porque comprende además:

- determinar una tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, siendo la tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, mayor que o igual a la tasa de transmisión de bits de vídeo, ViBR,

- determinar una tasa de transmisión de bits específica, SBR, siendo la tasa de transmisión de bits específica, SBR, sustancialmente mayor que la tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, y

- transportar los paquetes de vídeo al terminal de usuario a través de la red de telecomunicaciones móviles usando una tasa de transmisión de bits establecida de manera dinámica para entrega de datos en paquetes de vídeo al terminal de usuario y usando la tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, y la tasa de transmisión de bits específica, SBR, para establecer límites inferior y superior de dicha tasa de transmisión de bits establecida de manera dinámica para entrega de datos en paquetes de vídeo al terminal de usuario.

2. El método según la reivindicación 1, que comprende además comprobar si hay congestión de los recursos de radio en las redes móviles y, si hay congestión, descargar los paquetes de vídeo a una tasa de transmisión de bits, OBR, mayor que o igual a la tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, e inferior o igual a la tasa de transmisión de bits específica, SBR: SBR OBR ºMinBR.

3. El método según la reivindicación 2, en el que la comprobación de si hay congestión comprende:

- comparar la tasa de transmisión de bits específica, SBR, con un valor de rendimiento proporcionado a un usuario que solicita descarga de vídeo con un perfil de QoS, y

- si el valor de rendimiento es mayor que o igual a la tasa de transmisión de bits específica, SBR, el método comprende además disminuir un valor de prioridad del perfil de QoS, usándose el valor de prioridad para descargar los paquetes de vídeo en caso de congestión.

4. El método según cualquier reivindicación anterior, en el que la tasa de transmisión de bits mínima, MinBR, se asigna a un parámetro de QoS que indica una tasa de transmisión de bits seleccionada de entre la tasa de transmisión de bits nominal usada por los recursos de radio y la tasa de transmisión de bits mínima usada por los recursos de radio.

5. El método según cualquier reivindicación anterior, en el que la estimación de la tasa de transmisión de bits de vídeo, ViBR, de los paquetes de vídeo comprende inspeccionar los paquetes de vídeo y

- si los paquetes de vídeo usan una tasa de transmisión de bits constante, la tasa de transmisión de bits de vídeo, ViBR, se lee de un campo de los paquetes de vídeo;

- si los paquetes de vídeo usan una tasa de transmisión de bits variable, la tasa de transmisión de bits de vídeo, ViBR, es una tasa de transmisión de bits promedio estimada midiendo la tasa de transmisión de bits variable para determinados instantes de tiempo.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la tasa de transmisión de bits de vídeo, ViBR, es un valor fijo configurado por el operador de red móvil.

7. El método según la reivindicación 6, en el que la tasa de transmisión de bits de vídeo, ViBR, se fija a 330 kbps.

8. El método según cualquier reivindicación anterior, en el que la detección de los paquetes de vídeo comprende inspeccionar determinados paquetes TCP/IP y HTTP que transportan dichos paquetes de vídeo y detectar transmisión de vídeo dentro de los paquetes TCP/IP y HTTP inspeccionados.

9. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la detección de los paquetes de vídeo comprende inspeccionar los paquetes IP que transportan dichos paquetes de vídeo y comprobar si se ha asignado de manera estática una dirección IP a la transmisión de vídeo.

10. Una entidad de red de radio seleccionada de entre un controlador y una estación base, caracterizada porque comprende medios de procesamiento que llevan a cabo el método para descargar vídeo en redes móviles, método definido según cualquier reivindicación anterior.

11. La entidad de red de radio según la reivindicación 10, implementada en un Nodo B.

12. La entidad de red de radio según la reivindicación 10, implementada en un RNC.

13. La entidad de red de radio según la reivindicación 10, implementada en un eNodo B.

14. Un producto de programa informático que comprende medios de código de programa que, cuando se carga en medios de procesamiento de una entidad de red de radio, hace que dichos medios de código de programa ejecuten el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.


 

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