移动网络中使用内容递送服务的用户设备的相邻小区选择的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明一般涉及移动网络和系统。
【背景技术】
[0002] 移动网络和系统的详细描述可以在文献中找到，例如特别是在由标准化组织发布 的技术规范，例如3GPP(第三代合作伙伴计划）。
[0003] 在这种系统中，移动终端（也被称为用户设备）通过移动网络（诸如提供IP连接 性的移动网络）访问各种服务或应用（例如基于IP的服务或应用）。这种服务或应用的 例子包括内容递送，如流媒体（尤其是视频）内容递送。移动网络的例子包括LTE(长期演 进）网络。移动网络通常具有蜂窝结构并且包括不同的网络节点，所述网络节点包括与不 同小区关联的基站。移动终端经由被称为服务小区的小区访问网络，例如由于用户的移动 性，所述小区可以根据时间改变。
[0004] 与当前服务小区相邻的小区（通常是邻近或靠近该服务小区的小区）通常被称为 相邻小区，并且其可被候选以变成新的服务小区，例如随着由当前服务小区服务的移动终 端的移动。相邻小区（多个）选择机制或算法通常被提供用于各种用途，如：
[0005] -选择将被包括在相邻小区列表（NCL)的相邻小区，该列表通常对应于相邻小区 的列表，对于其上的小区移动终端应当执行无线测量，例如以用于切换准备，
[0006] -选择将被移动终端包括在由移动终端发送到网络的报告（例如无线测量报告） 中的相邻小区，例如以用于网络的切换目标选择。
[0007]-选择新的服务小区（例如选择用于切换的目标小区），例如由移动终端（在NCL 的小区中）进行，或由移动网络（在被移动终端报告的小区中）进行，
[0008] …等等。
[0009] 有必要改善在这样的移动网络上使用这样的内容递送服务的用户的体验质量 (QoE)。详细地来说，有必要改善相邻小区选择机制，以使得能够在任何时间经由在用户的 体验质量方面的最佳服务小区访问这样的内容递送服务。本发明的实施例特别地满足这样 的需求。
【发明内容】
[0010] 一方面，通过一种用于移动网络中使用内容递送服务的用户设备的相邻小区选择 的方法，这些和其它目标得以实现，所述内容位于被称为缓存节点的移动网络节点，所述内 容通过所述缓存节点和所述用户设备之间的路径经由服务小区被递送，所述相邻小区的选 择基于包括递送延迟参数的选择参数，所述递送延迟参数代表如果所述内容通过所述缓存 节点和所述用户设备之间的路径经由所述相邻小区被递送则将由所述用户所感知的延迟。
[0011] 在其他方面，通过被配置用于执行这样的方法的不同实体，这些和其它目标得以 实现。这样的实体可以包括，特别是，用户设备、移动网络节点（例如基站）移动网络拓扑 感知信息服务器TAIS (如ALTO服务器）。
【附图说明】
[0012] 现在仅以举例的方式并参照附图描述根据本发明的实施例的装置和/或方法的 一些实施例，其中：
[0013] -图1旨在以简化的方式示出内容位于其中的缓存节点和用户设备之间经由不同 的相邻小区的不同路径，
[0014] -图2旨在示出根据本发明实施例的用于相邻小区选择的递送时间参数的成员函 数（membership function)的不例，
[0015] -图3旨在示出根据本发明实施例的用于相邻小区选择的回放填充（playback fullness)参数的成员函数的示例，
[0016] -图4旨在示出根据本发明实施例的用于相邻小区选择的三自由度（three liberty degree)的不例。
【具体实施方式】
[0017] 本发明的实施例可以适用于任何移动网络拓扑：小小区（small cell)、宏小 区，...等。本发明的实施例可以有利地适用于小小区拓扑。
[0018] 移动蜂窝网络的数据业务正在迅速地增长。此外，预计在未来这种增长还会持续， 并且移动数据业务的重要组成部分预计将会是视频。因此，有必要确保所提供的视频内容 的服务和数据速率的高质量，同时保证尽可能低的成本。
[0019] 为了应对这些不断增长的需求，小小区网络组成了一个感兴趣的备选方式来满足 上述目标。事实上，小小区代表小尺寸（通常约100或200米）的小区。小小区的目标 为在覆盖区域内一致地递送高的每用户（per-user)数据速率，并经由更高的空间再利用 (spatial reuse)来提供更大的整体吞吐量。再加上，小小区网络可操作和可覆盖室内和室 外环境两者。
[0020] 小小区网络需要回程（backhauling)连接，可以根据小小区的位置以不同类型的 回程（例如光纤、DSL链接、电力线通信、库珀线（cooper line))确保所述回程连接。小小 区的网络中可能使用的回程的异质性会影响至用户的内容递送延迟。
[0021] 为了应对该回程限制并改善用户所感知的延迟，贴近用户网络边缘一一例如LTE 网络的eNodeB--缓存内容而非在超出所述回程的中心位置中对内容进行缓存将改善性 能。缓存主要是出于降低对等成本并改善用户所感知的延迟。对于其中大量用户可在"在 路径中（inpath)"被服务的固定网络来说，缓存是一种有吸引力的解决方案。由于用户的 移动性，扩展这些解决方案到移动网络并不容易。
[0022] 需要解决的一个问题涉及网络小区之间缓存和移动性的耦合，以使得能够实现移 动流媒体内容递送网络（MSM-CDN)，其可以有助于在下一代无线网络上的移动用户访问丰 富的多媒体流。这种问题出现在任何网络拓扑结构：小小区，宏小区，...等。这种问题伴 随着研宄和工业界对小小区网络以及在基站中缓存的日益增长的兴趣而出现。
[0023] 本发明的实施例可以适用于各种相邻小区选择机制或算法，例如上述的周边小区 选择机制或算法。本发明的一些实施例可有利地（尽管不是唯一的）适用于由移动终端执 行的相邻小区的选择。
[0024] 在实施例中，在用于移动网络上的内容递送的架构中，提出了在相邻小区选择中 考虑在网络边缘（例如ENodeB)中的缓存组件，所述架构诸如例如MSM-CDN架构。
[0025] 在实施例中，提出了增强相邻小区选择以便考虑在给定的区域内的存储节点。
[0026] -个主要的问题是如何保证服务的连续性，并做出到相邻小区的高效地切换。
[0027] 在本领域的当前状态下，通过仅考虑无线连接的无线方面来执行相邻小区选择。 该方案背后的想法是如果用户受益于从良好的信号干扰比，那么就认为用户可以有效率地 解码和接收服务。
[0028] 但在本领域的当前状态下，相邻小区选择不利用存储位置或存储位置的属性。然 而，当优化多媒体递送时，物理信道上的良好接收是必要条件，但不是充分条件。其他参数 应该被优化以为用户提供良好的体验质量。这种参数的示例将在后面给出。
[0029] 在移动通信网络中，一组基站被部署以将用户终端连接到无线网络。每个用户终 端由服务基站（例如，当其位于由该基站服务的小区区域内）服务。然而，由于例如移动性 或当基站经历拥塞时，用户终端的通信可以被切换到不同的基站。用于这种切换的目标基 站通常从相邻小区列表（NCL)中选择。
[0030] "相邻小区"一般代表邻近或靠近服务小区的小区。相邻小区列表中包含不同的小 区，其可以被例如终端声明有资格用于切换（根据预先设定的标准，诸如最小接收电平）， 并且从拥有的所述列表的小区切换到所述不同的小区是可能的。终端应从NCL中选择为其 提供最优可能的连接性的小区以确保及时和可靠的切换。
[0031] 对于相邻小区选择，通常终端使用接收的信号质量（如，Eb/N0)来标识候选小区。
[0032] 当用户所请求的内容被缓存在缓存节点例如基站时，用户设备UE可接收来自相 邻小区的满意的信号质量（Eb/NO>Th_signal_power)，并且因此可以适当地将其标识为切 换其通信的最佳候选。然而，如图1中的示例所示，UE可以通过至该缓存节点的不同路径 (经由不同的基站）接收其请求的内容，这些经由不同基站的不同路径经历不同的特性（拥 塞、带宽...等）。在这种情况下，选择提供类似的信号质量但提供较低的延迟的另一个小 区来递送内容可能会更好。
[0033] 很显然，仅利用空中接口信息不足以在一组提供不同内容递送延迟的基站中确定 最佳的候选者。
[0034] 例如，图1中的路径P2可以提供相比路径P1更低的延迟，因为延迟取决于回程拥 塞和可用性。
[0035] 在实施例中，为改善切换性能和提高目标切换小区能够在切换后继续支持用户设 备的可能性，相邻小区选择涉及不同的重要因素，例如：
[0036] 接收的信号质量，
[0037] 其递送服务的要求（用于视频服务的回放填充，其为在显示帧/图像之前在视 频播放器缓冲区中存储的帧/图像的数量），...等等，.
[0038] 将视频内容从⑶N节点传送到移动用户所花费的递送时间。
[0039] 在实施例中，提出了相邻小区选择考虑的三参数计分函数，这里用S表示，来选择 其应被切换至的最佳小区。
[0040] 在实施例中，S取决于：
[0041] -接收的信号质量指示（信号电平）
[0042] -提供的服务质量（延迟、回放填充）
[0043] -被请求的内容的递送时间（其包括从缓存节点检索信息的时间以及从缓存节点 移动到用户的时间）。
[0044] 接收的信号质量指示可能是最重要的参数。出于该原因，计分函数可以被分成两 部分，例如，如下所示：
[0045] 分数（score)=接收的信号质量指示Xf(从内容位置到UE的检索和递送延迟、 回放余裕（playback margin))
[0046] 接收的信号质量指示函数可被视为逐间隔函数（per-interval function)，其返 回：
[0047] 0--如果接收到的目标小区的信号高于Th_signal_power，所述Th_signal_ power表示附着至所述小区所需的最小接收电平；
[0048] 1--如果目标小区的接收信号低于Th_signal_power。
[0049] 函数f(.)的示例将随后给出。
[0050] 可以为每个小区计算分数S并且可以根据这些值实现相邻小区列表的排序。
[0051] 相邻小区选择机制应该选择具有最高分数的小区。
[0052] 所提出的计分函数利用了缓存的特性（递送延迟和缓存节点负载）以及用户所要 求的服务质量。
[0053] 为了所示目的，让我们采用从一个小区移动到另一个的两个用户的示例：第一个 请求