用信號(hào)通知擁塞的制作方法
【專(zhuān)利摘要】公開(kāi)了用信號(hào)通知在例如互聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)中的例如路由器的網(wǎng)絡(luò)元件處接收到的例如分組的數(shù)據(jù)項(xiàng)導(dǎo)致的或者由從共享資源請(qǐng)求服務(wù)或者容量的項(xiàng)所造成的擁塞的方法和裝置。方法的優(yōu)選實(shí)施方式涉及識(shí)別在網(wǎng)絡(luò)元件處接收到的接收數(shù)據(jù)項(xiàng)是否能夠攜帶例如ECN標(biāo)記的擁塞指示，以及對(duì)于能夠的數(shù)據(jù)項(xiàng)，根據(jù)基于隊(duì)列長(zhǎng)度的基本上當(dāng)前的、瞬時(shí)的測(cè)量結(jié)果的隊(duì)列長(zhǎng)度特征向數(shù)據(jù)項(xiàng)分配擁塞指示，而對(duì)于不能夠的數(shù)據(jù)線，根據(jù)基于隊(duì)列長(zhǎng)度的當(dāng)前的、近來(lái)的以及較早的測(cè)量結(jié)果的加權(quán)移動(dòng)平均數(shù)的不同的隊(duì)列長(zhǎng)度特征可以施加例如丟棄的制裁。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用信號(hào)通知擁塞

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用信號(hào)通知在通信網(wǎng)絡(luò)（例如互聯(lián)網(wǎng)）中的網(wǎng)絡(luò)元件（例如路由器） 接收到的數(shù)據(jù)項(xiàng)（例如分組）所造成的或者由從共享資源其它請(qǐng)求服務(wù)或者容量的項(xiàng)所造 成的擁塞的方法和裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 我們首先提出一些基本概念，以便于對(duì)那些以后提出的多個(gè)監(jiān)控技術(shù)的理解。
[0003] ?Μ
[0004] 數(shù)據(jù)發(fā)送方通常將待發(fā)送的數(shù)據(jù)分成被稱(chēng)為分組的小單位。每個(gè)分組由報(bào)頭和攜 帶待傳遞的數(shù)據(jù)的載荷組成。報(bào)頭包含由相關(guān)的通信協(xié)議所限定的字段。目前，由商業(yè)網(wǎng) 絡(luò)所攜帶的絕大多數(shù)分組都是所稱(chēng)的IP分組。IP是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。這保證了路由器的網(wǎng)絡(luò) 可以將任何分組從源頭轉(zhuǎn)發(fā)到其目的地。IP是無(wú)連接協(xié)議-這意味著對(duì)路由器而言，每個(gè) 分組內(nèi)的報(bào)頭信息是充分自給的（self-contained)，以獨(dú)立于其它分組對(duì)其進(jìn)行傳遞；每 個(gè)分組甚至可以采取不同的路線到達(dá)該目的地。
[0005] 分布式帶寬共享和擁塞
[0006] 穿過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)由各種路由協(xié)議控制沿著一連串路由器之間的路徑。每個(gè)路由 器尋求移動(dòng)分組以更接近其最終目的地。當(dāng)使用網(wǎng)絡(luò)路徑時(shí)，如果過(guò)多的業(yè)務(wù)流穿過(guò)網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)同一路由器，則路由器會(huì)出現(xiàn)擁塞并且分組開(kāi)始遭遇過(guò)多的延遲。如果源頭堅(jiān)持通過(guò)該 路由器發(fā)送業(yè)務(wù)流，則它會(huì)變得嚴(yán)重超載（擁塞），甚至丟棄業(yè)務(wù)流（當(dāng)其緩沖區(qū)溢出時(shí)）。 如果源頭仍堅(jiān)持通過(guò)瓶頸發(fā)送業(yè)務(wù)流，則它可能迫使更多路由器變得擁塞，而如果此現(xiàn)象 持續(xù)蔓延，這可能導(dǎo)致整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)擁塞崩潰--這在80年代中期經(jīng)常發(fā)生。
[0007] 該問(wèn)題的解決方案曾經(jīng)是保證源頭通過(guò)實(shí)施擁塞控制機(jī)制來(lái)對(duì)它們通過(guò)互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)送數(shù)據(jù)的速率負(fù)責(zé)。源頭監(jiān)測(cè)來(lái)自接收方的表征路徑擁塞的度量的反饋，從而檢測(cè)何時(shí) 它們的數(shù)據(jù)正在沿襲的路徑變得擁塞，在那種情況下，它們通過(guò)減少它們的吞吐量而做出 反應(yīng)--當(dāng)路徑不存在變得擁塞的跡象時(shí)，可能緩慢地提高它們的速率。
[0008] 源頭監(jiān)測(cè)的典型的路徑特征度量是數(shù)據(jù)路徑的平均往返時(shí)間（RTT)、往返時(shí)間的 偏差（抖動(dòng)）以及路徑上的擁塞程度。
[0009] 擁塞程度可以或隱含地（通過(guò)當(dāng)其緩沖區(qū)溢出時(shí)或者為了自行保護(hù)，而丟棄分組 的擁塞的路由器）或明顯地（通過(guò)例如顯式擁塞通告的機(jī)制--參見(jiàn)下一小節(jié)）用信號(hào)通 知。目前，最常見(jiàn)的選項(xiàng)是隱含用信號(hào)通知。
[0010] 使用TCP的源頭能夠檢測(cè)到丟失，因?yàn)榉纸M丟失導(dǎo)致序列中的間隙；每當(dāng)TCP源頭 檢測(cè)到丟失，它應(yīng)該減半其數(shù)據(jù)傳輸速率，但每個(gè)往返時(shí)間不超過(guò)一次，其減輕了在瓶頸處 路由器的擁塞。
[0011] DEC-比特方案
[0012] DEC-比特方案是現(xiàn)代機(jī)構(gòu)的前身，通過(guò)向源頭提供顯式擁塞通告來(lái)在分組網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 中傳達(dá)擁塞通告。這在 Ramakrishnan 和 Jain 的名為 "A Binary Feedback Scheme for Congestion Avoidance in Computer Networks"的論文中進(jìn)行了討論，為方便起見(jiàn)，該論 文將被稱(chēng)為[RAN90a]。以下"參考文獻(xiàn)"章節(jié)中提供了本文獻(xiàn)和其它現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的文獻(xiàn) 細(xì)節(jié)。利用該方案，當(dāng)路由器檢測(cè)到擁塞時(shí)，它在每個(gè)分組中設(shè)置比特（CI)，然后接收方將 此信息傳送回給在其確認(rèn)中的發(fā)送方，并且發(fā)送方相應(yīng)地調(diào)整其的傳輸速率。在路由器中， 擁塞檢測(cè)算法是基于平均隊(duì)列長(zhǎng)度。源頭對(duì)在確認(rèn)中DEC-比特的反應(yīng)是加性增加乘性減 少（Addictive Increase Multiplicative Decrease，AIMD)響應(yīng)，其意味著在缺乏擁塞反 饋的情況下?lián)砣翱诎淳€性速率增長(zhǎng)，并且針對(duì)每個(gè)擁塞反饋事件積性地（即，指數(shù)地）下 降。
[0013] 顯式擁塞通告
[0014] 顯式擁塞通告（ECN) [RFC3168]通過(guò)在IP報(bào)頭中兩比特的ECN字段在TCP/IP網(wǎng)絡(luò) 中傳達(dá)擁塞，無(wú)論是在IPv4 (參見(jiàn)圖1)還是在IPv6 (參見(jiàn)圖2)中。在引入ECN之前，這兩 個(gè)比特在這兩種類(lèi)型的IP報(bào)頭中存在，但始終被設(shè)置v為零。因此，如果這些比特均為零， 則隊(duì)列管理處理假定分組來(lái)自于不理解ECN協(xié)議的終端系統(tǒng)的傳輸協(xié)議，因此它僅使用丟 棄而非ECN，來(lái)用信號(hào)通知擁塞。
[0015] 兩個(gè)ECN比特的全部四種組合的含義在圖3中示出。如果任一比特為一，則其告訴 隊(duì)列管理處理分組來(lái)自將理解ECN標(biāo)記以及丟棄作為擁塞的信號(hào)的ECN-支持傳輸（ECT)。 當(dāng)隊(duì)列管理處理檢測(cè)到擁塞時(shí)，對(duì)于非零ECN字段的分組，其設(shè)置ECN字段為經(jīng)歷擁塞（CE) 碼點(diǎn)。在收到這樣的經(jīng)標(biāo)記的分組后，TCP接收方在TCP報(bào)頭中設(shè)置經(jīng)歷擁塞回響（ECE)標(biāo) 志位，TCP源頭將該TCP報(bào)頭解釋成好像出于控制其速率的目的，該分組已被丟棄。
[0016] 丟棄和擁塞信號(hào)不是相互排斥的信號(hào)，并且支持ECN的流具有檢測(cè)和響應(yīng)這兩種 信號(hào)的潛力。
[0017] 至于在IP中所采用的ECN理念，之前在幀中繼和ATM中采用，但在后兩份協(xié)議中， 網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)部設(shè)置擁塞信號(hào)的反饋并且網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)制執(zhí)行業(yè)務(wù)流限制，以防止擁塞積聚[ITU-T Rec. I. 371]。當(dāng)?shù)竭_(dá)交換機(jī)的單元導(dǎo)致超出擁塞閾值，則其EFCI比特被設(shè)置。
[0018] IEEE已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化顯式擁塞方案，其中以太網(wǎng)交換機(jī)（而非終端系統(tǒng)）設(shè)置以反饋 擁塞信號(hào)，雖然在發(fā)送系統(tǒng)上的以太網(wǎng)設(shè)備被希望通過(guò)響應(yīng)于該信號(hào)而降低其速率來(lái)進(jìn)行 合作。該方法專(zhuān)用于同類(lèi)數(shù)據(jù)中心環(huán)境。
[0019] 在之前的方案中，每幀（或分組）僅攜帶二進(jìn)制標(biāo)志位并且擁塞信號(hào)的強(qiáng)度 依賴于被標(biāo)記的幀的比例一在〇和1的流中擁塞信號(hào)的有效一元編碼。然而，IEEE 方案在每個(gè)反饋幀中用信號(hào)通知擁塞的多比特程度，因此其名稱(chēng)：量化擁塞通告簡(jiǎn)稱(chēng) QCN[IEEE802. lQau]〇
[0020] 隨機(jī)早期檢測(cè)（RED)
[0021] 從歷史上看，當(dāng)路由器處于完全飽和（即，當(dāng)路由器的緩沖區(qū)不能容納業(yè)務(wù)流突 發(fā)時(shí)）時(shí)，它們將丟棄分組--該策略被稱(chēng)為尾部丟棄。隨機(jī)早期檢測(cè)（RED) [RED]是旨 在使TCP流失去同步性的改進(jìn)（當(dāng)多個(gè)TCP流同時(shí)增加和減少其傳輸窗口時(shí)發(fā)生同步）。 RED是主動(dòng)隊(duì)列管理（AQM)處理，其監(jiān)測(cè)緩沖區(qū)內(nèi)的平均隊(duì)列長(zhǎng)度并且當(dāng)其高于給定的閾 值時(shí)，路由器開(kāi)始按隨著平均隊(duì)列超過(guò)閾值的過(guò)量長(zhǎng)度而增加的概率丟棄/標(biāo)記分組。RED 被廣泛用于當(dāng)今的互聯(lián)網(wǎng)，因?yàn)槠湓试S源頭更及時(shí)地對(duì)初期的擁塞做出反應(yīng)，并且使隊(duì)列 免于增長(zhǎng)得不必要地長(zhǎng)。設(shè)備廠商已經(jīng)實(shí)施了 RED的變體，例如，思科專(zhuān)有的實(shí)施方案是加 權(quán)隨機(jī)早期檢測(cè)（WRED)。但是，眾所周知的是RED對(duì)參數(shù)設(shè)定是非常敏感的。
[0022] 在RED參數(shù)設(shè)置對(duì)其敏感性研究的實(shí)驗(yàn)工作的過(guò)程中，RED對(duì)隊(duì)列進(jìn)行平均化的 時(shí)間刻度進(jìn)行了研究，并且在一種情況下，至少平均化被完全地停用，改為使用瞬時(shí)隊(duì)列 [RED-PARAMS]〇
[0023] 使用隨機(jī)早期檢測(cè)（RED)的主動(dòng)隊(duì)列管理（AQM)技術(shù)的使用將參照?qǐng)D4進(jìn)行描 述。
[0024] RED按依賴于經(jīng)平滑的隊(duì)列qave的概率p隨機(jī)丟棄/標(biāo)記分組。在基于RED的AQM 中，經(jīng)平滑的隊(duì)列通過(guò)實(shí)際隊(duì)列q的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均（EWMA)來(lái)連續(xù)估計(jì)：
[0025] qave ^ (l-wq)qave+wq q
[0026] 其中w,是賦予實(shí)際隊(duì)列長(zhǎng)度的權(quán)重；實(shí)際隊(duì)列和平滑的隊(duì)列隨時(shí)間演化的關(guān)系的 示例，參見(jiàn)圖4a)。
[0027] 當(dāng)經(jīng)平滑的隊(duì)列大小q_低于最小閾值％時(shí)，則未丟棄/標(biāo)記分組。當(dāng)q_是介 于q〇和之間時(shí)，則按介于〇和Pi之間的與成線性比例的概率P放棄分組。當(dāng)大 于閾值1時(shí)，則按在Pi和P max之間范圍內(nèi)的增加的概率（其仍線性地依賴于qaJ繼續(xù)概 率性的丟棄/標(biāo)記。這也被稱(chēng)為RED算法[GRED]的溫和變體（參見(jiàn)圖4b))。其行為不同 于介于q:和q max之間的原始RED :GRED按照按最大概率pmax線性地依賴于經(jīng)平滑的隊(duì)列長(zhǎng) 度的概率來(lái)丟棄/標(biāo)記分組，而在該間隔中，RED按最大概率p max進(jìn)行標(biāo)記。對(duì)于分組丟棄 /標(biāo)記概率的時(shí)間演化的示例，參見(jiàn)圖4c)。假設(shè)分組載荷的源頭響應(yīng)于擁塞，可以看出，丟 棄/標(biāo)記P>〇的周期導(dǎo)致發(fā)送方減速，其導(dǎo)致隊(duì)列長(zhǎng)度縮短，因此無(wú)丟棄/標(biāo)記P = 0 ;隨后 發(fā)送方提高其傳輸速率，其導(dǎo)致隊(duì)列長(zhǎng)度增加，請(qǐng)注意，由于隊(duì)列長(zhǎng)度平滑的原因，再次P>〇 前需要一些時(shí)間。
[0028] RED的公平件改講（FI-RED)
[0029] H. Ohsaki 等人的名為 "FI_RED:AQM Mechanism for Improving Fairness among TCP Connections in Tandem Networks"的論文[FI-RED]討論了用于提高異質(zhì) TCP 連接之 間的公平性的主動(dòng)隊(duì)列管理機(jī)制。在FI-RED中，使用基于ECN的技術(shù)來(lái)根據(jù)在到達(dá)的分組 中是否設(shè)置了 CE(擁塞經(jīng)歷）比特，區(qū)分RED的分組標(biāo)記概率。利用FI-RED，抑制了對(duì)具 有大量跳轉(zhuǎn)的TCP連接（即，那些設(shè)置CE比特的概率高的連接）的擁塞指示。憑借對(duì)RED 的此類(lèi)修改，具有大量跳轉(zhuǎn)的TCP連接將遭遇與具有少量跳轉(zhuǎn)的連接幾乎相同的分組標(biāo)記 概率。這是旨在提高具有不同數(shù)量的跳轉(zhuǎn)的TCP連接之間的公平性。應(yīng)當(dāng)注意的是，利用 FI-RED，ECN標(biāo)記按基于到達(dá)的分組上預(yù)先存在的擁塞標(biāo)記的標(biāo)記概率（非ECN-能力本 身）被分配給分組，然后將其與通過(guò)傳統(tǒng)RED算法根據(jù)本地隊(duì)列長(zhǎng)度所確定的標(biāo)記概率進(jìn) 行比較。
[0030] 隨機(jī)指數(shù)標(biāo)記（REM)「REM1
[0031] 利用RED，擁塞通告依賴于平均隊(duì)列長(zhǎng)度，而利用REM AQM，擁塞信號(hào)依賴于速率偏 差（即，一段期間內(nèi)的隊(duì)列增長(zhǎng)）和隊(duì)列偏差（即，隊(duì)列長(zhǎng)度和目標(biāo)隊(duì)列長(zhǎng)度之差）。定期 對(duì)隊(duì)列進(jìn)行采樣。在樣本之間，擁塞信號(hào)因而依賴于隊(duì)列的延遲的而非瞬時(shí)的測(cè)量。在REM AQM中標(biāo)記或丟棄的概率由指數(shù)函數(shù)表征，與RED所使用的分段線性函數(shù)相反，并且類(lèi)似于 RED，擁塞反饋可以是通過(guò)丟棄或通過(guò)ECN標(biāo)記。在REM中的指數(shù)函數(shù)確保了沿路徑累積的 信號(hào)被精確地累加以向源頭用信號(hào)通知端對(duì)端擁塞。
[0032] BLUE
[0033] BLUE[BLUE]是設(shè)計(jì)用于克服在存在突發(fā)業(yè)務(wù)流時(shí)以及例如RED這樣的基于平滑 的隊(duì)列的AQM中產(chǎn)生的低效率。隨著突發(fā)業(yè)務(wù)流，隊(duì)列長(zhǎng)度往往瘋狂地振動(dòng)并且基于平滑 隊(duì)列長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行丟棄的類(lèi)似RED的AQM不能足夠快速地做出反應(yīng)。BLUE維持分組標(biāo)記或 丟棄的概率，其基于實(shí)際的隊(duì)列占用率，因此，擁塞通告（丟棄或ECN-標(biāo)記）依賴于實(shí)際的 隊(duì)列長(zhǎng)度，而非經(jīng)平滑的隊(duì)列長(zhǎng)度。當(dāng)分組正被丟棄時(shí)，這個(gè)標(biāo)記概率升高；而當(dāng)擁塞減少 時(shí)，標(biāo)記概率降低。
[0034] 比例--積分（PI)
[0035] 比例--積分[PI]控制器是基于反饋控制理論的控制器，其執(zhí)行AQM功能。類(lèi)似 于BLUE，PI控制器的關(guān)鍵特征是使用瞬時(shí)隊(duì)列大小，而非平均的隊(duì)列長(zhǎng)度，來(lái)確定標(biāo)記和/ 或丟失概率，從而最小化反饋信號(hào)的延遲。
[0036] 不同光線的RED(nRED)
[0037] nRED是RED的自配置變體，其是在網(wǎng)絡(luò)上提供的[nRED]，但尚未在經(jīng)同行評(píng)審的 期刊或會(huì)議上發(fā)表。這個(gè)AQM估計(jì)持久隊(duì)列，其不同于經(jīng)平滑的RED隊(duì)列，因?yàn)樗鼉H試圖跟 蹤未在給定的時(shí)間間隔內(nèi)清除的持久緩沖區(qū)占用率。這是通過(guò)瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度的過(guò)濾函數(shù)來(lái) 實(shí)現(xiàn)的。它將瞬時(shí)隊(duì)列與過(guò)濾后的數(shù)值進(jìn)行比較，如果更大，則使用相同的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平 均數(shù)（如RED)過(guò)濾函數(shù)升高，但如果更小，則過(guò)濾后的數(shù)值向下跟蹤瞬時(shí)隊(duì)列。
[0038] 夸控延遲（CoDeL)
[0039] CoDeUCoDeL]取代了 nRED。它使用分組在隊(duì)列中花費(fèi)的服務(wù)時(shí)間（或滯留時(shí)間） 作為隊(duì)列長(zhǎng)度的特征，并且采用在最近時(shí)間間隔所見(jiàn)的最短滯留時(shí)間來(lái)產(chǎn)生近期滯留時(shí)間 的平滑值。
[0040] 樣品路徑影子定價(jià)（SPSP)
[0041] 樣品路徑影子定價(jià)（SPSP) [GI99]是規(guī)定對(duì)導(dǎo)致不平滑的隊(duì)列超過(guò)閾值，然后致 使緩沖區(qū)溢出的分組進(jìn)行標(biāo)記的方案。這在實(shí)踐中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)樵谧龀鰬?yīng)該對(duì)分組 進(jìn)行標(biāo)記的決定時(shí)，分組可能已經(jīng)離開(kāi)隊(duì)列。但是，它被用作理論上的理想情況，例如，以定 義SPSP標(biāo)記公平原則，S卩，滿足SPSP公平性的標(biāo)記算法，如果標(biāo)記了 SPSP將標(biāo)記的相同數(shù) 量的分組。SPSP純粹地涉及ECN標(biāo)記而不考慮丟失。
[0042] 預(yù)擁塞通告（PCN)
[0043] IETF預(yù)擁塞通告（PCN)架構(gòu)是支持在DiffServ服務(wù)域內(nèi)的非彈性業(yè)務(wù)流的服務(wù) 質(zhì)量（QoS)的框架。在PCN域內(nèi)的非彈性業(yè)務(wù)流的準(zhǔn)入控制（或業(yè)務(wù)流終止）依賴于在為 PCN業(yè)務(wù)流預(yù)留的優(yōu)先類(lèi)別內(nèi)觀察到的標(biāo)記的PCN業(yè)務(wù)流。PCN業(yè)務(wù)流可以與其它業(yè)務(wù)流 共存，并且在隊(duì)列內(nèi)接受不同的處理。兩個(gè)PCN標(biāo)記算法已經(jīng)基于虛擬隊(duì)列[GI99]的理念 而被標(biāo)準(zhǔn)化[PCN]，虛擬隊(duì)列是虛構(gòu)的隊(duì)列，其模擬真實(shí)隊(duì)列的行為，如果以實(shí)際鏈路容量 較慢的速率排出。
[0044] 標(biāo)準(zhǔn)化的PCN標(biāo)記算法均使用虛擬隊(duì)列的瞬時(shí)長(zhǎng)度，而不是如利用DEC比特或 RED的經(jīng)平滑的隊(duì)列長(zhǎng)度。PCN以與ECN相似的方式使用ECN字段（圖3)中的非ECT碼點(diǎn) (codepoint)，從而支持共享同一隊(duì)列的業(yè)務(wù)流的混合體，其中部分能夠被PCN標(biāo)記而部分 卻不能。如果共享優(yōu)先隊(duì)列的非PCN業(yè)務(wù)流超出了優(yōu)先隊(duì)列的監(jiān)管速率，則將被丟棄，而非 被標(biāo)記。
[0045] 高帶寬延遲乘積（BDP)網(wǎng)絡(luò)的擁塞控制
[0046] 傳統(tǒng)的TCP/IP擁塞控制和恢復(fù)機(jī)制可能對(duì)延遲敏感應(yīng)用的性能有害。這是對(duì)于 高帶寬延遲乘積（BDP)網(wǎng)絡(luò)（同樣被稱(chēng)為長(zhǎng)肥網(wǎng)絡(luò)（LFN))特有的問(wèn)題。關(guān)于用于LFN的 擁塞控制改進(jìn)的文獻(xiàn)是大量的。在此，將不會(huì)被進(jìn)一步覆蓋，關(guān)注于在隊(duì)列中的AQM機(jī)制而 非在終端系統(tǒng)中的擁塞控制算法。
[0047] 到汰討載，發(fā)送ECN (ROSE)
[0048] ROSE算法[WI99]是RED[RED]的隊(duì)列標(biāo)記變體，設(shè)計(jì)用于提高其公平性，同時(shí)擴(kuò)展 到大型網(wǎng)絡(luò)。這是通過(guò)每當(dāng)隊(duì)列的大小超過(guò)閾值b時(shí)標(biāo)記所有分組并且如下動(dòng)態(tài)地適應(yīng)b 來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
[0049] --如果分組將被SPSP標(biāo)記，則降低b，也就是使得b - b_ κ ε ;
[0050] --若分組被標(biāo)記，則增加 b，也就是使得b - b+ ε ;
[0051] 其中Κ是指示多少個(gè)標(biāo)記等同于丟棄（一個(gè)或更多個(gè)），并且ε是無(wú)窮小變量。 該算法基于實(shí)際的隊(duì)列長(zhǎng)度，可以表明對(duì)流是公平的，因?yàn)樗凑张c分組導(dǎo)致的擁塞成比 例地標(biāo)記分組。
[0052] ROSE是特別相關(guān)的，因?yàn)樗窃贓CN標(biāo)記不必等同于丟棄，而是兩者通過(guò)參數(shù)κ 來(lái)線性聯(lián)系。然而，ROSE是點(diǎn)的理論論證，而不是具體的算法建議，因此，實(shí)際上，它并沒(méi)有 指定應(yīng)當(dāng)用于丟棄分組而非對(duì)它們進(jìn)行標(biāo)記的算法，雖然暗示了 ROSE將隨著κ = 1使用。
[0053] 標(biāo)記和丟棄信號(hào)
[0054] 如在[open-ECN]中討論的，針對(duì)TCP/IP[RFC3168]的ECN規(guī)范規(guī)定了在分組曾是 不可標(biāo)記的情況下，如果將被丟棄，則應(yīng)當(dāng)僅擁塞標(biāo)記。它甚至規(guī)定，通過(guò)聲明在已做出丟 棄分組的決定之后應(yīng)當(dāng)僅檢查ECT標(biāo)志位，該假設(shè)應(yīng)該被嵌入到實(shí)現(xiàn)方式中。精確模仿丟 棄行為是由當(dāng)與不可標(biāo)記的流競(jìng)爭(zhēng)時(shí)提供主機(jī)切換到ECN能力的動(dòng)機(jī)的需要所激發(fā)的。
[0055] [open-ECN]報(bào)告是其沿著IETF的標(biāo)準(zhǔn)化方向的進(jìn)展期間公開(kāi)發(fā)表的ECN規(guī)范 的回顧。出于增量部署的原因，其在一個(gè)ECN標(biāo)記需要等效于一個(gè)丟棄方面與ECN規(guī)范 一致，但僅在盡力服務(wù)（best effort service)中。對(duì)于盡力以外的其它服務(wù)規(guī)則，采取 Wischik[WI99]的立場(chǎng)，即一個(gè)ECN標(biāo)記不需要等同于一個(gè)丟棄。
[0056] 數(shù)據(jù)中心TCP
[0057] Alizadeh Attar等人提出的[ALI10]以及還在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng) US2011/0211449(Attar等人）討論的數(shù)據(jù)中心TCP(DCTCP)，已示出基于隊(duì)列的瞬時(shí)長(zhǎng)度用 信號(hào)通知擁塞，而非根據(jù)隊(duì)列長(zhǎng)度的移動(dòng)平均數(shù)來(lái)用信號(hào)通知擁塞的明顯益處。其結(jié)果是， DCTCP幾乎始終保持緩沖區(qū)幾乎為空，得到非常低且非?？深A(yù)測(cè)的延遲以及極低的丟失率， 兩者均得到顯著優(yōu)越的性能。
[0058] DCTCP是TCP的增強(qiáng)，其旨在滿足在數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的應(yīng)用的需要，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)高 吞吐量和突發(fā)容限以及低時(shí)延。它依賴于顯式擁塞通告[RFC3168]的使用。微軟數(shù)據(jù)中心 內(nèi)的業(yè)務(wù)流模式的分析已示出，即使沒(méi)有由復(fù)用產(chǎn)生的平滑效果，DCTCP仍可以實(shí)現(xiàn)具有低 變化的低隊(duì)列延遲。DCTCP通過(guò)規(guī)定在發(fā)送方處和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)內(nèi)的變動(dòng)來(lái)不同于較先的建 議，其可在數(shù)據(jù)中心內(nèi)被安排部署，其中單個(gè)實(shí)體管理兩種情況：
[0059] -交換機(jī)側(cè)：交換機(jī)內(nèi)的AQM通過(guò)基于瞬時(shí)緩沖區(qū)長(zhǎng)度對(duì)分組進(jìn)行ECN標(biāo)記來(lái) 用信號(hào)通知擁塞（即，在交換機(jī)中不執(zhí)行如在RED中的隊(duì)列平滑）。如果隊(duì)列為大于閾值， 則它標(biāo)記分組，否則不進(jìn)行標(biāo)記。這可以通過(guò)對(duì)閾值參數(shù)的適當(dāng)選擇使用商用交換機(jī)中的 RED AQM來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且隊(duì)列平均化參數(shù)設(shè)置為1，其有效地停止平均化。
[0060]-發(fā)送方側(cè)：它與擁塞程度成比例地對(duì)各擁塞指示進(jìn)行反應(yīng)，例如所觀察到的 ECN標(biāo)記的數(shù)量越多，擁塞窗口 Cwnd的減小越多。該算法保持如下的在每個(gè)RTT中標(biāo)記的 分組的分?jǐn)?shù)F的平均值α :
[0061 ] F =(標(biāo)記的ACK的數(shù)量）/ (ACK總數(shù)）
[0062] α - (1-g) α+g F(其中，0〈g〈l賦予新樣本的權(quán)重）
[0063] Cwnd - (1-a/2) Cwnd
[0064] DCTCP沒(méi)有指定AQM應(yīng)該對(duì)不支持ECN的分組做什么，因?yàn)樵谡麄€(gè)數(shù)據(jù)中心中ECN 支持是通過(guò)方案的構(gòu)建來(lái)啟用的。
[0065] 幻影（Phantom)隊(duì)列
[0066] 幻遨隊(duì)列[PR11]旨在實(shí)現(xiàn)超低時(shí)延的解決方案，尤其是在數(shù)據(jù)中心中。其目的是 通過(guò)使用交換機(jī)上的虛擬隊(duì)列（類(lèi)似于PCN[PCN])結(jié)合終端系統(tǒng)上的DCTCP[ALI10]以從 數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)上移除緩沖延遲。
[0067] 其它摶術(shù)
[0068] 美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)US2003/0088690 (Zuckerman等人）涉及將ECN分組和非ECN分組 分裂為單獨(dú)的隊(duì)列，然后對(duì)它們進(jìn)行差別處理的AQM處理。當(dāng)擁塞上升時(shí)，在支持ECN的分 組上的ECN標(biāo)記率升高。對(duì)于不支持ECN的分組，延遲被引入作為增加丟失的另一種選擇。
[0069] 由 Chong 等人寫(xiě)的名為 "A fair AQM scheme for aggregated ECN and non-ECN traffic"的論文[ARQUA]介紹了稱(chēng)為ARQUA-DAB的技術(shù)，其對(duì)ECN業(yè)務(wù)流和非ECN業(yè)務(wù)流應(yīng) 用不同AQM算法。ARQUA-DAB將實(shí)際鏈路的容量在兩個(gè)虛擬緩沖區(qū)上進(jìn)行劃分，每個(gè)具有 與ECN流和非ECN流的數(shù)量成比例的服務(wù)速率。它在每個(gè)虛擬緩沖區(qū)中運(yùn)行實(shí)質(zhì)上類(lèi)似的 AQM算法，僅有區(qū)別是其排空緩沖區(qū)的速率。
[0070] US7139281涉及一種用于在分組傳輸系統(tǒng)中處理優(yōu)先化的業(yè)務(wù)流的主動(dòng)隊(duì)列管理 方法。
[0071] US2011292801涉及對(duì)ECN協(xié)議提出的修改，以允許接收方終端相對(duì)于其它接收方 終端呈現(xiàn)帶寬共享的一些控制。
[0072] US2003112814涉及一種在基于分組的通信網(wǎng)絡(luò)中用于業(yè)務(wù)流管理和調(diào)整的系統(tǒng) 和方法，其旨在通過(guò)使用WRED算法（該算法監(jiān)測(cè)傳入的分組隊(duì)列并優(yōu)化傳入的分組的排隊(duì) 或丟棄）以使隊(duì)列長(zhǎng)度穩(wěn)定并且促進(jìn)有效的分組處理，幫助對(duì)穿過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的分組逐個(gè)流地 進(jìn)行主動(dòng)、有區(qū)分的擁塞控制。
[0073] US2004179479涉及用于通過(guò)選擇性地丟棄交換機(jī)或路由器上的分組來(lái)減輕業(yè)務(wù) 流擁塞的方法。具體地，它是涉及以對(duì)瞬時(shí)隊(duì)列深度中的迅速增加和減少進(jìn)行響應(yīng)的方式 來(lái)計(jì)算RED平均隊(duì)列深度的問(wèn)題。
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0095] DCTCP這樣命名是因?yàn)閷?duì)其進(jìn)行部署似乎是安全的唯一地點(diǎn)是在數(shù)據(jù)中心的范圍 內(nèi)。DCTCP使用極端地不同于那些目前在互聯(lián)網(wǎng)上使用的算法，在發(fā)送方和網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)這兩 者中均不同。然而，除非在每臺(tái)主機(jī)和每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處的所有算法均被同時(shí)更換，DCTCP與 現(xiàn)有互聯(lián)網(wǎng)上所使用的算法交互很差。然而，同時(shí)更換數(shù)據(jù)中心中的全部算法是可行的，因 為它們均是在同一運(yùn)營(yíng)商控制之下，其是至今DCTCP已被部署的方式。
[0096] 本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到可以被用于支持DCTCP(或者類(lèi)似的極端改進(jìn)的算法集合） 的卓越性能的用信號(hào)通知擁塞的方式發(fā)生變化以被逐漸地部署于預(yù)先存在的TCP/IP網(wǎng) 絡(luò)。
[0097] 如下述更詳細(xì)地解釋?zhuān)瑢?duì)于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上的排隊(duì)處理，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式可以 被應(yīng)用于用信號(hào)通知擁塞，使得當(dāng)在能夠進(jìn)行顯式擁塞通告的分組中用信號(hào)通知擁塞時(shí)， ECN信號(hào)基于其隊(duì)列的瞬時(shí)長(zhǎng)度，而對(duì)于那些不支持ECN的分組，丟失信號(hào)基于其隊(duì)列長(zhǎng)度 的平滑平均數(shù)。
[0098] 截至目前，幾乎所有的隊(duì)列管理算法，無(wú)論是提出的還是在生產(chǎn)中的，均已使用隊(duì) 列長(zhǎng)度的平滑平均數(shù)。僅少數(shù)（包括DCTCP)使用瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度。但無(wú)論做出何種選擇，它 們始終對(duì)支持ECN的分組和不支持ECN的分組做出相同的選擇。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方 式，瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度的使用可以與在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上ECN的引入相關(guān)聯(lián)。
[0099] 簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0100] DCTCP的先決條件是顯式擁塞通告（ECN)的通用部署。然而大部分互聯(lián)網(wǎng)尚不支 持ECN，證據(jù)在于大多數(shù)ECN指示它們不支持ECN。
[0101] 傳統(tǒng)上，在IP轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)上管理隊(duì)列的處理是為了等同地用信號(hào)通知擁塞，與特定 的分組是否能否攜帶顯式擁塞通告（ECN)無(wú)關(guān)。例如，如果當(dāng)隊(duì)列長(zhǎng)度超過(guò)特定閾值時(shí)排 隊(duì)處理開(kāi)始按概率指示擁塞，則用于標(biāo)記支持ECN的分組的閾值與用于丟棄不支持ECN的 分組的閾值相同。
[0102] 該等同在ECN標(biāo)準(zhǔn)[RFC3168]中強(qiáng)制執(zhí)行的，因?yàn)槿绻皇侨绱?，那么始終認(rèn)為非 ECN分組將使ECN分組饑餓。例如，考慮如果ECN標(biāo)記的閾值淺于分組丟失的閾值而將會(huì)發(fā) 生的情況。如果隊(duì)列長(zhǎng)度達(dá)到丟棄閾值，則它將已經(jīng)超過(guò)了 ECN閾值。因此，任何支持ECN 的分組將按高概率被標(biāo)記，而不支持ECN的分組才剛剛開(kāi)始被丟棄。
[0103] 非ECN流將使隊(duì)列增長(zhǎng)直到它發(fā)出丟棄信號(hào)為止，其使得它們后退，然后再次增 力口，從而平均而言它們將在丟棄閾值附近徘徊。然后，共享同一隊(duì)列的任何支持ECN的流則 將看到幾乎100%的ECN標(biāo)記，所以它們將后退。但ECN標(biāo)記將不會(huì)走開(kāi)，因?yàn)榉荅CN的流 將簡(jiǎn)單地填補(bǔ)它們?cè)陉?duì)列中的位置，試圖將隊(duì)列推向更深的丟棄閾值。因此，ECN流將回落 且非ECN流將沖高，迅速將ECN流餓到系統(tǒng)以外。
[0104] 在提出的方法的優(yōu)選的版本中，ECN分組和非ECN分組的閾值可以是相同的，所以 一方不能使另一方饑餓。區(qū)別在于與給定閾值比較的隊(duì)列長(zhǎng)度特征：
[0105] -對(duì)于非ECN分組，與平滑的隊(duì)列長(zhǎng)度比較。然后緩沖區(qū)可以吸收突發(fā)，并且如果 移動(dòng)平均數(shù)在突發(fā)結(jié)束前未達(dá)到給定閾值?\，則分組將不會(huì)被丟棄。
[0106] -對(duì)于ECN分組，將瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度與閾值Τ2(Τ2約等于?\)比較，并且因?yàn)橥话l(fā)中的 ECN分組均可被標(biāo)記，這在不進(jìn)行任何丟棄的情況下給出了即時(shí)信號(hào)。
[0107] 即使針對(duì)這兩類(lèi)分組的擁塞用信號(hào)通知算法是基于不同的度量，這兩類(lèi)分組的每 種均不可被布置以持續(xù)地使另一方饑餓。在隊(duì)列增長(zhǎng)的早期階段，ECN分組將經(jīng)歷更多的擁 塞用信號(hào)通知。然而，非ECN分組企圖利用該位置的時(shí)間越長(zhǎng)，隨著平滑的平均隊(duì)列長(zhǎng)度趕 上了該瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度，其優(yōu)勢(shì)將會(huì)消失得越多。參照?qǐng)D5,這將在后文中更加詳細(xì)地討論。
[0108] 從AQM的角度，ECN和瞬時(shí)擁塞用信號(hào)通知是表征DCTCP的兩個(gè)期望特征。通過(guò) 設(shè)計(jì)保護(hù)防止支持這兩個(gè)功能的分組饑餓的AQM，將這兩個(gè)變化逐漸部署到預(yù)先存在的網(wǎng) 絡(luò)中變得可行。
[0109] 對(duì)于非ECN分組，通常重要的是擁塞丟失基于平滑的而不是瞬時(shí)的隊(duì)列長(zhǎng)度。期 望的是將ECN標(biāo)記的閾值設(shè)置的淺，從而保持低的排隊(duì)延遲。為了防止饑餓，這暗含著針對(duì) 非ECN分組的閾值必須類(lèi)似地淺。如果丟棄算法并沒(méi)有使隊(duì)列長(zhǎng)度平滑，則非ECN分組將 會(huì)面臨僅僅非常短的緩沖區(qū)，導(dǎo)致或低利用率或高損失率。然而，通過(guò)使用經(jīng)平滑的隊(duì)列長(zhǎng) 度，非ECN分組的突發(fā)可以超過(guò)閾值而不被丟棄，只要它們沒(méi)有持續(xù)足以使平均隊(duì)列長(zhǎng)度 趕上的時(shí)間。
[0110] 移動(dòng)，而不是不移除該平滑功能
[0111] 通過(guò)檢查圖5,似乎基于平滑隊(duì)列的處理較基于瞬時(shí)隊(duì)列的處理產(chǎn)生了較少的擁 塞信號(hào)，這是因?yàn)閷?duì)于較多的時(shí)間，經(jīng)平滑的隊(duì)列保持在較低的閾值％以下。這不必視作 問(wèn)題，因?yàn)楸M管當(dāng)ECN信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，它們并不被平滑，但是當(dāng)它們?cè)诎l(fā)送方（或接收方）處 被耗用時(shí)可以被平滑。此時(shí)，信令的突發(fā)可以類(lèi)似的方式被過(guò)濾掉，但針對(duì)終端系統(tǒng)的實(shí)際 往返時(shí)間，而非由網(wǎng)絡(luò)假定的某些折衷往返時(shí)間。
[0112] 這是DCTCP實(shí)現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)的方式，因?yàn)槊颗_(tái)主機(jī)可以在與其自身的反饋延遲匹配的 持續(xù)時(shí)間上平滑。然而，在網(wǎng)絡(luò)中的隊(duì)列不能容易地獲悉各流的往返時(shí)間，因此它必須在不 同主機(jī)的最快和最慢的反饋延遲之間的某些折衷持續(xù)時(shí)間上平滑。
[0113] 在DCTCP方案中，具有極短反饋延遲的主機(jī)可平滑掉比它們自身的延遲短的突 發(fā)，但它們?nèi)钥梢詫?duì)隊(duì)列中的持續(xù)超越于此的波動(dòng)極迅速地做出響應(yīng)。然后，它們可以使用 來(lái)自隊(duì)列的即時(shí)反饋來(lái)削減高峰和填補(bǔ)低谷。
[0114] 相反地，如果使用某些平均反饋延遲在網(wǎng)絡(luò)中對(duì)信號(hào)進(jìn)行平滑，則具有遠(yuǎn)比平均 反饋延遲環(huán)短的任何流僅得到關(guān)于在它們可以有效地對(duì)此做出響應(yīng)之后該隊(duì)列長(zhǎng)度已經(jīng) 變更了多次往返時(shí)間的信號(hào)。
[0115] 在這個(gè)情形中，某些穿過(guò)接入網(wǎng)絡(luò)中隊(duì)列的流將來(lái)自于距數(shù)毫秒的緩存，而其它 流將來(lái)自于距數(shù)百毫秒的其它大陸。隊(duì)列管理算法通常作為折中在數(shù)十毫秒上進(jìn)行平滑， 其意味著該短往返流在可以首先在做出響應(yīng)之后10次左右的往返獲時(shí)得擁塞信號(hào)。
[0116] 概括地說(shuō)，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供了逐漸地部署將對(duì)擁塞信號(hào)進(jìn)行平滑的功能 從網(wǎng)絡(luò)到終端系統(tǒng)轉(zhuǎn)移的途徑。這是有利的，因?yàn)榻K端系統(tǒng)知道它們自身反饋環(huán)延遲，因此 可以過(guò)濾掉在正確的時(shí)間尺度上的突發(fā)。在當(dāng)前的基于網(wǎng)絡(luò)的方案中，網(wǎng)絡(luò)并不具有關(guān)于 各流的必要的延遲信息，所以它將頻繁地過(guò)濾掉它應(yīng)該留下的突發(fā)，并且留下它應(yīng)該過(guò)濾 掉的突發(fā)。
[0117] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用信號(hào)通知由通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元件處接收到 的數(shù)據(jù)項(xiàng)所導(dǎo)致的擁塞的方法，該網(wǎng)絡(luò)元件具有隊(duì)列，該隊(duì)列具有長(zhǎng)度，該方法包括以下步 驟：
[0118] 對(duì)多個(gè)接收到的數(shù)據(jù)項(xiàng)中的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)識(shí)別所述數(shù)據(jù)項(xiàng)能否攜帶擁塞指示；
[0119] 確定第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征，所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征根據(jù)依賴于對(duì)在多個(gè)不同時(shí)間所 述隊(duì)列的長(zhǎng)度進(jìn)行推斷的測(cè)量結(jié)果的第一函數(shù)確定；
[0120] 確定第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征，所述第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征根據(jù)依賴于對(duì)所述隊(duì)列的長(zhǎng)度進(jìn) 行推斷的當(dāng)前或者近來(lái)的測(cè)量結(jié)果的第二函數(shù)確定，在所述第二函數(shù)中最近的隊(duì)列長(zhǎng)度被 賦予比其在所述第一函數(shù)中高的權(quán)重；
[0121] 根據(jù)所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征，對(duì)被識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)施加制裁； 以及
[0122] 根據(jù)所述第二對(duì)列長(zhǎng)度特征，向被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)分配擁塞指 /_J、1 〇
[0123] 該分配步驟可以涉及按依賴于第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征的概率向數(shù)據(jù)項(xiàng)分配擁塞指示， 這，并且在不存在隊(duì)列的情況下，不向透明分配擁塞指示。這在擁塞指示為ECN標(biāo)記的情況 下可以適用。另選地，分配步驟可以涉及向數(shù)據(jù)項(xiàng)分配擁塞指示（例如多比特?fù)砣甘荆?在該情況下，指示本身可以依賴于第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征。
[0124] 第一函數(shù)和第二函數(shù)可以被選擇成使得第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征較第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征 在更大程度上依賴于對(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度的最近的測(cè)量結(jié)果。另選地或者附加地，第一函數(shù)和第二 函數(shù)可以被選擇成使得第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征較第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征在更大程度上依賴于對(duì)隊(duì) 列長(zhǎng)度的先前一次或多次的測(cè)量結(jié)果。
[0125] 根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，第一函數(shù)被選擇使得第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征被確定為在多個(gè)不同 時(shí)間該對(duì)列長(zhǎng)度的移動(dòng)平均數(shù)，優(yōu)選的是加權(quán)移動(dòng)平均數(shù)。憑借著隊(duì)列長(zhǎng)度的加權(quán)移動(dòng)平 均數(shù)，第一函數(shù)可以確保隊(duì)列長(zhǎng)度的越近的測(cè)量結(jié)果較其較早的測(cè)量結(jié)果被賦予較高權(quán) 重。優(yōu)選的是，第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征被確定該隊(duì)列長(zhǎng)度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均數(shù)。
[0126] 根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，第二函數(shù)被選擇成使得第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征是當(dāng)前的或最近的 隊(duì)列長(zhǎng)度，或者指示當(dāng)前或者最近的隊(duì)列長(zhǎng)度。就此而言，它基本上將全部權(quán)重賦予最近的 隊(duì)列長(zhǎng)度，并且可以是，或基本上等同于隊(duì)列長(zhǎng)度的瞬時(shí)測(cè)量結(jié)果。
[0127] 另選地，不是僅依賴于最近的隊(duì)列長(zhǎng)度，第二函數(shù)可被選擇成使得第二隊(duì)列長(zhǎng)度 特征被確定為在多個(gè)不同時(shí)間隊(duì)列長(zhǎng)度的加權(quán)移動(dòng)平均數(shù)，在該情況下，第二函數(shù)應(yīng)向隊(duì) 列長(zhǎng)度的最新測(cè)量結(jié)果給予足夠的權(quán)重，以指示當(dāng)前的隊(duì)列長(zhǎng)度。第一函數(shù)和第二函數(shù)均 可以使用移動(dòng)平均數(shù)因此是可能的。
[0128] 在特定實(shí)施方式中，另選使用加權(quán)移動(dòng)平均數(shù)可以是優(yōu)選的，例如，在滑動(dòng)窗口上 的平均數(shù)，或在滑動(dòng)時(shí)間間隔期間隊(duì)列特征的最低值。
[0129] 根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，在特定時(shí)間的隊(duì)列長(zhǎng)度指示在該時(shí)間要求由該網(wǎng)絡(luò)元件處理 和/或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)項(xiàng)的積壓的大小。積壓可以被以字節(jié)、分組為單位測(cè)量作為隊(duì)列長(zhǎng)度，或者 作為分組被保持在隊(duì)列內(nèi)或者在多個(gè)隊(duì)列的復(fù)合體中的服務(wù)時(shí)間（滯留時(shí)間）。
[0130] 根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)被識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)施加制裁的步驟可以 包括：根據(jù)所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征，對(duì)所述數(shù)據(jù)項(xiàng)中的一個(gè)或者多個(gè)執(zhí)行以下動(dòng)作中的一 項(xiàng)或者多項(xiàng)：丟棄、截去、延遲、去優(yōu)先、改變路線、轉(zhuǎn)發(fā)到預(yù)期目的地以外的目的地、發(fā)出帶 外擁塞通告。
[0131] 根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，方法還可以包括在不對(duì)被識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的相應(yīng)數(shù) 據(jù)項(xiàng)施加制裁的情況下，將這些相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)到這些相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)的預(yù)期目的地。
[0132] 根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，方法還可以包括將被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng) 轉(zhuǎn)發(fā)到其預(yù)期目的地，已經(jīng)被分配擁塞指示的所述數(shù)據(jù)項(xiàng)攜帶那些擁塞指示。
[0133] 根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，識(shí)別步驟可以包括對(duì)所述數(shù)據(jù)項(xiàng)識(shí)別這些數(shù)據(jù)項(xiàng)能否攜帶顯 式擁塞通告指不。
[0134] 根據(jù)另選實(shí)施方式，被確定長(zhǎng)度特征的隊(duì)列可以是虛擬隊(duì)列。在這樣的實(shí)施方式 中，依賴于虛擬隊(duì)列的演化，數(shù)據(jù)項(xiàng)可被標(biāo)記，丟棄或以其它方式制裁。
[0135] 根據(jù)另選實(shí)施方式，被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)可以被排隊(duì)到第一緩沖 區(qū)，并且被識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)可以被排隊(duì)到第二緩沖區(qū)，并且所述隊(duì)列是 復(fù)合隊(duì)列，其長(zhǎng)度是根據(jù)對(duì)所述第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)的監(jiān)測(cè)來(lái)推斷的。
[0136] 所述隊(duì)列可以是復(fù)合隊(duì)列，其長(zhǎng)度是根據(jù)對(duì)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件（而不是僅僅一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 元件）處的緩沖區(qū)的監(jiān)測(cè)來(lái)推斷的。
[0137] 根據(jù)另選實(shí)施方式，為了用信號(hào)通知擁塞而施加制裁和分配擁塞指示的步驟中的 一個(gè)或者兩者可以依賴于可適用的隊(duì)列長(zhǎng)度特征概率地執(zhí)行。
[0138] 利用上述規(guī)定的第一個(gè)方面的實(shí)施方式，可以理解的是，這兩個(gè)隊(duì)列長(zhǎng)度特征按 照使得它們基本上是"被不同地平滑的"（如上定義）的方式通過(guò)不同的函數(shù)確定。通過(guò)根 據(jù)這些隊(duì)列長(zhǎng)度特征中的一個(gè)（即，第一個(gè)）對(duì)待不能攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)，并且這些隊(duì) 列長(zhǎng)度特征中的其它（即，第二個(gè)）對(duì)待能夠攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)，能夠以否則不可能的 方式用信號(hào)通知擁塞，并且按照使得這兩種類(lèi)型的數(shù)據(jù)項(xiàng)被同樣有利地對(duì)待的方式（假設(shè) 那是所要求的目標(biāo)），并且按照在預(yù)先存在的網(wǎng)絡(luò)（例如TCP/IP網(wǎng)絡(luò)）中可逐漸部署的方 式，同時(shí)產(chǎn)生可能的優(yōu)越性能，例如，在使用DCTCP的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)中所獲得的。
[0139] 根據(jù)第一方面的實(shí)施方式使用了根據(jù)上述闡述的不同函數(shù)所有確定的兩個(gè)"不同 地平滑的"隊(duì)列長(zhǎng)度特征，并且分別根據(jù)各自的隊(duì)列長(zhǎng)度特征施加制裁或者分配擁塞指示 (酌情而定），而能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)有利的結(jié)果的另選方案是將"不同的平滑"應(yīng)用于施加制裁 的概率，而不是對(duì)非隊(duì)列長(zhǎng)度特征。
[0140] 根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，因此提供了一種用信號(hào)通知由在通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元 件處接收到的數(shù)據(jù)項(xiàng)所導(dǎo)致的擁塞的方法，該網(wǎng)絡(luò)元件具有隊(duì)列，該隊(duì)列具有長(zhǎng)度，該方法 包括以下步驟：
[0141] 對(duì)接收到的多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)中的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)標(biāo)識(shí)所述數(shù)據(jù)項(xiàng)能否攜帶擁塞指示；
[0142] 確定在多個(gè)不同時(shí)間中的每一個(gè)時(shí)間的相應(yīng)的隊(duì)列長(zhǎng)度特征，各所述隊(duì)列長(zhǎng)度特 征根據(jù)依賴于對(duì)所述隊(duì)列的長(zhǎng)度進(jìn)行推斷的當(dāng)前的或者近來(lái)的測(cè)量結(jié)果的函數(shù)確定；
[0143] 按依賴于最近的所述隊(duì)列長(zhǎng)度特征的概率向被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù) 項(xiàng)分配擁塞指示；以及
[0144] 對(duì)被識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)按概率施加制裁，該概率依賴于根據(jù)在多 個(gè)不同時(shí)間確定的隊(duì)列長(zhǎng)度特征而確定的概率，在向被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng) 分配擁塞指示時(shí)，根據(jù)最近的隊(duì)列長(zhǎng)度特征而確定的概率被賦予比在對(duì)被識(shí)別為不能攜帶 擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)施加制裁時(shí)高的權(quán)重。
[0145] 上述所提及的與第一方面有關(guān)的各種選項(xiàng)和優(yōu)選實(shí)施方式也適用于有關(guān)第二方 面。
[0146] 根據(jù)第一方面和第二方面的實(shí)施方式涉及由通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元件處接收到的 數(shù)據(jù)項(xiàng)導(dǎo)致的信令擁塞，可以理解的是，相應(yīng)的技術(shù)可被用于用信號(hào)通知從其他類(lèi)型的共 享資源請(qǐng)求服務(wù)或容量的其它類(lèi)型的項(xiàng)所導(dǎo)致的有關(guān)擁塞。
[0147] 根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，因此提供了 一種用信號(hào)通知由從共享資源請(qǐng)求服務(wù)或 者容量的項(xiàng)導(dǎo)致的擁塞的方法，該共享資源具有隊(duì)列，該隊(duì)列具有長(zhǎng)度，該方法包括以下步 驟：
[0148] 對(duì)多個(gè)所述項(xiàng)中的每個(gè)項(xiàng)識(shí)別所述項(xiàng)能否攜帶擁塞指示；
[0149] 確定第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征，所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征根據(jù)依賴于對(duì)在多個(gè)不同時(shí)間所 述隊(duì)列的長(zhǎng)度進(jìn)行推斷的測(cè)量結(jié)果的第一函數(shù)確定；
[0150] 確定第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征，所述第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征根據(jù)依賴于對(duì)所述隊(duì)列的長(zhǎng)度進(jìn) 行推斷的當(dāng)前的或者近來(lái)的測(cè)量結(jié)果的第二函數(shù)確定，最近的隊(duì)列長(zhǎng)度在所述第二函數(shù)中 被賦予比其在所述第一函數(shù)中高的權(quán)重；
[0151] 根據(jù)所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征，對(duì)被識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的相應(yīng)項(xiàng)施加制裁； 以及
[0152] 根據(jù)所述第二對(duì)列長(zhǎng)度特征，向被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的項(xiàng)分配擁塞指示。
[0153] 應(yīng)當(dāng)理解的是，在第三方面中所提及的"從共享資源請(qǐng)求服務(wù)或容量的項(xiàng)"可以相 當(dāng)于在第一方面和第二方面中所提及的"通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)元件處接收到的數(shù)據(jù)項(xiàng)"，在該情 況下，通信鏈路的帶寬可以被視為"共享資源"，并且數(shù)據(jù)項(xiàng)所要求的服務(wù)可以是它們被朝 著網(wǎng)絡(luò)中的預(yù)定目的地方向轉(zhuǎn)發(fā)。如后文將會(huì)討論的，然而，存在各種其它實(shí)施方式，其中 共享資源是除了"帶寬"以外的資源。
[0154] 上文所提及的有關(guān)該第一方面和第二方面的各種選項(xiàng)和優(yōu)選實(shí)施方式也適用于 第二方面。
[0155] 根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供了可操作用于執(zhí)行根據(jù)第一方面、第二方面和第 三方面中的任一的方法的裝置。對(duì)用信號(hào)通知通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元件處接收到的數(shù)據(jù)項(xiàng)導(dǎo) 致的擁塞的方法，這種裝置可以是就其自身執(zhí)行該方法的網(wǎng)絡(luò)元件的組成部分，或者可以 是代表該網(wǎng)絡(luò)元件來(lái)執(zhí)行該方法的單獨(dú)設(shè)備。對(duì)用信號(hào)通知從共享資源請(qǐng)求服務(wù)或容量的 項(xiàng)導(dǎo)致的信令擁塞的方法，此裝置可以是共享資源的組成部分，就其自身執(zhí)行方法，或者可 以是代表共享資源來(lái)執(zhí)行該方法的單獨(dú)設(shè)備。
[0156] 有關(guān)上述所提及的第一方面、第二方面和第三方面，各種選項(xiàng)和優(yōu)選實(shí)施方式也 同樣適用于第四方面。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0157] 目前，現(xiàn)在將參照所附附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其中：
[0158] 圖1示出IPv4報(bào)頭的字段的布局和名稱(chēng)；
[0159] 圖2示出IPv6報(bào)頭的字段的布局和名稱(chēng)；
[0160] 圖3指示使用IPv4報(bào)頭或IPv6報(bào)頭的ECN字段中兩個(gè)ECN比特可得的四個(gè)有效 碼點(diǎn)的含義；
[0161] 圖4例示使用隨機(jī)早期檢測(cè)（RED)的主動(dòng)隊(duì)列管理（AQM)技術(shù)的結(jié)果；
[0162] 圖5例示為使用瞬時(shí)ECN信令而修改的RED AQM技術(shù)的可能結(jié)果；
[0163] 圖6例示為使用瞬時(shí)ECN信令而修改的閾值A(chǔ)QM技術(shù)的可能結(jié)果；
[0164] 圖7是例示根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，利用經(jīng)平滑的丟失信令而不是瞬時(shí)ECN信令的AQM 技術(shù)的流程圖；
[0165] 圖8是例示根據(jù)另選實(shí)施方式，利用經(jīng)平滑的丟失信令而不是瞬時(shí)ECN信令的另 選AQM技術(shù)的流程圖；
[0166] 圖9是例示基于平滑的概率計(jì)算，而非平滑的隊(duì)列長(zhǎng)度，利用丟失信令的另一另 選AQM技術(shù)的流程圖；以及
[0167] 圖10例示可能涉及在一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)上沿路徑傳遞數(shù)據(jù)項(xiàng)的實(shí)體。

【具體實(shí)施方式】
[0168] 參照附圖，將參照?qǐng)D5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10來(lái)描述根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式的用 信號(hào)通知擁塞的方法。
[0169] 將參考圖5來(lái)描述為了使用瞬時(shí)ECN信令而修改的RED AQM技術(shù)。如在圖4a)中 所用的，相同示例隊(duì)列處理在圖5a)中例示。
[0170] 在圖5b)中的主動(dòng)隊(duì)列管理（AQM)算法示出ECN標(biāo)記概率pE對(duì)瞬時(shí)隊(duì)列q的依賴 性，以及丟棄概率 ？1<對(duì)平滑隊(duì)列的依賴性。在圖5b)中，由于彼此完全地重疊，這兩個(gè) 函數(shù)似乎無(wú)法與圖4b)中的原始RED算法進(jìn)行視覺(jué)上的區(qū)分），并且彼此無(wú)法區(qū)分。然而， 從水平軸上每個(gè)所依賴的度量是不同的，這在函數(shù)符號(hào)％(0中的每個(gè)所依賴的 參數(shù)上是明顯的。該差別在圖4c)中例示，其中ECN標(biāo)記概率？ ￡更忠實(shí)地跟蹤瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng) 度q，而它由于丟棄概率PN (其跟蹤平滑的隊(duì)列長(zhǎng)度qave，其由于平滑處理而被固有地延遲） 中的較遲緩的移動(dòng)而超前。
[0171] 將參照?qǐng)D6來(lái)描述為了使用瞬時(shí)ECN信令而修改的閾值A(chǔ)QM技術(shù)。圖6b)中擁塞 通告概率函數(shù)的形狀是用于DCTCP的簡(jiǎn)單步長(zhǎng)閾值（simple step threshold),而非圖5b) 中溫和RED的分段線性函數(shù)。然而，盡管函數(shù)形狀存在差異，但如在參照?qǐng)D5所描述的技術(shù)， 丟棄概率仍然依賴于經(jīng)平滑的隊(duì)列，并且ECN標(biāo)記概率仍依賴于瞬時(shí)隊(duì)列。再次地，丟棄概 率的上升和下降再次落后于ECN標(biāo)記概率，如圖6c)所示。
[0172] 圖7是例示根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，利用平滑的丟失信令而不是瞬時(shí)ECN信令的AQM 技術(shù)的流程圖，其突出由網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元件（例如，路由器或交換機(jī)）接收到的支持ECN的 分組和不支持ECN的分組之間的差別處理。此技術(shù)可以由網(wǎng)絡(luò)元件來(lái)執(zhí)行，例如，由圖10所 示的中間"轉(zhuǎn)發(fā)"路由器15中的一個(gè)或由下文將要說(shuō)明的其它節(jié)點(diǎn)或設(shè)備11、13、17、19中 的一個(gè)執(zhí)行。此技術(shù)還可以在發(fā)送方si 1上，或在接收器R19上執(zhí)行。該技術(shù)可以在緩沖區(qū) 內(nèi)執(zhí)行，其中多股數(shù)據(jù)流集中于單個(gè)串行鏈路，或者它可以位于任何緩沖區(qū)中，例如，吸收 處理功能（例如，加密、編碼或壓縮）的延遲中的變化。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)元件（塊si所示）接收 到的各分組，網(wǎng)絡(luò)元件更新經(jīng)平滑的隊(duì)列長(zhǎng)度q ave(s2)，然后確定（S3)是否分組支持ECN。
[0173] 如果分組支持ECN，則可以用ECN擁塞標(biāo)記來(lái)標(biāo)記該分組（s4)，標(biāo)記概率依賴于對(duì) 瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度q的當(dāng)前或最近測(cè)量結(jié)果，并且隨后可以攜帶該擁塞標(biāo)記而被繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)到預(yù) 定目的地。到達(dá)目的地的攜帶擁塞標(biāo)記的分組的比例作為該分組采取的路徑上的路由器處 的擁塞程度的顯式指示。
[0174] 如果分組不支持ECN，因?yàn)樗荒軘y帶ECN擁塞標(biāo)記，則相反它會(huì)被丟棄。為了實(shí) 現(xiàn)這一點(diǎn)，分組可以按依賴于更新的經(jīng)平滑的隊(duì)列長(zhǎng)度q ave的概率丟棄（s5)。不能到達(dá)預(yù) 定目的地的分組的比例可以因此作為由該分組采取的路徑上的路由器處的擁塞程度的隱 式指示。
[0175] 應(yīng)當(dāng)注意的是，對(duì)于不支持ECN的分組，分組無(wú)需被丟棄到信號(hào)擁塞-它們可以 在經(jīng)過(guò)制裁（例如，其載荷的剝離）后被轉(zhuǎn)發(fā)，或可以經(jīng)過(guò)不太直接的路徑而被轉(zhuǎn)發(fā)。
[0176] 圖8例示對(duì)圖7例示的實(shí)施方式另選AQM技術(shù)的流程圖。步驟s6、s8、s9和slO 分別與圖7中步驟sl、s2、s3和s5相同。與圖7例示的處理的僅有區(qū)別是在任何分組到達(dá) 時(shí)對(duì)經(jīng)平滑的隊(duì)列進(jìn)行更新（s7)，與是否支持ECN無(wú)關(guān)，即使僅如果分組不支持ECN，才利 用經(jīng)平滑的隊(duì)列的值；為確定分組應(yīng)被丟棄或被制裁（slO)。如果分組支持ECN，則該算法 僅依賴于瞬時(shí)隊(duì)列確定是否對(duì)該分組進(jìn)行ECN-標(biāo)記，并且不使用經(jīng)平滑的隊(duì)列。該另選方 案仍然更新經(jīng)平滑的隊(duì)列，與其是否被使用無(wú)關(guān)，然而，為了較精確地計(jì)算經(jīng)平滑的隊(duì)列， 假定隊(duì)列由支持ECN的分組和不支持ECN的分組組成。圖7中例示的優(yōu)選實(shí)施方式具有需 要較少處理的優(yōu)點(diǎn)，并且通過(guò)僅當(dāng)不支持ECN的分組到達(dá)時(shí)對(duì)隊(duì)列長(zhǎng)度進(jìn)行采樣，給出了 經(jīng)平滑的隊(duì)列的合理近似。
[0177] 圖9例示對(duì)圖7和圖8例示的實(shí)施方式的另選AQM技術(shù)的流程圖。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)元件 處接收到的各分組（塊Sll所指示），網(wǎng)絡(luò)元件計(jì)算出依賴于瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度q的概率值P (步 驟sl2)。然后，確定（sl3)分組支持ECN或不支持ECN。如果分組支持ECN，則將依賴于瞬 時(shí)概率P對(duì)分組進(jìn)行標(biāo)記（步驟sl4)。如果分組不支持ECN，則計(jì)算出依賴于當(dāng)前的概率 值P和P的之前的值的經(jīng)平滑的概率值(步驟sl5)。然后，依賴于平滑概率p_，丟棄或 對(duì)分組施加制裁（s 16)。
[0178] 以圖8中的先前的另選實(shí)施方式相類(lèi)似的方式，使用所有概率值來(lái)計(jì)算經(jīng)平滑的 概率值P aTC，而非僅針對(duì)不支持ECN的分組計(jì)算出的概率值，步驟S15可以在步驟S13之前 執(zhí)行。
[0179] 圖10例示可以參與到沿經(jīng)由具有數(shù)臺(tái)中間路由器15的網(wǎng)絡(luò)連接的兩臺(tái)計(jì)算機(jī) 或其它此類(lèi)設(shè)備（將稱(chēng)為"發(fā)送方S" 11和"接收方R" 19)之間的路徑傳送數(shù)據(jù)項(xiàng)的實(shí)體。 發(fā)送方S可以簡(jiǎn)單地充當(dāng)沿端對(duì)端路徑12的數(shù)據(jù)的發(fā)送方，接收方R僅充當(dāng)該數(shù)據(jù)的接收 器，但應(yīng)當(dāng)理解的是，實(shí)際上這兩臺(tái)計(jì)算機(jī)均可以執(zhí)行發(fā)送和接收功能。
[0180] 發(fā)送方S通過(guò)網(wǎng)絡(luò)附接節(jié)點(diǎn)13連接到網(wǎng)絡(luò)10并且接收方R通過(guò)網(wǎng)絡(luò)附接節(jié)點(diǎn)17 連接到網(wǎng)絡(luò)。反饋數(shù)據(jù)（如接收方R從發(fā)送方S處接收到的數(shù)據(jù)相關(guān)的擁塞信息）可以由 接收方R通過(guò)網(wǎng)絡(luò)附接節(jié)點(diǎn)17、13和中間節(jié)點(diǎn)15或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)10或其它通過(guò)另選路線提供 給發(fā)送方s。
[0181] 在發(fā)送方S和接收方R之間可能有多個(gè)相互連接的網(wǎng)絡(luò)10a、10b等（使用虛線示 出），這些網(wǎng)絡(luò)可能是不同類(lèi)型的、或由不同的網(wǎng)絡(luò)提供商或其它實(shí)體運(yùn)營(yíng)，而不是單一的、 同構(gòu)的、統(tǒng)一控制的網(wǎng)絡(luò)。
[0182] 變體
[0183] 不僅分組：本發(fā)明的實(shí)施方式可以等同地應(yīng)用于以數(shù)據(jù)報(bào)文、幀或其它數(shù)據(jù)離散 單元到達(dá)的業(yè)務(wù)流。
[0184] 各種制裁：在優(yōu)詵實(shí)施方式中，擁塞制裁可以是以支持ECN的業(yè)務(wù)流標(biāo)記的形式 或是以不支持ECN的業(yè)務(wù)流丟棄的形式。應(yīng)用于不支持ECN的業(yè)務(wù)流的制裁的可能變體包 括，但不限于：
[0185] -改變路徑；
[0186] -延遲；
[0187] -破壞或截去（例如，截去載荷但轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)頭，或許帶有將它與由于其它原因而破壞 或丟棄的分組區(qū)分開(kāi)的指示）；
[0188] -調(diào)低服務(wù)等級(jí)；
[0189] -加標(biāo)簽。
[0190] 多比特?fù)砣ǜ妫簩?duì)支持ECN的分組，不是桉依賴于隊(duì)列長(zhǎng)度的概率講行二講 制分組標(biāo)記來(lái)用信號(hào)通知擁塞，而是擁塞通告的概率本身可以被寫(xiě)入到分組報(bào)頭中作 為真實(shí)數(shù)字，如果可以使用大量ECN字段，例如，這是具有量化擁塞通告（QCN)的情況 [IEEE802. lQau]。在其它方面，此另選實(shí)施方式以與優(yōu)選實(shí)施方式相同的方式工作。
[0191] 另詵擁塞測(cè)量度量：擁塞通告可以依賴于以比特為單位的隊(duì)列長(zhǎng)度、以分鉬數(shù)量 為單位的隊(duì)列長(zhǎng)度、隊(duì)列的服務(wù)時(shí)間，或它們的某種混合。擁塞通告可以在沒(méi)有用于模擬擁 塞的隊(duì)列的情況下產(chǎn)生。例如，擁塞通告可另選地依賴于無(wú)線電發(fā)射器的發(fā)送功率緊密地 接近其最大值的程度、或?qū)o(wú)線頻譜擁塞的測(cè)量結(jié)果，例如干擾或干擾導(dǎo)致的錯(cuò)誤。在其它 方面，此另選實(shí)施方式以與優(yōu)選實(shí)施方式相同的方式工作。
[0192] 非棑隊(duì)時(shí)應(yīng)用的AQM :在優(yōu)選實(shí)施方式中，在排隊(duì)的處理中對(duì)分組做出標(biāo)記/丟棄 決定。這不是為了排除另選排隊(duì)布置，其中在分組解隊(duì)時(shí)對(duì)其做出制裁決定，或者如果在隊(duì) 列中間分組被丟棄或標(biāo)記。
[0193] 兩種平滑算法:本發(fā)明的變體可以圍繞WRED_AQM[WRED]制定。利用該變體，網(wǎng)絡(luò) 管理器可以構(gòu)造兩個(gè)WRED函數(shù)來(lái)應(yīng)用于相同的業(yè)務(wù)流類(lèi)別，不同于期望如何構(gòu)造 WRED。
[0194] 其中一個(gè)WRED函數(shù)應(yīng)用于支持ECN的分組并且另一個(gè)應(yīng)用于不支持ECN的分組， 兩者均在相同的業(yè)務(wù)流類(lèi)別范圍內(nèi)。這對(duì)大多數(shù)路由器和交換機(jī)是可能的，因?yàn)樵贗P分組 中，ECN字段由兩比特組成，其在2001/2與計(jì)劃用于服務(wù)類(lèi)型（IPv4)或業(yè)務(wù)流類(lèi)別（IPv6) 的8-比特字段分開(kāi)[RFC3260,第4節(jié)]。類(lèi)似地，對(duì)于MPLS幀，ECN能力在與業(yè)務(wù)流類(lèi)別 相同的字段內(nèi)指示[RFC5129]。
[0195] 運(yùn)營(yíng)商可以將針對(duì)同一業(yè)務(wù)流類(lèi)別內(nèi)的兩個(gè)WRED函數(shù)的閾值構(gòu)造成基本上相 同。然而，雖然運(yùn)營(yíng)商將平滑參數(shù)設(shè)定成針對(duì)不支持ECN功能的傳統(tǒng)值，它針對(duì)支持ECN的 函數(shù)將平滑參數(shù)降低到零（或接近零）。這確保了當(dāng)在ECN分組上用信號(hào)通知擁塞時(shí)，不存 在由網(wǎng)絡(luò)引入的平滑延遲。
[0196] 為在超過(guò)一個(gè)業(yè)務(wù)流類(lèi)別內(nèi)內(nèi)支持ECN，運(yùn)營(yíng)商將針對(duì)支持ECN的每個(gè)業(yè)務(wù)流類(lèi) 別構(gòu)造 WRED函數(shù)對(duì)。各類(lèi)別內(nèi)的成對(duì)的函數(shù)之間的主要或僅有的區(qū)別將是針對(duì)支持ECN 的函數(shù)，平滑參數(shù)被設(shè)定為零（或接近零）。
[0197] 該WRED變體可能有三種列隊(duì)布置：
[0198] *每個(gè)業(yè)務(wù)流類(lèi)別可以由具有由優(yōu)先序排程器所確定的服務(wù)速率的單獨(dú)隊(duì)列服 務(wù)。在該情況下，WRED算法對(duì)將需要針對(duì)每個(gè)隊(duì)列進(jìn)行構(gòu)造，從而針對(duì)支持ECN的業(yè)務(wù)流， 平滑延遲參數(shù)可以被降低。
[0199] *所有業(yè)務(wù)流類(lèi)別可以由與對(duì)傳統(tǒng)WRED相同的FIFO隊(duì)列來(lái)服務(wù)。在該情況下，如 對(duì)于傳統(tǒng)的WRED，較高優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)流類(lèi)別將比較低優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)流類(lèi)別構(gòu)造較大許可性 的閾值，但在各類(lèi)別內(nèi)的每對(duì)WRED函數(shù)彼此將具有基本上相同的閾值。
[0200] *以上兩種列隊(duì)布置的混合也是可能的。
[0201] 相比于傳統(tǒng)方法，WRED變體將需要構(gòu)造多達(dá)兩倍的AQM參數(shù)集合。盡管這需要更 多的構(gòu)造，但是這個(gè)變體的優(yōu)點(diǎn)是，它可以在現(xiàn)有設(shè)備中立即部署；僅僅通過(guò)一種意料外的 方式對(duì)其進(jìn)行構(gòu)造。這個(gè)變體的缺點(diǎn)是，它維持了兩種平滑算法，相比于優(yōu)選實(shí)施方式，其 需要對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行更多的處理。盡管針對(duì)零平滑的退化情況構(gòu)造一種平滑算法，但是它 仍執(zhí)行相同的處理步驟。盡管如此，變體避免了升級(jí)實(shí)現(xiàn)方式的必要，否則如果AQM在硬件 中實(shí)現(xiàn)則可能需要更換現(xiàn)有設(shè)備。
[0202] 單獨(dú)緩沖區(qū):利用以下三種示范性的列隊(duì)布置，支持ECN的分組和不支持ECN的分 組可以排隊(duì)到不同的緩沖區(qū)：
[0203] -供應(yīng)多個(gè)緩沖區(qū)，每個(gè)配有FIFO架構(gòu)，而計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)全部ECN和非ECN傳入和傳 出分組，從而推斷單個(gè)隊(duì)列特征作為兩種業(yè)務(wù)流類(lèi)別的隊(duì)列的組合。隊(duì)列特征可以被解釋 為瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度，并且如在優(yōu)選實(shí)施方式中，可用于確定要應(yīng)用于支持ECN的業(yè)務(wù)流的擁 塞標(biāo)記的概率。如在優(yōu)選實(shí)施方式中，此瞬時(shí)隊(duì)列的平滑版本可以被用來(lái)確定針對(duì)不支持 ECN的業(yè)務(wù)流的制裁概率。在其它方面，該實(shí)施方式以與優(yōu)選實(shí)施方式相同的方式工作。
[0204] -多個(gè)緩沖區(qū)供應(yīng)有嚴(yán)格的優(yōu)先級(jí)列隊(duì)架構(gòu)，從而業(yè)務(wù)流由不同的隊(duì)列供應(yīng)并且 較高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)流在較低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)流之前被發(fā)送。在該情況下，依賴于其自身隊(duì)列特征， 并且還依賴于較低優(yōu)先級(jí)類(lèi)型的隊(duì)列特征，擁塞通告在各業(yè)務(wù)流優(yōu)先級(jí)類(lèi)別內(nèi)執(zhí)行。這意 味著最低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)流隊(duì)列的隊(duì)列特征僅依賴于在其自身類(lèi)型中排隊(duì)的分組，而次最低優(yōu) 先級(jí)業(yè)務(wù)流的隊(duì)列的特性依賴于在其自身類(lèi)型中排隊(duì)的分組以及在最低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)流隊(duì) 列中排隊(duì)的分組。例如，該特征可以計(jì)算為這兩個(gè)隊(duì)列長(zhǎng)度的總和。如果存在超過(guò)兩個(gè)優(yōu) 先級(jí)，則第三低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)流隊(duì)列的隊(duì)列特征依賴于在其自身類(lèi)別中排隊(duì)的分組，以及在 最低和次最低優(yōu)先級(jí)隊(duì)列等的列隊(duì)的分組。在每一類(lèi)別中，相關(guān)隊(duì)列特征可以解釋為瞬時(shí) 隊(duì)列長(zhǎng)度，并且如在優(yōu)選實(shí)施方式中，其可以被用來(lái)確定擁塞標(biāo)記被應(yīng)用于支持ECN的業(yè) 務(wù)流的概率。如在優(yōu)選實(shí)施方式中，此瞬時(shí)隊(duì)列特征的平滑版本可以被用來(lái)確定針對(duì)不支 持ECN的業(yè)務(wù)流的制裁概率。在其他方面，這個(gè)另選實(shí)施方式可以以與優(yōu)選實(shí)施方式相同 的方式工作。
[0205] 另選地，擁塞通告可以在各業(yè)務(wù)流優(yōu)先級(jí)類(lèi)型范圍內(nèi)依賴于其自身隊(duì)列特征并且 還依賴于較高優(yōu)先級(jí)類(lèi)別的隊(duì)列特性來(lái)執(zhí)行。這意味著最高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)流的隊(duì)列的隊(duì)列特 性僅依賴于其自身類(lèi)別的列隊(duì)的分組，而次低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)流的隊(duì)列的特性依賴于其自身類(lèi) 別的列隊(duì)的分組以及最高優(yōu)先級(jí)的列隊(duì)的分組。例如，該特征可以被計(jì)算作為這兩個(gè)隊(duì)列 長(zhǎng)度的總和。如果存在超過(guò)兩個(gè)優(yōu)先級(jí)，則第三高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)流隊(duì)列的隊(duì)列特征依賴于其 自身類(lèi)型內(nèi)的列隊(duì)的分組以及最高和次高優(yōu)先級(jí)隊(duì)列等內(nèi)的列隊(duì)的分組。在其他方面，這 個(gè)另選實(shí)施方式可以與上述實(shí)施方式相同的方式工作。
[0206] -上述排隊(duì)布置的混合也是可能的。
[0207] 緩沖區(qū)管理變體:優(yōu)選實(shí)施方式是在緩沖區(qū)使用RED主動(dòng)隊(duì)列管理算法的情形范 圍內(nèi)制定（參見(jiàn)圖5)，但任何其它算法可以被使用，包括（但不限于）：
[0208] *單純閾值（見(jiàn)圖4);
[0209] *不同形狀的函數(shù)，來(lái)計(jì)算丟棄和標(biāo)記的概率。
[0210] 另外，第一實(shí)施方式在使用FIFO緩沖區(qū)的情形內(nèi)制定，但其它排隊(duì)規(guī)則可能是合 適的，包括（但不限于）：
[0211] *作為較復(fù)雜的排隊(duì)系統(tǒng)的一部分的緩沖區(qū)，但在其自身范圍內(nèi)是FIFO,例如：
[0212] -具有不同調(diào)度優(yōu)先級(jí)的一組緩沖區(qū)；
[0213] -加權(quán)的調(diào)度器，例如，加權(quán)的循環(huán)（round-robin)或加權(quán)的公平列隊(duì)。
[0214] 在這些情況下，本發(fā)明的概念可以被應(yīng)用于正在等待由調(diào)度器服務(wù)的每個(gè)單獨(dú)用 戶的隊(duì)列內(nèi)。
[0215] * 一組緩沖區(qū)，其具有不同的調(diào)度優(yōu)先級(jí)，但其中，一個(gè)緩沖區(qū)的丟棄或標(biāo)記概率 依賴于其它緩沖區(qū)中的隊(duì)列的大?。ɡ鏪Gibbens02])。在該情況下，本發(fā)明的概念可以 直接應(yīng)用于已用于通告的隊(duì)列大小的測(cè)量。
[0216] 平滑丟棄/制裁概率而非隊(duì)列長(zhǎng)度：在另詵實(shí)施方式中（圖9),不是通討隨時(shí)間 使隊(duì)列長(zhǎng)度平滑來(lái)延遲非ECN業(yè)務(wù)流的擁塞用信號(hào)通知，延遲的擁塞通告可以通過(guò)使丟棄 概率平滑（或更一般地，制裁概率）來(lái)實(shí)現(xiàn)。如在優(yōu)選實(shí)施方式中，ECN標(biāo)記的概率p將依 賴于瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度，而在變體中，制裁不支持ECN的業(yè)務(wù)流的概率ρ_是p的平滑函數(shù)。例 如，概率可以獲得作為Ρ的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均數(shù)。以該方式使非ECN信號(hào)平滑可以使在 ECN和非ECN流之間對(duì)擁塞的響應(yīng)速率可以比較。假定ECN信號(hào)不被所提出的AQM算法平 滑，ECN信號(hào)有可能在終端系統(tǒng)作為響應(yīng)而改變其發(fā)送速率之前被終端系統(tǒng)平滑。因?yàn)镋CN 信號(hào)而非隊(duì)列長(zhǎng)度將被平滑，所以它也可以與平滑非ECN信號(hào)比較，而非平滑隊(duì)列長(zhǎng)度。
[0217] 也可以期望將制裁概率通過(guò)對(duì)制裁的低概率有偏見(jiàn)的非線性算法，正如當(dāng)前的 RED算法對(duì)低隊(duì)列長(zhǎng)度存有偏見(jiàn)。
[0218] 虛擬隊(duì)列：在另詵實(shí)施方式中，分組可被標(biāo)記，或者丟棄或制裁，這依賴于虛擬隊(duì) 列的演化。虛擬隊(duì)列并不緩沖分組；其僅是計(jì)數(shù)器，跟蹤如果線路速率（通常）稍慢于真實(shí) 線路則將形成的分組的虛構(gòu)隊(duì)列的長(zhǎng)度。如果真實(shí)隊(duì)列具有輸出速率Y，則指示線路速率是 否稍微較慢的狀況的虛擬隊(duì)列將具有列為較低的輸出速率（1- ε )Y，其中ε〈〈1。該另選實(shí) 施方式非常相似于優(yōu)選實(shí)施方式，除了所提出的AQM函數(shù)測(cè)量虛擬隊(duì)列（而非真實(shí)隊(duì)列） 的長(zhǎng)度。如果聚集輸入速率接近虛擬輸出速率（1- ε )Υ，則虛擬隊(duì)列增長(zhǎng)。這個(gè)虛擬隊(duì)列長(zhǎng) 度可以被解釋為用于驅(qū)動(dòng)優(yōu)選實(shí)施方式中ECN標(biāo)記的概率的瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度。類(lèi)似地，對(duì)于 不支持ECN的業(yè)務(wù)流，擁塞制裁的概率可以依賴于虛擬隊(duì)列的平滑長(zhǎng)度；在其它方面，該另 選實(shí)施方式以與優(yōu)選實(shí)施方式相同的方式工作。
[0219] 分布式緩沖區(qū)和/或擁塞用信號(hào)通知函數(shù)：在第一實(shí)施方式中R經(jīng)關(guān)于緩沖區(qū)和 擁塞用信號(hào)通知函數(shù)位于同一臺(tái)機(jī)器內(nèi)的情況描述。另選方式可以是在實(shí)際緩沖區(qū)離開(kāi)擁 塞用信號(hào)通知函數(shù)是更便利的情況下，散布這些單元。例如，分布式布置包括（但不限于） 以下：
[0220] -在DOCSIS(電纜傳輸數(shù)據(jù)系統(tǒng)）線纜系統(tǒng)中，線纜容量被劃分為使用時(shí)分復(fù)用分 開(kāi)的信道。在整個(gè)混合光纖同軸線纜中心的、被稱(chēng)為線纜調(diào)制解調(diào)器終端服務(wù)器（CMTS)的 節(jié)點(diǎn)使用帶外消息的系統(tǒng)仲裁對(duì)各數(shù)據(jù)信道的訪問(wèn)。在上游方向上，存在多個(gè)緩沖區(qū)-每 個(gè)線纜調(diào)制解調(diào)器中至少一個(gè)-在共享線纜網(wǎng)絡(luò)的入口。因此，不是單個(gè)FIFO緩沖區(qū)，本 系統(tǒng)涉及多個(gè)緩沖區(qū)，每個(gè)保持在邏輯上分開(kāi)的業(yè)務(wù)流隊(duì)列，但是全部等待進(jìn)入在邏輯上 被劃分為時(shí)隙的單個(gè)物理資源。
[0221] 雖然不如純單緩沖區(qū)那樣直接，但是CMTS將能夠攜帶擁塞信號(hào)的業(yè)務(wù)流和不能 攜帶擁塞信號(hào)的業(yè)務(wù)流分配到不同的隊(duì)列，并且計(jì)量所有傳入和傳出業(yè)務(wù)流以推斷組合的 單隊(duì)列長(zhǎng)度是可能的。隊(duì)列長(zhǎng)度可以被解釋為瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度，并且如在優(yōu)選實(shí)施方式中，可 被用于確定應(yīng)用于能夠攜帶擁塞信號(hào)的分組的擁塞標(biāo)記的概率。如在優(yōu)選實(shí)施方式中，此 瞬時(shí)隊(duì)列的平滑版本可被用于引入信令延遲并驅(qū)動(dòng)針對(duì)不能攜帶擁塞信號(hào)的業(yè)務(wù)流的制 裁概率。在其它方面，該另選實(shí)施方式以與優(yōu)選實(shí)施方式相同的方式工作。
[0222] -無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（Ρ0Ν)以類(lèi)似于DOCSIS線纜系統(tǒng)的方式使用時(shí)分復(fù)用。盡管網(wǎng)絡(luò)在 很多細(xì)節(jié)上與DOCSIS線纜網(wǎng)絡(luò)有所不同，上文描述的用于DOCSIS的方法直接轉(zhuǎn)化到Ρ0Ν 情形。
[0223] -在蜂窩系統(tǒng)中，無(wú)線頻譜為共享的鏈路，在概念上類(lèi)似于DOCSIS系統(tǒng)的共享的 線纜。在UMTS和LTE中，使用碼分多址（CDMA)將頻譜劃分為的信道。類(lèi)似于線纜，各移動(dòng) 終端（手機(jī)）具有將等待被允許通過(guò)無(wú)線頻譜向上游傳送的數(shù)據(jù)排隊(duì)的緩沖區(qū)。無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 控制器（RNC)起到與線纜網(wǎng)絡(luò)中的CMTS相類(lèi)似的功能，作為無(wú)線資源控制系統(tǒng)的中心來(lái)仲 裁傳輸信道的請(qǐng)求。
[0224] 再次地，對(duì)能夠或不能攜帶擁塞信號(hào)的分組的擁塞制裁不如單純的單緩沖區(qū)直 接，但從概念上講，其類(lèi)似于線纜的情況，并且在高程度時(shí)，在概念上類(lèi)似于單緩沖區(qū)的情 況。
[0225] 在下行方向上，所有此類(lèi)系統(tǒng)涉及集中式緩沖區(qū)，并且可以在圖5所示的較簡(jiǎn)單 的方案中進(jìn)行建模。
[0226] 不僅是帶寬:在優(yōu)選實(shí)施方式中已經(jīng)描述了被共享的資源是通信鏈路的帶寬并且 列隊(duì)來(lái)使用資源的項(xiàng)為分組的情況。下述并非詳盡的另選實(shí)施方式的列表將是可能的，其 中本發(fā)明的概念應(yīng)用于其它共享資源和其它列隊(duì)的項(xiàng)：
[0227] -使用呼叫服務(wù)器的呼叫處理資源的請(qǐng)求；
[0228] -使用共享計(jì)算機(jī)的處理資源的請(qǐng)求；
[0229] -使用共享內(nèi)存池（如磁盤(pán)）的存儲(chǔ)資源的請(qǐng)求；
[0230] -使用工作流系統(tǒng)中的處理資源的請(qǐng)求，其中該處理資源可以代表機(jī)械或人力操 作的功能，不僅是計(jì)算功能（例如，共享機(jī)器，現(xiàn)場(chǎng)工程師，呼叫中心工作人員）；
[0231] -使用公路運(yùn)輸系統(tǒng)的車(chē)輛；
[0232] -使用能量供給網(wǎng)絡(luò)（例如供給電力或燃?xì)猓┑膯卧?br> [0233] 如果引入了顯式擁塞通告的某種形式，其與單純丟棄對(duì)使用資源的列隊(duì)請(qǐng)求的遺 留系統(tǒng)共存，則在任何這些情況下應(yīng)用本發(fā)明的概念將是適當(dāng)?shù)摹?br> [0234] 變體的組合：講而，可以通過(guò)將優(yōu)詵實(shí)施方式中的一部分的變體與另一部分的變 體進(jìn)行組合創(chuàng)建另選實(shí)施方式。例如，基于虛擬隊(duì)列的實(shí)施方式可以與其中AQM功能向制 裁功能對(duì)分組改變路線的實(shí)施方式進(jìn)行整合。這些變體的多種另選組合也將是可能的。
[0235] 參考文獻(xiàn)
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[0237] [WRED]:來(lái)自 Cisco 的技術(shù)規(guī)范，Weighted Random Early Detection, URL:http://www. cisco. eom/en/US/docs/ios/ll_2/feature/guide/wred_ gs. html#wp4256〇
【權(quán)利要求】
1. 一種用信號(hào)通知由在通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元件處接收到的數(shù)據(jù)項(xiàng)所導(dǎo)致的擁塞的方 法，該網(wǎng)絡(luò)元件具有隊(duì)列，該隊(duì)列具有長(zhǎng)度，該方法包括以下步驟： 對(duì)多個(gè)接收到的數(shù)據(jù)項(xiàng)中的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)識(shí)別所述數(shù)據(jù)項(xiàng)能否攜帶擁塞指示； 確定第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征，所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征根據(jù)依賴于對(duì)在多個(gè)不同時(shí)間所述隊(duì) 列的長(zhǎng)度進(jìn)行推斷的測(cè)量結(jié)果的第一函數(shù)確定； 確定第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征，所述第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征根據(jù)依賴于對(duì)所述隊(duì)列的長(zhǎng)度進(jìn)行推 斷的當(dāng)前或者近來(lái)的測(cè)量結(jié)果的第二函數(shù)確定，在所述第二函數(shù)中最近的隊(duì)列長(zhǎng)度被賦予 比其在所述第一函數(shù)中高的權(quán)重； 根據(jù)所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征，對(duì)被識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)施加制裁；以及 根據(jù)所述第二對(duì)列長(zhǎng)度特征，向被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)分配擁塞指示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，所述第一函數(shù)使得所述第一 隊(duì)列長(zhǎng)度特征被確定為在多個(gè)不同時(shí)間所述隊(duì)列的長(zhǎng)度的移動(dòng)平均數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征被確 定為所述隊(duì)列的長(zhǎng)度的加權(quán)移動(dòng)平均數(shù)，所述第一函數(shù)使得所述隊(duì)列的長(zhǎng)度的越近的測(cè)量 結(jié)果被賦予越高的權(quán)重。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征被確 定為所述隊(duì)列的長(zhǎng)度的指數(shù)加權(quán)移動(dòng)平均數(shù)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，所述第二函數(shù)使 得所述第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征是當(dāng)前或者最近的隊(duì)列長(zhǎng)度，或者指示當(dāng)前或者最近的隊(duì)列長(zhǎng) 度。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，所述第二函數(shù)使 得所述第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征被確定為在多個(gè)不同時(shí)間所述隊(duì)列的長(zhǎng)度的加權(quán)移動(dòng)平均數(shù)，所 述第二函數(shù)對(duì)所述隊(duì)列的長(zhǎng)度的最近的測(cè)量結(jié)果賦予充分的權(quán)重從而指示當(dāng)前隊(duì)列長(zhǎng)度。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，在特定時(shí)間所述 隊(duì)列的長(zhǎng)度指示在該時(shí)間要求由所述網(wǎng)絡(luò)元件處理和/或轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)項(xiàng)的積壓的大小。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，對(duì)被識(shí)別為不能 攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)施加制裁的步驟包括：根據(jù)所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征，對(duì)所述數(shù)據(jù)項(xiàng) 中的一個(gè)或者多個(gè)執(zhí)行以下動(dòng)作中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)：丟棄、截去、延遲、去優(yōu)先、改變路線、 轉(zhuǎn)發(fā)到預(yù)期目的地以外的目的地、發(fā)出帶外擁塞通告。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述用信號(hào)通知擁塞的方法，該方法還包括：在不對(duì)被 識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)施加制裁的情況下，將這些相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)到這些 相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)的預(yù)期目的地。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，該方法進(jìn)一步包括： 將被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)到預(yù)期目的地，已經(jīng)被分配擁塞指示的所 述數(shù)據(jù)項(xiàng)攜帶那些擁塞指示。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，識(shí)別步驟包括： 對(duì)所述數(shù)據(jù)項(xiàng)識(shí)別這些數(shù)據(jù)項(xiàng)能否攜帶顯式擁塞通告指示。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，所述隊(duì)列是虛擬 隊(duì)列。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，被識(shí)別為能夠攜 帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)被排隊(duì)到第一緩沖區(qū)，并且被識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)被排 隊(duì)到第二緩沖區(qū)，并且其中，所述隊(duì)列是復(fù)合隊(duì)列，其長(zhǎng)度是根據(jù)對(duì)所述第一緩沖區(qū)和第二 緩沖區(qū)的監(jiān)測(cè)來(lái)推斷的。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，所述隊(duì)列是復(fù)合 隊(duì)列，其長(zhǎng)度是根據(jù)對(duì)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)元件處的緩沖區(qū)的監(jiān)測(cè)來(lái)推斷的。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用信號(hào)通知擁塞的方法，其中，為了用信號(hào)通知 擁塞而施加制裁和分配擁塞指示的步驟中的一個(gè)或者兩者依賴于可適用的隊(duì)列長(zhǎng)度特征 概率地執(zhí)行。
16. -種用信號(hào)通知由在通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元件處接收到的數(shù)據(jù)項(xiàng)所導(dǎo)致的擁塞的方 法，該網(wǎng)絡(luò)元件具有隊(duì)列，該隊(duì)列具有長(zhǎng)度，該方法包括以下步驟： 對(duì)接收到的多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)中的每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)識(shí)別所述數(shù)據(jù)項(xiàng)能否攜帶擁塞指示； 確定在多個(gè)不同時(shí)間中的每一個(gè)時(shí)間的相應(yīng)的隊(duì)列長(zhǎng)度特征，各所述隊(duì)列長(zhǎng)度特征根 據(jù)依賴于對(duì)所述隊(duì)列的長(zhǎng)度進(jìn)行推斷的當(dāng)前的或者近來(lái)的測(cè)量結(jié)果的函數(shù)確定； 按依賴于最近的所述隊(duì)列長(zhǎng)度特征的概率向被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)分 配擁塞指示；以及 對(duì)被識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)按概率施加制裁，該概率依賴于根據(jù)在多個(gè)不 同時(shí)間確定的隊(duì)列長(zhǎng)度特征而確定的概率，在向被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)分配 擁塞指示時(shí)，根據(jù)最近的隊(duì)列長(zhǎng)度特征而確定的概率被賦予比在對(duì)被識(shí)別為不能攜帶擁塞 指示的數(shù)據(jù)項(xiàng)施加制裁時(shí)高的權(quán)重。
17. -種用信號(hào)通知由從共享資源請(qǐng)求服務(wù)或者容量的項(xiàng)導(dǎo)致的擁塞的方法，該共享 資源具有隊(duì)列，該隊(duì)列具有長(zhǎng)度，該方法包括以下步驟： 對(duì)多個(gè)所述項(xiàng)中的每個(gè)項(xiàng)識(shí)別所述項(xiàng)能否攜帶擁塞指示； 確定第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征，所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征根據(jù)依賴于對(duì)在多個(gè)不同時(shí)間所述隊(duì) 列的長(zhǎng)度進(jìn)行推斷的測(cè)量結(jié)果的第一函數(shù)確定； 確定第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征，所述第二隊(duì)列長(zhǎng)度特征根據(jù)依賴于對(duì)所述隊(duì)列的長(zhǎng)度進(jìn)行推 斷的當(dāng)前的或者近來(lái)的測(cè)量結(jié)果的第二函數(shù)確定，最近的隊(duì)列長(zhǎng)度在所述第二函數(shù)中被賦 予比其在所述第一函數(shù)中高的權(quán)重； 根據(jù)所述第一隊(duì)列長(zhǎng)度特征，對(duì)被識(shí)別為不能攜帶擁塞指示的相應(yīng)項(xiàng)施加制裁；以及 根據(jù)所述第二對(duì)列長(zhǎng)度特征，向被識(shí)別為能夠攜帶擁塞指示的項(xiàng)分配擁塞指示。
18. -種可操作用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的所述方法的裝置。
【文檔編號(hào)】H04L12/801GK104272680SQ201380024248
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月9日
【發(fā)明者】羅伯特·約翰·布里斯科, 卡拉·迪卡伊拉諾-吉爾費(fèi)德?tīng)? 申請(qǐng)人:英國(guó)電訊有限公司