CN103648058B - 基于信道测量的3g媒体流跨层速率控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于信道测量的3G媒体流跨层速率控制方法，该方法是针对3G/UMTS空口的传输特点，利用RLC层的ARQ消息估计无线信道质量，进而进行丢包类型区分，并借助RLC层消除ARQ机制给传输层带来的时延测量误差，服务器根据反馈的信道质量和时延变化趋势判断网络拥塞情况，调整发送速率，在丢包率和吞吐量性能上较现有技术有实质性特点和显著的进步，保证了速率控制能充分满足媒体业务的端到端QoS需求。

Description

基于信道测量的3G媒体流跨层速率控制方法

技术领域

本发明涉及计算机无线通信网络技术领域，特别涉及一种基于信道测量的3G媒体流跨层速率控制方法。

背景技术

3G作为支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术受到广泛重视，除支持传统的语音业务、低速率数据业务外，还被设计为能够支持大量不同的业务，如可视电话、视频会议、各种多媒体业务等，这些业务对QoS有着更高的要求，为了满足新兴业务的QoS要求，有效的端到端的速率控制方法是必需的。

在无线网络环境下，由于无线信道快速时变性和高误码率特性，无线差错造成的丢包占总丢包的比例可能较大，基于有线网络设计的TFRC协议由于不能区分丢包的原因，会将无线丢包判定为拥塞丢包，从而过分的降低发送速率，造成网络利用率低下。3G网络作为一种有线/无线异构网络，直接使用TFRC协议显然也会造成明显的性能下降。虽然针对有线/无线异构网络的TFRC改进方法已有很多，但3G在空口处引入了一些新技术，如：自动重传请求ARQ、HARQ、自适应编码调制AMC等。新技术的引入提高了无线链路的性能，但也使丢包情况更加复杂，导致原有的改进方法性能下降。现有的改进技术主要包括如下：

1）Il Mo Jung和Nicolaos B.Karayiannis将系统的丢包率和时延的变化为两部分：1）容量相关的，如由于AMC机制造成的无线链路带宽变化，又如由于信道上多流竞争造成的往返时间增加；2）无线差错相关，如ARQ/HARQ重传造成的时延增加，又如ARQ/HARQ失败产生的丢包。并认为端到端的速率控制协议应该对前一类变化做出反应和处理，而后一类变化由于无线信道的快速时变性，其周期相对于端到端协议的控制周期是很短的，因此控制协议无需对此类变化负责。提出的速率控制方法将无线差错相关的丢包率和时延从总的丢包率和时延中剔除，使用容量相关的丢包率和时延代入TFRC稳态速率公式中进行速率控制。

但其方法假设无线链路控制RLC层工作于确认模式下时，无线差错相关的丢包率为零；工作于非确认模式下时，无线差错相关的时延为零。但实际中，确认模式下重传次数有限，其无线差错相关的丢包率不会等于零；非确认模式下，由于RLC层对传输层数据进行分段重组，无线差错相关的时延不会等于零。

2）Xiaomeng Huang和Nan Jiang等人提出在在基站处收集用户终端的信道质量信息和分配给用户的发送时隙的数量，以此计算用户终端的下行无线信道带宽；此外还对用户终端所占用基站处的缓冲区长度进行监视。服务器在控制发送速率时，考虑使发送速率平滑的接近测量的无线信道带宽，同时保持基站处缓冲区长度的稳定。

但其提出的方法需要基站的协助参与，若要部署就意味着要对基站进行改造升级，在成本投入上限制了其应用价值。而本发明能够很好地解决上面的问题。

发明内容

本发明目的在于针对3G网络环境下媒体流传输速率控制的问题，提出一种基于信道测量的端到端的跨层协作速率控制方法，该方法利用ARQ消息估计无线信道质量，进而进行丢包类型区分，并借助RLC层消除ARQ机制给传输层带来的时延测量误差。服务器根据反馈的信道质量和时延变化趋势判断网络拥塞情况，调整发送速率，降低丢包率，提高网络带宽利用率，保证3G网络媒体业务的端到端QoS需求。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：本发明提出了一种基于信道测量的3G媒体流跨层速率控制方法，该方法在用户终端使用RLC层的ARQ消息中的ACK/NACK统计信息进行链路质量评估。在进行丢包区分阶段，用户终端根据评估的链路质量对TFRC方法中丢包事件记录的更新方法进行调整，再计算平均丢包间隔，本发明为了消除RLC层重传机制对时延测量带来的误差，借助RLC层记录数据包到达时间并交付给传输层，并采用成对比较测试PCT和成对差异测试PDT分析时延的变化趋势，用户终端通过反馈数据包将平均丢包间隔和时延相关信息反馈给服务器，服务器引入基于时延的速率控制机制，并结合用户终端反馈的链路质量评估，在TFRC稳态速率公式基础上设计一种新的速率控制方法。

方法流程：

步骤1：在用户终端，使用无线链路控制RLC层的自动重传请求ARQ消息中的确认消息ACK/否认消息NACK来统计信息进行链路质量评估，具体步骤为：

i.用户终端RLC层负责统计最近若干个，推荐值为8个，ARQ消息内的ACK的个数N_ACK和NACK的个数N_NACK，计算当前RLC层数据包的否认比例R_NACK，其计算方法为：

R_NACK＝N_NACK÷(N_NACK+N_ACK) (1)

ii.用户终端RLC层用数据包的丢包率表征信道质量，并将否认比例R_NACK作为RLC层丢包率的一个估计。RLC层再将R_NACK向上传递给传输层，传输层再将其折算到本层数据包的丢包率PER，其计算方法为：

PER＝1-(1-R_NACK)^N (2)

其中为一个传输层数据包被分段为RLC层数据包的个数，S_RLC和S_TL分别是RLC数据包和传输层数据包的长度。

步骤2：用户终端在进行丢包区分阶段，根据评估的链路质量对TFRC方法中丢包事件记录的更新方法进行调整，再计算平均丢包间隔；用户终端根据传输层数据包序号出现不连续检测丢包，并对丢包类型进行区分，丢包类型分为两类：1）由于有线网络中的拥塞造成的拥塞丢包；2）由于无线差错以及ARQ重传机制失败造成的无线丢包。用户终端同时维护着两个丢包事件记录：修正丢包记录{fix_i},i＝0,1,2,...,n和拥塞丢包记录{cg_i},i＝0,1,2,...,n，其中n＝8。fix_i为最近的第i次和第i+1次丢包事件之间连续正确接收到的数据包的数目（fix₀即为当前和上一次丢包事件之间连续正确接收到的数据包的数目），其中丢包事件包括两类：1）通过数据包序号检测到的丢包；2）每当fix₀＞1÷PER，人为插入的一个丢包事件。由修正丢包事件记录{fix_i}计算得到的平均丢失间隔和平均丢失率分别记为S_fix和p_fix，其计算方法为：

$S_{\mathrm{fix}}=\max \{\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i\·{\mathrm{fix}}_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i},\frac{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i\·{\mathrm{fix}}_i}{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{w}_i}\}---\left(3\right)$

p_fix＝1÷S_fix (4)

其中 $w_i=\left\{\begin{array}{cc}1& ,0\&le;i<n/2\\ \frac{1+n-i}{1+n/2}& ,n/2\&le;i\&le;n\end{array}---\left(5\right)\right.$

用户终端的丢包类型区分方法为：当通过数据包序号检测到丢包时，计算p_fix÷PER的值，若这个值大于一个阈值TH_fix，TH_fix的推荐取值为1.2，就将当前丢包判为拥塞丢包，否则判为无线丢包。cg_i为最近的第i次和第i+1次拥塞丢包事件之间连续接收到的数据包的数目，即拥塞丢包记录{cg_i}的更新将忽略无线丢包。用户终端采用与公式(3)和公式(4)相同的方法计算平均拥塞丢失间隔和平均拥塞丢失率，分别记为S_cg和p_cg，其计算方法为：

$S_{\mathrm{cg}}=\max \{\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i\&CenterDot;{\mathrm{cg}}_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i},\frac{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i\&CenterDot;{\mathrm{cg}}_i}{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i}\}---\left(6\right)$

p_cg＝1÷S_cg (7)

其中w_i与公式(5)中的相同。

步骤3：在用户终端，通过RLC层和传输层的跨层消息传递，消除RLC层重传机制对时延测量带来的误差，并采用成对比较测试PCT和成对差异测试PDT分析时延的变化趋势；用户终端传输层消除ARQ机制产生的附加的时延和时延抖动的具体步骤为：

i.第i个传输层数据包从服务器被发送出去时，在数据包头写入发送时间

ii.基站RLC层对传输层数据包进行分段，组装成多个RLC层数据包向用户终端传送，用户终端在接收到属于第i个传输层数据包的最后一个RLC层数据包后，无论这个传输层数据包的其他RLC层数据包是否成功接收，记录下此最后一个RLC层数据包的接收时间

iii.当第i个传输层数据包被用户终端RLC层完整接收后，RLC层将其连同接收时间一起递交给传输层，传输层通过下式计算此第i个传输层数据包的单向时延ROTT： $\mathrm{ROTT}\left(i\right)=T_{\mathrm{recv}}^{\mathrm{RLC}}\left(i\right)-T_{\mathrm{send}}^{\mathrm{TL}}\left(i\right)$

用户终端使用成对比较测试PCT和成对差异测试PDT判断ROTT的变化趋势，作为网络拥塞程度的定量测量，其定义如下：

${\mathrm{ROTT}}_{\mathrm{PCT}}=\frac{1}{n-1}\underset{i=2}{\overset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}}I[\mathrm{ROTT}(i-1)-\mathrm{ROTT}\left(i\right)]---\left(8\right)$

其中 $I\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}1& ,x>0\\ 0& ,x\&le;0\end{array}\right.$

${\mathrm{ROTT}}_{\mathrm{PDT}}=\frac{\mathrm{ROTT}\left(1\right)-\mathrm{ROTT}\left(n\right)}{\underset{i=2}{\overset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}}|\mathrm{ROTT}(i-1)-\mathrm{ROTT}\left(i\right)|}---\left(9\right)$

用户终端同时统计ROTT出现的最大值和最小值，分别记为ROTT_max和ROTT_min，并计算每个传输层数据包的ROTT的相对值ROTT_ref，计算方法为：

ROTT_ref＝ROTT(i)÷(ROTT_max-ROTT_min) (10)

步骤4：用户终端通过反馈数据包将平均丢包间隔和时延相关信息反馈给服务器，服务器引入基于时延的速率控制机制，并结合用户终端反馈的链路质量评估，在TFRC稳态速率公式基础上设计一种新的速率控制方法；用户终端通过反馈包将p_fix、p_cg和ROTT_PCT、ROTT_PDT、ROTT_ref反馈给服务器，服务器引入基于时延的速率控制机制，并结合用户终端反馈的参数，在收到反馈包后进行发送速率控制，具体步骤为：

i.服务器根据TFRC稳态速率公式计算稳态速率R_TFRC

$R_{\mathrm{TFRC}}=\frac{S_{\mathrm{TL}}}{\mathrm{RTT}\&CenterDot;\sqrt{\frac{{2p}_{\mathrm{cg}}}{3}}+\mathrm{RTO}\&CenterDot;\left(3\sqrt{\frac{{3p}_{\mathrm{cg}}}{8}}\right)\&CenterDot;p_{\mathrm{cg}}\&CenterDot;(1+32p_{\mathrm{cg}}^2)}---\left(11\right)$

其中S_TL是传输层数据包的长度，RTT是数据包往返时间，RTO是TCP的重传时间，推荐取值为RTT的4倍。

ii.服务器将当前发送速率R_cur与R_TFRC进行比较，以决定下一时刻的发送速率R：

iii.服务器在计算出发送速率R后，再根据时延变化趋势对R做进一步调整，得到最终发送速率R'：

其中各阈值的推荐值为： ${\mathrm{TH}}_1^{\mathrm{ref}}=0.9,{\mathrm{TH}}_1^{\mathrm{PCT}}=0.52,{\mathrm{TH}}_2^{\mathrm{ref}\_\mathrm{low}}=0.3,{\mathrm{TH}}_2^{\mathrm{ref}\_\mathrm{high}}=0.9,$ ${\mathrm{TH}}_2^{\mathrm{PCT}}=0.8,{\mathrm{TH}}_2^{\mathrm{PDT}}=0.75,\mathrm{\&gamma;}=0.05.$

有益效果：

1、本发明方法与现有的媒体传输速率控制技术相比，能够更好的适应3G系统空中接口的传输特点，有效提高带宽利用率并且降低丢包率，满足媒体业务的端到端QoS需求。

2、本发明方法是一种端到端的传输速率控制方法，无需对现有的基站进行改造，只需在用户终端实现RLC层与传输层之间的通信，在部署成本控制上有较大优势。

附图说明

图1是本发明速率控制方法的流程框图。

图2是本发明与现有技术的仿真实验所使用的网络拓扑图。

图3是本发明与现有技术在丢包率性能上的仿真实验对比，仿真实验的网络拓扑中没有加入背景干扰流示意图。

图4是本发明与现有技术在带宽利用率性能上的仿真实验对比，仿真实验的网络拓扑中没有加入背景干扰流示意图。

图5是本发明与现有技术在丢包率性能上的仿真实验对比，仿真实验的网络拓扑中加入了背景干扰流示意图。

图6是本发明与现有技术在带宽利用率性能上的仿真实验对比，仿真实验的网络拓扑中加入了背景干扰流示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明创造作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明提出的一种基于信道测量的3G媒体流跨层速率控制方法，该方法包括：在用户终端进行信道质量估计、根据信道质量进行丢包类型区分、根据判别出的拥塞丢包事件计算平均拥塞丢包率，同时借助RLC层消除ARQ机制对时延测量带来的影响、进而分析时延的变化趋势。服务器接收用户终端反馈的信道质量和时延变化趋势信息，在TFRC稳态速率公式的基础上调整发送速率。主要具体步骤为：

步骤1，用户终端进行信道质量估计：RLC层统计最近若干个，推荐值为8个，ARQ消息内的ACK的个数N_ACK和NACK的个数N_NACK，根据公式(1)计算当前RLC层数据包的否认比例R_NACK，在根据公式(2)将其折算到传输层数据包的丢包率PER。

步骤2，用户终端进行丢包类型区分，并计算拥塞丢包率：用户终端同时维护着两个丢包事件记录：修正丢包记录{fix_i},i＝0,1,2,...,n和拥塞丢包记录{cg_i},i＝0,1,2,...,n，其中n＝8。当用户终端通过数据包序号检测到的丢包、或当fix₀＞1÷PER时，就认为出现一次丢包事件，对{fix_i}进行更新，并根据公式(3)、公式(4)、公式(5)计算平均丢失率p_fix。用户终端的丢包类型区分方法为：当通过数据包序号检测到丢包时，计算p_fix÷PER的值，若这个值大于一个阈值TH_fix（TH_fix取值为1.2），就将当前丢包判为拥塞丢包，否则判为无线丢包。上述过程可以用下述伪代码表示：

用户终端根据公式(6)和公式(7)计算出平均拥塞丢失率p_cg。

步骤3，用户终端借助RLC层消除ARQ机制对时延测量带来的影响，并分析时延的变化趋势，其实现方法为：

当第i个传输层数据包从服务器被发送出去时，在数据包头写入发送时间用户终端在接收到属于第i个传输层数据包的最后一个RLC层数据包后，无论这个传输层数据包的其他RLC层数据包是否成功接收，记录下此最后一个RLC层数据包的接收时间传输层通过计算此第i个传输层数据包的单向时延ROTT。

用户终端使用成对比较测试PCT和成对差异测试PDT判断ROTT的变化趋势，其计算式为公式(8)和公式(9)。用户终端同时统计ROTT出现的最大值和最小值，分别记为ROTT_max和ROTT_min，并根据公式(10)计算每个传输层数据包的ROTT的相对值ROTT_ref。

步骤4，服务器进行发送速率控制：服务器根据用户终端反馈的p_fix、p_cg和ROTT_PCT、ROTT_PDT、ROTT_ref进行发送速率控制，具体步骤为：

i.服务器根据TFRC稳态速率公式(11)计算稳态速率R_TFRC

ii.服务器将当前发送速率R_cur与R_TFRC进行比较，以决定下一时刻的发送速率R：

iii.服务器在计算出发送速率R后，再根据时延变化趋势对R做进一步调整，得到最终发送速率R'：

其中各阈值的推荐值为： ${\mathrm{TH}}_1^{\mathrm{ref}}=0.9,{\mathrm{TH}}_1^{\mathrm{PCT}}=0.52,{\mathrm{TH}}_2^{\mathrm{ref}\_\mathrm{low}}=0.3,{\mathrm{TH}}_2^{\mathrm{ref}\_\mathrm{high}}=0.9,$ ${\mathrm{TH}}_2^{\mathrm{PCT}}=0.8,{\mathrm{TH}}_2^{\mathrm{PDT}}=0.75,\mathrm{\&gamma;}=0.05.$

本发明的仿真结果：

本发明的仿真实验在NS-2.30平台加上由EURANE提供的3G模块上完成，实验所用网络拓扑如图2所示。传输层数据包长度为762字节，无线信道上下行带宽分别为64Kbps和384Kbps，RLC层数据包长度为40字节，RLC层缓冲区大小为15K字节，无线链路差错模型为Gilbert-Elliot模型，无线平均误字节率范围为1×10^-5至2.5×10^-4，仿真时长为800秒。实验进行了本发明方法与现有技术1）中Il Mo Jung提出的方法、原始的TFRC方法在不同无线平均误码率下的丢包率与网络带宽利用率的性能对比。

第一组仿真实验中，只有Source服务器节点向用户终端UE发送数据，CBR背景流节点不产生任何数据。在第二组实验中，Source服务器节点向UE发送数据，CBR背景流节点向UE脉冲性的以固定速率的发送数据，CBR背景流节点每60s启动/关闭一次，启动时的发送速率为128Kbps。

两组实验的仿真结果如图3、4、5、6所示。可以看到，在不同无线平均误字节率下，本发明方法的网络带宽利用率最高，始终保持在96%以上，并且在无线平均误字节率较低时，网络带宽利用率接近100%，较其他现有方法有明显优势。在丢包率方面，本发明方法在两组实验均保持在最低。显然，本发明方法能更好地满足媒体传输业务的QoS需求。

Claims (4)

1.基于信道测量的3G媒体流跨层速率控制方法，其特征在于，所述方法步骤包括：

步骤1：在用户终端，使用无线链路控制RLC层的自动重传请求ARQ消息中的确认消息ACK和否认消息NACK来统计信息进行链路质量评估，包括：

i.用户终端RLC层负责统计最近若干个ARQ消息内的ACK的个数N_ACK和NACK的个数N_NACK，计算当前RLC层数据包的否认比例R_NACK，其计算方法为：

R_NACK＝N_NACK÷(N_NACK+N_ACK) (1)

ii.用户终端RLC层用数据包的丢包率表征信道质量，并将否认比例R_NACK作为RLC层丢包率的一个估计，RLC层再将R_NACK向上传递给传输层，传输层再将其折算到本层数据包的丢包率PER，其计算方法为：

PER＝1-(1-R_NACK)^N (2)

其中为一个传输层数据包被分段为RLC层数据包的个数，S_RLC和S_TL分别是RLC数据包和传输层数据包的长度；

步骤2：用户终端根据传输层数据包序号出现不连续检测丢包，并根据评估的链路质量对TFRC方法中丢包事件记录的更新方法进行调整，通过比较链路质量和总丢包率进行丢包类型区分，最后计算平均拥塞丢包间隔；

步骤3：在用户终端，通过RLC层和传输层的跨层消息传递，在用户终端传输层消除ARQ机制产生的附加的单向时延和单向时延抖动，并采用成对比较测试PCT和成对差异测试PDT分析单向时延的变化趋势；

步骤4：用户终端通过反馈数据包将修正丢包间隔p_fix、拥塞丢包间隔p_cg、单向时延PCT值ROTT_PCT、单向时延PDT值ROTT_PDT和归一化单向时延值ROTT_ref反馈给服务器，服务器引入基于时延的速率控制机制，并结合用户终端反馈的链路质量评估，在收到反馈包后进行发送速率控制；速率控制方法通过反馈包中的信息判断网络拥塞程度，在TFRC稳态速率公式基础上根据网络拥塞程度执行不同的控制策略，其中p_fix表示修正丢包间隔、p_cg表示拥塞丢包间隔、ROTT_PCT表示单向时延PCT值、ROTT_PDT表示单向时延PDT值、ROTT_ref表示归一化单向时延值。

2.根据权利要求1所述的基于信道测量的3G媒体流跨层速率控制方法，其特征在于，所述方法步骤2中的丢包类型分为两类，所述丢包类型包括如下：

1)由于有线网络中的拥塞造成的拥塞丢包；

2)由于无线差错以及ARQ重传机制失败造成的无线丢包；用户终端同时维护着两个丢包事件记录：修正丢包记录{fix_i},i＝0,1,2,...,n和拥塞丢包记录{cg_i},i＝0,1,2,...,n，其中n＝8，fix_i为最近的第i次和第i+1次丢包事件之间连续正确接收到的数据包的数目，fix₀即为当前和上一次丢包事件之间连续正确接收到的数据包的数目，其中丢包事件分为两类，包括：

1)通过数据包序号检测到的丢包；

2)每当fix₀＞1÷PER，人为插入的一个丢包事件；用户终端由修正丢包事件记录{fix_i}计算得到的平均丢失间隔和平均丢失率分别记为S_fix和p_fix，其计算方法为：

$S_{fix}=max\{\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i\&CenterDot;{\mathrm{fix}}_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i},\frac{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i\&CenterDot;{\mathrm{fix}}_i}{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i}\}---\left(3\right)$

p_fix＝1÷S_fix(4)

其中

用户终端的丢包类型区分方法为：当通过数据包序号检测到丢包时，计算p_fix÷PER的值，若这个值大于一个阈值TH_fix，就将当前丢包判为拥塞丢包，否则判为无线丢包；cg_i为最近的第i次和第i+1次拥塞丢包事件之间连续接收到的数据包的数目，即拥塞丢包记录{cg_i}的更新将忽略无线丢包，用户终端采用与公式(3)和公式(4)相同的方法计算平均拥塞丢失间隔和平均拥塞丢失率，分别记为S_cg和p_cg，其计算方法为：

$S_{cg}=max\{\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i\&CenterDot;{\mathrm{cg}}_i}{\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i},\frac{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i\&CenterDot;{\mathrm{cg}}_i}{\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}{w}_i}\}---\left(6\right)$

p_cg＝1÷S_cg (7)

其中w_i与公式(5)相同。

3.根据权利要求1所述的基于信道测量的3G媒体流跨层速率控制方法，其特征在于，所述方法的步骤3中在用户终端传输层消除ARQ机制产生的附加的单向时延和单向时延抖动，包括如下步骤：

i.第i个传输层数据包从服务器被发送出去时，在数据包头写入发送时间

ii.基站RLC层对传输层数据包进行分段，组装成多个RLC层数据包向用户终端传送，用户终端在接收到属于第i个传输层数据包的最后一个RLC层数据包后，无论这个传输层数据包的其他RLC层数据包是否成功接收，记录下此最后一个RLC层数据包的接收时间

iii.当第i个传输层数据包被用户终端RLC层完整接收后，RLC层将其连同接收时间一起递交给传输层，传输层通过下式计算此第i个传输层数据包的单向时延ROTT：

用户终端使用成对比较测试PCT和成对差异测试PDT判断ROTT的变化趋势，作为网络拥塞程度的定量测量，其定义如下：

${\mathrm{ROTT}}_{PCT}=\frac{1}{n-1}\underset{i=2}{\overset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}}I\&lsqb;ROTT(i-1)-ROTT\left(i\right)\&rsqb;---\left(8\right)$

其中

${\mathrm{ROTT}}_{PDT}=\frac{ROTT\left(1\right)-ROTT\left(n\right)}{\underset{i=2}{\overset{m}{\mathrm{\&Sigma;}}}|ROTT(i-1)-ROTT\left(i\right)|}---\left(9\right)$

用户终端同时统计ROTT出现的最大值和最小值，分别记为ROTT_max和ROTT_min，并计算每个传输层数据包的ROTT的相对值ROTT_ref，计算方法为：

ROTT_ref＝ROTT(i)÷(ROTT_max-ROTT_min) (10)

用于对ROTT进行归一化处理。

4.根据权利要求1所述的基于信道测量的3G媒体流跨层速率控制方法，其特征在于，所述方法步骤4中的用户终端通过反馈包将修正丢包间隔p_fix、拥塞丢包间隔p_cg、单向时延PCT值ROTT_PCT、单向时延PDT值ROTT_PDT和归一化单向时延值ROTT_ref反馈给服务器，服务器引入基于时延的速率控制机制，并结合用户终端反馈包中的信息，在收到反馈包后进行发送速率控制包括，包括如下步骤：

i.服务器根据TFRC稳态速率公式计算稳态速率R_TFRC：

$R_{TFRC}=\frac{S_{TL}}{RTT\&CenterDot;\sqrt{\frac{2p_{cg}}{3}}+RTO\&CenterDot;\left(3\sqrt{\frac{3p_{cg}}{8}}\right)\&CenterDot;p_{cg}\&CenterDot;(1+32p_{cg}^2)}---\left(11\right)$

其中S_TL是传输层数据包的长度，RTT是数据包往返时间，RTO是TCP的重传时间，推荐取值为RTT的4倍；

ii.服务器将当前发送速率R_cur与R_TFRC进行比较，以决定下一时刻的备选发送速率R；

iii.服务器在计算出备选发送速率R后，再根据单向时延变化趋势对备选发送速率R做进一步调整，得到最终发送速率R'。