Un aparato para controlar el tráfico de datos y un método para medir QoE.

Un método para medir una Calidad de Experiencia (KPI) de una sesión de datos en un punto de medición en unsistema de comunicaciones que comprende por lo menos un dispositivo de cliente (20) y por lo menos un dispositivode servidor (10) interconectado sobre un enlace de datos para conmutar paquetes,

en donde el método secaracteriza por comprender las siguientes etapas:

i. capturar por lo menos dos primeras marcas de tiempo de por lo menos dos paquetes de datos (300) en el métodocada marca de tiempo especifica un momento en el que un cierto paquete de datos (300) o un contenido particularde dicho paquete de datos (300) tiene que ser procesado mediante una aplicación definida en el lado de cliente (20),

ii. capturar por lo menos dos segundas marcas de tiempo cada una específica un momento en el que el paquete deconfirmación (400) enviado por el dispositivo de cliente (20) para confirmar que se capturen dichos ciertos paquetesde datos (300).

iii. determinar una Calidad de Experiencia (KPI) de la sesión de datos desde una primera y segunda marcas detiempo.

Un aparato para controlar el tráfico de datos y un método para medir QoE

La presente invención se refiere a un aparato para controlar el tráfico de datos en una celda de una red celular. La invención se dirige adicionalmente a un método para medir la Calidad de Experiencia de una sesión de datos en curso en un sistema de comunicaciones que comprende dispositivos de servidor y cliente que se interconectan a través de un enlace de datos para conmutación de paquetes. Adicionalmente, la invención se relaciona con un servidor de video para proporcionar por lo menos dos flujos de video.

En redes de datos móviles actuales, los conteos de flujo de datos para una parte principal del volumen de datos transmitido se espera aumente en el futuro cercano. En particular, las aplicaciones se basan en el disfrute del flujo de video que aumenta la popularidad. Los servicios normales proporcionan diversos flujos de video que se proporcionan mediante los servidores de video designados. Los usuarios pueden establecer sesiones de datos para dichos servidores con el fin de reproducir los flujos de video en sus dispositivos de cliente específicos. Sin embargo, estas sesiones de datos frecuentemente requieren un ancho de banda mayor que los servicios de voz u otros servicios de datos.

El aumento en la demanda de flujo de datos, en particular flujo de video, plantea un gran desafío a la futura administración de las redes. La calidad de los servicios de flujo ofrecidos frecuentemente depende de la tasa de datos disponible asignada a cada suscriptor mediante la administración de redes. Como las redes de datos móviles actuales e Internet no garantizan las velocidades por bits para la aplicación individual, siempre puede ocurrir que el rendimiento esté limitado por restricciones de red a un nivel que no permite transmitir las señales de video de acuerdo con la tasa de reproducción que provoca paradas del video que está siendo observado por el usuario.

Por lo tanto, una función principal de la administración de redes es asegurar una suficiente Calidad de Experiencia, en lo sucesivo denominado como QoE, de dichos servicios de flujo. Por ejemplo en aplicaciones de voz o video el QoE representa calidad de video, imagen o voz disponible. Por lo tanto, los métodos de medición confiables para el flujo de datos de red en vivo son partes clave de mediciones QoE especialmente para aplicaciones de datos móviles.

Un primer método intuitivo puede ser medir el ancho de banda percibido del flujo de video individual y compararlo con el ancho de banda requerido por la aplicación de flujo. Sin embargo este método carece de precisión: códes de video modernos tal como H.264 utilizan codificación a velocidades variables en bits para que solo se pueda estimar la demanda de ancho de banda actual.

Como se sabe de la técnica anterior, Calidad de Servicio, en lo sucesivo se denomina como QoS, los estándares proporcionan métodos para asignación de ancho de banda y priorización del servicio. Sin embargo, en las redes celulares móviles actuales se requiere definir estos parámetros QoS antes de establecer sesiones de datos, en particular sesiones de flujo. Normalmente, estos parámetros se establecen en los campos de cabecera especificados de los paquetes de datos utilizados. Se prohíben los cambios de dichos parámetros durante el tráfico de redes en vivo. Más aún, estos parámetros se pueden configurar manualmente en el dispositivo de cliente. Incluso si una red

móvil consideraría estas configuraciones QoS, no aplican de extremo a extremo, es decir solo se pueden aplicar para la interfaz de aire de una red móvil y no para la estructura o la parte de ruta en Internet.

El documento WO2010/069372 A1 describe un método para supervisar la Calidad de Experiencia de un servicio que suministra datos de medio para equipo de usuario en una red de telecomunicaciones. El método comprende determinar un primer valor de una métrica, determinar un segundo valor de dicho periodo definido de tiempo, ajustar

el valor de dicho periodo de tiempo definido, en donde el segundo valor determinado de la métrica se utiliza en la determinación de la magnitud y dirección del ajuste y registro de los valores determinados de la métrica.

Es un primer objeto de la presente invención proporcionar un aparato para controlar el tráfico de datos en una o más celdas de una red celular que comprende la administración más eficiente de las funciones de las redes para las sesiones de datos en curso.

Es un segundo objeto de la presente invención proporcionar un método de medición mejorado y confiable para el tráfico de flujo de red en vivo con el fin de determinar la Calidad de Experiencia.

Un tercer objeto de la presente invención es mejorar un servidor de video conocido de acuerdo con selección y administración de la tasa de video.

El primer objeto se resuelve por un aparato de acuerdo con la reivindicación 10. De acuerdo con la invención el

aparato comprende medios para determinar la tasa de datos de una sesión de datos en curso establecida entre un primer dispositivo de cliente ubicado en una celda y un dispositivo de red en donde dicha sesión de datos se utiliza

para recibir datos de flujo. El dispositivo de red preferiblemente puede ser un servidor de flujo de video o audio que se ubica en la topología de la red celular del proveedor de red o se ubica en Internet.

Adicionalmente, el aparato comprende medios para determinar la tasa de datos de una sesión de datos en curso establecida entre un segundo dispositivo de cliente ubicado en la misma celda y un dispositivo de red en donde dicha sesión de datos se utiliza para recibir datos que no fluyen. Ambos dispositivos de cliente se pueden conectar a un único dispositivo de red o a diferentes dispositivos. Ambas sesiones de datos comparten el ancho de banda disponible de una celda y no difieren obviamente entre sí en parámetros QoS. En otras palabras, ambas sesiones se han establecido con parámetros QoS idénticos. Las sesiones de datos para recibir datos que no fluyen se utilizan preferiblemente para navegación web estándar, intercambio de datos, u otros servicios arbitrarios.

Para supervisar la calidad de la sesión de flujo el aparato comprende medios para determinar una Calidad de Experiencia del flujo de datos del primer dispositivo de cliente. Como se mencionó anteriormente, la Calidad de Experiencia preferiblemente puede ser un valor medible que caracteriza la calidad de imagen de video objetivo de un flujo de video o la calidad de voz/música de objetivo de un flujo de audio dependiendo de la tasa de datos disponible u otros parámetros de conexión respectivos.

Finalmente, el aparato comprende medios para ajustar la tasa de datos del primer y/o segundo dispositivo de cliente si la Calidad de Experiencia determinada de dicho flujo de datos del primer dispositivo de cliente es menor que un umbral predeterminado. Por ejemplo, las paradas de flujo de video son más probables si la Calidad de Experiencia cae por debajo del umbral predeterminado.

Por ejemplo, dichos medios para ajustar la tasa de datos pueden incluir la reducción de la tasa de datos reservada del segundo cliente en el caso de muy baja Calidad de Experiencia. El ancho de banda liberado en la celda ahora se puede utilizar para aumentar la tasa de datos de la primera sesión de datos con el fin de mejorar la Calidad de Experiencia.

En otras palabras, la invención proporciona un tipo especial de administración de QoS para sesiones de datos en curso que no se han establecido explícitamente con los parámetros QoS predefinidos. Por el contrario, las redes celulares de la técnica anterior tienen que definir los parámetros QoS antes de abrir la sesión de datos para diferentes aplicaciones con el fin de cumplir los requerimientos QoS respectivos. Se prohíbe una modificación de dichos parámetros de una sesión abierta.

En una realización preferida de la invención los medios para ajustar la tasa de datos se adaptan para bloquear y/o retrasar y/o descartar uno o más paquetes de datos de la corriente de datos respectiva del primer y/o segundo dispositivo de cliente. Bloquear, retrasar o descartar la segunda sesión de datos puede reducir su tasa de datos y por lo tanto aumentar la tasa de datos de la primera sesión de datos. Reducir la tasa de datos puede incluir provocar que un servidor de video conmute a un perfil diferente de un esquema de codificación de video o cambio de codificación de video a un estándar diferente, tal como el cambio de H.264 a MP4.

Es adicionalmente concebible que la red se base en uno o más de los estándares GSM/GPRS/UMTS/LTE u otros estándares futuros. Adicionalmente, el primer y/o segundo dispositivo... [Seguir leyendo]

1. Un método para medir una Calidad de Experiencia (KPI) de una sesión de datos en un punto de medición en un sistema de comunicaciones que comprende por lo menos un dispositivo de cliente (20) y por lo menos un dispositivo de servidor (10) interconectado sobre un enlace de datos para conmutar paquetes, en donde el método se caracteriza por comprender las siguientes etapas:

i. capturar por lo menos dos primeras marcas de tiempo de por lo menos dos paquetes de datos (300) en el método cada marca de tiempo especifica un momento en el que un cierto paquete de datos (300) o un contenido particular de dicho paquete de datos (300) tiene que ser procesado mediante una aplicación definida en el lado de cliente (20) ,

ii. capturar por lo menos dos segundas marcas de tiempo cada una específica un momento en el que el paquete de confirmación (400) enviado por el dispositivo de cliente (20) para confirmar que se capturen dichos ciertos paquetes de datos (300) .

iii. determinar una Calidad de Experiencia (KPI) de la sesión de datos desde una primera y segunda marcas de tiempo.

2. El método de acuerdo la reivindicación 1 en donde la Calidad de Experiencia (KPI) se compara contra un umbral predeterminado.

3. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2 en donde la Calidad de Experiencia (KPI) se determina mediante la relación de la diferencia entre dos primeras marcas de tiempo capturadas con la diferencia entre dos marcas de tiempo capturadas.

4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde las primeras marcas de tiempo se capturan directamente desde la información de cabecera de un cierto paquete de datos (300) o de un contenido de datos particular del paquete de datos (300) y/o en donde las segundas marcas de tiempo se capturan de un momento en el que paquete de confirmación (400) que confirman los ciertos paquetes de datos (300) que llegan al punto de medición.

5. El método de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde un número de secuencia de un cierto paquete de datos de captura con su primera marca de tiempo y/o en donde el enlace de datos conmutado para paquete se basa en el Protocolo de Control de Transmisión (TCP) .

6. El método de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en donde la sesión de datos transmite una o más tramas de un flujo de video y/o de audio y la primera marca de tiempo es un tiempo de emisión de una cierta trama.

7. El método de acuerdo a reivindicación 6 en donde más de una trama se transporta dentro de un cierto paquete de datos (300) y la primera marca de tiempo de dicho paquete de datos (300) se toma del tiempo de emisión del último tramo completo del paquete de datos (300) .

8. El método de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7 en donde se estima el tiempo de almacenamiento intermedio de la corriente de video/audio, en particular de acuerdo al estándar ISO/IEC 14496-12 (Organización Internacional para Estandarización/ Comisión Electrotécnica Internacional) y se considera para determinar la Calidad de Experiencia (KPI) .

9. Un dispositivo (30) para determinar la Calidad de Experiencia (KPI) en un sistema de comunicaciones al procesar todas las etapas del método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

10. Un aparato para controlar tráfico de datos en una celda de un red celular en donde el aparato comprende dispositivo conectado o integrado (30) de acuerdo a reivindicación 9 y

a. medios para determinar una tasa de datos de una sesión de datos en curso establecida entre un primer dispositivo de cliente (20) ubicado en una celda y se utiliza una red de dispositivo (10) en donde dicha sesión de datos para recibir datos de flujo,

b. medios para determinar una tasa de datos de una sesión de datos en curso establecida entre un segundo dispositivo de cliente (20) ubicado en la misma celda y un dispositivo de red (10) en donde dicha sesión de datos se utiliza para recibir datos que no fluyen,

c. medios para determinar una Calidad de Experiencia (KPI) del flujo de datos del primer cliente (20) dispositivo por medio del dispositivo conectado o integrado (30) ,

d. medios para ajustar la tasa de datos del primer y/o segundo dispositivo de cliente (20) si la Calidad de Experiencia

determinada (KPI) de dicha corriente de datos del primer dispositivo de cliente (20) es menor que un umbral 5 predeterminado.

11. El aparato de acuerdo a reivindicación 10 en donde los medios para ajustar la tasa de datos se adapta para bloquear y/o retrasar y/o descartar paquetes de datos de la corriente de datos respectiva del primer y/o segundo dispositivo de cliente (20) .

12. El aparato de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11 en donde la red celular se basa en el

estándar del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM) / Radio Servicio de Paquetes Generales (GPRS) /Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) /Evolución a Largo Plazo (LTE) y/o el primer y/o segundo dispositivo de clientes (20) es/son dispositivos móviles, por ejemplo teléfonos móviles, teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles u ordenadores personales tipo tableta (PC) .

13. El aparato de acuerdo a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes 10 a 12 en donde el aparato es un 15 controlador de red o un encaminador.

14. Un servidor de video (10) para transmitir flujos de datos sobre una red de base de datos, que comprende:

a. medios para transmitir una primera corriente de video y una segunda corriente de video sobre la red de base de datos,

b. dispositivo conectado o integrado (30) de acuerdo a reivindicación 9 para determinar una Calidad de Experiencia 20 (KPI) de la transmisión de la primera corriente de video,

c. medios para comparar la Calidad de Experiencia determinada (KPI) contra un umbral predeterminado y

d. medios para determinar y ajustar una tasa de datos corriente de la segunda corriente de video si la Calidad de Experiencia determinada (KPI) es menor que un umbral predeterminado.

15. El servidor de video (10) de la reivindicación 14 en donde la primera y/o la segunda corriente de video tiene una 25 tasa de bits variables.

16. El servidor de video (10) de una cualquiera de las reivindicaciones 14 o 15 en donde los medios para ajustar la tasa de datos de dicha segunda tasa de video se adaptan para limitar la tasa de datos en graduaciones predeterminadas.

Servidor de Video de Internet Reconocimientos TCP Paquetes de Flujo de Video IP Punto de Medición Tabla

Calcula QoE -KPI Por ejemplo KPI = (x -x1) / (y -y1)

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