增强自适应流中的快速信道变化和其它回放定位变化的性能的制作方法_4

文档序号:9457928阅读:来源:国知局
用所授予的优先级,本文所描述的技术允许内容接收器基于给内容接收器授予的网络优先级来确定任何时间的精确的FS值。这允许内容接收器有效地利用任何授予的网络优势,而不升档超出公平共享简档。
[0067]在示例实施例中,WRED技术具有两个服务类别(“尽力而为”或BE类和“低丢弃”或LD类)被分配给分组的瓶颈链路。LD类别被定义为相对BE类具有更大的最小丢弃阈值,这表示来自LD类的分组将不被丢弃直到将分组发送到瓶颈链路的路由器中的队列长度超过最小丢弃阈值。分组(如内容接收器的视频流内的BE分组或LD分组)的分配可以基于被分配给内容接收器的优先级(例如,比另一内容接收器具有更高的分配的优先级/优势的内容接收器相对相同视频流的另一内容接收器将具有更多的被标记为LD分组的分组)。在正常阻塞条件下,瓶颈内所有被丢弃的分组是每个分组的差分服务代码点(DSCP)值中被标记为BE类的分组(由于BE分组相对LD分组具有更低的最小丢弃阈值)。然而,当阻塞条件超过正常阻塞条件时、或当其它条件发生(例如,诸如之前所描述的那些错误配置)时,BE分组和LD分组这二者都可能被丢弃(因此改变内容接收器在网络内可能被授予的任何优势)。相反,当在瓶颈链路处几乎没有阻塞时,少数分组或没有分组可能从BE类或LD类被丢弃,再次改变内容接收器从它的期望值接收的优势。
[0068]对给客户端/内容服务器的任何授予的优势的大小或程度的确定可以相对本文之前所描述的WRED技术来完成,WRED技术利用加权值“w”来表示使用高丢弃优先级被发送的分组的一部分(其中这样的分组被分类为BE分组),并且剩余的分组用低丢弃优先级被发送(这样的分组被分类为LD分组)。虽然本文在客户端侧上完成描述优势检测,但要注意的是优势检测(包括对被检测的优势的大小的检测)还可以在客户端侧、服务器侧中的一个或多个上被实现和/或在网络内的任意其它适当的节点或位置处被实现。此外,优势检测技术可以相对WRED技术被利用,其中优先级或优势仅基于它的缓冲器状态和基于定义的启动条件(例如,新的内容流的信道变化、或内容流的快进/倒回操作)来被分配给内容接收器,从而使得在没有改变启动条件的情况下,授予内容接收器的优势或优先级中的任何降低不能被收回(即,优势或优先级不能被增加)(在无信道变化或快进/退回操作的情况下不能增加给内容接收器授予的优先级或优势)。优势检测技术还可以相对WRED技术被利用,其中优先级或优势基于缓冲器状态而不考虑任何启动条件来被分配给内容接收器。
[0069]加权值“w”可以基于任何适当的准则来被设置用于LD分组与BE分组的标记比率。例如,内容接收器可以基于缓冲器状态(例如,缓冲器深度)或任何其他选择的准则来请求LD分组与BE分组的标记比率。在另一示例实施例中,加权值或其它优先权值可以基于指示内容接收器是在启动条件(例如,由于信道变化或快进/倒回操作)处的任何选择的准则来被分配给内容接收器,其中优先级基于这样的条件被分配用于LD分组与BE分组的比率。
[0070]在75 %的分组将被分配或被标记为LD分组并且剩余的分组被标记为BE分组的情况下,到内容接收器的被提供有该加权优势的视频流在网络内的正常阻塞期间相对w的值等于I的另一内容接收器(例如,处于稳定状态模式具有满的缓冲器的内容接收器,其中所有分组被标记为BE分组)将仅经历25%的分组丢弃。基于TCP吞吐量方程式,吞吐量速率被描述为如下:
[0071 ]速率 < MSS/ (SQRT (p) *RTT)
[0072]其中,MSS是最大片段尺寸,P是分组损失率,并且RTT是往返时间。基于该已知的方程式,仅有25 %的分组被标记为BE类的内容接收器相对w等于I ( S卩,所有分组被分配为BE类)的内容接收器将经历两倍的吞吐量。
[0073]当网络阻塞大于正常阻塞时、或当改变分组丢弃的优先级的其它条件发生时,与加权值相关联的分组丢弃的优先化可以改变,使得内容接收器不仅仅依赖与使用如本文之前所描述的WRED技术已被分配的优先级值或优势有关的知识。换句话说,如果内容接收器实现适应方案以实现内容的质量等级,而还仅基于在正常操作条件下它应该接收的预期优先级或优势来填充它的缓冲器,如果实际的优势由于网络条件中的变化从预期优势中被歪解,则内容接收器可能经历负面影响用户体验的问题(例如,缓冲器欠运载)。
[0074]参照图5的流程图500描述了用于在如图1A中所描绘的网络系统内的内容的自适应流期间在任何给定时间确定内容接收器的实际优先级和公平共享率的优势检测技术的示例实施例。在502处,内容接收器(例如,内容接收器18a)的优先级基于缓冲器充满度来被确定,其中加权值“w”相应地被分配。例如,如之前所指出的,内容接收器18a的缓冲器监测模块28给内容源12 (给内容接收器提供内容的内容源)提供与缓冲器充满度有关的信息,并且内容源使用内容传送模块32来将相应的优先级确定为加权值。
[0075]在504处,内容源12根据请求内容(例如,基于请求针对下一内容片段的请求时的缓冲器充满度)的内容接收器的优先级值(例如,如由加权值“w”或任何其他准则确定)给分组伪随机分配BE类或LD类。然而,在无任何额外的消息被提供给内容接收器18a的情况下,内容接收器没有办法知道被丢弃(因此从未被接收到)的分组是被标记为BE分组还是被标记为LD分组。例如,如果网络正在正常阻塞下操作而无任何错误配置或可以影响分配的优先级的其它条件,则应该被丢弃的唯一的分组是BE分组,使得比其它内容接收器具有更大的优势的内容接收器将很可能具有更少的被分配给它们的内容流的BE分组,并且因此将很可能具有较小的分组损失率。然而,如果在网络内存在显著的非WRED瓶颈或阻塞或某些其它条件发生,则LD分组很可能被丢弃或分组很可能根据与被分配给内容接收器的加权值或优先级相对应的比率被分配为BE或LD,并且某些内容接收器可能不知道或不了解预期吞吐量优势由于该条件是否已经减小和减少到什么程度。替代地,如果网络当前不阻塞,则没有BE分组或LD分组可能被丢弃,并且再次,接收器可能不能获得它期望的那么多的网络优势。
[0076]分组以“伪随机”方式被标记,在于内容接收器被提供有用于确定从未被接收到的丢弃的分组实际上被标记为BE还是LD的某些必要的信息。换句话说,虽然每个分组以免于明显重复、排序等的方式被标记,但内容接收器可以访问允许内容接收器识别随机生成的标记的信息而无需接收到分组。此外,即使在网络可以被配置为在分组到达内容接收器之前改变分组上的标记的情况下,内容接收器能够确定应该已由发送者应用到分组的原始标记(BE或LD)。这可以按下面的方式被实现。
[0077]在506处,内容接收器18a(利用DSCP检测模块31)通过监测它的TCP接收器栈中所生成的信息来确定与接收到的BE分组和LD分组以及被丢弃的BE分组和LD分组有关的信息。内容接收器和内容源被配置为分组以伪随机的方式被标记为BE或LD,还可以由内容接收器重新可计算地被确定。这样做的一种方法是利哈希函数,哈希函数采用分组流信息、TCP序列号和/或分组的网络头部中所提供的任何其他适当的信息作为输入,并且输出哈希值,哈希值是O和I之间的实数。然后将该哈希值与被分配给片段的权重(w)进行比较,并且如果哈希值小于或等于w则分组被标记为BE,如果哈希值大于w则分组被标记为LD。内容源12利用内容传送模块32和哈希函数以及与分组相关联的网络头部信息,基于与分组相关联的网络头部信息来给分组分配O (BE)或I (LD)。虽然由于哈希函数分组被标记为BE或LD随机出现,但内容接收器18a(利用DSCP检测模块31)可以基于与被丢弃的分组相关联的TCP头部信息和关于哈希函数的知识来发现被丢弃的分组是BE分组还是LD分组。此外,即使分组在从内容源到内容接收器的传送中DSCP标记被网络改变,内容接收器可以确定原始被分配给分组的DSCP标记。
[0078]内容接收器利用DSCP检测模块31获得与在每个代码点处被接收到的BE分组和LD分组的数量、以及在每个代码点处丢弃的BE分组和LD分组的数量有关的信息。该信息由DSCP检测模块31通过对每个TCP分组将64个计数器的两个阵列(每个代码点一个阵列)相加来被收集。一个阵列计数每个代码点接收到的分组的数量,并且另一阵列计数每个代码点丢弃的估计的数量。当每个分组被接收到时,接收到的每种类型的分组(BE或LD)的数量可以由DSCP检测模块31确定。在计数每个DSCP代码点处接收到的分组和丢弃的分组时,内容接收器可以依赖接收到的分组的实际DSCP值,并且基于哈希函数的知识来推测丢弃的分组的DSCP代码点,或在网络可以改变传送中(in flight)的分组的DSCP代码点的情况下,它可以推测被接收的分组以及被丢弃的分组的原始DSCP标记,并且使用这些推测的DSCP标记来维护计数器。
[0079]DSCP检测模块31可以按下面的方式检测丢弃的分组(未接收到的分组)是BE分组还是LD分组。在TCP中,如果内容的发送者(例如,内容发送器)从内容接收器接收与同一 TCP序列号相对应的三个重复的确认(其中,如果内容流中的TCP片段丢失,则内容接收器发送重复的ACK消息),则分组被假设为丢失。在本文所描述的技术中,内容接收器18a处的DSCP检测模块31可以被配置为通过计数被发送的三重确认(ACK消息)的数量来估计被丢弃的分组的数量。针对每个被丢弃的分组(由内容发送器发送的三重确认来标识),内容接收器(利用DSCP检测模块31)使用哈希函数来确定被分配给被丢弃的分组的代码点并且增加适当的计数器。
[0080]要注意的是,虽然已经在逐分组基础上描述了将分组伪随机标记有BE值或LD值的示例实施例,但分组还可以以组或集群(例如,连续分组的集群,其中集群中的每个分组被标记为BE或LD)为单位来被伪随机标记。因此,伪随机标记不限于提供跨TCP连接的整
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