对比文件的名称:2006-02-14_US6999432B_发明授权_US06999432B2 Channel and quality of service adaptation for multimedia over wireless networks
目标专利的名称:394使用数据对象普及性测量改进无线广播系统中的服务质量感知的方法和设备CN102752857B
本次调用的模型名称:专利创造性评估模型
## 特征比对表格
| 第一栏:技术特征描述以及公开性判断结果 | 第二栏:对比文件原文引用 | 第三栏:公开性论述 |
| **技术特征A**:所述方法包含:接收与至少一个数据对象相关联的普及性测量<br>**《隐含公开》** | 说明书第[0051]段:<br>“Besides this feedback information, a model can be adopted to accurately estimate the channel status.”<br>说明书第[0106]段:<br>“In the cross-layer architecture of one implementation, various layers are in charge of different kinds of feedback. Channel bit error rate (BER), frame error rate (FER), and the fading depth are fed back by the Physical Layer. Error type and transmission delay are fed back by the Data Link Layer. Location and handoff notification are fed back by the Network Layer.”<br>说明书第[0130]段:<br>“After a user-defined time interval, all the performance measurement information, such as available UDP throughput, frame/packet transition probabilities, BER/BLER, etc., are reported to the Application Layer. The resource allocation for multimedia transmission then can be performed based on the provided information.” | 在目标专利中,“普及性测量”定义了用户对数据对象的偏好或重要性(参见说明书[0012]段),其作用是作为分配系统容量的输入参数,以优化服务质量。对比文件虽然没有明确使用“普及性测量”这一术语,但其系统架构明确包含了从用户/接收端收集并上报各种性能测量信息(如吞吐量、误码率、丢包概率等)给应用层的环节(参见[0051], [0106], [0130]段)。这些信息反映了网络状态和传输性能,可间接用于推断用户对服务或数据对象的“重要性”或“偏好”(例如,高丢包率可能意味着用户对当前数据对象的接收质量不满意)。本领域技术人员可以从对比文件公开的“接收性能测量信息”这一行为中,合理推断出需要接收与数据对象传输质量或用户关注度相关的测量信息,这与接收“普及性测量”以用于后续决策的作用实质相同。因此,技术特征A被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征B**:确定在无线装置处未成功接收所述至少一个数据对象的失败概率<br>**《直接公开》** | 说明书第[0106]段:<br>“Channel bit error rate (BER), frame error rate (FER), and the fading depth are fed back by the Physical Layer.”<br>说明书第[0116]段:<br>“A sequence of transport blocks' successes and/or failures can be approximated by a two-state Markov chain...”<br>说明书第[0118]-[0122]段:<br>“the steady-state transport block error rate, PBL, is given by... where PBL=1−e−1/F... q can be expressed as... Thus, the relationship between block error rate and Markov parameter can be easily represented as follows...” | 在目标专利中,确定失败概率(例如,通过计算失败的平均数目)是优化容量分配的关键输入(参见说明书[0062]-[0064]段)。对比文件直接并详细地公开了在无线装置(接收端)确定传输失败概率的技术内容。具体地,对比文件的物理层负责测量并反馈比特误码率(BER)、块误码率(BLER,即PBL)等([0106]段),这些是衡量传输失败的直接指标。更重要的是,对比文件建立了用于分析链路层性能的马尔可夫信道模型([0116]段),并给出了计算稳态传输块错误率(PBL)以及马尔可夫参数(q,代表连续失败的概率)的明确数学关系([0118]-[0122]段)。这些计算直接对应于“确定在无线装置处未成功接收数据对象的失败概率”。对比文件中的失败概率测量与建模,其作用同样是用于评估信道状况、分析系统性能,并为后续的资源分配决策提供依据,与目标专利中的作用相同。因此,技术特征B被对比文件直接公开。 |
| **技术特征C**:通过基于所接收的普及性测量以及所确定的失败概率使用估计量等式求解优化问题来计算待向所述至少一个数据对象分配的信道容量<br>**《未被公开》** | 说明书第[0101]-[0104]段:<br>“The resource allocation problem is a special case of the general problem of decentralized dynamic decision-making... Minimize $D=\sum_i \alpha_i \times d_i$, subject to $R=\sum_i r_i \leq R_T$... Each media has its own rate and distortion relationship: $R_i = F(D_i)$.”<br>说明书第[0148]-[0150]段:<br>“In one implementation of a resource allocation scheme, the objective function O is the sum of an individual subscriber's objective function oi, subject to the sum of the individual subscriber's required resource ri, which would not exceed the resource limit R, and/or the sum of the individual subscriber's QoS level requirement qi, which would not exceed the total QoS level requirement Q.” | 在目标专利中,该技术特征的核心在于:**结合普及性测量和失败概率,使用特定的估计量等式(如说明书[0108]-[0111]段所示的拉格朗日乘数法求解的优化问题)来计算分配给特定数据对象的信道容量**。对比文件确实公开了基于测量(如吞吐量、误码率)进行资源分配,并求解优化问题(如最小化总失真D)以在多个媒体流间分配比特率([0101]-[0104]段,[0148]-[0150]段)。然而,对比文件的优化问题输入是各媒体流的失真贡献权重(αi)、速率-失真关系(Ri=F(Di))以及总比特预算(RT),其决策变量是分配给各媒体流的比特率(ri)。**对比文件既未提及将“数据对象的普及性测量”作为优化问题的输入参数,也未公开使用如目标专利说明书[0108]-[0111]段所示的那种以普及性测量(pi)和失败概率模型为核心、旨在最小化接收失败数目的特定“估计量等式”来计算“信道容量”(Ci)**。对比文件的资源分配目标是端到端的失真或功耗,而非基于普及性优化信道容量分派。因此,本领域技术人员不能从对比文件毫无疑义地得出或通过合理推断得出技术特征C的技术方案。 |
| **技术特征D**:基于所计算的信道容量分配无线广播系统容量来传递所述至少一个数据对象。<br>**《未被公开》** | 说明书第[0101]段:<br>“The objective of resource allocation in wireless networks is to decide how to allocate resources such that quality of service (QoS) level requirements of the applications requiring by the multimedia streams can be satisfied.”<br>说明书第[0164]段:<br>“Then the distortion-minimized resource allocation can be formulated as: $\min_{\{R_s, R_{ARQ}, R_{FEC}\}} D_{end-to-end} = D_s(R_s) + D_{ARQ}(R_{ARQ}) + D_{FEC}(R_{FEC})$ subject to $R_S(t) + R_{ARQ}(t) + R_{FEC}(t) \leq R(t)$” | 在目标专利中,此特征是基于前述计算出的、与普及性相关的“信道容量”来分配系统容量并传递数据对象。对比文件公开了基于优化问题(如最小化失真)的结果来分配资源(如比特率)并进行传递([0101], [0164]段)。但是,对比文件所分配的资源(Rs, R_ARQ, R_FEC)是源编码、ARQ和FEC的比特率,其分配依据是失真、功耗等优化目标以及信道条件,**而不是依据技术特征C所定义的、基于普及性测量和失败概率计算出的“信道容量”**。由于技术特征C未被公开,因此基于该计算结果而执行的容量分配和传递动作,在对比文件中也没有对应的公开内容。 |
| **技术特征E**:其中,确定所述失败概率还包括:计算针对所述至少一个数据对象在所述无线广播系统中失败的平均数目。<br>**《未被公开》** | 说明书第[0118]段:<br>“Using this model, the steady-state transport block error rate, PBL, is given by...” | 在目标专利中,“失败的平均数目”是针对特定数据对象在广播系统中未被成功接收的实例总数进行统计计算(参见说明书[0060]段),是优化问题的核心度量(F)。对比文件公开了计算“平均传输块错误率”(PBL,即BLER)([0118]段),这是一个统计意义上的平均错误概率。然而,**对比文件的PBL是信道传输质量的普遍度量,并非针对“至少一个数据对象”在“无线广播系统中”的接收失败进行计数**。目标专利的“失败的平均数目”更侧重于从系统层面和用户角度统计特定内容对象的接收失败次数,而对比文件的“平均错误率”侧重于物理/链路层的传输可靠性度量。两者作用虽有联系但侧重点不同,对比文件并未公开针对数据对象计算失败平均数目的具体技术手段。 |
| **技术特征F**:其中,求解所述优化问题还包括:考虑所述无线广播系统的剩余容量,其中,所述剩余容量是考虑实时串流业务的容量消耗之后的可用容量。<br>**《未被公开》** | 说明书第[0101]段:<br>“subject to $R=\sum_i r_i \leq R_T$, where RT is the total bit budget for the W-CDMA channel...” | 在目标专利中,“剩余容量”被明确定义为“在考虑归因于实时串流业务的容量消耗之后的可用容量”(参见说明书[0088]段),这强调了容量分配的上下文是在为实时业务预留资源后,对剩余资源进行优化分配。对比文件在资源分配优化问题中,使用了总比特预算(RT)作为约束条件([0101]段)。然而,**对比文件并未明确提及或暗示这个总比特预算(RT)是扣除了实时串流业务消耗之后的“剩余容量”**。RT可以被理解为系统的总可用带宽或分配给非实时业务的总带宽,但对比文件没有将其与“实时串流业务容量消耗”进行关联定义。因此,本领域技术人员不能从对比文件中直接或隐含地得出该限定特征。 |
| **技术特征G**:其中,求解与无线广播系统资源分配目的有关的优化问题进一步将所述无线广播系统资源分配目的定义为选自由接收失败最小化、存取延迟最小化和接收装置功率消耗最小化组成的群组。<br>**《直接公开》** | 说明书第[0101]-[0103]段:<br>“The objective of resource allocation in wireless networks is to decide how to allocate resources such that quality of service (QoS) level requirements... can be satisfied.”<br>“To design an efficient resource allocation scheme... A general desire in a resource allocation mechanism is the minimization of the overall distortion...”<br>说明书第[0141]段:<br>“As for ARQ... retransmission of corrupted data frames introduces additional delay, which is critical for real-time services.”<br>说明书第[0142]-[0144]段:<br>“The total power consumed in a system consists of communication power and processing power... complexity is used in one implementation to represent the processing power consumption.”<br>说明书第[0174]段:<br>“min $\{R_s, R_{ARQ}, R_{FEC}\}$ PC = ... subject to $D_s(R_s) + D_{ARQ}(R_{ARQ}) + D_{FEC}(R_{FEC}) \leq D(t)$...” | 在目标专利中,资源分配的目的包括最小化接收失败、存取延迟和接收装置功率消耗(参见说明书[0010], [0058]段)。对比文件直接且明确地公开了将这些目的作为资源分配的目标。1) **最小化接收失败**:对比文件将“最小化整体失真”(minimization of the overall distortion)作为资源分配的一般期望([0102]段),而失真与传输错误直接相关,因此包含了最小化因错误导致的性能下降(即接收失败的影响)。2) **最小化存取延迟**:对比文件在讨论ARQ时明确指出重传会引入额外延迟(delay),并在资源分配中需要考虑延迟约束([0141]段,结合图18b)。3) **最小化接收装置功率消耗**:对比文件详细讨论了系统功耗(包括接收和处理功耗),并明确提出了“功率最小化资源分配”方案(Power-Minimized Resource Allocation),旨在满足失真要求下最小化功耗([0142]-[0144]段,[0174]段)。因此,对比文件公开的优化问题目的完全涵盖了目标专利权利要求中定义的群组。 |
| **技术特征H**:其中,接收与所述至少一个数据对象相关联的普及性测量进一步将所述至少一个数据对象定义为选自由非实时数据对象和实时数据对象组成的群组。<br>**《直接公开》** | 说明书第[0005]段:<br>“The characteristics of different kinds of media vary dramatically. For real time media transmission, such as video and audio... On the other hand, for non-real time media transmission, such as web access and file download...”<br>说明书第[0046]段:<br>“Consider a scenario where a customer has a simultaneous voice or video call with Web browsing on the customer's wireless device.” | 在目标专利中,数据对象包括实时和非实时类型(参见说明书[0013]段)。对比文件明确区分了实时媒体(如视频、音频)和非实时媒体(如网页访问、文件下载)的传输([0005]段),并且其系统架构设计目标就是同时支持具有不同QoS要求的多种服务,包括实时和非实时数据([0046]段)。因此,对比文件直接公开了待处理的数据对象包括实时和非实时数据对象。 |
| **技术特征I**:其中,接收所述普及性测量还包括:从用户内容服务接收使用统计。<br>**《隐含公开》** | 说明书第[0130]段:<br>“After a user-defined time interval, all the performance measurement information, such as available UDP throughput, frame/packet transition probabilities, BER/BLER, etc., are reported to the Application Layer.” | 在目标专利中,从用户内容服务接收使用统计是获取普及性测量的一种方式(参见说明书[0059]段)。对比文件虽然没有明确提及“用户内容服务”,但其系统包含从接收端(即用户设备)向应用层报告各种性能测量信息(包括吞吐量、丢包概率等)的机制([0130]段)。这些性能测量信息可以视为用户在使用服务过程中产生的“使用统计”的一部分。本领域技术人员可以合理推断,为了进行资源分配,网络侧需要从用户端收集与服务使用相关的统计信息。因此,该特征被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征J**:其中,接收所述普及性测量还包括:从数据对象用户接收使用数据。<br>**《隐含公开》** | 说明书第[0051]段:<br>“To accurately estimate channel status for use in an error control scheme, a server in the network can monitor several channel-related characteristics on a near real-time basis on the fly.”<br>说明书第[0106]段:<br>“In the cross-layer architecture of one implementation, various layers are in charge of different kinds of feedback. Channel bit error rate (BER), frame error rate (FER)... are fed back by the Physical Layer.” | 在目标专利中,从数据对象用户接收使用数据是获取普及性测量的一种方式。对比文件公开了服务器监控并接收来自网络(最终来自用户设备)的与信道相关的特征反馈([0051]段),例如物理层反馈的BER、FER等([0106]段)。这些反馈数据是由用户设备在接收数据对象的过程中产生的,可被视为一种“使用数据”(反映了用户所处信道条件,间接关联用户体验)。虽然对比文件反馈的重点是信道状态而非内容偏好,但“从数据对象用户接收使用数据”这一动作本身已被公开。本领域技术人员可以理解,为了自适应调整传输,接收来自用户端的相关数据是必要步骤。因此,该特征被对比文件隐含公开。 |
| **技术特征K**:还包括:根据所分配的无线广播系统容量来传递所述至少一个数据对象。<br>**《未被公开》** | 说明书第[0052]段:<br>“By selecting the proper bit rates, transmitter powers, and the transmission schedule in each logical link, the aim is to maximize the total throughput...”<br>说明书第[0164]段:<br>“Then the distortion-minimized resource allocation can be formulated as... subject to $R_S(t) + R_{ARQ}(t) + R_{FEC}(t) \leq R(t)$” | 在目标专利中,此特征是根据基于普及性测量计算并分配的“无线广播系统容量”来传递数据对象。对比文件确实公开了根据资源分配方案(如选择的比特率、发射功率、调度)来传递数据([0052]段),其资源分配结果(如Rs, R_ARQ, R_FEC)也用于指导传输([0164]段)。但是,如对特征C和D的分析,对比文件进行资源分配所依据的输入、目标和计算方式均不同于目标专利。对比文件中的传递动作是基于其自身优化目标(如失真、功耗)分配的资源,**而非基于“普及性测量”和特定失败概率模型计算出的“信道容量”**。因此,该传递动作虽然存在,但其依据的“所分配的容量”在技术实质上与目标专利不同,故该组合特征未被公开。 |
| **技术特征L**:还包括:根据所计算的信道容量来调整所述至少一个数据对象的传递速率。<br>**《未被公开》** | 说明书第[0088]段:<br>“adaptively selecting an encoding bit rate model... in the Physical Layer to satisfy the different latency and fault tolerance requirements of the different media types;”<br>说明书第[0090]段:<br>“adaptively allocating bits from the source encoder for a source bit stream and for Forward Error Correction (FEC) coding in the Application Layer based on the varying channel characteristics.” | 在目标专利中,调整传递速率是根据基于普及性测量计算出的“信道容量”进行的。对比文件公开了自适应选择编码比特率模型([0088]段)以及在应用层基于变化的信道特性在源比特流和FEC编码之间分配比特([0090]段),这可以视为调整传递速率(或组成)的方式。然而,**对比文件中调整速率的依据是“变化的信道特性”和媒体需求,而不是目标专利中基于普及性测量和失败概率计算出的“信道容量”**。由于技术特征C(计算该信道容量的方法)未被公开,因此基于该特定容量计算结果来调整速率的技术方案,在对比文件中也无从体现。 |
| **技术特征M**:还包括:根据所分配的无线广播系统容量来调整所述至少一个数据对象中的冗余数据数量。<br>**《未被公开》** | 说明书第[0074]段:<br>“The amount of redundancy is selected by distinguishing the significance of the various media types and by determining the impact of error rate from each of the media types onto the overall media quality, as seen in the Channel Adaptive & Priority-sensitive Forward Error Control (Hybrid FEC) module of FIG. 4.”<br>说明书第[0090]段:<br>“adaptively allocating bits... for Forward Error Correction (FEC) coding in the Application Layer based on the varying channel characteristics.” | 在目标专利中,调整冗余数据数量是根据基于普及性测量分配的“无线广播系统容量”进行的。对比文件明确公开了根据媒体类型的重要性和误码率影响,自适应地选择冗余量(即FEC)([0074]段),以及基于变化的信道特性分配F编码的比特([0090]段)。这确实是对冗余数据数量的调整。然而,**对比文件中调整冗余的依据是媒体优先级和信道特性,而非目标专利中基于普及性测量分配的“系统容量”**。目标专利的容量分配是普及性驱动的,而对比文件的冗余调整是信道和内容重要性驱动的。虽然最终都可能影响冗余量,但决策的输入和逻辑不同。因此,该特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征N**:其中,所述优化问题与无线广播系统资源分配目的有关。<br>**《直接公开》** | 说明书第[0101]段:<br>“The objective of resource allocation in wireless networks is to decide how to allocate resources such that quality of service (QoS) level requirements of the applications requiring by the multimedia streams can be satisfied.”<br>说明书第[0148]段:<br>“In one implementation of a resource allocation scheme, the objective function O is the sum of an individual subscriber's objective function oi, subject to the sum of the individual subscriber's required resource ri, which would not exceed the resource limit R, and/or the sum of the individual subscriber's QoS level requirement qi, which would not exceed the total QoS level requirement Q.” | 该特征是对优化问题属性的一个宽泛定义。对比文件通篇都在讨论无线网络中的资源分配问题,并明确给出了资源分配的目标([0101]段)以及优化问题的数学表述([0148]段)。因此,对比文件直接公开了“优化问题与无线广播系统资源分配目的有关”这一技术特征。 |
| **技术特征O**:还包括:使用拉格朗日乘数方法求解所述优化问题。<br>**《直接公开》** | 说明书第[0101]-[0104]段:<br>“Minimize $D=\sum_i \alpha_i \times d_i$, subject to $R=\sum_i r_i \leq R_T$... A well-developed theoretical foundation for this general problem is currently lacking.”<br>说明书第[0148]段:<br>“min $\{q_i, and/or r_i\} O = \sum_{i=1}^N o_i(q_i, r_i)$ subject to $\sum_{i=1}^N q_i \leq Q$ and/or $\sum_{i=1}^N r_i \leq R$”<br>说明书第[0180]段:<br>“Note that optimization methods, such as Lagrange multiplier and penalty function methods, can be used to solve the constrained non-linear optimization problem.” | 在目标专利中,使用拉格朗日乘数法是求解以普及性测量和失败概率为输入的特定优化问题的具体数学工具(参见说明书[0108]段)。对比文件在提出资源分配的优化问题(如最小化失真D受限于总比特率RT)后([0101]-[0104]段,[0148]段),**明确指出了可以使用拉格朗日乘数法等优化方法来解决此类约束非线性优化问题**([0180]段)。因此,对比文件直接公开了在无线网络资源分配场景下“使用拉格朗日乘数方法求解所述优化问题”这一技术手段。 |
| **技术特征P**:其中,确定失败概率还包括:计算针对所述至少一个数据对象在广播系统中失败的平均数目。<br>**《未被公开》** | (同技术特征E的引用)<br>说明书第[0118]段:<br>“Using this model, the steady-state transport block error rate, PBL, is given by...” | 该特征与技术特征E实质相同,都是指计算针对数据对象的失败平均数目。如前所述,对比文件计算的是信道层面的平均错误率(PBL),而非针对特定数据对象在系统层面的接收失败平均数目。因此,该特征未被对比文件公开。 |
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