一种WTRU及由WTRU执行的方法与流程

本申请是申请日为2014年03月06日、申请号为201480012503.9、发明名称为“用于视频流的功率感知自适应”的中国发明专利申请的分案申请。

背景技术：

移动设备的计算能力在cpu频率、cpu核的数目和存储器大小方面有所增加。随着片上系统(soc)和无线通信技术(例如，4g和wifi)的进步，移动平台在社会中起到重要作用；移动用户的数目在增长，并且移动设备已超越了进行语音通话的作用。例如，用户可使用移动设备以在任意时间和任意地点访问服务。

视频流是运行在无线网络中的移动平台通常被请求的视频服务。在资源受限和异构移动设备上提供高质量的视频服务可能有许多挑战。这些挑战可包括变化的网络条件、变化的显示器大小、变化的处理能力和电池寿命。

技术实现要素：

用于功率感知视频流系统的功率感知自适应可基于复杂度信息，该复杂度信息可以以多种方式被传达。例如视频数据流的数据流的复杂度等级可以根据无线发射/接收单元(wtru)的剩余电池功率和可由wtru存储和/或管理的多个状态集合中的状态集合被选择。这些状态集合可以对应于例如不同内容源和/或不同复杂度估计算法，并且可被用于选择数据流的复杂度等级。然后数据流可以按照所选择的复杂度等级被接收。数据流的比特率和/或复杂度等级可以适应于适应例如剩余电池功率和/或其他情况。该自适应可根据用例的目标被定制。

为减少可以用于跟踪状态集合的存储器的量，例如wtru的解码器设备可设置它可跟踪的状态集合的数量的限制，并且当该限制被超出时可删除状态集合。解码器设备可合并相似的状态集合，和/或可将复杂度等级量化为功率耗散率(pdr)状态。

可提供用于功率感知流的设备。该设备可包括可执行多个动作的处理器。针对数据片段的复杂度等级可被确定。例如，可从服务器或者经由信号接收针对数据片段的复杂度等级。数据片段可以是视频流的片段。例如，处理器可确定可被解码器使用的数据片段的复杂度等级。针对复杂度等级的pdr可以基于在解码数据片段时耗散的功率。可使用第一电池电量和第二电池电量确定针对复杂度等级的pdr。可使用pdr计算状态，例如pdr状态。可确定针对复杂度等级的第二pdr。

可使用第一pdr和第二pdr计算例如针对复杂度等级的pdr状态的状态。例如，可通过计算第一pdr和第二pdr的加权平均计算pdr状态。作为另一示例，计算pdr状态可通过将第一权重施加至第一pdr来计算第一加权pdr；将第二权重施加至第二pdr来计算第二加权pdr；和设置pdr状态为第一加权pdr和第二加权pdr的平均。

可确定用以播放视频流的功率的量。例如，可确定视频流的长度或者持续时间。按照复杂度等级播放视频流所需的功率可通过复杂度等级的pdr(例如，pdr状态)乘以视频流的长度或者持续时间来计算。

可确定剩余电池容量。可确定用以按照复杂度等级解码和/或播放视频流的功率。可以确定功率是否超出剩余电池容量。如果功率可能超出剩余电池容量，另一复杂度等级可被使用以在剩余电池容量内解码和播放视频流。

可提供用于功率感知流的设备。该设备可包括被配置成执行多个动作的处理器。例如，可针对数据片段确定第一复杂度等级。可从服务器或者经由信号接收复杂度等级来确定针对数据片段的复杂度等级。可确定解码器的计算负载。可确定计算阈值。计算阈值可由用户设置。可确定计算负载可在计算阈值之上或者之下。可使用计算负载来选择第二复杂度等级。可针对数据片段确定比特率。

提供发明内容以简化的形式引入选择的概念，该概念将在具体实施方式中被进一步描述。该发明内容不用于标识要求保护的主题的关键或者必要特征，也不用于限制要求保护的主题的范围。而且，要求保护的主题也不限于解决本公开的任意部分中提及的任意或者所有缺陷的任意限制。

具体实施方式

更详细的理解可从下面的以示例方式给出并结合附图的描述中获得：

图1绘出了示例的基于http的视频流系统。

图2绘出了示例的基于块的视频编码器。

图3绘出了示例的基于块的视频解码器。

图4绘出了在示例视频回放场景中的功率使用的示例。

图5绘出了示例功率感知流系统。

图6绘出了在服务器侧通过考虑分辨率、比特率和复杂度所生成的示例内容。

图7绘出了复杂度感知媒体演示描述(mpd)文件的示例。

图8绘出了用于质量模式的可由功率自适应逻辑实施的示例过程。

图9绘出了用于多任务环境的可由功率自适应逻辑实施的示例过程。

图10绘出了在其中解码器设备可串流来自多个不同的内容源的媒体内容的示例系统。

图11绘出了量化复杂度等级的示例。

图12绘出了在使用减小的状态集合计算功率耗散状态中的偏置的示例。

图13绘出了在更新减小的状态集合的功率耗散状态时用于减小或者消除偏置的插值的示例。

图14a是可以实施一个或多个公开的实施方式的示例通信系统的系统图。

图14b是在图14a所示的通信系统中使用的示例无线发射/接收单元(wtru)的系统图。

图14c是在图14a所示的通信系统中使用的示例无线电接入网和示例核心网络的系统图。

图14d是在图14a所示的通信系统中使用的另一示例无线电接入网和另一示例核心网络的系统图。

图14e是在图14a示出的通信系统中使用的另一示例无线电接入网和另一示例核心网络的系统图。

具体实施方式

对说明性示例的详细描述将在此处参考各种图被描述。虽然该描述提供了可能的实施方式的详细示例，但应该理解的是，这些细节是用于示例的目的，而决不限制本申请的范围。

用于功率感知视频流系统的功率感知自适应可基于复杂度信息，该复杂度信息可以以多种方式被传达。例如视频数据流的数据流的复杂度等级可根据无线发射/接收系统(wtru)的剩余电池功率和可由wtru存储和/或管理的多个状态集合中的状态集合被选择。这些状态集合可以对应于例如不同内容源和/或不同复杂度估计算法，并且可被用于选择数据流的复杂度等级。然后数据流可以按照所选择的复杂度等级被接收。数据流的比特率和/或复杂度等级可以被适应于适应例如剩余电池功率和/或其他情况。该自适应可根据用例的目标被定制。

为减少可以用于跟踪状态集合的存储器的量，例如wtru的解码器设备可设置它可跟踪的状态集合的数量的限制，并且当该限制被超出时可删除状态集合。解码器设备可合并相似的状态集合，和/或可将复杂度等级量化为功率耗散率(pdr)状态。

可提供用于功率感知流的设备。该设备可包括可执行多个动作的处理器。针对数据片段的复杂度等级可被确定。例如，可从服务器或者经由信号接收针对数据片段的复杂度等级。数据片段可以是视频流的片段。例如，处理器可确定可被解码器使用的数据片段的复杂度等级。针对复杂度等级的pdr可以基于在解码数据片段时耗散的功率。可使用第一电池电量和第二电池电量确定针对复杂度等级的pdr。可使用pdr计算状态，例如pdr状态。可确定针对复杂度等级的第二pdr。

可使用第一pdr和第二pdr计算例如针对复杂度等级的pdr状态的状态。例如，可通过计算第一pdr和第二pdr的加权平均计算pdr状态。作为另一示例，计算pdr状态可通过将第一权重施加至第一pdr来计算第一加权pdr；将第二权重施加至第二pdr来计算第二加权pdr；和设置pdr状态为第一加权pdr和第二加权pdr的平均。

可确定用以播放视频流的功率的量。例如，可确定视频流的长度或者持续时间。按照复杂度等级播放视频流所需的功率可通过用复杂度等级的pdr(例如，pdr状态)乘以视频流的长度或者持续时间来计算。

可确定剩余电池容量。可确定用以按照复杂度等级解码和/或播放视频流的功率。可以确定功率是否超出剩余电池容量。如果功率可超出剩余电池容量，另一复杂度等级可被使用以在剩余电池容量内解码和播放视频流。

可提供用于功率感知流的设备。该设备可包括被配置成执行多个动作的处理器。例如，可针对数据片段确定第一复杂度等级。可从服务器或者经由信号接收复杂度等级来确定针对数据片段的复杂度等级。可确定解码器的计算负载。可确定计算阈值。计算阈值可由用户设置。可确定计算负载可以在计算阈值之上或者之下。可使用计算负载来选择第二复杂度等级。可针对数据片段确定比特率。

如此处所述，功率自适应可在客户端侧被执行。例如，功率自适应可被应用于功率感知流系统。功率耗散状态可被例如wtru的解码器设备跟踪、维护和使用。例如，内容提供商或者内容源可使用不同算法以估计内容的复杂度，其可和与解码该内容相关联的功率耗散有关。解码器设备可分辨出和适应于这些不同的算法。

视频流可以是针对可运行在无线网络上的移动平台的被请求的视频服务。在资源受限的移动设备上提供高质量的视频服务可能有许多挑战。例如，网络条件可变化、显示器大小可变化、处理能力可变化，以及还有电池寿命。许多服务提供商采用http上的动态自适应流(dynamicadaptivestreamingoverhttp，简写为dash)解决方案，因为它们可允许服务提供商重复使用现有网络基础设施特别是cdn网络，并且可穿过防火墙。例如，edgecast和等级3使用来自microsoft的平滑流，而akamai和cloudfront使用来自adobe的动态http流。ios设备可支持apple的http直播流。

在dash中，媒体可被组织成可被解码的片段。内容可以按照不同的质量或者分辨率被编码并且可被砍成片段。那些内容的信息(例如比特率，字节范围和url等)可在被称为媒体演示描述(mpd)的基于xml的清单(manifest)文件中被描述。客户端可通过http访问该内容并且可根据mpd文件选择可满足其带宽或者分辨率规范的片段。

图1绘出了示例的基于http的视频流系统，如系统200。捕获的内容可被压缩并且可被砍成小片段。例如，在一些流系统中片段可在2至10秒长度之间。在202处，片段可被存储在一个或者多个http流服务器中和/或经由内容递送网络(cdn)被分配。在流会话开始时，客户端可请求和接收来自202处的http流服务器的mpd文件。客户端可根据其能力(例如其显示器分辨率和可用带宽)决定请求哪些片段。客户端可请求来自202处的服务器的适当片段，每当客户端请求时，该服务器可向该客户端发送视频片段。经由http传送的片段可被缓存在204上的服务器或者http缓存服务器中。这可允许缓存的片段被其他用户重复使用，并且可允许系统提供大范围的流服务。

在一些流系统中，为节省传输带宽和存储量，单层视频编码可被用以压缩视频内容并产生不同的比特流。图2是示出示例的基于块的层视频编码器300的方框图，基于块的层视频编码器300可用以产生用于例如流系统200的流系统的比特流。为实现有效压缩，单层编码器可采用例如在302处的空间预测(其可被称为内预测)和/或在304处的时间预测(其可被称为间预测和/或运动补偿预测)，以预测输入视频信号。编码器也可具有模式决策逻辑306，模式决策逻辑306可例如根据如速率和失真考虑的结合的一定规范来选择预测形式(例如，最适合的形式)。编码器可在308处转换和在310处量化预测剩余(其可以是输入信号和预测信号间的差信号)。量化的剩余连同模式信息(例如，内预测或者间预测)和预测信息(例如运动向量、参考图像索引、内预测模式等)一起可在熵编码器312中被进一步压缩并且被分组为输出视频比特流314。如图2中所示，编码器还可通过对量化剩余应用在316处的逆量化和在318处的逆转换以获取重构剩余并且在320处将其加回预测信号来产生重构的视频信号。重构的视频信号可通过环路滤波处理322(例如，去块滤波、采样自适应偏移或者自适应环路滤波)并且可被存储在可用于预测视频信号的参考图像库324中。

图3是示例的基于块的单层解码器400的方框图，该单层解码器400可接收由例如编码器300的编码器产生的视频比特流，并且可重构视频信号以被显示。在解码器400处，比特流可被熵解码器402解析。剩余系数(residualcoefficient)可在404中被逆量化并且在406中被逆转换以获取重构剩余。编码模式和预测信息可通过使用空间预测408和/或时间预测410被用以获取预测信号。预测信号和重构剩余可在412被加在一起以得到重构视频。重构视频可通过在414处的环路滤波，可被存储在参考图像库416中，可在418处被显示，和/或可被用以解码视频信号。可使用例如编码器300的基于块的编码器和例如解码器400的解码器的多个视频编码标准，包括mpeg-2视频、mpeg4视觉、h.264/avc和hevc。

移动设备的功率持久力可影响应用性能。参考移动平台的功率使用可在多种条件下被分析。例如，如处理器、显示器、内部和外部存储器和无线电(例如，gsm/3g/4g/wifi)的部件的功率消耗可被评估。在不同应用中，这些部分的功率消耗百分比可以是不同的。例如，视频回放可以是一种加强功率消耗应用，因为它可包括计算和存储访问。而且，视频回放可显示具有足够亮度等级的图像，其也会消耗很多功率。图4绘出了在示例的视频回放场景中的功率使用的示例，在该场景中cpu、图形和显示(背光和lcd)部分可消耗功率。

功率节省方法可根据系统状态自适应地切换工作模式。例如，当系统状态可为空闲时，设备处理器可转换到低功耗状态，保持被请求的模块工作以减少功率消耗。其他功率节省方法可自适应地切换处理器的频率。例如，当处理器的频率降低时，电源的电压也可降低以减小功率消耗。芯片耗散的功率可用公式表示为：

p＝cv²f

其中c是电容，v是电压，而f是切换频率。可针对不同任务配置处理器的频率。例如，因为图像的解码复杂度可不同，当解码容易被解码的图像时处理器的时钟频率可被减小。编码图像的大小可用以估计图像的解码时间。例如，当估计的图像解码时间小于图像持续时间时，处理器频率可被降低。为了在移动设备上提供全长视频回放，功率可被分配在例如显示器、解码模块等的不同模块间。例如，如果系统确定剩余的功率不足以播放剩余的视频时，客户端设备可减小显示亮度和/或跳过一些帧解码。

改善功率使用效率以延长电池持久力和提供全长视频回放，可促进在移动平台上递送令人满意的视频流应用的用户体验。然而，例如dash的一些流系统，可能关注于网络带宽的变化，而可能在其设计中不考虑功率使用问题。功率节省方法可以是客户端侧技术并且可能即使付出丢帧和/或运动急动(jerkiness)的代价仍会阻碍全长回放。移动设备的功率节省问题可基于功率感知计算被解决。例如，服务器和客户端可合作。例如，服务器可准备具有功率消耗考虑的视频内容，并且客户端可根据可用带宽、剩余电池和剩余视频回放时间来订阅具有不同复杂度的演示。

客户端可在它们从服务器接收到视频片段后尝试解码和回放视频。对于软件解码器，解码和回放可占用一部分处理器资源以满足时间规范。方法可用以防止处理器资源的负担变重，其可在处理器努力实时解码时防止客户端变得不能平滑地回放视频。例如，方法可用以防止客户端丢帧或者呈现非同步的音频和视频。作为另一示例，方法可允许在面向多任务的环境中改善系统响应时间。

功率感知自适应方法可被功率感知视频流系统中的功率感知自适应控制模块使用。这些功率感知自适应方法可实现功率节省和/或更好的处理器负载均衡。功率自适应可在客户端侧被实现，其可应用在功率感知流系统中。

图5是示出示例功率感知流系统600的方框图。功率感知流系统600可包括功率感知视频编码器602、复杂度感知mpd800、功率感知自适应控制模块604和/或功率感应模块606。功率感知自适应控制模块604和/或功率感应模块606可在例如功率感知流客户端608中被实现。功率感知视频编码器602可产生具有不同复杂度等级的视频片段的各种版本。图6绘出了可在服务器侧通过考虑分辨率、比特率和复杂度而产生的图形比较示例内容。在图6中示出的示例中，多个复杂度等级可以是对比特率可用的，例如在702、704和706处。

在使用dash技术或者其他类似的http流技术的视频流系统中，复杂度等级信息可被添加至mpd文件、媒体描述文件或者可用信号发送至客户端的其他类型的清单文件。图7示出了复杂度感知mpd文件800的示例。表现元素的描述802可包括可指示比特流的复杂度等级的complexitylevel(复杂度等级)属性804。

虽然mpd文件或者其他类型的清单文件可在本公开中用作携带复杂度信息的示例，本领域的技术人员可理解其他类型的比特流级或者系统级信令可用以携带复杂度信息。例如，可使用例如视频参数集(vps)、序列参数集(sps)等高级参数集将复杂度信息嵌入至视频比特流中。复杂度信息可在mpeg媒体传输(mmt)中被传达。例如，复杂度信息可作为在mmtasset中的性质元素被编码，或者其可作为mmt消息被传达至客户端。提议的绿色mpeg提案(cfp)可定义可用以携带有用信息的元数据文件，以减少设备的功率消耗。该元数据文件可用以传达复杂度信息。

在客户端侧的功率感知自适应控制可根据可从带宽感应、功率感应和/或cpu负载状态获得的信息来自适应地选择用于接收机的片段。自适应逻辑可促进使用设备的剩余电池功率的全长回放；实现可接受的例如改善的视频质量；满足当前可用的带宽；和/或实现cpu负载均衡。

再次参考图5，功率自适应逻辑604可基于不同应用的目标被定制。例如，功率自适应逻辑604可被用在多种用例中，例如如果用户将客户端配置成质量模式。如果用户更在意质量而非功率，功率自适应逻辑604可优先考虑用剩余功率全长回放和最佳的可用的视频质量。如果用户在例如多任务环境中将客户端配置成负载均衡模式，功率自适应逻辑604可优先考虑在处理器的负载预算内全长回放。如果用户将客户端配置成功率节省模式，例如，如果用户更愿意保存剩余电池功率，功率自适应逻辑604可优先考虑在处理器负载预算内全长回放和/或尽可能小地消耗。

通过使用图5中的功率感应模块606，功率感知客户端608可测量电池电量(bl)和/或可确定电池使用。电池感应模块606可使用可提供当前电池电量的接口。例如，功率感应模块606可通过例如android操作系统的操作系统定期使用可提供的功率管理接口，该功率管理接口可指示整个电池容量的剩余百分比。功率感应模块606可使用可通过应用或者过程报告电池使用的接口。例如，android操作系统可具有接口，该接口可提供针对一个或者多个应用(例如，一个应用)的功率和处理器使用统计数据和/或针对显示的功率使用。功率感应模块606可确定在多任务或者多进程环境中的由视频解码和显示导致的功率使用。功率感知客户端608则可应用该功率自适应逻辑604以确保有效的功率使用。自适应可包括更新功率耗散率(pdr)和改变复杂度等级(cl)以满足可配置的目标。

针对复杂度等级的功率耗散率(pdr)可根据例如下面的等式被定期更新和测量：

其中k是复杂度等级；ti是第i个片段的时间；clmin和clmax可以分别是系统中的最小和最大复杂度等级；cli可以是第i个片段的复杂度等级；pdr(cli,ti)可以是在时刻ti的复杂度等级cli的pdr值；bli可以是在时刻ti的剩余电池电量；以及α可以是用以控制更新速度的因子，在pdr值可以通过使用等式(1)被更新并且pdr值可以是当前pdr观测的.6倍和之前pdr状态的.4倍的加权合并的情况下，α可以被设置为例如0.6。α的值可满足0≤α≤1。更大的α值可用以使当前pdr观测具有更大权重并且可导致更快的更新速度，而更小的α值可用以使由之前的pdr状态所表示的过去的pdr历史具有更大权重而导致更慢的更新速度。在最小值时，α＝0的值可被采用，如此以使初始pdr观测可被持续使用而无需进一步更新。在最大值时，α＝1的值可被使用，如此以使总是使用最近的pdr观测，并且任何较旧的pdr历史都被丢弃。在视频会话开始时复杂度值(例如，所有复杂度值)的pdr值可被初始化为0。复杂度等级的pdr值可被更新。如果电池电量没有变化，则pdr统计数据可被保持。否则，pdr统计数据可被相应地更新。

当复杂度等级(cl)可适于满足可配置目标时，回放具有复杂度等级cli的剩余视频所需的功率的量被标记为pc(cli,ti)，可被估计为

pc(cli,ti)＝pdr(cli,ti)*(t-ti)(2)

其中pdr可用上述的等式(1)计算并且t是总的回放时间。

客户端可根据定制目标决定向上还是向下切换以保持当前复杂度。功率自适应逻辑604可尝试在电池功率耗尽前实现全长视频回放。

图8绘出了用于质量模式的可由功率自适应逻辑实施的示例过程。例如，用于质量模式的可由功率自适应逻辑604(图5中所示)实施的示例过程900，其可提供给定剩余电池电量和可用带宽下的视频质量。在902和904处，当前复杂度等级(cl)的带宽统计数据和功率统计数据可分别被更新。在906处，用于剩余视频回放的一个或多个复杂度等级的功率消耗(pc)可被估计。

在908处，可确定当前复杂度等级的功率消耗是否小于剩余电池寿命(blrem)；当前复杂度等级是否小于最大复杂度等级；和下一个更高的复杂度等级的功率消耗是否小于剩余电池寿命，例如，在给定的剩余电池寿命下按照下一个更高的复杂度等级播放剩余视频是否可行。这可防止客户端过于频繁地向上和向下切换，并且可促进更平滑的解码视频质量。该决策可基于从在回放期间之前的统计数据得到的pdr做出。如果这些条件可被满足，解码器可在910处被通知以切换至正常解码模式，并且复杂度等级可向上切换。在912处片段可按照调整后的复杂度等级和所选择的比特率被下载。

如果在908出可确定条件不为真，可在914处确定当前复杂度等级的功率消耗是否大于剩余电池寿命和当前复杂度等级是否高于最小复杂度等级。如果是这样，在916处复杂度等级可被向下切换。复杂度等级可通过切换至下一个更低的复杂度等级被向下切换。向下切换复杂度等级的方法可使得复杂度等级能够被平滑地向下切换以允许更平滑的质量过渡。

通过搜索使剩余功率足以回放剩余视频的复杂度等级，复杂度等级也可被向下切换。这可使用例如下面的表格1中的方法来实现：

表格1

该方法可更快地向下切换复杂度等级以节省更多功率。然而，如果该切换方法错误地决定向下切换了过多等级，例如，如果等式(1)给出的pdr估计不足够准确，功率自适应逻辑可稍后决定再次向上切换复杂度等级。无论复杂度等级以何种方式被向下切换，然后在912处片段可以按照调整后的复杂度等级和选中的比特率被下载。

类似地，当客户端决定了是否向上切换复杂度等级时，平缓或者更积极的逻辑也可被应用。例如，如图8中所示，更平缓的向上切换方法可通过一次一个复杂度等级来切换，反之，更积极的切换方法可切换至可能的下一个最高的复杂度等级。更积极的方法可能不仅如向下切换复杂度等级的情况一样由于更频繁的切换导致更大的视频质量改变，还可能出现在实现全长回放之前用尽电池功率的更高风险。

在914处，可确定当前复杂度等级的功率消耗可不大于剩余电池寿命，例如，可能没有足够的电池功率以按照当前复杂度等级回放视频，或者当前复杂度等级可能不大于最小复杂度等级(例如，来自服务器的可用的最低复杂度等级已被使用)。在918和920处，可确定当前(例如，最小)复杂度等级的功率消耗是否大于剩余电池寿命和/或比特率(br)是否是最小比特率。如果达到最低比特率并且当前(例如，最小)复杂度等级的功率消耗可能大于剩余电池寿命，例如，可能没有足够的电池功率以按照当前(例如，最小)复杂度等级回放视频，在922处当前(例如，最小)复杂度等级可被保持，并且解码器可切换至更低功率的解码模式。例如，在环路滤波中，如hevc中的去块和/或sao可对于非参考帧被旁路。然后在912处片段可以按照复杂度等级和比特率被下载。

如果当前复杂度等级的功率消耗可大于剩余电池寿命，但最低比特率可能未达到，在924处比特率可被切换至更低的比特率，并且复杂度等级可被设置为在更低比特率上的新复杂度等级(例如，在更低比特率上的更高复杂度等级或者最高复杂度等级)。在912处片段可按照新(例如，更高或最高)复杂度等级和更低比特率被下载。

如果在918处可确定当前复杂度等级的功率消耗可能不大于剩余电池寿命，在926处可确定复杂度等级是否是最高复杂度等级以及比特率是否小于最大比特率。如果这两个条件都为真，在928处比特率可被切换至更高比特率，并且复杂度等级可被设置为在更高比特率的新复杂度等级，例如，在更高比特率上的更低或者最低复杂度等级。如果不是，在930处当前复杂度等级可被保持。

图9绘出了可由功率自适应逻辑(例如，用于多任务环境的功率自适应逻辑604(图5中所示))实施的示例过程1000。在过程1000中执行的决策和动作中的一些可类似于可在过程900中执行的决策和动作，并且可由相似的参考数字来指示。过程1000可包括可能未在过程900中执行的多个决策和动作。过程1000可包括当尝试提供全长回放时客户端可用以平衡系统负载的决策和动作。在检查剩余功率前，在1032处，客户端可通过在短时期内测量平均cpu使用来检查系统是否超载。如果系统超载，在1034处它可向下切换复杂度等级，直至复杂度等级达到最小边界clmin。如果按照clmin系统仍然超载，如果当前比特率大于最低比特率(br_min)，在1036处客户端可切换至更低的比特率表示并且可设置复杂度等级为新的复杂度等级。如果客户端达到最低比特率和最低复杂度等级，在1038处它可通知解码器应用低复杂度解码模式以减少操作，例如，通过跳过对非参考帧的一些环路滤波操作。如果系统处理器未超载，则它可应用如过程900中的相同的功率感知自适应逻辑以提供全长回放。虽然在图9中未示出，但当系统变得超载时，客户端可在其向下切换复杂度等级之前向下切换比特率。例如，客户端可在它达到最小复杂度等级clmin之前切换至更低的比特率，或者客户端可忽略复杂度等级并且仅切换至更低的比特率。

在功率节省模式中，客户端可选择在最低比特率的最低复杂度等级以最小化视频回放期间的功率消耗。如果剩余功率不足以实现全长回放，客户端可通知解码器应用附加的例如如此处所述的那些功率节省模式。

如果向下切换至可用的更低复杂度和更低比特率内容版本可能不足以减小复杂度，附加功率节省模式可被应用在图8和图9的逻辑中。例如，一些环路滤波可被跳过，处理器切换频率可被减小，显示器功率可被减小，解码一些帧可被跳过等等。

自适应决策可基于例如下面的因素：剩余电池电量，多媒体内容片断在不同复杂度等级和比特率上的可用性，和/或由解码器设备跟踪的功率耗散状态。例如，解码器设备可根据等式(1)跟踪功率耗散状态。产生的功率耗散状态pdr(k,tj)可提供设备专用的对期望的多个复杂度等级k的功率耗散率的认识。

功率耗散状态可被例如wtru的解码器设备跟踪、维护和使用。不同的内容提供商或者内容源可使用不同算法以估计复杂度。来自一个内容源的用信号发送的复杂度等级值可映射至不同的功率耗散率，而不是来自不同的内容源的用信号发送的复杂度等级，。解码器设备可对此进行分辨并且可使自己适应于不同算法的使用以估计复杂度。

解码器设备观测到的功率耗散率可能是稀疏的，例如，在给定的复杂度等级下可能没有很多可观测的数据。例如，在流会话开始时(例如，在功率耗散状态已通过使用足够观测数据被更新前)这可为真的，并且如果内容提供商以精细颗粒度用信号发送复杂度等级值(例如，复杂度等级(cl)＝1,2,3,...500)，其可持续地为真。

解码器设备可能已限制了用于状态跟踪的存储器。解码器设备可管理状态存储器，同时仍跟踪功率耗散状态。

图10绘出了在其中例如wtru的解码器设备1102可串流来自多个不同内容源1104、1106、1108和1110的多媒体内容的示例系统1000。这些内容源可以是不同内容网站、内容提供商、内容服务等。例如，第一源1104可以是youtube，而第二源1106可以是cnn视频。如此处所述，不同的内容源可按照不同复杂度等级和/或不同比特率提供多个内容版本。可对可用的内容版本提供复杂度等级估计。来自不同内容源的媒体内容可能已使用不同的编码工具被编码。例如，源1104可提供使用第一视频编码器编码的内容，而源1106可提供使用第二视频编码器被编码的内容。例如，不同的编码工具可由不同的编码器供应商提供。

复杂度估计算法可被横跨内容源标准化。然而，如此处所示，当按照用信号发送的复杂度等级回放视频时，解码器设备可根据其自身对电池使用的观测来跟踪功率耗散状态。这可允许解码器从功率耗散性能的角度解释针对不同解码源的复杂度等级。内容源使用的复杂度估计算法可能不能被横跨内容源标准化。内容源可基于其自身的请求定制复杂度估计算法，并且复杂度估计算法也可随着时间被改变和改善。解码器设备可使自己适应于复杂度估计算法中的改变。

不同的内容源可提供使用不同复杂度估计算法所产生的复杂度等级估计。一个内容源所提供的复杂度估计可能不能与不同的内容源提供的复杂度估计兼容。例如，第一内容源可提供使用从1至10的整数的复杂度等级估计，并且第二内容源可提供使用从1至100的整数的复杂度等级估计。虽然不同的值范围或者复杂度缩放不兼容，其他算法差异也可致使来自一个内容源的复杂度估计与来自另一个内容源的复杂度估计不兼容。例如，当生成复杂度估计值时，一个内容源可将特定加权给到附加操作并且将不同的加权给到多进程操作。另一内容源可将专用解码硬件的可用性计算在复杂度估计内。从解码器设备的角度，第一内容源用信号发送的复杂度等级值(例如，“复杂度等级(complexitylevel)＝10”)可对应于一个功率耗散率，第二内容源用信号发送的相同复杂度等级可对应于不用的功率耗散率。

解码器设备1102可跟踪可对应于不同内容源所使用的不同复杂度估计算法的多个状态集合。如图10中所示，解码器设备1102可具有多个状态集合1112，并且可具有可用以生成和管理多个状态集合1112的状态管理器部件1114。多个状态集合可包括当按照不同的被通告的复杂度等级解码不同的视频片段时根据对功率耗散的观测计算出的功率耗散状态的集合。例如，状态集合可具有如使用等式(1)计算出的功率耗散状态pdr(k,tj)。状态集合可根据在单个流会话期间观测到的功率耗散数据或者根据横跨多个流会话观测到的数据被构建。为了简要的目的，符号pdr(k,tj)中的tj可被忽略；符号pdr(k)可代表对于复杂度等级k的最近的功率耗散率。

状态集合可对应于不同的内容源。例如，如图10中所示，解码器设备可维护针对内容源的不同状态集合。不同状态集合可对应于不同内容站点、内容提供商或者内容服务。例如，解码器设备可使用域名(例如，youtube.com对比cnn.com)区分内容源并且可针对其内容被串流的每个域维护不同的状态集合。可维护横跨多个流会话的状态集合，如此以使兼容的观测可被收集至合适的状态集合。这一技术可解决数据稀疏的问题，并且可允许解码器设备以已被开发出的状态模型开始流会话。

解码器设备1102可具有其内容是来自youtube的流的第一流会话。作为响应，状态管理器1114可生成和初始化新的状态集合，并且该状态集合可根据从youtube为各种内容片断提供的复杂度等级标签的角度对功率耗散的观测而被逐步地更新。例如，可在第一流会话期间使用等式(1)更新功率耗散状态。解码器设备可终止第一流会话并且可和其他内容站点一起参与其他流会话以产生被生成和更新的附加(例如，分开的)状态集合。解码器设备可具有其内容是来自youtube的流的第二流会话。解码器设备可分辨出youtube的状态集合可以是现有的。例如，解码器设备可匹配新的流会话中的域名(youtube.com)和与现有状态集合关联的相同域名。根据该分辨/匹配，解码器设备可将现有的youtube状态集合用于第二流会话。例如，解码器设备可用现有状态集合中的已开发出的功率耗散状态开始第二流会话。解码器设备可使用这些之前存储的功率耗散状态，以在第二流会话开始时驱动自适应决策。解码器设备可使用来自第二流会话的功率耗散率观测来逐步地更新现有状态集合(例如，基于等式(1))。

状态集合可对应于不同复杂度估计算法而不关心内容源。例如，第一内容源可提供使用第三方编码工具(例如，acmeencoderv1.0)编码的内容，并且该编码工具可具有内置算法以估计其编码的视频片段的复杂度。第二内容源可提供使用相同的第三方编码工具编码的不同内容。第一内容源和第二内容源(例如，两个不同的内容源)可提供由相同的复杂度估计算法(例如，嵌入在第三方编码工具中的复杂度估计算法)产生的复杂度等级估计。例如复杂度估计标识符(ceid)的标识符可和复杂度等级估计一起被提供给解码设备，如此以使解码设备可区分不同的复杂度估计算法。解码设备可产生和/或维护针对其可遇到的每一种不同的复杂度估计算法的不同的状态集合，而不关心内容源。

ceid可以是例如识别复杂度估计算法的标识串或者标识号。ceid可由注册机构指派。可替换地，ceid可由复杂度估计算法的提供商生成、指派或者随机产生。例如，提供商可产生如“acme-ceid-版本-1-0-5”的标识串或者如“138294578321”的全球唯一标识符(guid)号，以区分由acme视频编码软件的特定版本提供的复杂度估计。该guid号可以是随机的。提供商可提供不同的标识串或者不同的随机号以区分由其软件的不同版本提供的复杂度估计。提供商可使ceid可用于使用该编码软件的内容源，如此以使内容源可将该ceid和复杂度等级估计值一起用信号发送至解码器设备。这可以以自动的方式完成。例如，编码器软件的版本可知晓对应于嵌入在该软件中的复杂度等级估计算法的ceid，并且当对内容进行编码时，该软件可将ceid连同复杂度等级估计一起输出。软件可具有产生包含在用于通告编码内容的mpd文件中的原始数据的能力，或者可具有产生mpd本身的能力。除了复杂度等级估计外，由软件产生的数据或者mpd可包括ceid。字段(例如，complexityestimationalg＝“acme-ceid-version-1-0-5”)可在mpd内或者在其他合适的信令信道内携带ceid。

解码器设备可在串流来自不同内容源的内容时分辨出相同的ceid，可分辨出与该内容关联的复杂度等级估计值是由相同的复杂度估计算法产生的，并且可将相同的状态集合用于具有相同的被通告的ceid的内容。

解码器设备可分辨出来自内容源的一些可用的内容可能已经通过使用对应于第一ceid的第一复杂度估计算法被产生，并且来自相同内容源的其他可用内容可能已经通过使用对应于第二ceid的第二复杂度估计算法被产生。解码器设备可使用两个不同的状态集合以跟踪对应于这两个不同ceid的内容的功率耗散率。例如，内容站点可在某一日期的时候更新其编码软件和/或其复杂度估计算法，如此以使在该日期前被编码的内容可与一个ceid相关联，在该日期后被编码的内容可与不同的ceid关联。解码器设备可分辨出两个不同的ceid并且可维护对应于这两个不同ceid的两个不同状态集合。

当解码器设备遇到其分辨出与状态集合相关联的ceid时，该解码器设备可使用该状态集合。如果解码器设备不具有与其在串流时遇到的ceid对应的状态集合，则该解码器设备可生成与该新遇到的ceid关联的状态集合。

解码器设备(例如，解码器设备上的状态管理器)可具有和/或可使用管理功能以减小或者限制解码器设备跟踪的状态集合的数量。例如，当状态集合在一段时间内未被使用时(例如，两周未用)，或者当状态集合很少被使用时(例如，在三个月的周期内被使用两次或者更少)，该管理功能可进行检测。例如，这可以是如果内容源可能不是受欢迎的内容源或者如果解码器设备的用户很少串流来自受欢迎的内容源的流的情况。例如，这也可以是如果对应于ceid的复杂度估计算法很少被解码器设备很可能遇到的内容源使用的情况。管理功能可删除从未用过或者很少使用的状态集合，从而节省解码器设备上的存储器。

解码器设备可具有对其可跟踪的状态集合的数量和/或其可用于跟踪状态集合的存储器的量的限制(例如，上限)。管理功能可检测该限制何时被超出，并且可删除一个或者多个状态集合以促使用于存储状态集合的存储器或者状态集合的数量回到该限制之下。状态集合可基于逆优选级顺序被删除；例如，使用频率最低的状态设备被最先删除。

可在流会话期间执行删除状态集合以减小状态集合存储。例如，如果流会话包括状态集合的生成，并且生成该状态集合可能导致解码器设备超出状态集合的最大值，管理功能可在流会话期间被调用以删除优先级最低的(例如，使用频率最低的)已存在的状态集合，让位于新状态集合。删除状态集合可在流会话之间或者在空闲期间被执行。

解码器设备可删除可能对后来的流会话有用的状态集合。解码器设备可生成状态集合并且可在流会话开始时开始跟踪功率耗散状态。虽然在这种情况下失去了使用已存在的状态集合的好处，但系统仍可行使功能并且能够根据新生成的状态集合进行自适应决策。

状态集合可在恰当的机会被合并。解码器设备可检测出两个状态集合可能是相似的，以使该状态集合可被合并。例如，两个或者更多内容源可使用相同的复杂度等级估计算法，但可不通告ceid，如此使得解码器设备可能不能根据顶层信令告知该复杂度等级估计算法可能是相同的。解码器设备可比较两个状态集合并且可确定相似性。如果相似性被确定，解码器设备可合并这两个状态集合并且减少解码器设备所维护的状态集合的总数。横跨状态集合的相似性的检测可基于多种因素。

状态集合被充分演进以允许评估和比较。例如，解码器设备可跟踪观测到的用以构建状态集合的总回放时间或者用以构建状态集合的功率耗散观测的数量。解码器设备可应用阈值以考虑状态集合对于比较是否足够成熟。该阈值可以对于该状态集合是全局性的。示例阈值可以是当其已通过使用至少八分钟的视频回放被更新时状态集合可足够成熟以允许比较。可在每个功率耗散状态上应用阈值。示例阈值可以是一旦功率耗散状态pdr(k)已根据至少五个视频回放片段被更新时状态集合足够成熟以允许比较。

状态集合可具有兼容的复杂度等级值以允许评估或者比较。例如，第一状态集合可演进如此以使其可具有k∈{1,2,3,…10}的pdr(k)的状态。第一状态集合可与也可演进至具有k∈{1,2,3,…10}的pdr(k)的状态的第二状态集合比较。比较第一状态集合和可能已演进至具有k∈{20,25,30,35,40,45,50}的pdr(k)的状态的第三状态集合可能很困难。如果两个状态集合可能是基于用信号发送的复杂度等级值的不同范围或者不同集合产生的，基础复杂度估计算法可不直接比较。虽然图7中未示出，附加信令可被添加至mpd和/或经由外部/可替换的方法被发送以指示服务器和/或编码器所使用的复杂度等级值的全部范围。这可允许设备更容易地检测不同的内容源、服务器和/或编码器所使用的复杂度等级值的全部范围(而非不得不对多个视频片段中的复杂度等级进行多次观测)和更容易地评定不同内容源、服务器和/或编码器所使用的基础复杂度估计算法的相似性。如果ceid被使用，复杂度等级的全部范围可和每个ceid一起被用信号发送。

可使用合适的比较度量来比较状态集合。对于其中两个状态集合可都被充分演进以进行比较和两个状态集合可都具有兼容的复杂度等级值的状态集合对，可使用比较度量来比较状态集合。例如，功率耗散状态可被表达为向量形式并且两个状态向量间的差的范数(norm)可被计算出。例如，该范数可以是l¹范数或者l²范数。差的范数可与阈值比较，并且如果范数在阈值之下，该两个状态集合可被认为足够相似，以至于这两个状态集合可被合并。其他比较度量可被使用。例如，解码器设备可计算出一个状态集合和另一个状态集合中的对应的状态间的差，并且可将该度量和阈值相比较，以确定两个状态集合是否相似到足以合并。

在一些情况中，如果状态集合是基于用信号发送的复杂度等级值的不同范围或者不同集合产生的，以说明状态集合中的一些状态可不具有任意数据观测或者可具有不充分的数据观测被认为是按照用信号发送的复杂度等级的功率耗散的可靠度量的可能性，状态集合可被比较。例如，状态集合可具有k∈{1,2,3,4,5,7,8,9,10}的pdr(k)的成熟状态值，但没有充分的数据或者没有数据更新k＝6的状态。尽管有一个没有数据的状态，但剩余的成熟状态可足够描绘出该状态集合的特性以允许与其他状态集合比较。

在一些情况中，状态集合可与其他状态集合比较。例如，待比较的两个状态集合中的任何一个中的可能不成熟或者可能不可用的状态可被从比较中移除，并且相应的成熟状态(例如，那些使用如最小数据量(例如，如由阈值确定的)的小量数据被更新的)可被比较以确定相似性。例如，如果在第一状态集中的k＝6的状态被确定不成熟或者不可用，将第一状态集合与第二状态集合比较，可通过从这两个状态集合中移除k＝6的状态值并且使用比较度量(例如，两个减小的状态集合向量间的差的l²范数)来比较所产生的减小的状态集合。可根据同一状态集合中的成熟的邻近状态，用插值替换在状态集合中的可能不成熟或者可能不可用的状态。例如，线性差值可用以填充缺失或者不成熟的状态，以允许进行与另一状态集合的完整比较。

如果解码器设备确定两个状态集合间有足够的相似性(例如，如此处所述)，则解码器设备可合并这两个状态集合。这可减少解码器设备跟踪的状态集合的总数，其可节省存储器。

被合并的两个状态集合中的状态的数据可被平均以产生合并后的状态集合中的相应状态。这可以以简单平均的方式实现，或者其可以以加权平均的方式实现，例如，

pdrmerged(k)＝a·pdr1(k)+b·pdr2(k)

权重a和b可允许根据多少数据已被用以构建组件状态集合来加权。例如，如果28分钟的视频数据可已被用以构建和更新对应于pdr1(k)的第一状态集合，并且12分钟的数据可已被用以构建和更新对应于pdr2(k)的第二状态集合，则权重可按照占总数据的部分来计算，例如，a可以是28/(28+12)＝0.7，而b可以是12/(28+12)＝0.3。

合并后的状态集合可与可对已被合并的组件状态集合有效的上下文相关联。例如，如果对应于youtube的第一状态集合可与对应于cnn视频的第二状态集合合并，产生的合并后的状态集合可与youtube和cnn二者相关联。状态集合可经由例如域名、内容服务名或者标识符、和/或如此处公开的ceid与内容相关联。合并后的集合可对应于多于两个这样的内容，如可以是多个合并的结果。当合并后的状态集合可被生成并且与适当内容相关联时，归因于合并的组件状态集合可被删除。

解码器设备或者其状态管理器可在流会话期间执行状态集合比较和合并(例如，反作用于演进至其中它可成熟至足以比较的点或者其中它可与另一现有状态集合足够相似以至可被合并的点的正在使用的当前状态集合)。比较和合并可在活动的流会话之外(例如，定期的家务活动或者在空闲时期期间)完成。

合并状态集合可减少总的状态集合存储器需求，并且可减少可由解码器设备跟踪的不同的状态集合的数量。通过合并来自两个或者更多相似的状态集合的数据，数据稀疏的问题可被解决。

pdr状态可被量化。等式(1)描述的状态跟踪技术可给可由内容源用信号发送的复杂度等级k指派状态。例如，如果内容源用信号发送k∈{1,2,3,…10}的复杂度等级k，可产生具有10个对应值的状态集合，具有k∈{1,2,3,…10}的pdr(k)。如果内容源使用精细的复杂度等级颗粒度(例如，k∈{1,2,3,…1000}的复杂度等级k)，跟踪可能的复杂度等级的状态可增加用于跟踪状态集合的存储，并且也可导致数据稀疏问题。例如，解码器设备按照复杂度等级可能找不到足够的数据以可靠地计算出对应的功率耗散状态。

解码器设备可将复杂度等级空间量化为多个离散的箱子(bin)。一个箱子可对应于一种功率耗散率状态。根据多个邻近复杂度等级的数据观测可被提供给箱子，并且存储大小和跟踪的状态集合的复杂度可被减小和/或受限。

图11绘出了量化复杂度等级的示例。如图11所示，可由内容源用信号发送的复杂度等级1202的范围可以从clmin(cl最小)至clmax(cl最大)。解码器设备可将该范围划分为例如1204、1206、1208、1210、和1212的多个箱子。虽然图11绘出了五个箱子1204、1206、1208、1210、1212的示例，但是可使用更少或者更多的箱子。例如，箱子的更大数量(例如，10个箱子或者20个箱子)可被用以描绘复杂度等级和功率耗散率间的关系。

解码器设备可请求和/或接收与用信号发送的复杂度等级cl相关联的视频片段。在回放视频片段时，解码器设备可观测变化的电池电量和/或可计算回放该视频片段的功率耗散率。如图11中所示，解码器设备可将用信号发送的复杂度等级映射至适当的箱子。解码器设备可使用观测到的电池电量和/或计算出的功率耗散率来更新对应于映射的箱子的功率耗散状态。用信号发送的复杂度等级cl至映射的箱子k的适当映射，该更新可根据等式(1)完成。

具有小数量状态(例如，如图11中示出的五个状态)的状态集合可根据由内容源用信号发送的复杂度等级的更密集的集合来产生。小状态集合中的值pdr(k)可对应于箱子k中心的复杂度等级(cl)值的功率耗散率。这可在图11中由箱子中心的未填充的圆圈1214、1216、1218、1220和1222示出。值pdr(k)可用以预测对应于箱子中心的功率耗散率。为了预测对应于cl的其他值的功率耗散率，可采用插值。例如，线性差值或者多项式内插法可用于在邻近的pdr(k)值间进行插值。减小的状态集合可用以预测任意用信号发送的cl值的功率耗散率，并且减小的状态模型可用以驱动自适应决策。虽然图11中未示出，复杂度等级值的全部范围的非均匀量化可被使用。例如，更精细的量化可被应用于中间的复杂度等级值(换言之，中间的箱子可被映射至更小数量的复杂度等级，例如3个复杂度等级值而非图中示出的6个复杂度等级值)，并且更粗糙的量化可被应用于左/右侧的复杂度等级(换言之，左/右侧箱子可横跨更大数量的复杂度等级，例如9个复杂度等级值而非示出的6个复杂度等级)。

当减小的状态集合模型可被使用时，将复杂度等级相对于箱子分隔线对齐可在功率耗散率更新中引入偏差。复杂度等级的使用频率可引入偏差。例如，如图12中所示，在箱子1306的边缘1304附近对齐的用信号发送的复杂度等级1302在减小的状态集合的演进期间被频繁回放，而箱子1306中的其他用信号发送的复杂度等级1308被以较低频率回放。用以表示箱子1306的数据可偏向箱子1306的一侧，并且产生的状态值pdr(k)可能不能准确地表示箱子1306的中心。

为了减小或者消除偏差源，在使用观测或者计算的电池电量变化或者功率耗散的值以更新功率耗散率状态pdr(k)前，这些值可被重新映射至对应于箱子k的中心的等价值。例如，解码器设备可存储对应于原始复杂度等级空间的功率耗散率pdrorig(cl)和复杂度等级cl的观测。如图13中所示，解码器设备可使用插值以在(cl,pdrorig(cl))的邻近的值1402和1404间进行插值以确定对应于箱子k的中心的功率耗散率的映射值1406。映射的功率耗散率可用以更新pdr(k)，该功率耗散率状态对应于具有减小的状态集合的箱子k。

虽然图13示出了线性差值的使用，其他类型的插值(例如，多项式内插法等)可被使用。插值可用以将原始功率耗散率重新映射至箱子中心的等价速率。例如，解码器设备可在邻近箱子的功率耗散率观测和功率耗散率状态值间进行插值。在图13中，这对应于用(clequiv(k+1),pdr(k+1))替代插值右侧的(cl2,pdrorig(cl2))，(clequiv(k+1),pdr(k+1))可对应于下一个更高的箱子中心的等价复杂度等级和功率耗散率。可使用下一个更高箱子(例如，k+1)或者下一个更低箱子(例如，k-1)进行差值，这分别取决于当前复杂度等级观测cl1是在箱子k的中心的左或者右。重新映射至箱子k的中心可被执行而无需存储多个功率耗散率值。

解码器设备可使用此处公开的方法以部署具有和减小的状态集合n相同数量的多个减小的状态集合。例如，解码器设备可生成和维护多个状态集合(例如，对应于不同的内容源)，其中状态集合可以是包括状态值的减小的状态集合pdr(k)，k∈{1,2,3,…n}。因为状态集合可基于相同的复杂度等级k的减小的集合，该状态集合可更易于比较以用于合并。顺序n的减小的状态集合的状态集合对可具有可允许评估或者比较的兼容的复杂度等级值。为了潜在合并的比较可对可具有足够成熟的数据以允许比较的顺序n的减小的状态集合对执行。

图14a是在其中可以实施一个或更多个实施方式的示例通信系统的系统图。通信系统100可以是向多个用户提供内容，例如语音、数据、视频、消息发送、广播等的多接入系统。通信系统100可以使多个无线用户通过系统资源共享(包括无线带宽)访问这些内容。例如，通信系统可以使用一种或多种信道接入方法，例如码分多址(cdma)，时分多址(tdma)，频分多址(fdma)，正交fdma(ofdma)，单载波fmda(sc-fdma)等。

如图14a所示，通信系统100可以包括无线发射/接收单元(wtru)，例如多个wtru，例如wtru102a、102b、102c、和/或102d(通常其可被统称为wtru102)，无线电接入网(ran)103/104/105，核心网络106/107/109，公共交换电话网(pstn)108、因特网110和其他网络112。不过将理解的是，公开的实施方式考虑到了任何数量的wtru、基站、网络和/或网络元件。wtru102a、102b、102c、102d的每一个可以是配置成在无线环境中进行操作和/或通信的任何类型的设备。作为示例，可以将wtru102a、102b、102c、102d配置成发送和/或接收无线信号，并可以包括用户设备(ue)、基站、固定或者移动用户单元、寻呼器、蜂窝电话、个人数字助理(pda)、智能电话、笔记本电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费电子产品等等。

通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a、114b的每一个都可以是配置成与wtru102a、102b、102c、102d中的至少一个无线对接以便于接入一个或者更多个通信网络，例如核心网络106/107/109、因特网110和/或网络112的任何设备类型。作为示例，基站114a、114b可以是基站收发信台(bts)、节点b)、演进的节点b(e节点b)、家庭节点b、家庭enb、站点控制器、接入点(ap)、无线路由器等等。虽然基站114a、114b的每一个被描述为单独的元件，但是应该理解的是，基站114a、114b可以包括任何数量互连的基站和/或网络元件。

基站114a可以是ran103/104/105的一部分，ran103/104/105还可以包括其他基站和/或网络元件(未显示)，例如基站控制器(bsc)、无线电网络控制器(rnc)、中继节点等。可以将基站114a和/或基站114b配置成在特定地理区域之内发送和/或接收无线信号，该区域可以被称为小区(未显示)。小区还可以被划分为小区扇区。例如，与基站114a关联的小区可以划分为三个扇区。因此，在一种实施方式中，基站114a可以包括三个收发信机，即每一个用于小区的一个扇区。在另一种实施方式中，基站114a可以使用多输入多输出(mimo)技术，因此可以将多个收发信机用于小区的每一个扇区。

基站114a、114b可以通过空中接口115/116/117与wtru102a、102b、102c、102d中的一个或者更多个通信，该空中接口115/116/117可以是任何合适的无线通信链路(例如，射频(rf)、微波、红外(ir)、紫外线(uv)、可见光等)。可以使用任何合适的无线电接入技术(rat)来建立空中接口115/116/117。

更具体地，如上所述，通信系统100可以是多接入系统，并可以使用一种或者多种信道接入方案，例如cdma、tdma、fdma、ofdma、sc-fdma等等。例如，ran103/104/105中的基站114a和wtru102a、102b、102c可以使用例如通用移动电信系统(umts)陆地无线电接入(utra)的无线电技术，其可以使用宽带cdma(wcdma)来建立空中接口115/116/117。wcdma可以包括例如高速分组接入(hspa)和/或演进的hspa(hspa+)的通信协议。hspa可以包括高速下行链路分组接入(hsdpa)和/或高速上行链路分组接入(hsupa)。

在另一种实施方式中，基站114a和wtru102a、102b、102c可以使用例如演进的umts陆地无线电接入(e-utra)的无线电技术，其可以使用长期演进(lte)和/或高级lte(lte-a)来建立空中接口115/116/117。

在其他实施方式中，基站114a和wtru102a、102b、102c可以使用例如ieee802.16(即，全球微波接入互操作性(wimax))、cdma2000、cdma20001x、cdma2000ev-do、暂行标准2000(is-2000)、暂行标准95(is-95)、暂行标准856(is-856)、全球移动通信系统(gsm)、gsm演进的增强型数据速率(edge)、gsmedge(geran)等等的无线电技术。

图14a中的基站114b可以是无线路由器、家庭节点b、家庭e节点b或者接入点，例如，并且可以使用任何适当的rat以方便局部区域中的无线连接，例如商业场所、住宅、车辆、校园等等。在一种实施方式中，基站114b和wtru102c、102d可以实施例如ieee802.11的无线电技术来建立无线局域网(wlan)。在另一种实施方式中，基站114b和wtru102c、102d可以使用例如ieee802.15的无线电技术来建立无线个域网(wpan)。在另一种实施方式中，基站114b和wtru102c、102d可以使用基于蜂窝的rat(例如，wcdma，cdma2000，gsm，lte，lte-a等)来建立微微小区或毫微微小区。如图14a所示，基站114b可以具有到因特网110的直接连接。因此，基站114b可以不需要经由核心网络106/107/109而接入到因特网110。

ran103/104/105可以与核心网络106/107/109通信，所述核心网络106/107/109可以是被配置成向wtru102a、102b、102c、102d中的一个或更多个提供语音、数据、应用和/或基于网际协议的语音(voip)服务等的任何类型的网络。例如，核心网络106/107/109可以提供呼叫控制、计费服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、因特网连接、视频分配等和/或执行高级安全功能，例如用户认证。虽然图14a中未示出，应该理解的是，ran103/104/105和/或核心网络106/107/109可以与使用和ran103/104/105相同的rat或不同rat的其他ran进行直接或间接的通信。例如，除了连接到正在使用e-utra无线电技术的ran103/104/105之外，核心网络106/107/109还可以与使用gsm无线电技术的另一个ran(未示出)通信。

核心网络106/107/109还可以充当wtru102a、102b、102c、102d接入到pstn108、因特网110和/或其他网络112的网关。pstn108可以包括提供普通老式电话服务(pots)的电路交换电话网络。因特网110可以包括使用公共通信协议的互联计算机网络和设备的全球系统，所述协议例如有tcp/ip网际协议组中的传输控制协议(tcp)、用户数据报协议(udp)和网际协议(ip)。网络112可以包括被其他服务提供商拥有和/或运营的有线或无线的通信网络。例如，网络112可以包括连接到一个或更多个ran的另一个核心网络，该ran可以使用和ran103/104/105相同的rat或不同的rat。

通信系统100中的wtru102a、102b、102c、102d的某些或全部可以包括多模式能力，即wtru102a、102b、102c、102d可以包括用于在不同无线链路上与不同无线网络进行通信的多个收发信机。例如，图14a中示出的wtru102c可被配置成与基站114a通信，所述基站114a可以使用基于蜂窝的无线电技术，以及与基站114b通信，所述基站114b可以使用ieee802无线电技术。

图14b是wtru102示例的系统图。如图14b所示，wtru102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示器/触摸板128、不可移除存储器130、可移除存储器132、电源134、全球定位系统(gps)芯片组136和其他外围设备138。应该理解的是，wtru102可以在保持与实施方式一致时，包括前述元件的任何子组合。同样，实施方式考虑基站114a和114b，和/或基站114a和114b可表示的节点(例如但不限于收发信机(bts)、节点b、站点控制器、接入点(ap)、家庭节点b、演进型家庭节点b(e节点b)、家庭演进型节点b(henb)、家庭节点b网关和代理节点等)可包括图14b中绘出的和此处描述的元素中的一些或者全部。

处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(dsp)、多个微处理器、与dsp核相关联的一个或更多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(asic)、场可编程门阵列(fpga)电路、任何其他类型的集成电路(ic)、状态机等等。处理器118可执行信号编码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使wtru102运行于无线环境中的任何其他功能。处理器118可以耦合到收发信机120，所述收发信机120可耦合到发射/接收元件122。虽然图14b描述了处理器118和收发信机120是单独的部件，但是应该理解的是，处理器118和收发信机120可以一起集成在电子封装或芯片中。

发射/接收元件122可以被配置成通过空中接口115/116/117将信号发送到基站(例如，基站114a)，或从基站(例如，基站114a)接收信号。例如，在一种实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置成发送和/或接收rf信号的天线。在另一种实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置成发送和/或接收例如ir、uv或可见光信号的发射器/检测器。在另一种实施方式中，发射/接收元件122可以被配置成发送和接收rf和光信号两者。应当理解，发射/接收元件122可以被配置成发送和/或接收无线信号的任何组合。

另外，虽然发射/接收元件122在图14b中描述为单独的元件，但是wtru102可以包括任意数量的发射/接收元件122。更具体的，wtru102可以使用例如mimo技术。因此，在一种实施方式中，wtru102可以包括用于通过空中接口115/116/117发送和接收无线信号的两个或更多个发射/接收元件122(例如，多个天线)。

收发信机120可以被配置成调制要由发射/接收元件122发送的信号和/或解调由发射/接收元件122接收的信号。如上面提到的，wtru102可以具有多模式能力。因此收发信机120可以包括使wtru102经由多个例如utra和ieee802.11的rat通信的多个收发信机。

wtru102的处理器118可以耦合到下述设备，并且可以从下述设备中接收用户输入数据：扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示器/触摸板128(例如，液晶显示器(lcd)显示单元或有机发光二极管(oled)显示单元)。处理器118还可以输出用户数据到扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示/触摸板128。另外，处理器118可以从任何类型的适当的存储器访问信息，并且可以存储数据到任何类型的适当的存储器中，例如不可移除存储器130和/或可移除存储器132。不可移除存储器130可以包括随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、硬盘或任何其他类型的存储器设备。可移除存储器132可以包括用户标识模块(sim)卡、记忆棒、安全数字(sd)存储卡等等。在其他实施方式中，处理器118可以从在物理位置上可能没有位于wtru102上，例如位于服务器或家用计算机(未示出)上的存储器访问信息，并且可以将数据存储在该存储器中。

处理器118可以从电源134接收电能，并且可以被配置成分配和/或控制到wtru102中的其他部件的电能。电源134可以是给wtru102供电的任何适当的设备。例如，电源134可以包括一个或更多个干电池(例如，镍镉(nicd)、镍锌(nizn)、镍氢(nimh)、锂离子(li-ion)等等)，太阳能电池，燃料电池等等。

处理器118还可以耦合到gps芯片组136，所述gps芯片组136可以被配置成提供关于wtru102当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。另外，除来自gps芯片组136的信息或作为其替代，wtru102可以通过空中接口115/116/117从基站(例如，基站114a、114b)接收位置信息和/或基于从两个或更多个邻近基站接收的信号的定时来确定其位置。应当理解，wtru102在保持实施方式的一致性时，可以通过任何适当的位置确定方法获得位置信息。

处理器118可以耦合到其他外围设备138，所述外围设备138可以包括一个或更多个提供附加特性、功能和/或有线或无线连接的软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可以包括加速计、电子罗盘、卫星收发信机、数字相机(用于照片或视频)、通用串行总线(usb)端口、振动设备、电视收发信机、免提耳机、蓝牙模块、调频(fm)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器等等。

图14c是根据实施方式的ran103和核心网络106的系统图。如上面提到的，ran103可使用utra无线电技术通过空中接口115与wtru102a、102b、102c通信。ran103还可以与核心网络106通信。如图14c所示，ran103可以包括节点b140a、140b、140c，节点b140a、140b、140c的每一个包括一个或更多个用于通过空中接口115与wtru102a、102b、102c通信的收发信机。节点b140a、140b、140c的每一个可以与ran103内的特定小区(未显示)关联。ran103还可以包括rnc142a、142b。应当理解的是，ran103在保持实施方式的一致性时，可以包括任意数量的节点b和rnc。

如图14c所示，节点b140a、140b可以与rnc142a通信。此外，节点b140c可以与rnc142b通信。节点b140a、140b、140c可以通过iub接口分别与rnc142a、142b通信。rnc142a、142b可以通过iur接口相互通信。rnc142a、142b的每一个可以被配置以控制其连接的各个节点b140a、140b、140c。另外，rnc142a、142b的每一个可以被配置以执行或支持其他功能，例如外环功率控制、负载控制、准入控制、分组调度、切换控制、宏分集、安全功能、数据加密等等。

图14c中所示的核心网络106可以包括媒体网关(mgw)144、移动交换中心(msc)146、服务gprs支持节点(sgsn)148、和/或网关gprs支持节点(ggsn)。尽管前述元件中的每一个被描述为核心网络106的部分，应当理解的是，这些元件中的任何一个可以被不是核心网络运营商的实体拥有或运营。

ran103中的rnc142a可以通过iucs接口连接至核心网络106中的msc146。msc146可以连接至mgw144。msc146和mgw144可以向wtru102a、102b、102c提供到电路交换网络(例如pstn108)的接入，以便于wtru102a、102b、102c和传统陆地线路通信设备之间的通信。

ran103中rnc142a还可以通过iups接口连接至核心网络106中的sgsn148。sgsn148可以连接至ggsn150。sgsn148和ggsn150可以向wtru102a、102b、102c提供到分组交换网络(例如因特网110)的接入，以便于wtru102a、102b、102c和ip使能设备之间的通信。

如上所述，核心网络106还可以连接至网络112，网络112可以包括由其他服务提供商拥有或运营的其他有线或无线网络。

图14d是根据实施方式的ran104和核心网络107的系统图。如上面提到的，ran104可使用e-utra无线电技术通过空中接口116与wtru102a、102b、102c通信。ran104还可以与核心网络107通信。

ran104可包括e节点b160a、160b、160c，但可以理解的是，ran104可以包括任意数量的e节点b而保持与各种实施方式的一致性。enb160a、160b、160c的每一个可包括一个或更多个用于通过空中接口116与wtru102a、102b、102c通信的收发信机。在一种实施方式中，e节点b160a、160b、160c可以使用mimo技术。因此，e节点b140d例如可以使用多个天线来向wtru102a发送无线信号和/或从其接收无线信号。

e节点b160a、160b、160c的每一个可以与特定小区关联(未显示)，并可以被配置成处理无线资源管理决策、切换决策、在上行链路和/或下行链路中的用户调度等等。如图14d所示，e节点b160a、160b、160c可以通过x2接口相互通信。

图14d中所示的核心网络107可以包括移动性管理实体(mme)162、服务网关164和/或分组数据网络(pdn)网关166。虽然前述单元的每一个被描述为核心网络107的一部分，应当理解的是，这些单元中的任意一个可以由除了核心网络运营商之外的实体拥有和/或运营。

mme162可以经由s1接口连接到ran104中的e节点b160a、160b、160c的每一个，并可以作为控制节点。例如，mme162可以负责wtru102a、102b、102c的用户认证、承载激活/去激活、在wtru102a、102b、102c的初始附着期间选择特定服务网关等等。mme162还可以提供控制平面功能，用于在ran104和使用例如gsm或者wcdma的其他无线电技术的其他ran(未显示)之间切换。

服务网关164可以经由s1接口连接到ran104中的enb160a、160b、160c的每一个。服务网关164通常可以向/从wtru102a、102b、102c路由和转发用户数据分组。服务网关145还可以执行其他功能，例如在enb间切换期间锚定用户平面、当下行链路数据对于wtru102a、102b、102c可用时触发寻呼、管理和存储wtru102a、102b、102c的上下文(context)等等。

服务网关164还可以连接到pdn网关166，pdn网关166可以向wtru102a、102b、102c提供到分组交换网络(例如因特网110)的接入，以便于wtru102a、102b、102c与ip使能设备之间的通信。

核心网络107可以便于与其他网络的通信。例如，核心网络107可以向wtru102a、102b、102c提供到电路交换网络(例如pstn108)的接入，以便于wtru102a、102b、102c与传统陆地线路通信设备之间的通信。例如，核心网络107可以包括ip网关(例如ip多媒体子系统(ims)服务器)，或者与之通信，该ip网关作为核心网络107与pstn108之间的接口。另外，核心网络107可以向wtru102a、102b、102c提供到网络112的接入，该网络112可以包括被其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。

图14e是根据实施方式的ran105和核心网络109的系统图。ran105可以是使用ieee802.16无线电技术通过空中接口117与wtru102a、102b、102c进行通信的接入服务网络(asn)。如下面进一步讨论的，wtru102a、102b、102c，ran105和核心网络109的不同功能实体之间的链路可以被定义为参考点。

如图14e所示，ran105可以包括基站180a、180b、180c和asn网关182，但应当理解的是，ran105可以包括任意数量的基站和asn网关而与实施方式保持一致。基站180a、180b、180c的每一个可以与ran105中特定小区(未示出)关联并可以包括一个或更多个通过空中接口117与wtru102a、102b、102c通信的收发信机。在一个实施方式中，基站180a、180b、180c可以使用mimo技术。因此，基站180a例如使用多个天线来向wtru102a发送无线信号，或从其接收无线信号。基站180a、180b、180c可以提供移动性管理功能，例如呼叫切换(handoff)触发、隧道建立、无线电资源管理，业务分类、服务质量策略执行等等。asn网关141可以充当业务聚集点，并且负责寻呼、缓存用户资料(profile)、路由到核心网络109等等。

wtru102a、102b、102c和ran105之间的空中接口117可以被定义为使用802.16规范的r1参考点。另外，wtru102a、102b、102c的每一个可以与核心网络109建立逻辑接口(未显示)。wtru102a、102b、102c和核心网络109之间的逻辑接口可以定义为r2参考点，其可以用于认证、授权、ip主机(host)配置管理和/或移动性管理。

基站180a、180b、180c的每一个之间的通信链路可以定义为包括便于wtru切换和基站间转移数据的协议的r8参考点。基站180a、180b、180c和asn网关182之间的通信链路可以定义为r6参考点。r6参考点可以包括用于促进基于与wtru102a、102b、102c的每一个关联的移动性事件的移动性管理的协议。

如图14e所示，ran105可以连接至核心网络109。ran105和核心网络109之间的通信链路可以定义为包括例如便于数据转移和移动性管理能力的协议的r3参考点。核心网络109可以包括移动ip本地代理(mip-ha)184，认证、授权、计费(aaa)服务器186和网关188。尽管前述的每个元件被描述为核心网络109的部分，应当理解的是，这些元件中的任意一个可以由不是核心网络运营商的实体拥有或运营。

mip-ha可以负责ip地址管理，并可以使wtru102a、102b、102c在不同asn和/或不同核心网络之间漫游。mip-ha184可以向wtru102a、102b、102c提供分组交换网络(例如因特网110)的接入，以促进wtru102a、102b、102c和ip使能设备之间的通信。aaa服务器186可以负责用户认证和支持用户服务。网关188可促进与其他网络互通。例如，网关188可以向wtru102a、102b、102c提供电路交换网络(例如pstn108)的接入，以促进wtru102a、102b、102c和传统陆地线路通信设备之间的通信。此外，网关188可以向wtru102a、102b、102c提供网络112，其可以包括由其他服务提供商拥有或运营的其他有线或无线网络。

尽管未在图14e中显示，应当理解的是，ran105可以连接至其他asn，并且核心网络109可以连接至其他核心网络。ran105和其他asn之间的通信链路可以定义为r4参考点，其可以包括协调ran105和其他asn之间的wtru102a、102b、102c的移动性的协议。核心网络109和其他核心网络之间的通信链路可以定义为r5参考点，其可以包括促进本地核心网络和被访问核心网络之间的互通的协议。

此处描述的过程和手段可以以任意组合的形式应用，可以应用于其他无线技术和其他服务。

wtru可指物理设备的身份，或者指例如与订阅相关的身份的用户身份(例如，msisdn、sipuri等)。wtru可指基于应用的身份(例如，每个应用所使用的用户名)。

虽然上面以特定的组合描述了特征和元件，但是本领域普通技术人员可以理解，每个特征或元件可以单独的使用或与其他的特征和元件进行组合使用。此外，这里描述的方法可以用计算机程序、软件或固件实现，其可包含到由通用计算机或处理器执行的计算机可读介质中。计算机可读介质的示例包括电子信号(通过有线或无线连接传送)和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的示例包括，但不限于，只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储器设备、磁性介质(例如内部硬盘和可移除磁盘)，磁光介质和光介质，例如光盘(cd)或数字通用盘(dvd)。与软件关联的处理器用于实现用于wtru、ue、终端、基站、rnc或任何主计算机中的射频收发信机。