ИДЕНТИФИКАЦИЯ ГРУППЫ ПО ID ГРУППЫ И QOS ДЛЯ МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ ПОТОКОВ В МУЛЬТИВЕЩАТЕЛЬНЫХ И ШИРОКОВЕЩАТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

Уровень техники

[0002] Технологии беспроводной связи продемонстрировали бурное развитие за последние несколько лет. Последним дополнением в технологии беспроводной связи явилась возможность широковещания разнообразного контента, включая телевизионный и видеоконтент, на мобильные приемные устройства. Пользователи мобильного широковещания могут принимать разнообразный контент, социальные информационные среды и видео, например мобильные версии новостных, развлекательных, спортивных, деловых и других программ, путем использования своего сотового телефона или других беспроводных устройств. Эти широковещательные системы демонстрируют значительное увеличение используемости и доступности в мировом масштабе.

Сущность изобретения

[0003] Различные варианты осуществления включают в себя системы и способы, позволяющие эффективно мультиплексировать множество каналов для передачи от центральной службы сбора контента на различные удаленные широковещательные сети для обеспечения возможности широковещания множества групп услуг, статистически мультиплексированных друг с другом, на общих каналах для достижения максимальной отдачи от статистического мультиплексирования. В одном или более вариантах осуществления системы и способы включают в себя формирование статистических мультиплексных групп из множества услуг, предназначенных для мультивещания или широковещания, связывание ID группы с каждой из статистических мультиплексных групп, обеспечение сообщения начала сеанса, соответствующего услуге, причем сообщение начала сеанса содержит ID группы, связанный со статистической мультиплексной группой, и координирование мультивещания или широковещания этих услуг по одному или более каналам передачи на основании сообщения начала сеанса, так чтобы группировать услуги на основе статистической мультиплексной группы.

[0004] Дополнительные варианты осуществления включают в себя системы и способы для мультивещания или широковещания множества услуг, включающие в себя формирование статистических мультиплексных групп вокруг каждой из множества групп услуг, связывание ID группы с каждой из статистических мультиплексных групп, обеспечение группового сообщения, содержащего структуру данных, включающую в себя каждый ID группы, связанную статистическую мультиплексную группу и группу услуг, и координирование мультивещания или широковещания услуг по множеству каналов на основании группового сообщения, так чтобы группировать услуги на основе статистических мультиплексных групп.

[0005] Дополнительные варианты осуществления предусматривают системы и способы для мультивещания или широковещания множества услуг, включающие в себя формирование статистических мультиплексных групп вокруг каждой из множества групп услуг, связывание ID группы и требований к качеству обслуживания группы с каждой из статистических мультиплексных групп, обеспечение сообщения начала сеанса, соответствующего услуге, причем сообщение начала сеанса содержит ID группы и требования к качеству обслуживания группы, связанные со статистической мультиплексной группой, сформированной вокруг группы услуг, включающей в себя упомянутую услугу, соответствующую сообщению начала сеанса, и координирование услуг во множество каналов на основании сообщения начала сеанса, так чтобы группировать услуги на основе статистических мультиплексных групп.

[0006] Дополнительные варианты осуществления предусматривают системы и способы для мультивещания или широковещания множества услуг, включающие в себя формирование статистических мультиплексных групп вокруг каждой из множества групп услуг, связывание ID группы и требований к качеству обслуживания группы с каждой из статистических мультиплексных групп, обеспечение группового сообщения, содержащего структуру данных, включающую в себя каждый ID группы, связанную статистическую мультиплексную группу, группу услуг и требования к качеству обслуживания группы, и координирование услуг во множество каналов на основании группового сообщения, так чтобы группировать услуги на основе статистических мультиплексных групп.

Краткое описание чертежей

[0007] Прилагаемые чертежи, которые включены в это описание изобретения и составляют его часть, демонстрируют иллюстративные варианты осуществления изобретения, и совместно с вышеприведенным общим описанием и приведенным ниже подробным описанием служат для объяснения признаков изобретения.

[0008] Фиг. 1 - блок-схема операций процесса традиционного способа генерации мультиплексного сигнала для широковещания из множества передач услуг.

[0009] Фиг. 2 - системная блок-схема широковещательной системы связи, пригодной для использования с различными вариантами осуществления.

[0010] Фиг. 3 - системная блок-схема системы расширенной службы мультимедийного широковещания/мультивещания (eMBMS), пригодной для использования с различными вариантами осуществления.

[0011] Фиг. 4A, 4B и 4C - графики, демонстрирующие, что услуги могут требовать меньшую общую полосу для передачи после статистического мультиплексирования.

[0012] Фиг. 5 - системная блок-схема, демонстрирующая распространение команды начала сеанса по системе связи.

[0013] Фиг. 6 - примерный формат команды начала сеанса.

[0014] Фиг. 7 - примерный формат параметров информационного элемента (IE) качества обслуживания (QoS).

[0015] Фиг. 8 - примерный формат команды начала сеанса с IE идентификатора (ID) группы.

[0016] Фиг. 9 - примерный формат команды начала сеанса с модифицированным IE QoS-Information.

[0017] Фиг. 10 - примерный формат параметров модифицированного IE QoS.

[0018] Фиг. 11 - примерный формат команды начала сеанса с IE Group ID и Group-QoS-Information.

[0019] Фиг. 12 - примерный формат команды начала сеанса с модифицированным IE QoS-Information.

[0020] Фиг. 13 - примерный формат параметров модифицированного IE QoS.

[0021] Фиг. 14 - блок-схема операций процесса варианта осуществления способа включения ID группы в сообщение начала сеанса.

[0022] Фиг. 15 - блок-схема операций процесса варианта осуществления способа включения ID группы и QoS группы в сообщение начала сеанса.

[0023] Фиг. 16 - блок-схема операций процесса варианта осуществления способа включения ID группы и QoS группы в групповое сообщение.

[0024] Фиг. 17 - компонентная блок-схема компьютера, пригодного для осуществления различных вариантов осуществления способа.

Подробное описание

[0025] Различные варианты осуществления будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. По возможности одни и те же ссылочные позиции будут использоваться на протяжении чертежей для обозначения одинаковых или аналогичных частей. Ссылки на конкретные примеры и реализации приведены в целях иллюстрации и не призваны ограничивать объем изобретения или формулу изобретения.

[0026] Слово «иллюстративный» используется здесь в смысле «служащий примером, экземпляром или иллюстрацией». Любую реализацию, описанную здесь как «иллюстративную», не обязательно рассматривать как предпочтительную или преимущественную по сравнению с другими реализациями.

[0027] Используемый здесь термин «услуги» применяется к разным потокам контента, например, текстовым передачам, передачам HTML и передачам аудио и видео, которые могут быть включены в единый широковещательный сигнал, например, сигнал мультивещательной передачи или мобильного телевещания, или в единый сигнал передачи, например, сигнал кабельного телевидения. Такие услуги можно организовывать и осуществлять к ним доступ, как если бы они были разными широковещательными «каналами», но поскольку контент может мультиплексироваться в едином сигнале единой полосы частот или комплексе множественных полос частот, контент может, сам по себе, не передаваться на отдельных или различных частотах или каналах. Например, технологии мобильного телевещания могут предусматривать широковещание нескольких «услуг», многие из которых соответствуют программам традиционных телевизионных станций или вещателей (например, ABC, CBS, NBC и т.д.). Обычно каждая услуга предоставляется тем или иным поставщиком услуг, который может быть производителем или владельцем аудио/видеоконтента, составляющего услугу.

[0028] Используемые здесь термины «мультиплекс» и «мультиплексный сигнал» относятся к комбинированному сигналу, содержащему сигналы данных множества разных услуг. В конкретном примере мультиплексный сигнал может представлять собой комбинированный сигнал, содержащий множественные услуги, который форматируется в блок сигнала или суперкадр для широковещания по широковещательной сети, например, мультивещательной сети или сети мобильного телевещания. Используемые здесь термины «субмультиплекс» и «субмультиплексный сигнал» относятся к комбинированному сигналу, содержащему сигналы данных множества разных услуг, который можно комбинировать с другим субмультиплексным сигналом для формирования мультиплексного сигнала, который вещается по широковещательной сети.

[0029] Различные варианты осуществления предусматривают способы и системы для идентификации статистически мультиплексированных групп услуг, включенных в мультиплексированную передачу, и координирования групп услуг в одни и те же каналы для широковещания, чтобы обеспечивать, что преимущества оптимизации полосы статистического мультиплексирования доступны широковещательным программам. Это координирование групп услуг может осуществляться таким образом, что услуги группируются на основе статистической мультиплексной группы. Дополнительные варианты осуществления предусматривают способы и системы для обеспечения требований к качеству обслуживания для групп или подгрупп статистически мультиплексированных услуг. Координация групп услуг в одни и те же каналы для передачи могут основываться на обеспеченных требованиях к качеству обслуживания. Различные варианты осуществления могут идентифицировать группы услуг и обеспечивать соответствующие требования к качеству обслуживания путем отправки модифицированных сообщений начала сеанса или отдельных групповых сообщений.

[0030] Можно назвать или предположить на будущее целый ряд услуг мобильного телевещания и стандартов широковещания, которые все могут реализовывать и пользоваться преимуществами различных вариантов осуществления. Такие услуги и стандарты включают в себя Пакет обеспечения мобильных широковещательных услуг Открытого мобильного альянса (OMA BCAST), MediaFLO, Вещание данных IP через цифровое широковещание видео (DVB-IPDC), Китайское мультимедийное мобильное широковещание (CMMB), Службу мультимедийного широковещания/мультивещания (MBMS) и Расширенную службу мультимедийного широковещания/мультивещания (eMBMS) LTE.

[0031] Хотя различные варианты осуществления описаны со ссылкой на услуги мобильного телевещания, это всего лишь один пример их возможного применения. Варианты осуществления также можно использовать в мультивещательных сетях, кабельном телевидении, сетях эфирного телевизионного вещания, спутниковых телевизионных сетях и любой другой системе связи, в которой множество услуг связи объединяются в центральном положении и заданные комбинации услуг связи выбираются для широковещания на конечного пользователя. Таким образом, ссылки на конкретные мультивещательные технологии или технологии мобильного телевещания не призваны ограничивать объем формулы изобретения такими технологиями, если это особо не оговорено в формуле изобретения.

[0032] В некоторых мультивещательных технологиях и технологиях телевещания сигналы, пригодные для широковещания в локальной сети широковещания или рассылки, собираются в едином центре обработки. Пример такого единого центра обработки, используемый в описаниях различных вариантов осуществления реализован в системе eMBMS. Такой центр обработки принимает и организует передачи контента из любого из ряда источников и поставщиков контента. Центр обработки может кодировать передачи контента из различных программ и услуг в формат сигнала локальной широковещательной сети. Например, в случае технологий мобильного телевещания передачи программ и услуг модифицируются и кодируются процессором кодека, так чтобы принимать и отображать услуги на малых экранах мобильных телевизионных приемников (например, сотовых телефонов). Это кодирование передач услуг может включать в себя изменение размеров изображений, конфигурирование данных в надлежащие форматы и пакеты для приема и обработки мобильными приемниками и сжатие видео- и аудиоинформации в результате чего требуется меньшая полоса (т.е. можно передавать с меньшим числом битов в секунду). Кодированные передачи программ и услуг можно комбинировать в мультиплексированный сигнал, пригодный для широковещания. Этот мультиплексный сигнал может передаваться в локальную/ые сеть или сети мультивещания или широковещания, которая/ые затем осуществляет/ют мультивещание или широковещание сигнала для приема приемными устройствами. Обычно группа потоков видео- и аудиоконтента кодируется и сжимается для согласования с емкостью полосы окончательного широковещательного канала, т.е. локальной широковещательной сети. Для осуществления этой генерации мультиплексного сигнала из множества услуг, применяется процесс мультиплексирования, который обеспечивает, что все услуги умещаются в максимальную полосу мультивещательного или широковещательного канала. Мультивещательные и широковещательные передачи могут осуществляться по нескольким каналам, каждый из которых имеет собственные ограничения по полосе.

[0033] Эффективный способ генерации мультиплексного сигнала для широковещания использует методы, известные как статистическое мультиплексирование, которое может осуществляться в статистическом мультиплексоре. Статистический мультиплексор может пользоваться преимуществом непрерывно изменяющихся требований к полосе типичных потоков программ и услуг. Например, статистический мультиплексор позволяет потоку программы или услуги, который требует больше полосы вследствие объема информации в сигнале, «заимствовать» полосу у других потоков программ или услуг, которым не требуется столь большой полосы в любой данный момент. Если общая полоса, запрашиваемая всеми кодированными услугами, превышает емкость полосы канала рассылки, статистический мультиплексор запрашивает один или более процессоров кодека перекодировать услугу на более низкой битовой скорости, временно жертвуя некоторым качеством в перекодированных потоках программ. Выборочное интеллектуальное перекодирование потоков программ позволяет широковещательной системе максимизировать количество потоков программ, которое может поддерживаться данным каналом данных. Статистическое мультиплексирование более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 4A, 4B и 4C.

[0034] Поскольку полоса каждого потока программы непрерывно изменяется, отбрасывание и добавление потоков программ в широковещательные каналы, идущие от центра обработки (т.е. по завершении статистического мультиплексирования) усложняется. Любой вставленный (добавленный) поток программы или потоки, вставленные в мультивещательный или широковещательный канал, должны иметь меньшую полосу, чем заменяемый (отброшенный(е)) поток(и) программ. Однако полоса, требуемая конкретным потоком программы и выделяемая ему, изменяется от момента к моменту (например, от каждого односекундного суперкадра к следующему) вследствие процесса статистического мультиплексирования. Для работы с этой изменяющейся полосой нужно отбрасывать больше полосы, чем можно добавить в мультивещательный или широковещательный канал, чтобы обеспечить отсутствие превышения общей емкости полосы канала. Это может быть проблематично в случаях, когда существует неадекватная полоса для осуществления обработки отбрасывания и добавления широковещательного потока с приемлемым качеством. С повышением потребностей в мультивещательных и широковещательных услугах предполагается, что максимизация использования полосы мультивещания/широковещания будет играть все более важную роль.

[0035] Традиционный процесс для создания мультиплексного сигнала для широковещания, который включает в себя ряд услуг, изображен на фиг. 1. Передачи аудио- и видеоконтента из ряда различных программ или услуг a, b, c, n, поступают на широковещательный центр, этап 2, 4, 6, 8, где услуги кодируются, сжимаются и форматируются в одном или множестве процессов кодека, этапы 10a, 10b, 10c, 10d. В своем нормальном формате каждая из передач аудио/видеоуслуг может представлять информацию в несколько мегабит в секунду, которую обработка кодека сжимает до гораздо меньшего информационного потока в формате, пригодном для передачи на целевой приемник. Например, в случае технологии MediaFLO мобильного телевещания услуга программы, которая может иметь среднюю полосу 8 Мбит в секунду в необработанной форме, может сжиматься в обработке 10a, 10b, 10c, 10d кодека в поток информации в пределах от минимум около 100 килобит в секунду до максимум около 450 килобит в секунду. Общеизвестно, что передача аудио- и видеоконтента в кодированных сигналах, которые содержат больше информации (т.е. битов в секунду), будет приводить к повышению качества принятых изображения и звука ценой полосы передачи. Сокращение информационного наполнения потока широковещательной услуги позволяет переносить больше услуг в той же общей полосе, но ценой качества аудио/видео.

[0036] Чтобы обеспечить, чтобы все кодированные передачи услуг можно было передавать в полосе системного передатчика, общая полоса, необходимая для всех кодированных передач услуг, вычисляется и сравнивается с доступной полосой передачи, например, полосой для конкретного широковещательного канала, в процессе 12 статистического мультиплексирования. Например, в системе MediaFLO, максимальная полоса широковещательного канала составляет приблизительно 5 Мбит в секунду, так что общая необходимая полоса всех кодированных услуг в мультиплексном сигнале должна быть меньше или равна 5 Мбит в секунду. Если общая полоса всех кодированных услуг превышает доступную полосу системного передатчика, процесс 12 статистического мультиплексирования может выбирать одну или более услуг для дальнейшего перекодирования процессорами 10a, 10b, 10c, 10d кодека для повышения сжатия данных и запрашивать перекодирование этой выбранной услуги. При этом статистический мультиплексор может передавать обратно на процессор 10a, 10b, 10c, 10d кодера или кодека инструкции, задающие степень сжатия или перекодирования выбранной услуги. Различные способы, включающие в себя статистические способы, можно использовать для выбора конкретных услуг для дальнейшего сжатия. Например, услуги можно упорядочивать по приоритету таким образом, чтобы услуга с самым низким приоритетом выбиралась для дальнейшего сжатия первой, тогда как услугам с более высоким приоритетом предоставлялось наивысшее качество широковещания (т.е. позволялось иметь наибольшую полосу сигнала и, таким образом, самую низкую степень сжатия). В порядке другого примера степень сжатия данных можно применять приблизительно одинаково ко всем услугам или ко всем низкоприоритетным услугам, чтобы ни одна услуга не сжималась до самого низкого уровня дискриминационным образом.

[0037] Процесс перекодирования выбранной передачи услуги для дальнейшего сжатия кодированного файла путем повторного осуществления обработки 10a, 10b, 10c, 10d кодека, вычисления общей необходимой полосы сигнала, выбора услуги для перекодирования и инструктирования кодера или кодека в отношении степени сжатия или перекодирования выбранной услуги продолжается до тех пор, пока общая необходимая полоса сигнала для всех кодированных услуг не уместится в полосу конкретного мультивещательного или широковещательного канала. При этом кодированные мультиплексированные услуги могут передаваться в одну или более мультивещательные или широковещательные сети для передачи 14. Затем этот процесс мультиплексирования повторяется для другой широковещательной единицы, например, следующего суперкадра передачи.

[0038] Этот процесс кодирования услуг и статистического мультиплексирования множества услуг для согласования с доступной полосой канала передачи может повторяться для каждой широковещательной единицы для конкретной системы связи. Например, система MediaFLO передает мультиплексный сигнал в суперкадре длительностью в одну секунду, поэтому процесс кодирования и статистического мультиплексирования может повторяться каждую секунду широковещательного контента MediaFLO. Другие широковещательные системы могут осуществлять процесс более часто, например, один раз для каждого кадра изображения (то есть от 24 до 30 раз в секунду) или один раз для каждой группы кадров изображения. Повторение процесса кодирования и статистического мультиплексирования часто приносит пользу, поскольку информационное наполнение в типичных аудио- и видеоуслугах изменяется очень часто в зависимости от изменения характера контента от момента к моменту. Например, информационное наполнение в видеосоставляющей фильма будет быстро изменяться на основании характера изображения. Например, сцены с малым движением или краями, например, снежными полями или стенами, имеют низкое информационное наполнение, тогда как быстро изменяющиеся сцены, например толпы или взрывы, имеют значительно более высокое информационное наполнение. Аналогично информационное наполнение в аудиосоставляющей услуге будет значительно колебаться в зависимости от характера звука, например, заметно падать в течение периодов слабого или отсутствующего звука.

[0039] Статистическое мультиплексирование позволяет переносить больше услуг в полосе передачи фиксированной величины, пользуясь преимуществом пиков и спадов информационного наполнения и, таким образом, требуемой полосы, которые имеют место во многих типах мультивещательных и широковещательных услуг. В то время как одна услуга может требовать более широкой полосы для передачи видео- и звуковой картины сцены действия, например, взрыва, другие услуги могут требовать полосы лишь средней или малой ширины. Например, услуга, которая требует широкой полосы для переноса изображений и звуков взрыва в течение одной секунды, может требовать гораздо меньшей полосы для переноса тишины, следующей за взрывом в течение следующей секунды. Статистическое мультиплексирование обеспечивает общее улучшение ощущений пользователя мобильного телевещания, поскольку позволяет услугам, которые в данный момент требуют большей полосы для приемлемого качества видео, заимствовать полосу у услуг, которые в данный момент требуют меньшей полосы. Таким образом, осуществляя процесс статистического мультиплексирования нескольких услуг, можно добиться лучшего согласования сжатия данных с конкретными требованиями каждой услуги.

[0040] Часть архитектуры системы связи для мобильной телевещательной системы, где могут быть реализованы различные варианты осуществления, изображена на фиг. 2. Множество услуг для широковещания по системе может приниматься из различных источников 2, 4, 6 данных, например, систем хранения данных большой емкости, интернет-сайтов, серверов производителей контента и вещественных носителей данных (например, DVD или видеопленки). Аудио/видеопередачи каждой услуги обрабатываются на процессоре 3, 5, 7 кодека, который может представлять собой сервер или компьютер, сконфигурированный программными инструкциями для осуществления процесса кодека, описанного выше со ссылкой на фиг. 1. Обработка кодека и компьютеры, способные осуществлять такую обработку, общеизвестны в области широковещания видеосигнала и электронной связи.

[0041] Результаты обработки кодека поступают на процессор 9 статистического мультиплексирования, который может представлять собой коммерчески доступный сервер или компьютер, сконфигурированный программными инструкциями для осуществления процессов статистического мультиплексирования различных вариантов осуществления. Мультиплексный сигнал, включающий в себя все услуги для мультивещания или широковещания, может поступать на наземную станцию 11 спутниковой связи, которая ретранслирует мультиплексный сигнал через спутник 13 связи на приемники 15 наземных станций, связанные с каждой из локальных широковещательных сетей 19a, 19b, 19c. Локальные мультивещательные или широковещательные сети принимают мультиплексный сигнал в широковещательной системе 16, которая распределяет сигнал на каждую из множества передающих антенн 17a, 17b, 17c, 17d.

[0042] Широковещательный мультиплексный сигнал с передающих антенн 17a, 17b, 17c, 17d может приниматься мобильными устройствами 18, которые сконфигурированы электроникой и программным обеспечением для приема и обработки сигнала для отображения конкретной одной из множества услуг пользователю. Обычно локальные широковещательные сети 19a, 19b, 19c будут географически распределяться с помощью единой сети, обслуживающей большую зону городской застройки, например, Бостон, Лос-Анжелес, Нью-Йорк или Вашингтон (округ Колумбия).

[0043] Во многих ситуациях локальная широковещательная система 16 может по своему выбору не осуществлять широковещание некоторого контента, включенного в мультиплексный сигнал, и, таким образом, может удалять такой контент из сигналов, поступающих на множество передающих антенн 17a, 17b, 17c, 17d. Это может осуществляться, когда конкретная услуга или программа имеет малое отношение к потребителям локальной широковещательной системы 16. Например, локальная широковещательная система в Бостоне может по своему выбору отбрасывать или удалять услуги, несущие бейсбольные игры «New York Yankee». Кроме того, локальные широковещательные системы 16 могут по своему выбору включать дополнительный контент в сигналы, поступающие на множество передающих антенн 17a, 17b, 17c, 17d, например, программы, имеющие конкретное отношение к локальным абонентам. Например, локальная широковещательная система в Бостоне может по своему выбору добавлять услуги, несущие бейсбольные игры «Boston Red Sox».

[0044] Система связи, представленная на фиг. 2, позволяет единому процессору 9 статистического мультиплексирования создавать мультиплексный сигнал, который включает в себя субмультиплексные или мультиплексные группы, которые могут подвергаться широковещанию во множестве разных локальных рынков. Осуществление единого процесса мультиплексирования в центральном положении позволяет экономить на размере, в то же время позволяя осуществлять процесс статистического мультиплексирования по большому количеству передач услуг в множественных субмультиплексных или мультиплексных группах.

[0045] Фиг. 3 иллюстрирует систему 300 связи, включающую в себя функциональные объекты для системы расширенной службы мультимедийного широковещания/мультивещания (eMBMS), которые можно использовать для реализации различных вариантов осуществления. Один или более поставщиков 302 контента могут включать в себя один или более источников контента, например источники 2, 4, 6 данных, которые обеспечивают различные услуги, подлежащие передаче. Эти услуги могут отправляться на обслуживающий центр 304 широковещания/мультивещания (BM-SC). BM-SC 304 может мультиплексировать отправляемые на него услуги и выдавать мультиплексный сигнал на шлюз 306 службы мультимедийного широковещания/мультивещания (MBMS-GW) через интерфейс 320 связи (SGmb). На фиг. 3 SGmb 320 и другие каналы связи, используемые для сигнализации eMBMS, изображены штриховыми линиями, тогда как сплошные линии, например SGi-mb 322 между BM-SC 304 и MBMS-GW 306, указывают каналы связи, используемые для пользовательского трафика eMBMS.

[0046] MBMS-GW 306 может быть соединен с узлом или eNB 17, например беспроводным передатчиком, через интерфейс 332 M1. Интерфейс 332 M1 может представлять собой интерфейс плоскости пользователя и использовать мультивещательный протокол интернет-протокола (IP) для доставки пакетов. eNB 17 может осуществлять связь с мобильными устройствами 18 через радиоинтерфейс, например, интерфейс 348 Uu Проекта долгосрочного развития систем связи (LTE) (от пользовательского оборудования (UE) к универсальной наземной сети радиодоступа (UTRAN)). Также можно использовать другие типы протоколов и интерфейсов беспроводной и сотовой телефонной связи.

[0047] MBMS-GW также может быть подключен к объекту 308 управления мобильностью (MME) через интерфейс 324 Sm в целях управления сеансами, что рассмотрено ниже. MME 308 может быть подключен к eNB 17 через интерфейс 330 S1-MME. MME может быть подключен к объекту 310 многосотовой/мультивещательной координации (MCE) через интерфейс 326 M3. MCE 310 может быть подключен к eNB 17 через интерфейс 328 M2. В альтернативных вариантах осуществления один или более объектов 310 многосотовой/мультивещательной координации могут быть объединены с одним или более eNB 17 или входить в их состав.

[0048] MBMS-GW 306 может быть подключен к контроллеру 314 радиосети (RNC) через интерфейс M1 336. RNC может быть подключен к узлу NB 17, который может осуществлять связь с мобильными устройствами 18 через радиоинтерфейс, например Uu 350. MBMS-GW 306 может быть подключен к обслуживающему опорному узлу (SGSN) 312 GPRS (общей радиослужбы пакетной передачи) через интерфейс 334 Sn. SGSN 312 может быть соединен с RNC 314 через интерфейс 338 Iu.

[0049] BM-SC 304 может осуществлять связь с шлюзом 316 общественной сети передачи данных (PDN) (P-GW) через интерфейс 340 SGi. P-GW 316 может быть подключен к шлюзу 318 сигнализации (SGW) через интерфейс 342 S5. SGW 318 может быть подключен к MME 308 через интерфейс 346 S11. SGW 318 может быть подключен к eNB 17 через интерфейс 344 S1-U.

[0050] BM-SC 304 (или другие обслуживающие центры) может отвечать за статистическое мультиплексирование различных отправляемых на него услуг от поставщиков 302 контента. Услуги могут статистически мультиплексироваться в группах или подгруппах для создания мультиплексов или субмультиплексов. Преимущества статистического мультиплексирования представлены на фиг. 4A, 4B и 4C. Фиг. 4A иллюстрирует совокупную полосу множества услуг из передачи до статистического мультиплексирования, тогда как фиг. 4B иллюстрирует совокупную полосу множества услуг из передачи до статистического мультиплексирования. На фиг. 4A каждой из четырех услуг 402, 404, 406 и 408 выделяется постоянная величина полосы, которая может зависеть от QoS, указанной для услуги поставщиком услуг, а также ее максимального информационного наполнения. Выделенная постоянная полоса представлена однородной шириной услуг 402, 404, 406 и 408. Общая полоса 400, которая потребуется для переноса эти четырех услуг без мультиплексирования, равна сумме каждой из соответствующих постоянных полос.

[0051] Как объяснено выше, фактическая битовая скорость услуги может изменяться с течением времени, в результате чего, полоса, выделенная услуге, не полностью используется, что может усиливаться путем статистического мультиплексирования для улучшения использования общей полосы. Например, мультиплексный сигнал 420 демонстрирует четыре услуги 402, 404, 406 и 408 после того, как они были статистически мультиплексированы. Совокупная битовая скорость или полоса 420 большинства мультиплексных сигналов меньше комбинированной полосы 400 исходных услуг.

[0052] Как упомянуто выше, локальные широковещательные сети могут по своему выбору удалять некоторые услуги из мультиплексированного сигнала и может заменять другие сигналы. При удалении одной услуги (например, услуги 402) из ряда услуг, которые статистически мультиплексированы друг с другом в качестве максимальной полосы от группы к группе, результирующее требование к полосе группы оставшихся мультиплексных услуг 404, 406, 408 может изменяться с течением времени, как показано на фиг. 4C. Дело в том, что решения на мультиплексирование и кодирование, принимаемые статистическим мультиплексором для согласования всех услуг с групповой полосой, регулируют полосу, выделяемую каждой услуге 404, 406, 408, по-разному в зависимости от ее собственного мгновенного информационного наполнения, мгновенного контента других услуг в той же группе, и относительного приоритета кодирования, применяемого к каждой услуге. Чтобы удостовериться в том, что добавление еще одной услуги для широковещания в тот же канал, на котором передаются оставшиеся мультиплексные услуги 404, 406, 408, не превышает емкость полосы канала, некоторый запас 432 полосы нужно добавить к средней полосе 434 оставшихся мультиплексных услуг 404, 406, 408 для размещения возможной максимальной полосы 436 группы. Эта проблема может дополнительно усугубляться, если каждая из мультиплексированных услуг 402, 404, 406, 408 передается на разных каналах передачи локальным вещателем. Во избежание этих проблем, различные варианты осуществления предусматривают механизмы, позволяющие обеспечить, что услуги, статистически мультиплексированные в качестве группы, идентифицируются локальным вещателям, так чтобы обеспечить, что такое мультивещание или широковещание услуг осуществляется по одному и тому же каналу передачи.

[0053] BM-SC 304 могут управлять планированием сеансов широковещания и мультивещания. Сеанс может соответствовать услуге, подлежащей широковещанию или мультивещанию. Сигнализация управления сеансами, например, сообщения для инициирования и завершения сеанса, могут распространяться на один или более eNB 17 от BM-SC 304 через путь 500 сигнала, как показано на фиг. 5. BM-SC 304 может инициировать установление сеанса путем отправки команды начала сеанса через интерфейс 320 SGmb, например путем использования сообщения протокола Diameter, на MBMS-GW 306. MBMS-GW 306 может отправлять команду начала сеанса на MME 308 через интерфейс 324 Sm, например, путем использования интерфейса GTPv2-C. MME 308 может отправлять команду начала сеанса на MCE 310 через интерфейс 326 M3, например, путем использования сообщения SCTP. MCE 310 может отправлять команду начала сеанса на eNB 17 через интерфейс 328 M2, например, путем использования сообщения SCTP.

[0054] На фиг. 6 показан иллюстративный формат для команды 600 начала сеанса. Аналогичное форматирование можно использовать для команд «обновление сеанса» или «остановка сеанса». Команды 600 «начало сеанса» могут включать в себя информацию о качестве обслуживания (QoS) в информационном элементе (IE) 602 [QoS-Information], как показано в иллюстративном формате 600.

[0055] На фиг. 7 показан иллюстративный формат для IE 700 QoS. Формат IE 700 QoS может включать в себя строки, соответствующие параметрам, связанным с иллюстративным IE QoS, например QCI, GBR QoS Information (информация о качестве обслуживания GBR) и Allocation and Retention Priority (выделение и приоритет удержания). Формат IE 700 QoS также может включать в себя столбцы, указывающие, как можно задавать каждый параметр.

[0056] Различные варианты осуществления могут изменять иллюстративные форматы сообщения 600 и 700 для сохранения преимуществ статистического мультиплексирования. Как описано выше, услуги могут статистически мультиплексироваться для оптимизации использования полосы. Статистическое мультиплексирование может происходить в BM-SC 304, и мультиплексный сигнал может отправляться на MBMS-GW 306 и на eNB 17. MCE 310 или другой объект может координировать услуги в мультиплексном сигнале, которые подлежат совместной передаче по доступным каналам. Однако при этом эти услуги уже статистически мультиплексированы друг с другом как группа и кодированы относительно друг друга для максимизации использования групповой полосы. Для удержания преимуществ использования полосы статистического мультиплексирования, услуги, мультиплексированные друг с другом, могут передаваться совместно на общем канале. Различные варианты осуществления предусматривают механизмы для передачи, как услуги следует группировать друг с другом для передачи.

[0057] На фиг. 8 показан иллюстративный формат для команды 800 начала сеанса. Формат команда 800 начала сеанса может быть аналогичен формату команды 600 начала сеанса, но дополнительно включают в себя IE 802 [Group ID] (идентификатор группы). В различных вариантах осуществления IE 802 [Group ID] может указывать MCE 310 или другому объекту, что сеанс, который должен начаться, предназначен для услуги в конкретной группе. Затем MCE 310 или другой объект может использовать эту информацию ID группы для группирования услуг с одним и тем же IE 802 [Group ID] друг с другом для мультивещания или широковещания по одному и тому же каналу передачи.

[0058] BM-SC 304 может управлять сигнализацией управления сеансами и статистическим мультиплексированием. BM-SC 304 может генерировать сообщения 800 начала сеанса с форматом, который включает в себя IE 802 [Group ID], на основании групп услуг, которые совместно статистически мультиплексированы. Например, сообщения начала сеанса для услуг, статистически мультиплексированных друг с другом, могут включать в себя то же значение для IE 802 [Group ID].

[0059] Альтернативные варианты осуществления могут изменять команду начала сеанса для обеспечения разных механизмов для идентификации сеансов, статистически мультиплексированных друг с другом. Например, фиг. 9 иллюстрирует вариант осуществления формата 900 команды начала сеанса, который включает в себя ID группы в составе IE 902 [QoS-Information], а не отдельные IE, как в формате 800 варианта осуществления, представленном на фиг. 8. Фиг. 10 иллюстрирует формат 1000 IE [QoS-Information] вариант осуществления, которое включает в себя дополнительный параметр ID группы в составе IE 902 [QoS-Information].

[0060] В другом варианте осуществления идентификацию сеансов, включенную в одну и ту же группу статистического мультиплексирования, можно идентифицировать в новом сообщении «начало группы», которое указывает, как следует группировать услуги для мультивещательной или широковещательной передачи. Сообщение «начало группы» можно форматировать аналогично командам «начало сеанса», но также можно генерировать в других форматах. Сообщение «начало группы» может включать в себя список или другую структуру данных услуг, связанный с соответствующей группой для каждой услуги. Сообщение «начало группы» может распространяться от BM-SC 304 на MCE 310. Дополнительные варианты осуществления могут предусматривать дополнительные сообщения для изменения или обновления группирования услуг.

[0061] Дополнительные варианты осуществления могут сообщать MCE 310 или другому объекту совокупные требования к QoS для группы услуг. На фиг. 11 показан иллюстративный формат для команды 1100 начала сеанса с IE 802 [Group ID] и IE 1102 [Group-QOS-Information] (информация о качестве обслуживания для группы). В этом варианте осуществления IE 1102 [Group-QOS-Information] может указывать совокупные требования к QoS для группы услуг, связанной с группой, идентифицированной посредством IE 802 [Group ID].

[0062] На фиг. 12 показан иллюстративный формат для команды 1200 начала сеанса, включающий в себя IE 1202 [QoS-Information] с полями для Group-Max-Requested-Bandwidth-DL (максимально требуемая полоса нисходящей линии связи для группы) и Group-Guaranteed-Bitrate-DL (гарантированная скорость передачи битов нисходящей линии связи для группы). Поля Group-Max-Requested-Bandwidth-DL и Group-Guaranteed-Bitrate-DL могут быть аналогичны полям Max-Requested-Bandwidth-DL (максимально требуемая полоса нисходящей линии связи) и Guaranteed-Bitrate-DL (гарантированная скорость передачи битов нисходящей линии связи) в IE 1202 [QoS-Information], за исключением того, что эти поля могут применяться к совокупным требованиям к QoS для группы услуг, а не только к одному сеансу.

[0063] На фиг. 13 показан иллюстративный формат для IE 1300 [QoS-Information], включающий в себя дополнительный параметр Group GBR QoS Information в составе IE 1202 [QoS-Information]. Параметр Group GBR QoS Information может включать в себя поля Group-Max-Requested-Bandwidth-DL и Group-Guaranteed-Bitrate-DL.

[0064] Дополнительные варианты осуществления могут включать в себя генерацию и передачу нового сообщения «QoS группы» совместно с мультиплексированными сигналами. Это сообщение «QoS группы» может обеспечивать совокупные требования к QoS для одной или более групп совместно мультиплексируемых услуг. В некоторых вариантах осуществления сообщение «QoS группы» можно комбинировать с сообщением «начало группы» для указания, как следует группировать вышеописанные услуги. В дополнительных вариантах осуществления сообщение «QoS группы» может обеспечивать совокупные требования к QoS для различных поднаборов услуг или поднаборов групп услуг. Дополнительные варианты осуществления могут использовать дополнительные сообщения для изменения или обновления содержимого сообщения «QoS группы».

[0065] Фиг. 14 иллюстрирует вариант осуществления способа 1400 для идентификации статистически мультиплексированных групп услуг. Множество услуг можно статистически мультиплексировать друг с другом как группу на этапе 1402. ID группы можно связывать с мультиплексированной группой услуг на этапе 1404. Сообщение начала сеанса можно генерировать на этапе 1406. Если сеанс, который должен начаться, соответствует одной из услуг в мультиплексированной группе услуг, сообщение начала сеанса может включать в себя соответствующий ID группы. Сообщение начала сеанса может отправляться на координирующий объект (например, MCE 310) на этапе 1408. Мультиплексированные услуги можно координировать на каналах для передачи на основании ID группы, включенного в сообщение начала сеанса на этапе 1410. Эта координация может позволять группировать услуги на основе статистической мультиплексной группы.

[0066] Фиг. 15 иллюстрирует вариант осуществления способа 1500 для обеспечения требований к QoS группы для статистически мультиплексированной группы услуг. Множество услуг может статистически мультиплексироваться на этапе 1402. ID группы и QoS группы можно связывать с мультиплексированной группой услуг на этапе 1504. QoS группы может включать в себя единичное поле или может включать в себя множественные поля, например, поля Max-Requested-Bandwidth-DL и Guaranteed-Bitrate-DL. Сообщение начала сеанса можно генерировать на этапе 1506. Если сеанс, который должен начаться, соответствует одной из услуг в мультиплексированной группе услуг, сообщение начала сеанса может включать в себя соответствующий ID группы и QoS группы. Сообщение начала сеанса может отправляться на координирующий объект (например, MCE 310) на этапе 1408. Мультиплексированные услуги можно координировать на каналах для передачи на основании ID группы и QoS группы, включенных в сообщение начала сеанса на этапе 1510. Эта координация может позволять группировать услуги на основе статистической мультиплексной группы.

[0067] Фиг. 16 иллюстрирует альтернативный вариант осуществления способа 1600 для обеспечения требований к QoS группы для статистически мультиплексированной группы услуг посредством группового сообщения. Множество услуг может статистически мультиплексироваться на этапе 1402. ID группы и QoS группы можно связывать с мультиплексированной группой услуг на этапе 1504. QoS группы может включать в себя единичное поле или может включать в себя множественные поля, например, поля Max-Requested-Bandwidth-DL и Guaranteed-Bitrate-DL. Групповое сообщение можно генерировать на этапе 1606. Групповое сообщение может включать в себя ID группы и QoS группы. В некоторых вариантах осуществления групповое сообщение может включать в себя множественные ID групп и соответствующие требования к QoS группы. групповое сообщение может отправляться на координирующий объект (например, MCE 310) на этапе 1608. Мультиплексированные услуги можно координировать на каналах для передачи на основании любых ID групп или требований к QoS группы, включенных в групповое сообщение на этапе 1610. Эта координация может позволять группировать услуги на основе статистической мультиплексной группы.

[0068] В дополнительном варианте осуществления статистическое мультиплексирование услуг может осуществляться для каждой подгруппы в отдельности, причем подгруппы сформированы из поднабора сеансов в группе. Таким образом, статистическое мультиплексирование может осуществляться в иерархическом порядке для разрешения мультиплексирования подгрупп услуг, которые совместно образуют группу, которая статистически мультиплексируется совместно, благодаря чему услуги группируются на основе статистической мультиплексной группы. Таким образом, статистически мультиплексированная группа может включать в себя несколько подгрупп или несколько сеансов и одну или более подгрупп. Эта организация и проведение статистического мультиплексирования могут обеспечивать повышенную гибкость для согласования различных услуг с множеством широковещательных каналов и с групповыми каналами передачи. Для развития преимуществ вариантов осуществления способа в отношении таких подгрупп, согласно варианту осуществления рассмотренное выше групповое сообщение может дополнительно включать в себя информацию в отношении требований к качеству обслуживания подгруппы, а также других свойств и требований.

[0069] Альтернативные варианты осуществления способа могут включать в себя различные комбинации разных IE или параметров или полей IE в сообщении начала сеанса, указывающих группы услуг или требования к QoS. Дополнительные варианты осуществления могут включать в себя одно или множественные сообщения, указывающие группы услуг или требования к QoS. Дополнительные варианты осуществления могут включать в себя различные IE или параметры или поля IE в сообщении начала сеанса в сочетании с одним или множественными сообщениями для указания групп услуг или требований к QoS.

[0070] Процессор кодека, статистический мультиплексор и способы идентификации и координирования групп совместно мультиплексируемых услуг можно реализовать на сервере или серверах в центре обработки, в локальной широковещательной сети, или частично и в центре обработки, и в локальной широковещательной сети. Инструкции, исполняемые на процессоре сервера для осуществления операций процессора кодека, статистический мультиплексор и способы идентификации и координирования групп совместно мультиплексируемых услуг могут храниться на одном или более некратковременных носителях, считываемых сервером, например, жестком диске, DVD или компакт-диске.

[0071] Процессор кодека, статистический мультиплексор и способы идентификации и координирования групп совместно мультиплексируемых услуг можно реализовать с использованием любого из различных серверов общего назначения, например, сервера 1700, представленного на фиг. 17. Такой сервер 1700 обычно включает в себя процессор 1701 подключенный к энергозависимой памяти 1702 и энергонезависимой памяти большой емкости, например, дисковода 1703. Компьютер 1700 также может включать в себя привод гибких дисков и/или привод 1706 компакт-дисков (CD), или другие электронные устройства чтения/записи данных (например, устройства чтения карт памяти), подключенный к процессору 1701. Компьютер 1700 также может включать в себя порты 1704 доступа к сети, подключенные к процессору 1701 для связи с сетью 1705, например, интернетом.

[0072] Процессоры 1701 на сервере 1700 могут представлять собой любой программируемый микропроцессор, микрокомпьютер или кристалл или множественные кристаллы процессора, которые можно конфигурировать программными инструкциями (приложениями) для осуществления различных функций, включающих в себя функции различных описанных здесь вариантов осуществления. Обычно прикладные программы могут храниться во внутренней памяти (например, энергозависимой памяти 1702 или дисководах 1703) до осуществления доступа к ним и их загрузки в процессор 1701.

[0073] Вышеприведенные описания способа и блок-схемы операций процесса обеспечены лишь как иллюстративные примеры и не призваны требовать или предполагать, что этапы различных вариантов осуществления должны осуществляться в представленном порядке. Специалисту в данной области техники очевидно, что порядок этапов в вышеизложенных вариантах осуществления можно осуществлять в любом порядке. Такие слова, как «после этого», «затем», «следующий» и т. д., не призваны ограничивать порядок этапов; эти слова просто используются для того, чтобы читателю было легче ориентироваться в описании способов. Кроме того, любая ссылка на элементы формулы изобретения в единственном числе, например, не ограничивает наличие элемента в единственном числе.

[0074] Различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы, и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытыми здесь вариантами осуществления, можно реализовать в виде электронного аппаратного обеспечения, компьютерного программного обеспечения, или их комбинаций. Чтобы отчетливо проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратного обеспечения и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы были описаны выше, в целом, применительно к их функциональным возможностям. Реализовать ли такие функциональные возможности в виде аппаратного обеспечения или программного обеспечения, зависит от конкретного применения и конструкционных ограничений, налагаемых на систему в целом. Специалисты в данной области могут реализовать описанные функциональные возможности по-разному для каждого конкретного применения, но такие решения относительно реализации не следует интерпретировать как сопряженные с отступлением от объема настоящего изобретения.

[0075] Аппаратное обеспечение, используемое для реализации различных иллюстративных логических элементов, логических блоков, модулей и схем, описанных в связи с раскрытыми здесь аспектами, можно реализовать или осуществлять посредством процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), вентильной матрицы, программируемой пользователем (FPGA), или другого программируемого логического устройства, дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любой их комбинации, предназначенной для осуществления описанных здесь функций. Процессор общего назначения может представлять собой микропроцессор, но, альтернативно, процессор может представлять собой любой традиционный процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор также можно реализовать в виде комбинации вычислительных устройств, например, комбинации DSP и микропроцессора, совокупности микропроцессоров, одного или нескольких микропроцессоров совместно с ядром DSP, или любой другой подобной конфигурации. Альтернативно, некоторые этапы или способы можно осуществлять посредством схемы, специфической для данной функции.

[0076] В одном или более иллюстративных вариантах осуществления описанные функции могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, программно-аппаратном обеспечении или любой их комбинации. Будучи реализованы в программном обеспечении, функции могут храниться как одна или более исполняемые на процессоре инструкции или код на некратковременном компьютерно-читаемом носителе. Этапы раскрытого здесь способа или алгоритма можно реализовать в программном модуле, исполняемом на процессоре, который может располагаться на некратковременном компьютерно-читаемом носителе. Некратковременные компьютерно-читаемые носители включают в себя как компьютерные носители данных, так и среды связи, включающие в себя любую среду, которая облегчает перенос компьютерной программы из одного места в другое. Некратковременными носителями данных могут быть любые доступные носители, к которым может обращаться компьютер. В порядке примера, но не ограничения, такие некратковременные компьютерно-читаемые носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другое хранилище на основе оптического диска, хранилище на основе магнитного диска или другие магнитные запоминающие устройства или любой другой носитель, который можно использовать для переноса или хранения нужного программного кода в форме инструкций или структур данных, к которым может обращаться компьютер. Используемый здесь термин «диск» включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), гибкий диск и диск Blu-ray, причем магнитные диски обычно воспроизводят данные магнитными средствами, тогда как оптические диски воспроизводят данные оптическими средствами с помощью лазеров. Комбинации вышеописанных устройств также подлежат включению в объем определения компьютерно-читаемых носителей. Дополнительно операции способа или алгоритма могут располагаться в виде одного(й) или любой комбинации или набора кодов и/или инструкций на некратковременном машиночитаемом носителе и/или некратковременном компьютерно-читаемом носителе, который может быть включен в компьютерный программный продукт.

[0077] Вышеприведенное описание раскрытых вариантов осуществления обеспечено для того, чтобы любой специалист в данной области техники мог сделать или использовать настоящее изобретение. Специалист в данной области техники может предложить различные модификации этих вариантов осуществления, и установленные здесь общие принципы можно применять к другим вариантам осуществления, не выходя за рамки сущности или объема изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не подлежит ограничению представленным здесь вариантам осуществления, но подлежит рассмотрению в соответствии с широчайшим объемом, согласующимся с нижеследующей формулой изобретения и раскрытыми здесь принципами и новыми признаками.