Mобилни подобрения за CDN за QOE-подобрено доставяне на съдържание в мобилни мрежи на оператора


Категория на документа: Други




Мобилни Подобрения за CDN за QoE-Подобрено Доставяне на съдържание в мобилни мрежи на оператора

С популярността на YouTube и други видео услуги (например, VoD) видео съдържанието се превръща в доминиращ вид трафик в мобилни мрежи и скоро ще формират по-голямата част от трафика. Това е сериозно предизвикателство за операторите на мобилни мрежи, когато става въпрос за предоставяне на видео съдържание на множество потребители в безжична среда, където качеството на опита на всеки потребител трябва да бъдат изпълнени, както на потребителя очаквания. За тази цел, мобилни мрежи за разпространение на съдържание (mCDNs) са набира атракция като една възможност да се позволи контролирано и ефективно използване на ресурсите доставка на видео съдържание. В тази статия ще мотивира разполагането на mCDN обслужващи точка (mCSP) възли в инфраструктура mCDN и описват своите ползи за мобилен оператор, който желае да наеме mCDN система в настоящия си мобилен мрежова архитектура. В това отношение ние подчертаят основните характеристики и изисквания на такава mCSP възел и предимствата, които предлага. Една особено полезна характеристика на предложеното ни mCSP възел е да се гарантира справедливост по време на доставката на прогресивни видео стрийминг услуги, използвани от харесва на YouTube, Daily Motion, и др. В тази връзка ние първо подчертае въпроса несправедливост при даване на прогресивни видео стрийминг услуги през TCT на множество потребители през безжична мрежова инфраструктура и нейното отражение върху потребителя възприема QoE. Ние след това демонстрират, като доказателство концепция, ефективността на използване на ниво приложение график в възел mCSP да се гарантира справедливостта сред множество едновременни сесии ПРОГРЕСИВНА видео в сценарии, при които за обратно връзка в мобилна инфраструктура на мрежата може да се окажат претоварена

С внедряването и напредъците в технологиите за широколентов безжичен достъп и разпространението на смартфони и таблети, популярността на достъп до интензивен трафик мултимедийно съдържание за мобилни устройства расте бързо и се очаква да се увеличи значително през следващите години. Това се прогнозира, че голяма част от мултимедийно съдържание ще бъде съставена от предварително записани видео като филми кратки клипове (подобно на Вие Tube видео), и телевизионни предавания, както и мобилно видео се прогнозира да се повишат с над 70 процента от мобилния трафик на данни от 2016

Това е сериозно предизвикателство към съществуващите мобилни мрежови инфраструктури с ограничени ресурси за безжичен достъп, линия за пренос и мрежи ядро. Обикновено, оператори на мобилни мрежи (ОММ) разглеждат такива завишени прогнози на трафика чрез разширяване / подобряване на цялостния капацитет на мрежата по съответния начин. Това обаче става все по-трудна за изпълнение, поради нарастването на капиталовите / оперативните разходи с ниска възвръщаемост на инвестициите (ROI)

Една от основните причини за ниската възвръщаемост на инвестициите е фактът, че мобилните мрежи на оператора обикновено служат като обикновени битови тръби, и съществуващите модели за таксуване не се мащабирате пропорционално на тези високо-доставчици на съдържание (КП), като YouTube, Netflix и други. С цел повишаване на приходите, ОММ трябва да добавят стойност към техните съществуващи услуги. В това отношение ОММ стават все по създаването своята собствена мрежа за разпространение на съдържание (CDN) инфраструктури, тясно свързани с тяхната съществуваща транспортна инфраструктура. Такова MNO собственост CDNs, наричани мобилни CDNs (mCDNs), ще им даде възможност да се получи дял от край до край приходи за доставяне на съдържание от трети страни КП и да предоставят най-търсените услуги за доставка на съдържание само на своите клиенти.

Освен на повишени приходи, mCDN ще даде възможност на ОММ да имат по-добър контрол върху услуга за разпространение на съдържание за мобилни мултимедийно съдържание с бърза, ефективна и справедлива доставка на двете успи съдържание (MC) (т.е. съдържанието домакин и връчва на местните кеш), както и по-горе (OTT) съдържание (т.е. съдържание, което е просто кеширана от mCDN), особено на видео трафика

В тази статия ще мотивира разполагане на mCDN система в 3GPP мрежи чрез преглед на функционалното изискване на точка mCDN порция (mCSP) Предприятието, което може да бъде неразделна част от такава система. Ние се фокусираме върху приложения, които използват TCP / HTTP постепенно да доставят видео съдържание за мобилни устройства, и се отнасят до еластичните характеристики на TCP да се адаптира към ситуации, с претоварване и загуба на пакети.

Тъй като TCP претоварване не е информирана за състоянието на постепенно изтегляне на видео в мобилни устройства, ние предлагаме да се наберат крайна точка TCP функционалност на mCSp да позволи контролирано планиране на съдържанието парчета в приложния слой да се даде възможност справедлива доставянето на съдържание за мобилни устройства. Подходът за изпълнение на всеки потребител график парче в приложения ниво осигурява лесен за изпълнение подход за да се понижи или привилегия специално парчета за предаване. такъв подход е независим и допълва по-на-път инженеринг трафик извършва от рутерите на транспортната мрежа.

Предложеният приложен слой диспечер на mCSP се възползва от обратна връзка TCP информация, като маршрута, и размера задръстванията прозорец, както и на данни, информация равнина контекст, като и видео характеристики кодиране на доставеното съдържание. The честност аспект е изпълнено чрез извършване график въз основа на местно ниво, получен изтегляне и възпроизвеждане на информация за състоянието за да се избегне изчерпване на ефира буфер клиента приложението.

свързани с тях дейности

В литературата, значителен брой проучвания разследват ефективността и дизайна на "общо", мащабни CDNs, които често са разположени за увеличаване на надеждността и качеството на услугата (QoS) на специфични услуги. За цялостен преглед на свързани с тях дейности да CDNs като цяло, се отнасят до [2, справките там]. За разлика от литературата по CDNs в мобилни мрежи като специализиран набор, е по-малко богати, най-малко от архитектурна гледна точка. Архитектурата, предложен от средновековното проект [3] включва CDNs като една от мерките за повишаване на качеството на потребител на опит (QoE) за видео услуги, чрез интегриране на CDN с управление на мобилността и напречно слой Предприятието оптимизация, която използва транскодиране и мащабируема видео формати . В това отношение той е различен от подхода, предложен в тази статия, която се фокусира върху планиране приложен слой.

Една ранна работа по CDNs в мобилни мрежи е публикувано в [4] и предлага мобилна поточна медия CDN (MSM-CDN) като мрежа наслагване на мобилната инфраструктура за доставка на видео в продължение на променливи във времето канал. Мобилен CDN като счита в тази статия не работи като припокриване но ползи от интегрирането както и взаимодействие с мобилната мрежова инфраструктура.

В [5], се предлага да комплимента на Общо Radio Packet Service (GPRS) мрежа с две кеширане пълномощни за поточно видео, която се намира на нивото на мобилност котва в топологията, още поставят в мрежата за радио достъп. Двете кеш са свързани чрез директно IP връзка в край на мобилността тунела за подобряване на доставяне на съдържание.

Допълнителни изследвания се фокусират върху, крос-приложния слой-наясно, или QoE-наясно за доставяне на съдържание, като например схема за видео темпото, предложен в [6], или среден резултат комисия (MOS) мрежа, базирана на ресурсите операционна разпределение рамките на МАС слоя, като , предложен в [7]. Друг подход, описан в [8] предлага адаптивен стрийминг алгоритъм за 3GPP мрежи за подобряване на QoS в различни условия на мрежата чрез смяна на честотата на медиите. Тази адаптация зависи от наличните профили кодек в тази статия е независим от скорост на кодиране адаптация, но лостове възможност да контролира график на съдържанието парчета върху прозрачния кеш по време на постепенното изтегляне. Независимо от това, предложената рамка за mCDN приложен слой график може да се промени или разшири и да включва тези подходи, ако счете за необходимо ОММ.

Преглед на мобилни CDN внедряване в Третия проект Generation Partnership

Една mCDN може да се различава от традиционните трети страни CDNs в два аспекта:
* На CDN компоненти са управлявани от същия орган като оператор на мобилна мрежа, поради което доверието между мобилните инфраструктурни компоненти и CDN се подразбира.
* В CDN може да се прилага като неразделна част от мобилната мрежова инфраструктура, която би могла да позволява локализиране на източника на съдържание по-близо до крайния потребител.

Последното се постига чрез децентрализиране mCSPs, които служат като точки на свързване от точка данни на крайния потребител равнина на изглед. Такива mCSPs могат да бъдат разпределени през сърцевината, пренос, или дори радио мрежи за достъп, с която мобилният оператор трябва да осигури ефективна селекция и маршрутизиране на съдържанието искане на крайния потребител до най appropiatr mCSP. "Най-подходящи" означава, че избран mCSP трябва да бъде в състояние да изпълним молбата на потребителя и се намира близо до местоположението на потребителя за поддържане на кратък път за доставка на съдържанието.

Фигура 1 показва абстрактен изглед на мобилната мрежа на оператора според Evolved Packet System (EPS) архитектура [9]. Пакетът портал за информация (P-GW) представлява топологичен котва за IP адреси, мобилни устройства. Тъй като целия трафик на данни от и към мобилно устройство трябва да преминават ТФЕ устройството P-GW за определена точка за достъп (APN), тези портали са в момента се прилага по централизиран начин и се намира в близост до създаден интернет обмен на мобилния оператор пиъринг точки (IXPs ), които осигуряват интерфейс към публичния интернет. Недостатъкът на тази централизация е, че всички данни за трафика траверси мобилната инфраструктура основните мрежи. Обслужващи шлюзове (S-GWS) и P-GWS възможна мобилност подкрепа чрез изпращане на пакети до / от текущото местоположение на мобилно устройство, докато образуванието мобилност Мениджмънт (MME) представлява мобилността Мениджмънт функция контрол равнина, която установява мобилност членки в шлюзове съгласно свързаност на мобилно устройство състояние (активен или неактивен) и местоположение. Радио базова станция (еволюира NodeB, ENB) предоставят високо данни ставка безжичен достъп до мобилни устройства. Политиката и chaeging правила функция (PCRF) установява QoS, като данни за абонамент предвид.

Усилия по стандартизация в момента са в ход за по-нататъшно развива архитектурата пакетно ядро ​​да отговаря на основните проблеми на капацитета на мрежата и разпространени местните портали (L-GWS). Такова предостави подобна функционалност като P-GW и позволяват мобилно устройство трафик да бъде гъвкаво насочват към децентрализираните mCSPs на достъп или преносна мрежа без да е необходимо да преминават централизирана P-GW. Тъй като L-GW представлява топологичен котва за IP sddress на мобилното устройство за разтоварен трафика, оптимално mCSP, който предлага съдържание искане на потребителя, се намира в близост до мобилно устройство L-GW. Чрез такава настройка, пътеки съдържание delivwry и свързаните с тях транспортни разходи могат да се поддържат ниски.

Прогресивно мишката (видео) съдържание обикновено се получават, чрез HTTP през TCP. За доставяне на съдържание от CDN, на mCDP реши функционира като раздвоен TCP лице и представлява инфраструктура от страна на крайна точка на връзката на потребителя TCP. The mCSP нас може друга връзка TCP към първоначалния CP в интернет, за да изтеглите искания съдържание, което не е на разположение на локалния кеш, или да използвате TCP или алтернативни протоколи да донесе търсеното съдържание от местно съхранение. За изпълнението на искането на потребителя, на mCSP трябва да въведат контрол равнина, през която е подадена заявката (например, уеб браузър) OM на потребителя мобилно устройство исканията на съдържанието. В подкрепа на уеб-базирана искане съдържанието, mCSP внася HTTP прокси. Други протоколи за доставка, като Real Time Streaming Protocol (RTSP) или Real Time Multimedia Protocol (RTMP), също могат да бъдат подкрепени.

С тези функции и трябва да се затегне и съединителната му с оператора на мрежата, предприятието mCSP става естествен избор за прилагане на стратегиите за контрол, които да осигурят необходимото качество на услугата, когато постепенно предоставяне на видео съдържание за множество потребители. Това предполага прилагането на график функция в архитектурата mCSP. В сравнение със съществуващите кеширане решения, график алгоритми на mCSPs "спечели предимство при достъп до мобилни-абонат, мобилни устройство, местоположението, както и свързаност-конкретна информация чрез EPS контрол равнина на мобилния оператор. Това дава възможност на mCSP да приспособят доставянето на съдържание парчета на искането и координира доставката между множество искания, насочени към балансирано между цялостните изисквания за капацитет и се удовлетворят всички лични очаквания от услугата за доставяне на съдържание.
Функционална архитектура за графика на обслужващата точки mCDN
The график функция на предприятието mCSP е ключова функция, която ще осигури справедливост сред множество мобилни потребители. Справедливост в този контекст означава, че едновременни сесии видео постепенно доставени на множество потребители по такъв начин, че редби всеки потребител получава видео съдържание с очакваните QoE без да се позволява на всеки потребител да свиня честотна лента от други потребители, които могат по този начин са в неравностойно положение. За постепенното сваляне на видео, добра QoE може да се характеризира като, когато потребителят е в състояние да видите видео, без никакви прекъсвания или увъртане, че може accur поради глад буфер (виж, например, [10]). Буферния глад възниква, когато средно скороста на възпроизвеждане е по-голяма, че скоростта, с която на видео кадрите се доставят на потребителите, и ако prebuffering фаза е твърде кратък, за да компенсира недостатъчното курс доставка.

A функционална архитектура на предложеното ниво приложение система за организация на предприятието mCSP е изобразен на фиг.2 и е посочена като Fair Scheduler на видео Pacing (FS4VP).

На FS4VP графици метод между Mutiple потоци TCP, позовавайки се на редица входни параметри за да може генерични стратегии темпото. Входните параметри са контекста на mCSP информация може да се получи, като например:.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Mобилни подобрения за CDN за QOE-подобрено доставяне на съдържание в мобилни мрежи на оператора 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.