專利名稱：控制數(shù)據位的傳輸?shù)难b置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)及方法，更具體來說，涉及在位傳送會話中控制數(shù)據位的傳輸。
背景技術：
用于數(shù)據位形式的信息的基于分組的傳遞的通信網絡是本領域的技術人員熟知的。因特網無疑是最廣為人知的數(shù)據通信網絡。已經為處理數(shù)據通信開發(fā)了各種各樣的通信協(xié)議。傳輸協(xié)議用于將數(shù)據傳送給正確的會話。在因特網中使用傳輸協(xié)議UDP(用戶數(shù)據報協(xié)議)和TCP(傳輸控制協(xié)議)。UDP是沒有流量控制機制的無連接協(xié)議，而TCP則是帶流量控制機制的面向連接的協(xié)議，它提供兩個主機之間的可靠的數(shù)據傳送。
移動通信的不斷增長的重要性引起對于通過無線連接傳送數(shù)據的需求。數(shù)據通過無線鏈路的傳送可能引起在通過固定有線連接傳送數(shù)據時沒有遇到的許多問題和困難?？罩薪涌诘膸捠窍∪鼻矣邢薜馁Y源。因此，關注的是有效地利用可獲得的無線電資源。移動通信網絡中的無線電連接可用的帶寬可能因例如衰落下跌或陰影導致的空中接口特性變化或者因向小區(qū)中用戶分配的帶寬的重新分布而非常快速地變化。空中接口上的極有限帶寬以及變化的帶寬可能使得難以向駐留在移動系統(tǒng)中的終端用戶提供可接受的服務質量(QoS)。例如，有限帶寬可能導致長等待時間，這是終端用戶感到厭煩的。
對于如何提高駐留在移動系統(tǒng)中的終端用戶的服務質量存在許多解決方案。
在G.Cōté、S.Shirani和F.Kossentini的“用于易出錯網絡上健壯視頻通信的最佳模式選擇和同步”(IEEE Journal on Selected Areas inCommunications，vol.18，No.6，2000年6月)以及在C.Hsu、A.Ortega和M.Khansari的“在突發(fā)差錯無線信道上的健壯視頻傳輸?shù)乃俾士刂啤?IEEE Journal on Selected Areas in Communications，vol.17，No.5，1999年5月)中，論述了關于如何可將信道狀態(tài)信息用于對服務器控制比特率調節(jié)進行更精確判定的方法。
在G.Cheung和T.Yoshimura的“流式傳輸代理3G無線網絡中的媒體流式傳輸?shù)木W絡代理”(IEEE Packet Video Workshop 2002)中，介紹了有線與無線網絡之間的流式傳輸代理(SA)，以便在無線鏈路幾乎是無損的假設下，使有線鏈路中的擁塞情況的影響最小。SA適時地向服務器發(fā)送反饋以跟蹤有線鏈路狀態(tài)。因此，服務器可采取更適當?shù)乃俾式粨Q決策。
A.Schieder等人的“GERAN的資源有效流式傳輸承載概念”(WPMC 2002年10月，Honolulu)公開了一種關于客戶機中的緩沖器滿如何可用作對服務器的反饋消息的觸發(fā)的方法。目的是有效地利用GSM/EDGE無線電接入網中的無線電資源，同時為終端用戶提供好的QoS。
美國專利第6151300號描述了一種把ATM網絡流量控制擴展到通過ATM網絡通信的LAN上的主機的方法。通過協(xié)調傳輸層上的流量控制機制與ATM層上的流量控制機制，可以避免可能導致過度丟包及不穩(wěn)定表現(xiàn)的情況。
Pradeep Sudame B.R.Badrinath的“關于提供對移動無線網絡中的協(xié)議適配的支持”[Mobile Networks and Applications 0(1999)]描述了在移動主機上響應網絡環(huán)境變化而執(zhí)行的自適應機制。例如，自適應可能是TCP初始窗口大小的變化。
在歐洲專利申請EP1126716中，介紹了利用來自移動網絡的無線電網絡信息、以便更快更準確地調節(jié)視頻數(shù)據服務的應用比特率的概念。
上述的許多先有技術解決方案嘗試主要對于基于UDP的服務、如流式傳輸/視頻服務為移動網絡中的終端用戶解決QoS優(yōu)化問題。例如，在EP1126716中，提供一種針對基于UDP的服務的解決方案。但是，這些方法沒有解決對于基于帶流量控制機制的傳輸協(xié)議、如TCP的應用的優(yōu)化問題。
另外，以上的許多先有技術解決方案是以客戶機為中心的，也就是說，它們利用來自移動系統(tǒng)中的終端用戶的反饋消息為終端用戶控制服務質量。以客戶機為中心的解決方案的一個缺點在于，它在客戶機確實檢測到通過空中接口的連接上的可用帶寬變化之前耗用相當長的時間。由于無線電環(huán)境是不穩(wěn)定的，因此要求客戶機在可發(fā)送可靠反饋消息之前，在長時段執(zhí)行濾波或平均值計算。此外，來自終端用戶的反饋消息必須通過無線電連接傳送到控制系統(tǒng)，這對送往控制系統(tǒng)的輸入數(shù)據增加了額外延遲。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供改進的方法及裝置，用于控制終端用戶的QoS以及移動系統(tǒng)中個人到內容服務的無線電資源的使用。
通過根據權利要求1的方法、根據權利要求14的計算機程序產品、根據權利要求15的設備以及根據權利要求28的系統(tǒng)來實現(xiàn)上述目的。
在移動系統(tǒng)中的客戶機與應用服務器之間通過帶流量控制機制的傳輸協(xié)議建立的位傳送會話與多個流量控制參數(shù)關聯(lián)。如何設置這些流量控制參數(shù)對于會話的服務質量以及對于可用無線電資源的利用是關鍵的。本發(fā)明利用來自無線電資源管理單元的反饋信息在整個會話中不斷地設置和更新流量控制參數(shù)。根據本發(fā)明，無線電資源管理實體通知控制流量控制參數(shù)的網絡實體在到客戶機的空中接口上對此會話允許的帶寬。這種帶寬信息有助于對流量控制參數(shù)的優(yōu)化，它允許增強的QoS以及可用無線電資源的有效使用。
根據本發(fā)明的第一方面，提供一種在用于將數(shù)據信息從應用服務器傳送到客戶機的位傳送會話中控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，所述位傳送會話涉及通過帶流量控制機制的傳輸協(xié)議經由無線通信的位傳送。該方法包括以下步驟網絡實體在整個會話中不斷地從無線電資源管理單元接收關于當前允許位傳送會話使用的無線鏈路上的帶寬的信息；以及網絡實體響應所述接收的信息更新與傳輸協(xié)議的流量控制機制有關的至少一個參數(shù)，以便根據所接收的信息來控制會話的傳輸速率。
根據本發(fā)明的第二方面，提供一種在用于將數(shù)據信息從應用服務器傳送到客戶機的位傳送會話中控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，所述位傳送會話涉及通過帶流量控制機制的傳輸協(xié)議經由無線通信的位傳送。所述設備包含在網絡實體中。所述設備包括接收裝置，用于在整個會話中不斷地從無線電資源管理單元接收關于當前允許位傳送會話使用的無線鏈路上的帶寬的信息。此外，所述設備還包括參數(shù)設置裝置，用于在整個會話中不斷地響應所接收的信息更新與傳輸協(xié)議的流量控制機制有關的至少一個參數(shù)，以便根據所接收的信息來控制會話的傳輸速率。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，它幫助通過用于分組交換域上的個人到內容服務的后端來最佳地平衡空中接口上所提供的業(yè)務量，產生對稀缺無線電資源的更好利用。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，由于在整個會話中不斷地從位于無線電接入網中的無線電資源管理實體提供用于控制流量控制參數(shù)的反饋信息，因此流量控制參數(shù)將根據當前信息來更新。與流量控制參數(shù)只在會話開始時根據來自先前會話的歷史數(shù)據設置一次的先有技術解決方案相比，這允許更好的參數(shù)設定。由于本發(fā)明使用的反饋信息從無線電接入網傳遞到控制流量控制參數(shù)的網絡實體，因此反饋信息不會受到象上述以客戶機為中心的解決方案中那么多的延遲。無線電接入網比客戶機更快地檢測會話的可用帶寬變化，并且不需要通過空中接口傳遞反饋信息。
根據本發(fā)明的流量控制參數(shù)的不斷監(jiān)測和更新允許整個會話中的好QoS，而不只是在會話開始時。在先有技術解決方案中，在會話期間不更新參數(shù)設定，如果會話遇到的無線電條件改變，則存在會話期間QoS可能惡化的風險。無線電條件可能極快地變化，因此，與更新完全基于有線連接的會話的參數(shù)設定相比，更新涉及空中接口的會話的參數(shù)設定更為重要。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，分別對每個會話利用網絡反饋，它用來分別更新每個會話的流量控制參數(shù)。因此，參數(shù)設定可特別適合為每個會話優(yōu)化QoS。根據一些先有技術解決方案，對會話組處理流量控制。與本發(fā)明相比，即使先有技術解決方案允許極少的流量控制判決，這些解決方案也可能為局部遇到比同一組中其它客戶機糟得多的無線電條件的特定客戶機帶來差的服務質量。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點在于，可提高傳輸速率對空中接口上的可用比特率的保真度。本發(fā)明允許根據來自無線電資源管理單元的網絡反饋信息進行傳輸速率的上轉換和下轉換。根據本發(fā)明的傳輸速率的適配可比先有技術解決方案更平滑更準確地進行。本發(fā)明避免了可能導致傳輸速率的急劇下轉換的擁塞機制的不必要應用。一般來說，本發(fā)明減少了基于網絡條件的誤解的極端判決。
本發(fā)明的再一個優(yōu)點在于，它可適用于所有類型的應用。根據本發(fā)明的解決方案使應用網絡‘不可知’，這意味著開發(fā)人員可將其注意力集中于定制移動環(huán)境的應用，而不必具體考慮網絡的傳輸媒體。
由于本發(fā)明允許吞吐量與空中接口上當前可用帶寬的更快更準確適配，因此降低了無線電資源管理單元、如RNC或BSC中溢出的風險。因此，本發(fā)明的附加優(yōu)點在于，無線電資源管理單元中的緩沖器的大小可以最小化。
通過閱讀以下結合附圖的詳細說明，本發(fā)明的實施例的其它優(yōu)點和目的將變得非常明顯。
附圖簡述

圖1是示意框圖，說明根據先有技術的客戶機與應用服務器之間的通信會話。
圖2是示意框圖，說明其中采用了本發(fā)明的客戶機與應用服務器之間的通信會話。
圖3是示意圖，說明圖1和圖2所示的會話的吞吐量的比較。
圖4是示意框圖，說明本發(fā)明在UMTS系統(tǒng)中的一個實施例。
圖5是流程圖，說明根據本發(fā)明的基于網絡反饋的傳輸速率適配。
圖6是框圖，說明本發(fā)明在UMTS系統(tǒng)中的一個備選實施例。
圖7是組合框及流程圖，說明根據本發(fā)明的基于網絡反饋的內容轉換。
詳細說明下面參照附圖更全面地描述本發(fā)明，圖中表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例。但是，本發(fā)明可按照許多不同的形式來實施，而不應當解釋為局限于本文所提出的實施例；相反，提供這些實施例的目的是使本領域的技術人員全面透徹地理解本公開，并向他們完整地傳達本發(fā)明的范圍。圖中，相同的標號表示相同的元件。
本發(fā)明適用于移動系統(tǒng)中的個人到內容分組交換服務，具體來說，適用于基于帶流量控制機制的傳輸協(xié)議的這類服務。這類服務包括終端用戶的用戶設備與應用服務器之間的分組通信。移動系統(tǒng)包括用戶設備所在的移動網，諸如WCDMA、CDMA2000、無線LAN或GPRS網絡。帶流量控制機制的傳輸協(xié)議的一個實例是TCP。TCP的流量控制機制包括如本領域的技術人員熟知的多個流量控制參數(shù)。TCP流量控制參數(shù)的實例是窗口大小和段大小。數(shù)據位通過TCP連接的傳輸可通過改變TCP流量控制參數(shù)來控制。
當通信會話在移動用戶設備與應用服務器之間建立時，空中接口上的可用帶寬一般將是對會話的比特率的限制因素?？罩薪涌诘奶匦?、如衰落下跌和陰影對于終端用戶可能具有負面影響。對于采用TCP協(xié)議作為傳送承載的應用，情況尤其如此。例如，在空中接口上的長等待時間可能觸發(fā)TCP擁塞避免機制，導致會話所用帶寬較少并對終端用戶產生極差的性能。另一方面，如果終端用戶暫時得到空中接口上的增加帶寬，則這極可能不會同樣程度地加速TCP連接，意味著不會利用稀缺的無線電資源。由于空中接口上的無線電資源是稀缺資源，關注的是盡量有效地利用，因此，可用無線電資源的更有效利用最可能提高終端用戶的服務質量。
圖1示意說明根據先有技術的用戶設備中的客戶機1與應用服務器2之間的通信會話。這里，應用服務器2為萬維網服務器。會話通過客戶機1與應用服務器2之間的TCP鏈路3來建立。當客戶機正從應用服務器瀏覽或下載信息時，客戶機確認數(shù)據的接收，它從而表明接收的質量。應用服務器采用來自確認的信息使TCP傳輸參數(shù)、如窗口大小或段大小與TCP鏈路上的傳輸條件適配。
圖1中的方法存在的問題是，當傳輸鏈路包括無線電連接時，存在包括多次重傳的不良無線電連接條件被應用服務器2誤解為擁塞、從而觸發(fā)TCP擁塞避免機制的風險。另外，無線電條件可能極快地變化，但采取確認形式的反饋卻來得較遲，這進一步降低了服務器對已改變的無線電傳輸條件的充分響應的能力。這些缺點的出現(xiàn)是由于TCP傳輸機制不是為無線電傳輸而設計的。
圖2是示意框圖，說明采用本發(fā)明的通信會話的基本原理。通信會話通過TCP連接3a與3b經由代理4在客戶機1與應用服務器2之間建立。TCP連接3b涉及移動網絡5中通過無線電鏈路的傳輸。根據本發(fā)明，移動網絡向代理報告有關無線電鏈路傳輸?shù)姆召|量的網絡反饋數(shù)據。代理采用網絡反饋數(shù)據來改變TCP連接3b的TCP參數(shù)設定，如TCP窗口大小和段大小。網絡反饋也可用來決定如何通過TCP連接3a對應用服務器確認接收。
報告給代理的網絡反饋數(shù)據是與移動網絡的無線電資源管理單元已經決定允許會話在空中接口上使用的帶寬有關的信息。
雖然圖2說明了本發(fā)明對于經由代理和兩個TCP連接3a、3b建立的會話的使用，但代理的使用不是本發(fā)明的要點。如果會話在應用服務器與客戶機之間直接建立而沒有中間代理，則本發(fā)明可經過實現(xiàn)，使得網絡反饋直接提供給應用服務器。應用服務器則可使用網絡反饋來充分地調整會話的TCP參數(shù)。
圖3是示意圖，說明分別采用根據圖1和圖2的配置的吞吐量的比較。矩形曲線18說明移動網絡的無線電資源管理單元已經決定允許會話在空中接口上使用的帶寬。曲線10說明圖1中的先有技術配置的吞吐量曲線，以及粗曲線11說明圖2中根據本發(fā)明的配置的吞吐量曲線。
曲線10說明，傳輸速率首先以指數(shù)形式增大，直至達到空中接口上的最大可用比特率。當這種情況出現(xiàn)時，客戶機開始報告“未收到”，它被圖1中的應用服務器2解釋為擁塞。因此，應用服務器運用擁塞避免機制，從而極大地減小傳輸速率。然后，應用服務器開始極慢地線性增大傳輸速率。應用服務器的這種行為不符合無線電鏈路上的實際情況。
相反，在圖2中，代理4(或者在網絡反饋直接提供給服務器的一個實施例中的服務器2)可采取更恰當且更快的措施，因為它更早接收無線電鏈路信息，它提供無線電傳輸條件的更準確描述。這通過粗曲線11來說明，這說明，采用根據本發(fā)明的網絡反饋時，吞吐量更快提升，以及吞吐量整體上更高，為終端用戶帶來更好的服務質量。采用圖2的配置時，空中接口上的可用帶寬的增加將迅速導致更大的吞吐量。通過正確地改變TCP流量控制參數(shù)，甚至能夠調整傳輸速率，使得它長期穩(wěn)定。
圖4說明本發(fā)明在UMTS系統(tǒng)20中的一個實施例。該系統(tǒng)包括無線電接入網5，其中包括多個基站收發(fā)信臺(BTS)19以及至少一個無線電網絡控制器(RNC)6。系統(tǒng)還包括正服務GPRS支持節(jié)點(SGSN)9以及網關GPRS支持節(jié)點(GGSN)8，它們是提供無線電接入網5與服務網絡(SN)13之間連接的核心網(CN)12中的節(jié)點。UMTS系統(tǒng)中的所述單元的特性和功能是本領域的技術人員熟知的，因此這里不進行說明。
服務網絡包括應用服務器2、代理4和服務網絡會話數(shù)據庫(SNSD)7。位傳送會話可在SN中的應用服務器2與用戶設備(UE)1中的客戶機之間通過經過代理4、GGSN8、CN12、SGSN9和無線電接入網5的連接3a、3b來建立?；蛘撸瑫捒稍赨E1和代理與其通信的外部網14中的應用服務器2之間建立。例如，連接3a、3b可以是TCP連接或者基于帶某種流量控制機制的另一種傳輸協(xié)議的連接。
如上所述，本發(fā)明提供用于控制會話的傳輸速率的改進方法，它允許終端用戶的服務質量優(yōu)化。根據圖4中的本發(fā)明的實施例，與用于會話的空中接口上的所允許帶寬有關的信息通過連接15從RNC6發(fā)送到SNSD7。SNSD連接到代理4，并將帶寬信息從RNC傳遞到代理。代理具有根據從RNC獲得的帶寬信息及其自身的內部算法來優(yōu)化終端用戶的服務質量的能力。
SNSD7可配置成臨時存儲來自RNC的帶寬信息，或者經由代理將信息直接轉發(fā)到應用服務器2。當UE已經激活分組數(shù)據協(xié)議(PDP)上下文時，這個PDP上下文除其它信息之外還包含接入點名稱(APN)。APN提供UE與SNSD之間的邏輯連接。例如，SNSD可存儲每個UE的以下信息-UE的IP地址-比特率-其它信息、例如用戶的MSISDN，它對于除本發(fā)明之外的其它目的可能是受關注的。
由于SNSD為代理提供空中接口上的當前允許比特率，因此代理有能力設置TCP流量控制參數(shù)、例如段/窗口大小，從而以最佳方式適應無線電資源狀況。
圖5的流程圖說明根據本發(fā)明，可以如何優(yōu)化基于TCP的服務、如下載或網上沖浪的終端用戶的QoS的一個實例。
圖5說明TCP適配的過程，其中UE與應用服務器之間的TCP鏈路分為兩個部分，即分別為TCP連接3a和3b，如圖4所示。
圖5所示的實例的初始條件如下應用服務器根據IETF指定的TCP機制以一定比特率發(fā)送凈荷，步驟31。由于空中接口上的限制，因而不允許代理以其到達的同樣速度轉發(fā)輸入凈荷。因此，代理將輸入凈荷暫時存儲在高速緩存(圖中未示出)中，并通過發(fā)送確認(ACK)向應用服務器確認，好像凈荷已經被客戶機接收到一樣。這樣就減小了將采用TCP擁塞控制機制的風險。同時還使所請求的對象/文件的總下載時間最小化。
根據本發(fā)明，在圖5的實例中執(zhí)行以下步驟步驟32無線電資源管理單元、例如RNC已經發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)有備用容量，因此通知SNSD特定會話可享有新的更高比特率。
步驟33代理可定期檢查SNSD關于對給定會話當前允許的傳輸比特率的情況。
步驟34在這種情況下，代理得到來自SNSD的響應，表示RNC對給定會話允許更高比特率。
步驟35代理的內部無線TCP優(yōu)化算法適應新的狀況。注意，出自代理的比特率可能暫時大于輸入比特率，因為在其高速緩存中包含“舊”凈荷。
步驟36終端用戶以新的比特率接收內容。
注意，圖5所示的這個圖是對根據本發(fā)明的基于網絡反饋的速率適配的行為的“快照”。在整個會話中，當空中接口上的會話的所允許比特率改變時，圖5所示的過程可多次采用。
圖4和圖5說明了本發(fā)明的一個實施例，其中采用了代理，以及客戶機與應用服務器之間的TCP連接分為兩個部分客戶機與代理之間的一個部分以及代理與應用服務器之間的一個部分。如上所述，代理的使用可能是有利的，因為它可降低使用TCP擁塞避免機制的風險。但是，如上所述，代理的使用不是本發(fā)明的要求。根據本發(fā)明的一個備選實施例，TCP連接3直接從UE到應用服務器，如圖6所示。同樣，帶寬信息可直接從無線電資源管理單元到達應用服務器而沒有使用中間數(shù)據庫、如SNSD。如果使用了代理，則代理可設置在如圖4所示的服務網絡13中或者設置在核心網12中。
根據本發(fā)明的一個備選實施例，來自無線電資源管理單元的反饋信息經由UE1發(fā)送到應用服務器或代理。與先前所述的實施例相比，此實施例的缺點在于，反饋信息顯然被進一步延遲，并且還要求UE的額外工作。但是，經由客戶機循環(huán)反饋信息的優(yōu)點在于，這種實施例的實現(xiàn)可要求現(xiàn)有協(xié)議中相當小的改變。
基于來自無線電資源管理單元的網絡反饋的傳輸速率適配可采用內容轉換來補充，作為對終端用戶提供良好服務質量的附加措施。設想某個用戶正在開始下載大圖片，并且他所在的小區(qū)當前擁塞。用戶可能對下載所用的長等待時間變得煩惱，從而斷開會話。對此采取的備選方案可以是，通過濾出圖片中的某些信息來加速下載過程。與傳送完整信息相比，圖片的呈現(xiàn)質量顯然被降低。但是，有說服力的是，等待時間對于終端用戶的整體服務質量體驗比其它方面具有更嚴重的影響。來自無線電資源管理單元的網絡反饋幫助正確地確定何時應用內容轉換。
圖7示意說明內容轉換涉及的相關步驟。這些步驟如下步驟41UE1向可能是例如MMS服務器的應用服務器2請求內容。該請求直接或間接由代理4捕捉。
步驟42代理4從應用服務器取出內容。
步驟43在將內容發(fā)送給UE1之前，代理4搜索SNSD7以便找出在空中接口上對于UE當前可允許的比特率。與該UE關聯(lián)的IP地址可用于在SNSD中查找關于UE的會話信息。
步驟44在代理中接收當前可允許的比特率。
步驟45代理4通過某種QoS算法以及作為輸入的當前可允許比特率，確定在這種情況下傳遞給UE 1之前對該內定需要進行內容轉換。如上所述，這種轉換的一個實例可以是圖片的信息位的減少，以便減少傳輸時間。
步驟46內容按照需要轉換并傳遞給UE1。
對于一些會話，根據本發(fā)明采用來自無線電資源管理單元的網絡反饋信息可能是受關注的，但對于另一些會話則可能不是。因此，本發(fā)明最好實現(xiàn)為通知資源管理實體、例如無線電資源管理單元關于會話是否要求反饋服務。這種通知可在i)配置或ii)會話建立期間完成。
以上所述本發(fā)明的實施例是在UMTS系統(tǒng)中的實現(xiàn)。但是，本發(fā)明可用于許多不同類型的分組交換網絡。例如，本發(fā)明也可在2G系統(tǒng)、如GSM系統(tǒng)中實現(xiàn)。
根據本發(fā)明提供可用于傳輸速率適配的網絡反饋的無線電資源管理單元是控制空中接口上的無線電資源的實體。在UMTS系統(tǒng)中，這個實體是RNC，而在GSM系統(tǒng)中，這個單元是BSC。無線電資源管理單元在其它類型的網絡中可能具有其它名稱。正是無線電資源管理單元了解關于空中接口的當前物理限制的情況、與爭用小區(qū)中無線電資源的正進行的不同會話有關的負荷信息、以及可能影響可允許特定會話在空中接口上使用的帶寬的其它因素。根據其了解的情況，無線電資源管理單元確定帶寬，它作為網絡反饋傳遞并表明允許給定會話在空中接口上使用的帶寬。
對于無線電資源管理單元何時向應用服務器或代理發(fā)送網絡反饋形式的帶寬信息，有不同的實現(xiàn)備選方案。但是，對于本發(fā)明重要的是，無線電資源管理器在整個會話中不斷地監(jiān)測空中接口并報告當前允許帶寬，以便允許最佳傳輸速率適配?！安粩嗟亍痹诖吮硎緹o線電資源管理器將會話的允許帶寬報告給設置影響會話傳輸速率的流量控制參數(shù)的單元，使得當空中接口上無線電條件在會話期間變化時，可調整傳輸速率。這可能意味著，無線電資源管理單元每當改變允許會話在空中接口上使用的帶寬時，都向數(shù)據庫或參數(shù)設置實體發(fā)送網絡反饋。另一個備選方案是，無線電資源管理單元以預定間隔、如每隔10秒發(fā)送關于會話的當前允許帶寬的信息。后一種備選方案的缺點在于，系統(tǒng)可能未能適應允許帶寬的變化。
影響會話中的位傳輸?shù)牧髁靠刂茀?shù)的適配是根據來自無線電資源管理單元的帶寬信息來執(zhí)行的。為此，最好采用某種優(yōu)化算法，其中，來自無線電資源管理單元的帶寬信息是一個參數(shù)。優(yōu)化算法的選擇和特性超出了本發(fā)明的范圍。參數(shù)設置實體、如應用服務器或代理可在無線電資源管理單元的倡議下接收網絡反饋，或者可向中間數(shù)據庫、如SNSD或向無線電資源管理單元本身請求該信息。參數(shù)設置實體最好是一了解到已改變的可允許帶寬就立即更新影響空中接口上傳輸速率的流量控制參數(shù)。
根據本發(fā)明的流量控制參數(shù)的適配可根據從無線電資源管理單元接收的帶寬信息產生傳輸速率的上轉換或下轉換。所接收的帶寬信息使得能夠考慮到可用無線電資源來提供適當?shù)膫鬏斔俾实脑龃蠡驕p小。通過本發(fā)明，傳輸速率可比通過許多先有技術解決方案更平滑地進行調整。傳輸速率的更平滑減小使得能夠在許多情況中免除擁塞避免機制的應用。如上所述，擁塞避免機制對服務質量可能有不利影響。因此，本發(fā)明允許傳輸速率對主要無線電條件的更準確適應以及更好且更均勻的終端用戶服務質量。
本發(fā)明允許無線電資源管理單元、如RNC或BSC中的緩沖器大小的最小化。這是可能的，因為當傳輸速率更快更準確地適應可用帶寬時，降低了無線電資源管理單元中溢出的風險。例如，假定RNC被迫將可用帶寬從64Kb/s減少到32Kb/s。沒有網絡反饋時，存在應用服務器或代理在某個時間繼續(xù)以64Kb/s進行傳送而RNC只能以32Kb/s提供空中接口的風險。這意味著，RNC中的緩沖器正開始填充，直到應用服務器或代理調節(jié)其傳輸速率。如果緩沖器變滿，則RNC被迫丟棄數(shù)據，而被丟棄的數(shù)據必須重傳。采用網絡反饋時，應用服務器或代理將更快地了解可用帶寬的減小，并且將更迅速地減小傳輸速率。因此，采用根據本發(fā)明的網絡反饋時，RNC需要更小的緩沖器。
如上所述，本發(fā)明可降低使用擁塞避免機制的風險。擁塞避免機制是IETF所指定的TCP的要求。但是，在運營商的域內的連接上，運營商可能選擇在因特網上禁用IETF的一部分要求。因此，當使用本發(fā)明時，運營商可選擇采用代理與UE之間經修改的TCP連接，其中擁塞避免機制完全被禁用。這允許對經修改的TCP連接更隨意地設置參數(shù)。
在現(xiàn)有通信系統(tǒng)中實現(xiàn)本發(fā)明時，如本領域的技術人員會理解的那樣，現(xiàn)有軟件和/或硬件將必須經過修改。在大部分情況下，修改主要是軟件修改。無線電資源管理單元必須經過修改，使得它能夠向另一個單元、如SNSD、代理或應用服務器傳遞根據本發(fā)明的網絡反饋。在圖4所示的實施例中，向SNSD傳送速率信息的一種方式是采用RNC與GGSN之間已建立的GTP-U隧道。但是，這要求GGSN的額外功能性。另一種方法可以是在i)配置或者ii)會話建立時直接通知RNC關于SNSD的IP地址。這樣，RNC更新SNSD中的有效比特率，而沒有來自中間節(jié)點的任何詢問。此外，根據本發(fā)明，根據網絡反饋更新會話參數(shù)的參數(shù)設置單元必須修改為能夠接收和解釋網絡反饋，并且能夠根據所接收的網絡反饋來適配參數(shù)。本領域的技術人員清楚可以如何采用已知硬件和軟件方式來實現(xiàn)本發(fā)明。根據本發(fā)明的網絡反饋機制可采用為此目的建立的獨立協(xié)議來實現(xiàn)。
在附圖和說明書中，已經公開了本發(fā)明的典型優(yōu)選實施例，雖然采用了特定術語，但它們僅用于普通描述性方面，而不是用于限制，在以下權利要求中陳述本發(fā)明的范圍。
權利要求
1.一種在用于將數(shù)據信息從應用服務器(2)傳送到客戶機(1)的位傳送會話中控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，所述位傳送會話涉及通過具有流量控制機制的傳輸協(xié)議經由無線通信鏈路的位傳送，其特征在于以下步驟網絡實體(2，4)在整個所述會話中不斷地從無線電資源管理單元(6)接收(32，34)關于當前允許所述位傳送會話使用的無線鏈路上帶寬的信息；以及所述網絡實體響應所述接收的信息，更新(35)與所述傳輸協(xié)議的所述流量控制機制有關的至少一個參數(shù)，以便根據所述接收的信息來控制所述會話的傳輸速率。
2.如權利要求1所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，每當允許所述位傳送會話使用的無線鏈路上帶寬已改變時，所述網絡實體(2，4)從所述無線電資源管理單元接收所述信息。
3.如權利要求1所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述網絡實體(2，4)以預定的間隔從所述無線電資源管理單元接收所述信息。
4.如權利要求1-3中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述網絡實體是應用服務器(2)。
5.如權利要求1-3中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述位傳送會話在應用服務?2)與客戶機(1)之間經由代理(4)來建立，以及所述網絡實體是所述代理。
6.如權利要求5所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述代?4)在所述位傳送會話過程中發(fā)送對于從應用服務器(2)接收的數(shù)據包的確認，以及所述確認取決于所述從無線電資源管理單元(6)接收的信息。
7.如以上權利要求中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述網絡實體(2，4)經由客戶機(1)從無線電資源管理單元(6)接收所述信息。
8.如以上權利要求中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述傳輸協(xié)議是TCP。
9.如權利要求8所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述至少一個參數(shù)是TCP窗口大小和/或TCP段大小。
10.如以上權利要求中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于響應所述從無線電資源管理單元(6)接收的信息而轉換要在所述位傳送會話過程中傳送的數(shù)據的另一個步驟。
11.如以上權利要求中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，更新所述至少一個參數(shù)，使得所述位傳送會話所使用的無線鏈路上帶寬增大或減小。
12.如以上權利要求中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述無線電資源管理單元是無線電網絡控制器(6)。
13.如權利要求1-11中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，所述無線電資源管理單元是基站控制器。
14.可裝入數(shù)字計算機裝置的存儲器中的計算機程序產品，其中包含軟件代碼部分，用于當所述計算機程序產品運行于所述計算機裝置上時執(zhí)行權利要求1-13其中之一的方法。
15.一種在用于將數(shù)據信息從應用服務器(2)傳送到客戶機(1)的位傳送會話中控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，所述位傳送會話涉及通過具有流量控制機制的傳輸協(xié)議經由無線通信鏈路的位傳送，其特征在于，所述設備包含在網絡實體(2，4)中以及所述設備包括接收裝置，用于在整個所述會話中不斷地從無線電資源管理單元(6)接收關于當前允許所述位傳送會話使用的無線鏈路上帶寬的信息；以及參數(shù)設置裝置，用于響應所述接收的信息，更新與所述傳輸協(xié)議的所述流量控制機制有關的至少一個參數(shù)，以便根據所述接收的信息來控制所述會話的傳輸速率。
16.如權利要求15所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述接收裝置配置成每當允許所述位傳送會話使用的無線鏈路上帶寬已改變時，從所述無線電資源管理單元(6)接收所述信息。
17.如權利要求15所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述接收裝置配置成以預定的間隔從所述無線電資源管理單元(6)接收所述信息。
18.如權利要求15-17中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述接收裝置和所述參數(shù)設置裝置包含在應用服務器(2)中。
19.如權利要求15-17中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述位傳送會話在應用服務器(2)與客戶機(1)之間經由代理(4)來建立，以及所述接收裝置和所述參數(shù)設置裝置包含在所述代理中。
20.如權利要求19所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述代理(4)配置成在所述位傳送會話過程中發(fā)送對于從應用服務器(2)接收的數(shù)據包的確認，所述確認取決于所述來自無線電資源管理單元(6)的信息。
21.如權利要求15-20中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述接收裝置配置成經由客戶機(1)從無線電資源管理單元(6)接收所述信息。
22.如權利要求15-21中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述傳輸協(xié)議是TCP。
23.如權利要求22所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述至少一個參數(shù)是TCP窗口大小和/或TCP段大小。
24.如權利要求15-23中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述設備還包括用于響應所述來自無線電資源管理單元(6)的信息而轉換要在所述位傳送會話過程中傳送的數(shù)據的裝置。
25.如權利要求15-24中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述參數(shù)設置裝置配置成更新所述至少一個參數(shù)，使得所述位傳送會話所使用的無線鏈路上帶寬增大或減小。
26.如權利要求15-25中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述無線電資源管理單元是無線電網絡控制器(6)。
27.如權利要求15-25中任一項所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)脑O備，其特征在于，所述無線電資源管理單元是基站控制器。
28.一種在涉及通過具有流量控制機制的傳輸協(xié)議經由無線通信鏈路的位傳送的位傳送會話中控制數(shù)據位傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括如權利要求14-25中任一項所述的設備，以及無線電資源管理單元(6)，配置成在整個所述會話中不斷地向所述設備的接收裝置發(fā)送關于當前允許所述位傳送會話使用的無線鏈路上帶寬的信息。
29.如權利要求27所述的控制數(shù)據位傳輸?shù)南到y(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括存儲單元(7)，所述無線電資源管理單元(6)配置成經由所述存儲單元向所述設備發(fā)送所述信息，以及所述存儲單元配置成將所述信息從所述無線電資源管理單元轉發(fā)到所述設備。
全文摘要
本發(fā)明涉及在用于將數(shù)據信息從應用服務器(2)傳送到客戶機(1)的位傳送會話中控制數(shù)據位傳輸?shù)姆椒ê脱b置，所述位傳送會話涉及通過具有流量控制機制的傳輸協(xié)議經由無線通信鏈路的位傳送。根據本發(fā)明，無線電資源管理單元(6)發(fā)送關于當前允許位傳送會話使用的無線鏈路上帶寬的信息。來自無線電資源管理單元的反饋信息用于在整個會話中不斷地設置和更新流量控制參數(shù)。因而有助于流量控制參數(shù)的優(yōu)化，使得能夠增強終端用戶的QoS并提供對可用無線電資源的更有效利用。
文檔編號H04L29/06GK1689288SQ03824325
公開日2005年10月26日 申請日期2003年1月10日 優(yōu)先權日2002年10月18日
發(fā)明者S·徹米亞基納, L·德安托尼奧, J·彼得斯森, R·斯科格 申請人:艾利森電話股份有限公司