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


Категория на документа: Други


* Потребителят и информация за устройството: QoS профил, кодек информация, възможностите на устройството, и така нататък, които могат да бъдат придобити от мрежови организации като домашен сървър абоната (HSS) или PCRF, или от приложния слой сигнализация на mCSP
* Мрежите информация: Радио технологии за достъп, като например високоскоростен пакетен достъп за данни (HSPDA) или Long Term Evolution (LTE), радио / пренос производителност, състояние на връзката (като например задръствания), и така нататък.
* TCP сесия информация: Задръстванията прозорец (cwnd), прозорец за получаване (rwnd), време за пътуване (RTT), explici задръстванията уведомление (ECN) бита, и така нататък. Тъй като mCSP управлява разделно TCP, той може да го извлече до FS4VP планировчика. Следва да се отбележи, че информацията ECN също може FS4VP да се определи наличието на задръстванията по пътя.

Като се вземат предвид тези контекстни параметри (и ги свързване с DPI, както е предложено в [11]), на FS4VP asceduler метод може да изчислите размера ефира на клиента буфер и по този начин определят оптималните параметри за пренос (напр. скорост на предаване, парче размер) за всеки поток по отношение на други текущи потоци, с цел да се предотврати глад буфер. Въз основа на тези параметри, FS4VP ще контролира скоростта за доставяне на съдържание (т.е., темпо), в които съдържанието на данни е предвидена за изпращане към основната стека TCP. Следователно, това ще даде възможност на FS4VP да интелигентно и динамично оркестрира между множество потоци за да се гарантира, че достатъчно данни видео е достъпна в пиесата буфер преди текущия режим на възпроизвеждане да се позволи плавно възпроизвеждане при неблагоприятни условия на мрежата, като например задръстванията при пренос / достъп връзки и / или замира.

Този подход е в контраст с техниката на прилагане за контрол на потока, приет от YouTube, който използва блок изпращане подход, при който съдържанието се изпращат в контраст процент в блокове с размер 64 КВ след първоначалното бързо стартиране фаза. Това води до burstiness в резултат на претоварването и сметки за над 40 процента загуба на пакети в жилищни абонатни линии (DSls) [12]

Предложената рамка за прилагане на ниво планировчика надхвърля известни схеми видео темпото, като се предлага в [6], с това, че алгоритмите за планиране на mCSP са разтегателна да се възползват от мобилен оператор информация контрол равнина, като настоящи мрежов ресурс статус и информация абонат. Познанията за топология транспортна мрежа и свързване на информацията за потребителите място с опитен задръстванията информация позволява изграждане на топология-претоварването карти, които могат да бъдат взети като основа за контролирано планиране на съдържанието на mCSPs временно да даде приоритет доставка на парчета към мобилно устройство, чиито буфер е на път да се разрушават, преди парчета за клиентите си, че може да има много пакети буферирани предварително.

Заявление - ниво график за Progressive Service Video доставка
Бъдете помощта на примерен конфигурацията на мрежата, ние илюстрират полза от използването и прилагането на ниво планиране в mCSP за гарантиране на справедливост, докато видео vontent постепенно доставени на множество потребители над TCP. Предполагаме, че мрежата осигурява различни честотни ленти за различни потребителски съоръжения (UE). В честотни ленти на UE са близки до константа, какъвто е случаят, например, в универсални мобилни телекомуникационни системи (UMTS) мрежи със специални носители или overprovisioned LTE мрежи с трафик на знаменосец ограничение. Мобилност не се счита. Като доказателство на концепцията, ние предполагаме, че кодека информация за профила контекст е достатъчно за планировчика на възел mCSP да извлекат буферни оценки. Причината за избора на прогресивен режим на видео стрийминг е, че той е нает от YouTube (и други подобни), видео по заявка услуга, която според [13] е движещ фактор на неотдавнашното увеличение на трафика HTTP.

За целите на илюстрацията ние сме разработили модел на симулация, с помощта на OMNeT + + е INET рамка [14], със симулация топология е показано на фигура 3. На тази фигура mCSP е сървър TCP, в които сме моделирали сървъра TCP прилагането и контекстно-ориентирани справедлива планировчика. На възела mCSP е свързан с мобилната мрежа чрез пренос връзка (C0), която се абстрахира от рутер устройство. Клиентите, от друга страна, са TCP клиенти, вътре в който осъзнахме играч модел, който възпроизвежда получените данни съдържание от топология имаме три клиенти, UE_1, UE_2 и UE_3connected към рутера модул чрез връзки C1, C2, и С3, съответно. Линковете се характеризира с 3-кортеж [честотната лента, забавяне, грешка] параметър вектор. Може да се отбележи, че представеното топология е обща и представителни сценарий в мобилни мрежи с ограничен капацитет за пренос на връзките, свързващи ENBs с мобилната мрежа.

В нашата симулация, ние се различават на честотната лента на връзката пренос (C0), и анализира влиянието му върху данни пропускателна опит от всеки UE и състоянието на ефира буфер. Ако ефира е празна, възпроизвеждане на видео се спира и буфер се пълни до определен праг е достигнат (50 кадъра в нашия случай). Това събитие е посочена като блокиране.

Ние извършваме два комплекта експерименти, когато в един набор съдържание е постепенно доставени без планиране, и във втория сет се насрочва за доставяне на съдържание въз основа на указание за кодек информация за профила контекст. В нашите експерименти, съдържанието е представена от видео потока, което се прави за трите устройства UE при поискване използвайки TCP. За нашите експерименти, ние използвахме TCP ново рено вариант. От симулацията параметри са показани в таблица 1.

В нашите симулации, ние предполагаме, че UE_1 и UE_2 имат средно по-добри характеристики, отколкото UE_3 канал, което се отразява в по-високи честотни линк за UE_1 и UE_2 и по-нисък трафик за UE_3. Ако приемем, адаптивно превключване кодек, подходящи цени кодиране ще бъде назначен за потребителите. По този начин, UE_1 и UE_2 са възложени по-високи лихвени кодиране, че UE_3, което също ще се определи ставката възпроизвеждане (в битове в секунда). Предполагаме, че потребителят се сервира, докато е свързано към една и съща ENB и не смятаме, че триково възпроизвеждане (пауза, спедиция, пренавиване операции) в нашата оценка.
Въздействие на TCP на видео с прогресивно доставка
При първия сценарий, на mCSP доставя данни за съдържанието, без да работят всеки график и сметища съдържанието в буфер за изпращане на базисния стека TCP. След като в Изпратен буфер, TCP поема доставката на съдържанието на съответните потребители. Фигура 4 показва ефекта на вариране на честотната лента на връзката C0 на данни tfroughput опит от трите потребителите и изменението в размера на честотата на буфер глад води до възпроизвеждане на замразяване или тласъци движение. по този начин ще доведе до влошена WoE.

Както се наблюдава от 4А, когато широчината на честотната лента на гърлото на бутилката връзка (т.е., C0) е 5.8 Mb / сек, което е около 25 процента по-малко, че общата честотна лента на разположение на потребителя връзка 4.4 MB / S, производителността комбинация от опит UE_1 и UE_2 е много по-висока от сравнително ниската пропускателна способност, изискването за UE_3. От гледна точка на потребителя QoE, се вижда, че всички трима потребители се наблюдават много ниската степен на използване на пиесата буфер. Също така, тъй като възпроизвеждането е по-висока, че скоростта, с която съдържанието се доставя и трите потребителите изпитват висока честота на събитията буферни глад. Честотата, с която буферните гладува е изобразен в вмъкнати на графики, показващи играта на промяна на буфера на фиг.4 за всички устройства регистрация UE. От това може да бъде потвърдено, че всички трима потребители опита изключително лошо качество на гледане, поради честото възпроизвеждане замразяване и смотаняци движение.

Имайте предвид, че това е така, въпреки че капацитетът на пречка връзка C0 е по-голям, че е агрегирана лента изискване на видео потоци, което е 5 Mb / сек. Това се дължи на пакети капки OT пречка опашка, всеки води до намаляване на задръстванията прозореца към подателя с коефициент 1/2.

Увеличаване на честотната лента на връзката пречка до 6.5 Mb / сек (4В) носи незабавно подобрение на производителността за изпълнение, сключен UE_1, която не показва никакви буфер глад, затова, плавно възпроизвеждане има опит от страна на потребителя. Въпреки това, изпълнението на UE_2 и UE_3 не се подобри, работи лошо QoE. Това се дължи на факта, че поради високото разположение враг достъп трафик UE_1, на cwnd за UE_1 ще бъде по-голям, отколкото за другите две, затова, TCP ще се опита да изпрати повече трафик към UE_1, като по този начин измятане на честотната лента от UE-2 и UE_3 на C0. Имайте предвид, че в този случай, ефективната широчина на честотната лента и UE_2 UE_3 се ограничава главно от опашки за достъп до връзката в eNodeB.

Подобно поведение се наблюдава, когато на честотната лента на C0 е допълнително icreased до 7 Mb / сек (Fig.4c), въпреки че все още е по-малко от общата пропускателна способност за трите устройства UE. UE_1 все още получава премия за качество на гледане с пиесата буфер попълване бързо, докато буфер за използване UE_2 и UE_3 остава LOQ, което води до лошо качество на гледане.

По този начин се отбележи, че TCP могат да осигурят надеждно предаване на пакети данни, но не гарантират справедливост между потребителите. Това е така, защото на алчни характер на TCP, където изпращане курс е продиктувано от cwnd размер

Съотношението полза / Печалба на график на приложно ниво
Ние се възползват от информация за възможностите на устройството като контекст, въз основа на които ние пестеше / график на доставка на видео данни на съответните потребители.

Ние се повтаря същата серия от експерименти, но този път с FS4VP планировчика контролиране и управление на скоростната кутия курс между приложения TCP ..

Като доказателство за концепцията, ние използваме кодек-профил избран от потребителя устройство по време съдържанието искане като контекст информация за планировчика. Може да се отбележи, че прогресивните доставчици на услуга за изтегляне, като YouTube използва подобен механизъм за адаптиране на изпращане процент според видео битрейт [15]

В този сценарий, парчето е настроен на 3 х максимален размер сегмента (MSS) (4536 байта) със скорост на предаване на 0,5 на сто по-висока от скоростта на възпроизвеждане. Скоростта на предаване се държи малко по-висока от скоростта на възпроизвеждане, за да се предотврати срещу изоставането на ефира буфер. Скороста на възпроизвеждане е известен на mCSP основава на кодек профил избран по време на съдържанието искане [10]. Скоростта на предаване е евристично определено, за да се предотврати срещу превишаване буфер (т.е., за да се предотврати срещу ефира буфер попълване прекалено бързо). Въздействието на нашия FS4VP схема на производителност, преживявана от UE устройства и тяхното използване ефира буфер е показана на фиг.5. Както се вижда, не anly е съдържанието доставени на UE с почти постоянна производителност, но пиесата буфер никога не получава глад, като по този начин предоставянето на видеосъдържание с гладка 100 процента възпроизвеждане, дори когато на честотната лента на проблемните връзки е най-ниската 5.8 Mb / сек

Тези експерименти демонстрират възможността за контролиране на скоростта на изпращане на заявлението и нивото na показват потенциала на FS4VP схеми за получаване на желаното качество на услугата за мобилно съдържание доставка, дори и в честотната лента ограничени сценарии.
Заключения

Тази статия се отнася до тенденцията да разположи така наречените мобилни мрежи за дистрибуция на съдържание като неразделна част от оператор на мобилна мрежа за доставка на съдържание до мобилни устройства и предлага рамка за Fair Scheduler на видео Pacing ( FS4VP ) на CDN обслужващи точки за подобряване на съдържанието доставка опит през TCP . Функционалната компонент на предложената справедлива планировчика лостове на местно ниво транспорт и информация приложния слой , като TCP сесия статистика и проценти съдържание кодиране , за да може справедливо разпределение на споделеното капацитет транспортна мрежа сред мобилните потребители. Справедливата алгоритъм график и използва информация, която може да бъде извлечена от мобилните инфраструктурни компоненти , като например нивата на задръствания или информация за абонатите . The справедливост аспект се фокусира тук за адаптиране на графика характеристики на отделните сесии за доставка на съдържание , които стигат отвъд с интензивно сегмент на мрежата . Насрочването характеристики определят парче изпращане Цена за доставка АНО сесия периодично се актуализира в съответствие с настоящата информация за задръстванията , както и процеса на сваляне и оценка ефира буфер.

Потенциалът на планиране на ниво приложение е доказано чрез ог отделен случай симулация. Резултатът показва, че въпреки че TCP осигурява надеждна доставка на пакетите с данни и се стреми да осигури базово ниво на справедливост чрез вградени механизми задръстванията избягване, той не може да осигури желаното ниво на QoE за мобилните потребители, въпреки че има достатъчен капацитет. Като се има предвид прилагането на ниво информация като съдържание-конкретна информация (напр., мадия кодове и свързаните с възпроизвеждане проценти) и информация за състоянието на приложението (например, доставка на напредъка и оценка ефира размер на буфера) в допълнение към информационна мрежа (например, нивата на задръствания) позволява QoE да се подобри, докато мрежата не е под осигурени. И дори в последния случай, на планировчика ще бъде в състояние да достави задоволително QoE за приоритетни услуги и клиенти, в съответствие с МНО политики.

Предизвикателства за научни изследвания и прилагане остават в бетона дизайн на алгоритми, които да реализира ползи от информация контрол равнина. Те включват генериране на претоварването топология графики, както и за идентификация и обработка на потоците за доставка на съдържание, които преминават с интензивно egion, както и как да се получи QoE за прогресивно видео стрийминг от ограничено въздействие, както е предложено в [12], или развитието на Подходящи показатели за справедливост QoE.
потвърждение



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.