[发明专利]实时内容分发系统中的时间同步

说明书

提供了一种在能够进行节点到节点时间传送的用于媒体内容的实时分发的例如IP类型的通信网络系统(100)中的方法，该方法用于借助于双向时间传送来使发起服务器(101)和至少一个客户端设备或其他服务器(151、152、153)的相应本地时钟同步。媒体内容作为数据流DS_X经由网络(200)上的相应通信链路使用单播或多播被发送。该方法包括采用双向时间传送选择性地被提供的模式，选择性地意味着双向时间传送被采用，使得由服务器和客户端设备交换的每客户端特定时间信息T_sx、T_xs的量例如通过对双向时间传送进行时间限制或者在该模式期间减少客户端设备的基于全双向时间传送的同步的出现来进行控制。

技术领域

本发明涉及用于数据的节点到节点传输的通信网络系统的领域，且更具体地，涉及用于在网络中使用双向时间传送(two-way time transfer)来进行客户端设备的时间同步以用于实时媒体内容分发的方法。

发明背景

已知通过利用双向时间传送来在网络上使第一和第二设备之间的本地时钟同步，该方法包括计算第一设备的本地时间以及在第一设备的时间和来自第二设备的接收的本地时间之间的时间差。然后，利用本地时间和时间差来调整第一设备的时间。在计算中，当设备交换时间信息时，假定设备之间在两个方向上的单向延迟是相等的，并且共同形成往返时间(RTT)，使得可以在数学上从双向时间传送方程移除任何不对称性，从而决定第一设备的时间的调整。

在经由服务器向多个客户端设备(诸如，智能电话和平板电脑)进行实时TV分发的应用中，存在对在相应客户端设备中的确切时间的需要，以在客户端设备之间提供相互同步的视频呈现并获得低时延。还存在估计RTT的确切时间的另一需要。因为RTT可能快速变化，对RTT的估计需要变得频繁。RTT主要用于三件事情：i)估计用于重传的计时器的可适用的时间周期，ii)估计ABR变化何时应该完成，以避免由于将比特率降低到较晚而丢失图片的风险，以及iii)检测在网络中的拥塞。虽然双向时间传送在用于使网络中的设备同步时是非常可靠的，但是使用它来频繁地估计RTT需要与每个客户端设备的大量消息交换，且因此有影响视频分发的性能的风险，因为尽管视频的媒体内容对于所有客户端设备都是相同的，但是每客户端设备唯一的信息需要被添加到每个设备的媒体内容。

发明概述

提供用于客户端设备的时间同步的改进和可靠的方法将是有利的，该方法适合于媒体内容(诸如，TV/视频/音频流)的实时分发。本发明概念基于以下观察：通过选择性地利用时间传送方法，在双向时间传送系统中的服务器和客户端或其他服务器之间传送的定时信息的数量以及由中央处理器(CPU)必须处理频繁的消息发送以计算RTT而引起的相关性能下降可以显著减少。

该目的通过如下所定义的根据本发明的方法来实现。

因此，在本发明概念的第一方面中，提供了能够进行节点到节点时间传送的网络系统中的方法，该方法用于借助于双向时间传送来使发起服务器和至少一个客户端设备或其他服务器的相应本地时钟同步。双向时间传送包括在发起服务器中提供本地时钟信号，并且对于连接到发起服务器的至少一个客户端设备或其他服务器中的每一个：在发起服务器中接收客户端设备或其他服务器的本地时钟信号，基于发起服务器的本地时钟信号和接收的来自客户端设备或其他服务器的时钟信号来估计在发起服务器处的时间差，将发起服务器的所述本地时钟信号和在服务器处的所估计的时间差传送到客户端设备或其他服务器，基于客户端设备或其他服务器的本地时钟信号和接收的发起服务器的时钟信号来估计在客户端设备或其他服务器处的时间差，以及基于接收的在发起服务器处的估计的时间差、在客户端设备或其他服务器处的估计的时间差以及客户端设备或其他服务器的本地时钟信号来调整客户端设备或其他服务器的本地时钟信号。

该方法还包括第一模式，其中选择性地采用双向时间传送。选择性采用的双向时间传送被定义为双向时间传送，其中由服务器和客户端设备交换的每客户端特定时间信息的数量例如通过对第一模式进行时间限制或者在第一模式期间减少客户端设备的基于完全双向时间传送的同步的出现而进行控制。