KR20180054611A - 라디오 네트워크를 통한 스트리밍 제어 방법들 및 디바이스들 - Google Patents

Abstract

스트리밍 미디어를 재생하기 위한 라디오 단말기에서 수행되는 방법으로서, 단말기는 라디오 네트워크에 접속하기 위한 모뎀, 및 라디오 네트워크를 통해 스트리밍 데이터 서버로부터 스트리밍 데이터를 수신하기 위한 스트리밍 데이터 버퍼를 포함하는 데이터 스트리밍 클라이언트를 포함하며, 방법은: 스트리밍 클라이언트로부터 모뎀으로 데이터 버퍼 크기 정보를 전송하는 단계; 스트리밍 서비스 개시 및 데이터 버퍼 크기를 지시하기 위해 모뎀에 의해 네트워크에 시그널링하는 단계; 데이터 버퍼 크기에 의존하여 적응되는 버퍼 스킴에 따라 네트워크를 통해 수신되는 스트리밍 미디어 파일의 미디어 데이터를 버퍼링하는 단계; 버퍼링된 미디어 데이터로부터 생성된 스트리밍 미디어를 재생하는 단계; 및 스트리밍 서비스 종료를 지시하기 위해 모뎀에 의해 네트워크에 시그널링하는 단계를 포함한다. 네트워크로부터 버퍼 충진 신호가 수신될 수 있으며, 버퍼 충진 신호는 버퍼 충진을 위한 적합한 인스턴스의 권고를 포함하고, 버퍼 스킴은 수신된 신호에 의존하여 결정될 수 있다.

Description

라디오 네트워크를 통한 스트리밍 제어 방법들 및 디바이스들

본 개시는 데이터 스트리밍 분야에서의 개선들 및 적어도 부분적으로, 단말기의 전력 소비를 최소화하기 위해 스트리밍 데이터 파라미터들을 적응(adapting)시키는 솔루션들에 관한 것이다.

스마트 폰 또는 태블릿 디바이스와 같은 모바일 단말기들은 그들의 사용자들에게 다양한 서비스를 제공한다. 영화 또는 기타 멀티미디어 콘텐츠와 같은 스트리밍 미디어의 인기를 고려해볼 때, 사용자들은 다양한 장소에서 그리고 사실상 언제든지 스트리밍 미디어를 보거나 듣는 것을 즐길 수 있다. 현재, 적응형 비트 레이트 스트리밍(adaptive bit-rate streaming)은 스트리밍 미디어의 전달에 사용되는 탁월한 기술이다.

단말기가 예를 들어 http 스트리밍 프로토콜을 사용하여 멀티미디어를 스트리밍할 때, 이 단말기는 로컬 스트리밍 버퍼를 사용한다. 모바일 라디오 액세스 네트워크를 통해 다운로드된 멀티미디어 콘텐츠가 이 버퍼에 일시적으로 캐시되어, 데이터 모바일 네트워크 전송 지연, 일시적으로 느린 데이터 다운로드 등과 무관하게 데이터가 단말기의 미디어 플레이어에 항상 제공될 수 있게 해준다. 이 단말기는 스트리밍 버퍼에 데이터가 언제 그리고 얼마나 많이 재충진되어야 하는지에 대한 완전한 제어를 갖는다.

라디오 액세스 데이터 레이트의 증가뿐만 아니라 단말기들에서 이용가능한 메모리 증가의 진화에 따라, 멀티미디어 버퍼는 비교적 커질 수 있다. 그러나, 다운로드 데이터 레이트들과 버퍼 크기들 둘다에서의 이들 증가된 성능들은 네트워크 효율뿐만 아니라 배터리 소비 관점에서 멀티미디어 버퍼 처리를 최적화하는 것과 관련하여 더욱 복잡성을 초래한다. 이러한 증가된 복잡성 및 이와 관련된 문제들은 여기에 설명된 다양한 솔루션들에 의한 해결 대상이 된다. 또한, 라이브 비디오를 위한 멀티미디어 스트리밍을 이용할 때, 여기에 설명된 다양한 솔루션들이 적용가능한데, 그 이유는 로컬 버퍼 처리의 최적화 역시 그러한 시나리오에서 복잡한 동작이기 때문이다. 라이브 스트리밍 시나리오에서, 단말기에서의 버퍼링 양은 라이브 스트림에 대한 엔드-투-엔드 재생 지연을 최소화하기 위해 가능한 한 낮아야 하며, 디바이스에 멀티미디어 재생 기능을 피드(feed)하기 위해서는 항상 버퍼에 데이터가 있어야만 한다.

제1 양상에 따르면, 스트리밍 미디어를 재생하기 위한 라디오 단말기에서 수행되는 방법이 제안되며, 단말기는 라디오 네트워크에 접속하기 위한 모뎀, 및 라디오 네트워크를 통해 스트리밍 데이터 서버로부터 스트리밍 데이터를 수신하기 위한 스트리밍 데이터 버퍼를 포함하는 데이터 스트리밍 클라이언트를 포함하고, 방법은:

스트리밍 클라이언트로부터 모뎀으로 데이터 버퍼 크기 정보를 전송하는 단계;

스트리밍 서비스 개시 및 데이터 버퍼 크기를 지시하기 위해 모뎀에 의해 네트워크에 시그널링하는 단계;

데이터 버퍼 크기에 의존하여 적응되는 버퍼 스킴(buffer scheme)에 따라 네트워크를 통해 수신되는 스트리밍 미디어 파일의 미디어 데이터를 버퍼링하는 단계; 및

버퍼링된 미디어 데이터로부터 생성된 스트리밍 미디어를 재생하는 단계를 포함한다.

방법은 또한 스트리밍 서비스 종료를 지시하기 위해 모뎀에 의해 네트워크에 시그널링하는 단계를 포함한다. 대안으로서, 스트리밍 세션의 종료는 타이머의 만료로부터 혹은 예컨대 스트리밍 데이터 서버로부터의 파일 지시의 종료의 수신에 의해 받게 될 수 있다.

일 실시예에서, 방법은 네트워크로부터 버퍼 충진 신호 메시지를 수신하는 단계를 포함하며, 버퍼 충진 신호 메시지는 버퍼 충진을 위한 적합한 인스턴스의 권고를 포함하고, 버퍼 스킴은 상기 적합한 인스턴스에 의존하여 결정된 수신되는 미디어 데이터로 버퍼를 충진하기 위한 타이밍 데이터를 포함한다.

일 실시예에서, 버퍼 충진 신호 메시지는 상기 적합한 인스턴스에서 버퍼링할 재충진 데이터의 적합한 양의 지시를 포함하고, 버퍼 스킴은 상기 적합한 양에 기초하여 결정된 데이터 버스트 크기를 포함한다.

일 실시예에서, 방법은 버퍼를 충진하는 인스턴스들에 대한 타이밍 데이터를 스트리밍 클라이언트로부터 모뎀에 전송하는 단계;

타이밍 데이터를 지시하기 위해 모뎀에 의해 네트워크에 시그널링하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 버퍼 스킴은 상기 데이터 버퍼 크기에 대응하는 데이터 버스트들에서 스트리밍 데이터를 수신하는 것을 포함한다.

일 실시예에서, 방법은 네트워크로부터 모뎀 제어 신호를 수신하는 단계;

모뎀 제어 신호에 따라 버퍼링의 인스턴스들 사이에 모뎀의 전력 제어를 적용하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 방법은 순시 모뎀 전력 소비에 대응하는 권고된 압축 레벨을 결정하는 단계; 및

권고된 압축 레벨에 기초하여 인코딩된 스트리밍 미디어 데이터를 전송하기 위해 네트워크에 시그널링하는 단계를 포함한다.

제2 양상에 따르면, 라디오 단말기들과 통신하기 위한 라디오 네트워크의 기지국에 접속되며 스트리밍 서버로부터 라디오 네트워크를 통해 제1 단말기의 모뎀으로 스트리밍 미디어 데이터를 전송하는 것을 제어하기 위한 스트리밍 스케줄링 디바이스에서 수행되는 방법이 제안되며, 방법은,

제1 단말기에서의 수신을 위한 스트리밍 데이터를 상기 기지국을 통해 전송하는 것을 수반하는 단말기에서의 스트리밍 서비스 개시를 지시하는 신호 메시지를 검출하는 단계 - 상기 신호 메시지는 단말기 내의 데이터 버퍼 크기의 지시를 포함함 -;

현재의 라디오 네트워크 용량을 평가하는 단계;

네트워크 용량 및 데이터 버퍼 크기에 의존하여, 스트리밍 버퍼 제어 데이터를 결정하는 단계; 및

결정된 스트리밍 버퍼 제어 데이터를 포함하는 버퍼 충진 신호 메시지를, 단말기에서 버퍼링을 제어하는데 사용하도록, 제1 단말기에 전송하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 버퍼 충진 신호 메시지는, 단말기에서 버퍼링을 제어하는데 사용하도록, 버퍼 충진을 위한 적합한 인스턴스를 포함한다.

일 실시예에서, 스트리밍 버퍼 제어 데이터는,

모든 서비스되는 데이터 단말기들에 대한 순시 트래픽 부하에 대한 데이터 트래픽을 포함하는 집계된 데이터 트래픽 부하;

제1 단말기에 대한 착신(incoming) 및 발신(outgoing) 데이터 트래픽 타이밍;

제1 단말기에 대한 이동(mobility) 시그널링;

제1 단말기와의 접속에서의 순시 라디오 채널 특성들; 및

라디오 네트워크 내에서 캐시된 멀티미디어 데이터의 이용가능성

중 하나 이상에 의존하여 결정된다.

일 실시예에서, 방법은 네트워크와 제1 단말기 사이의 접속에 관한 라디오 링크 정보를 결정하는 단계;

더 높은 제1 압축 레벨 및 더 낮은 제2 압축 레벨에서 스트리밍 데이터를 전달할 수 있는 스트리밍 데이터 전달 유닛에, 네트워크 용량이 비교가능한 용량 레벨을 넘어 증가하였거나 초과함을 지시하는 결정된 링크 정보에 의존하여 제2 압축 레벨을 선택하도록, 코덱 선택 명령을 전송하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 제어 유닛은, 기지국에 접속되며 상기 적합한 양에 대응하는 버퍼 크기를 갖는 로컬 버퍼에 통신가능하게 접속되고, 로컬 버퍼를 상기 적합한 인스턴스들 사이에서 스트리밍 서버로부터의 데이터 블록들로 충진하도록 구성된다.

제3 양상에 따르면, 스트리밍 미디어를 재생하기 위한 라디오 단말기가 제안되며, 라디오 단말기는,

라디오 네트워크의 기지국으로부터 미디어 데이터를 수신하도록 구성된 모뎀;

모뎀에 연결된 스트리밍 버퍼;

스트리밍 미디어를 재생하기 위해 스트리밍 버퍼로부터 미디어 데이터를 수신하도록 연결된 미디어 플레이어; 및

스트리밍 서비스 개시를 지시하기 위해 네트워크에의 신호 메시지를 생성하고, 네트워크로부터 버퍼 충진 신호 메시지를 수신하도록 구성된 제어기를 포함하고,

제어기는 수신된 버퍼 충진 신호 메시지에 기초하여 버퍼의 충진을 제어하도록 구성된다.

일 실시예에서, 제어기는 버퍼 충진을 위한 적합한 인스턴스의 권고에 기초하여 결정된 시점에서 버퍼 충진을 개시하도록 구성된다.

일 실시예에서, 버퍼 충진 신호 메시지는 상기 적합한 인스턴스에서 버퍼링하기에 적합한 재충진 데이터 양의 지시를 포함하고, 버퍼링하는 단계는 적합한 인스턴스에서 적합한 데이터 양을 버퍼링하는 것을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들이 설명될 것이다.
도 1은 라디오 네트워크를 통해 서버로부터 단말기로의 미디어 스트리밍을 위한 시스템 설정을 개략적으로 도시한다.
도 2는 스트리밍 미디어 데이터를 수신하고 스트리밍 미디어를 재생하도록 구성된 예시적인 단말기를 도시한다.
도 3은 스트리밍 미디어 세션 동안 서버와 클라이언트 간의 일반적인 통신을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 미디어 스트리밍 제어를 개선하기 위한 라디오 액세스 프로토콜 내의 네트워크 시그널링 메시지들을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른, 각각의 버퍼 재충진이 서버에 의해 개별 프로세스로서 처리되는, 범위 검색 기능을 갖는, 스트리밍 미디어 세션 동안의 서버와 클라이언트 간 통신을 도시한다.
도 6은 라디오 시스템의 네트워크에 의해 제어되는 전력 절약 상태들을 결정하는 파라미터들을 개략적으로 지시한다.
도 7은 라디오 네트워크에서 데이터를 신속하게 버퍼링하기 위한 캐싱과 함께, 단말기로부터 수신된 정보에 기초한 네트워크-개시 데이터 흐름 조정을 포함하는 스트리밍 프로세스를 개략적으로 도시한다.
도 8은 코덱 유형에 의존하는 전류 소비의 관점에서 비디오 스트림의 디코딩된 비트 당 비용을 도시한다.
도 9는 일 실시예의 적응형 스트리밍 알고리즘 기능의 일례를 개략적으로 도시한다.
도 10은 스트리밍 세션의 기간 동안 단말기에 대해 이용가능한 순시 데이터 레이트를 예시적으로 도시한다.
도 11은 상이한 셀 부하로 인한 일시적으로 더 높거나 또는 더 낮은 데이터 레이트 이용가능성 또는 셀 용량의 양상들에 직면하는, 진행중인 스트리밍 세션 동안 상이한 셀들 사이에서 이동하는 단말기를 도시한다.
도 12는 통계 수집 및 배포를 위해 미디어 스트리밍 관련 단말기 - 라디오 네트워크 통신 프로토콜을 사용하기 위한 설정을 도시한다.

이제, 다양한 실시예들에 대한 상세한 설명이 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 이 설명은 특정 가능한 구현 들의 상세한 예들을 제공하지만, 이들 세부 내용들은 예시를 위한 것일 뿐 발명의 범위를 제한하고자 하는 것이 아님이 주목되어야 한다. 또한, 상세히 기술된 것 이외의 다른 실시예들이 실시될 수 있다.

본 명세서에서 제안된 솔루션들의 장면을 설정하기 위한 토대로서, 미디어 스트리밍을 위한 시스템 설정이 도 1에 예시로서 도시되어 있다. 본 명세서에서 의도된, 스트리밍 미디어라는 용어는 기본적으로, 예를 들어 서버(30)로부터 프로바이더에 의해 전달되는 동안, 단말기(100)를 통해 사용자에 의해 끊임없이 또는 간헐적으로 수신되고 사용자에게 제시되는 멀티미디어일 수 있다. 미디어 서버(30)는 그렇게 단말기(100)의 부근에 위치될 수 있지만, 일반적으로는 원격 위치에 배치된다. 단말기(100)에 국부적으로 완전히 저장된 미디어와는 달리, 스트리밍 미디어 데이터는 패킷 또는 세그먼트로서 데이터 스트림으로 단말기(100)에 중계(relay)되고 단말기(100)의 미디어 플레이어에 의해 디코딩되어 재생되기에 앞서 단말기에서 버퍼링된다.

미디어 콘텐츠가 액세스되어 재생될 때, 미디어 서버(30)와 단말기(100) 간에 스트리밍 세션(13)이 설정될 수 있다. 이 도면에서, 단말기(100)는 셀룰러 라디오 액세스 네트워크(1)를 통해 인터넷(20) 상에서 스트리밍 미디어 콘텐츠 서버(30)에 접속된다. 미디어 스트리밍 프로토콜에서, 화살표(13)로 지시된 바와 같이, 단말기(100)와 콘텐츠 서버(30) 사이에 엔드-투-엔드 접속성 프로토콜이 존재한다. 이 엔드-투-엔드 통신은 전형적으로 적응형 비트 레이트(ABR) 프로토콜, 예를 들어, MPEG DASH를 사용한다. 엔드-투-엔드 프로토콜과 무관하게, 미디어 데이터는 또한 어떤 형태의 캐리어(carrier)를 통해 전송될 필요가 있다. 언급한 바와 같이, 미디어 스트리밍은 적어도 라디오 통신 네트워크(1)를 통해 수행될 수 있으며, 여기서, 라디오 통신 링크가 점선으로 지시된 라디오 네트워크(1)에서 단말기와 기지국(12) 사이에서 이용된다. 기지국(12)은 코어 네트워크(10)에 접속되고, 이 코어 네트워크(10)에는 복수의 다른 기지국들이 또한 접속될 수 있다. 코어 네트워크(10)는 또한 인터넷(20)을 통해 다른 네트워크들에 접속될 수 있다. WCDMA, CDMA200, LTE 등에서와 같은 특정 라디오 시스템에 따라 단말기(100) 및 상이한 라디오 네트워크 노드들에 대해 상이한 용어들이 사용될 수 있다. 그러나, 간략화를 위해, 단말기(100)는 라디오 링크에 의해 라디오 네트워크(1)에 접속가능한 디바이스를 지칭하도록 사용되며, 기지국(12)은 라디오 인터페이스를 단말기(100)에 제공하는 네트워크 노드에 대해 사용된다. 단말기(100)는 예를 들어, 모바일 전화 또는 태블릿과 같은 휴대용 컴퓨터이거나, 또는 단순히 스트리밍 미디어를 수신하기 위해 라디오 네트워크에 접속가능한 미디어 렌더링 디바이스일 수 있다. 스트리밍 미디어는 오디오 및 비디오를 포함하는 멀티미디어일 수 있거나 또는 단지 그 중 하나일 수도 있다. 그러나, 다양한 실시예들을 설명하기 위해, 스트리밍 비디오 데이터가 언급될 수 있다.

도 2는 일 실시예에 따른 예시적인 단말기(100)를 기능 요소들의 관점에서 개략적으로 도시한다. 말할 필요도 없이, 단말기(100)는 또한 바람직하게 어떤 형태의 케이싱 또는 섀시를 포함하지만, 단말기(100)의 물리적인 실시예는 여기에 제안된 솔루션들을 이해하는데 중요하지 않다. 단말기(100)는 라디오 네트워크(1)에 라디오 링크를 제공하기 위해 안테나에 연결된 모뎀(104)을 포함할 수 있다. 단말기(100)는 또한, 적어도 제어기(102) 및 스트리밍 버퍼(103)를 포함하는 것으로 도면에 도시된 스트리밍 클라이언트(101)를 포함한다. 제어기(102)는 마이크로 프로세서 및 메모리에 저장된 관련 프로그램 코드를 포함할 수 있으며, 이 프로그램 코드는 여기에 설명된 솔루션에 따라 스트리밍 미디어 세션을 제어하도록 제어기(102) 내의 마이크로 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 제어기(102)는 또한 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 라디오 네트워크(1)에 메시지들을 시그널링하도록 모뎀을 제어할 수 있다.

버퍼(103)는 라디오 네트워크(1)를 통해 전송되는 스트리밍 미디어 데이터를 수신하기 위해 모뎀(104)에 접속될 수 있다. 미디어 플레이어(105)는 제어기(102)에 의한 제어하에서, 스트리밍 미디어를 재생하기 위해 스트리밍 버퍼(103)로부터 미디어 데이터를 수신하도록 접속된다. 미디어 플레이어(105)는 또한 미디어 데이터 디코더를 포함할 수 있거나, 또는 디코더가 별도로 제공될 수도 있다. 스트리밍 비디오 서비스로부터의 비디오를 프리젠테이션 하기 위한 디스플레이(106), 또는 비디오의 프리젠테이션과 함께, 또는 스트리밍 오디오 서비스로부터의 개별 출력으로서 오디오를 프리젠테이션하기 위한 스피커(107)와 같은 미디어 출력 부재가 재생되는 미디어를 출력하도록 접속된다. 대안적인 실시예에서, 단말기(100)는 비디오(106) 및 오디오(107)에 대한 출력 부재들 중 하나 또는 모두를 결여할 수도 있으며, 보조 비디오 또는 오디오 출력 디바이스의 연결을 위한 커넥터들(미도시)만을 제공할 수도 있다.

도 3은 사용자 단말기(100)의 스트리밍 클라이언트(101)와 스트리밍 미디어 서버(30) 사이에서의 최신 기술의 시나리오에 따른 미디어 스트리밍을 도시한다. 제1 단계(301)에서, 스트리밍 세션(13)을 생성하기 위해 클라이언트(101)와 서버(30) 사이에서 접속 설정이 수행된다. 이것은 시작시, 전체 미디어 파일을 요구하는 라디오 네트워크(1)를 통해 수행될 수 있다. 후속 단계(302)에서, 클라이언트(101)는 스트리밍 서비스 내의 영화와 같은 특정 파일을 미디어 프로바이더 서버(30)에 요구할 수 있다. 이후 단계(303)에서, 서버(30)로부터 클라이언트(101)로의 파일 전송이 개시된다. 라디오 네트워크(1)를 통해 수행될 때, 미디어 데이터는 버퍼를 충진할 것이고, 제어기(102)에 의한 제어하에서, 미디어 데이터는 미디어를 렌더링하기 위해 버퍼로부터 미디어 플레이어(105)로 송신될 것이다. 정상적인 조건들에서 버퍼의 충진은 재생되는 미디어를 중단 없이 즐길 수 있도록 철회 레이트보다 결정적으로 빠르게 이루어진다. 버퍼(103) 충진 기간(304) 동안, 데이터가 또한 재생될 수 있지만, 단계(302)에서 전체 파일이 요청된 경우, 버퍼(103)는 어느 시점에서 완전히 또는 특정 미리 정해진 정도로 충진될 것이다. 충진 기간(304) 후에, 일련의 통신이 발생하는 기간(305)이 이어질 수 있다. 버퍼가 충진되면, 기간(304)의 마지막에, 그 때문에, 예컨대 "수신 윈도우 = 0"을 지시하는 것에 의해, 메시지(306)가 서버에 시그널링된다. 특정 시간 기간 후에, 서버(30)는 클라이언트(101)에 "수신 윈도우 체크" 메시지(307)를 시그널링할 것이다. 기간(305)은 버퍼 충진 레벨이 특정 미리결정된 정도 또는 임계 값으로 떨어질 때까지의 시간에 의해 결정될 수 있고, 버퍼(103)의 재충진은 그 레벨에 도달할 때까지 수행되지 않을 것이다. 버퍼 재충진 레벨에 도달할 때까지, "수신 윈도우 체크" 신호(307)가 "수신 윈도우 = 0" 신호(306)에 응답할 것이며, 이는 기간(305) 동안 수회 반복될 수 있다. HTTP 스트리밍 프로토콜에 따른 세션에서, 예를 들어, 버퍼(103)가 충진된 후 클라이언트(101)가 추가 데이터를 수신할 준비가 되었는지를 체크하는 서버(30)로부터 빈번한(예컨대, 5초 주기) 메시지(307)가 뒤따를 수 있다.

언급된 바와 같이, 멀티미디어 버퍼(103)는 최신 기술의 단말기(100)의 스트리밍 버퍼(103)에서 비교적 클 수 있는데, 이는 새로운 스트리밍 데이터를 수신하기에 열악한 라디오 액세스가 있을 때 버퍼를 비울 위험을 감소시킬 수 있다. 그러나, 이는 라디오 액세스 페이딩 딥(fading dip) 동안, 순시 데이터 레이트가 비교적 낮거나 혹은 요구되는 모뎀 송신 출력 전력이 비교적 높을 때 단말기(100)가 대형 멀티미디어 버퍼(103)를 충진하려 하는 것은 항상 현명하지는 않을 수도 있다. 또한, 라디오 네트워크의 관점에서, 집계된 데이터 트래픽 부하는 시간에 따라 변할 것이고, 시스템 용량을 최적화하기 위해, 국부적으로 캐시되는 버퍼를 증가시키기 위해 다른 것들보다 적합한 인스턴스들이 있을 수 있다.

일 실시예에 따르면, 단말기 전력 소비 및 네트워크 시스템 용량 관점에서 모뎀 데이터 트래픽 이용을 최적화하기 위한 목적으로 네트워크 지원 스트리밍 멀티미디어 버퍼 제어에 대한 개념이 제안된다.

도 4는 매우 낮은 시그널링 대기 시간으로 단말기 스트리밍 버퍼 제어를 가능하게 하기 위해 라디오 액세스 프로토콜 내에 네트워크 시그널링 메시지를 도입하는 일 실시예의 흐름도를 개략적으로 도시한다. 도 4에 도시된 방법은 바람직하게는 미디어 스트리밍 클라이언트(101)에 의한 제어하에서 단말기(100)와 라디오 네트워크(1)와의 사이에서 수행되며, 단말기에서 스트리밍 미디어를 재생하는 것에 관한 것이다. 단말기는 또한 라디오 네트워크(1)에 접속하기 위한 모뎀(104)을 포함한다. 데이터 스트리밍 클라이언트(101)는 스트리밍 데이터 서버(30)로부터 라디오 네트워크(1)를 통해 스트리밍 데이터를 수신하기 위한 스트리밍 데이터 버퍼(103)를 포함한다.

단계(401)에서, 데이터 버퍼(103) 크기 정보는 스트리밍 클라이언트(101)로부터 모뎀(104)으로 전송되며, 이 모뎀(104)은 라디오 송수신기 및 안테나를 통해 시그널링 단계(401)를 실행한다. 따라서, 단말기(100)의 스트리밍 데이터 클라이언트(101)는 모뎀(104)에 의해 스트리밍 서비스 개시 및 데이터 버퍼 크기를 지시할 것을 네트워크(1)에 시그널링한다. 따라서, 단말기는 서버(30)로부터 스트리밍 데이터를 수신하기 위한 스트리밍 세션으로 진행하며, 그럼으로써 버퍼(103)를 재충진하기 위한 데이터가 네트워크(1)를 통해 전송된다. 시그널링된 버퍼 크기는 데이터 버퍼(103)에 대한 최대 버퍼 크기일 수 있거나 또는 이 최대 버퍼 크기보다 작은 크기 측정치일 수 있다.

단말기에서 스트리밍 서비스 개시 및 데이터 버퍼 크기의 지시를 지시하는 단계(401)에서 전송된 신호는 코어 네트워크(10) 내의 노드 또는 단말기 모뎀(104)이 라디오 인터페이스를 통해 통신가능하게 연결되는 기지국(12)에 밀접하게 연결된 노드(11)와 같은 그러한 네트워크(1)(예컨대, 네트워크 스케줄러) 노드에서 검출된다. 이 신호의 수신에 응답하여, 적어도 현재 라디오 네트워크 용량이 평가되는데, 이의 목적은 버퍼(103)의 충진을 제어하기 위해 스트리밍 버퍼 제어 데이터를 결정하기 위해서이다.

단계(402)에서, 결정된 스트리밍 버퍼 제어 데이터를 포함하는 버퍼 충진 신호 메시지가 스트리밍 데이터 클라이언트(101)에 의한 버퍼링을 제어하는데 단말기(100)에서의 사용을 위해 단말기(100)에 전송된다. 그후, 단말기(100)는 데이터 버퍼(103) 크기에 의존하는 버퍼 스킴에 따라, 버퍼(103) 내의 미디어 데이터 - 이 데이터는 네트워크(1)를 통해 수신된 스트리밍 미디어 파일과 관련된다 - 의 버퍼링을 제어할 수 있게 된다. 보다 구체적으로, 버퍼 스킴은 스트리밍 데이터 클라이언트의 제어기(102)에 의해 실행될 수 있지만, 수신된 버퍼 제어 데이터를 고려할 수도 있다. 일 예로서, 버퍼 제어 데이터는 버퍼 재충진을 시작하기 위한 시점의 제안을 지시할 수 있고, 바람직하게는 그 시점에서 재충진 데이터 크기의 제안된 양을 또한 나타낼 수 있다. 이 제어 데이터는 네트워크 용량을 비롯한 다양한 파라미터들에 따라 네트워크(1)에서 평가될 수 있다. 또한, 네트워크(1), 예컨대, 네트워크 스케줄러, 스케줄러는 단말기(100) 전력 소비뿐만 아니라 전체 시스템 데이터 용량을 향상시키기 위해 많은 파라미터들을 고려할 수 있다. 고려될 수 있는 파라미터들은 예를 들면 각각의 버퍼 재충진을 위한 데이터 전송 속도를 최대화할 수 있는 총 집계된 순시 시스템 데이터 트래픽 부하이다. 활성 모뎀 시간을 최소화하기 위해 버퍼 재충진을 다른 데이터 트래픽과 동기화하기 위해 특정 단말기(100)에 대한 착신/발신 데이터 트래픽이 또한 평가될 수도 있다. 이동 시그널링이 또한 고려될 수 있으며, 핸드 오버 절차 동안 버퍼 재충진을 제한하고, 단말기가 최적의 기지국에 연결될 때 버퍼 재충진들이 이루어지도록 할 수 있다. 예를 들어 채널 페이딩에 기초하여 데이터 레이트를 최대화 하기 위해 순시 라디오 채널 특성들이 평가될 수 있다. 또한, 네트워크 내의 어떤 이용가능한 캐싱된 멀티미디어 데이터도 바람직하게 고려된다. 스트리밍 데이터의 캐싱이 네트워크(1)의 라디오 인터페이스에 가까이에서 가능할 때, 스트리밍 서버(30)로부터 데이터가 직접 전송되어야 함을 필요로 하여 가능한 다운로드 데이터 레이트를 제한하게 되는 시나리오들을 회피하기 위해, 버퍼링 스킴은 네트워크 캐시로부터 스트리밍이 항상 취해질 수 있도록 구성되어야 한다.

대안들로서 혹은 전술한 것들과 조합으로, 버퍼 제어 데이터를 기초로 하는 다른 파라미터들이 버퍼 재충진을 시작하기 위한 시점 및 재충진할 양에 대한 제안을 제공하기 위해 생각될 수 있다.

스트리밍 미디어 데이터가 단말기(100)에서 수신되어 버퍼(103)에 캐시되면, 미디어 플레이어(105)는 예컨대 오디오 및/또는 비디오를 사용자에게 출력함으로써, 버퍼링된 미디어 데이터로부터 생성된 스트리밍 미디어를 재생하게 된다.

단계(403)에서, 단말기(100)의 스트리밍 클라이언트(101)는 모뎀(104)에 의해 스트리밍 서비스 종료를 지시할 것을 라디오 네트워크(1)에 시그널링한다. 그 후에는, 버퍼 제어 데이터를 수신할 필요가 없다.

시그널링 단계(402)는 이미 수신된 데이터가 아닌, 네트워크로부터 수신될 데이터에 관한 것이다. 그러므로, 버퍼 제어 데이터는 버퍼 스킴에 적응할 수 있도록 단말기(100)에서 미리 수신되어야만 한다. 또한, 시간 및 데이터 크기와 관련된 버퍼 제어 데이터는 이처럼 수신될 미디어 파일과 무관하다. 대신에, 이 버퍼 제어 데이터는 라디오 네트워크(1) 파라미터들을 고려하는 것과 관련이 있다. 단계(401, 402 및 403)에서 시그널링된 이들 메시지는 상이한 레벨들에서 3GPP 사양들에 포함될 수 있다. 하나의 가능한 예는 이 신호들을 RRC 시그널링에 새로운 시그널링 메시지들로서 포함할 수 있으며, 이 경우에 예를 들어, LTE를 위한 36.331에 "기타(other)" 메시징 섹션으로서 포함될 수 있다. 또 다른 가능성은 이것을 LTE를 위한 36.213 내로의 새로운 물리 계층 절차로서 포함시키는 것일 수 있다. 다른 솔루션들은 통상의 기술자이면 이해할 수 있는 바와 같이 다른 라디오 통신 사양들에도 적용될 수 있다.

도 3을 다시 참조하면, 만일 클라이언트(101)가 최신 기술에 따라 시작부터 전체 파일을 요구하도록 스트리밍 프로세스가 설정되면, 스트리밍 클라이언트(101)는 스트리밍 버퍼(103)가 가득 찼을 때를 스트리밍 서버(30)에 통신할 필요가 있게 될 것이다. 이러한 단점은 증가된 크기의 스트리밍 버퍼(103) 및 "범위 검색(range retrieval)"으로서 여기에 표기된 HTTP 스트리밍 기능을 사용함으로써 부분적으로 극복될 수 있다. 이 범위 검색 기능으로, 스트리밍 클라이언트는 시작부터 전체 미디어 파일을 요구하는 대신에, 각 스트리밍 버퍼 충진 요청에서 미디어 파일의 특정 범위를 스트리밍 서버에 요구하게 될 것이다. 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 버퍼 스킴은 예컨대, 서버(30)로부터 수신될 스트리밍 데이터의 시간 및/또는 크기를 결정할 때, 라디오 네트워크(1)로부터 수신된 버퍼 제어 데이터를 고려하도록 구성되어야만 한다. 이 범위 검색 기능으로, 각 버퍼 재충진은 서버(30)에 의한 별도의 프로세스로서 처리될 수 있으며, 버퍼 상태 메시지들이 더 이상 전송될 필요가 없게 될 것이다. 대신에, 통신 링크는 버퍼 재충진들 사이에서 침묵(silent)할 수도 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 범위 검색 통신 프로세스를 도시한다.

제1 단계(501)에서, 라디오 통신 네트워크(1)를 통해 접속되는 단말기(100)의 스트리밍 클라이언트(101)와 스트리밍 미디어 서버(30) 사이에서 접속 설정 단계가 수행된다.

단계(502)에서, 스트리밍 클라이언트(101)는 미디어 파일의 제1 범위를 요구하기 위해 서버(30)에 시그널링한다.

단계(503)에서, 미디어 파일의 제1 범위는 서버(30)로부터 미디어 클라이언트(101)로 전송된다.

기간(504) 동안, 버퍼(103)는 도면에서 점선으로 지시된 바와 같이 미리결정된 레벨에 실질적으로 이르거나 혹은 이 레벨에 완전히 이를 때까지 데이터가 충진될 것이다. 스트리밍 미디어를 재생하기 위한 버퍼(103)로부터의 데이터의 철회(withdrawal)는 제1 범위의 제1 데이터가 기간(504)의 시작시에 수신된 이후의 임의의 시간에 개시될 수 있다.

후속 기간(505)은 도 3의 절차에서처럼 서버가 버퍼 재충진에 대한 필요성을 체크하지 않도록 구성되기 때문에, 클라이언트(101)와 서버(30) 사이에서의 시그널링 및 데이터 전송 모두에 관해 침묵할 수 있다. 이러한 침묵 기간은 도면에서 다음 점선으로 지시된 바와 같이 버퍼(103)를 재충진할 필요가 있을 때까지 진행될 수 있다.

이어서, 단계(506)에서, 클라이언트(101)는 단계(502)에 대응하는 미디어 파일의 데이터의 다음 범위를 요구한다.

단계(507)에서, 데이터의 제2 범위는 서버로부터 클라이언트(101)로 전송된다.

도 4를 참조하여 행해진 설명을 참조하면, 라디오 네트워크에서 버퍼 제어 데이터가 평가될 수 있는 하나 이상의 파라미터가 데이터의 제1 범위를 검색한 이후로 변경되었을 수도 있다. 따라서, 버퍼 제어 데이터는 예를 들어, 단계(506)에서 요청된 범위의 크기를 결정하기 전에 (단계 402에서와 같이) 스트리밍 클라이언트(101)에 시그널링될 수 있다. 대안적으로, 단계(507)에서 제2 범위의 데이터 전송의 시작은 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이 현재 파라미터들에 기초하여 네트워크에서 결정된 제2 범위의 요청된 크기의 적응을 수반하는 버퍼 제어 데이터를 스트리밍 클라이언트에 포함시킬 수 있다. 그 후, 스트리밍 클라이언트에서 제어기(102)에 의해 동작되는 버퍼 스킴은 수신된 제2 범위가 사실상 요청된 제2 범위와 다른, 전형적으로 보다 작음을 고려할 수 있다.

기간(508)에서, 버퍼(103)의 충진은 기간(504)에 대응하는, 수신된 스트리밍 데이터로부터 계속된다.

단말기 배터리 소비 관점에서, 버퍼 재충진들 사이의 침묵 기간들은 중요할 수 있다. 통신 모뎀(104)이 사용되지 않을 때, 모뎀(104)이 저전력 상태들에 진입하거나 혹은 다른 방식으로 모뎀의 활동을 감소시키기 위해 이용가능한 시간 갭(time gap)이 있다. 그러나, 침묵 기간들에서 단말기 모뎀 활동들을 감소시키는 그러한 방법들을 사용하기 위한 하나의 중요한 쟁점은, 예컨대 3GPP 프로토콜들에 따라 네트워크(1)가 전력 모드들 및 허용되는 모뎀 비활동 기간을 제어한다는 것이다.

도 6은 라디오 네트워크(1)와 함께 동작하는 단말기 모뎀(104)에 대한 다양한 전력 절약 상태들을 개략적으로 도시한다. 큰 원으로 둘러싸인 영역(600)은 모뎀(104)과 네트워크(1) 사이의 연결 상태를 지시하며, 여기서 도면부호 601은 완전한 활동 상태를 나타낸다. 이것은 모뎀의 연결이 끊어지는 것을 방지하는 어떤 형태의 서비스가 현재 실행 중임을 의미하거나 혹은 적어도, 데이터 통신이 타이머가 초과되는 것을 방지하도록 충분히 자주 발생함을 의미한다.

T1은 제1 비활성 타이머를 나타내며, 이 타이머가 초과되면 모뎀은 짧은 DRX(Discontinuous reception) 사이클 상태(602)로 설정될 수 있다. 도 6의 실시예에서, 모뎀(104)은 긴 DRX 사이클 상태(603)가 설정되는 제2 타이머(T2)가 초과되었을 때까지 혹은 데이터 전송이 다시 검출되는 때까지 그 상태에 머무르게 되며, 그에 따라 모뎀(104)은 완전 활성 상태(601)로 되돌아 간다. 유사한 스킴이 연결 모드의 긴 DRX 상태(603)에 적용될 수 있다. 긴 DRX의 제3 타이머(T3)의 시간 프레임 동안 데이터 전송이 검출되지 않으면, 모뎀(104)은 연결이 끊겨 휴지 모드(604)에 들어가게 될 것이다. 대신에, T3 동안 검출된 데이터 전송은 모뎀(104)을 완전 활성 상태(601)로 다시 설정할 것이다.

그러나 특히 LTE의 경우, 도 6에 도시된 바와 같은 전력 절약 상태를 결정하는 파라미터들은 모두 네트워크에 의해 제어되는 반면, WCDMA/HSPA 표준의 경우에서는 단말기가 저전력 상태에 들어가길 원함을 지시할 수 있는 빠른 휴면(fast dormancy)으로 불리우는 기능이 있다. 어떤 경우에서, 침묵 기간들을 생성하기 위해 도 5에서와 같이 클라이언트/서버 통신이 최적화될 수 있지만, 라디오 액세스 네트워크 파라미터들 또는 다른 모뎀 이용 제어 시그널링은 단말기가 예컨대 모뎀 라디오 듀티 사이클을 감소시키기 위해 침묵 기간들의 이익을 취하도록 정렬될 필요가 있다. 일 양상에 따르면, 빠른 휴면 시그널링(fast dormancy signalling)이 없는 경우에 침묵 기간들의 라디오 네트워크 사용을 최적화하기 위한 솔루션이 제안된다. 주기성은 예컨대 미디어 콘텐츠, 클라이언트 버퍼 크기 및 라디오 액세스 데이터 레이트들에 따라 시간에 걸쳐 변화하게 될 것이므로, 도 6에서 참조된 T1, T2 및 T3과 같은 그러한 양호한 파라미터들을 정적으로(statically) 설정하는 것은 어려울 것이다. 네트워크에 의한 전력 절약 전략의 일례는 긴 DRX 사이클의 높은 값 및 T3의 긴 값을 설정하는 것일 수 있다. 긴 DRX 값으로 인해, 데이터 버스트들 간에 멀티미디어 스트리밍 전력 소비가 양호하게 되고, 긴 T3 값은 비활성 기간들 동안 상태 변경들을 피할 수 있게 된다. 그러나 정기적인 트래픽 요청들이 없는 다른 보다 산발적인 서비스들의 경우, 이는 긴 시간 동안 단말기들을 활성 모드로 유지하고, 새로운 데이터 요청들이 긴 대기 시간에 의해 영향을 받을 수 있다. 그리고, 많은 사용 사례들이 라디오 액세스 네트워크들에서 동일한 서비스 품질 클래스로 실행되기 때문에, 이러한 최적화들이 오늘날의 솔루션들에 기반한 서비스 수준에서 행해질 수 있다고 믿는 것은 현실적이지 않다.

이 목적을 위해, 제어 시그널링의 가능성은 통신 프로토콜 사양(예를 들어, LTE에 대한 3GPP 사양들에 추가할 필요가 있다. 3GPP 사양들에서의 그러한 시그널링의 위치에 대한 하나의 가능성은 LTE RRC 사양들 TS 36.331에 있을 수 있다. 한 예로서, 이는 RRC 접속 재설정의 일부로서 포함될 수 있다. 이는 또한 예컨대 TS 36.213의 물리적 계층 절차들의 일부로서 레이어 1 시그널링의 일부일 수 있다. 이 신호는 단말기로부터 기지국으로의 방향으로 있을 수 있으며, 반복가능한 패턴에 대한 온/오프 시그널링에 대응하는 하나의 비트 정도로 적게 추가하는 것에 기초할 수 있지만 추가 시그널링을 위해 더 많은 비트를 필요로 할 수 있다. 바람직하게는, 예상되는 버스트 크기를 지시하기 위해 비트들의 세트의 시그널링을 수반할 수도 있다. 이 솔루션은 단말기가 파라미터들을 네트워크에 제안하거나 혹은 특정 QoS 요건 등을 지시하는 개념들과는 다르다는 것에 주목해야 한다. 이 제안에서, 단말기는 라디오 액세스 네트워크로 하여금 예상되는 반복가능한 패턴을 인식하게 하는데 반해, 네트워크는 여전히 모든 구성들 예컨대 DRX 및 타이머 파라미터 설정들에 대해 완전한 제어를 갖는다.

제어 시그널링 오버 헤드를 최소화하기 위해, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명된 실시예에서, 이 제어 시그널링을 위해 기지국으로부터 단말기로의 예상되는 명시적인 응답은 없다. 대조적으로, 네트워크 기지국(12)은 예를 들어, DRX 주기들 및 T1, T2 또는 T3과 같은 비활성 타이머에 대한 전력 절약 관련 설정들을 추가로 처리하는데 있어 이 제어 신호를 고려할 것으로 예상된다.

이 실시예의 이점은, 네트워크에 있어서, 라디오 네트워크를 통해 제공되는 스트리밍 서비스에 관한 사용 사례 인식일 수 있다는 것이다. 이것은 예를 들어, 상당량의 데이터 자원들을 소비하는 매우 일반적인 스트리밍 사용 사례에 유용할 수 있다. 그리하여, 불필요한 상태 천이들로부터의 제어 시그널링 부하를 최소화하고 또한 단말기 전력 소비를 개선하기 위해, 상태 천이 관련 파라미터들 및 DRX 사이클들 등을 동적으로 설정하는 것이 가능하게 된다. 한 예로서, 만일 스트리밍 미디어 서비스가 개시되었고 특정 버스트 크기 전송의 특정 주기성이 기지국(12)으로부터 클라이언트(101)로 수행되는 것으로 설정된 경우, 타이머들(T1 내지 T3) 중 하나 이상은, 모뎀(104)으로부터의 피드백을 요구함이 없이 전체 버스트가 전송된 직후에 모뎀(104)이 보다 낮고 적은 전력 소비 상태가 되도록 설정할 수 있다. 타이머(들)는 예를 들어, 기지국(12)으로부터 모뎀(104)에 시그널링될 수 있다.

이 솔루션의 대안적인 실시예로서, 운영자 코어 네트워크(10)가 스트리밍 서버(30)와 통신할 수 있고, 동일한 유형의 정보, 즉 반복가능한 패턴 전송 시작 및 예상되는 버스트 크기를 서버(30)로부터 얻을 수 있다. 서버(30)는 인터넷(20) 상에 위치하는 것으로 여겨지기 때문에, 이것은 예컨대 3GPP에서 표준화되지 않은 IP 기반 솔루션들을 필요로 할 수 있다. 이러한 실시예에서, 코어 네트워크(10)는 트래픽 정보를 수신한 후, 라디오 프로토콜 설정들을 최적화하기 위해, 그 정보를 라디오 액세스 기지국(12)에 전송할 수 있다. 그 외에, 이러한 대안적인 실시예는 도 5를 참조하여 설명된 실시예와 동일한 장점들로부터의 이익을 얻을 수 있다.

설명된 실시예들에서, 반복된 트래픽 패턴의 개시/종료에 관해 라디오 액세스 네트워크(1)에 통지하기 위한 표준화된 라디오 액세스 프로토콜에 시그널링 가능성을 추가하는 것이 제안되었다. 이는 스트리밍을 위한 범위 검색의 사용에 관해 네트워크(1)에 통지하기 위한 솔루션을 구성하여, 네트워크(1)가 예컨대 DRX 설정 및 비활성 타이머들 등을 위한 라디오 액세스 파라미터들을 개선하기 위한 적합한 조치들을 취할 수 있게 된다. 스트리밍 세션(13)이 이미지 1로 보인 바와 같이 모바일 무선 통신 네트워크(1)에서 사용되는 무선 단말기(100)에 의해 개시되면, 스트리밍 서버(30)는 클라이언트(101)와 합의한 스트리밍 세션 파라미터들에 따라 데이터 전송을 시작하게 된다. 본질적으로, 높은 레벨의 추상화에서, 이 데이터는 인터넷(20) 및 모바일 라디오 코어 네트워크(10)를 통해 기지국(12)으로 전송되고, 그후 무선 기지국(12)을 통해 단말기(100)로 전송될 수 있다. 많은 네트워크들에서, 하나의 주요한 데이터 트래픽 용량 병목은 단말기(100)와 기지국(12) 사이의 라디오 인터페이스이다. 따라서, 이 인터페이스의 사용을 최적화하는 것이 중요하다. 스트리밍 세션들(13)을 위한 라디오 링크를 최적화하기 위한 하나의 기술은 이미지 2로 도시된 바와 같이, 라디오 액세스 코어 네트워크(10) 내의 노드(14)에서 혹은 액세스 네트워크 및 기지국(12)과 관련된 노드(11)에서 로컬 데이터 캐싱을 사용하는 것이다. 이러한 솔루션으로, 네트워크(1)는 특정 인터넷 서버(30)를 향한 데이터 스트림의 개시를 식별하고, 라디오 액세스 인터페이스의 버퍼(11) 내에 또는 라디오 액세스 인터페스에 가까운 코어 네트워크(10) 내에 위치한 버퍼(14) 내에 미디어 콘텐츠를 일시적으로 저장/캐시할 수 있다. 이는 스트리밍 서버(30)로부터의 전달 페이스(delivery pace)와 독립적으로, 라디오 액세스 네트워크 및 에어 인터페이스를 통한 데이터 전달을 조정하기 위해 행해질 수 있다. 일 실시예에서, 로컬 데이터 캐싱과 결합한 전술한 실시예를 기반으로, 예컨대 멀티미디어 스트리밍(13)의 엔드-투-엔드 데이터 흐름 최적화의 새로운 개념이 제안된다. 이 제안을 통해 로컬 데이터 캐싱은 클라이언트-서버 통신에 의해 정의된 버퍼링 전략을 채택하도록 동적으로 조정될 수 있다.

도 7은, 예컨대 개선된 로컬 캐싱 파라미터 정렬에 의해, 최적화된 엔드-투-엔드 데이터 흐름을 위해 운영자 코어 네트워크(10) 내로 클라이언트-서버 합의 데이터 흐름을 캐스케이딩하는 것에 기초한 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 네트워크(1)는 범위 검색의 단말기(100) 사용이 특별히 인지된다. 도면에서, 단말기(100)의 애플리케이션 엔티티 내의 스트리밍 클라이언트(101)는 반복가능한 데이터 트래픽(예를 들어, 스트리밍) 세션의 설정에 관한 정보를 모뎀(104)에 제공 하고 그리고 관련 파라미터들을 모뎀(104)에 제공할 가능성을 갖는다. 모뎀(104)에서 이용가능한 이러한 정보로, 모뎀(104)은 예컨대 멀티미디어 스트리밍 세션으로 인한 비교적 반복가능한 트래픽 패턴의 개시 및 종료에 관한 정보를 표준화된 프로토콜(예를 들어, 3GPP 프로토콜)을 통해 라디오 액세스 네트워크 기지국(12)에 전송할 수 있다. 이미 언급한 바와 같이, 모뎀(104)은 또한 멀티미디어 스트리밍 버퍼(103) 크기에 대응할 수 있는 데이터 버스트 크기의 지시 값을 전송할 수도 있다.

제1 단계(710)에서, 스트리밍 세션 설정 프로세스(711)가 라디오 네트워크(1)를 통해 클라이언트(101)와 스트리밍 서버(30) 사이에서 수행된다. 이 예시적인 실시예에서, 미디어 스트리밍 클라이언트는 스트리밍 서버(30)와 통신하고 컨텐츠 전달을 위한 범위 검색 방법론을 사용하기로 결정한다. 클라이언트는 예를 들어 각 범위의 총 미디어 콘텐츠 파일의 20MB의 데이터를 인출(fetch)하기로 결정한다.

제2 단계(720)에서, 클라이언트(101)는 스트리밍 세션의 개시, 및 20MB의 버스트 크기와 같은 합의된 스트리밍 파라미터들을 라디오 네트워크(1)에 통지할 수 있다(721). 이 정보는 예를 들어, LTE RRC 사양 TS 36.331과 같은 라디오 액세스 프로토콜에서 예컨대 RRC 연결 재확립(RRC connection reestablishment)의 일부로서 혹은 TS 36.213의 물리적 계층 절차에서 계층 1 시그널링의 일부로서 시그널링될 수 잇다.

이 단계 후에, 도 4와 관련하여 전술한 바와 같이, 다양한 라디오 파라미터들 예컨대, DRX 및/또는 비활성 타이머들, 또는 그 중에서도 특히 버스트 크기와 같은 그러한 스트리밍 파라미터들 및 라디오 네트워크 부하 및 용량 파라미터들에 기초하여 설정된 기타 시스템 파라미터들에 기초한 파라미터 튜닝(722)의 단계가 뒤따를 수 있다. 제2 단계(720)의 결과는 클라이언트(101)와 네트워크(1) 간에 합의된 데이터 버스트 전송에 대한 알려진 패턴이 있다는 것이다.

제3 단계(730)에서, 네트워크(1)는 제2 단계(720)에서 단말기(100)로부터 수신된 정보에 기초한 데이터 흐름 조정을 개시한다.

단계(731)에서, 라디오 액세스 네트워크(12)는 코어 네트워크(10)에 합의된 패턴을 통지할 수 있다.

이어서, 단계(732)에서, 코어 네트워크(12)는 서버(30)로부터 데이터를 인출한다.

단계(733)에서, 코어 네트워크(10)는 라디오 액세스 네트워크(12)에 데이터를 전송한다.

제3 단계(730)는 스트리밍 서버(30)로부터의 20MB 데이터의 블록들을 신속하게 버퍼링하고 효율적인 방식으로 20MB 블록들을 전달하도록 라디오 액세스 네트워크 스케줄링을 적응시키기 위해 노드(11 또는 14)에서 로컬 데이터 캐싱을 개시하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 이 노드(11 또는 14)에 예를 들어 균등한 흐름으로, 또는 네트워크에서의 다른 데이터 전송을 고려한 레이트로 데이터가 공급될 수 있다. 이러한 방식으로, 클라이언트(101)로의 전송은 노드(11 또는 14)에서의 일시적인 메모리 캐시로부터 수행될 수 있다. 이는, 예컨대 네트워크(1) 또는 인터넷에서의 데이터 속도의 일시적인 감소로 야기되는 스트리밍 문제들, 또는 버퍼(103)가 재충진될 때, 서버(30)에서의 액세스 문제들을 제거하는 효과를 갖는다.

단계(734)에서, 클라이언트(101)는 클라이언트에 관해, 그리고 바람직하게는 다른 라디오 파라미터들에 관하여 최적화된 흐름으로 데이터를 수신한다.

따라서, 도 7의 실시예는 제3 단계(730), 즉 합의된 클라이언트-서버 파라미터들로 네트워크 데이터 흐름 최적화를 정렬할 수 있는 가능성을 수반한다. 네트워크 로컬 데이터 캐싱은 현재 클라이언트-서버 트래픽 흐름에 최적화된 버퍼 크기를 사용할 수 있다. 이러한 방식으로, 완전한 엔드-투-엔드 트래픽 경로가 높은 용량 및 낮은 네트워크 지연은 물론 낮은 단말기 전력 소비를 달성하도록 조정될 수 있는데, 이는 엔드-투-엔드 전송 체인의 독립적인 부분들에서 여러 가지 서로 다른 데이터 흐름 전략들의 위험을 최소화시키기 때문이다.

멀티미디어 스트리밍(13)은 모바일 통신 시스템들에서 일반적인 사용 사례이다. 특히 비디오 콘텐츠의 경우, 보다 높은 압축 레벨들로 코덱들의 지속적인 진화가 있는데, 여기에서 새로운 멀티미디어 코덱들의 주된 목표는 전형적으로, 미디어를 배포할 때 요구되는 전송 데이터 레이트를 줄이는 것이다. 그러나 더욱 높은 압축 레벨들을 갖는 새로운 코덱들의 진화로 인해 종종 수신단에서의 디코딩 복잡성의 부정적 영향이 증가된다. 그러므로, 더욱 높게 압축된 콘텐츠의 경우에, 요구되는 계산 복잡성 및 그에 따른 수신 단말기(100)에서의 전력 소비가 전형적으로 증가된다.

요구되는 전송 데이터 레이트의 감소는 네트워크(1) 부하가 시간이 지남에 따라 증가할 때 더 높은 시스템 용량에 대한 요구를 처리하기 위해 생성된다. 그러나 모든 네트워크들이 항상 완전히 혼잡한 것은 아니다. 예컨대 Wi-Fi, 3G 또는 LTE 네트워크에서의 무선 네트워크 기지국(12)은 비록 "바쁜 시간"으로 부하가 가득 찰지라도 매일 많은 시간 동안 이용가능한 용량을 가질 수 있다. 따라서, 본 출원의 발명자는 라디오 링크 용량이 이용가능한 시간 동안, 요구되는 라디오 링크 데이터 레이트보다는 단말기 전력 소비를 감소시키는 아이디어를 제안한다. 이는 요구되는 단말기 전송 출력 전력이 전형적으로 매우 낮지만, 용량이 시간에 따라 크게 달라질 수 있는 소형 셀 배치들 및 Wi-Fi 네트워크들에 특히 유용할 수 있다.

인코딩된 멀티미디어 컨텐츠를 수신하는 무선 단말기(100)에서 총 전력 소비를 고려할 때, 이것은 최적화 문제를 야기한다:

- 한편으로, 수신될 데이터의 양이 적을수록 모뎀 사용률이 낮아지고 그럼으로써 전력 소비가 낮아진다.

- 다른 한편으로, 수신될 더 적은 양의 데이터가 보다 컴팩트한 미디어 인코딩을 통해 실현된다. 그리고, 미디어가 보다 콤팩트하게 인코딩될수록 단말기의 미디어 디코더 유닛에서 요구되는 연산 요건이 더욱 높아져 더 높은 전력 소비를 가져온다.

전력 소비를 최적화하기 위해 이들 파라미터를 적응적으로 조정할 수 있어야 한다. 그러므로, 일 실시예에서, 현재 네트워크 용량 및 단말기 전력 소비를 고려하여 모바일 통신 네트워크(1)들에서 멀티미디어 전달을 위한 코덱 압축 레벨을 적응시키는 것이 제안된다. 다시 말해서, 목적은 모뎀(104)의 전력 소비가 높을 때는 복잡도가 높은 코덱을 사용하고, 모뎀(104)의 전력 소비가 낮을 때에는 복잡도가 낮은 코덱을 사용하여 멀티미디어를 전송하여 단말기(100)의 전력 소비를 줄이는 것이다. 모뎀(104)의 전력 소비 중 하나의 매우 중요한 양상은 현재의 송신 전력인데, 이는 단말기(100)의 라디오 송신기, 특히 전력 증폭기가 전형적으로 0dBm 이상의 출력 레벨로부터 전력 소비에서 지수적 증가를 갖기 때문이다. 따라서, mA의 관점에서 비트 당 비용은 단말기 송신 전력에 따라 크게 달라진다. 스트리밍 데이터가 단말기에서 수신되는 동안, 품질 보고 및 ACK/NACK 지시자와 같은 그러한 상당한 양의 제어 신호들이 또한 네트워크(1)를 통해 단말기(100)로부터 전송된다. 다른 한편으로, mA의 관점에서 디코딩된 비트 당 비용이 달라지게 되어 코덱이 변경된다.

도 8은 멀티미디어를 디코딩 및 재생하기 위한 예컨대 mA 관점에서 디코딩된 비트 당 순시 전력 소비의 예를 도시하며, 여기서 수직축은 전류를 지시하고, 수평축은 인코딩 압축 유형을 나타낸다. 실제로, 이는 구현에 의존할 것이며, 도 8의 실제 및 상대 레벨은 단지 예시일 뿐이다. 가장 왼쪽의 막대(81)는 코딩되지 않은 데이터를 나타내며, 이는 전송된 모든 데이터, 따라서 큰 데이터 버스트 또는 세그먼트를 의미한다. 그러나, "디코딩" 및 재생은 단말기(100)로부터 거의 전력을 필요로 하지 않는다. 오른쪽의 후속 막대들은 82에서 H.263, 83에서 H.264, 84에서 H.265로 인코딩된 데이터의 예들을 지시한다. 다시, 압축이 높을수록 전송되는 데이터의 양은 더 적어지지만, 단말기(100)의 디코더에서의 전력 소비는 더 높아진다.

모뎀 전력 소비와 관련하여 코덱 또는 압축 레벨 선택을 배열하기 위한 2개의 실시예를 설명하기로 한다.

일 실시예는 네트워크 지원 코덱 선택에 기초한다. 라디오 네트워크(1)의 제어 로직이 네트워크(1)와 단말기(100) 사이의 접속에서 이용가능한 링크 용량과 같은 그러한 라디오 링크 정보를 수집하는 것이 여기에 제안된다. LTE 시스템의 경우, 이 정보는 오늘날 eNodeB인 기지국(12) 내에서 이용가능하다. 제어 로직은 또한, 전력 명령들로부터 취해진, 기지국(12)에서 이용가능한 단말기(100) 관련 정보, 예컨대 추정된 단말기 출력 전력을 사용할 수 있다. 이 정보에 기초하여, 제어 로직은 코덱 선택 명령을 콘텐츠 전달 유닛에 전송하도록 구성될 수 있으며, 따라서, 단말기(100)의 전력 소비가 추가 네트워크 용량이 이용가능할 때 감소될 수 있다. 이 실시예는 통신 프로토콜의 임의의 사양을 변경하지 않고도 구현될 수 있다.

다른 실시예는 단말기 지원 코덱 선택에 기초한다. 이 실시예에서, 수신 단말기(100)는 압축 레벨 권고들을 네트워크(1)에 전송하도록 구성된다. 이러한 권고들은 예를 들어, 계산 복잡도 및 순시 모뎀 전력 소비를 디코딩하는 단말기(100)에서의 구현 지식에 기초할 수 있다. 네트워크(1)는 현재의 네트워크 부하와 조합하여 이 권고를 고려하고 코덱 선택 명령을 콘텐츠 전달 유닛에 전송하도록 구성될 수 있다. 이 실시예는 단말기와 서버간 통신이 단말기 지원 데이터를 포함할 수 있도록 프로토콜 수정을 요구할 수 있다. 이러한 수정은 예를 들어, 압축시 단말기 권고 사항들에 대한 필드(들) 또는 가능하게는 현재 요구되는 단말기 전력 소비에 관한 정보를 포함하도록, 적응형 스트리밍(HLS/DASH)을 위한 프로토콜을 수정하도록 행해질 수 있다.

컨텐츠 전달 유닛은 멀티미디어 컨텐츠 소스(30)의 일부, 예컨대 인터넷(20) 상의 비디오 서버일 수 있거나, 혹은 운영자 네트워크(1)의 일부로서 트랜스코딩 유닛(11 또는 14)일 수 있다.

모바일 라디오 액세스 네트워크(1)를 통한 멀티미디어 스트리밍의 경우, 이용가능한 엔드-투-엔드 데이터 레이트는 기지국-단말기 라디오 링크의 라디오 상태 변화들뿐만 아니라 라디오 액세스 네트워크에서의 전체 용량 변화들로 인하여 시간이 지남에 따라 전형적으로 변하게 될 것이다. 멀티미디어 스트리밍 사용 사례에서 이용가능한 데이터 레이트의 변화들을 처리하기 위해, 전송된 데이터 스트림은 적응형 스트리밍 기술들에 의해 시간이 지남에 따라 변할 수 있다. 이러한 기술들의 예로는 MPEG-DASH 및 HLS가 있으며, 여기서 스트리밍 콘텐츠는 각 세그먼트가 5-10초의 재생 시간 동안의 데이터로 구성되는 세그먼트들로 전달된다. 각각의 멀티미디어 세그먼트는 예컨대 서로 다른 코덱을 사용하여 서로 다른 이미지 해상도 품질로 인코딩되는 서로 다른 구현들/변형들에서 스트리밍 서버(30) 상에서 이용가능하다. 시간 경과에 따라 어떤 세그먼트 변형을 선택할지 및 언제 다운로드될 새로운 세그먼트를 요청할지에 대한 결정은 모바일 단말기(100) 내의 스트리밍 클라이언트(101)에 의해 취해진다. 엔드-투-엔드 데이터 레이트가 높을 때, 단말기는 고품질의 인코딩된 세그먼트를 선택할 수 있지만, 엔드-투-엔드 데이터 레이트가 낮을 때 품질이 낮은 인코딩된 세그먼트가 사용될 수 있다.

일 양상에 따르면, 스트리밍 클라이언트(101)에서 실행되는 단말기 스트리밍 알고리즘이 네트워크(1)가 단말기(100)에 지원 데이터를 송신할 때의 상황을 어떻게 처리할 수 있는지에 대한 솔루션이 제시된다. 주목할 사항으로서, 제안된 단말기 스트리밍 알고리즘 솔루션은 그러한 지원 데이터가 사용가능한지 여부에 관계없이 독립적으로 Wi-Fi, 셀룰러 네트워크 등과 같은 임의의 유형의 라디오 액세스 시스템을 통해 데이터를 수신하기 위해 동작할 수 있다. 이러한 제안은 단말기(100)가 라디오 네트워크(1)로부터 제어 시그널링 지원을 요청하는지를 결정하도록 설정되는 구성 및 그러한 정보가 어떻게 세그먼트 선택 및 스트리밍 버퍼(103) 제어를 위해 적응형 스트리밍 클라이언트(101)에서 사용될 수 있는지에 기초한다.

도 9는 제안된 단말기 개념에 대한 적응형 스트리밍 알고리즘 기능의 흐름도의 실시예를 예시적으로 도시한다.

스트리밍 세션 설정시에, 스트리밍 세션이 시작될 때, 단말기(100)는 적합한 비디오 코덱을 선택해야 한다. 이러한 코덱들의 예는 도 7에 지시된 것들을 포함할 수 있다. 단말기(100), 보다 구체적으로 스트리밍 클라이언트(101)는 이러한 선택을 단말기 내에서 이미 이용가능한 관련 정보, 예를 들어, 동일한 라디오 베어러에서의 이력적인 데이터 레이트에 기초하여 행할 수 있다. 이 데이터는 예를 들어, 모뎀으로부터 취해지고 데이터에 기초하여 제어기(102)에 의해 저장될 수 있다. 이 선택에서 고려된 정확한 파라미터들은 도 4를 참조하여 제공된 설명에 주어진 파라미터들 중 임의의 파라미터를 포함할 수 있지만, 여기에서는 구체적으로 설명하지는 않는다.

그러나, 본 실시 형태의 하나의 새로운 양상으로서, 이 단말기 정보의 정확성/유효성 체크를 포함하는 것이 제안되는데, 여기에서는 버퍼 전략 결정을 위한 충분한 토대를 가지고 있는지 여부가 단말기(100)에서 체크된다.

만일 단말기(100)에서 이용가능한 정보가 충분히 정확하지 않은 것으로 간주되면, 단말기 알고리즘은 라디오 네트워크(1)에 스트리밍 지원 데이터를 전송하라는 요청을 송신하기로 결정할 것이다. 이것은 예컨대 너무 적은 이력 데이터와 같이 단말기(100)에 사용가능한 정보가 없거나 너무 적을 때, 또는 데이터 레이트 이력이 수 초/수 분 전에 수집되고 정확하지 않거나 유효하지 않은 것으로 여겨질 때의 상황일 수 있다. 라디오 네트워크(1)에서, 라디오 액세스 네트워크 노드들에 포함된 솔루션 및 프로토콜이 있을 수 있으며, 이 노드들을 향해 단말기는 지원 요청들을 송신할 수 있다. 패킷 게이트웨이와 같은 네트워크 노드(15)에서, 스트리밍 세션이 식별될 수 있고, 이 네트워크 노드(15)는 스트리밍 지원 로직을 포함하거나 이 로직에 연결될 수 있다.

이에 따라, 단말기(100)의 스트리밍 클라이언트(101)는 네트워크(1)로부터 송신되는 지원 데이터를 수신할 수 있다. 이러한 지원 데이터는 제어기(102)에 의해 수행된 적응형 스트리밍 알고리즘에서 관련 데이터를 고려하도록 단말기 스트리밍 클라이언트(101)에 전송되는 예측/할당 정보를 포함할 수 있다. 이러한 정보의 전송은 예컨대 네트워크 지원을 단말기와 라디오 액세스 네트워크 사이의 기존 통신 프로토콜들 중 하나에 통합함으로써 기지국(12)에 데이터 스케줄러를 수반시키는 것 등 여러 가지 방법으로 수행될 수 있다. 구현의 예들은 네트워크 데이터 레이트 지시기 필드를 포함하도록 스트리밍 프로토콜(예컨대, MPEG DASH)을 수정하고 그리고 중간 노드들이 그 데이터 필드를 읽고 수정할 수 있게 하는 것일 수 있다. 다른 예들은 라디오 액세스 네트워크 노드들이 스트리밍 지원 정보를 삽입할 수 있는 HTTP 헤더들과 같은 적용된 프로토콜들에서 정보 필드들을 이용하는 것일 수 있다.

단말기(100)에서 미리 이용가능한 파라미터들 및 적용가능한 경우 네트워크로부터 수신된 지원 데이터는 세그먼트 변형을 선택하는 단계에서, 즉 선택 코덱에 따라 그리고/또는 예컨대 버스트 수신을 위한 크기 및/또는 시간의 관점에서 버퍼 제어에 따라 고려될 수 있다. 추가적인 양상으로서, 단말기(100)는 지원 데이터 수집을 위해 단말기 모뎀 엔티티에 의해 현재 어떤 라디오 액세스 기술(RAT)이 사용되는지를 고려할 수 있다. RAT 사용법에 기초하여, 지원 정보 요청은 구현 유형에 따라 예컨대 위에서 다른 RAT들에서 전형적으로 이용가능한 것과는 다를 수 있다.

스트리밍 알고리즘은 또한 스트리밍 서비스 세션의 종료의 식별을 간헐적으로 체크할 것이다. 이러한 종료는 파일의 종료, 또는 예컨대 세션을 종료하는 사용자에 의해 야기될 수 있다.

만일 세션이 계속되면, 클라이언트(101)는 다음의 합의된 버퍼 충진 기회를 기다릴 것이다.

도 10은 순시 라디오 액세스 조건들 및 셀 부하 조건들이 시간에 따라 변하기 때문에, 지원 데이터가 이용가능한 데이터 레이트에 대한 특정 시간 동안의 네트워크의 추정된 평균값을 어떻게 포함할 수 있는지의 예를 도시한다. 도면에서, 수직축은 네트워크 및 라디오 링크 파라미터들 - 예컨대 시스템 용량 및 라디오 링크 품질 - 을 고려하는, 하나의 단말기(100)에 이용가능한 일시적인 데이터 레이트(1001)를 지시한다. 데쉬선(1002)은 특정 시간 기간에 걸친 평균 데이터 레이트를 지시한다. 이는 네트워크 지원 데이터에 포함될 수 있고, 적당한 세그먼트 변형의 선택에 있어 단말기 스트리밍 클라이언트(101)를 지원하기 위해, 앞으로 진행되는 특정 시간 동안 평균 데이터 레이트 예측으로서 사용될 수 있다. 만일 세그먼트들이 평균 이용가능 데이터 레이트(1002) 이하에 대응하여 선택되면, 평균값(1002)보다 낮은 이용가능한 데이터 레이트를 갖는 경우들이 단말기 스트리밍 버퍼링에 의해 여전히 처리될 수 있어, 충분한 데이터가 클라이언트(101)에 항상 이용가능하게 해준다.

도 9 및 도 10을 참조하여 설명된 실시예에 따르면, 네트워크(1)가 그러한 기능을 수행할 수 있다면, 네트워크(1)는 요청시에 지원 데이터로 응답하게 된다. 그러나, 모든 네트워크(1)들이 이러한 스트리밍 지원을 지지한다고 가정할 수는 없다. 지원 데이터가 수신되지 않으면, 단말기 알고리즘은 특정 기간 동안 또는 예컨대 현재 사용된 RAT 또는 셀 신원이 변경될 때까지 요청 시그널링을 배제할 수 있다. 단말기 클라이언트(101)는 도 9의 코덱 선택 알고리즘을 실행할 것이며, 만일 지원 데이터를 수신했다면, 본 발명에 따른 또 다른 새로운 양상은 단말기 알고리즘이 단말기에서 이용가능한 정보를 수신된 지원 데이터와 결합할 수 있는 가능성이다. 지원 데이터의 이용은 예를 들어, 적합한 코드 레이트를 선택하거나, 버퍼링 파라미터들을 조정하는 것을 포함한다. 코덱 레이트 선택은 지원 정보와 함께 이용가능한 단말기 데이터를 가중함으로써 구현될 수 있다. 버퍼링 파라미터 조정들이 예를 들어, 각각의 버퍼 재충진 기간에 버퍼링되는 세그먼트들의 양을 늘리거나 줄이기로 결정하도록 행해지거나 혹은 추가적인 세그먼트들이 스트리밍 서버로부터 요청될 때 나머지 버퍼 레벨을 조정하기로 결정하도록 행해질 수 있다.

따라서, 도 9 및 도 10을 참조하여 설명된 실시예들은 적어도 다음의 양상들을 포함한다:

만일 단말기에서 이용가능한 데이터가 충분하고 그리고 버퍼 레벨들 및 코덱 선택과 같은 버퍼링 전략들에 대한 결정들을 취하기에 충분히 정확하면, 단말기 스트리밍 알고리즘은 결정 기능을 포함하도록 구성될 수 있다. 만일 단말기에서 이용가능한 데이터가 충분히 정확하지 않은 것으로 판단되면, 지원 요청이 네트워크에 송신될 수 있다.

단말기 스트리밍 알고리즘은 지원 데이터 요청 유형의 선택을 위해, 사용된 RAT를 고려하도록 구성될 수 있다.

단말기 스트리밍 알고리즘은 지원 데이터가 요청 후에 이용가능하게 되는지 여부를 고려하도록 구성될 수 있다. 지원 데이터가 수신되지 않은 경우, 단말기 알고리즘은 특정 기간 동안 또는 트리거 이벤트가 발생할 때까지는 추가 지원 요청을 송신하지 않도록 구성될 수 있다.

단말기 스트리밍 알고리즘은 코덱 선택 및 버퍼링 전략들을 고려하기 위해 수신된 지원 데이터를 이용할 수 있다.

도 11은 예로서, 이종의(heterogeneous) 라디오 시스템에서 활용되는 실시예를 도시한다. 그러한 라디오 시스템에서, 라디오 네트워크(1)는 상이한 크기 및 라디오 액세스 기술 등을 갖는 다수의 셀들(1101, 1102, 1103)로 구성되고, 전형적으로 하나 초과의 셀이 동일한 지리적 영역을 커버한다. 서로 다른 셀들은 연결된 단말기들의 모바일 특성뿐만 아니라 단말기들의 동적 트래픽 패턴들에 따라 상이한 순시 트래픽 부하를 가질 수 있다. 도 11의 실시예에서, 라디오 네트워크는, 스트리밍 서버(30)로부터 데이터를 수신함으로써 단말기(100)가 현재 라디오 네트워크를 통한 스트리밍 세션에 관여하고 있다는 사실을 알고 있는 하나 이상의 네트워크 노드 예컨대 11 또는 15를 포함하고 있다는 점에서 도 1을 참조하여 또한 기술될 수 있다. 여기에서, 네트워크 노드(11 또는 15)는 네트워크 지원 유닛으로서 지칭된다. 도 11에서와 같이 셀 시나리오를 갖는 라디오 액세스 시스템을 이용하는 단말기(100)는 그의 스트리밍 클라이언트(101)에 대한 네트워크 지원을 수신함으로부터 이익을 얻는데, 여기서 네트워크 지원은 앞서 설명된 바와 같이 예측된/제안된 미래의 이용가능한 데이터 레이트들로는 물론 새로운 유형의 지원 데이터로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 모바일 네트워크 노드들(11, 15)에 의해 단말기(100)에 전송된 새로운 유형의 지원 데이터는 버퍼 충진 권고들로 구성된다. 이러한 버퍼 충진 권고들은 높은 트래픽 부하 상황들 또는 예컨대 단말기 이동으로 인한 문제들과 관련된 다른 양상들을 처리하기 위해, 권고되는 버퍼 재충진의 크기 및/또는 타이밍을 지시할 수 있다.

멀티미디어 스트리밍은 모든 데이터 트래픽의 상당한 양을 소비하기 때문에, 위에서 언급한 개념 외에, 예컨대 네트워크가 보다 동적인 방식으로 셀 부하를 제어하도록, 네트워크(1)가 권고되는 재충진 크기의 관점에서 버퍼 재충진 명령들을 송신할 수 있게 하는 것이 제안된다.

도 11은 동일한 모바일 네트워크(1)에 속하는 다수의 셀(1101, 1102, 1103)을 도시하며, 여기서 네트워크 지원 유닛(11, 15)은 단말기 스트리밍 네트워크 지원 전송들을 처리한다. 상이한 셀들(1101, 1102, 1103)은 예컨대 상이한 용량 및 순시 부하를 갖는데, 이들은 상이한 주파수 대역에서 동작할 수 있기 때문에, 활성 단말기들의 상이한 총량을 서비스하거나, 혹은 다른 모바일 운영자들과 공유될 수 있다. 진행중인 스트리밍 세션(13) 동안 이들 셀들(1101, 1102, 1103) 사이에서 이동하는 단말기(100)는 우선 순위가 높은 서비스가 개시되는 시간 기간 동안 일시적으로 더 낮은 데이터 레이트 이용가능성 또는 상이한 셀 부하로 인한 상이한 이용가능한 셀 용량과 같은 그러한 양상들에 직면하게 될 것이다. 이 예시에서, 더 작은 셀들(1102 및 1103)은, 접속되는 단말기들의 수에 관하여, 매크로 셀(1101)보다 더 큰 용량을 갖는다고 가정한다. 또 다른 시나리오는 캐리어들이 집계되는 경우이다. 따라서, 단말기(100)가 2 개 초과의 셀들에 의해 커버되는 영역에 있을 때, 캐리어들이 집합됨에 따라 데이터 레이트가 향상된다. 그후, 이는 버퍼 알고리즘을 제어하기 위해 사용될 수 있다.

네트워크 지원 버퍼 크기 재충진 권고의 도입에 의해, 상이한 셀들(1101, 1102, 1103) 사이에서 이동하는 단말기는 네트워크 셀 부하를 동적으로 최적화하도록 조화된(coordinated) 그의 버퍼 재충진을 얻을 수 있다. 네트워크(1)가 단말기(100)가 더 높은 이용가능한 용량 셀들(1102, 1103)에 위치하는 시간 동안 추가적인 더 큰 크기의 데이터로 그의 스트리밍 버퍼(103)를 충진할 것을 단말기(100)에 명령하는 경우, 더 낮은 이용가능한 용량 셀(1101)에서의 스트리밍 트래픽 부하가 감소된다.

기존 솔루션들 예컨대 페이징-기반 방법에 비해, 버퍼 재충진 명령에 대한 크기 지시의 추가는 약간의 정보 비트들의 관점에서 명령으로 구성되는 새로운 정보 요소를 포함할 것이다. 이 정보 비트들은 스트리밍 버퍼를 충진하기 위해 네트워크가 권고하는 미디어 재생의 kB 및/또는 초(seconds)의 양에 관한 안내를 제공할 수 있다. 이러한 추가적인 비트들은 네트워크로부터 별도의 네트워크 스트리밍 지원 메시지로 전송될 수 있지만, 다른 기존 메시지에도 포함될 수 있다.

전술한 실시예들에서, 단말기(100)는 라디오 액세스 네트워크(1), 예컨대 셀룰러 라디오 네트워크(1)를 통해 인터넷(20) 상의 스트리밍 미디어 콘텐츠 서버(30)에 접속된다. 비디오 스트리밍 프로토콜에서는, 단말기(100)와 콘텐츠 서버(30) 사이에 놓이는 것으로 가정되는 엔드-투-엔드 접속 프로토콜이 있으며, 이는 전형적으로 적응형 비트 레이트(ABR) 프로토콜, 예컨대 MPEG DASH를 이용한다. 그러한 프로토콜내에서, UE는 엔드-투-엔드 통신 링크에서 이용가능한 가변 데이터 레이트와 매칭하는, 다운로드된 각각의 비디오 세그먼트에 대한 비디오 품질을 동적으로 선택할 것을 요청 받는다. 이러한 변화들의 상당 부분은 라디오 액세스 네트워크의 동적인 양상들(dynamic aspects)로부터 비롯된다. 따라서, 시간에 걸친 적합한 비트 레이트 변화의 가능한 한 양호한 추정을 행하기 위해, 네트워크 지원 프로토콜이 정의된다. 이 프로토콜을 사용함으로써, 라디오 액세스 네트워크는 UE 스스로가 행할 수 있는 것보다 나은 방식으로 현재의 라디오 액세스 네트워크 조건들과 일치하는 적합한 미디어 데이터 레이트에 관한 정보를 공유할 수 있다. 이것은 전술한 실시예들에 대해서 일반적으로 설명되었지만, 여기에 제시된 사상들을 구현하는 통상의 기술자이면 네트워크 지원 프로토콜의 세부사항에 관해 결정할 것이다.

그러나, 단말기 스트리밍 클라이언트(101)에 즉각적인 네트워크 상태 및 데이터 레이트 지시를 제공하는 네트워크(1)의 목적 외에도, 이 프로토콜은 기능성을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 스트리밍 시나리오(13)에서 단말기(100)와 라디오 액세스 네트워크(1) 사이의 통신 프로토콜은 다음 양상들을 포함할 수 있다:

단말기(100)는 네트워크 통계 저장을 위한 비디오(또는 다른 데이터) 스트리밍 정보를 전송할 수 있다. 네트워크(1)는 이 비디오 스트리밍 통계를 저장하고, 이를 다른 미디어 및 RAT 관련 데이터와 결합시킬 수 있다. 이 정보는 라디오 액세스 네트워크의 특정 부분들을 위해, 즉 임의의 특정 기지국(12)에서 국부적으로 사용되거나, 혹은 네트워크(1)를 통한 글로벌 네트워크 사용을 위해 국부적으로 사용될 수 있다.

네트워크(1)는 적용가능할 때, 예컨대 네트워크 지원 프로토콜을 사용하여, 다른 단말기들에 대한 개선된 단말기 지원의 일부로서 데이터 및 통계를 사용하도록 구성될 수 있다. 이것으로부터의 한가지 이점은 스트리밍 클라이언트(101) 알고리즘이 네트워크에 저장된 데이터 및 분석으로부터 지원을 즉각 얻을 수 있고, 그럼으로써 단말기-기반의 느린 적응 학습 알고리즘 대신에 예컨대 네트워크/셀 특정 조건들에 빠르게 적응할 수 있는 것일 수 있다.

도 12는 이 실시예를 개략적으로 도시한다. 이 실시예의 추가는 모바일 네트워크에 데이터 스트리밍 분석 유닛, 라디오 액세스 네트워크 노드(12)에 접속된 노드(11)를 추가하고, 그리고 비디오 스트리밍 관련 통계 데이터 저장 및 공유를 위해 UE-네트워크 프로토콜을 사용하는 것이다. 그 목적 및 시스템 사용은 다음 원리에 따라 동작할 수 있다:

스트리밍 클라이언트(101)는 전형적으로 버퍼링/재버퍼링 전략을 위한 알고리즘을 포함한다. 이 알고리즘은 일련의 동적 파라미터들 - 예컨대, 각각의 재-버퍼 경우를 버퍼링하기 위한 적합한 양의 데이터, 및 버퍼링된 데이터의 적합한 최소/최대 레벨들 - 을 정의한다. 이 파라미터들은 시간에 걸쳐 학습/채택함으로써 알고리즘 내에서 적응적으로 정의될 수 있다. 그러나, 이는 네트워크 조건에 적합한 파라미터들을 찾는데 시간 소비적인 프로세스일 수 있다.

이러한 제안된 기능으로, 단말기(100)는 스트리밍 클라이언트(101)와 함께, 네트워크 지원 프로토콜을 통해 정보 및 선택된 파라미터를 공유할 수 있다. 이것은 네트워크(1)에 저장되어 처리될 수 있다.

단말기(동일한 단말기(100) 또는 다른 단말기)가 네트워크(1) 또는 네트워크 지원을 포함하는 네트워크의 일부에 액세스할 때, 저장된 정보는 단말기가 적합한 스트리밍 알고리즘 파라미터를 보다 신속하게(또는 즉시) 선택하는 것을 돕도록 네트워크에 의해 이용될 수 있다. 본 실시예의 요소들 간의 통신 원리가 도 12에 도시되어 있으며, 이는 비디오 스트리밍의 예시적인 사용에 대해 설명될 것이다.

비디오 스트리밍 세션(13)이 시작되면, 단말기(100)는 네트워크 지원 프로토콜 통신을 개시한다. 단말기(100) 및 네트워크(1)는 네트워크 지원을 위한 레거시 기능 및 전술한 실시예들 중 임의의 것에 따라 비디오 스트리밍 세션 관련 정보를 공유할 것이다. 그러나, 이에 부가하여, 네트워크 지원 서버(들)(11)는 비디오 세션들(13)에 관한 정보 및 데이터를 수집하도록 구성된 통계 저장 유닛(1112)을 포함한다. 네트워크 지원 저장 유닛(1112)에 저장된 정보는 네트워크 지원 서버(11)의 메모리(1111)에 임시 저장되는 세션 관련 정보로부터 수집될 수 있으며, 또한 단말기(100)는 네트워크 지원 저장 유닛(1112)의 타겟 스토리지에 특정 정보를 전송할 수 있다.

네트워크 지원 저장 유닛(1112)에 저장된 정보는 분석되어, 로컬 및 글로벌 비디오 스트리밍 관련 정보 모두에 결합될 수 있다. 로컬 정보는 특정 라디오 액세스 네트워크 셀, 즉 기지국(12) 또는 단말기 유형들의 그룹에 관한 것일 수 있다. 글로벌 정보는 예를 들어 다른 네트워크들의 노드들(1113)로부터의 데이터를 비롯한, 특정 국가의 모든 셀들 및 단말기들로부터의 통계들일 수 있다. 네트워크(1)는 네트워크 지원 프로토콜의 본래 목적에 따라, 다른 시스템들 및 인터페이스들에 로컬 및 글로벌 비디오 스트리밍 정보를 제공하거나 혹은 더욱 개선된 세션 관련 네트워크 지원을 제공하기 위해, 이 저장된 통계 정보를 고려할 수 있다.

전술한 실시예들의 설명은 예시를 제공하는 것이지, 배타적이거나 이 실시예들을 개시된 정확한 형태로 제한하고자 의도한 것이 아니다. 따라서, 여기에 설명된 실시예들에 대한 수정들이 가능할 것이다.

부정관사(a, an) 및 정관사(the)는 하나 이상의 항목들을 포함하는 것으로 해석되도록 의도된 것이며, 어구 "기초하여"는 달리 명시하지 않는 한 "적어도 부분적으로 기초하여"로 해석되도록 의도된 것이다. 용어, "및/또는"은 하나 이상의 관련 항목들 중 어느 및 모든 조합을 포함하는 것으로 해석되도록 의도된 것이다.

여기에 설명된 실시예들은 소프트웨어, 펌웨어 및/또는 하드웨어의 많은 서로 다른 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 프로세스 또는 기능은 "로직" 또는 "컴포넌트"로 구현될 수 있다. 제어기(102)와 같은 이러한 로직은 하드웨어(예를 들어, 프로세서) 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 포함할 수 있다. 소프트웨어가 본 명세서의 설명 및 첨부 도면에 기초하여 실시예들을 구현하도록 설계될 수 있기 때문에, 본 실시예들은 특정 소프트웨어 코드를 참조하지 않고 설명되었다. 또한, 본 명세서에 기술된 실시예들은 명령어, 프로그램 코드, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 애플리케이션 등과 같은 데이터 및/또는 정보를 저장하는 비-일시적인 저장 매체로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 비-일시적인 저장 매체는 제어기(102)의 일부를 형성하거나 제어기에 연결되는 메모리와 관련하여 설명된 저장 매체들 중 하나 이상을 포함한다. 용어 "포함"(comprise, comprises, comprising)은 물론 이의 동의어는 명세서에서 사용되는 경우, 명시된 특징들, 정수들, 단계들 또는 컴포넌트들의 존재를 특정하는 것을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들 또는 컴포넌트들 또는 이들의 조합의 존재 또는 부가를 배제하지 않는다. 즉, 이들 용어는 제한이 없는 포함으로서 해석되어야 한다.

상세한 설명에서, 다양한 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 설명되었다. 그러나, 첨부된 특허청구 범위에 제시된 바와 같은 본 발명의 넓은 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있고, 추가적인 실시예들이 구현될 수 있다. 따라서, 상세한 설명 및 도면은 제한적인 것이 아닌, 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

Claims (16)

1. 스트리밍 미디어를 재생하기 위한 라디오 단말기에서 수행되는 방법으로서, 라디오 단말기는 라디오 네트워크에 접속하기 위한 모뎀, 및 상기 라디오 네트워크를 통해 스트리밍 데이터 서버로부터 스트리밍 데이터를 수신하기 위한 스트리밍 데이터 버퍼를 포함하는 데이터 스트리밍 클라이언트를 포함하며, 상기 방법은
   상기 스트리밍 클라이언트로부터 상기 모뎀으로 데이터 버퍼 크기 정보를 전송하는 단계;
   스트리밍 서비스 개시 및 데이터 버퍼 크기를 지시하기 위해 상기 모뎀에 의해 상기 네트워크에 시그널링하는 단계;
   상기 데이터 버퍼 크기에 의존하여 적응되는 버퍼 스킴(buffer scheme)에 따라 상기 네트워크를 통해 수신되는 스트리밍 미디어 파일의 미디어 데이터를 버퍼링하는 단계; 및
   버퍼링된 미디어 데이터로부터 생성된 스트리밍 미디어를 재생하는 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 네트워크로부터 버퍼 충진 신호 메시지를 수신하는 단계를 포함하며,
   상기 버퍼 충진 신호 메시지는 버퍼 충진을 위한 적합한 인스턴스의 권고를 포함하고, 상기 버퍼 스킴은 상기 적합한 인스턴스에 의존하여 결정된 수신되는 미디어 데이터로 상기 버퍼를 충진하기 위한 타이밍 데이터를 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 버퍼 충진 신호 메시지는 상기 적합한 인스턴스에서 버퍼링할 재충진 데이터의 적합한 양의 지시를 포함하고,
   상기 버퍼 스킴은 상기 적합한 양에 기초하여 결정된 데이터 버스트 크기를 포함하는 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 버퍼를 충진하는 인스턴스들에 대한 타이밍 데이터를 상기 스트리밍 클라이언트로부터 상기 모뎀에 전송하는 단계;
   상기 타이밍 데이터를 지시하기 위해 상기 모뎀에 의해 상기 네트워크에 시그널링하는 단계를 포함하는 방법.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 버퍼 스킴은 상기 데이터 버퍼 크기에 대응하는 데이터 버스트들에서 스트리밍 데이터를 수신하는 것을 포함하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 네트워크로부터 모뎀 제어 신호를 수신하는 단계;
   상기 모뎀 제어 신호에 따라 버퍼링의 인스턴스들 사이에 상기 모뎀의 전력 제어를 적용하는 단계를 포함하는 방법.
7. 제1항에 있어서,
   순시 모뎀 전력 소비에 대응하는 권고된 압축 레벨을 결정하는 단계; 및
   상기 권고된 압축 레벨에 기초하여 인코딩된 스트리밍 미디어 데이터를 전송하기 위해 상기 네트워크에 시그널링하는 단계를 포함하는 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스트리밍 서비스 종료를 지시하기 위해 상기 모뎀에 의해 상기 네트워크에 시그널링하는 단계를 포함하는 방법.
9. 라디오 단말기들과 통신하기 위한 라디오 네트워크의 기지국에 접속되며 스트리밍 서버로부터 상기 라디오 네트워크를 통해 제1 단말기의 모뎀에 스트리밍 미디어 데이터를 전송하는 것을 제어하기 위한 스트리밍 스케줄링 디바이스에서 수행되는 방법으로서,
   상기 제1 단말기에서의 수신을 위한 스트리밍 데이터를 상기 기지국을 통해 전송하는 것을 수반하는 상기 단말기에서의 스트리밍 서비스 개시를 지시하는 신호 메시지를 검출하는 단계 - 상기 신호 메시지는 상기 단말기 내의 데이터 버퍼 크기의 지시를 포함함 -;
   현재의 라디오 네트워크 용량을 평가하는 단계;
   상기 네트워크 용량 및 상기 데이터 버퍼 크기에 의존하여, 스트리밍 버퍼 제어 데이터를 결정하는 단계; 및
   상기 결정된 스트리밍 버퍼 제어 데이터를 포함하는 버퍼 충진 신호 메시지를, 상기 단말기에서 버퍼링을 제어하는데 사용하도록, 상기 제1 단말기에 전송하는 단계를 포함하는 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 버퍼 충진 신호 메시지는, 상기 단말기에서 버퍼링을 제어하는데 사용하도록, 버퍼 충진을 위한 적합한 인스턴스를 포함하는 방법.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    스트리밍 버퍼 제어 데이터는,
    모든 서비스되는 데이터 단말기들에 대한 순시 트래픽 부하에 대한 데이터 트래픽을 포함하는 집계된 데이터 트래픽 부하;
    상기 제1 단말기에 대한 착신 및 발신 데이터 트래픽 타이밍;
    상기 제1 단말기에 대한 이동 시그널링;
    상기 제1 단말기와의 접속에서의 순시 라디오 채널 특성들; 및
    상기 라디오 네트워크 내에서 캐시된 멀티미디어 데이터의 이용가능성
    중 하나 이상에 의존하여 결정되는 방법.
12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 네트워크와 상기 제1 단말기 사이의 접속에 관한 라디오 링크 정보를 결정하는 단계;
    더 높은 제1 압축 레벨 및 더 낮은 제2 압축 레벨에서 스트리밍 데이터를 전달할 수 있는 스트리밍 데이터 전달 유닛에, 네트워크 용량이 비교가능한 용량 레벨을 넘어 증가하였거나 초과함을 지시하는 상기 결정된 링크 정보에 의존하여 제2 압축 레벨을 선택하도록, 코덱 선택 명령을 전송하는 단계를 포함하는 방법.
13. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 기지국에 접속되며 상기 적합한 양에 대응하는 버퍼 크기를 갖는 로컬 버퍼에 통신가능하게 접속되고, 상기 로컬 버퍼를 상기 적합한 인스턴스들 사이에서 상기 스트리밍 서버로부터의 데이터 블록들로 충진하도록 구성된 방법.
14. 스트리밍 미디어를 재생하기 위한 라디오 단말기로서,
    라디오 네트워크의 기지국으로부터 미디어 데이터를 수신하도록 구성된 모뎀;
    상기 모뎀에 연결된 스트리밍 버퍼;
    스트리밍 미디어를 재생하기 위해 상기 스트리밍 버퍼로부터 미디어 데이터를 수신하도록 연결된 미디어 플레이어; 및
    스트리밍 서비스 개시를 지시하기 위해 상기 네트워크에의 신호 메시지를 생성하고, 상기 네트워크로부터 버퍼 충진 신호 메시지를 수신하도록 구성된 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 수신된 버퍼 충진 신호 메시지에 기초하여 상기 버퍼의 충진을 제어하도록 구성된 라디오 단말기.
15. 제13항에 있어서,
    상기 제어기는 버퍼 충진을 위한 적합한 인스턴스의 권고에 기초하여 결정된 시점에서 버퍼 충진을 개시하도록 구성된 라디오 단말기.
16. 제14항에있어서,
    상기 버퍼 충진 신호 메시지는 상기 적합한 인스턴스에서 버퍼링하기에 적합한 재충진 데이터 양의 지시를 포함하고, 상기 버퍼링하는 단계는 상기 적합한 인스턴스에서 상기 적합한 데이터 양을 버퍼링하는 것을 포함하는 라디오 단말기.

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