CN102577279A - 用于控制通信网络中的拥塞的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用户单元：向通讯主机发送(202)媒体流；从通讯主机接收(204)通信网络中的拥塞水平的指示；在第一时间间隔期间将拥塞水平与拥塞阈值(TH1)进行比较(206)，其中TH1基于媒体流的指派的优先级水平来确定，以及当在第一时间间隔期满之后拥塞水平超过TH1时，终止(212)媒体流并且进入休眠模式状态；当处于休眠模式状态下时，用户单元将通信网络中的拥塞水平与拥塞阈值(TH2)进行比较(214)，以及当在第二时间间隔的持续时间中拥塞水平保持低于TH2时退出(216)休眠模式状态并且恢复媒体流。

Description

用于控制通信网络中的拥塞的方法和装置
技术领域
本公开总体上涉及通信网络，以及更具体地涉及用于控制通信网络中的拥塞的方法和装置。
背景技术
现今，随着计算机联网的出现，若干通信设备非常容易经由有线或无线网络或系统进行通信。这些通信设备使用各种有线或无线协议来相互进行通信，以通过网络中的一个或多个通信信道来交换数据或其他媒体。典型地，通信网络具有有限数目的通信信道。而且，通信信道通常具有固定带宽，并且因此，仅能够支持有限数量的媒体。因此，通过这样的有限通信资源来通信过量的媒体导致拥塞，该拥塞能够进一步急剧上升成网络中的拥塞崩溃，这是其中网络带宽被无用重传消耗的现象，以及对包括低和高优先级流以及实时和非实时流的所有媒体流，通信信道对完整媒体传输的总体效用被降低到零或几乎零。
通信网络中的拥塞控制的已知方法是传输控制协议(TCP)方法。该方法试图通过在连接之间均匀分配资源来最大化总体信道效用。更具体地，TCP方法通过采用协作模型来避免拥塞崩溃，其中发射设备通过测量端到端分组损失率来检测网络中的拥塞，并且相应地降低其传输率。协作模型允许网络为TCP业务流提供至少一些网络资源效用，TCP业务流是这样的非实时流：其具有单调递增、凹形、均等和连续的效用函数以及即使以减少的速率也能够继续被发射。然而，TCP方法对于无弹性流作用不太好，无弹性流具有不同形状的效用函数(即不连续阶跃函数)以及其不能减少带宽低于如由发射设备的物理限制所约束的最小带宽，所述发射设备诸如被约束到一个或多个固定比特率的编解码器。在无弹性流的情况下，如果使用“公平共享”分配，则可能的是，由于网络中的拥塞而引起的减少的带宽分配对于这些流中的大部分将低于最小所需吞吐量，以及对于该类型的业务，总体效用可能多次降低到零或几乎零。
因此，需要对无弹性流也是有效的通信网络中的拥塞控制的方法。
附图说明
附图与在下面的具体实施方式一起合并在本说明书中并且形成本说明书的一部分，以及用于进一步说明包括所要求保护的发明的概念的实施例，并且解释那些实施例的各种原理和优点，其中贯穿不同视图相同附图标记是指相同或功能相似元素。
图1是依照一些实施例的实现拥塞控制的方法的通信系统的框图。
图2是依照一些实施例的在用户单元处用于控制通信网络中的拥塞的方法的流程图。
图3是依照一些实施例的在拥塞交换所处用来使得能够在通信网络中进行拥塞控制的方法的流程图。
技术人员将理解的是，为了简单和清晰起见图示了附图中的元素，并且其不一定按比例绘制。例如，附图中的一些元素的尺寸相对应其他元素可以是夸大的，以帮助增进对本发明的实施例的理解。
装置和方法组件已在适当处由附图中的常规符号表示，仅示出与理解本发明的实施例有关那些具体细节，以免因对从在此的描述得到益处的本领域技术人员将容易显而易见的细节使本公开模糊不清。
具体实施方式
一般来说，根据各种实施例，通信网络中的用户单元采用拥塞控制的方法。更具体地，用户单元：向通讯主机发送媒体流；从通讯主机接收通信网络中的拥塞水平的指示；在第一时间间隔期间将拥塞水平与拥塞阈值(TH1)进行比较，其中TH1基于媒体流的所指派的优先级水平来确定，以及当在第一时间间隔期满之后拥塞水平超过TH1时，终止媒体流并且进入休眠模式状态；当处于休眠模式状态下时，用户单元将通信网络中的拥塞水平与也基于对于媒体流的所指派的优先级水平来确定的拥塞阈值(TH2)进行比较，以及当在第二时间间隔的持续时间中拥塞水平仍然低于TH2时，退出休眠模式状态并且恢复媒体流，其中恢复媒体流包括确定接入网络以发送媒体流的时间。
根据另一个实施例，拥塞交换所使得能够进行通信网络中的拥塞控制。拥塞交换所从连接到网络的多个用户单元接收网络中的拥塞水平的指示，其中拥塞例如通过在网络中的用户单元之间载送媒体流的多个网络路径来确定。拥塞交换所进一步接收与用户单元中的至少第一部分中的每一个相关联的紧急状态和身份，以及可以接收其他数据，诸如网络路径自身(其可以由路由跟踪(traceroute)来确定)和用来基于用户单元的使用者的证书来验证所接收到的数据的密码数据。拥塞交换所向用户单元中的至少第二部分中的每一个指派多个优先级水平中的一个，其中每一个所指派的优先级水平基于所接收到的指示、紧急状态和身份，以及由对应的用户单元使用以确定何时进入休眠模式状态并且终止发送媒体流，以及由对应的用户单元进一步使用以确定何时退出休眠模式状态并且恢复发送媒体流，由此拥塞在通信网络中被控制。
现参考附图，并且尤其图1，在100示出并指示了图示通信系统的框图，该通信系统控制通信网络中的拥塞并且在多个用户单元之间提供通信。本领域技术人员将认识并理解的是，在具体实施方式中的示例的细节仅说明一些实施例，以及在此阐述的教导在各种各样的替代设置中是适用的。此外，该系统可以包括比图1中所示的更多的用户单元、拥塞交换所、通讯主机、网络或子网络和其他实体。
通信系统100包括：多个用户单元104、106、108、拥塞交换所(在下文中被称为“CCH”)112、通讯主机110和通信网络102。依照在此的教导，用户单元104-108、CCH 112和通讯主机110均通过通信网络102通信地耦合。通信网络可以是有线网络、无线网络或使得能够进行有线和无线通信两者的网络，并且通常包括多个网络基础设施设备，包括但不限于网桥、交换机、区域控制器、基站控制器、中继器、基地无线电设备、基站、基站收发信机、接入点、路由器或在无线或有线环境中对接任何实体的任何其他类型的基础设施设备。
用户单元104-108在本领域中也被称为通信设备、客户端实体、接入设备、接入终端、使用者设备、移动台、移动用户单元、移动设备等，以及可以是任何标准通信设备，诸如无线电设备、移动电话、个人数字助理(PDA)、膝上型机、收发两用无线电设备、蜂窝电话以及能够在有线或无线环境中操作的任何其他设备。每一个用户单元包括(尽管未示出)操作地耦合的存储器、一个或多个网络接口和处理设备。
网络接口可以用于以下中的一个或多个：向通讯主机发送媒体流；以及依照在此的教导，作为发送的结果，从通讯主机接收通信网络中的拥塞水平的指示；以及与CCH进行其他通信，诸如接收媒体流的优先级水平，以使得能够实现依照本教导的方法。
网络接口的实现取决于通信设备连接到的网络的特定类型，即，有线和/或无线。例如，在网络支持有线通信的情况下，接口可以包括(例如，符合RS-232标准的)串行端口接口、并行端口接口、以太网接口、USB接口和/或火线接口等。在网络支持无线通信的情况下，接口包括以下元件，所述元件包括依照任何一个或多个标准或专有无线接口可操作的处理、调制和收发信机元件，其中处理、调制和收发信机元件的一些功能性可以通过诸如存储在用户单元的存储器设备上的软件应用或固件的编程逻辑来在用户单元的处理设备中执行。
除经由编程逻辑或代码实现的上述功能性外，每一个用户单元的处理设备进一步被编程有用于实现诸如下面参考图2描述的方法200的方法的逻辑或代码；和/或处理设备可以被实现为状态机或ASIC。用户单元中的存储器可以包括用户单元的运行所需的短期和/或长期存储的各种数据，例如拥塞水平指示、配置信息、优先级水平等。存储器可以进一步存储用于为处理设备编程有执行其功能性所需的逻辑或代码的软件或固件。
现转到CCH 112。拥塞交换所112是诸如中央服务器的设备，其包括存储器116、(取决于网络接口实现)可以或可以不耦合到天线120的一个或多个网络接口118、以及可操作地耦合用于执行CCH 112的功能性的处理设备(或处理器)114。取决于CCH 112连接到的特定网络，网络接口118可以是有线、无线(其中使用天线120)或两者的组合(在上面给出了其示例)。网络接口可以用于以下中的一个或多个：从连接到通信网络的多个用户单元接收通信网络中的拥塞水平的指示；依照在此的教导，接收与用户单元中的至少一部分中的每一个相关联的紧急状态和身份，以及与网络路径有关的数据，媒体流通过所述网络路径在网络中正被发送；以及与用户单元和通讯主机进行其他通信，诸如媒体流的优先级水平，以使得能够实现依照本教导的方法。
存储器116可以包括短期和/或长期存储的各种数据，包括但不限于：依照在此的教导，来自连接到通信网络的多个用户单元的所接收到的通信网络中的拥塞水平的指示；与用户单元中的至少一部分中的每一个相关联的所接收到的紧急状态和身份；与网络路径有关的所接收到的信息；以及优先级水平。存储器可以进一步存储用于为处理设备编程有执行其功能性所需的逻辑或代码的软件或固件。
处理设备114可以被编程有用来执行其功能的逻辑或代码(例如，软件或固件)；和/或处理设备114可以被实现为状态机或ASIC。除上述功能性外，CCH 112的处理设备进一步被配置用于实现诸如下面参考图3所描述的方法300的方法。
此外，移动到通讯主机110，其可以是用户单元、基础设施设备、或可以从用户单元104-108或CCH 112接收媒体流、导频信号或任何其他通信的任何其他终端设备。通讯主机110还包括存储器(未示出)、一个或多个网络接口(未示出)以及可操作地耦合用于执行通讯主机110的功能性的处理设备(未示出)。
对在此所使用的一些术语的定义将帮助理解所公开的教导。例如，休眠模式状态被定义为用户单元停止发射媒体流并且仅仅处理使得能够继续确定网络中的拥塞水平的消息的状态。相比之下，活动状态被定义为用户单元通信(发射或接收)媒体流和/或通信(发射或接收)控制信令来建立通信链路以便通信媒体流的状态。
媒体流被定义为包括通信单元(例如，分组、突发等)，其包含由应用生成或从存储设备检索到的媒体，诸如数据、语音或视频，并且从发射设备发送到接收设备。无弹性媒体流意指与发射媒体流所需的最小带宽相关联的媒体流。无弹性媒体流的示例是实时媒体流，其随着该术语在此被使用，意指包含以下媒体的媒体流：一经从诸如相机(视频)或麦克风(语音)的实时源接收到该媒体，该媒体就在设备中立即被实质(即，受制于硬件和软件约束)处理。
网络路径被定义为媒体流用来通过在两个端点之间的通信网络的路径。路由跟踪被定义为用来确定媒体流的网络路径的计算机网络协议。如在此所使用的，术语路由跟踪是指用于Unix类操作系统的工具以及具有类似功能性的变体，其包括但不限于用于Linux系统的tracepath、用于微软Windows操作系统的tracert、用于基于WindowsNT操作系统的PathPing等。导频信号被定义为从发射设备发送给接收设备的信号，以及被用于与存储在接收机和/或发射机处的已知基准信号进行比较。取决于正被使用的特定调制，导频信号可以包括例如音调、码元等。
优先级水平被定义为一个媒体流的传输高于另一个媒体流的传输的重要性水平的指示，其当要在系统中发射的媒体流的数目超过网络中的可用通信资源时和/或当网络中存在拥塞时，使若干媒体流能够被优先化。换句话说，如果媒体流A具有比媒体流B更高的优先级，则发射媒体流A的设备被赋予在设备发射媒体流B之前接入通信资源。紧急状态被定义为用户单元的使用者是否卷入对健康、生命、财产或环境构成直接风险的情形的指示。紧急状态可以例如基于呼叫的类型来指示，例如来自调度控制台或911呼叫者的媒体流将被赋予紧急的状态；或可以在媒体或控制流中发信号；或可以基于呼叫者在呼叫时的角色来指示，例如，紧急响应人员的媒体流将被分配紧急的状态。此外，未能指示紧急状态的呼叫可以被假定具有非紧急的状态，并且相应地被处理。
拥塞或网络拥塞意指通信链路或路径正载送如此多的信息(媒体和控制信令)，以致其服务质量(QOS)恶化。拥塞崩溃被定义为当由于拥塞而造成很少或没有有用通信正发生时网络中的状况。
现转到图2和3。在图2中，在200处示出并指示了用于控制通信网络中的拥塞的流程图。诸如图1中所示的用户单元104、106或108中的任何一个的用户单元执行方法200的步骤。图3图示在拥塞交换所中实现的、用来使得能够通信网络中进行拥塞控制的方法300的流程图。此外，关于在此的描述，参考图2和3的流程图图示和描述的功能性可以借助于例如编程有用来执行其功能的逻辑或代码的处理设备(在下面给出其示例)来执行，其中逻辑作为软件和/或固件被存储在适当存储器设备中；和/或处理设备被实现为状态机或ASIC。
首先转到图2中所示的方法200；在202，用户单元正在活动模式状态下操作，并且向通讯主机发送媒体流。在一个说明性实现中，媒体流是无弹性媒体流，诸如包括实时媒体的实时媒体流。实时媒体的示例包括但不限于：使用者对着用户单元的麦克风实时说出的语音和用户单元上的相机正拍摄或正从耦合到用户单元的相机实时流送到用户单元的视频。依照另一个说明性实现，媒体流包括非实时媒体，诸如存储在用户单元内或耦合到用户单元的长期存储设备中的视频或数据，诸如记录和存储在媒体服务器处的媒体。
通常，通信网络102具有有限数目的通信信道，以及每一个通信信道具有用于发射媒体流的有限带宽。因此，随着网络中发送媒体流的用户单元的数目增加，可能发生网络拥塞。拥塞的典型影响包括排队延迟、分组丢失和在通讯主机处所接收到的媒体流中检测到的其他错误、以及阻塞到网络的新的连接。为了使得能够实现在此的教导，通讯主机测量并提供网络中的拥塞水平的指示，其在用户单元处被接收到(204)。通讯主机可以使用任何适当的方法来测量拥塞，诸如测量端到端拥塞的技术，包括但不限于：对分组丢失(例如，分组丢失百分率)、分组计数、分组延迟，诸如往返延时、抖动、信噪(S/N)比、或与媒体流所采用的网络路径相关联的其他传输统计的测量，通讯主机以消息形式将其发送给用户单元。
在一个说明性实现中，包括拥塞水平的指示的消息是RTCP报告，其是包括按照目前在互联网工程任务组(IETF)请求注解(RFC)3550(2003)中发布的实时传输协议(RTP)和RTP控制协议(RTCP)标准生成并封装的统计的一个或多个消息。在另一个示例中，指示可以作为指示媒体流未由通讯主机恰当或完全接收到的一个或多个否定应答被接收。基于从通讯主机接收到的指示，用户单元确定、计算或检测通信网络102中的拥塞水平。
依照在此的教导，如参考图2的方法框206至216中所示的剩余功能描述的，用户单元使用基于用户单元的媒体流的优先级水平确定的拥塞阈值以及也可以可选地(取决于为系统设计的拥塞控制机制的期望鲁棒性)基于用户单元的媒体流的优先级水平确定的随机化时间、随机时间间隔和/或时间窗口的组合，来使得能够进行网络中的拥塞控制。更具体地，用户单元使用基于优先级水平的拥塞阈值和随机化时间、随机时间间隔和/或时间窗口的组合来确定是终止其媒体流并且进入休眠模式状态以减轻网络中的拥塞，还是当网络中的拥塞减少时退出休眠模式状态并且恢复发送媒体流。尽管不是穷尽的，但是说明性益处是，与现有技术不同，依照本教导的拥塞控制机制很好地应用于无弹性流和非实时流两者。
指派给媒体流的优先级水平是在通信网络102中使用的多个优先级水平中的一个。在非常简单的示例实现中，有两个优先级水平“高”和“低”，以及分配高优先级水平的媒体流被赋予高于分配低优先级水平的媒体流的传输优先权。这还应用于系统中的多于两个可能的优先级水平，其中分配较高优先级水平的媒体流被赋予高于分配较低优先级水平的媒体流的传输优先权。具有相同优先级水平的媒体流具有接入通信资源的相同优先级。
此外，在一个示例中，优先级水平可以基于媒体流的类型来确定；例如，无弹性媒体流被优先化为高于非实时媒体流。优先级水平可以进一步基于使用者身份来确定，例如来自第一响应者或紧急人员的媒体流被优先化为高于所有其他使用者的媒体流。这些是可以在为通信网络中的媒体流分配优先级水平时考虑的示例因素或参数。然而，取决于为系统设计的拥塞控制机制的期望鲁棒性，可以使用考虑这些参数以及甚至用于向穿越通信网络的媒体流指派(来自两个或多个可能的优先级水平的)优先级水平的另外参数的任何算法。在下面参考图3论述了一些另外的说明性参数。
另外，指派给媒体流的优先级水平可以被静态地配置到用户单元中、由用户单元动态地确定、由中央服务器提供给用户单元、或某种组合。然而，动态确定的优先级水平提供超过静态配置的优先级水平的优点，因为动态配置的优先级水平考虑网络中的当前状况。在下面描述的图3提供了拥塞交换所112为用户单元动态确定并且分配通信网络102中的媒体流的优先级水平的说明性实施例。一旦用户单元知晓其关联的优先级水平，其就能够自身确定取决于优先级水平的拥塞阈值，以及如果适当的话，随机化时间、随机时间间隔和/或时间窗口；或这些阈值和时间可以从中央服务器发送给用户单元、在用户单元中静态地提供、或所有三个的某种组合。
为了容易理解在此描述的原理，使用两个优先级水平“高”(以下通过标中的字母“H”来表示)和“低”(以下通过标中的字母“L”来表示)。然而，如上所述，取决于为系统设计的拥塞控制机制的期望鲁棒性，可以使用任何数目的优先级水平。因此，通过知晓、检测或确定其优先级水平、拥塞阈值和任何相关时间间隔、时间窗口等，用户单元可以继续图2所图示的方法200。
因此，在206，用户单元在第一时间间隔期间将从通讯主机接收到的拥塞水平与拥塞阈值(TH1)进行比较。如果在第一时间间隔中拥塞水平低于TH1，则用户单元继续通过网络发送媒体流。另一方面，如果在第一时间间隔中拥塞水平超过TH1，则用户单元终止(212)对其媒体流的传输并且进入休眠状态。该阈值(以及随后描述的用于退出休眠模式状态的阈值)的值可以例如通过对给定的网络的总体性能特性的实验或分析来确定。而且，如上所述，最低限度，TH1基于媒体流的指派的优先级水平。在该说明性实现中，用于高优先级流的TH1是TH1H，以及用于低优先级流的TH1是TH1L；以及TH1H大于TH1L。因此，依照在此的教导，甚至仅仅具有基于媒体流的优先级水平的、用于终止用户单元的媒体流的拥塞阈值TH1使得能够进行某个水平的拥塞控制，甚至在第一时间间隔对于所有优先级水平是相同的情况下。这是因为，在一些拥塞情形下，用于低优先级媒体流的较低拥塞阈值TH1L将首先促使发射这些媒体流的用户单元终止传输并且进入休眠模式状态，因此释放带宽并且减少网络中的拥塞以用于传输高优先级媒体流。此后，仅当拥塞水平足够高，使得其在第一时间间隔的持续时间中还超过了TH1H时，用户单元才将终止高优先级媒体流并且进入休眠模式状态。
对于更鲁棒的实现，第一时间间隔还基于用户单元的媒体流的所指派的优先级水平。这可以以多种方式来实现。在图2中所示的一个示例实现中，从用于高优先级媒体流的比用于低优先级媒体流的更大的范围中选择第一时间间隔。此外，第一时间间隔是随机化的或具有随机时间分量，其在退出并再进入网络时给予随机或伪随机分布的用户单元的动作时间以避免振荡。因此，在该说明性实施例中，用于进入和退出休眠模式状态以及再进入网络的时间和时间间隔被描述为随机或随机化的，但是并不严格要求这样的随机化来实现在此的教导。更具体地，在用于低优先级媒体流的范围[0..TR1L]和用于高优先级媒体流的[0..(TR1H+TR2)]或[0..(TR1H+TR2*优先级水平)](例如当有多于两个优先级水平时可以是有用的)中来均匀地(随机或伪随机地)选择第一随机时间间隔，其中TR1L可以等于或小于TR1H。
因此，对于低优先级媒体流，如果在206，在从范围[0..TR1L]随机选择的持续时间中网络中的拥塞水平超过TH1L，则用户单元立即停止(212)发射其媒体流并且进入休眠模式状态。对于高优先级媒体流，如果在206，在从范围[0..TR1H]随机选择的持续时间中网络中的拥塞水平超过TH1H，则用户单元等待(208)另一个随机时间间隔TR2；以及如果(在210)拥塞水平已落在TH1H之下，则用户单元继续发射高优先级媒体流。否则，如果(在210)拥塞水平仍然超过TH1H，则用户单元终止(212)高优先级媒体流并且进入休眠模式状态。该另外的随机时间间隔TR2使得能够经由终止低优先级媒体流来释放信道带宽以便于继续传输高优先级媒体流。在更简单但是可能不太有效的实现中，框208和210不存在，以及在框206，TR1L只是小于TR1H。
在214，用户单元与通讯主机同步其状态，使得通讯主机也将进入休眠模式状态，由此正被发送的唯一消息是使得能够继续测量网络拥塞，使得用户单元能够确定何时恢复发射其媒体流的那些消息。虽然用户单元处于休眠模式状态，但是用户单元能够使用任何适当的方法来测量拥塞，诸如测量端到端拥塞的技术，包括但不限于：对分组丢失、分组计数、分组延迟，诸如往返延时、抖动、S/N比、或与在用户单元和通讯主机之间发送的信号所采用的网络路径相关联的其他传输统计的测量。然而，由于网络拥塞而造成带宽已被进一步限制，不是基于在两个设备之间正发送的媒体流来测量拥塞水平，而是基于在用户单元和通讯主机之间发送的较低带宽信号来确定拥塞水平。
在一个说明性实现中，当处于休眠模式状态时，用户单元向通讯主机仅发送用来确定网络中的拥塞水平的导频信号。导频信号是低比特率信号，其具有足够充分的频率来使得能够测量网络中的拥塞水平，而不进一步拥塞网络。在一个示例实现中，通讯主机使用了导频信号来通过在诸如RTCP报告的消息中发送网络中的拥塞水平的指示，来向用户单元提供该网络中的拥塞水平的指示。在另一个示例实现中，用户单元向通讯主机发送导频信号，其接收回该导频信号并且使用其来使用诸如上述那些的任何适当方法来确定网络中的拥塞水平。
一旦在休眠模式状态期间确定了网络拥塞水平时，则用户单元在从范围[0..TR3]随机或伪随机选择的随机确定的时间间隔期间将该拥塞水平与基于所指派的优先级水平的拥塞阈值(TH2)进行比较(214)。如果在如此选择的持续时间中拥塞水平落在TH2之下，则用户单元退出(216)休眠模式状态并且恢复发射媒体流。否则，用户单元仍然处于休眠模式状态。TH2的值可以与TH1的值相同，或其可以低于TH1以确保在用户单元进入回通信网络中之前资源可用。另外，在该说明性实现中，用于高优先级流的TH2的是TH2H，以及用于低优先级流的TH2是TH2L；以及TH2H少于TH2L以促使高优先级媒体流首先可以接入通信资源。
与由用户单元使用以退出网络的时间间隔一样，由用户单元使用以再进入网络的时间间隔可以基于优先级水平以允许高优先级流首先接入释放的带宽。在这样的情况下，用于高优先级媒体流的TR3是TR3H；用于低优先级媒体流的TR3是TR3L，以及TR3H小于TR3L。一旦用户单元确定退出休眠模式状态、进入活动模式状态并且恢复其媒体流，则用户单元确定随机化时间(DT)以在基于所指派的优先级水平确定的时间窗口期间接入通信网络。时间窗口可以例如通过使两个元素相乘来计算，其中第一元素是避免具有相同优先级水平的所有用户试图同时使用网络的随机元素，以及第二元素是优先级水平的因数。在一个实施例中，高优先级被表示为比用于低优先级的更高的数字，因此第二元素是优先级水平的倒数，其生成比用于高优先级媒体流的更低的数字，由此使得这些流能够首先进入回网络，因为用于高优先级媒体流的时间窗口短于用于低优先级媒体流的时间窗口。因此，当每一个用户单元实现方法200时，在通信网络中自动控制、最小化或避免拥塞。
现转到图3，示出了图示在CCH中实现的、用来使得能够在通信网络中进行拥塞控制的方法300的流程图。在302和304，CCH从网络中的用户单元接收数据，以使得CCH能够为这些用户单元中的至少一些用户单元的媒体流动态指派(306)优先级水平以便于使用方法200来进行拥塞控制。在说明性实施例中，CCH从连接到通信网络的多个用户单元接收(302)通信网络中的拥塞水平的指示。例如，用户单元响应于通过网络发送媒体流，从通讯主机例如在RTCP报告中接收网络拥塞水平的指示，然后诸如通过转发RTCP报告或通过转发已计算、检测或确定的拥塞水平来将该拥塞水平指示转发给CCH。可以进一步向CCH提供与所报告的每一个拥塞水平相关联的网络路径(例如，包含在发送和接收设备之间的跳列表的路由跟踪的输出)。
CCH还至少接收(304)紧急状态或某一类型的呼叫状态(例如，个人、惯常业务、紧急事件等)和与从之接收拥塞水平的指示的用户单元的全部或至少一部分(或子集)相关联的身份(例如，使用者身份、设备标识符等)。使用拥塞水平、状态信息、标识符和可选地网络路径信息，CCH使用基于参数输入设计的适当算法(例如，启发式分析)来为从之接收紧急状态和身份的用户单元的全部或至少一些中的每一个确定优先级水平。
CCH在为通信网络中的用户单元动态确定优先级水平时可以考虑另外的参数。例如，可以向CCH进一步提供使用者的地理位置，其可以确定单个蜂窝中的可用吞吐量；以使用者的证书为基础的、用来验证拥塞报告的一些密码数据；与公共安全机构和/或支持这些机构的互联网服务提供商的容量协议；等等。
因此，使用来自遍及网络的多个用户单元的该信息，CCH具有网络中的当前状况的更好(“全局”)画面，诸如从配置或从来自用户单元报告的推论获知的沿着网络路径的链接能力，以及由使用者的身份调节的每一个用户单元的相对紧急状态(例如，公共安全紧急事件将优于一般公众所报告的紧急事件，一般公众所报告的紧急事件将优于非紧急事件)以便为通信网络中的用户单元确定优先级水平。使用CCH来动态确定优先级水平的进一步说明性益处是，不需要改变通信网络中的路由器；其不需要为特定流明确保留资源；以及可以将其使用限于这样的时间：在该时间期间存在拥塞。应当注意的是，CCH可以进一步被配置用于对其优先级水平进行随后更新。
在前面的说明书中，描述了具体实施例。然而，本领域普通技术人员理解的是，在不背离如在所附权利要求书中阐述的本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应当看作是说明性而非限制性的，以及所有这样的修改意在被包括在本教导的范围内。
益处、优点、对问题的解决方案、以及可以促使任何益处、优点或解决方案被发现或变得更显著的任何元素并不应当被解释为任何或所有权利要求的关键性、所需或必要特征或元素。本发明仅由所附权利要求书，包括在本申请的悬而未决期间进行的任何修改以及所授予的那些权利要求的所有等同物来限定。
此外，在本文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系词语可以仅被用来区分一个实体或动作与另一个实体或动作，而不一定在这样的实体或动作之间要求或暗示任何实际这样的关系或顺序。词语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“包含(contains)”、“包含(containing)”或其任何其他变体意在覆盖非排他性的包括，使得包括、具有、包括、包含元素列表的过程、方法、物品或装置不仅包括那些元素，而且可以包括没有明确列出或对这样的过程、方法、物品或装置是固有的其他元素。在没有更多约束的情况下，由“包括......一个”、“具有......一个”、“包括......一个”、“包含......一个”展开的元素不排除在包括、具有、包括、包含该元素的过程、方法、物品或装置中存在另外的相同元素。除非在此另外明确说明，词语“一个(a)”和“一个(an)”被定义为一个或多个。词语“大体上”、“本质上”、“近似地”、“大约”或其任何其他说法被定义为如本领域技术人员所理解的接近，以及在一个非限制实施例中，该词语被定义为是在10％内，在另一个实施例中，在5％内，在另一个实施例中，在1％内以及在另一个实施例中，在0.5％内。如在此所使用的词语“耦合”被定义为连接，尽管不一定直接地连接并且不一定机械地连接。以某种方式“配置”的设备或结构至少以该方式来配置，但是还可以以未列出的方式来配置。
将理解的是，一些实施例可以由以下组成：一个或多个通用或专用处理器(或“处理设备”)，诸如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)；以及控制该一个或多个处理器以结合某些非处理器电路来实现在此描述的方法和/或装置的功能中的一些、大部分或全部的唯一存储的程序指令(包括软件和固件两者)。替代地，一些或所有功能可以由没有已存储的程序指令的状态机、或以其中每一个功能或某些功能的一些组合被实现为定制逻辑的一个或多个专用集成电路(ASIC)来实现。当然，可以使用这两种方法的组合。
此外，实施例可以被实现为在其上存储有计算机可读代码的计算机可读存储介质，所述计算机可读代码用于为计算机(例如，包括处理器)编程以执行如在此描述和要求保护的方法。这样的计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)和闪存。此外，预期的是，尽管有可能显著的努力和由例如可用时间、当前技术和经济考虑激发的许多设计选择，普通技术人员当受在此公开的概念和原理指导时将容易地能够在具有最少实验的情况下生成这样的软件指令和程序和IC。
提供本公开的摘要以允许阅读者快速弄清技术公开的性质。理解地，所认为的是，其将不被用来解释或限制权利要求的范围或含义。另外，在前面的具体实施方式中，可以看到的是，为了简化本公开的目的，在各种实施例中将多种特征聚组在一起。该公开的方法不应当被解释为反映所要求保护的实施例需要比在每一个权利要求中明确陈述的更多的特征的意图。相反，如所附权利要求反映般，有创造性的主题在于少于单个公开的实施例的所有特征。因此，所附权利要求特此并入具体实施方式，每一个权利要求依赖其自身作为单独要求保护的主题。

Claims (14)

1.一种通信网络中拥塞控制的方法，所述方法包括：
在用户单元处：
向通讯主机发送媒体流；
从所述通讯主机接收所述通信网络中第一拥塞水平的指示；
在第一时间间隔期间将所述第一拥塞水平与第一拥塞阈值进行比较，其中基于所述媒体流的指派优先级水平来确定所述第一拥塞阈值，以及当在所述第一时间间隔期满之后所述第一拥塞水平超过所述第一拥塞阈值时，终止所述媒体流并且进入休眠模式状态；
当处于所述休眠模式状态下时，将所述通信网络中的第二拥塞水平与第二拥塞阈值进行比较，其中基于所述媒体流的指派优先级水平来确定所述第二拥塞阈值，以及当在第二时间间隔的持续时间中所述第二拥塞水平保持低于所述第二拥塞阈值时，退出所述休眠模式状态并且恢复所述媒体流，其中恢复所述媒体流的步骤包括：确定接入所述通信网络以发送所述媒体流的时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其中接入所述通信网络的所述时间在基于所述指派优先级水平确定的时间窗口期间发生。
3.根据权利要求2所述的方法，其中基于所述指派优先级水平确定时间窗口的步骤包括：所述时间窗口乘以所述指派优先级水平。
4.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述媒体流的所述指派优先级水平来确定所述接入的时间、所述第一时间间隔或所述第二时间间隔中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其中由中央服务器基于来自连接到所述通信网络的多个用户单元的输入来动态提供所述媒体流的所述指派优先级水平，其中所述输入包括以下中的至少一个：与所述用户单元相关联的身份、所述用户单元的地理位置、与所述用户单元相关联的紧急状态、在发送和接收用户单元之间的用于媒体流的网络路径、或沿着所述网络路径的拥塞水平的指示。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当处于所述休眠模式状态下时，所述用户单元向所述通讯主机仅发送导频信号，所述导频信号由所述通讯主机使用，以提供所述第二拥塞水平的指示。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当处于所述休眠模式状态下时，所述用户单元向所述通讯主机仅发送导频信号，所述导频信号从所述通讯主机被接收回，以确定所述第二拥塞水平。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：所述用户单元与所述通讯主机同步所述休眠模式状态。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述媒体流是无弹性媒体流。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述无弹性媒体流是实时媒体流。
11.一种用来使得能够在通信网络中进行拥塞控制的方法，所述方法包括：
在拥塞交换所处：
从连接到所述通信网络的多个用户单元接收所述通信网络中的拥塞水平的指示；
接收与所述用户单元中至少第一部分中的每一个相关联的紧急状态和身份；
为所述用户单元中至少第二部分中的每一个指派多个优先级水平中的一个，其中每一个指派优先级水平是基于所接收到的指示、紧急状态和身份，并且由对应的用户单元使用，以确定何时进入休眠模式状态并终止发送媒体流，以及由对应的用户单元进一步使用，以确定何时退出所述休眠模式状态并恢复发送所述媒体流，从而在所述通信网络中对拥塞进行控制。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：所述拥塞交换所接收用于所述多个用户单元中每一个的网络路径，其中每一个接收到的拥塞水平的指示对应于所接收到的网络路径中的不同一个。
13.根据权利要求12所述的方法，其中使用路由跟踪来确定所述网络路径中的至少一个。
14.一种用于使得能够在通信网络中进行拥塞控制的装置，所述装置包括：
网络接口，所述网络接口用于：
从连接到所述通信网络的多个用户单元接收网络路径和沿着所述网络路径的拥塞水平的对应指示；
接收与所述用户单元中至少第一部分中的每一个相关联的紧急状态和身份；
处理器，所述处理器用于：
为所述用户单元中至少第二部分中的每一个指派多个优先级水平中的一个，其中每一个指派优先级水平是基于所接收到的指示、紧急状态、以及身份，并且由对应的用户单元使用，以确定何时进入休眠模式状态并终止发送媒体流，以及由所述对应的用户单元进一步使用，以确定何时退出所述休眠模式状态并且恢复发送所述媒体流，从而在所述通信网络中对拥塞进行控制。
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