本申請(qǐng)要求2015年1月26日遞交的發(fā)明名稱為“用于數(shù)據(jù)流量的速率適配的方法和系統(tǒng)(methodandsystemforrateadaptationfordatatraffic)”的第62/107,826號(hào)美國臨時(shí)專利申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，以及2015年12月29日遞交的發(fā)明名稱為“用于數(shù)據(jù)流量的速率適配的方法和系統(tǒng)(methodandsystemforrateadaptationfordatatraffic)”的第14/983,061號(hào)美國專利申請(qǐng)案在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，這兩個(gè)在先申請(qǐng)的內(nèi)容以引用的方式并入本文本中。

本發(fā)明涉及編碼，并且在具體實(shí)施例中涉及在進(jìn)行和不進(jìn)行前向糾錯(cuò)編碼的情況下，用于包括噴泉編碼的數(shù)據(jù)流量的速率適配的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

噴泉編碼(fountaincoding，fc)廣泛用于內(nèi)容配送網(wǎng)，例如第三代合作伙伴計(jì)劃(3rdgenerationpartnershipproject，3gpp)多媒體廣播多播業(yè)務(wù)(multimediabroadcastmulticastservice，mbms)、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電視(internetprotocoltelevision，iptv)和數(shù)字廣播電視(digitalvideobroadcasting，dvb)。fc的一個(gè)特征是能夠從原始數(shù)據(jù)包創(chuàng)建非常大量的獨(dú)立修復(fù)數(shù)據(jù)包以補(bǔ)償復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的未知數(shù)據(jù)包丟失/丟棄概率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種用于速率適配的實(shí)施例方法包括：根據(jù)空口節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)狀態(tài)來確定源速率調(diào)整，并且根據(jù)所述確定的源速率調(diào)整向流量源發(fā)送源速率調(diào)整請(qǐng)求。

一種提供速率適配的實(shí)施例網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括：處理器和存儲(chǔ)由所述處理器執(zhí)行的程序的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序包括用于執(zhí)行以下操作的指令：根據(jù)空口節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)狀態(tài)確定源速率調(diào)整；以及根據(jù)所述確定的源速率調(diào)整向流量源發(fā)送源速率調(diào)整請(qǐng)求。

一種提供速率適配的實(shí)施例流量工程(trafficengineering，te)控制器包括：處理器和存儲(chǔ)由所述處理器執(zhí)行的程序的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序包括用于執(zhí)行以下操作的指令：接收空口節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)狀態(tài)；根據(jù)所述緩沖區(qū)狀態(tài)計(jì)算源速率調(diào)整；以及根據(jù)所述確定的源速率調(diào)整向流量源發(fā)送源速率調(diào)整請(qǐng)求。

附圖說明

為了更完整地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在參考下文結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，其中：

圖1示出了用戶設(shè)備(userequipment，ue)通過通信系統(tǒng)的移動(dòng)；

圖2示出了當(dāng)流量在單條路徑、兩條路徑及四條路徑上路由時(shí)丟包的模擬結(jié)果；

圖3示出了根據(jù)一實(shí)施例的速率適配方法的流程圖；

圖4a和4b示出了與常規(guī)te方案相比的速率適配方法的模擬結(jié)果；以及

圖5示出了根據(jù)一實(shí)施例的可用于實(shí)現(xiàn)例如本文所描述的設(shè)備和方法的計(jì)算平臺(tái)。

具體實(shí)施方式

當(dāng)用戶設(shè)備(userequipment，ue)通過無線接入網(wǎng)移動(dòng)時(shí)，其連接到不同的接入點(diǎn)(accesspoint，ap)。ue用來連接到不同ap的無線鏈路的容量可能顯著且快速地變化。流量工程(trafficengineering，te)控制器作出的通過回程和無線接入網(wǎng)路由數(shù)據(jù)流量的決策可能不是最佳的。

各實(shí)施例提供了一種用于基于業(yè)務(wù)流(trafficflow)和無線鏈路的容量針對(duì)不同信道來適配源數(shù)據(jù)速率的方法和系統(tǒng)。在各項(xiàng)實(shí)施例中，在空口節(jié)點(diǎn)與流量工程(trafficengineering，te)控制器或流量源(例如，數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān))之間交換消息，其中噴泉編碼數(shù)據(jù)包從原始數(shù)據(jù)包創(chuàng)建。

其它實(shí)施例提供了一種用于通過組合集中式te和每流速率更新來調(diào)整流量源的源數(shù)據(jù)速率的方法。速率更新計(jì)算可以在流量源、te控制器或空口節(jié)點(diǎn)處執(zhí)行。在一些實(shí)施例中，當(dāng)在te控制器處執(zhí)行速率更新計(jì)算時(shí)，速率更新計(jì)算可以是聯(lián)合優(yōu)化或每流更新(例如，僅每個(gè)流更新)。在一些實(shí)施例中，從空口節(jié)點(diǎn)向te控制器或流量源發(fā)送消息以計(jì)算每流速率更新。在其它實(shí)施例中，空口節(jié)點(diǎn)計(jì)算流的速率更新并將它們發(fā)送回流量源以進(jìn)行速率適配。

已知的系統(tǒng)包括集中式流量工程，其具有針對(duì)所有流的速率分配的聯(lián)合優(yōu)化。本文提供的各項(xiàng)實(shí)施例包括流的源數(shù)據(jù)速率的每流速率適配以降低優(yōu)化復(fù)雜性和通信延遲。

優(yōu)點(diǎn)可包括幾乎不增加計(jì)算復(fù)雜度和快速速率適配，這可以顯著減少回程網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包冗余。在具有噴泉編碼的各項(xiàng)實(shí)施例中，當(dāng)信道條件較好時(shí)，冗余得以減少，并且有效數(shù)據(jù)速率傳遞效率得以增加。在沒有噴泉編碼的各項(xiàng)實(shí)施例中，較好的速率選擇避免數(shù)據(jù)包延遲長(對(duì)于較差的信道)，并且提高有效數(shù)據(jù)速率(當(dāng)信道條件較好時(shí))。

圖1示出了通過通信系統(tǒng)100的用戶設(shè)備(userequipment，ue)130的移動(dòng)150。圖1示出了移動(dòng)運(yùn)營商的回程網(wǎng)絡(luò)110和無線接入網(wǎng)(radioaccessnetwork，ran)120。接入網(wǎng)120包括向ue130提供服務(wù)的空口節(jié)點(diǎn)123、126和129。當(dāng)ue處于適當(dāng)位置時(shí)，空口節(jié)點(diǎn)123、126和129可以通過無線鏈路144和148無線地耦合到ue130?？湛诠?jié)點(diǎn)123、126和129經(jīng)由多個(gè)鏈路(link1、link2)連接到回程網(wǎng)絡(luò)110中的路由器165和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)170。回程網(wǎng)絡(luò)110和ran120可以包括具有固定容量的有線鏈路或具有可變?nèi)萘康臒o線鏈路。回程網(wǎng)絡(luò)110還包括網(wǎng)關(guān)160、170和其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。虛擬用戶網(wǎng)關(guān)160(其可特定于特定ue)可以用作到ue的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)170可以是回程網(wǎng)絡(luò)110到因特網(wǎng)的接口(例如，用作分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(packetdatanetworkgateway，pdn))。

回程網(wǎng)絡(luò)110通過多條路徑將空口節(jié)點(diǎn)123、126、129和ue130連接到虛擬用戶網(wǎng)關(guān)160。網(wǎng)關(guān)160可以是虛擬網(wǎng)關(guān)。數(shù)據(jù)源180可以在回程網(wǎng)絡(luò)110內(nèi)部或者可以經(jīng)由因特網(wǎng)190從外部訪問。在一些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)源180可以是內(nèi)容服務(wù)器(例如，媒體服務(wù)器)。在其它實(shí)施例中，數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)160、165(例如，路由器)或170可以是數(shù)據(jù)源，因?yàn)樗鼈兎职l(fā)或重新分發(fā)數(shù)據(jù)包。ue130在空口節(jié)點(diǎn)123和126的覆蓋區(qū)域中移動(dòng)，并且通過不同空口節(jié)點(diǎn)123和126中的無線鏈路144和148來接收內(nèi)容和數(shù)據(jù)。

ue130可以從數(shù)據(jù)源(例如，內(nèi)容服務(wù)器180、移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)170等)請(qǐng)求數(shù)據(jù)文件。從數(shù)據(jù)源170、180到ue130的數(shù)據(jù)流量可經(jīng)由各有線鏈路(例如，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò))、各空口節(jié)點(diǎn)123和126以及各無線鏈路144和148在多條路徑上路由，從而提供經(jīng)由空口節(jié)點(diǎn)123和126從數(shù)據(jù)源170、180到ue130的多個(gè)連接。

流量工程(trafficengineering，te)控制器處理從數(shù)據(jù)流的源到相應(yīng)目的地的數(shù)據(jù)流路由。流通過源-目的地對(duì)來識(shí)別。在多路徑te操作中，對(duì)于每個(gè)流使用若干路徑以滿足需求。與單路徑te操作相比，多路徑te操作為流路由提供了更大的靈活性，因?yàn)閷?duì)于每個(gè)流都存在多個(gè)可用路徑。

te功能可以在中央或本地te控制器(或te管理器)中實(shí)現(xiàn)，該中央或本地te控制器(或te管理器)基于對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹㈡溌啡萘亢土餍枨蟮牧私鉃槊總€(gè)流確定一組路徑以及每條路徑上的速率分配。具體地，ran120中的鏈路容量不是固定的，可能經(jīng)常變化，因?yàn)槠淙Q于可用資源(例如，頻率、時(shí)間等)的量。

當(dāng)ue130通過ran120移動(dòng)時(shí)，無線鏈路的容量可以顯著且快速地變化。鏈路容量的變化可以歸因于多個(gè)不同的因素。當(dāng)ue移出第一空口節(jié)點(diǎn)的范圍并進(jìn)入另一節(jié)點(diǎn)的覆蓋區(qū)域時(shí)，到每個(gè)空口節(jié)點(diǎn)的不同無線鏈路將改變。在特定接入節(jié)點(diǎn)的覆蓋區(qū)域中，由于其它發(fā)射器或物理障礙而造成的干擾也會(huì)導(dǎo)致鏈路容量不同。常規(guī)te控制器(或管理器)作出的通過回程網(wǎng)絡(luò)110和ran120路由數(shù)據(jù)流量的決策可能不是最佳的。為了趕上鏈路或信道變化，常規(guī)te控制器可能需要更頻繁地運(yùn)行(例如，更頻繁地調(diào)整用于通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)包的路徑)。然而，更頻繁的te操作可能擁塞網(wǎng)絡(luò)并且需要更多來自u(píng)e130的反饋信息和對(duì)網(wǎng)絡(luò)路由器的流更新命令。

數(shù)據(jù)源(例如，內(nèi)容服務(wù)器180、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)170、路由器165和虛擬ue網(wǎng)關(guān)160)可以執(zhí)行噴泉編碼，從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。噴泉碼是從給定的源符號(hào)(例如，原始數(shù)據(jù)包)集合生成潛在無限的編碼符號(hào)(例如，已編碼數(shù)據(jù)包)序列使得原始源符號(hào)可以理想地從大小等于或僅稍大于源符號(hào)數(shù)量的編碼符號(hào)的任何子集恢復(fù)的代碼。噴泉編碼可能不顯示固定的碼率。

如果原始k個(gè)源符號(hào)可以從任意k個(gè)編碼符號(hào)恢復(fù)，則噴泉碼是最佳的。一些已知的噴泉碼允許以高概率從任意k'個(gè)編碼符號(hào)恢復(fù)原始k個(gè)源符號(hào)，其中k'僅稍大于k。

噴泉碼編碼器能夠生成更多的已編碼數(shù)據(jù)包，使得數(shù)據(jù)源(例如，內(nèi)容服務(wù)器180、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)170、路由器165、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)160)保持發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到ue130收到足夠的數(shù)據(jù)包來對(duì)原始消息進(jìn)行解碼。然而，冗余的噴泉編碼數(shù)據(jù)包可能由于不完善的te控制器決策而導(dǎo)致回程網(wǎng)絡(luò)110中的擁塞。

在一些實(shí)施例中，編碼可特別適用于視頻傳輸，例如視頻會(huì)議。視頻傳輸可基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(userdatagramprotocol，udp)。在又其它實(shí)施例中，可應(yīng)用其它傳輸協(xié)議。

在一些場景下，數(shù)據(jù)包可能已經(jīng)被轉(zhuǎn)發(fā)到所有服務(wù)接入點(diǎn)(例如，服務(wù)小區(qū))123和126，并且因?yàn)閡e130已經(jīng)通過ran120快速移動(dòng)，所以一些服務(wù)接入點(diǎn)123和126可能不能夠?qū)?shù)據(jù)包傳遞到ue130。一些空口節(jié)點(diǎn)123和126可以具有比其它空口節(jié)點(diǎn)更好的鏈路(或信道)，并且如果沒有更多數(shù)據(jù)包到達(dá)，則這些節(jié)點(diǎn)123和126的緩沖區(qū)可為空，導(dǎo)致利用不足。

在一個(gè)示例中，文件應(yīng)從數(shù)據(jù)(或流量)源發(fā)送到目的地(ue)。如果文件大小是20mbit且數(shù)據(jù)包大小是12kbit，則每個(gè)文件有1667個(gè)數(shù)據(jù)包。當(dāng)新流到達(dá)時(shí)，te控制器每0.5秒執(zhí)行一次te操作(te操作速率)。不進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)切換，并且ue130的速度是30km/h。圖2提供了上述場景與其它te方法相比的模擬結(jié)果。

在te優(yōu)化器在單條路徑中將數(shù)據(jù)發(fā)送到目的地的場景下，ue130的大約90％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到500個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包。會(huì)話丟包(或未使用的數(shù)據(jù)包)可能意味著數(shù)據(jù)包已經(jīng)被傳遞到空口節(jié)點(diǎn)123和126的緩沖區(qū)并且位于其中，并且還沒有被傳遞到ue130。這些數(shù)據(jù)包是冗余的。在te優(yōu)化器經(jīng)由兩條路徑發(fā)送數(shù)據(jù)包的場景下，ue130的約60％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到500個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包；在具有四條路徑的場景下，ue的約30％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到500個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包。類似地，在單條路徑的場景下，ue的約98％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到1000個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包；在具有兩條路徑的場景下，ue的約90％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到1000個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包；在具有四條路徑的場景下，ue約65％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到500個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包。

可以通過使te控制器更頻繁地重算業(yè)務(wù)流，例如每0.1秒重算一次，來減少數(shù)據(jù)包冗余。然而，這可能導(dǎo)致更高的復(fù)雜性，并且因此可能由于通信延遲而不實(shí)用。

圖3示出了根據(jù)一實(shí)施例的用于適配流量源或數(shù)據(jù)源的源速率的方法300。方法300可以補(bǔ)償不完善的te速率分配。te速率分配不完善可能歸因于信道狀態(tài)信息(channelstateinformation，csi)錯(cuò)誤和ue的移動(dòng)性。過程300在方框304開始。在方框304處，空口節(jié)點(diǎn)確定其緩沖區(qū)的狀態(tài)、占用率或利用率。例如，空口節(jié)點(diǎn)可以確定其緩沖區(qū)中未傳遞的數(shù)據(jù)包(例如，已(噴泉)編碼數(shù)據(jù)包)或比特的數(shù)量。如果未傳遞的數(shù)據(jù)包或比特的數(shù)量滿足或高于上閾值，則該過程移動(dòng)到處理方框312以請(qǐng)求降低源速率。在處理方框312中，空口節(jié)點(diǎn)計(jì)算并請(qǐng)求新的較低源速率。新的較低源速率可以是new_rate＝old_rate–buffer_size/time_to_clear_buffer。在一些實(shí)施例中，空口節(jié)點(diǎn)向流量源上報(bào)新計(jì)算的源速率，并且流量源相應(yīng)地調(diào)整源速率(本文中也稱為流量速率)。在其它實(shí)施例中，空口節(jié)點(diǎn)向te優(yōu)化器上報(bào)新的源速率，并且te優(yōu)化器將數(shù)據(jù)速率轉(zhuǎn)發(fā)給流量源，使得流量源調(diào)整其源速率。在其它實(shí)施例中，te優(yōu)化器指示流量源改變?cè)此俾?，使得流量源在收到指令之后自?dòng)調(diào)整其源速率。如果所傳遞的數(shù)據(jù)包(或比特)的數(shù)量低于上閾值，則過程前進(jìn)到?jīng)Q策方框306。

在步驟306中，空口節(jié)點(diǎn)評(píng)估未傳遞的數(shù)據(jù)包或比特的數(shù)目是否低于上閾值并高于下閾值。在一些實(shí)施例中，下閾值為零。如果數(shù)據(jù)包(或比特)的數(shù)量在該范圍內(nèi)，則空口節(jié)點(diǎn)可以計(jì)算新的源速率并且在處理步驟314中請(qǐng)求保持當(dāng)前源速率。空口節(jié)點(diǎn)可以上報(bào)或通知流量源或te優(yōu)化器不更改源速率。如果空口節(jié)點(diǎn)的確定不在該范圍內(nèi)(確定“否”)，則過程可前進(jìn)到處理方框316以請(qǐng)求提高源速率。

如果緩沖區(qū)等于或低于下閾值(例如，為零或幾乎為零)，則空口節(jié)點(diǎn)可以評(píng)估緩沖區(qū)已經(jīng)為空的時(shí)間?；诰彌_區(qū)低于下閾值的確定，空口節(jié)點(diǎn)可以計(jì)算新的源速率。空口節(jié)點(diǎn)可確定能夠支持提高源速率。這可以用作請(qǐng)求提高源速率的基礎(chǔ)。例如，新的源速率可以是new_rate＝k*old_rate，其中k是標(biāo)量。在各項(xiàng)實(shí)施例中，k取決于緩沖區(qū)為空的時(shí)長。在一項(xiàng)實(shí)施例中，k是固定值，例如1.05。新的源速率分配被發(fā)送到流量源或te優(yōu)化器。

緩沖區(qū)的上閾值可以是固定的或可變的。在上閾值固定的實(shí)施例中，上閾值可以是10個(gè)數(shù)據(jù)包。在上閾值可變的實(shí)施例中，上閾值可以是0.1*數(shù)據(jù)包速率，或當(dāng)前數(shù)據(jù)包速率的10％。下閾值也可以是固定的或可變的。在下閾值固定的實(shí)施例中，可以將下閾值設(shè)置為1個(gè)數(shù)據(jù)包。在下閾值可變的實(shí)施例中，可以將下閾值設(shè)置為等于0.01*數(shù)據(jù)包速率，或者當(dāng)前數(shù)據(jù)包速率的1％。在其它實(shí)施例中，如果閾值固定，則下閾值和上閾值可以相同，例如5個(gè)數(shù)據(jù)包。在又其它實(shí)施例中，如果閾值可變，則可以將下閾值和上閾值設(shè)置為0.05*數(shù)據(jù)包速率，或者當(dāng)前數(shù)據(jù)包速率的5％。在這類實(shí)施例中，實(shí)際存在用于在圖3的流程圖中使用的單個(gè)閾值。然后將決策過程簡化為確定緩沖區(qū)狀態(tài)是否低于閾值，在這種情況下，發(fā)送對(duì)較高源速率的請(qǐng)求。如果緩沖區(qū)狀態(tài)低于閾值，則可以發(fā)送對(duì)較低源速率的請(qǐng)求。將會(huì)很好地理解，閾值確定也可以顛倒，使得第一確定為是否已經(jīng)超過閾值，在這種情況下，可以請(qǐng)求較低的源速率。

源速率更新可以周期性地執(zhí)行。因此，可以以固定的間隔或響應(yīng)于需要識(shí)別來重復(fù)過程300。

過程300可以由多個(gè)空口節(jié)點(diǎn)獨(dú)立執(zhí)行。例如，兩個(gè)、三個(gè)或更多個(gè)空口節(jié)點(diǎn)可各自向單個(gè)ue提供數(shù)據(jù)鏈路。數(shù)據(jù)鏈路可以利用從空口節(jié)點(diǎn)到ue的若干頻率。此外，同一空口節(jié)點(diǎn)可針對(duì)若干不同移動(dòng)通信服務(wù)向ue提供若干數(shù)據(jù)鏈路。每個(gè)服務(wù)可以具有其自己的數(shù)據(jù)源，并且空口節(jié)點(diǎn)可以為每個(gè)數(shù)據(jù)鏈路提供緩沖區(qū)(或緩沖區(qū)分配)。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)空口節(jié)點(diǎn)計(jì)算源速率時(shí)，空口節(jié)點(diǎn)可以向流量源發(fā)送源速率更新消息。例如，空口節(jié)點(diǎn)向?yàn)榱髁吭刺峁┝鱥d和速率更新信息(例如，速率提高或降低的量的指示)的流量源發(fā)送源速率更新消息。

在各項(xiàng)實(shí)施例中，替代于計(jì)算空口節(jié)點(diǎn)處的更新，空口節(jié)點(diǎn)可以將信息作為消息轉(zhuǎn)發(fā)到te控制器，并且te控制器計(jì)算期望的源速率(在步驟312、314或316中)。te控制器可以向流量源發(fā)送請(qǐng)求以相應(yīng)地適配速率。當(dāng)由流量控制器計(jì)算源速率更新時(shí)，從空口節(jié)點(diǎn)到te控制器的反饋消息可以包括流id、速率更新信息(速率提高或降低的量)、上報(bào)周期、未發(fā)送的數(shù)據(jù)包或比特的數(shù)量(緩沖區(qū)狀態(tài))和已傳遞吞吐量中的至少一項(xiàng)。

在又其它實(shí)施例中，替代于由空口節(jié)點(diǎn)計(jì)算更新，空口節(jié)點(diǎn)可以將信息轉(zhuǎn)發(fā)到流量源，流量源計(jì)算新的源速率并且執(zhí)行源速率適配(在步驟312、314或316中)。當(dāng)由流量源計(jì)算源速率更新時(shí)，空口節(jié)點(diǎn)可以向流量源發(fā)送消息，該消息提供流id、速率更新信息(速率提高或降低的量)、上報(bào)周期、未發(fā)送的數(shù)據(jù)包或比特的數(shù)量(緩沖區(qū)狀態(tài))和已傳遞吞吐量中的至少一項(xiàng)。

在一些實(shí)施例中，源速率比te操作速率(由te控制器執(zhí)行)更頻繁地更新。例如，源速率可以以te操作速率的2至10倍(例如，5倍)更頻繁地更新。在替代性實(shí)施例中，源速率可以以te操作速率的3至8倍或4至6倍更頻繁地更新。

例如，如果流量源是虛擬用戶網(wǎng)關(guān)并且空口節(jié)點(diǎn)具有到虛擬用戶網(wǎng)關(guān)的直接通信鏈路，則空口節(jié)點(diǎn)可以直接向虛擬用戶網(wǎng)關(guān)提供、請(qǐng)求或指示源速率更新/評(píng)估。或者，如果流量源在內(nèi)容服務(wù)器上(在移動(dòng)運(yùn)營商的回程之內(nèi)或之外)，則空口節(jié)點(diǎn)將不可能具有與該流量源的直接接口。在這種場景下，te優(yōu)化器可以通知流量源關(guān)于速率適配。

本發(fā)明的實(shí)施例提供了幾個(gè)空口節(jié)點(diǎn)來執(zhí)行該方法，確定它們的緩沖區(qū)的狀態(tài)并且向流量源上報(bào)狀態(tài)或者通知流量源或te優(yōu)化器關(guān)于速率調(diào)整。上報(bào)或通知可以由不同的空口節(jié)點(diǎn)異步執(zhí)行。在各項(xiàng)實(shí)施例中，空口節(jié)點(diǎn)彼此獨(dú)立地執(zhí)行該方法。在替代性實(shí)施例中，空口節(jié)點(diǎn)以協(xié)調(diào)或非協(xié)調(diào)的方式一起執(zhí)行該方法。

在一些實(shí)施例中，當(dāng)流量源經(jīng)由不同路徑從空口節(jié)點(diǎn)或te控制器接收對(duì)不同源速率的請(qǐng)求，或者計(jì)算不同的源速率時(shí)，在每條路徑上從源到目的地的源速率可有區(qū)別地獨(dú)立調(diào)整。一條路徑可以具有比另一條路徑更高的速率。此外，一條路徑可以比其它路徑更頻繁地更新。路由器中的速率分配器可以遵循(例如，由te控制器或某個(gè)其它網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)體指示的)新的速率分配。這可以應(yīng)用于兩個(gè)以上路徑和兩個(gè)以上空口節(jié)點(diǎn)。

一實(shí)施例的好處是速率更新機(jī)制簡單并且可以避免對(duì)集中式優(yōu)化的需求。一些實(shí)施例的另一個(gè)好處是對(duì)信道變化的快速反應(yīng)，即使其仍然通過te控制器進(jìn)行?？傮w性能可以與集中式te相當(dāng)或比集中式te更好，但是可以更好地節(jié)省回程。

圖4a和4b示出了針對(duì)兩條路徑te操作，無線鏈路的3db路徑損耗測量誤差和100km/h的ue速度的模擬性能結(jié)果。使用30dbm的基帶單元傳輸(basebandunittransmission，bbutx)功率和20mbit(例如，1667個(gè)數(shù)據(jù)包)的文件大小來進(jìn)行模擬。在執(zhí)行切換時(shí)，不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。

圖4a和4b示出了如果te控制器每0.5秒或每0.1秒操作或進(jìn)行一次運(yùn)行的結(jié)果。此外，這些圖示出了當(dāng)te控制器每0.5秒以每0.1秒一次的源速率更新來操作一次(例如，每次te操作運(yùn)行更新5次)時(shí)的結(jié)果。圖4a示出了相對(duì)于1個(gè)鏈路、2個(gè)鏈路和4個(gè)鏈路的已接納會(huì)話數(shù)量的已完成會(huì)話數(shù)量。可以看出，0.5秒的te和0.1秒的源速率更新的實(shí)施方案比具有0.5秒間隔而沒有每流速率更新的te方案表現(xiàn)更好。

圖4b示出了當(dāng)流量在單條路徑、兩條路徑和四條路徑上路由時(shí)，丟包，即數(shù)據(jù)包發(fā)送到空口節(jié)點(diǎn)但沒有傳遞到ue，的模擬結(jié)果?？梢钥闯觯瑢?duì)于具有0.5te方案的場景，在緩沖區(qū)中ue的約30％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到500個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包；對(duì)于具有0.1te的場景，在緩沖區(qū)中ue的約75％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到500個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包；對(duì)于具有0.5te和0.1的速率更新的場景，ue的約96％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到500個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包。類似地，對(duì)于具有0.5te方案的場景，在緩沖區(qū)中ue的約10％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到250個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包；對(duì)于具有0.1te的場景，在緩沖區(qū)中ue的約30％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到250個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包；對(duì)于具有0.5te和0.1的速率更新的場景，ue的約75％的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)話具有不到250個(gè)未使用的數(shù)據(jù)包。

換句話說，分別與te0.5秒和te0.1秒周期相比，使用約為4的系數(shù)和90％cdf的1/3減少冗余數(shù)據(jù)包的數(shù)量。

在各項(xiàng)實(shí)施例中，當(dāng)將上述公開的速率適配方案與根據(jù)傳輸控制協(xié)議(transmissioncontrolprotocol，tcp)的默認(rèn)速率適配方案相比，上述公開的方案避免了ue的每個(gè)數(shù)據(jù)包確認(rèn)(acknowledgement，ack)，因此減少了開銷。上述公開的速率適配方案僅從空口節(jié)點(diǎn)上報(bào)未發(fā)送比特或數(shù)據(jù)包的數(shù)量。相反，基于tcp的速率調(diào)整從ue上報(bào)。

在由te控制器計(jì)算速率更新的實(shí)施例中，信息從空口節(jié)點(diǎn)反饋到te，該信息包括上報(bào)周期和未發(fā)送比特的數(shù)量以及所傳遞的吞吐量。在由流量源計(jì)算速率更新的實(shí)施例中，速率和緩沖區(qū)反饋消息從空口節(jié)點(diǎn)去到流量源，并且在流量源中實(shí)現(xiàn)新的速率計(jì)算方法。流量源生成已編碼數(shù)據(jù)包。例如，流量源可以是媒體服務(wù)器或網(wǎng)關(guān)160、170。在速率更新在空口節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行的實(shí)施例中，空口節(jié)點(diǎn)需要知道流量源地址和流標(biāo)識(shí)(identification，id)以發(fā)回速率更新消息。

圖5是處理設(shè)備500的框圖，該處理設(shè)備可以用來實(shí)現(xiàn)本文所公開的裝置和方法。特定設(shè)備500可利用所有所示的組件或僅這些組件的子集，且設(shè)備之間的集成程度可能不同。此外，設(shè)備500可以包含諸如多個(gè)處理單元、處理器、存儲(chǔ)器、發(fā)射器、接收器等組件的多個(gè)實(shí)例。處理設(shè)備500可以包括配備有一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出設(shè)備的處理單元，例如揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、鼠標(biāo)、觸摸屏、按鍵、鍵盤、打印機(jī)、顯示器等。處理設(shè)備500可以包括中央處理器(centralprocessingunit，cpu)、存儲(chǔ)器、大容量存儲(chǔ)器設(shè)備、視頻適配器以及連接至總線的i/o接口。在一些實(shí)施例中，處理設(shè)備500可以是te控制器。在替代性實(shí)施例中，處理設(shè)備500可以是空口節(jié)點(diǎn)(控制器)。

總線可以是任意類型的若干總線架構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)，包括存儲(chǔ)總線或存儲(chǔ)控制器、外設(shè)總線、視頻總線等等。cpu可包括任意類型的電子數(shù)據(jù)處理器。存儲(chǔ)器可包括任意類型的非瞬時(shí)性系統(tǒng)存儲(chǔ)器，例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(staticrandomaccessmemory，sram)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dynamicrandomaccessmemory，dram)、同步dram(synchronousdram，sdram)、只讀存儲(chǔ)器(read-onlymemory，rom)或它們的組合，等等。在一實(shí)施例中，存儲(chǔ)器可包括在啟動(dòng)時(shí)使用的rom以及執(zhí)行程序時(shí)使用的存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的dram。

大容量存儲(chǔ)器設(shè)備可包括任何類型的非瞬時(shí)性存儲(chǔ)設(shè)備，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、程序和其它信息，并使這些數(shù)據(jù)、程序和其它信息通過總線可訪問。大容量存儲(chǔ)器設(shè)備可包括如下的一項(xiàng)或多項(xiàng)：固態(tài)驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、磁盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器等。

視頻適配器和i/o接口提供接口以將外部輸入和輸出設(shè)備耦合到處理單元。如所圖示，輸入和輸出設(shè)備的示例包含耦合到視頻適配器的顯示器以及耦合到i/o接口的鼠標(biāo)/鍵盤/打印機(jī)。其它設(shè)備可以耦合到處理單元，并且可以利用的接口卡可以更多或更少。例如，可使用如通用串行總線(universalserialbus，usb)(未示出)等串行接口為打印機(jī)提供接口。

處理單元還包含一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，所述網(wǎng)絡(luò)接口可以包括例如以太網(wǎng)電纜等有線鏈路，和/或用以接入節(jié)點(diǎn)或不同網(wǎng)絡(luò)的無線鏈路。網(wǎng)絡(luò)接口允許處理單元經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程單元通信。例如，網(wǎng)絡(luò)接口可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器/發(fā)射天線以及一個(gè)或多個(gè)接收器/接收天線提供無線通信。在一實(shí)施例中，處理單元耦合到局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)上以用于數(shù)據(jù)處理以及與遠(yuǎn)程設(shè)備通信，其中遠(yuǎn)程設(shè)備包括其它處理單元、互聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程存儲(chǔ)設(shè)施等。

在一些實(shí)施例中，設(shè)備500可以是空口節(jié)點(diǎn)。

在各項(xiàng)實(shí)施例中，例如，每個(gè)空口節(jié)點(diǎn)500具有在存儲(chǔ)器中分配的若干緩沖區(qū)。每個(gè)緩沖區(qū)鏈接到特定移動(dòng)通信服務(wù)或不同類型的流量源。

以下參考文獻(xiàn)可以提供背景信息以幫助理解可以使用本申請(qǐng)的主題的設(shè)置，并且以引入的方式并入本文本中：

·hamidfarmanbar和hangzhang于2014年9月15日遞交的第14/486853號(hào)美國專利申請(qǐng)，“軟件定義無線接入網(wǎng)中的流量工程的系統(tǒng)和方法(systemandmethodoftrafficengineeringinasoftwaredefinedradioaccessnetwork)”。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，上文關(guān)于tcp速率調(diào)整的參考文獻(xiàn)可以參考以下文獻(xiàn)來更全面地理解：

·ietfrfc793，“tcp協(xié)議(tcpprotocols)”，1981年9月。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于速率適配的方法。該方法包括：根據(jù)空口節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)狀態(tài)來確定源速率調(diào)整，并且根據(jù)所確定的源速率調(diào)整向流量源發(fā)送源速率調(diào)整請(qǐng)求。

在本發(fā)明實(shí)施例中，確定源速率調(diào)整包括由空口節(jié)點(diǎn)或流量工程(trafficengineering，te)控制器確定源速率調(diào)整。

在本發(fā)明實(shí)施例中，向流量源發(fā)送包括向te控制器發(fā)送以通知流量源關(guān)于源速率調(diào)整。

在本發(fā)明實(shí)施例中，向流量源發(fā)送包括直接向流量源發(fā)送源速率調(diào)整。

在本發(fā)明實(shí)施例中，緩沖區(qū)狀態(tài)包括緩沖區(qū)利用率，并且緩沖區(qū)利用率包括未傳遞的數(shù)據(jù)或比特的量。

在本發(fā)明實(shí)施例中，源速率調(diào)整包括當(dāng)緩沖區(qū)利用率高于上閾值時(shí)降低源速率，當(dāng)緩沖區(qū)利用率在上閾值和下閾值之間時(shí)保持源速率，以及當(dāng)緩沖區(qū)利用率低于下閾值時(shí)提高源速率。

在本發(fā)明實(shí)施例中，流量源是路由器或虛擬用戶網(wǎng)關(guān)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，確定源速率調(diào)整包括：流量工程(trafficengineering，te)控制器接收第一空口節(jié)點(diǎn)的第一緩沖區(qū)狀態(tài)，并且te控制器根據(jù)第一緩沖區(qū)狀態(tài)計(jì)算第一源速率調(diào)整，其中向流量源發(fā)送包括由te控制器根據(jù)所確定的第一源速率調(diào)整向流量源發(fā)送第一源速率調(diào)整請(qǐng)求。

本發(fā)明實(shí)施例還包括：te控制器接收第二空口節(jié)點(diǎn)的第二緩沖區(qū)狀態(tài)，te控制器根據(jù)第二緩沖區(qū)狀態(tài)計(jì)算第二源速率調(diào)整，并且te控制器根據(jù)所確定的第二源速率調(diào)整向流量源發(fā)送第二源速率調(diào)整請(qǐng)求，其中第一源速率調(diào)整用于流量源與第一空口節(jié)點(diǎn)之間的第一鏈路，第二源速率調(diào)整用于流量源與第二空口節(jié)點(diǎn)之間的第二鏈路。

本發(fā)明實(shí)施例提供了第一空口節(jié)點(diǎn)和第二空口節(jié)點(diǎn)來服務(wù)相同的用戶設(shè)備(userequipment，ue)。

本發(fā)明實(shí)施例還包括：te控制器以te操作速率操作第一鏈路和第二鏈路。

本發(fā)明實(shí)施例包括：第一源速率和第二源速率比te操作速率更頻繁地更新。

本發(fā)明實(shí)施例還包括比第二源速率更頻繁地更新第一源速率。

本發(fā)明實(shí)施例包括提供速率適配的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其中該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)由該處理器執(zhí)行的程序的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該程序包括用于執(zhí)行以下操作的指令：根據(jù)空口節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)狀態(tài)確定源速率調(diào)整，以及根據(jù)所確定的源速率調(diào)整向流量源發(fā)送源速率調(diào)整請(qǐng)求。

本發(fā)明實(shí)施例包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是空口節(jié)點(diǎn)。

本發(fā)明實(shí)施例包括提供速率適配的流量工程(trafficengineering，te)控制器，其中該te控制器包括處理器和存儲(chǔ)由該處理器執(zhí)行的程序的非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該程序包括用于執(zhí)行以下操作的指令：接收空口節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)狀態(tài)，根據(jù)緩沖區(qū)狀態(tài)計(jì)算源速率調(diào)整，以及根據(jù)所確定的源速率調(diào)整向流量源發(fā)送源速率調(diào)整請(qǐng)求。

雖然已參考說明性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但此描述并不意圖限制本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在參考該描述后，將會(huì)明白說明性實(shí)施例的各種修改和組合，以及本發(fā)明其它實(shí)施例。因此，所附權(quán)利要求書意圖涵蓋任何此類修改或?qū)嵤├?/p>