CN102792648B - 在通信系统中以显式拥塞通知进行拥塞等级指示 - Google Patents

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Abstract

用于指示通信系统(如，无线通信网络)中的拥塞等级并对其做出响应的方法、装置和计算机程序产品。确定网络中的拥塞等级，并对要发送至端点(如，用户设备或为用户服务的另一网络端点)的数据分组的百分比进行标记，以指示拥塞等级。端点根据被标记的接收到的数据分组的百分比确定网络处的拥塞等级，并且可以响应于所确定的拥塞等级发起适当的响应行为。

Description

在通信系统中以显式拥塞通知进行拥塞等级指示
技术领域
本公开总体涉及通信系统，具体涉及用于指示通信系统中的拥塞并对其做出响应的方法和装置。
背景技术
移动或蜂窝电话系统是能够在端用户设备或应用和网络设备间发送和接收数据的通信系统的示例。发送和接收的数据可以是数据分组的形式。发送的数据分组可以是各种格式，并且包括各种不同类型的数据，包括语音数据、二进制数据、视频数据等。
在通信系统(如，移动或蜂窝电话通信系统)中，可以使用各种方法来建立在用户的移动设备(如，移动电话)和系统其余部分间传输数据分组的通信速率或比特率。例如，如果使用自适应多速率(AMR)或自适应多速率宽带(AMR-WB)传输，在呼叫设立时，通过会话描述协议(SDP)来协商模式集合。会话描述协议参数“模式集合”取能够表示在呼叫期间使用的比特流子集的值。从集合{0、……、7}中选择该值以支持将自适应多速率传输，从集合{0、……、8}中选择该值以支持自适应多速率宽带传输。例如，可以基于检测到的呼叫设立时移动设备和网络其余部分之间的信号强度来选择要使用的值。模式集合值表示在呼叫期间可以使用的比特率的子集。当发送方对语音进行编码时，必须使用模式集合中的比特率之一。接着，在实时传输协议有效载荷的编解码器模式指示(CMI)字段中向接收方指示用于编码的模式。
对于长期演进(LTE)，关于编解码器速率适配的相关规范是3GPP TS26.114，其指定了基于IP多媒体子系统的多媒体电话服务(MTSI)。该规范中包括多种适配方式。例如，比特率、每分组帧数、以及每分组冗余帧的量均可根据来自编码媒体的接收方的请求加以适配。这些请求通常包括在RTP控制协议应用定义的(RTCP APP)分组中。
当对网络系统及时处理数据分组以通过系统传输的要求超过网络能力时，通信系统中出现问题。在这样的情形下，称网络经历拥塞。对这样的拥塞的典型响应是：网络简单地丢弃从用户应用接收或要向用户应用发送的并且不能被网络及时处理的分组。
显式拥塞通知(ECN)是由网络向用户应用指示网络经历拥塞的方法。响应于接收到这样的通知，用户应用可以降低其发送速率，以避免丢弃分组。例如，可以通过将分组的互联网协议(IP)首部中的两个比特标记为‘11’来实现显式拥塞通知，指示处理分组的网络单元正经历拥塞。经由反馈机制，发送方被告知该分组，并且接着能够降低其发送速率。
直到最近，尚未指定如何对用户数据报协议(UDP)业务应用显式拥塞通知。用户数据报协议自身不包含反馈机制。然而，最实时的应用(如，语音、视频、实时文本等)使用不具有反馈机制的基于用户数据报协议的实时传输协议(RTP)，即RTP控制协议(RTCP)。已经提出以实时传输协议使用显式拥塞通知。在该提议中，被标记为“经历拥塞”的互联网协议分组的接收方通过RTP控制协议反馈分组将该信息传送至发送方。接着，发送方能够降低其子比特，以减轻拥塞。对于自适应多速率(AMR)或自适应多速率宽带(AMR-WB)传输，发送方可以改变其传输模式以减轻拥塞。
作为备选，被标记为经历拥塞的分组的接收方可以使用实时传输协议有效载荷中的编解码器模式请求(CMR)字段来请求发送方降低其比特率。这具有以下优势：当网络已经拥塞时，不创建附加的RTP控制协议业务，以向发送方传达哪些分组被标记为经历拥塞。其劣势在于：当数据分组流为单向时，不能用于控制比特流。对于在实时传输协议有效载荷中不具有编解码器模式请求字段的编解码器以及对于其他媒体类型，可以使用临时最大媒体流比特率请求(TMMBR)来请求发送方降低其比特率。
因此，考虑上述问题中的至少一些问题以及可能的其他问题的方法和装置将是有利的。
附图说明
为了更好地理解此处描述的各种实施例，并更清楚地示出如何可以实现这些实施例，下面将仅以示例方式参照示出了至少一个说明性实施例的附图，附图中：
图1是根据说明性实施例的包括无线网络和用户设备在内的无线通信系统的实施例的框图；
图2是根据说明性实施例的无线网络的框图；
图3是根据说明性实施例的用户设备的实施例的框图；
图4是图3中用户设备的通信子系统组件的实施例的框图；
图5是根据说明性实施例描述的数据处理系统的框图；
图6是示出了根据说明性实施例的通信环境的框图；
图7是指示根据说明性实施例的示例拥塞等级阈值和用户设备行为的表；
图8是指示根据说明性实施例的其他示例拥塞等级阈值和用户设备行为的表；
图9是指示根据说明性实施例的另一示例拥塞等级阈值和用户设备行为的表；
图10是指示根据说明性实施例的响应于拥塞改变率的用户设备行为的表；
图11是根据说明性实施例的用于标记一定百分比的数据分组以指示拥塞等级的方法的流程图；
图12是根据说明性实施例的用于响应于所指示的拥塞等级改变用户设备行为的方法的流程图；
图13是根据说明性实施例的用于对通信系统中的语音数据的拥塞做出响应的方法的流程图；以及
图14是根据说明性实施例的用于对通信系统中的视频数据的拥塞做出响应的方法的流程图。
具体实施方式
将意识到，为了示意简洁清楚，在适当的情况下，在附图中可以重复使用参考标记来指示对应或类似的元件。此外，阐述了许多具体细节，以提供对此处描述的实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员将意识到，没有这些具体细节也可以实现此处描述的实施例。在其他实例中，未具体描述公知方法、过程和组件，以免使此处描述的实施例含混不清。此外，以下描述不应被理解为对此处描述的实施例范围的限制。
此处公开的不同实施例意识并考虑到若干不同的考虑因素。例如，所公开的实施例意识并考虑到：当前通信系统规范未描述当分组被标记为指示观测到经历拥塞时如何降低发送方的比特流。例如，考虑使用用于IP多媒体子系统的多媒体电话服务的自适应多速率语音编解码器以及缺省自适应多速率模式集合(对应于12.2kbps、7.4kbps、5.9kbps和4.75kbps的比特率)的情形。如果发送方当前使用12.2kbps比特率，并且观测到被标记为指示经历拥塞的分组，当前规范未指定发送方应如何响应。在该情况下，响应选项包括：立即径直跳至4.75kbps；或者降低至模式集合中下一最低速率，并且如果继续观测到被标记为指示经历拥塞的分组，再次降低。所公开的实施例意识并考虑到：当前规范未指定如果拥塞减轻应如何适配比特率。此外，所公开的实施例意识并考虑到：当前规范未指定在响应于显式拥塞通知适配比特率的系统或方法的上下文中应如何处理用户优先级和紧急呼叫。
所公开的实施例意识并考虑到：显式拥塞通知以及对其进行响应的当前方案仅使用拥塞的开/关指示。数据分组被标记为指示经历拥塞或未经历拥塞。因此，正经历拥塞的指示仅是二进制的。不存在对拥塞程度的指示。所公开的实施例意识并考虑到：就响应于正在经历的拥塞对发送方比特率进行适配而言，拥塞程度是极为有用的信息。所公开的实施例意识并考虑到：知晓拥塞程度还允许例如根据优先或紧急呼叫区分用户设备应用行为。
所公开的实施例意识并考虑到：针对不一定具有离散速率集合的编解码器，具有对拥塞等级的指示将是特别有用的。例如，视频编解码器可以根据帧率、分辨率等使用极大范围的比特率。如果仅存在对网络拥塞的二进制指示，不可能确定实际需要多大的比特率降低。极端的比特率降低将使用户体验大幅恶化，但根据网络拥塞的等级可能不需要极端的比特率降低。
此处公开的实施例提供了用于通信网络的系统和方法，其中，经历拥塞的网络向用户应用指示网络拥塞的程度。与网络仅提供对拥塞或不拥塞的二进制指示相比，响应于接收到这样的指示，用户应用可以更智能和更恰当地做出响应。根据所公开的实施例，数据分组被标记为指示正在经历拥塞，已标记分组的百分比或如此标记的分组子集的百分比提供对网络上拥塞程度的指示。可以根据指示拥塞程度的标记分组的百分比来适配发送方(如，用户设备或为用户服务的另一网络端点)的行为。例如，移动设备或其他发送方对所指示的拥塞程度的响应可以包括：编解码器选择、在语音编解码器的情况下进行模式集合选择、在视频编解码器的情况下选择简档或等级、速率适配、或能够响应于所指示的拥塞程度降低或以其他方式调节网络上的业务量任意其他类型的适配(如，调节每个分组的帧数目或帧聚合、调节所发送的冗余分组的数目或频率)、以及使用首部压缩。具有某种对拥塞等级的指示而不是简单的二进制指示允许就网络性能而言以及针对所感知的用户质量来说更精细的调节行为。
首先转向图1，根据说明性实施例描述了无线通信系统。无线通信系统100包括无线网络102。无线网络102可以包括形成多个网络之一的单个网络或多个网络。无线网络102经由在用户设备104、106和108以及无线网络102之间建立的无线通信信道110、112和114提供用户设备104、106和108的无线通信。如以下将更详细地讨论的，用户设备104、106和108的示例可以包括移动无线通信设备，所述移动无线通信设备包括寻呼机、蜂窝电话、蜂窝智能电话、无线组织器、个人数字助理、计算机、膝上电脑、手持无线通信设备、具有无线能力的笔记本计算机等。虽然图1中的示例仅示出了三个用户设备104、106和108，无线网络102可以支持使用更多数目的各种不同类型的用户设备。
在用户设备104、106和108以及无线网络102的各个节点116、118和120之间动态建立无线通信信道110、112和114。例如，可以在向用户设备104、106和108之一或从用户设备104、106和108之一发起呼叫时建立信道110、112和114。在呼叫设立时建立通信信道110、112和114的特定特性。例如，这样的特性可以包括：通信信道110、112或114在呼叫期间所要使用编解码器。例如，可以基于诸如呼叫设置时用户设备104、106和108以及网络102的节点116、118或120中对应节点之间的信号强度或信号质量等因素，来选择所要使用的编解码器。虽然图1中的示例仅示出了三个节点116、118和120，无线网络102可以包括更多这样的节点。
网络102进行操作，以使用网络节点116、118和120在用户设备104、106和108间传输数据分组。网络102还可以进行操作，以使用在用户设备104、106和108以及其他网络(如，传输的公共电话交换网(PSTN)122、或者其他公共或私有网络124(如，互联网))间传输数据分组。这样向其他网络122和124以及从其他网络122和124传输数据分组还使用网络节点116、118和120发生。随着通过节点116、118和120中一个或多个节点的分组业务的增加，可能超出网络102处理并及时向一个或多个用户设备104、106和108以及从用户设备104、106和108传输这样的数据分组的能力。在该情况下，称网络102或者一个或多个网络节点116、118或120拥塞。根据此处公开的实施例的显示拥塞通知提供了用于在发生这样的网络拥塞时智能并更有效地进行响应的改进的系统和方法。
下面参照图2，示出了可以实现说明性实施例的无线网络102的示例实现的框图。无线网络102可以是例如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线接入网(UTRAN)。然而，可以在其他类似或不同的通信网络(如，使用长期演进(LTE)技术的无线网络)中实现说明性实施例。还可以在根据通用分组无线服务(GPRS)和全球移动系统(GSM)技术配置的无线网络中实现说明性实施例。
无线网络102包括节点202。在该示例中，节点202是图1的节点116、118或120之一的示例。如以上所讨论的，实践中，无线网络包括：一个或多个节点202。例如，节点202可以被配置为UMTS陆地无线接入网中的节点B或作为长期演进网络中的演进节点B(eNodeB)。
节点202可称为基站收发机站。节点202包括耦接至一个或多个天线207的射频发射机204和接收机206。发射机204和接收机206由节点202用于经由无线通信信道110与移动设备(如，用户设备104)直接通信。节点202为特定覆盖区域(通称“小区”)提供无线网络覆盖。节点202还包括：一个或多个处理系统208(如，计算机处理系统)，用于实现节点202提供的功能。
节点202耦接至无线网络控制器210，并由无线网络控制器210控制。根据说明性实施例，多个节点202可以耦接至无线网络控制器210。无线网络控制器210负责控制与其连接的所有节点202。无线网络控制器210执行无线资源管理，如，对无线信道的管理以及某些移动性管理功能。无线网络控制器210可以是：在向用户设备104发送用户数据和从用户设备104发送用户数据前进行加密的位置。
无线网络控制器210连接至核心网212。多个无线网络控制器210可以耦接至核心网212。核心网212的主要功能是：提供数据分组在网络102上的用户设备之间以及在网络102上的用户设备和其他网络(如，公共电话交换网122以及其他公共或私有网络(如，互联网))上的用户之间的路由。可以由媒体网关和服务通用分组无线服务(GPRS)支持节点(SGSN)实现UMTS网络中核心网212所提供的功能。媒体网关是在全异电信网络间转换数字媒体流的转换设备或服务。媒体网关使基于多个传输协议(如，异步转移模式(ATM)和互联网协议(IP))的跨网络多媒体通信成为可能。SGSN负责在其地理服务区内从移动台和向移动台传送数据分组。其任务可以包括：分组路由和传输、移动性管理、逻辑链路管理、以及认证和计费功能。在长期演进(LTE)网络中，可由例如移动性管理实体(MME)、服务网关(SGW)和分组数据网络(PDN)网关(PGW)在核心网212中提供类似的功能。
参照图2给出的该组件列表并非意味着无线网络组件的穷尽列表，而是在通过无线网络102的通信中常用的组件的列表。
用户设备104是具有高级数据通信能力的双向通信设备，包括前述通过收发机站或节点的网络与其他用户设备或计算机系统通信的能力。用户设备也可以具有允许语音通信的能力。根据用户设备提供的功能，可以将其称为数据消息收发设备、双向寻呼机、具有数据消息收发能力的蜂窝电话、无线互联网设备或者数据通信设备(具有或不具有电话功能)。
图3所示的是用户设备300的说明性实施例的框图。在该示例中，用户设备300是图1和图2中用户设备102的示例。用户设备300包括若干组件，如控制用户设备300总体操作的主处理器302。通信功能(包括数据和语音通信)通过通信子系统304来执行。如上所述，通信子系统304从无线网络102接收消息，并向无线网络102发送消息。在用户设备300的该说明性实施例中，可以根据使用UMTS陆地无线接入网(UTRAN)的通用移动电信系统(UMTS)技术或使用演进UTRAN(E-UTRAN)的长期演进(LTE)技术来配置通信子系统304。可选地，可以根据全球移动通信系统(GSM)或通用分组无线服务(GPRS)标准来配置通信子系统304。新的标准仍在制定中，但是相信它们将与此处描述的网络行为具有相似性，本领域技术人员还将理解，此处描述的实施例预期使用将来开发的任何其他合适的标准。连接通信子系统304与无线网络102的无线链路表示根据针对所采用的特定通信技术而指定的定义协议来操作的一个或多个不同的射频(RF)信道。采用更新的网络协议，这些信道能够支持电路交换语音通信和分组交换数据通信。
在变形实现中，其他无线网络也可与用户设备300相关联。例如，可以采用的不同类型的无线网络包括：以数据为中心的无线网络、以语音为中心的无线网络、以及能够通过相同物理基站支持语音和数据通信的双模网络。组合的双模网络包括但不限于：码分多址(CDMA)或CDMA2000网络、上述GSM/GPRS网络、第三代(3G)网络(如EDGE和UMTS)、以及长期演进(LTE)网络。以数据为中心的网络的一些其他示例包括：WiFi802.11、Mobitex(TM)和数据TAC(TM)网络通信系统。其他以语音为中心的数据网络的示例包括：个人通信系统(PCS)网络，如，GSM和时分多址(TDMA)系统。
主处理器302还与附加子系统交互，如随机存取存储器(RAM)306、闪存308、显示器310、辅助输入/输出(I/O)子系统312、数据端口314、键盘316、扬声器318、麦克风320、短程通信系统322和其他设备子系统324。
用户设备300的一些子系统执行与通信相关的功能，而其他子系统可以提供“驻留”或在设备上的功能。例如，显示器310和键盘316可以用于通信相关的功能(如，输入文本消息以通过网络102发送)和设备驻留功能(如，计算器或任务列表)。
在已完成所需网络注册或激活过程后，用户设备300通过无线网络102来发送和接收通信信号。网络接入与用户设备300的订户或用户相关联。为了识别订户，用户设备300需要SIM卡/RUIM 326(即，订户身份模块或可移除用户身份模块)，所述SIM卡/RUIM 326要插入SIM/RUIM接口328以与网络通信。SIM卡或RUIM 326是能够用于识别用户设备300的订户并用于使用户设备300个人化等的一种传统“智能卡”。SIM卡/RUIM 326包括处理器和用于存储信息的存储器。
在没有SIM卡326的情况下，用户设备300不能完全操作用于与无线网络102通信。通过将SIM卡/RUIM 326插入SIM/RUIM接口328，订户能够访问所有订制服务。服务可以包括：web浏览和消息收发(如，电子邮件、语音邮件、短消息服务(SMS)、以及多媒体消息收发服务(SMS))。更高级的服务可以包括：销售点、现场服务、以及销售队伍自动化。一旦将SIM卡/RUIM 326插入SIM/RUIM接口328，SIM或RUIM 326将耦合至主处理器302。为了识别订户，SIM卡/RUIM卡326可以包括一些用户参数，如，国际移动订户身份(IMSI)。使用SIM卡/RUIM卡326的优势在于：订户不必受任何单个物理用户设备的束缚。SIM卡/RUIM卡326可以还存储用户设备的附加订户信息，包括：记事簿(或日历)信息、最近呼叫信息。可选地，用户标识信息可以被编入闪存308。
用户设备300是电池供电的设备，并包括用于接纳一个或多个可充电电池330的电池接口332。在至少一些实施例中，电池330可以是具有嵌入式微处理器的智能电池。电池接口332耦合至调节器(未示出)，该调节器辅助电池330向移动设备100供电V+。尽管当前技术利用电池，但是未来的技术(如微燃料电池)也可以向用户设备300供电。
用户设备300还包括操作系统334和其他程序336。以下将更详细对程序336进行描述。操作系统334和程序336可以被实现为由主处理器302运行的软件组件。操作系统334和程序336典型地被存储为处理器(如，主处理器302)可读的介质上的程序代码。这样的可读存储介质可以包括永久性存储器设备(如，闪存308)，永久性存储器设备可选地可以是只读存储器(ROM)或类似的存储元件。本领域技术人员将意识到，操作系统334的部分和程序336(如指定设备应用)或其部分可以临时加载至易失性存储器(如RAM 306的)中。如本领域技术人员公知的，还可以包括其他软件组件。
控制基本设备操作的程序336(包括数据和语音通信应用)通常将在用户设备300的制造期间被安装在用户设备300。其他程序336包括消息应用338。消息应用338可以是任何合适的软件程序，允许用户设备300的用户发送和接收电子消息。如本领域技术人员公知的，对于消息应用338，存在各种替代方案。用户已发送或接收的消息典型地存储在用户设备300的闪存308或者用户设备300中某些其他合适的存储元件中。在至少一些实施例中，发送和接收消息中的一些消息可以远离用户设备300存储，如，存储在用户设备300与之通信的相关主机系统的数据存储器中。
程序336还可以包括：设备状态模块340、设备状态模块140、个人信息管理器(PIM)342、以及其他适当的模块(未示出)。设备状态模块340提供永久性，即设备状态模块340确保将重要设备数据存储在永久存储器(如闪存308)中，使得当用户设备300关闭或掉电时，数据不发生丢失。
PIM 342包括用于组织和管理用户感兴趣的数据项的功能，数据项例如但不限于：电子邮件、文本消息、联系人、日历事件、语音邮件、约会、以及任务项。PIM应用具有经由无线网络102发送和接收数据项的能力。PIM数据项目可以经由无线网络102与主机计算机系统存储的或与主机计算机系统相关联的、用户设备订户的相应数据项目无缝地集成、同步和更新。该功能在用户设备300上关于上述项目创建镜像主机。当主机计算机系统是用户设备订户的办公室计算机系统时，该方法可能特别有优势。
用户设备300还包括连接模块344和IT策略模块346。连接模块344实现用户设备300与该用户设备300被授权接口连接的无线基础设施和任何主机系统(如，企业系统)进行通信所需的通信协议。
连接模块344包括API的集合，可以将API的集合与用户设备300集成，以允许用户设备300使用与企业系统相关联的任意数量的服务。连接模块344允许用户设备300与主机系统建立端到端安全的、经认证的通信管道。可以使用应用的子集将IT策略命令从主机系统传递至用户设备300，对该应用子集的访问由连接模块344提供。IT策略命令的传递可以以无线或有线方式进行。然后，可以将这些指令传递到IT策略模块346，以修改用户设备300的配置。在某些情形下，备选地，IT策略更新也可以通过有线连接进行。
IT策略模块346接收对IT策略进行编码的IT策略数据。然后，IT策略模块346确保用户设备300对IT策略数据进行认证。然后，可以将IT策略数据以其原生(native)形式存储在闪存306中。在存储IT策略数据后，IT策略模块346能够向驻留在用户设备300上的所有应用发送全局通知。然后，IT策略可适用于的应用通过读取IT策略数据来寻找可应用的IT策略规则，进行响应。在已对可应用应用或配置文件应用了IT策略规则后，IT策略模块346向主机系统发回确认，以指示接收到并成功应用了IT策略数据。
根据所公开的实施例，如将于以下更详细地描述的那样，拥塞响应模块348可以被提供为：响应于拥塞等级指示来改变用户设备300的行为。如将于以下讨论的那样，拥塞响应模块348可以包括：根据被标记为指示正经历网络拥塞的接收到的数据分组的百分比来确定拥塞等级的过程。塞响应模块348还可以包括：响应于所确定的拥塞等级来改变用户设备300的行为(如，通过降低用户设备的传输速率)的过程。拥塞响应模块348可以包括一个或多个独立模块，或者可以被整体或部分地实现为另一模块(如，连接模块344)的一部分。
也可以在用户设备300上安装其它类型的程序或软件应用。这些软件应用可以是在用户设备300制造完成后添加的第三方应用。第三方应用的示例包括：游戏、计算器、实用工具等。
可以通过无线网络102、辅助I/O子系统312、数据端口314、短程通信子系统322或任何其他合适的设备子系统324将附加应用加载到用户设备300上。应用安装的这种灵活性增加了用户设备300的功能，并且可以提供增强型在机功能、通信相关功能或同时提供两种功能。例如，安全通信应用可以使得能够使用用户设备300来执行电子商业功能和其他这样的金融交易。
数据端口314使订户能够通过外部设备或软件应用设置偏好，并在不通过无线通信网络的情况下，通过向用户设备300提供信息或软件下载来扩展用户设备300的能力。例如，可以使用备选的下载路径，通过直接从而可靠和可信的连接将加密密钥加载到用户设备300上，以提供安全的设备通信。
数据端口314可以是使用户设备300和另一计算设备能够进行数据通信的任意合适的端口。数据端口314可以是串口或并口。在一些实例中，数据端口314可以是USB端口，包括用于数据传输的数据线，以及可以提供充电电流以对用户设备300的电池330充电的电源线。
短程通信子系统322在不使用无线网络102的情况下提供用户设备300与不同系统或设备之间的通信。例如，子系统322可以包括用于短程通信的红外设备以及相关联的电路和组件。短程通信标准的示例包括：红外数据协会(IrDA)所开发的标准、蓝牙、以及IEEE所开发的802.11系列标准。例如，短程通信可以包括但不限于2.4GHz频段或5.8GHz频段内的射频信号。
在使用中，接收到的信号(如，文本消息、电子邮件消息或网页下载)将由通信子系统304处理并输入到主处理器302。然后，主处理器302将处理接收到的信号以输出到显示器310，或备选地输出到辅助I/O子系统312。订户也可以对数据项目(如，电子邮件消息)进行编辑，例如，使用键盘316结合显示器310以及可能的辅助I/O子系统312来进行编辑。辅助子系统312可以包括如下设备：触摸屏、鼠标、轨迹球、红外指纹检测器、或具有动态按键能力的滚动轮等。优选地，键盘316是字母数字键盘或电话型键区。然而，也可以使用其它类型的键盘。可以通过无线网络102经由通信子系统304来传输编辑后的项目。
对于语音通信，除了将接收到的信号输出到扬声器318，以及用麦克风320产生用于发送的信号外，用户设备300的总体操作实质上是类似的。还可以在用户设备300上实现备选的语音或音频I/O子系统(如，语音消息记录子系统)。虽然语音或音频信号输出主要通过扬声器318实现，也可以使用显示器110来提供附加信息，如，主叫方的身份、语音呼叫的持续时间、或其它与语音呼叫有关的信息。
下面参照图4，示出了图3的用户设备300的通信子系统组件304的框图。通信子系统304包括：接收机450和发射机452及相关组件(如，一个或多个嵌入或内置的天线元件454和456、本地振荡器(LOs)458)；以及处理模块(如，数字信号处理器(DSP)460)。通信子系统304的具体设计和实现取决于用户设备300与其一起操作的通信网络102。因此，应理解图4中所示的设计仅仅充当一个示例。
将天线454通过无线网络102接收到的信号输入到接收机450，接收机450可执行如信号放大、下变频、滤波、信道选择和模数(A/D)转换等常见的接收机功能。对接收信号的A/D转换允许在DSP 460中执行更复杂的通信功能，如，解调和解码。以相似的方式，DSP 460对要发送的信号进行处理，例如包括调制和编码。这些DSP处理后的信号被输入发射机452以进行数模(D/A)转换、上变频、滤波、放大并经由天线456在无线网络102上发送。DSP 460不仅处理通信信号，还提供接收机和发射机控制。例如，通过在DSP 460中实现的自动增益控制算法，可以对施加到接收机450和发射机452中的通信信号的增益进行自适应控制。
用户设备300和无线网络102间的无线链路可以包含一个或多个不同的信道(典型地，不同的RF信道)，以及在用户设备300和无线网络102间使用的相关协议。RF信道是必须节约的有限的资源，通常这是由于总带宽的限制和用户设备300的有限的电池功率。
当用户设备300完全操作时，通常仅当发射机452向无线网络102发送时才激活或开启发射机452，否则关闭发射机452以节约资源。类似地，周期性地关闭接收机450以节约功率，直至(果真)需要在指定时段期间接收信号或信息为止。
一个或多个不同的说明性实施例可以适用于以上关于图1-4描述的通信类型和标准以外的通信类型和标准。例如，非限制性地，可以使用先进LTE来实现不同的说明性实施例。此外，所示的无线网络可以采取4G网络的形式或包括4G网络。
下面转向图5，根据说明性实施例示出了数据处理系统500的图。在该示例中，数据处理系统500是图2中节点202中处理系统208的实现示例。数据处理系统500或其部分还可用于实现如图3所示的用户设备300的一个或多个功能。在该说明性示例中，数据处理系统500包括：通信结构502，在处理器单元504、存储器506、永久性存储器508、通信单元510、输入/输出(I/O)单元512和显示器514间提供通信。
处理器单元504服务用于执行可以加载至存储器506中的软件的指令。根据具体实现，处理器单元504可以是一个或多个处理器的集合，或者可以是多处理器核。此外，可以使用一个或多个异类处理器系统来实现处理器单元504，其中，主处理器与辅处理器一起存在于单个芯片上。作为另一说明性示例，处理器单元504可以是包含多个相同类型处理器的对称多处理器系统。
存储器506和永久性存储器508是存储设备516的示例。存储设备是能够临时和/或永久地存储信息(例如，非限制性地，数据、函数形式的程序代码、和/或其他适当信息)的任意硬件。这这些示例中存储器506可以是例如随机存取存储器、或者任何其他适当的易失性或非易失性存储设备.根据具体实现，永久性存储器508可以采取各种形式。例如，永久性存储器508可以包含一个或多个组件或设备。例如，永久性存储器508可以是硬盘驱动器、闪存、可重写光盘、可重写磁带、或以上的某种组合。永久性存储器508所使用的介质可以是可移除的。例如，可以将可移除硬盘用于永久性存储器508。
在这些示例中，通信单元510提供与其他数据处理系统或设备的通信。在这些示例中，通信单元510是网络接口卡。通信单元510可以通过使用物理和无线通信链路之一或两者来提供通信。
输入/输出单元512允许从可连接数据处理系统500的其他设备输入数据以及向其他设备输入数据。例如，输入/输出单元512可以为通过键盘、鼠标和/或某些其他适当的输入设备的用户输入提供连接。此外，输入/输出单元512可以向打印机发送输出。显示器514提供向用户显示信息的机制。
操作系统、应用和/或程序的指令可以位于存储设备516中，存储设备516通过通信结构502与处理器单元504通信。在这些说明性示例中，指令以函数形式位于永久性存储器508上。这些指令可以加载至存储器506中，以被处理器单元504运行。处理器单元504可以使用计算机执行的指令来执行不同实施例的处理，所述计算机执行的指令可以位于存储器(如，存储器506)。
这些指令被称为程序代码、计算机可用程序代码、或计算机可读程序代码，可由处理器单元504中的处理器读取并运行。在不同的实施例中，程序代码可以实现在不同的物理或计算机可读存储介质(如，存储器506或永久性存储器508)上。
程序代码518以函数形式位于选择性地可移除的计算机可读介质520中，并且可以被加载在数据处理系统500或传输至数据处理系统500以被处理器单元504运行。程序代码518和计算机可读介质520形成计算机程序产品522。在一个示例中，计算机可读介质520可以是计算机可读存储介质524或计算机可读信号介质526。例如，计算机可读存储介质524可以包括：插入或放入驱动器中的光盘或磁盘；或者用于在存储设备上传输的、作为永久性存储器508的一部分的其他设备(如，作为永久性存储器508的一部分的硬盘驱动器)。计算机可读存储介质524还可以采取永久性存储器(如，连接至数据处理系统500的硬盘驱动器、指状储存器或闪存)的形式。在某些实例中，计算机可读存储介质524也许不能从数据处理系统500移除。
可选地，可以使用计算机可读信号介质526将程序代码518传输至数据处理系统500。计算机可读信号介质526可以是例如包含程序代码518的传播数据信号。例如，计算机可读信号介质526可以是电磁信号、光信号、和/或任何其他适当类型的信号。这些信号可通过通信链路(如，无线通信链路、光纤电缆、同轴电缆、有线和/或其他适当类型的通信链路)发送。换言之，在说明性示例中，通信链路和/或连接可以是物理的或无线的。
在一些说明性实施例中，程序代码518可以通过网络从另一设备或数据处理系统经由计算机可读信号介质526下载至永久性存储器508，以在数据处理系统500中使用。例如，存储在服务器数据处理系统中的计算机可读存储介质中的程序代码可以通过网络从服务器下载至数据处理系统500。提供程序代码518的数据处理系统可以是服务器计算机、客户端计算机、或者能够存储并发送程序代码518的某些其他设备。
针对数据处理系统500示出的不同组件不非意在提供对可以实现不同实施例的方式的架构限制。除了或者取代针对数据处理系统500示出的组件，不同的说明性实施例还可以在包括其他组件在内的数据处理系统中实现。图5中示出的其他组件可以不同于所示的说明性示例。可以使用能够执行程序代码的任何硬件设备或系统来实现不同的实施例。作为一个示例，数据处理系统500可以包括与无机组件集成的有机组件和/或可以整个由不包括人的有机组件组成。例如，存储设备可由有机半导体组成。
作为另一示例，数据处理系统500中的存储设备是可以存储数据的任何硬件装置。存储器506、永久性存储器508和计算机可读介质520是有形形式的存储设备。
在另一示例中，总线系统可用于实现通信结构502，并且总线系统可由一个或多个总线(如，系统总线或输入/输出总线)组成。当然，可以使用在附接至总线系统的不同组件或设备间提供数据传输的任何适当类型的架构来实现总线系统。此外，通信单元可以包括用于发送和接收数据的一个或多个设备，如，调制解调器或网络适配器。此外，存储器可以是例如存储器506或者诸如在可能存在于通信结构502中的接口和存储器控制器找到的高速缓存。
图1-5中硬件组件的示意并非意在暗示对可以实现不同说明性实施例的方式的物理或架构限制。除了或取代所示组件，还可以使用其他组件。在某些说明性实施例中，某些组件可能是非必要的。此外，框被呈现为示意一些功能组件。当在不同的说明性实施例中实现时，这些框中的一个或多个可以被组合或者被划分为不同的框。
下面转向图6，根据说明性实施例描述示出了通信环境600的框图。图1的通信网络100是图6的通信环境600的一个实现的示例。通信环境600包括与用户设备604相关联的一个或多个网络602。图1中的无线网络102是图6中的网络602的一个实现的示例。图1中的用户设备104和图3中的300是图5中用户设备604的示例。如以上讨论的，用户设备604可以包括各种设备，如，包括寻呼机、蜂窝电话、蜂窝智能电话、无线组织器、个人数字助理、计算机、膝上电脑、手持无线通信设备、具有无线能力的笔记本计算机等的移动无线通信设备。在操作中，用户设备604按上述方式经由无线通信信道606与网络602通信。因此，网络602和用户设备604可以通过无线信道606交换数据分组。
网络602包括一个或多个网络节点608。图2的无线网络节点202是图5的节点608的一个示例。如上所述，节点608包括网络602上的任意节点。如上所述，网络节点608可以自身包括用户设备，用户设备是网络602的一部分或与网络602通信。
根据说明性实施例，网络节点608包括用于执行确定网络602上的拥塞等级610的功能的模块。可以使用目前已知的或变为已知的任何用于确定网络602上的拥塞等级的系统或方法来实现该功能。具体地，确定拥塞等级的功能优选地可以确定节点608处或网络602中可能影响网络602对要运送至用户设备604或从用户设备604接收的数据分组的处理的任意其他位置处的拥塞等级。
根据说明性实施例，网络节点608包括：用于执行对要发送至用户设备604的数据分组612的一定百分比进行标记的功能的模块。标记分组可以用指示“经历拥塞”的标记来进行标记。根据说明性实施例并且将于以下进一步详细描述的，在给定标记时段上标记的分组的百分比与针对指定标记时段确定的拥塞等级相关，并且因此提供对该拥塞等级的指示。可以通过使用定时器514来定义标记时段。
指示“经历拥塞”的分组标记可以包括：当前使用的或针对显式拥塞通知提出的标记，如，将分组的互联网协议(IP)首部中的两个比特标记为‘11’。根据要发送的数据和分组的类型，根据说明性实施例的将分组标记为“经历拥塞”可以采用其他标记机制，并且可以包括：在首部和/或数据分组的其他部分进行标记。
根据说明性实施例，在节点608中提供的标记一定百分比的数据分组612的功能可以包括：根据某一定义的拥塞的连续测度对分组进行标记的功能。可选地，可以根据离散数目的拥塞类型或等级来对分组进行标记。标记分组的百分比可以是括定特定拥塞类型的阈值的中点。例如，可以用例如与33％拥塞和67％拥塞相对应的两个阈值等级来定义三个拥塞类型。0％到33％拥塞的类型可以被归类为无拥塞。34％到67％拥塞的类型可以被归类为“中等”拥塞。68％到100％拥塞的类型可以被归类为“重度”拥塞。在该情况下，在无拥塞的情形下可以标记分组的0％，在中等拥塞的情形下可以标记分组的50％，并且在重度拥塞的情形下可以标记分组的100％。该标记机制在标记百分比和最近阈值之间提供了最大差异，使得能够通过在较短时间窗上检查分组来较快确定当前拥塞类型。
在前一示例中，拥塞类型分别覆盖尺寸近似相等的拥塞百分比范围。在其他实施例中，可以使用覆盖尺寸不等的各种拥塞范围的拥塞类型。例如，可以使用四种拥塞类型，其中，在无拥塞情形下标记分组的0％，在轻度拥塞的情形下标记分组的33％，在中等拥塞的情形下标记分组的67％，并且在重度拥塞的情形下标记分组的100％。对于该示例，可以建立17％拥塞、50％拥塞和83％拥塞的阈值，以分别区分无拥塞和中等拥塞、轻度和中等拥塞、以及中等和重度拥塞。
通常，根据说明性实施例，可以使用与任意尺寸任意组合并以任意阈值的任意组合定义的任意数目的拥塞范围或等级，来确定要标记的分组的任意对应的百分比，以指示拥塞等级。如果使用标记时段来确定要标记的分组的百分比，根据标记时段的长度，定义不同拥塞等级或类型的拥塞阈值可能需要是近似的。
网络节点608可以使用伪随机数发生器616来确定要在定时器614所定义的标记时段期间标记哪些独立分组。当要使用首部压缩作为对拥塞指示的行为响应(如将于以下更详细地讨论的那样)时，可能期望在非标记分组之后和之前连续发送全部的被标记为“经历拥塞”的数据分组。可以使用非标记分组和标记分组交替的重复式样。这样的模式就压缩而言是最高效的方式。将对标记分组的百分比进行测量的接收用户设备604可以被告知该重复式样(如，在会话设立时经由会话描述协议参数传送或作为开放移动联盟设备管理(0MADM)对象的参数传送)。可选地，可以通过从标记到非标记分组的转换或从非标记到标记分组的转换，来检测重复式样的时段。如果在某一最大时段上，未检测到转换，则可以假设所有分组均被标记或无分组被标记。该式样的时段(“经历拥塞”标记时段)可以是与分组数目相等的整数值或者可以是时间值。万一用户设备604中未指定标记时段，可以指定缺省值。
以常规方式经由无线通信信道606向用户设备604发送数据分组(包括标记和未标记分组)。类似地，用户设备604以常规方式从网络602接收数据分组。
根据说明性实施例，用户设备604包括拥塞响应模块622。可以用运行在主处理器或用户设备604中提供的另一处理器上的软件、固件等来实现拥塞响应模块622的功能。拥塞响应模块622的功能包括：根据用户设备604接收的数据分组624来确定拥塞的功能；以及响应于所确定的拥塞来执行拥塞响应行为626的功能。
根据说明性实施例，可以通过确定标记分组的百分比来确定拥塞等级628。用户设备604可以连续地或周期性地确定标记分组的百分比。如果周期性地确定标记分组的百分比，可以基于拥塞情形改变确定之间的周期。
可以使用定时器630来建立时间窗的长度，在所述时间窗上确定被标记为“经历拥塞”的数据分组的百分比。可以指定缺省窗长度。可选地，还可以定制(例如作为管理对象的一部分下载)该窗。就测量标记分组的百分比而言，较长的窗可以给出更高的精度和分辨率。较短的窗可以给出对拥塞情形改变的更好的适配性。
代替使用定时器630和时间窗，可以使用公式来确定被标记为“经历拥塞”的数据分组的百分比，所述公式考虑到最近分组标记以及对标记分组百分比的先前估计。这样的公式的示例表示为公式1：
公式1：new_estimate＝a*(current_packet_marked)+(1-a)*(previous_estimate)，
其中，如果当前数据分组被标记为“经历拥塞”，那么current_packet_marked等于1，否则current_packet_marked等于0，并且
previous_estimate是考虑到在当前分组前接收的所有分组而标记的分组的百分比。
a的值被选为0＜a＜1。a的值可以被选为较小值(如，0.02)，以提供响应于标记分组的百分比改变对所确定的标记分组的百分比的缓慢适配。相反，较大的a的值(如，0.9)可以提供响应于标记分组的百分比改变对所确定的标记分组的百分比的迅速适配。可以关于在迅速适配于改变的拥塞判决和分辨率之间提供期望的平衡而言，确定适当的a的值。
确定了拥塞等级628后，应用规则632，以确定要响应于所确定的拥塞等级执行的适当的拥塞响应行为626。根据说明性实施例，规则632可以包括各种阈值634，所确定的拥塞等级与所述阈值比较以确定适当的拥塞响应行为。如果在指定时段接收的被标记为“经历拥塞”的分组的百分比在给定阈值634以上，则可以触发特定的响应行为。如将于以上更详细地讨论的，这样的行为改变可以包括编解码器选择636、在当前编解码器支持多种模式的情况下进行模式选择638、速率适配640、帧聚合642以改变每个分组的帧数目、改变冗余量644、压缩分组首部646、用于响应于所确定的网络拥塞等级的任意其他适当方法中的一个或多个。
用于确定拥塞响应行为626的阈值634可以包括具有对应缺省行为的缺省阈值648。可以对这样的缺省阈值648进行预先编程。可选地，可以根据某些优先测度或运营商偏好来定制650阈值634。例如，高级订户、紧急呼叫方等可以使用与在不具有此类优先的其他用户设备中使用的那些阈值等级值和相应的响应行为不同的阈值等级值和相应的响应行为。可以通过无线方式(如，通过使用开放移动联盟设备管理(OMA DM)对象)将定制阈值650下载至用户设备604中。可选地，网络节点608可以在呼叫设立时将定制的阈值650插入会话描述协议(SDP)信息中。作为另一替代方案，可以始终在设立时下载或确定阈值634和/或指定各种阈值等级下用户设备604行为的参数。
图7和8中给出了根据说明性实施例的阈值和相应行为的示例。在这些示例中，按照被标记为“经历拥塞”的数据分组的比例对阈值等级进行定义。在这些示例中，按照至当前使用的编解码器速率集合内的速率的改变，给出各个阈值等级下相应的发送方行为。应注意的是，图8中给出的示例阈值和行为提供：根据标记分组的比例所指示的拥塞的阈值等级，降低和增加编解码器速率。
可以关于正在使用的特定的编解码器，来定制和定义拥塞等级阈值634和相应的拥塞响应行为。例如，如果自适应多速率是在启动时建立的经协商的编解码器，可以使用14％、28％、42％、56％、70％和84％7个阈值，确定根据所确定的标记分组的百分比允许的最大比特率。因此，例如，对于特定优先类别的用户，可以使用图9给出的表，确定根据标记分组的百分比确定的针对各种拥塞阈值等级的最大比特率。可以使用与图7、8和9作为示例示出的阈值等级和/或行为不同的阈值等级和/或不同阈值等级下的不同行为，包括改变编解码器速率以外的减轻拥塞的行为。
根据说明性实施例，还可以计算拥塞改变率652或该改变率的导数，并使用拥塞改变率652或该改变率的导数来指定用户设备行为。图10给出的表示出了如何可以根据说明性实施例基于所确定的拥塞等级以及所确定的拥塞等级的改变率来适配用户设备比特率的一个示例。如图所示，根据该实施例，可以响应于更迅速地检测到的拥塞等级增加，更迅速地降低编解码器速率。类似地，可以响应于更迅速地检测到的拥塞等级降低，更迅速地增加编解码器速率。
下面，将给出根据说明性实施例的响应于检测到的拥塞等级的拥塞响应行为626的具体示例。考虑在呼叫设立时协商了模式集合与比特率12.2kbps、7.4kbps、5.9kbps和4.75kbps相对应的自适应多速率编解码器的情形。在该示例中，假定用户设备采用了两个阈值等级，来区分三个拥塞等级或类型。如果例如用户设备检测到被标记为“经历拥塞”的分组，但所确定的这样的分组的百分比在指定的时间间隔小于33％，则将拥塞等级确定为“轻度”。如果例如确定要标记33％和67％之间的分组，将拥塞看作“中度”。如果确定要标记67％以上的分组，将拥塞确定为“重度”。
假设发送方当前以12.2kbps速率编码并且根据标记分组的百分比确定轻度拥塞。在该情况下，发送方可以适配至次低的比特率7.4kbps。如果发送方正以12.2kbps比特率编码，并且根据标记分组的百分比确定中度拥塞，则发送方可以直接适配至更低的5.9kbps比特率。如果在呼叫设立时限制发送方根据“模式改变相邻”模式将模式改变为相邻速率，则发送方首先改变至7.4kbps比特率，然后在确定中度拥塞的下一时机改变至5.9kbps比特率。最后，如果发送方正以12.2kbps比特率编码，并且根据标记分组的百分比确定重度拥塞，则发送方可以将其比特率向下直接适配至4.75kbps比特率，或者如果模式改变被限制于中间模式，首先通过两个中间模式。
如果拥塞缓解为较低的拥塞等级或类型，则可以增加编解码器比特率。优选地，可以通过对该增加提供随机化时延的延迟定时器654来控制增加，以避免发送方因拥塞缓解而执行编解码器速率增加之间的非预期同步。因此，随机定时器654的使用用于避免摆动656。如果不进行随机化，当响应于较低的网络拥塞等级同时增加多个发送方的比特率时可能发生些许的在较低拥塞等级和较高拥塞等级之间的摆动。
作为拥塞响应行为的另一示例，还可以使用被标记为“经历拥塞”的分组的百分比将语音编解码器658的模式限制于模式集合的子集和/或将视频编解码器660中视频的比特率限制于完全比特率的某一百分比。例如，如果在所定义的标记时段未标记语音分组，则接收方可以请求可以使用发送方的任一编解码器模式。当首次检测到标记分组时，如果发送方正在使用最高模式，则接收方可以立即请求降低至次低模式。接收方还可以在首次检测到标记分组时，开始测量标记分组的百分比。如果标记分组的百分比在0％和10％之间，接收方将不请求使用发送方的最高模式。如果标记分组的百分比大于20％但小于50％，假设模式集合中存在至少三种模式，则接收方将请求发送方使用两个最高模式之一以外的模式。如果标记分组的百分比大于50％，则接收方可以请求发送方使用模式集合中的最低模式。根据说明性实施例，可以使用与该示例中给出的百分比、模式子集不同的百分比、模式子集及其组合。
作为拥塞响应行为的另一具体示例，在视频数据传输的上下文中，如果在所定义的标记时段无视频分组被标记为“经历拥塞”，则接收方可以请求最大视频速率。当首次检测到标记分组，且发送方正在使用最大比特率，则接收方可以立即请求比特率降低10％。接收方还可以在首次检测到标记分组时，开始测量标记分组的百分比。如果标记分组的百分比在0％和10％之间，接收方不可以请求使用最大比特率90％以上的比特率。当标记分组的百分比大于20％但小于50％时，接收方不可以请求使用最大比特率80％以上的比特率。如果标记分组的百分比大于50％，则接收方不可以请求最大比特率50％以上的比特率。根据说明性实施例，可以使用与该示例中给出的百分比不同的百分比。
在先前示例中，可以相对于当前速率，响应于标记分组的不同百分比进行比特率降低。例如，对于语音，当首次检测到标记分组时，模式可以相对于当前模式自动降低至次低模式。采用该修改，所有发送方将假设它们未处于最低速率降低它们的速率，并且相对于首次检测到标记分组时的速率进行速率降低。类似地，对于视频分组，可以相对于当前速率，响应于检测到增加的拥塞等级进行速率降低。接收方可以周期性地测量标记分组的百分比，并相应地调节速率。相对于估计的粒度而言，所使用的阈值应相隔的足够远，使得不存在速率请求间的摆动。
作为拥塞响应行为的又一示例，除了使用被标记为“经历拥塞”的分组的百分比来限制所选编解码器的比特率，还可以在编解码器选择时使用标记分组的百分比和/或使用标记分组的百分比来确定要与多速率编解码器一起使用的速率集合。例如，如果标记分组的百分比指示网络602上已存在一定等级的拥塞，可能最好选择所支持的数据速率未高度受限的编解码器。例如，如果正在使用自适应多速率，当指示一定等级的拥塞时，可以选择提供较宽范围比特率的模式集合。
根据说明性实施例，可以用考虑优先级658(包括紧急情况)的模块或功能来撤销或调节发送方(如，用户设备604)对所确定的网络拥塞等级的拥塞响应行为626。如果发送方是优先用户或者呼叫是紧急呼叫，则拥塞响应行为626可以要求与发送方或呼叫非优先的情况不同的行为。例如，在以上给出的示例中，如果发送方优先或者呼叫是紧急呼叫，拥塞响应行为626可以响应于确定轻度拥塞，要求不改变比特率。当拥塞增加至较高等级时，由于丢弃分组和降低性能的危险增加，甚至优先用户也可能希望降低发送速率。各种拥塞等级下各种优先级的拥塞响应行为626可以作为用户决策。例如，可以将针对具有给定优先级的用户指定拥塞响应行为626的管理对象下载至用户设备604。优先级不同的用户可以具有不同的定义行为和/或执行那些行为的不同的拥塞阈值等级634。还可由网络运营商建立所使用的阈值634的数目。例如，代替如以上给出的示例中那样具有轻度、中度和重度三种简单的拥塞分类，独立运营商可以区分期望多的类型。
图6的示意并非意在暗示对可以实现不同实施例的方式的物理或架构限制。除了和/或取代所示组件，还可以使用其他组件。在某些实施例中，某些组件可能是非必要的。此外，框被呈现为示意一些功能组件。当在不同的有利实施例中实现时，这些框中的一个或多个可以被组合和/或被划分为不同的框。
例如，确定拥塞等级624和确定拥塞响应行为626的功能组件可能涉及各种计算。图6的示例建议：在用户设备604中执行所有这样的计算。然而，可以在网络602的一个或多个节点608中执行这样的计算中的一些或全部计算。例如，网络602可以计算拥塞等级及其用户设备604的期望的响应行为，并且仅向用户设备604发送对期望响应的指示。此外，在先前示例中，接收方测量了标记分组的百分比，并根据阈值从发送方请求了适当的速率或其他行为。可选地，接收方可以关于标记分组向发送方进行报告，并且发送方可以接着执行计算以确定其自身的发送速率。在任意情况下，优选地在用户设备604执行尽可能多的计算，这是由于在网络602处执行计算只能增加网络拥塞。
根据说明性实施例的响应于检测到的标记分组的百分比来控制拥塞响应行为也适用于未有意将分组标记为指示拥塞等级的特定情况。例如，如以上讨论的，在使用二进制标记来指示拥塞的情况下，当检测到拥塞时对分组进行标记，并且当未检测到拥塞时不对分组进行标记。在二进制标记方案中，标记分组的百分比与拥塞等级无关。在大多数情况下，在二进制标记方案中，标记分组的0％或100％。然而，在拥塞等级接近于拥塞和无拥塞间的边界时，由于情形在拥塞和无拥塞间摆动，将对分组进行标记以及不对分组进行标记。在此期间，可以确定标记分组的百分比，并且可以使用标记分组的百分比来平滑或稳定拥塞行为。例如，根据说明性实施例，可以使用升至某一阈值以上的标记分组的百分比，来触发速率降低，以便即使在用以指示拥塞的分组标记仅为二进制的情况下也能控制拥塞。
作为更具体的示例，响应于在二进制标记方案中检测到拥塞以进行编解码器速率适配期间，如果网络拥塞情形因较少的业务而消除，因此不再有标记分组，可以随时间将所使用的编解码器速率逐渐增加至协商的编解码器速率内所允许的最大值。作为逐渐增加编解码器速率的结果，网络可能再次经历拥塞并重新开始分组标记。在该情况下，发送方和接收方可能在协议或指定的编码集合中的两个编解码器速率之间摆动。为了稳定基于这样的二进制标记的编解码器速率适配以进行网络拥塞控制，可以确定在特定时段接收的标记分组的百分比，并且仅在该百分比超过阈值等级的情况下发起编解码器速率降低。在该情况下，使用标记百分比阈值来确定开始或继续使用二进制标记分组的编解码器速率适配的点，这将导致更稳定的拥塞控制。
图11的流程图示出了根据说明性实施例的用于标记一定百分比的数据分组以指示拥塞等级的示例方法1100。方法1100可以在通信网络的一个或多个节点(如，网络602的节点608)中实现。
方法1100包括首先确定拥塞等级(步骤1110)。步骤1110可以包括用于确定拥塞等级的当前已知或变为已知的任意方法。具体地，如上所述，步骤1110优选地可以包括：确定节点处或网络中可能影响网络对要运送至用户设备或从用户设备接收的数据分组的处理的任意其他位置处的拥塞等级。
标记一定百分比的分组，以指示所确定拥塞等级(步骤1120)。步骤1120可以包括：基于针对所定义的标记时段确定的拥塞等级，对一定百分比的要在该时段发送的分组进行标记。步骤1120可以包括：以指示“经历拥塞”的标记对数据分组的首部或另一部分进行标记。例如，可以使用当前使用的或针对显式拥塞通知提出的标记方案(如，将分组的互联网协议(IP)首部中的两个比特标记为‘11’)来对分组进行标记。可以使用伪随机数发生器来选择要对标记时段中的哪些独立分组进行标记，或者可以使用另一方法来确定要标记哪些独立分组。步骤1120可以包括：根据某一定义的拥塞的连续测度或基于离散数目的拥塞类型或等级，对分组进行标记。
以常规方式发送数据分组(包括标记分组和未标记分组)(步骤1130)。可以连续地或周期性地重复方法1100的步骤。
图12的流程图示出了用于响应于如已标记的数据分组的百分比指示的所确定的网络拥塞等级来改变用户设备行为的示例方法1200。方法1200可以在用户设备(如，图6所示的用户设备604)中实现。可选地，可以在一个或多个网络节点(如，图6所示的网络602的节点608)中实现方法1200的一个或多个步骤、步骤的部分、或者针对步骤执行的计算，其结果被发送至用户设备以适当执行。然而，优选地由受影响的用户设备执行方法1200的步骤，这是由于在其他网络节点中执行这样的步骤只能增加网络拥塞。
方法1200包括以正常方式接收数据分组(步骤1202)。步骤1102包括接收标记和未标记的数据分组。确定被标记的接收分组的百分比(步骤1204)。步骤1204可以包括：在时间窗上或者使用公式(如，公式1)来确定标记分组的百分比，所述公式考虑到对最近分组的标记以及对标记分组百分比的先前估计。根据说明性实施例，标记分组的百分比指示网络拥塞的等级。
将所确定的标记分组的百分比与阈值进行比较(步骤1206)。步骤1206可以包括：将所确定的标记分组的百分比与各种阈值范围进行比较，其中，每个阈值范围包括相应的用户设备拥塞响应行为。将所确定的标记分组百分比与阈值进行比较得到：是否指示行为改变的判决(步骤1208)。如果指示了行为改变，可以检查确定优先条件是否指示应撤销行为改变(步骤1210)。如果不存在优先撤销，可以实现行为改变，以响应于所确定的拥塞等级改变用户设备传输行为(步骤1212)。如果在步骤1208中未指示行为改变或者在步骤1210中指示了优先撤销，不可以改变传输行为。可以连续地或周期性地重复方法1200。
图13的流程图示出了根据说明性实施例的用于处理通信网络中的语音数据的拥塞的方法。在本示例以及以下示例中，用参数集合来控制对改变的拥塞情形的适配。可以基于运营商策略例如使用开放移动联盟设备管理(OMA-DM)将这些参数配置于IP多媒体子系统的多媒体电话服务(MTSI)客户端中。当网络支持显式拥塞通知(ECN)时，可以使用被标记为经历拥塞(CE)的分组的百分比作为网络对终端中的MTSI客户端做出的网络上拥塞程度的指示。在该情况下，网络将标记重复式样的连续的CE标记分组，后接连续的未标记分组。该重复式样的时段是可以基于运营商策略配置的参数之一。该参数称为CE标记时段。CE标记时段是表示分组数目的整数。CE标记时段应足够大，使得如果某些分组丢失，仍能合理估计丢失分组的数目。如果未配置CE标记时段，则可以使用缺省值50。
确定支持并协商了ECN的终端中的接收MTSI客户端是否在接收到的互联网协议/用户数据报协议/实时传输协议(IP/UDP/RTP)分组中检测到ECN-CE标记(步骤1302)。如果检测到CE标记分组，则终端中的MTSI客户端立即请求发送方将其比特率降低至次低的比特率(步骤1304)。步骤1304包括：经由RTP有效载荷中的编解码器模式请求(CMR)比特(如果编解码器支持)并且经由临时最大媒体流比特率请求(TMMBR)消息(如果编解码器的RTP有效载荷不支持CMR字段)向发送方通知。从第一个CE标记分组开始，接收方测量CE标记分组在之后的CE标记时段分组中所占的百分比(步骤1306)。确定是否以通过运营商策略(例如OMADM)在终端中的MTSI客户端中配置的参数指定了与标记分组的百分比一致的接收方行为(步骤1308)。如果对行为进行了指定，使用与标记分组的百分比一致的接收方行为(步骤1310)。如果UE中未配置行为，则使用缺省行为。
确定在CE标记时段是否标记了分组(步骤1312)。如果未标记分组，则接收方可以请求使用发送方的任一编解码器模式(步骤1314)。确定CE标记的百分比是否为正且小于10％(步骤1316)。倘若如此，则接收方将不请求使用发送方的最高模式(步骤1318)。确定CE标记的百分比是否大于20％但小于50％(步骤1320)。倘若如此，假设模式集合中存在至少三种模式，接收方请求发送方使用两个最高模式之一以外的模式(步骤1322)。确定CE标记的百分比是否大于50％(步骤1324)。倘若如此，接收方请求发送方使用模式集合中的最低模式(步骤1326)。
图14的流程图示出了根据说明性实施例的用于处理通信网络中的视频数据的拥塞的方法。确定支持并协商了ECN的终端中的接收MTSI客户端是否在接收到的IP/UDP/RTP分组中检测到ECN-CE标记(步骤1402)。如果检测到标记分组，终端中的MTSI客户端立即经由TMMBR消息请求发送方将其比特率降低10％(步骤1404)。发送MTS I客户端通过发送TMMBN做出响应(步骤1406)。从第一个CE标记分组开始，接收方测量CE标记分组在之后的CE标记时段分组中所占的百分比(步骤1408)。确定是否以通过运营商策略(例如OMA DM)在终端中的MTSI客户端中配置的参数指定了与CE标记分组的百分比一致的接收方行为(步骤1410)。如果对行为进行了指定，使用与CE标记分组的百分比一致的指定的接收方行为(步骤1412)。如果UE中未配置行为，则使用缺省行为。
确定CE标记的百分比是否为正且小于10％(步骤1414)。倘若如此，接收方将不请求发送器的比特率超出其在首次检测到CE标记分组时的比特率的90％(步骤1416)。确定CE标记分组的百分比是否大于20％但小于50％(步骤1418)。倘若如此，接收方发送TMMBR消息，请求发送方将其比特率从其在首次检测到CE标记分组时的比特率降低至少20％，并且将不发送请求该初始比特率的80％以上的比特率的TMMBR消息(步骤1420)。确定CE标记的百分比是否大于50％(步骤1422)。倘若如此，则接收方向发送方发送TMMBR消息，请求发送方将其比特率从其在首次检测到CE标记分组时的比特率降低至少50％，并且不应发送请求该初始速率的50％以上的比特率的TMMBR消息(步骤1424)。
所公开的实施例中的一个或多个提供了：确定通信系统中的拥塞等级的能力；以及通过对一定百分比的该系统发送的数据分组进行标记来指示所确定的拥塞等级的能力。如此标记的数据分组的百分比对应于并且因而指示了拥塞等级。因此，接收数据分组的用户设备可以给予标记分组的百分比来确定拥塞等级。因此，与提供对拥塞的简单二进制指示相比，可以更加智能并有效地确定用户设备的行为。例如，可以基于所确定的拥塞等级以适当方式将用户设备的比特率调节适当的量。例如，因此可以避免响应于相对较低拥塞等级的非必要大的比特率降低。
不同的图示实施例中的流程图和框图示出了不同说明性实施例中的装置和方法的某些可能实现的架构、功能和操作。就此而言，流程图或框图中的每个框可以表示模块、段、功能、或者操作或步骤的一部分。在一些备选实现中，框中的功能可以不按图中所示的顺序发生。例如，在一些情况下，根据所涉及的功能，可以实质上同时执行连续示出的框，或者有时可以按相反顺序来执行框。
不同说明性实施例的描述是为了说明和描述的目的而给出的，而非意在穷举或将实施例限制于所公开的形式。对于本领域技术人员而言，多种修改和变形将是显而易见的。在说明性示例中，关于移动电话对用户设备进行了描述。除了或者取代所描述的平台，不同的说明性实施例还可以适用于其他类型的平台，如，移动平台、固定平台、陆基结构、水基结构、空基结构、智能电话、个人数字助理、台式计算机、服务器计算机、机顶盒、游戏控制台、工作站以及任何其他合适的平台。组件可以多种不同方式包括在平台中。例如，组件可以位于平台内，平台外，形成为平台的一部分，机械固定至平台，或以其他方式与平台相关联。
为了最佳地解释实施例的原理、实际应用，以及为了使本领域其它技术人员能够理解进行各种修改(适于所想到的具体使用)的各种实施例的公开，选择和描述了所选择的实施例。例如，可以将各种元件或组件组合或集成在另一系统中，或者可以忽略或不实现特定的特征。

Claims (8)

1.一种计算机实现的方法，用于对网络拥塞做出反应，所述方法包括：
通过网络从用户设备发送多个流出数据分组；
监测在窗期间通过所述网络在所述用户设备处接收的多个进入数据分组；
确定在所述窗期间在所述用户设备处接收的、由所述网络中的节点以拥塞指示符标记的多个进入数据分组的百分比；
以某个量对所述用户设备用于对所述多个流出数据分组中的至少一个数据分组进行编码的比特率进行适配，所述量基于在所述窗期间在所述用户设备处接收的、以所述拥塞指示符标记的多个进入数据分组的百分比和改变率两者而变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，对比特率进行适配的步骤包括：当所述百分比满足第一标准时将所述比特率适配第一量，以及当所述百分比满足不同于第一标准的第二标准时将所述比特率适配第二量，所述第二量不同于所述第一量。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，对比特率进行适配的步骤包括：在所述百分比高于第一预定阈值时与所述百分比低于第一预定阈值时相比较而言，选择不同的比特率。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，对比特率进行适配的步骤包括：
响应于确定在所述窗期间在所述发送方处接收的、以所述拥塞指示符标记的多个数据分组的百分比高于第一预定阈值但是低于第二预定阈值，将所述发送方的比特率降低第一量；以及
响应于确定在所述窗期间在所述发送方处接收的、以所述拥塞指示符标记的多个数据分组的百分比高于第一预定阈值和第二预定阈值，将所述比特率降低第二量，所述第二量大于所述第一量。
5.一种用于对网络拥塞做出反应的设备，包括：
用于通过网络从用户设备发送多个流出数据分组的装置；
用于监测在窗期间通过所述网络在所述用户设备处接收的多个进入数据分组的装置；
用于确定在所述窗期间在所述用户设备处接收的、由所述网络中的节点以拥塞指示符标记的多个进入数据分组的百分比的装置；
用于以某个量对所述用户设备用于对所述多个流出数据分组中的至少一个数据分组进行编码的比特率进行适配的装置，所述量基于在所述窗期间在所述用户设备处接收的、以所述拥塞指示符标记的多个进入数据分组的百分比和改变率两者而变化。
6.根据权利要求5所述的设备，还包括：用于当所述百分比满足第一标准时将所述比特率适配第一量，以及当所述百分比满足不同于第一标准的第二标准时将所述比特率适配第二量的装置，所述第二量不同于所述第一量。
7.根据权利要求5所述的设备，还包括：用于在所述百分比高于第一预定阈值时与所述百分比低于第一预定阈值时相比较而言，选择不同的比特率的装置。
8.根据权利要求5所述的设备，还包括：
用于响应于确定在所述窗期间在发送方处接收的、以所述拥塞指示符标记的多个数据分组的百分比高于第一预定阈值但是低于第二预定阈值，将所述发送方的比特率降低第一量的装置；以及
用于响应于确定在所述窗期间在所述发送方处接收的、以所述拥塞指示符标记的多个数据分组的百分比高于第一预定阈值和第二预定阈值，将所述比特率降低第二量的装置，所述第二量大于所述第一量。
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