应用和使用以及无线链路感知传输网络调度程序的制作方法.docx

应用和使用以及无线链路感知传输网络调度程序的制作方法专利名称：应用和使用以及无线链路感知传输网络调度程序的制作方法应用和使用以及无线链路感知传输网络调度程序本发明涉及通信技术领域，具体地说是一种应用、使用以及无线链路感知传输网络调度程序各种协议用来在网络，包括有线和无线网络传输数据每种协议按照某种规则和优化一套参数的尝试操作例如TCP/IP优化数据包最大带宽的传递(或者用某些选项减少延时)，同时保持在不同的传输条件下的传递保证发送节点根据来回时间延迟时间(RTT)和远程接收节点发送的确认(ACK)的到达时间对输送进行调节例如，当大容量多媒体文件，如视频剪辑都是使用TCP上的HTTP即看式下载来传递的，媒体对象通过下层传输以可实现的最高速度来传输的如果传输网络带宽和内容服务器传递速度比多媒体内容的位速率高，视频剪辑会在内容总演示时间的一小部分时间内完成下载图1是显示传递一个IOMB的媒体剪辑文件20的一个实例，如一段视频图1显示在HTTP/TCP传输上用即看式下载进行的多媒体文件传递该图显示几个TCP数据包30， 由一个以底层TCP可以达到的速率传输的IOMB对象组成该实例假定请求的客户端有足够的缓冲空间来存储内容，并且内容源可以高于TCP向客户传递速度向客户传输内容。

文件演示时间约为10分钟在该实例中，此IOMB文件20使用具有1MB/秒的无线链路带宽的无线网络传递给客户虽然视频剪辑20的演示时间约为10分钟，图1显示文件可以在约80秒的时间内传递给客户，如果客户的缓冲区足以容纳IOM字节，此时传输网络带宽为 IMbs0视频剪辑20使用一套数据包30传给客户在许多具体实施例中，该行为是可以接收的，或者甚至是最好的它可以在演示中，很早使整个文件20得以提供，如果需要，允许用户快速转发对于网络传输，文件传输更快，因此，可允许将需要使用的网络资源用作其它活动但是，如果用户取消观看操作，如通过点击不同的内容链接，或者关闭浏览器或者应用程序，同时观看多媒体内容，用于已下载的无线网络资源，但还没有观看的内容就被浪费了流协议(例如使用UDP(RTP/UDP)的实时协议，或者通过TCP的流)根据通过具体内容的编码类型而预测的传输速度调节数据包传输速度例如一些编码利用固定比特率 (CBR)，而其它编码利用可变比特率(VBR)以此为依据，发送节点或者流转化器以及传输协议对数据包速率进行调节，以便与内容比特率匹配传输网络设备可以监测或者使传输速率符合相应的比特率(CBR或者VBR)。

根据编码类型进行速度协商延误了演示启动(因为解码器需要以CBR/VBR流速率为桢缓冲器接收数据包，不受下层传输约束)而且，由于传输源(流转化器)以及传输协议是在数据包流上进行速度协商，下层网络需要保证用来传输此类流的抖动在变化的链接条件下是不可能实现抖动保证的，如在无线接入网中流转化器或者速率调度程序根据内容的编码速率将数据包提供给网络，与下层网络如移动无线网络可能支持的固定传输速度无关图2显示使用串流进行多媒体文件传输，在这里，流转化器按照内容编码速率来控制传输速率串流协议可以是RTP/UDP或者RTMP/TCP在无线介质上的短时间传输速率可能没有在网络的无线部分上可以实现的最高传输速率数据包40是根据完成的速率协商为基础在整个演示期传输的其它串流协议，如实时信息协议(RTMP)，通过限制在演示时间前传输的内容数量， 减小浪费向客户输送的媒体内容所用的网络带宽该协议使用一个客户播放器和一个服务器，一起控制客户中的缓冲该协议也可以测量传输网络带宽，并选择相同内容的替代解析度但是，该协议需要在客户和服务器之间合作一起监控客户的缓冲该能力不一定都提供给所有的回放机制使用如果有一种系统和方法，可以最大化网络资源，同时还可以考虑到很多视频剪辑在其演示期间很早就被终止，这将会有所帮助。

如果此类系统与现有的协议和应用程序无缝作业，这会大有好处本发明克服了先前技术的问题揭示了一种数据包调度方法和装置，以及应用程序行为、基于内容类型的预期用途/行为，以及在提交期间的优先输送条件这种调度适用于内容服务器或者无线(如3G，UMAX, LTE, WIFI)或者有线线路网络中的传输网络设备 揭示了确定或者估计了多媒体对象的渲染时间，分割大的媒体内容、以及自动暂停或者延迟递送的方法这种调度减少了传输网络带宽浪费，有利于对网络资源如无线网络中的资源的优化共享如上所述，重要的是要注意到其它内容交付优化解决方案，尤其是用于提供多媒体(例如RTMP，HTTP串流，自适用比特串流等)的解决方案，使用不同的协议，客户端应用程序，协议加强(用于例如增加标签)、不同的编码、代码转换或者替代的容器格式此类方法需要客户和服务器的支持，或者需要对数据包进行更大范围的处理，这样，使得它们不可以调整，并且不适合于在转接网络调和中使用本发明在TCP和传输协议层上作业，不需要进行协议修改，因此，可以以透明方式作业一种网络设备，适合在RAN网络上作业，其中在所述的网络中的部件使用各种协议通信，所述的设备包括第一和第二个接口模块，适合于与所述RAN网络中的第一和第二个部件通信，这样，所述的接口模块中的一个将内容传输给所述RAN网络上的用户设备；一种储存装置；以及适合于估算所述用户使用所述内容的速度的控制逻辑，并根据所述的估算，控制所述的内容传输给所述的用户，以优化所述的RAN网络的资源。

所述的控制逻辑适合于截取所述的在所述的第一和第二个部件之间通信的多个协议，并且根据所述的通信，估算所述的用户消耗所述的内容的速度所述的控制逻辑适合于根据所述的通信确定至少一个参数所述的参数是从由内容类型、内容长度、用户设备类型、应用程序类型、QoS参数、 正常用户行为、部门负荷、估算的所述用户设备的带宽、所述用户设备的预测移动性以及频道质量组成的组中选择的所述的设备包括一个贮存单元，并且所述的设备通过所述的第一个接口模块接收内容，并将所述的内容在通过所述的第二个接口模块传输给所述的设备前贮存在所述的贮存单元中所述的控制逻辑在将所述的内容传给所述的用户设备前分成多个较小的片段一种将内容传给RAN网络上的一个用户设备的方法，其中在所述的RAN网络中的部件使用各种协议通信，所述的方法包括监视所述的用户设备和所述的RAN网络中的其它部件之间的通信，以获取所述的用户设备的参数以及需要传输的所述的内容；估算使用所述的参数向所述的用户设备传输所述的内容所需的时间；估算使用所述的参数由所述的用户设备消耗所述的内容所需的时间；将所述的内容分成多个片段；将所述的多个片段的第一个片段传送给所述的用户设备；在将所述的多个片段的第二个片段传给所述的用户设备前等待一个预定的时间， 其中所述的预定时间是根据所述的参数，所述的传递所述内容的估算时间，以及使用所述的内容所述的估算时间计算的。

所述的参数是从由内容类型、内容长度、用户设备类型、应用程序类型、QoS参数、 正常用户行为、部门负荷、估算的所述用户设备的带宽、所述用户设备的预测移动性以及频道质量组成的组中选择的进一步包括将所述的内容在传输给所述的用户设备前贮存在一个贮存单元中所述的划分步骤只是在所述的估算的传输时间小于所述的估算的消耗时间时才进行其中，如果，在所述的预定时间结束前，所述的用户终止使用所述的内容，所述的片段不再传输所述的内容由一个多媒体文件组成所述的参数是从由协议类型、内容源址的身份、所述的内容源的配置、在所述的内容源和所述的客户之间首次传输期间的数据包大小、以及使用在所述的内容源和所述的客户之间的应用端口对以前完成的传输组成的组中所选择的图1显示在HTTP/TCP传输上用即看式下载进行的多媒体文件传递图2显示使用串流进行多媒体文件传输，在这里，流转化器按照内容编码速率来控制传输速率图3显示按照本发明使用HTTP/TCP用即看式下载进行的多媒体文件传递图4是一个将应用调度程序组件应用程序组合到一个内容感知应用程序代理中的使用实例图5显示了使用HTTP代理的应用感知调度程序的作业图6是显示按照图5的具体实施例的应用感知调度程序执行的一个流程图。

图7显示了按照本发明的具体实施例对媒体文件片段进行的调度传递图8显示了使用TCP代理的应用感知调度程序的作业图9是显示按照图8的具体实施例的应用感知调度程序执行的一个流程图图10是使用本发明的内容感知应用程序代理的一个具体实施例的图例显示为了克服上述带宽和延迟问题，本发明以多段传送媒体文件图3显示按照本发明使用HTTP/TCP用即看式下载进行的多媒体文件传递总内容根据内容类型被分成若干大段例如较大的段的大小可以用于比标准清晰度(SD)内容高的高清晰度(HD)内容每段的大小是由客户端应用程序和预期的用户行为按照一个“消耗量”来估计的例如“消耗量”可以是少数的G0P(图片组)，或者根据多媒体编码速度确定的约1分钟或者2分钟的内容，或者在内容文件范围内的片段的相对位置(例如起始位置，完成的百分比等)该图还显示在底层TCP/IP传输中以可以实现的最高传输速度传输的每个片段本发明根据对具体应用程序数据的了解，来计划并在网络上传输应用程序数据片段对应用程序的了解可能源于应用程序类型/端口(例如如果该端口用途是唯一的，例如用于文件传输的众所周知的SCP或者FTP端口)另外，这种了解也可能源于应用协议范围内的内容类型，如HTTP，在这里，内容类型是以HTTP响应标头来指定的。

也可以使用对象元数据，如FLV段标头来获得这种了解，以确定将使用所接收到的内容数据、内容大小 (如果已知的话)以及其它参数的客户/代理类型对于大容量的多媒体对象，如视频剪辑，本发明使用内容源或者内容代理或者网络转接设备，将多媒体内容分成多个大容量的片段确定或者估计演示时间，每个片段按照一个传输限定时间进行传输计划虽然在本专利披露中使用了术语“演示时间”，但是应了解的是，衡量的标准是用户或者客户设备消耗数据所需要的时间对于多媒体文件，这往往是演示时间的代名词对于其它类型的文件，如加密文件，消耗速度可以涉及到用户设备可以处理所接收的文件的速度对于每个片段，应用感知调度程序确定最后期限(在该片段应传输给客户端前的时间)，并将这些片段提供给层传输(TCP或者UDP)层传输以无线传输在此时可以实现的最高速度来传输每个片段通过使用如图4中所示的网络转接设备，如内容感知应用程序代理(CAAP)，应用感知调度程序对于所有部分或者服务区域中的所有客户设备的带宽使用情况有可见性，并且可以确定最佳的计划与其它流协议如RTMP不同，本发明不利用新的协议；它对于现有协议是透明作业的，如HTTP，以接收客户端的使用的内容的估计期限为基础，向层输送提供内容片段。

层输送(TCP或者UDP)以网络支持的最高速度传送片段本发明的另一方面是将内容分成初始部分以及剩余部分(例如在一个10分钟的视频剪辑中，分成初始的2分钟部分和剩余的8分钟部分)，并以层传输TCP/UDP可以支持的最高速度来调度第一片段本发明然后可以根据预期的第一片段的演示、或者消耗以及时间为基础，延迟剩余部分的传输如果用户在渲染初始部分期间脱离当前的媒体剪辑，转接代理或者服务器从客户端接收到一条连接关闭信息(TCP-FIN)当收到该连接关闭信息时，转接代理停止发送所有的剩余片段，这样就减少了 RAN资源此类作业限制了内容服务器的数据包转发到客户端或者从代理转发到客户端的数据包作为一种额外的好处，如果用户迁移到一个新的媒体剪辑，由于用户从一个媒体剪辑迁移到下一个剪辑导致的指向相同客户端的所有后续的数据包将会被更快地接收到，这样可以缩短应用程序启动时间本发明介绍的应用感知调度程序根据以下条件的一条或者多条将数据包向客户端设备进行调度1.内容类型和大小例如内容类型可以从HTTP报头或者基于应用程序的协议类型(TCP/UDP端口编号)，或者内容元数据获得2.估计的演示持续时间(例如从H。