適應網絡擁塞的系統和方法

2023-07-31 02:58:41

專利名稱：適應網絡擁塞的系統和方法
技術領域：
本發明大體上涉及適應網絡擁塞的系統和方法。
背景技術：
當網絡中的發送終端檢測到網絡中的擁塞或擁塞減輕時，所述發送終端可確定如 何適應從所述發送終端發送的數據的發射速率。基於從網絡中的接收器所接收的反饋而確 定選擇何種發射速率的問題可能具有挑戰性。適應速率的適當選擇可改進適應控制迴路 的收斂，且可改進服務質量。然而，朝向收斂的頻繁振蕩速率調整可能使服務體驗降級，尤 其對於實時服務來說。速率適應的另一挑戰為確定當擁塞減輕時以多快的速度增加發射速 率。過激地增加速率在發送器不知道信道條件的情況下可能快速引入進一步擁塞，其可能 由於發射速率增加且隨後因進一步擁塞而突然需減小發射速率從而導致不良服務體驗。過 激地增加速率可能阻止發送器完全使用經解除擁塞的信道，因為經解除擁塞的信道形成額 外的容量。常規方法通常通過將發送速率改變為固定值，直到接收到另一反饋消息且擁塞狀 態信息經更新(包含多個反饋消息)來適應反饋。此類常規方法並不嘗試基於單一反饋消 息來適應網絡擁塞。在擁塞期間，實現對解除擁塞且隨後以最大可持續速率進行發射的多 階段適應需要來自接收器的描述信道狀態的多個反饋消息。在擁塞減輕期間，發送器常規 上使用極為保守的速率增加且等待反饋以確保發送器不會再引入擁塞。而且，當擁塞已減 輕時，常規方法通常以額外數據盲目探測信道以獲得所述信道的最大可持續速率的估計。 所述盲目探測可在所述盲目探測再引入擁塞且所述信道無法以及時方式傳送額外插入的 數據的情況下引入額外延遲。

發明內容
在一特定實施例中，本發明揭示一種方法，其包含在發射器處接收反饋消息，所述 反饋消息包含接收器處的擁塞量值和數據發射可持續速率的指示。所述方法還包含當所述 擁塞量值滿足閾值時，基於所述數據發射可持續速率和所述擁塞量值中的至少一者確定解 除擁塞速率和解除擁塞時間。所述方法進一步包含在所述解除擁塞時間期間以所述解除擁 塞速率將數據從所述發射器發送到所述接收器。所述方法還包含在所述解除擁塞時間結束 之後，將所述發射器處的數據發射速率調整到所述數據發射可持續速率。在一特定實施例 中，所述數據發射可持續速率可為估計或預測的最大可持續速率。在另一實施例中，揭示一種方法，其包含使用從接收器到發送器的反饋消息中提 供的參數識別所述發送器與所述接收器之間的發射路徑中的擁塞，所述參數包含擁塞量值 和數據發射可持續速率。所述方法還包含基於所述數據發射可持續速率和所述擁塞量值中 的至少一者確定解除擁塞速率和解除擁塞時間。所述方法進一步包含通過在所述解除擁塞 時間期間以所述解除擁塞速率將數據從所述發送器發送到所述接收器來使所述發射路徑 解除擁塞。所述方法還包含在所述解除擁塞時間結束之後將所述發射路徑中的數據發射速 率調整到所述數據發射可持續速率。在另一實施例中，揭示一種方法，其包含在發射器處接收反饋消息中的所測量到 達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值和平均接收速率(ARR)。所述方法還包含將所述發射器處的發 送速率增加到基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的經增加發送速率。所述 方法進一步包含在檢測時間之後以所述經增加發送速率繼續發射，其中所述檢測時間是基 於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定。在另一實施例中，揭示一種計算機可讀媒體，其包含計算機可執行指令。所述計算 機可執行指令可操作以致使計算機將反饋消息從接收器發送到發射器，所述反饋消息包含 所測量到達-播放時間偏移(APTO)值和平均接收速率(ARR)。所述計算機可執行指令可 操作以致使計算機在基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間期 間在所述接收器處接收由所述發射器以基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定 的解除擁塞速率發送的數據。所述計算機可執行指令可操作以致使計算機在所述解除擁塞 時間結束之後，在所述接收器處接收由所述發射器以所述ARR的最大持續數據速率發送的 數據。在替代實施例中，所述解除擁塞時間可經設定為固定恆定T_decongest，其是基於服 務/用戶體驗需要以多快的速度來實現解除擁塞而確定。舉例來說，服務要求可為解除擁 塞須在約1000毫秒內實現以避免對視頻流的過多破壞。在其它替代實施例中，可基於所接 收APTO值以外的其它測量或準則而自適應地設定解除擁塞時間。在另一實施例中，揭示一種方法，其包含將反饋消息從接收器發送到發射器，所述 反饋消息包含所測量到達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值和平均接收速率(ARR)。所述方法還包 含在基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間期間在所述接收器 處接收由所述發射器以基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞速率 發送的數據。所述方法進一步包含在所述解除擁塞時間結束之後，在所述接收器處接收由 所述發射器以所述ARR的最大持續數據速率發送的數據。在另一實施例中，揭示一種設備，其包含用於將反饋消息從接收器發送到發射器 的裝置。所述反饋消息包含所測量到達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值和平均接收速率(ARR)。所述設備還包含用於在基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間 期間在所述接收器處接收由所述發射器以基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確 定的解除擁塞速率發送的數據的裝置。所述設備進一步包含用於在所述解除擁塞時間結束 之後，在所述接收器處接收由所述發射器以所述ARR的最大持續數據速率發送的數據的裝置。在另一實施例中，揭示一種設備，其包含處理器，所述處理器經配置以產生反饋消 息以從接收器發送到發射器。所述反饋消息包含所測量到達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值和 平均接收速率(ARR)。在基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間 期間在所述接收器處接收由所述發射器以基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確 定的解除擁塞速率發送的數據。在所述解除擁塞時間結束之後，在所述接收器處接收由所 述發射器以所述ARR的最大持續數據速率發送的數據。在另一實施例中，揭示一種設備，其包含發射器，所述發射器經配置以發射數據， 接收反饋消息中的所測量到達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值和平均接收速率(ARR)，通過將所 述發射器處的發送速率減小到基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁 塞速率而起始解除擁塞，且在基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞 時間之後結束以所述解除擁塞速率進行的解除擁塞發射。在另一實施例中，揭示一種設備，其包含用於通過將發射器處的發送速率減小到 基於在反饋消息中接收的所測量到達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值和平均接收速率(ARR)中 的至少一者而確定的解除擁塞速率來起始解除擁塞的裝置。所述設備還包含用於在基於所 述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間之後結束以所述解除擁塞速率 進行的解除擁塞發射的裝置。所揭示的實施例提供的一個特定優點在於，可實現信道解除擁塞且隨後實現以擁 塞條件下的最大可持續速率進行的發射。所揭示的實施例提供的另一優點在於，可實現高於當前發射速率的速率斜升，其 在擁塞減輕條件下不會再引入擁塞。在審閱整個申請案之後，本發明的其它方面、優點和特徵將變得顯而易見，整個申 請案包括以下部分


具體實施方式
和權利要求書。

圖1為修改發射速率以適應網絡擁塞的一特定說明性實施例的圖；圖2為用以確定待從網絡移除的一定量擁塞數據的網絡擁塞流體模型的特定說 明性實施例的圖；圖3為使發射速率適應網絡擁塞以使發射路徑解除擁塞的特定說明性實施例的 時序圖；圖4為使用擁塞流體模型來確定待插入網絡中的數據量的特定說明性實施例的 圖；圖5為使發射速率適應網絡擁塞以斜升數據發射的特定說明性實施例的時序圖；圖6為適應網絡擁塞的方法的第一說明性實施例的流程圖；圖7為適應網絡擁塞的方法的第二說明性實施例的流程圖8為適應網絡擁塞的方法的第三說明性實施例的流程圖；圖9為適應網絡擁塞的方法的第四說明性實施例的流程圖；以及圖10為可適應網絡擁塞的系統的特定說明性實施例的圖。
具體實施例方式參看圖1，描繪修改發射速率以適應網絡擁塞的一特定說明性實施例的圖，且其整 體標示為100。圖100描繪發射器的隨時間變化的發射速率。最初，所述發射器以第一發射 速率101發送數據。反饋消息可接收於發射器處，如102處指示。所述反饋消息包含發射網 絡的擁塞量值以及從所述發射器接收數據的接收器處的數據發射可持續速率108的指示。 當擁塞量值滿足閾值時，可基於數據發射可持續速率108和擁塞量值中的至少一者來確定 解除擁塞速率110和解除擁塞時間112。在確定擁塞量值和數據發射可持續速率108之後， 可在解除擁塞時間112期間以解除擁塞速率110將數據從發射器發送到接收器，如104處 指示。在解除擁塞時間112結束之後，可將發射器處的數據發射速率調整到數據發射可持 續速率108，如106處指示。在一特定實施例中，發射器經由無線網絡將數據發射到所述接 收器。在一特定實施例中，所述數據發射可持續速率可大體上為最大數據發射可持續速率。 如本文使用，術語最大數據發射可持續速率為估計或預測的最大數據發射可持續速率。包含擁塞量值和最大數據發射可持續速率使發送器或發射器能夠基於單一反饋 消息來確定速率軌跡。發送器或發射器可估計發射路徑中的擁塞位的量。基於此估計和單 一反饋消息中提供的最大數據發射可持續速率的估計，發送器或發射器可確定可實現信道 解除擁塞和隨後在擁塞條件下的以最大可持續速率的發射的一組速率。在一特定實施例中，可通過到達-播放時間偏移(arrival-to-playout time offset,ΑΡΤΟ)值來測量擁塞量值，且可通過接收器處接收的數據的平均接收速率(ARR)來 測量最大數據發射可持續速率108。在一特定實施例中，上行鏈路、下行鏈路和核心網絡 中的擁塞可反映於從接收器到發送器或發射器的經標準化APT0_ARR反饋消息中。ΑΡΤ0_ ARR界定於3GPP2 C. P0055-A標準中，且已針對3 GPP TS 26. 114標準而提出。經標準化 APT0_ARR反饋消息中的信息在數據包未及時到達接收器以用於適當調度的播放的情況下， 可指示接收器處的擁塞。經標準化APT0_ARR反饋消息中的信息還可提供關於針對端到端 發射路徑來說何種速率可持續的指導的估計。經標準化APT0_ARR反饋消息可指示接收器 處的平均接收速率(ARR)，且還可指示接收器基於播放需要而提前或延遲數據包到達時間 (APTO)的請求。所述延遲可用作實時包(RTP)服務的外部循環變量。在一特定實施例中，在解除擁塞時間112期間以解除擁塞速率110將數據從發射 器發送到接收器可移除某一量的擁塞數據，所述移除的擁塞數據量大體上等於ARR 108與 解除擁塞速率110之間的差與解除擁塞時間112的乘積，如圖1所示。在一特定實施例中， 所述移除的擁塞數據量還可等於APTO值與ARR 108的乘積。在一特定實施例中，在擁塞期 間，發送器或發射器速率最初通過移除由擁塞引起的積壓工作(backlog)且隨後通過以系 統的不會引入進一步擁塞或另一積壓工作的最大可持續速率操作，來向下適應以使數據包 能夠及時到達接收器以用於播放。如果積壓工作最初未被移除，則僅以最大可持續速率操 作可能不校正當前擁塞狀態，且數據包仍可能延遲。在一特定實施例中，在擁塞減輕期間， 發送器或發射器速率向上適應以改進數據發射的質量，同時確保數據包及時到達接收器以用於適當播放，從而改進數據發射的質量。舉例來說，當數據包來自視頻編碼器時，所得視 頻質量可藉此改進。參看圖2，描繪用以確定待從網絡移除的一定量擁塞數據的網絡擁塞流體模型的 特定說明性實施例的圖，且其整體標示為200。出口 201將數據包流202引導到桶203中。 數據量205累積於桶203中，之後經由排放口 207排出桶203。當穿過出口 201的數據流 入量等於穿過排放口 207的數據流出量時，桶203中的數據量205保持恆定。當穿過出口 201的數據流入量大於穿過排放口 207的數據流出量時，桶203中累積的數據量205增加， 從而指示數據發射路徑中的擁塞狀態。當穿過出口 201的數據流入量小於穿過排放口 207 的數據流出量時，桶203中累積的數據量205減少，其使數據發射路徑解除擁塞。來自視頻編碼器的數據包可進入數據包流，如202處指示。待移除的擁塞數據量 208可等於delay_to_adjust時間212與到接收器的drain_rate 210的乘積。在一特定實 施例中，delay_to_adjust時間212可等於APTO值，且drain_rate 210可等於圖1的ARR 108。數據發射的編碼器速率可在解除擁塞時間112期間減小到解除擁塞速率110，以從桶 203中移除數據量206，其中從桶203中移除的數據量206可等於待移除的擁塞數據量208。 一旦數據量206的積壓工作已被移除，則在解除擁塞時間112之後到達的數據包204可在 適當播放時間離開桶203。在一特定實施例中，ARR 108可用作桶的drair^rate 210的估 計，且發送器或發射器可從桶203中移除擁塞數據的若干八字節，其等於APTO值與ARR 108 的乘積。如上所述，當穿過出口 201的數據流入量(數據發射的編碼器速率)小於穿過排 放口 207的數據流出量(drairurate 210)時，桶203中累積的數據量205減少，其使數據 發射路徑解除擁塞。ARR 108還可用作經由系統的最大可持續速率的估計，且可用於一旦擁 塞被移除便以ARR 108的最大可持續速率進行發射。在一特定實施例中，可測量ARR 108 以獲得媒體處理量、實時包(RTP)處理量，其允許例如視頻編碼器將ARR 108用於速率控制 目標速率。參看圖3，描繪通過展示以多快的速度使發射路徑解除擁塞而適應網絡擁塞的方 法的特定說明性實施例的圖，且其整體標示為300。在一特定實施例中，圖300說明與根據 圖1的解除擁塞相關聯的時序。最初，如304處指示，發射速率可大於ARR 108。接收器301 可測量不可接受的APTO值，如324處指示，且將APT0_ARR反饋消息310發送到發送器或發 射器303。可在發送器或發射器303處接收APT0_ARR反饋消息310，其可花費時間Tjeact 以反應於APT0_ARR反饋消息310，如312處指示。發送器或發射器303可通過在解除擁塞 時間112 (如302處指示)期間將發射速率減小到解除擁塞速率110 (如306處指示)而反 應於APT0_ARR反饋消息310。解除擁塞階段的開始傳播到接收器301，如314處指示，且解 除擁塞階段的結束傳播到接收器301，如316處指示。在解除擁塞時間112已結束之後，發 射速率增加到ARR 108，如308處指示。APTO測量過濾器的群延遲指示於320處。最小反 饋發送間隔指示於322處。最終，如326處指示，接收器301檢查APTO測量以確定是否需 將另一 APT0_ARR反饋消息318發送到發送器或發射器303。在一特定實施例中，可在接收器301作出關於擁塞狀態的下一決策之前使信道解 除擁塞。在一特定實施例中，可儘可能快地使發射路徑解除擁塞以快速減輕接收器301處 的擁塞。然而，極為激進的解除擁塞需要將數據發射減小到低得多的解除擁塞速率110， 其可能當數據包含有經編碼視頻數據時在解除擁塞階段期間不可接受地使視頻性能降級。在一特定實施例中，解除擁塞速率110可至少等於實現可接受幀質量和可接受幀速率的速 率。所述實現可接受幀質量和可接受幀速率的速率可為產生維持可接受峰值信噪比(PSNR) 的視頻幀的速率，因為原本可能根據可變幀速率(VFR)而跳過所述視頻幀。在另一特定實 施例中，解除擁塞速率110可至少等於實現最小幀質量和最小幀速率的速率。所述實現最 小幀質量和最小幀速率的速率可為產生維持最小峰值信噪比(PSNR)的視頻幀的速率，因 為原本可能根據可變幀速率(VFR)而跳過所述視頻幀。在一特定實施例中，解除擁塞時間112可以比例常數F與APTO值成比例。解除擁 塞時間112還可與擁塞的量或量值成比例。解除擁塞速率110可以等於(F-I)與F的比率 的比例常數與ARR 108成比例。對於視頻數據，可通過以ARR 108的目標速率編碼每一幀且 隨後跳過每第F幀而實現解除擁塞速率110。舉例來說，當F等於2時，解除擁塞時間112 可為APTO值的兩倍，且解除擁塞速率110可為ARR 108的一半。對於視頻數據，視頻編碼 器可在APTO值的兩倍的時期期間跳過發送以ARR 108的目標速率編碼的每隔一幀。在替代實施例中，解除擁塞時間可經設定為固定恆定T_deCOngeSt，其是基於服務 /用戶體驗以多快的速度需要實現解除擁塞而確定。舉例來說，服務要求可為解除擁塞須在 約1000毫秒內實現以避免對視頻流的過多破壞。解除擁塞速率可隨後等於ARR與(1-APT0/ T_decongest)的乘積。在其它替代實施例中，可基於所接收APTO值以外的其它測量或準 則，將解除擁塞時間自適應地設定為T_decongest_adapt。舉例來說，所述測量或準則可包 含服務質量考慮、總的網絡使用率、用戶數目、每用戶的使用量等。解除擁塞速率可隨後等 於 ARR 與(1-APTO/T_decongest_adapt)的乘積。參看圖4，描繪用以使用擁塞流體模型適應網絡解除擁塞/減輕擁塞的方法的特 定說明性實施例的圖，且其整體標示為400。出口 401將數據包流402引導到桶403中。數 據量405累積於桶403中，之後經由排放口 407排出桶403。當穿過出口 401的數據流入量 等於穿過排放口 407的數據流出量時，桶403中的數據量405保持恆定。當穿過出口 401 的數據流入量大於穿過排放口 407的數據流出量時，桶403中累積的數據量405增加，從而 指示數據發射路徑中的擁塞狀態。當穿過出口 401的數據流入量小於穿過排放口 407的數 據流出量時，桶403中累積的數據量405減少，從而指示存在空間將額外數據插入數據包流 402中而不會增加系統擁塞。來自視頻編碼器的數據包可進入數據包流，如402處指示。待插入的可插入數據 量408可等於delay_to_adjust時間412與到接收器的drain_rate 410的乘積。如上所 述，當穿過出口 401的數據流入量小於穿過排放口 407的數據流出量時，桶403中累積的數 據量405減少，從而指示存在空間將額外數據插入數據包流402中而不會引起額外擁塞。在 一特定實施例中，delay_to_adjust時間412可等於APTO值的絕對值，且drain_rate 410 可大於或至少等於ARR 108。數據發射的編碼器速率可增加到足夠長的另一發送數據速率 以將數據量406插入桶403中，其中插入桶403中的數據量406可等於待插入的可插入數 據量408。一旦數據量406已被插入，則在插入階段之後到達的數據包404可在適當播放時 間離開桶403。在一特定實施例中，當擁塞的量值小於閾值時，發射器的發射速率可增加到 高於當前數據發射速率的速率。在一特定實施例中，當APTO值小於閾值時，發射器的發射 速率可增加到高於ARR 108的速率。在一特定實施例中，APTO值指示接收器處數據包的到達統計與數據包何時經調度以在沒有抖動的情況下適當播放(對於視頻數據)相比的差異。APTO值可為接收器想在視 頻發送器與接收器之間的端到端發射路徑中調整的延遲量的指示。如果存在擁塞，則APTO 值可為正，且桶中的積壓包可通過APTO值排出以移除延遲，如圖2所示。如果存在擁塞減 輕，則APTO值可為負，且編碼器可增加發射速率以使用額外帶寬，其中可引入等於APTO值 的絕對值的延遲量，如圖4所示。參看圖5，描繪通過展示以多快的速度使數據發射斜升而適應網絡擁塞的方法 的特定說明性實施例的圖，且其整體標示為500。最初，如504處指示，發射速率可小於 ARR108。在另一實施例中，發射速率可不小於ARR 108。接收器501可測量小於閾值的APTO 值，如524處指示，且將APT0_ARR反饋消息510發送到發送器或發射器503。可在發送器或 發射器503處接收APT0_ARR反饋消息510，其可花費時間T_react以反應於APT0_ARR反 饋消息510，如512處指示。發送器或發射器503可通過在至少一檢測時間(如502處指 示)期間將發射速率增加到另一發送數據速率(如508處指示)而反應於APT0_ARR反饋 消息510。速率增加的開始傳播到接收器501，如514處指示，且檢測時間的結束(此時在 接收器501處檢測到速率增加)傳播到接收器501，如516處指示。APTO測量過濾器的群 延遲指示於520處。最小反饋發送間隔指示於522處。最終，如526處指示，接收器501檢 查APTO測量以確定是否需將另一 APT0_ARR反饋消息518發送到發送器或發射器503。在一特定實施例中，出於方便起見，檢測時間可經設定為等於解除擁塞時間112。 在一特定實施例中，檢測時間可等於解除擁塞時間112，且還可以比例常數F與最後接收的 APTO值的絕對值成比例。在一特定實施例中，可確定另一發送數據速率以完成將可插入數 據添加到網絡中，其可分布在以比例常數R與解除擁塞時間112成比例的時期內。在一特定 實施例中，另一發送數據速率可等於ARR 108和1與R和F乘積的倒數的和的乘積。在另 一特定實施例中，另一發送數據速率可等於發送器的當前發射速率和1與R和F乘積的倒 數的和的乘積。在其它特定實施例中，檢測時間可為恆定值，或可自適應地設定檢測時間。 因此可基於APTO值、ARR、恆定值或自適應地設定的值中的至少一者來確定檢測時間。參看圖6，描繪適應網絡擁塞的方法的特定說明性實施例的流程圖，且其整體標示 為600。方法600包含在發射器處接收反饋消息，所述反饋消息包含接收器處的擁塞量值和 數據發射可持續速率，如602處指示。舉例來說，可在發射器處接收APT0_ARR反饋消息310， 所述APT0_ARR反饋消息310包含擁塞量值、APTO值和數據發射可持續速率ARR 108，如圖 1和圖3描繪。方法600包含確定擁塞量值是否滿足閾值，如604處指示。舉例來說，APTO 值可為正，從而指示擁塞，且可大於預定量，從而指示過多擁塞。如果擁塞量值不滿足閾值， 則方法600包含以相同或較高速率繼續數據發射，如606處指示。舉例來說，如果APTO小 於閾值量，則發射速率可增加到另一發送數據速率，如圖5描繪。如果擁塞量值滿足所述閾值，則方法600包含基於數據發射可持續速率和擁塞量 值中的至少一者來確定解除擁塞速率和解除擁塞時間，如608處指示。舉例來說，圖1的 解除擁塞時間112可以比例常數F與APTO值成比例，且解除擁塞速率110可以等於(F-I) 與F的比率的比例常數與ARR 108成比例。方法600包含在解除擁塞時間期間以解除擁 塞速率將數據從發射器發送到接收器，如610處指示。舉例來說，可在解除擁塞時間112期 間以解除擁塞速率110將數據從發射器發送到接收器，如圖1和圖3描繪。方法600還包 含在解除擁塞時間結束後，將發射器處的數據發射速率調整到數據發射可持續速率，如612處指示。舉例來說，可在解除擁塞時間112結束後，將發射器處的數據發射速率調整到ARR 108，如圖1和圖3描繪。參看圖7，描繪適應網絡擁塞的方法的另一特定說明性實施例的流程圖，且其整體 標示為700。方法700包含使用從接收器到發送器的反饋消息中提供的參數來識別發送器 與接收器之間的發射路徑中的擁塞，所述參數包含擁塞量值和數據發射可持續速率，如702 處指示。舉例來說，可在發射器處接收APT0_ARR反饋消息310，APT0_ARR反饋消息310包 含擁塞量值、APTO值和數據發射可持續速率ARR 108，如圖1和圖3描繪。方法700包含基 於數據發射可持續速率和擁塞量值中的至少一者來確定解除擁塞速率和解除擁塞時間，如 704處指示。舉例來說，解除擁塞時間112可以比例常數F與APTO值成比例，且解除擁塞 速率110可以等於(F-I)與F的比率的比例常數與ARR 108成比例。方法700包含通過在 解除擁塞時間期間以解除擁塞速率將數據從發送器發送到接收器來使發射路徑解除擁塞， 如706處指示。舉例來說，可在解除擁塞時間112期間以解除擁塞速率110將數據從發射 器發送到接收器，如圖1和圖3描繪。方法700包含在解除擁塞時間結束後，將發射路徑中 的數據發射速率調整到數據發射可持續速率，如708處指示。舉例來說，可在解除擁塞時間 112結束後，將發射器處的數據發射速率調整到ARR 108，如圖1和圖3描繪。在一特定實施例中，擁塞量值為接收器處測量的到達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值。 在一特定實施例中，數據發射可持續速率108為接收器處接收的數據的數據發射的平均接 收速率(ARR)，如圖1所示。在一特定實施例中，數據發射可持續速率108為不引起發射路 徑擁塞的最大數據發射速率。在一特定實施例中，使發射路徑解除擁塞移除了某一量的積 壓數據，所述積壓數據的量大體上等於解除擁塞時間112和ARR 108與解除擁塞速率110 之間的差的乘積，如圖1到3所示。在一特定實施例中，解除擁塞時間112以比例常數F與APTO值成比例，且解除擁 塞速率110以等於(F-I)與F的比率的比例常數與ARR成比例。方法700還可包含確定在 發射路徑開始變為擁塞之前可插入到發射路徑中的可插入數據量，其中將可插入數據插入 到發射路徑中分布於以比例常數R與解除擁塞時間112成比例的時期上。在一特定實施例 中，可基於ARR 108和R與F的乘積確定另一發送數據速率。在一特定實施例中，另一發送 數據速率可等於ARR 108和1與R和F乘積的倒數的和的乘積。在其它特定實施例中，插 入可插入數據的周期可為恆定值，或可基於其它參數或準則而自適應地設定，例如服務質 量考慮、總的網絡使用率、用戶數目、每用戶的使用量等。參看圖8，描繪適應網絡擁塞的方法的又一特定說明性實施例的流程圖，且其整 體標示為800。方法800包含在發射器處接收反饋消息中的所測量到達_播放時間偏移 (APTO)值和平均接收速率(ARR)，如802處指示。舉例來說，可在發射器處接收APT0_ARR 反饋消息510，APT0_ARR反饋消息510包含APTO值和ARR，如圖5描繪。方法800包含將 發射器處的發送速率增加到基於APTO值和ARR中的至少一者而確定的經增加發送速率，如 804處指示。舉例來說，發射器處的發送速率可增加到另一速率508，如圖5所示，且另一速 率508可與ARR成比例。方法800包含基於APTO值和ARR中的至少一者確定檢測時間，如806處指示。舉 例來說，圖5的檢測時間502可以比例常數F與APTO值的絕對值成比例。方法800包含在 檢測時間之後以增加的發送速率繼續發射，如808處指示。舉例來說，可在檢測時間502之後以另一速率508將數據從發射器503發送到接收器501，如圖5描繪。方法800還可包含確定在發射路徑開始變為擁塞之前可插入到發射路徑中的可 插入數據量，其中將可插入數據插入到發射路徑中分布於以比例常數R與圖5的檢測時間 502成比例的時期上。方法800還可包含添加分布於以比例常數R與圖5的檢測時間502 成比例的數據插入時期上的可插入數據，其中檢測時間502以比例常數F與APTO值的絕對 值成比例，其中增加的發送速率508是基於ARR以及R與F的乘積而確定。在一特定實施例 中，發送數據的增加的發送速率508可等於ARR和1與R和F乘積的倒數的和的乘積。在 另一特定實施例中，可在固定或恆定檢測時間值上插入可插入數據。參看圖9，其描繪適應網絡擁塞的方法的又一特定說明性實施例的流程圖，且其整 體標示為900。方法900包含將反饋消息從接收器發送到發送器，所述反饋消息包含所測量 的到達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值和平均接收速率(ARR)，如902處指示。舉例來說，可將 APT0_ARR反饋消息310發送到發射器，APT0_ARR反饋消息310包含APTO值和ARR 108，如 圖1和圖3描繪。方法900包含在基於APTO值和ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間期間在 接收器處接收由發射器以基於APTO值和ARR中的至少一者而確定的解除擁塞速率發送的 數據，如904處指示。舉例來說，可在解除擁塞時間112期間在接收器處接收由發射器以 解除擁塞速率110發送的數據，如圖1和圖3描繪。解除擁塞時間112可以比例常數F與 APTO值成比例，且解除擁塞速率110可以等於(F-I)與F的比率的比例常數與ARR 108成 比例。方法900包含在解除擁塞時間結束之後在接收器處接收由發射器以等於ARR的持續 數據速率發送的數據，如906處指示。舉例來說，可在解除擁塞時間112結束之後將發射器 處的數據發射速率調整到ARR 108，如圖1和圖3描繪。在一特定實施例中，解除擁塞時間112以比例常數F與APTO值成比例，且解除擁 塞速率110以等於(F-I)與F的比率的比例常數與ARR 108成比例。方法900還可包含在 接收器處接收額外插入的數據，在插入時期期間接收所述額外插入的數據。在一特定實施 例中，所述插入時期可以比例常數R與解除擁塞時間112成比例。在其它特定實施例中，插 入時期可為恆定的，或可基於其它測量值或準則而自適應地設定，例如服務質量考慮、總的 網絡使用率、用戶數目、每用戶的使用量等。參看圖10，描繪可適應網絡擁塞的系統的特定說明性實施例的圖，且其整體標示 為1000。系統1000包含經配置以發射數據1006的發射器1002。系統1000還包含用於接 收數據1006的裝置，例如經配置以接收數據1006的接收器1004。所述接收裝置可包含數 字數據接收器、數字數據包接收器、數字視頻數據接收器、數字視頻數據包接收器、無線數 據接收器、無線視頻數據接收器等。發射器1002進一步經配置以接收來自接收器1004的反 饋消息1008中的所測量到達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值1005和平均接收速率(ARR) 1007， 通過將發射器1002處的發送速率減小到基於APTO值1005和ARR1007中的至少一者而確 定的解除擁塞速率來起始解除擁塞，且在基於APTO值1005和ARR 1007中的至少一者而確 定的解除擁塞時間之後結束以解除擁塞速率進行的解除擁塞發射。可使用APTO測量裝置 1016在接收器1004處測量APTO值1005。可使用ARR測量裝置1018在接收器1004處測 量ARR 1007。可使用反饋消息發送器1020從接收器1004發送反饋消息1008。可使用反 饋消息接收器1014在發射器1002處接收反饋消息1008。可使用發送速率調整器1010將發射器1002處的發送速率減小到解除擁塞速率。可使用解除擁塞定時器1012確定在解除 擁塞時間之後結束以解除擁塞速率進行的解除擁塞發射。在一特定實施例中，圖1的解除擁塞時間112可以比例常數F與APTO值1005成比 例，且解除擁塞速率110可以等於(F-I)與F的比率的比例常數與ARR 1007成比例。在一 特定實施例中，發射器1002可進一步經配置以接收來自接收器1004的單一反饋消息1008 中的APTO值1005和ARR 1007，其中發射器1002進一步經配置以添加分布於以比例常數R 與解除擁塞時間112成比例的插入時期上的可插入數據，且其中基於ARR1007和R與F的 乘積來確定另一發送數據速率。在其它特定實施例中，插入時期可為恆定的，或可基於其它 測量或準則而自適應地設定，例如服務質量考慮、總的網絡使用率、用戶數目、每用戶的使 用量等。發射器1002可包含存儲器1028和高速緩衝存儲器1030，存儲器1028和高速緩 衝存儲器1030耦合到處理器，例如數位訊號處理器(DSP) 1024。存儲器1028或高速緩衝 存儲器1030可包含計算機可執行指令，所述計算機可執行指令操作以致使計算機(例如數 字信號處理器1024)執行各種操作。編碼器/解碼器(CODEC) 1026還可耦合到數位訊號處 理器1024。無線控制器1022可耦合到數位訊號處理器1024和無線天線(未圖示)。輸入 /輸出裝置1032還可耦合到數位訊號處理器1024。發送速率調整器1010和解除擁塞定時 器1012可例如通過專用電路實施於硬體中，或可由數位訊號處理器1024執行。接收器1004可包含存儲器1040和高速緩衝存儲器1042，存儲器1040和高速緩衝 存儲器1042耦合到處理器，例如數位訊號處理器(DSP) 1036。存儲器1040或高速緩衝存 儲器1042可包含計算機可執行指令，所述計算機可執行指令操作以致使計算機(例如數字 信號處理器1036)執行各種操作，例如產生反饋消息1008。編碼器/解碼器(CODEC) 1038 還可耦合到數位訊號處理器1036。無線控制器1034可耦合到數位訊號處理器1036和無 線天線(未圖示)。輸入/輸出裝置1044還可耦合到數位訊號處理器1036。APTO測量裝 置1016和ARR測量裝置1018可例如通過專用電路實施於硬體中，或可由數位訊號處理器 1036執行。所屬領域的技術人員應進一步了解，可將結合本文所揭示的實施例而描述的各種 說明性邏輯塊、配置、模塊、電路和算法步驟實施為電子硬體、計算機軟體或兩者的組合。為 明確地說明硬體與軟體的此互換性，在上文已大體上就其功能性而描述了各種說明性組 件、塊、配置、模塊、電路和步驟。將所述功能性實施為硬體還是軟體取決於特定應用和強加 於整個系統的設計約束。所屬領域的技術人員可針對每一特定應用以不同方式實施所描述 的功能性，但此些實施決策不應被解釋為導致脫離本發明的範圍。結合本文中所揭示的實施例而描述的方法或算法的步驟可直接包含於硬體中、 由處理器執行的軟體模塊中或兩者的組合中。軟體模塊可包含由處理器執行的指令，所 述指令駐留於隨機存取存儲器(RAM)、快閃記憶體、只讀存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器 (PR0M)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、寄存 器、硬碟、可裝卸磁碟、壓縮磁碟只讀存儲器(CD-ROM)或此項技術中已知的任何其它形式 的存儲媒體中。示範性存儲媒體耦合到處理器，使得處理器可從存儲媒體讀取信息，和向存 儲媒體寫入信息。在替代方案中，存儲媒體可集成到處理器。處理器和存儲媒體可駐留於 專用集成電路(ASIC)中。ASIC可駐留於計算裝置或用戶終端中。在替代方案中，處理器和存儲媒體可作為離散組件而駐留於計算裝置或用戶終端中。 提供所揭示實施例的先前描述以使所屬領域的任何技術人員能夠製作或使用所 揭示的實施例。所屬領域的技術人員將容易明白對這些實施例的各種修改，且本文所界定 的一般原理可在不脫離本發明的精神或範圍的情況下應用到其它實施例。因而，不希望本 發明限於本文所示的實施例，而是將賦予其與所附權利要求書所界定的原理和新穎特徵一 致的最廣泛的可能範圍。
權利要求
一種方法，其包括在發射器處接收反饋消息，所述反饋消息包含接收器處的擁塞量值和數據發射可持續速率的指示；當所述擁塞量值滿足閾值時，基於所述數據發射可持續速率和所述擁塞量值中的至少一者來確定解除擁塞速率和解除擁塞時間；在所述解除擁塞時間期間以所述解除擁塞速率將數據從所述發射器發送到所述接收器；以及在所述解除擁塞時間結束之後，將所述發射器處的數據發射速率調整到所述數據發射可持續速率。
2.根據權利要求1所述的方法，其中通過到達_播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值來測量所述擁 塞量值，且通過所述接收器處接收的數據的平均接收速率(ARR)來測量所述數據發射可持 續速率。
3.根據權利要求2所述的方法，其中在所述解除擁塞時間期間以所述解除擁塞速率將 所述數據從所述發射器發送到所述接收器移除了某一量的擁塞數據，所述移除的擁塞數據 量大體上等於所述解除擁塞時間和所述ARR與所述解除擁塞速率之間的差的乘積。
4.根據權利要求2所述的方法，其中所述解除擁塞時間以比例常數F與所述APTO值成 比例。
5.根據權利要求1所述的方法，其進一步包括當所述擁塞量值小於所述閾值時，將所述發射器的所述發射速率增加到高於所述數據 發射可持續速率的速率。
6.一種方法，其包括使用從接收器到發送器的反饋消息中提供的參數來識別所述發送器與所述接收器之 間的發射路徑中的擁塞，所述參數包含擁塞量值和數據發射可持續速率；基於所述數據發射可持續速率和所述擁塞量值中的至少一者來確定解除擁塞速率和 解除擁塞時間；通過在所述解除擁塞時間期間以所述解除擁塞速率將數據從所述發送器發送到所述 接收器來使所述發射路徑解除擁塞；以及在所述解除擁塞時間結束之後，將所述發射路徑中的數據發射速率調整到所述數據發 射可持續速率。
7.根據權利要求6所述的方法，其中所述擁塞量值為在所述接收器處測量的到達_播 放時間偏移(APTO)值。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述數據發射可持續速率為所述接收器處接收的 數據的數據發射的平均接收速率(ARR)。
9.一種方法，其包括在發射器處接收反饋消息中的所測量到達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ)值和平均接收速率 (ARR)；將所述發射器處的發送速率增加到基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定 的增加的發送速率；以及在檢測時間之後，以所述增加的發送速率繼續發射，其中基於所述APTO值、所述ARR、定的值中的至少一者而確定所述檢測時間。
10.根據權利要求9所述的方法，其進一步包括確定在發射路徑開始變為擁塞之前可插入到所述發射路徑中的可插入數據的量，其中 將所述可插入數據插入到所述發射路徑中分布於以比例常數R與所述檢測時間成比例的 時期上。
11.根據權利要求9所述的方法，其進一步包括添加分布於以比例常數R與所述檢測時間成比例的數據插入時期上的可插入數據，其 中所述檢測時間以比例常數F與所述APTO值成比例，其中基於所述ARR以及R與F的乘積 而確定所述增加的發送速率。
12.—種計算機可讀媒體，其包含計算機可執行指令，所述指令操作以致使所述計算機將反饋消息從接收器發送到發射器，所述反饋消息包含所測量的到達_播放時間偏移 (APTO)值和平均接收速率(ARR)；在基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間期間，在所述接收 器處接收由所述發射器以基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞速 率發送的數據；以及在所述解除擁塞時間結束之後，在所述接收器處接收由所述發射器以所述ARR的最大 持續數據速率發送的數據。
13.根據權利要求12所述的計算機可讀取媒體，其中所述解除擁塞時間以比例常數F 與所述APTO值成比例，且所述解除擁塞速率以等於(F-I)與F的比率的比例常數與所述 ARR成比例。
14.根據權利要求13所述的計算機可讀取媒體，其中所述計算機可執行指令進一步操 作以致使所述計算機在所述接收器處接收額外插入的數據，所述額外插入的數據是在插入 時期期間接收的。
15.一種方法，其包括將反饋消息從接收器發送到發射器，所述反饋消息包含所測量到達-播放時間偏移 (APTO)值和平均接收速率(ARR)；在基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間期間，在所述接收 器處接收由所述發射器以基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞速 率發送的數據；以及在所述解除擁塞時間結束之後，在所述接收器處接收由所述發射器以所述ARR的最大 持續數據速率發送的數據。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述解除擁塞時間以比例常數F與所述APTO值 成比例，且所述解除擁塞速率以等於(F-I)與F的比率的比例常數與所述ARR成比例。
17.一種設備，其包括用於將反饋消息從接收器發送到發射器的裝置，所述反饋消息包含所測量的到達-播 放時間偏移(ΑΡΤΟ)值和平均接收速率(ARR)；用於在基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間期間在所述 接收器處接收由所述發射器以基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞速率發送的數據的裝置；以及用於在所述解除擁塞時間結束之後在所述接收器處接收由所述發射器以所述ARR的 最大持續數據速率發送的數據的裝置。
18.根據權利要求17所述的設備，其中所述解除擁塞時間以比例常數F與所述APTO值 成比例，且所述解除擁塞速率以等於(F-I)與F的比率的比例常數與所述ARR成比例。
19.一種設備，其包括處理器，其經配置以產生反饋消息，以從接收器發送到發射器，所述反饋消息包含所測 量到達-播放時間偏移(APTO)值和平均接收速率(ARR)；其中在基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間期間，在所述 接收器處接收由所述發射器以基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁 塞速率發送的數據；以及其中在所述解除擁塞時間結束之後，在所述接收器處接收由所述發射器以所述ARR的 最大持續數據速率發送的數據。
20.根據權利要求19所述的設備，其中所述解除擁塞時間以比例常數F與所述APTO值 成比例，且所述解除擁塞速率以等於(F-I)與F的比率的比例常數與所述ARR成比例。
21.一種設備，其包括發射器，其經配置以發射數據；接收反饋消息中的所測量到達-播放時間偏移(ΑΡΤΟ) 值和平均接收速率(ARR)；通過將所述發射器處的發送速率減小到基於所述APTO值和所述 ARR中的至少一者而確定的解除擁塞速率來起始解除擁塞；以及在基於所述APTO值和所述 ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間之後，結束以所述解除擁塞速率進行的解除擁塞 發射。
22.根據權利要求21所述的設備，其中所述解除擁塞時間以比例常數F與所述APTO值 成比例，且所述解除擁塞速率以等於(F-I)與F的比率的比例常數與所述ARR成比例。
23.根據權利要求22所述的設備，其中所述發射器進一步經配置以接收單一反饋消息 中的所述APTO值和所述ARR，其中所述發射器進一步經配置以添加分布於以比例常數R與 所述解除擁塞時間成比例的插入時期上的可插入數據，且其中基於所述ARR以及R與F的 乘積而確定另一發送數據速率。
24.一種設備，其包括用於通過將發射器處的發送速率減小到基於在反饋消息中接收的所測量到達_播放 時間偏移(ΑΡΤΟ)值和平均接收速率(ARR)中的至少一者而確定的解除擁塞速率來起始解 除擁塞的裝置；以及用於在基於所述APTO值和所述ARR中的至少一者而確定的解除擁塞時間之後結束以 所述解除擁塞速率進行的解除擁塞發射的裝置。
25.根據權利要求24所述的設備，其中所述解除擁塞時間以比例常數F與所述APTO值 成比例，且所述解除擁塞速率以等於(F-I)與F的比率的比例常數與所述ARR成比例。
全文摘要
在一特定實施例中，揭示一種方法，其包含在發射器處接收反饋消息，所述反饋消息包含接收器處的擁塞量值和數據發射可持續速率的指示。所述方法還包含當所述擁塞量值滿足閾值時，基於所述數據發射可持續速率和所述擁塞量值中的至少一者來確定解除擁塞速率和解除擁塞時間。所述方法進一步包含在所述解除擁塞時間期間以所述解除擁塞速率將數據從所述發射器發送到所述接收器。所述方法還包含在所述解除擁塞時間結束之後，將所述發射器處的數據發射速率調整到所述數據發射可持續速率。
文檔編號H04L12/56GK101919214SQ200980101850
公開日2010年12月15日 申請日期2009年1月9日 優先權日2008年1月10日
發明者克里斯多福·傑拉爾德·洛特, 塞拉芬·迪亞斯·斯平多拉, 尼古拉·K·梁, 皮爾拉珀·丁那功西素帕, 錢德拉塞卡爾·泰拉詹德爾·孫達爾拉曼 申請人:高通股份有限公司