CN111512609B - 将数据从ue流传输到网络中的摄取点的方法和用户设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及将数据从UE流传输到网络中的摄取点的方法和用户设备。为数据从用户设备(UE)(14)到网络中的摄取点(12)的流传输提供网络辅助。网络辅助可以包括与网络的网络辅助服务建立上行链路网络辅助(UNA)会话；在流传输数据时，针对该数据的各个段或该数据的各个UNA时段，从网络辅助服务接收在当前网络条件下能流传输该数据的所推荐的最高比特率估计的指示。UE可以根据所推荐的最高比特率估计的指示来调整数据流的内容。

Description

将数据从UE流传输到网络中的摄取点的方法和用户设备
技术领域
本公开的技术总体上涉及在网络环境中电子装置之间的无线通信，并且更具体地，涉及在上行链路流传输期间提供和采用网络辅助的方法以及相关装置。
背景技术
在诸如蜂窝或移动网络的网络中，客户端装置可以将媒体内容流传输到网络的摄取点。例如，用于报道实时体育赛事或新闻事件的专业摄像机可以在上行链路传输中提供视听流。其它装置也可以将视听内容实时流传输到网络，诸如智能电话、平板电脑或类似装置形式的无线手持装置。
在这些示例中，作为媒体流源的客户端装置通常被配置成以客户端可以生成的最高比特率来发送数据。内容的格式(也称为质量或版本)通常是固定的，但是某些装置可能具有能够提供多种格式的编码器。例如，视听流可以包括例如标准清晰度(SD)视频、高清晰度(HD)视频或180度或360度虚拟现实(VR)流中的一种。即使在这些视频格式类别内，也可能存在一种或更多种视频格式。
这种上行链路媒体流引起的示例性问题包括以下内容。一个问题是终端装置不能可靠地估计客户端与摄取点之间的网络数据传输路径的上行链路数据速率能力。作为蜂窝网络中的一个示例，该路径可以由无线接口组成，其中，信道衰落、干扰和网络负载的变化可能会影响瞬时数据速率能力。因此，终端装置可能开始以低于上行链路可实际处理的比特率和质量来提供媒体流，或者终端可能开始以如此高以致由于承载媒体流的能力不足而造成上行链路数据丢失的比特率来提供媒体流。另一个问题是，从终端到网络的传输链路的临时带宽限制可能会导致网络摄取点和流的任何远程使用方中的媒体流传输缓冲器下溢。这可能导致媒体播放停顿以及观众体验不满意。上行链路末端的缓冲器控制也可能存在缺陷。将理解，其它问题和技术实现挑战可以通过所公开的技术得以解决。
已经提出了相对很少的用于改善上行链路流传输性能的方法。已经在美国专利申请公开No.US 2016/0100329中提出了一些方法，该美国专利申请公开No.US 2016/0100329公开了响应于改变由终端装置确定的网络条件而调整视频流的格式。即使如此，仍然需要进一步改善通过上行链路信道的流传输。
发明内容
公开了可以增强上行链路媒体流传输服务(即，当网络中的服务摄取点从用户终端接收内容时)的体验质量(QoE)的特征。尤其当在多个用户之间共享频谱资源的网络(例如在根据诸如3GPP发布的那些标准的任何适当的标准集的无线移动或蜂窝网络中)上操作时，所公开的特征可以改善QoE。
根据本公开的一个方面，一种将数据从用户设备(UE)流传输到网络中的摄取点的方法包括以下步骤：与所述网络的网络辅助服务建立上行链路网络辅助(UNA)会话；以及在流传输所述数据时，针对所述数据的一个或更多个段或所述数据的UNA时段，从所述网络辅助服务接收在当前网络条件下能流传输所述数据的所推荐的最高比特率估计的指示。
根据所述方法的一个实施方式，所述UE从可用能力集合中选择数据流配置，以提供符合推荐的上行链路媒体流。
根据所述方法的一个实施方式，所述网络辅助服务由被配置成使用标准消息封装提供UNA服务的网络元件托管，所述标准消息封装支持通过超文本传输协议(HTTP)的动态自适应流传输(DASH)下的网络辅助，所述网络元件是DASH感知网络元件(DANE)。
根据所述方法的一个实施方式，所述标准消息封装是服务器和网络辅助DASH(SAND)消息封装。
根据所述方法的一个实施方式，根据采用连续流的协议来流传输所述数据。
根据所述方法的一个实施方式，通过在所述UE处将所述数据在逻辑上划分成与视听内容的预定持续时间相对应的长度来针对所述UNA将所述数据分段，即使所述数据的流传输被连续地执行。
根据所述方法的一个实施方式，根据定义数据分段的数据流传输协议来对所述数据进行分段以用于传输。
根据所述方法的一个实施方式，通过预定数量的段长度来定义所述UNA时段。
根据所述方法的一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：响应于来自所述网络辅助服务的高速缓存命令，高速缓存所述数据的一个或更多个段。
根据所述方法的一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：批量发送多个高速缓存的段。
根据所述方法的一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：从所述摄取点接收将所述数据流的内容的质量等级改变为所请求的质量等级的请求；以及从所述网络辅助服务请求确认所述网络摄取点请求的质量等级是在当前网络传输条件下推荐的。
根据所述方法的一个实施方式，作为发送给所述网络辅助服务的UNA消息的一部分，向所述网络辅助服务认证所述UE具有预先设置的授权，以被允许访问所述UNA服务中的至少一个或优先访问网络带宽资源。
根据所述方法的一个实施方式，所述UNA消息符合标准消息封装以支持通过超文本传输协议(HTTP)的动态自适应流传输(DASH)下的网络辅助，并且所述UNA消息的一个或更多个字段传达认证码或安全令牌。
根据本公开的另一方面，一种在从用户设备(UE)向网络中的摄取点流传输数据期间通过网络辅助服务向所述UE提供上行链路网络辅助(UNA)的方法，所述方法包括以下步骤：与所述UE建立上行链路网络辅助(UNA)会话；在流传输所述数据时，针对所述数据的一个或更多个段或所述数据的UNA时段，从所述UE接收网络辅助请求；以及利用指示在当前网络条件下能流传输所述数据的最高比特率推荐的网络辅助响应来响应所述UE。
根据所述方法的一个实施方式，所述网络辅助服务由被配置成使用标准消息封装提供UNA服务的网络元件托管，所述标准消息封装支持通过超文本传输协议(HTTP)的动态自适应流传输(DASH)下的网络辅助，所述网络元件是DASH感知网络元件(DANE)。
根据所述方法的一个实施方式，所述标准消息封装是服务器和网络辅助DASH(SAND)消息封装。
根据所述方法的一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：向所述UE发送高速缓存命令，以使所述UE高速缓存所述数据的一个或更多个段。
根据所述方法的一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：通过验证从所述UE接收到的UNA消息中的数据来认证所述UE具有访问UNA服务或优先访问网络带宽资源的资格。
根据所述方法的一个实施方式，所述UNA消息符合标准消息封装以支持通过超文本传输协议(HTTP)的动态自适应流传输(DASH)下的网络辅助，并且所述UNA消息的一个或更多个字段传达认证码或安全令牌。
根据本公开的另一方面，一种将数据从用户设备(UE)流传输到网络中的摄取点的方法，所述方法包括以下步骤：在与网络辅助服务的上行链路网络辅助(UNA)会话期间，根据流传输协议发送所述数据；从所述网络辅助服务接收高速缓存命令；以及响应于所述高速缓存命令，高速缓存所述数据的一个或更多个段。
根据所述方法的一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：批量发送多个高速缓存的段。
根据所述方法的一个实施方式，根据采用连续流的协议来流传输所述数据。
根据所述方法的一个实施方式，通过在所述UE处将所述数据在逻辑上划分成与视听内容的预定持续时间相对应的长度来针对所述UNA将所述数据分段，即使所述数据的流传输被连续地执行。
根据所述方法的一个实施方式，根据定义数据分段的数据流传输协议来对所述数据进行分段以用于传输。
根据本公开的另一方面，一种将内容从用户设备(UE)流传输到网络中的摄取点(12)的方法，所述方法包括以下步骤：将所述内容的数据流传输到所述摄取点；以及为所述摄取点或网络辅助服务提供用于访问包含所述内容的可用版本的机器可读描述的媒体播放器描述(MPD)的信息。
根据所述方法的一个实施方式，所述MPD符合通过超文本传输协议(HTTP)的动态自适应流传输(DASH)。
根据所述方法的一个实施方式，所述信息指定所述MPD的位置。
根据所述方法的一个实施方式，所述位置由所述UE托管。
根据所述方法的一个实施方式，所述位置由如下装置托管，所述摄取点或网络辅助服务能够通过网络介质与该装置进行通信。
根据所述方法的一个实施方式，所述信息是所述MPD。
根据所述方法的一个实施方式，所述MPD和所述内容的可用版本是静态的。
根据所述方法的一个实施方式，所述MPD和所述内容的可用版本由所述UE根据当前网络条件动态地调整。
根据所述方法的一个实施方式，所述方法还包括以下步骤：对流传输到所述摄取点的所述数据中的所述内容的所述版本中的一个版本的所请求的选择进行流传输。
附图说明
图1是针对上行链路流传输进行网络辅助的代表性网络***的示意性框图。
图2是上行链路网络辅助的代表性高层架构图。
具体实施方式
A.介绍
现在将参照附图来描述实施方式，其中，贯穿全文，相似的附图标记用于指代相似的元件。将理解的是，附图不一定按比例绘制。相对于一个实施方式描述和/或示出的特征可以在一个或更多个其它实施方式中以相同的方式或以类似的方式使用，和/或与其它实施方式的特征组合或替代地使用。
下面结合附图来描述用于进行包括用于上行链路流传输的网络辅助的无线无线电通信的***和方法的各种实施方式。用于上行链路流传输的网络辅助可以由各个装置以自动化的方式执行。用于上行链路流传输的网络辅助可以改善上行链路流传输性能。
B.***架构
图1是用于实现所公开的技术的示例性网络***10的示意图。将理解，所例示的***是代表性的，并且可以使用其它***来实现所公开的技术。该示例性网络***10包括用于通过上行链路从用户设备(UE)14流传输的数据的摄取点12。摄取点12通常将是位于无线移动或蜂窝网络运营商的核心网络中和/或由该核心网络管理的服务器或其它装置。也可以经由运营商的核心网络或通过更广的网络(诸如互联网)来达到所摄取的媒体流的客户端。摄取点12也可以称为实时上行链路流传输框架(FLUS)接收点(sink)，并且用户设备14也可以称为FLUS源，并且这些装置可以根据FLUS或FLUS增强(E-FLUS)约定来操作。
UE 14经由基站30或其它接入点来发送数据和控制信令，该基站或其它接入点根据蜂窝或移动装置网络协议来操作，该协议是诸如(但不限于)由第三代项目合作伙伴(3GPP)发布的协议。示例性基站30可以是长期演进(LTE)基站，通常被称为增强型节点B(eNodeB或eNB)。基站30为一个或更多个电子装置(包括UE 14)提供服务。基站12可以支持电子装置与网络介质16之间的通信，通过该网络介质16，电子装置可以与可以在运营商的核心网络内或经由互联网等连接的其它电子装置、服务器进行通信。可以经由网络介质16与UE 14通信的一个装置是摄取点12。将理解，网络架构中的用于摄取点的其它位置是可能的。作为摄取点12的另一位置的示例，摄取点12可以是互联网上的用于不是由无线网络运营商管理的流传输服务的服务器。
被流传输的数据的源可以是基站12的任何客户端或终端。根据3GPP规范中采用的通用术语，被流传输的数据的源将被称为UE 14。该UE 14可以是任何种类的经由无线接口18(例如，3GPP无线调制解调器)提供媒体流的电子装置。示例性UE 14包括(但不限于)智能电话、平板计算机、台式或膝上型计算机、摄像机等。在摄像机的情况下，摄像机可以被包括在无人机中、可以由人来操作、可以是自主监控摄像机等。在一个实施方式中，摄像机可以是新闻或实时事件报道组织所使用的专业型摄像机。UE 14还可以是经由上行链路发送的贡献馈送(contribution feed)的源，诸如室外广播车或移动演播室，其将贡献馈送作为多个摄像头或其它装置馈送的集合来发送，或者作为正报道的事件的预先制作的编辑和音频混合来发送。摄像机可以包括无线接口18，或者可以在工作时例如使用线缆或电连接器通过本地接口连接到无线接口18。在新闻或实时事件报道组织操作的摄像机的情况下，该组织可以与移动网络的运营商进行安排，以提供增强的带宽容量来支持视听内容流传输。例如，摄像机可以访问网络中的多个载波以使用载波聚合来传送内容。无线网络还可以为单个载波或信道中的媒体流提供足够的带宽容量。
摄取点12可以包括用于执行摄取点12的无线通信和其它功能的操作部件。例如，摄取点12可以包括负责摄取点12的整体操作(包括控制摄取点12执行适用于该摄取点12并在下面更详细描述的操作)的控制电路20。控制电路20包括执行代码24(诸如操作***和/或其它应用)的处理器22。在本公开文件中描述的并且适用于摄取点12的功能可以被实现为代码24的一部分或实现为摄取点12的其它专用逻辑操作的一部分。摄取点12的逻辑功能和/或硬件可以根据摄取点12的性质和配置以其它方式来实现。因此，所例示的和所描述的方法仅仅是示例，并且可以使用其它方法，包括(但不限于)控制电路20被实现为或包括硬件(例如微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)等)或硬件和软件的组合(例如片上***(SoC)、专用集成电路(ASIC)等)。
代码24和任何存储的数据(例如，与摄取点12的操作相关联的数据)可以存储在存储器26上。代码24可以以可执行逻辑例程(例如，软件程序)的形式来实现，所述可执行逻辑例程作为计算机程序产品存储在摄取点12的非暂时性计算机可读介质(例如，存储器26)上，并由处理器22执行。被描述为由摄取点12执行的功能可以被看作由摄取点12执行的方法。
存储器26可以是例如缓存器、闪存、硬盘驱动器、可移除介质、易失性存储器、非易失性存储器、随机存取存储器(RAM)或其它合适的装置中的一者或更多者。在典型的布置中，存储器26包括用于长期数据存储的非易失性存储器和用作控制电路20的***存储器的易失性存储器。存储器26被认为是非暂时性计算机可读介质。
摄取点12包括使得该摄取点12能够建立各种通信连接的通信电路。例如，摄取点12可以具有网络通信接口28以与网络介质16进行通信。
UE 14可以包括用于执行UE 14的各种功能(包括与基站30以及UE 14可以与之通信的任何其它装置的无线通信)的操作部件。UE 14的一个功能是网络辅助的上行链路流传输，如将更详细描述的。除其它部件之外，UE 14还可以包括控制电路32，该控制电路32负责UE 14的整体操作，包括控制UE 14执行下面更详细描述的操作。控制电路32包括执行代码36(诸如操作***和/或其它应用)的处理器34。在本公开文档中描述的功能可以被实现为代码36的一部分或者被实现为UE 14的其它专用逻辑操作的一部分。UE 14的逻辑功能和/或硬件可以根据UE 14的性质和配置以其它方式来实现。因此，所例示的和所描述的方法仅仅是示例，并且可以使用其它方法，包括(但不限于)控制电路32被实现为或包括硬件(例如微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)等)或硬件和软件的组合(例如片上***(SoC)、专用集成电路(ASIC)等)。
代码36和任何存储的数据(例如，与UE 14的操作相关联的数据)可以存储在存储器38上。代码36可以以可执行逻辑例程(例如，软件程序)的形式来实现，所述可执行逻辑例程作为计算机程序产品存储在UE 14的非暂时性计算机可读介质(例如，存储器38)上，并由处理器34执行。被描述为由UE 14执行的功能可以被看作由UE 14执行的方法。
存储器38可以是例如缓存器、闪存、硬盘驱动器、可移除介质、易失性存储器、非易失性存储器、随机存取存储器(RAM)或其它合适的装置中的一者或更多者。在典型的布置中，存储器38包括用于长期数据存储的非易失性存储器和用作控制电路32的***存储器的易失性存储器。存储器38被认为是非暂时性计算机可读介质。
UE 14包括使UE 14能够建立各种通信连接的通信电路。例如，UE 14包括无线接口18，通过该无线接口18与基站30进行无线通信。可以与UE 14建立其它通信，诸如Wi-Fi通信、有线连接等。无线接口18可以包括具有一个或更多个射频收发器(也称为调制解调器)的无线电电路、至少一个天线组件、以及各种支持的频带和无线电接入技术所需的任何适当的调谐器、阻抗匹配电路以及任何其它部件。
UE 14的其它部件可以包括(但不限于)用户输入端(例如，按钮、键盘、触摸表面等)、显示器、麦克风、扬声器、传感器、插孔(jack)或电连接器、可充电电池和电源单元、SIM卡、运动传感器(例如，加速度计或陀螺仪)、GPS接收器以及任何其它适当的部件。尤其是，UE 14可以包括具有所有适当的光学和电子成像部件以及诸如视频处理器、视频和音频编码器等部件的摄像头组件40。
在一些实现中，对无线通信接口18进行控制的逻辑(例如，如由控制电路32实现的逻辑)是所谓的较低层协议架构，并且可以包括物理层、介质访问层、无线电资源控制层等。这可以被称为UE 14的调制解调器实体。此外，在一些实现中，对视频媒体客户端和对应的视频内容编码以及任何相关功能进行控制的逻辑是所谓的更高层架构，并且可以包括IP层、应用层等。该逻辑可以被称为应用实体，并且可以包括上行链路视频流传输客户端。利用层的这种划分，在一些实现中，与蜂窝基站30的无线调制解调器实体通信在逻辑上与利用摄取点12执行的应用实体数据通信分开。
网络***10可以包括在上行链路流传输期间向UE 14和/或摄取点12提供网络辅助服务的装置。为了便于描述，网络辅助装置将被称为DASH感知网络元件(DANE)42。虽然DASH是指通过超文本传输协议(HTTP)的动态自适应流传输，但是DANE 42可以向根据附加和/或其它协议(诸如HTTP直播流传输(HLS)、实时传输协议(RTP)、实时消息传递协议(RTMP)等)执行的上行链路流传输提供网络辅助。
DANE 42可以包括用于执行DANE 42的各种功能(包括向UE 14和/或摄取点12提供上行链路网络辅助服务)的操作部件。除其它部件之外，DANE 42还可以包括控制电路44，该控制电路44负责DANE 42的整体操作，包括控制DANE 42执行下面更详细描述的操作。控制电路44包括执行代码48(诸如操作***和/或其它应用)的处理器46。在本公开文档中描述的功能可以被实现为代码48的一部分或者被实现为DANE 42的其它专用逻辑操作的一部分。DANE 42的逻辑功能和/或硬件可以根据DANE 42的性质和配置以其它方式来实现。因此，所例示的和所描述的方法仅仅是示例，并且可以使用其它方法，包括(但不限于)控制电路44被实现为或包括硬件(例如微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)等)或硬件和软件的组合(例如片上***(SoC)、专用集成电路(ASIC)等)。
代码48和任何存储的数据(例如，与DANE 42的操作相关联的数据)可以存储在存储器50上。代码48可以以可执行逻辑例程(例如，软件程序)的形式来实现，所述可执行逻辑例程作为计算机程序产品存储在DANE 42的非暂时性计算机可读介质(例如，存储器50)上，并由处理器46执行。被描述为由DANE 42执行的功能可以被看作由DANE 42执行的方法。
存储器50可以是例如缓存器、闪存、硬盘驱动器、可移除介质、易失性存储器、非易失性存储器、随机存取存储器(RAM)或其它合适的装置中的一者或更多者。在典型的布置中，存储器50包括用于长期数据存储的非易失性存储器和用作控制电路44的***存储器的易失性存储器。存储器50被认为是非暂时性计算机可读介质。
DANE 42包括使得DANE 42能够建立各种通信连接的通信电路。例如，DANE 42包括网络接口52，通过该网络接口52经由网络介质16与摄取点12、UE 14以及任何其它装置进行通信。
在所例示的实施方式中，网络辅助DANE 42被实现为服务器，该服务器在从UE 14到摄取点12的上行链路流上发送的内容的媒体传送路径的带外。利用带外架构，UE 14与DANE 42之间的通信可能独立于UE 14与媒体摄取点12之间的通信。因此，UE 14与DANE 42之间的通信可能会发生在单独的通信路径和/或数据链路中，而不发生在用于上行链路流的通信路径和/或数据链路中。这样，可以在网络***10中的各个位置处提供DANE 42。例如，DANE 42可以通过所例示的基站30与UE 14进行通信、通过不同的基站与UE 14进行通信、或者直接与UE 14进行通信。在另一实施方式中，DANE 42的功能可以被设成摄取点12的一部分。
网络***10还可以包括媒体消费装置54。从UE 14(经由基站30及其上行链路数据路径)流传输到摄取点12的数据可以被传送到媒体消费装置54。在一个实施方式中，摄取点12临时缓存从UE 14接收的流传输数据，并使用适当的协议通过网络介质16传送该数据，出于本公开的目的，其细节无需详细讨论。在UE 14是摄像机的情况下，媒体消费装置54可以是电视演播室的一部分，该电视演播室对从UE 14接收的视听内容进行处理、存储和/或重新分配到媒体播放器(例如，电视、智能电话、手持装置等)。终端用户可以在媒体播放器上以“实况录像(tape-delayed)”或“直播”方式消费该内容。在其它情况下，媒体消费装置54可以是终端用户装置，或者可以是经由广播或多播重传从摄取点12或其它装置(例如，连接到摄取点12的重传服务器)接收媒体流的许多终端用户装置中的一个终端用户装置。
C.用于上行链路流传输的网络辅助
信令
出于描述的目的，存在三个主要关注的信令路径。更多的信令流是可能的。而且，由于本领域普通技术人员将理解如何实现其余细节，因此在本公开中仅描述了三个识别信令路径的最密切的方面。
第一方面涉及UE 14(例如，蜂窝调制解调器)中的无线接口18与蜂窝网络之间的调制解调器通信。这可以包括UE 14与基站30之间的无线电通信，以及UE 14与核心网络节点之间的通用控制信令。
第二方面涉及UE 14(例如，通过视频客户端应用)与摄取点12之间的应用通信。这可以被认为是应用数据，并且包括被传送的(通常以段或作为连续流)数据(例如，视听内容和/或其它媒体内容)、以及相关的控制信令(例如HTTP DASH或其它段流控制)。如将描述的，本公开提出了任意分段以辅助通过连续流协议的流控制。因此，在一个实施方式中，在UE应用实体与摄取点12之间建立了端到端的信令路径。可以根据DASH/HTTP协议、HLS协议、RTP协议、RTMP协议或用于UE客户端与用于上行链路视频流传输的摄取点之间的媒体传送的其它协议来建立该信令路径。
第三方面涉及UE 14的应用层(例如，视频客户端应用)与DANE 42之间的协议(如本公开中新提出的)。该信令可以被认为是与UE 14的其它应用层信令分开的应用层信令交换。通过该信令，UE 14及其视频或其它相关客户端应用交换支持对流传输的数据的流控制进行改善的信息。
图2是上行链路网络辅助的高层架构图，其示出了这些信号流中的一些信号流，并且可以结合以下描述作为UNA的代表性方法来参考。
在一个实施方式中，为了辅助为上行链路视频流传输提供改善的体验质量，可以针对网络辅助(NA)建立该第三信令路径。因此，为了实现NA功能，可以建立UE14与DANE 42之间的信令方法。在一个实施方式中，在UE媒体流传输应用实体与DANE 42之间建立了这种NA信令方法。在一个实施方式中，所公开的NA功能可以使用现有标准和描述所采用的消息封装(message envelope)，但是伴随有适当的修改以支持上行链路流传输。例如，运动图像专家组(MPEG)服务器和网络辅助DASH(SAND)发布了一种通用的网络辅助方法，用于支持通过下行链路将流传输的内容从网络发送到UE。例如，由DANE提供的网络辅助可以应用于3GPP DASH格式的媒体内容。在一个实施方式中，本技术针对上行链路网络辅助(UNA)添加了新的DANE模式。如将要描述的，UNA可以应用于比基于MPEG-DASH的格式更宽的内容范围，但是可以重新使用MPEG-DASH-SAND信令和消息来促进UNA功能。在示例性实施方式中，本公开利用3GPP DASH TS 26.247V15.0.0中指定的媒体传送网络辅助特征并建立在其上，并在需要提供上行链路流的情况下定义扩展。
一般性操作
在当前协议下，网络***10几乎不可能确定并传送可用于UE 14以在上行链路中将媒体流发送到摄取点12的估计最大可能容量(例如，以比特/秒为单位的比特率)。可以被UE 14用于选择合适的媒体速率并适应上行链路视频传输的当前协议下的一种方法是分析上行链路数据链路特性的历史变化。这些特性可能与基于数据速率、延迟、数据包丢失、信号强度、信号质量或类似的度量相关。然而，基于历史值来确定上行链路中即将出现的数据链路容量的可能性存在明显的局限性。因此，UE 14不具有可以为数据的即将到来的上行链路媒体流或基于上行链路媒体流的分段选择最合适的媒体格式和/或质量等级的机制。
如所指示的，UE视频客户端与摄取点12之间的端到端媒体流的上行链路传送协议可以是(但不一定是)DASH/HTTP。另一选项是HLS。这些方法应用了分段传送法，其中视听内容被分成段以进行传送。各个段通常涉及相对短的时段，例如从少于一秒到几秒的视听信息。在其它实施方式中，上行链路传送协议可以将数据作为连续媒体流而不是一系列媒体流段来传送。连续媒体流协议的示例包括RTP和RTMP。
为了实现某些功能，当以连续媒体流传输数据时，可以应用伪分段。例如，可以定义视听内容的时间长度方面的预定段长度。然后，视听内容可以在逻辑上被划分成段，这些段各自包含与预定段长度相对应的视听内容。示例性预定段长度包括(但不限于)500毫秒(ms)、650ms、1秒、2秒等的视听信息。秒的其它级分(fraction)可以用于预定段长度。因此，当媒体流是使用连续流传输协议的格式并且段结构在媒体流中不直接可见时，分段方法可以被人为地叠加在UE视频客户端与摄取点12之间的数据流上。
预定段长度还可以是时间段值，对于该时间段值，由DANE 42提供的上行链路网络辅助(UNA)信息是有效的并且由UE 14使用以设置比特率和/或流质量。因此，对于分段的视听数据(例如，如在DASH中或在连续流传输协议的伪分段情况下发现的)，UE 14可以逐段地使用UNA信息来设置各个段的比特率和/或视频质量。在其它情况下，由DANE 42提供的UNA信息可能一直有效，直到进行更改(例如，UNA时段不确定)或持续包含多个段的一段时间为止。在这种情况下，UE 14可以维持相同的比特率或媒体流质量的发送，直到通过来自DANE42的UNA信息指示改变或UNA信息期满为止。该方法可以应用于如下示例性情况，其中由报道新闻事件或其它事件的专业媒体组织的摄像机发送视听流，其中已经进行了比特率能力预留以适应预定质量等级的上行链路。在这种情况下，可以将各UNA时段(例如，几秒、几分钟或预定数量的段长度)开始时的UNA信息应用于UNA时段期间流传输的数据。
利用UNA，DANE 42可以响应于UE 14发送给DANE 42的UNA请求，通知或推荐UE 14选择不同的比特率和/或媒体流质量。如所指示的，在这种情况下，摄取点12是可以位于接收上行链路媒体流的网络的任何部分中的服务器实体(例如，连接到互联网的服务器或在运营商控制的媒体流传输服务的情况下位于运营商核心网络内的服务器)。通常，摄取点使用MPEG DASH或其它媒体流传输协议与UE视频源客户端应用实体建立连接，但是摄取点通常不了解在其上传输上行链路媒体流的基础传输网络特性。如将要讨论的，所公开的方法提供了该机会，使得UE应用实体可以与期望具有与基础传输网络特性有关的信息的网络元件进行通信。此外，所公开的方法的各方面可以应用于以除MPEG-DASH或MPEG-DASH派生格式(例如3GPP-DASH、DVB-DASH、CMAF)之外的格式传送的内容。这些和其它属性可以使用网络辅助消息来实现。这样的网络辅助消息也可以用于下行链路网络辅助，但是对于UNA，存在与网络辅助消息相关联的不同逻辑和语义集。
UNA基于请求网络辅助的客户端(例如，充当实时流传输的源的UE 14)以及对该请求做出响应的DANE 42的模型。可以将UNA功能授予给UE 14以支持提供流传输的视听内容。UNA功能可以包括以下项中的一项或两项：
·DANE 42可以向UE 14指示如下信息，该信息指示下一媒体段或时间段的最高合适媒体速率。该指示可以基于或指定可从UE 14获得的多个内容版本中的一个内容版本或内容项的DASH表示。在一个实施方式中，该信息可以由UE 14使用呼叫(call)来获得。例如，一旦UNA会话是活动的，则UE 14可以在将下一媒体段传送到摄取点之前发出网络辅助呼叫(例如，与DANE 42的单个逻辑信令交换)。
·DANE 42可以向UE 14指示UE 14应该高速缓存一个或更多个媒体段，并然后恢复上行链路传送，从而潜在地以临时传送增强的方式传送所高速缓存的数据(例如，通过批量发送多个段)。本质上，这暂时暂停了媒体流。可以采取该动作的一种情况是当上行链路数据容量被临时限制时，诸如由于无线电链路衰落或其它拥塞情况。在这种情况下，在流传输会话期间，DANE 42可以发信号通知它打算暂时控制UE 14暂停上载。利用网络辅助功能中包括的此信令，客户端中的流传输应用就有机会了解流传输性能将从高速缓存中受益的情况。
UNA的各个附加方面可以包括以下内容。UE 14对DANE 42的发现(例如，提供上行链路网络辅助支持的网络元件)。UNA网络辅助支持会话的发起和终止。在UE 14与DANE 42之间使用的消息的定义。用于UE 14的媒体流上行链路功能中的用于UNA和DANE 42访问的应用编程接口(API)。
各种UNA功能和实现方面改善了基于3GPP的移动网络和网络辅助的现有技术，以提供UNA的可实现的解决方案。
网络辅助支持元件(例如，DANE)的发现
在一个实施方式中，可以定义UNA模式并将其添加到服务器和网络辅助的DASH(SAND)模式的集合中，所述模式迄今为止由用于下行链路媒体流传输支持的DANE模式组成。因此，支持新UNA模式的DANE产生DANE 42。DANE 42可以通过使用DNS协议通过参照完全限定域名(FQDN)来限定，在该FQDN中，第一标签指的是DANE 42的UNA支持模式。在连接到DANE 42时，UE 14可以发送具有其客户端能力的状态消息，以便向DANE 42通知UE 14支持的SAND模式。
网络辅助支持会话的发起和终止
一旦UE 14获得了支持UNA的DANE 42的IP地址，UE 14就可以与DANE 42进行通信，以访问所支持的UNA功能。通信可以涉及向DANE 42注册UE 14，这可以包括或者可以解释为向DANE 42通知UE 42可能在将来的某个时间(此时UE 42处于工作状态和/或进行发送流传输的媒体的处理)请求UNA设施。注册处理或单独的处理可以发起UE 14与DANE 42之间的UNA会话。例如，UE可以通过向DANE 42发送适当的请求消息来发起UNA会话。出于注册和/或UNA会话发起的目的，可以定义一个或更多个新的MPEG SAND消息或3GPP特定SAND消息。
UNA会话可能对于在UE 14中同时运行的所有媒体流上行链路应用和/或活动都有效。另选地，可以针对各个媒体流上行链路应用和/或各个流传输的内容项发起单独的UNA会话。
UNA会话的范围可以取决于正在运行(例如，执行)以将流传输媒体从UE 14发送到基站12的应用。对于主要目的是传输流传输媒体内容的应用，UNA会话的范围则可以从应用启动直到该应用终止。对于具有除传输流传输媒体内容之外的功能的应用，该范围可能更加受限。
UE 14可以使用与DANE 42的适当消息交换来终止UNA会话。
在示例性实施方式中，UE 14用作3GPP-DASH客户端，并且通过在SAND消息封装内向DANE 42发送NetworkAssistancelnitiation SAND扩展消息来发起UNA会话。
表1示出了UNA会话发起请求的通用过程。
Figure GDA0003551676370000141
表1
表2示出了用于上行链路模式的示例性UNA会话发起请求消息语法。
Figure GDA0003551676370000151
表2
在一个实施方式中，UNA发起请求消息(UplinkNetworkAssistanceInitiationRequest消息)可以被承载在具有一种或更多种自适应或修改的SAND消息封装中，诸如在ISO/IEC 23009-5中指定。一种自适应可以是包括senderID元素以便提供参考，通过该参考，会话发起请求可以在由接收消息的DANE 42中继之后在DANE 42处或在网络中的其它地方被认证或以其它方式授权。另一种自适应可能是省去了generationTime元素。另一种自适应可能是省去了messageId元素。在一个实施方式中，在其@schemeIdUri为：“urn：3gpp：dash：schema：sandmessageextension：2017”的模式中定义UplinkNetworkAssistanceInitiationRequest消息。
DANE 42可以利用UNA会话发起响应消息进行答复。出于生成响应的目的，DANE 42可以访问与UE 14与摄取点之间的无线接口处的网络条件有关的信息或被提供这样的信息。该信息可以包括频谱利用率、拥塞、用户数量、吞吐量度量、数据包和比特率损耗度量、衰落等中的一项或更多项。
UE 14可以通过在SAND消息封装内将UplinkNetworkAssistanceTerminationSAND扩展消息发送给DANE 42来终止UNA会话，其中参数SessionID如会话发起时由DANE 42分配的那样。
上行链路媒体流参数协商和信息交换
由于上行链路媒体流可能用于专业用途(例如，在远程或移动新闻搜集或其它事件报道期间)，因此可能期望达到媒体流的持久质量等级。为了支持媒体流的持久质量等级，UE 14和DANE 42可以在开始媒体流传送之前协商上行链路媒体流的特性。
对于各个媒体段或UNA时段，UE 14可以向DANE 42发送UNA请求消息。在一个实施方式中，可以利用SAND状态消息SharedResourceAllocation来实现从UE 14向DANE 42发送的UNA请求消息。UNA请求消息触发DANE 42向UE 14提供与要经由流传输在上行链路上传输的媒体流或内容项的可用媒体比特率有关的UNA信息。无论是使用SharedResourceAllocation实现还是以另一格式实现的UNA请求消息都可以包含DANE 42的各种信息项，诸如可从UE 14获得的媒体比特率(例如，媒体格式或质量等级)。例如，可以用代表UE 14可以传输的可用媒体比特率中的各个可用媒体比特率的一个或更多个带宽参数来填充SAND消息SharedResourceAllocation中的operationPoint，其被指示为在各种情况下所有媒体成分(例如，视频和音频)的总和。operationPoint中的各个operationPoint的质量参数可以用于指示所有可用版本之间的质量排序。
UNA请求消息还可以发信号通知UE 14是被授权设置有UNA服务和/或接收优先处理(诸如比向非优先装置提供的带宽资源更大的带宽资源)的源。这种性质的示例性UE 14是由专业新闻或事件报道组织操作的摄像机，该摄像机先前已经向DANE42或网络运营商注册。在一个实施方式中，SharedResourceAllocation消息的allocationStrategy和权重参数可以用于指示UNA会话用于包含来自授权源(例如，由于上行链路流提供者与网络之间的现有商业安排而被认为具有向网络发送的优先权的源)的专业质量视听内容的数据流。在一个实施方式中，将allocationStrategy设置为值“高级特权(premium-privileged)”以指示状态。此外，权重和/或质量参数可以用于传达如先前布置在UE 14与网络之间的认证码或安全令牌，以促进验证UE 14将被给予优先处理。
响应于UNA请求消息，DANE 42可以向UE 14发送UNA响应消息。在一个实施方式中，UNA响应消息可以使用SAND参数增强接收(PER)消息SharedResourceAssignment的消息封装。UNA响应消息可以为在上行链路上提供的内容项的下一段(或UNA时段)提供比特率版本的推荐选择。另选地，并且可能独立于来自UE 14的先前UNA请求消息，DANE 42可以使用UNA响应消息来向UE 14通知可用于上行链路流的估计的最大比特率。
如前所述，DANE 42可以请求UE 14暂时高速缓存数据以适应恶化的网络条件。为了实现该功能，UNA响应消息可以包括DANE 42对UE 14的请求，以针对指定数量的段进行高速缓存并批量发送所高速缓存的段中的至少一些段。这将在UE 14中调用段高速缓存功能，并随后在适当的时间加速高速缓存数据的突发传输。实际上，DANE 42可以控制UE 14的高速缓存功能，并因此控制UE 14的发送缓存器。
可以在UNA请求和/或UNA响应消息中交换其它状态信息。例如，由UE 14提供的状态信息可以包括即将到来的视频传输段的预期比特率。另选地或另外地，UE 14状态信息可以与所建议的UE 14批量发送多个段有关。例如，UE 14可以报告过热情况或想要使用批量发送多个段的其它原因。
上行链路数据源的比特率选择和媒体播放器描述
在正常UNA操作下，DANE 42辅助UE 14确定在通过与摄取点的实时流传输接口传输数据(例如，视听数据)期间要采用的适当比特率。例如，通过使用UNA请求消息，UE 14请求DANE 42以UE 14可以在下一段、伪段或UNA时段期间发送的最高比特率的指示来进行响应。DANE 42在UNA响应消息中利用该信息进行响应。
在某些情况下，网络可能遇到想要设置或更改媒体流版本(即，由于网络运行问题，客户端传送的质量等级或比特率)的情况。在这种情况下，DANE 42可以通过使用与响应于先前的SharedResourceAllocation消息而使用的SAND PER消息SharedResourceAssignment相同的SAND PER消息SharedResourceAssignment来推荐新的或经改变的比特率版本，但是是以未经请求的方式。摄取点执行此操作的原因可能包括(但不限于)网络运行问题、媒体传输应用偏爱媒体流的不同版本等。
在一个实施方式中，UE 14可以关联符合MPEG-DASH的媒体呈现描述(MPD)，以将内容的可用版本通知给摄取点。MPD指定可从UE 14获得的流传输媒体的不同版本。在UE 14使得媒体的超过一个的版本(例如，质量等级)可用于流传输的实施方式中，UE 14可以将与其媒体播放器描述(MPD)有关的信息提供给摄取点12。该信息也可以被传送至DANE 42以支持正常的UNA操作。
在一个实施方式中，与MPD有关的信息可以以如下格式提供，该格式提供一个位置，摄取点和/或DANE 42可以从该位置访问或取回与正在流传输的内容项相对应的完整MPD。例如，SharedResourceAllocation消息中的mpdUrl参数可以提供位置，从该位置可以取回内容项的完整MPD及其在上行链路会话中提供给网络的可用版本。在一个实施方式中，可以以URL的形式指定该位置。
MPD的位置可以由UE 14托管，或者可以由互联网或网络介质16上的服务器托管。在一个实施方式中，UE 14能够动态管理基于当前网络条件提供的内容的版本，并且可以相应地更新MPD。在另一实施方式中，MPD和相关联的内容版本可以是静态的。例如，由UE 14提供并在MPD中标识的版本可以是预定的，诸如限于版本的固定集合，可以根据影响上行链路数据处理能力的瞬时网络条件来选择这些版本中的一个版本。例如，摄像头组件40能够提供其拍摄的视频的多个版本来用于实时流，诸如SD、HD、超HD(UHD)和360°VR版本，并在MPD中提供相应的版本。静态MPD对于与UE 14相同的产品类型或相同产品系列的多个装置可以是有效的。
在某些情况下，摄取点12可能遇到摄取点12想要设置或改变媒体流版本(即，由客户端传送的质量等级或比特率)的情况。摄取点执行此操作的原因包括(但不限于)媒体传输应用偏爱媒体流的不同版本。
如果摄取点12遇到摄取点12想要改变由UE源客户端传送的比特率(例如，变为较低或较高的比特率版本)的情况，则摄取点可以从UE 14请求内容的不同版本。在摄取点的预测缓冲区欠载运行的情况下或如果在媒体消费装置54处期望更高质量或更低质量的视听内容，则可能发生该情况。此请求是摄取点12与UE之间的通信的一部分(例如，在UNA的范围之外)，但是UE 14可以使用UNA以便尝试遵从这样的请求。在这种情况下，UE 14可以向DANE 42发送请求，从而将摄取点12已经请求的版本通知给DANE 42，以确定UE 14是否可以在当前网络条件下传送所请求的版本。DANE 42确认或拒绝批准选择新的媒体流版本。然后，UE 12可以确认或拒绝来自摄取点12的要改变在上行链路上发送的媒体流版本的请求。
D.结论
尽管已经示出和描述了某些实施方式，但是应当理解，在阅读和理解本说明书之后，本领域技术人员将想到落入所附权利要求的范围内的等同例和修改例。

Claims (14)

1.一种将数据从用户设备UE(14)流传输到网络中的摄取点(12)的方法，所述方法包括以下步骤：
与所述网络的网络辅助服务建立上行链路网络辅助UNA会话，所述数据通过与所述摄取点的实时流传输接口流传输至所述摄取点，所述流传输与所述UNA会话分开，并且所述流传输在多个UNA时段内发生；以及
在流传输所述数据时并且在所述流传输期间针对所述多个UNA时段中的各个UNA时段，从所述网络辅助服务接收在当前网络条件下能流传输所述数据的所推荐的最高比特率估计的指示。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述UE从可用能力集合中选择数据流配置，以提供符合推荐的上行链路媒体流。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络辅助服务由被配置成使用标准消息封装提供UNA服务的网络元件托管，所述标准消息封装支持通过超文本传输协议HTTP的动态自适应流传输DASH下的网络辅助，所述网络元件是DASH感知网络元件DANE(42)。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述标准消息封装是服务器和网络辅助DASHSAND消息封装。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，根据采用连续流的协议来流传输所述数据，并且其中，虽然所述数据的流传输是被连续地执行的，但是通过在所述UE处将所述数据在逻辑上划分成与视听内容的预定持续时间相对应的长度，针对所述UNA会话将所述数据分段，所述预定持续时间是所述UNA时段。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，根据定义数据分段的数据流传输协议来对所述数据进行分段以用于传输，并且其中，所述UNA时段是按照预定数量的段长度来定义的。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：响应于来自所述网络辅助服务的高速缓存命令，高速缓存所述数据的一个或更多个段。
8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：
从所述摄取点接收将流传输的所述数据的内容的质量等级改变为所请求的质量等级的请求；以及
从所述网络辅助服务请求确认所述摄取点请求的质量等级是在当前网络传输条件下推荐的。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，作为发送给所述网络辅助服务的UNA消息的一部分，向所述网络辅助服务认证所述UE具有预先设置的授权，以被允许访问所述UNA服务中的至少一个或优先访问网络带宽资源。
10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：在各个UNA时段中通过所述实时流传输接口传送数据之前，所述UE从所述网络辅助服务请求网络辅助，所接收的指示是在针对网络辅助的所述请求的答复中接收的。
11.一种用户设备，所述用户设备包括无线接口和被配置成执行根据权利要求1所述的方法的控制电路。
12.一种在从用户设备UE(14)向网络中的摄取点(12)流传输数据期间通过网络辅助服务向所述UE提供上行链路网络辅助UNA的方法，所述方法包括以下步骤：
与所述UE建立上行链路网络辅助UNA会话，所述UNA会话与所述UE和所述摄取点之间的实时流传输接口分开，所述数据通过所述实时流传输接口流传输，并且所述流传输在多个UNA时段内发生；
在流传输所述数据时并且在所述流传输期间针对所述多个UNA时段中的各个UNA时段，从所述UE接收网络辅助请求；以及
利用指示在当前网络条件下能流传输所述数据的最高比特率推荐的网络辅助响应来响应所述UE。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，根据采用连续流的协议来流传输所述数据，并且其中，虽然所述数据的流传输是被连续地执行的，但是通过在所述UE处将所述数据在逻辑上划分成与视听内容的预定持续时间相对应的长度，针对所述UNA会话将所述数据分段，所述预定持续时间是所述UNA时段。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，根据定义数据分段的数据流传输协议来对所述数据进行分段以用于传输，并且其中，所述UNA时段是按照预定数量的段长度来定义的。
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