CN105392157B - 一种拥塞窗口的调整方法、相关装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拥塞窗口的调整方法、相关装置和系统。该技术方案中，网络服务器向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和该移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令，接收到无线网络接入点反馈的链路能力信息之后，根据该链路能力信息确定最佳拥塞窗口的大小，并根据该确定出的最佳拥塞窗口的大小对当前拥塞窗口进行调整，从而可以使拥塞窗口快速调整到与无线链路相匹配的大小，大大提高了无线资源利用率。

Description

一种拥塞窗口的调整方法、相关装置和系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种拥塞窗口的调整方法、相关装置和系统。

背景技术

传统的传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)是针对有线网络设计的，主要是使用流量控制机制来试探网络带宽，当探测到网络丢包时，则认为网络发生拥塞，从而调整拥塞窗口来降低发送端的发送速率。而在无线局域网(Wireless Local AreaNetwork，WLAN)的无线信道中，由于无线信道的质量与有线信道的质量相比更为不稳定，较高的误码率和终端的移动性会引起频繁的传送中断和丢包，在这种情况下，根据TCP流量控制机制会使传统的TCP误认为是拥塞丢包，从而“盲目地”调整拥塞窗口。而当空口质量改善之后，传统的TCP一般采用“慢启动”和“拥塞避免”机制来调整拥塞窗口，从而使传输速率长时间被遏制在一个较低等级上，从而不能充分利用网络的剩余带宽，造成网络资源的浪费。

现有的无线网络场景下TCP优化方法，主要是考虑到传统TCP的上述不足，通过获取无线侧信息，预先调整TCP参数，降低无线侧丢包对拥塞窗口的影响。根据优化手段的不同，现有方案可以分为三类：

第一类优化方法在中间网络节点处获得内容服务器与用户设备之间的无线链路的质量测量，并检测质量测量是否满足预定条件；当质量测量不满足预定条件时，通过中间网络节点发送触发内容服务器与用户设备之间的TCP连接的冻结模式的消息，并在连接质量改善(恢复)时，触发恢复TCP连接的消息。

第二类优化方法同样在中间网络节点处获得内容服务器与用户设备之间的无线链路的质量测量，但与第一种不同的是，这类优化方法会根据链路的质量测量，利用查表的方式确定拥塞窗口的大小，并修改接收到的确认字符(Acknowledgement，ACK)数据包包头的窗口Window值。

第三类优化方法是TCP服务器根据收到ACK数据包的时间差进行带宽估计，并当探测到丢包时，根据带宽值来设置拥塞窗口大小、慢启动阈值。

上述三种优化方法存在下述缺点：

第一类优化方法通过冻结TCP连接，减少无线随机丢包时对TCP拥塞窗口的调节，从而在无线链路质量改善时，可以继续原有的TCP拥塞窗口大小传输，但这种冻结TCP连接的方法，会造成继续占用无线资源而没有传输数据的情况，从而依然可能会有无线资源浪费的问题。

第二类优化方法需要中途修改ACK数据包中的信息，容易导致往返时延(Round-Trip Time，RTT)的增加，进而对整个TCP性能产生影响。

第三类优化方法虽然可以将拥塞窗口调整到与无线环境相匹配的大小，但由于依赖于ACK数据包估计带宽，无法解决超时重传(Retransmission Timeout，RTO)的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种拥塞窗口的调整方法、相关装置和系统，从而提高无线资源利用率。

本发明实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供了一种拥塞窗口的调整方法，包括：

网络服务器向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询所述网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

网络服务器接收所述无线网络接入点反馈的链路能力信息；

网络服务器根据所述无线网络接入点反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小；

网络服务器根据所述最佳拥塞窗口的大小，对当前拥塞窗口进行调整。

可选的，网络服务器向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询所述网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令，具体包括：

网络服务器确定当前场景满足预设条件时，向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询所述网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；其中，所述预设条件包括下述条件中的任意一种：

网络服务器与所述移动终端之间建立传输控制协议TCP连接；

网络服务器与所述移动终端之间已建立的TCP连接发生超时重传RTO；

网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的不重复的确认ACK数据包的频率升高；

网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的三个或者三个以上重复的ACK数据包。

可选的，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述网络服务器根据所述无线网络接入点反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小，具体包括：

按照如下公式确定最佳拥塞窗口的大小：

CWNDopt＝RTT×Throughput/SegmentSize；

其中，CWNDopt为最佳拥塞窗口的大小；

RTT为所述网络服务器向所述移动终端传输数据包的往返时延；

Throughput为所述移动终端的无线吞吐率信息；

SegmentSize为所述网络服务器向所述移动终端传输的数据包的大小。

第二方面，提供了一种拥塞窗口的调整方法，包括：

无线网络接入点接收网络服务器发送的用于查询所述网络服务器和接入无线网络接入点的移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

所述无线网络接入点确定所述链路能力信息；

所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息发送给所述网络服务器，以使所述网络服务器根据该链路能力信息对当前拥塞窗口进行调整。

可选的，所述指令包括：

第一指令和第二指令；其中，所述第一指令是所述网络服务器确定出自身与所述移动终端之间建立TCP连接而发送的；所述第二指令是所述网络服务器确定出自身与所述移动终端之间已建立的TCP连接发生RTO，或者是所述网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的不重复的ACK数据包的频率升高而发送的，或者是所述网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的三个或者三个以上的重复的ACK数据包；则

所述无线网络接入点确定所述链路能力信息，具体包括：

当所述无线网络接入点确定出所述指令为第一指令时，确定所述链路能力信息；

当所述无线网络接入点确定出所述指令为第二指令，且当前时刻的链路空口质量优于上一时刻的链路空口质量时，确定所述链路能力信息。

可选的，所述方法还包括：

当所述无线网络接入点确定出所述指令为第二指令，且当前时刻的链路空口质量不优于上一时刻的链路空口质量时，向所述网络服务器反馈无需调整当前拥塞窗口的指示信息。

可选的，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述无线网络接入点确定所述链路能力信息，具体包括：

按照公式一确定当前时刻t的链路空口质量信息CQIest(t)；

根据确定出的CQIest(t)，选择与确定出的CQIest(t)对应的编码调制方式MCS，并确定与选择的MCS对应的发送速率r；

再按照公式二确定当前时刻t的所述移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)；

其中，公式一为：

公式二为：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T1为大于1的自然数；

CQI(t＇)为历史时刻t＇的信道质量信息；

alpha为第一加权系数；

A(t)为第二加权系数；其中，A(t)满足：

RBNo为所述无线网络接入点当前时刻t的所有可用资源块的数量。

可选的，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述无线网络接入点确定所述链路能力信息，具体包括：

所述无线网络接入点按照如下公式确定当前时刻t的所述移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T2为大于1的自然数；

TP(t＇)为历史时刻t＇的所述移动终端的吞吐量信息；belta为第三加权系数；

B(t)为第四加权系数；其中，B(t)满足：

可选的，所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息发送给所述网络服务器，具体包括：

所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息通过所述无线网络接入点和所述网络服务器之间的信令发送给所述网络服务器；或者

所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息通过所述无线网络接入点和中间网络节点之间的信令，发送给所述中间网络节点，由所述中间网络节点传递给所述网络服务器。

可选的，所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息发送给所述网络服务器，具体包括：

所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息承载在所述移动终端发送给所述网络服务器的数据包中，发送给所述网络服务器。

第三方面，提供了一种网络服务器，包括：

指令发送单元，用于向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

链路能力信息接收单元，用于接收所述无线网络接入点反馈的链路能力信息；

最佳拥塞窗口确定单元，用于根据所述链路能力信息接收单元接收的无线网络接入点反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小；

调整单元，用于根据所述最佳拥塞窗口确定单元确定的最佳拥塞窗口的大小，对当前拥塞窗口进行调整。

可选的，所述指令发送单元，具体用于：

确定当前场景满足预设条件时，向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；其中，所述预设条件包括下述条件中的任意一种：

网络服务器与所述移动终端之间建立传输控制协议TCP连接；

网络服务器与所述移动终端之间已建立的TCP连接发生超时重传RTO；

网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的不重复的确认字符ACK数据包的频率升高；

网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的三个或者三个以上重复的ACK数据包。

可选的，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述最佳拥塞窗口确定单元，具体用于：

按照如下公式确定最佳拥塞窗口的大小：

CWNDopt＝RTT×Throughput/SegmentSize；

其中，CWNDopt为最佳拥塞窗口的大小；

RTT为所述网络服务器向所述移动终端传输数据包的往返时延；

Throughput为所述移动终端的无线吞吐率信息；

为所述网络服务器向所述移动终端传输的数据包的大小。

第四方面，提供了一种无线网络接入点，包括：

指令接收单元，用于接收网络服务器发送的用于查询所述网络服务器和接入无线网络接入点的移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

链路能力信息确定单元，用于确定所述链路能力信息；

链路能力信息发送单元，用于将所述链路能力信息确定单元确定出的链路能力信息发送给所述网络服务器，以使所述网络服务器根据该链路能力信息对当前拥塞窗口进行调整。

可选的，所述指令包括：

第一指令和第二指令；其中，所述第一指令是所述网络服务器确定出自身与所述移动终端之间建立TCP连接而发送的；所述第二指令是所述网络服务器确定出自身与所述移动终端之间已建立的TCP连接发生RTO，或者是所述网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的不重复的ACK数据包的频率升高，或者是所述网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的三个或者三个以上的重复的ACK数据包而发送的；则

所述链路能力信息确定单元，具体用于：

当确定出所述指令为第一指令时，确定所述链路能力信息；

当确定出所述指令为第二指令，且当前时刻的链路空口质量优于上一时刻的链路空口质量时，确定所述链路能力信息。

可选的，所述无线网络接入点还包括：

指示消息确定单元，用于确定出所述指令为第二指令，且当前时刻的链路空口质量不优于上一时刻的链路空口质量时，向所述网络服务器反馈无需调整当前拥塞窗口的指示信息。

可选的，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述链路能力信息确定单元，具体用于：

按照公式一确定当前时刻t的链路空口质量信息CQIest(t)；

根据确定出的CQIest(t)，选择与确定出的CQIest(t)对应的编码调制方式MCS，并确定与选择的MCS对应的发送速率r；

再按照公式二确定当前时刻t的所述移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)；

其中，公式一为：

公式二为：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T1为大于1的自然数；

CQI(t＇)为历史时刻t＇的信道质量信息；

alpha为第一加权系数；

A(t)为第二加权系数；其中，A(t)满足：

RBNo为所述无线网络接入点当前时刻t的所有可用资源块的数量。

可选的，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述链路能力信息确定单元，具体用于：

按照如下公式确定当前时刻t的所述移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T2为大于1的自然数；

TP(t＇)为历史时刻t＇的所述移动终端的吞吐量信息；belta为第三加权系数；

B(t)为第四加权系数；其中，B(t)满足：

可选的，所述链路能力信息发送单元，具体用于：

将所述链路能力信息确定单元确定出的链路能力信息通过所述无线网络接入点和所述网络服务器之间的信令发送给所述网络服务器；或者

将所述链路能力信息确定单元确定出的链路能力信息通过所述无线网络接入点和中间网络节点之间的信令，发送给所述中间网络节点，由所述中间网络节点传递给所述网络服务器。

可选的，所述链路能力信息发送单元，具体用于：

将所述链路能力信息确定单元确定出的链路能力信息承载在所述移动终端发送给所述网络服务器的数据包中，发送给所述网络服务器。

第五方面，提供了一种拥塞窗口的调整系统，包括：网络服务器和无线网络接入点，其中：

所述网络服务器，用于向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询所述网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；以及接收到所述无线网络接入点反馈的链路能力信息之后，根据所述无线网络接入点反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小；并根据所述最佳拥塞窗口的大小，对当前拥塞窗口进行调整；

所述无线网络接入点，用于接收所述指令，确定所述链路能力信息，并发送给所述网络服务器。

本发明实施例的有益效果如下：

本发明实施例中，网络服务器主动向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和该移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令，接收到无线网络接入点反馈的链路能力信息之后，根据该链路能力信息确定最佳拥塞窗口的大小，并根据该确定出的最佳拥塞窗口的大小对当前拥塞窗口进行调整，从而可以使拥塞窗口快速调整到与无线链路相匹配的大小，大大提高了无线资源利用率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种拥塞窗口的调整方法的实现流程图；

图2为本发明实施例提供的一种拥塞窗口的调整方法的实现流程图；

图3a为为本发明实施例提供的网络服务器发送第一指令时的拥塞窗口的的调整方法的实现流程图；

图3b为为本发明实施例提供的网络服务器发送第二指令时的拥塞窗口的的调整方法的实现流程图；

图4为本发明实施例提供的一种网络服务器的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种网络服务器的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种拥塞窗口的调整系统的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种拥塞窗口的调整方案。该技术方案中，网络服务器主动向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和该移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令，接收到无线网络接入点反馈的链路能力信息之后，根据该链路能力信息确定最佳拥塞窗口的大小，并根据该确定出的最佳拥塞窗口的大小对当前拥塞窗口进行调整，从而可以使拥塞窗口快速调整到与无线链路相匹配的大小，大大提高了无线资源利用率。

以下结合说明书附图对本发明的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例的特征可以互相结合。

本发明实施例提供了一种拥塞窗口的调整方法，如图1所示，为该方法的实现流程图，该方法的执行主体为网络服务器，可以但不限于为TCP服务器，具体包括下述步骤：

步骤11，网络服务器向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

其中，该步骤可以具体包括：

网络服务器确定当前场景满足预设条件时，向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令，其中，预设条件可以包括但不限于下述条件中的任意一种：

1、网络服务器与移动终端之间建立TCP连接；

2、网络服务器与移动终端之间已建立的TCP连接发生超时重传RTO；

3、网络服务器向移动终端发送数据包时，接收到该移动终端反馈的不重复的ACK数据包的频率升高，比如，在时间段t内，ACK数据包的接收频率的增长率超过预设门限值，具体的，网络服务器向移动终端发送数据包时，记录移动终端反馈的不重复的ACK数据包的接收时间戳，然后根据记录的接收时间戳，判断接收频率的增长率是否超过门限值，当判断出增长率超过门限值时，即确定接收到该移动终端反馈的不重复的ACK数据包的频率升高；

4、网络服务器向移动终端发送数据包时，接收到移动终端反馈的三个或者三个以上的重复的ACK数据包。

步骤12，网络服务器接收无线网络接入点反馈的链路能力信息。

其中，链路能力信息可以但不限于为移动终端的无线吞吐率信息。

步骤13，网络服务器根据无线网络接入点反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小。

以链路能力信息为移动终端的无线吞吐率信息为例，该步骤13可以但不限于按照如下公式确定最佳拥塞窗口的大小：

CWNDopt＝RTT×Throughput/SegmentSize；

其中，CWNDopt为最佳拥塞窗口的大小；

RTT为网络服务器向移动终端传输数据包的往返时延；

Throughput为移动终端的无线吞吐率信息；

SegmentSize为网络服务器向移动终端传输的数据包的大小。

步骤14，网络服务器根据确定出的最佳拥塞窗口的大小，对当前拥塞窗口进行调整。

本发明实施例中，网络服务器主动向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和该移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令，接收到无线网络接入点反馈的链路能力信息之后，根据该链路能力信息确定最佳拥塞窗口的大小，并根据该确定出的最佳拥塞窗口的大小对当前拥塞窗口进行调整，从而可以使拥塞窗口快速调整到与无线链路相匹配的大小，大大提高了无线资源利用率。

比如，当刚刚建立TCP连接时，拥塞窗口的大小为1；而最优拥塞窗口的大小为8。如果利用传统的慢启动方式(即拥塞窗口线性增加)，需要3个RTT时间；按照本发明实施例提供的上述方法，网络服务器，如TCP服务器可以立即确定出最优拥塞窗口的大小，那么TCP窗口可以提前3个RTT时间进入到较优工作模式。一个RTT大概在50～300ms，那么为100-600ms。也就是本发明实施例提供的方案可以使得空口提前1.5s进入优化的工作状态。

与网络服务器相对应，本发明实施例还提供了一种拥塞窗口的调整方法，如图2所示，该方法的执行主体可以但不限于为无线网络接入点，以3G网络为例，无线网络接入点指NodeB。

具体包括如下步骤：

步骤21，无线网络接入点接收网络服务器发送的用于查询自身和接入无线网络接入点的移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

步骤22，无线网络接入点确定所述链路能力信息；

由于网络服务器发送指令的时机可能不同，因此无线网络接入点接收到的指令的类型也可以不同。

本发明实施例中，无线网络接入点接收到的指令可以但不限于包括：

第一指令和第二指令，其中：

第一指令是网络服务器确定出自身与移动终端之间建立TCP连接而发送的；

第二指令是网络服务器确定出自身与移动终端之间已建立的TCP连接发生RTO，或者是网络服务器向移动终端发送数据包时，接收到移动终端反馈的不重复的ACK数据包的频率升高，或者是网络服务器向移动终端发送数据包时，接收到移动终端反馈的三个或者三个以上的重复的ACK数据包而发送的。

频率升高的判断依据与上述实施例中介绍的方式相似，在此不再赘述。

在这种情况下，步骤22可以具体包括：

当所述无线网络接入点确定出接收到的指令为第一指令时，确定链路能力信息；

当所述无线网络接入点确定出接收到的指令为第二指令，且当前时刻的链路空口质量优于上一时刻的链路空口质量时，确定链路能力信息。

另外，如果无线网络接入点确定出接收到的指令为第二指令，但是当前时刻的链路空口质量不优于上一时刻的链路空口质量时，此时可以向网络服务器反馈无需调整当前拥塞窗口的指示信息。

需要说明的是，网络服务器接收到这个指示信息之后，并不会直接影响对拥塞窗口的调控，比如当发现终端侧出现拥塞，则会选择调小拥塞窗口；或者按照既定的方式进行处理。本发明实施例中主要关注的是：链路空口质量优化之后的处理，而空口质量不佳的处理可以采用传统的方式，在此不再赘述。

其中，上述涉及到的链路能力信息可以但不限于为移动终端的无线吞吐率信息。

以链路能力信息为移动终端的无线吞吐率信息为例，确定链路能力信息的一种实现方式如下：

首先，按照公式(1)确定当前时刻t的链路空口质量信息CQIest(t)；

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T1为大于1的自然数；

CQI(t＇)为历史时刻t＇的信道质量信息；

alpha为第一加权系数，该值越大，表示历史时刻t＇的信道质量信息所占比重越小，所起到的作用越小；

A(t)为第二加权系数；其中，A(t)满足：

然后，根据确定出的CQIest(t)，选择与确定出的CQIest(t)对应的编码调制方式MCS，并确定与选择的MCS对应的发送速率r；

最后，按照下述公式(2)确定当前时刻t的移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)；

其中，RBNo为无线网络接入点当前时刻t的所有可用资源块的数量，这个可用资源块可以是时间资源块、频率资源块、空间资源块等等。

该方式主要是根据无线链路的空口质量和负载情况，计算出移动终端的无线吞吐率。

以链路能力信息为移动终端的无线吞吐率信息为例，确定链路能力信息的另一种实现方式如下：

无线网络接入点按照如下公式(3)确定当前时刻t的移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T2为大于1的自然数；

TP(t＇)为历史时刻t＇的所述移动终端的吞吐量信息；

belta为第三加权系数；

B(t)为第四加权系数；其中，B(t)满足：

该方式主要是根据历史吞吐率信息，计算当前吞吐率。

上述两种方式均可以确定出链路能力信息，在实际应用中，可以采用上述两种方式的任意一种实现。

步骤23，无线网络接入点将确定出的链路能力信息发送给网络服务器，以使网络服务器根据该链路能力信息对当前拥塞窗口进行调整。

其中，链路能力信息的传输方式可以但不限于为即时传输或等待传输：

即时传输方式：

无线网络接入点将确定出的链路能力信息通过无线网络接入点和网络服务器之间的信令发送给网络服务器；或者

无线网络接入点将确定出的链路能力信息通过无线网络接入点和中间网络节点之间的信令，发送给中间网络节点，由所述中间网络节点传递给网络服务器。

等待传输方式：

无线网络接入点将确定出的链路能力信息承载在移动终端发送给网络服务器的数据包中，发送给网络服务器。

本发明实施例中，无线网络接入点接收到网络服务器发送的用于查询网络服务器和移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令之后，确定链路能力信息并反馈，使网络服务器可以根据该链路能力信息确定最佳拥塞窗口的大小，并根据该确定出的最佳拥塞窗口的大小对当前拥塞窗口进行调整，从而可以使拥塞窗口快速调整到与无线链路相匹配的大小，大大提高了无线资源利用率。

基于上述发明构思，下面详细介绍一个具体的实施例。

如图3a所述，为本发明实施例提供的网络服务器发送第一指令时的拥塞窗口的的调整方法，包括如下步骤：

步骤31a，网络服务器确定出自身与移动终端之间建立TCP连接，发送第一指令；

步骤32，接入点根据无线链路的空口质量和负载情况，计算无线吞吐率信息。

步骤33，接入点向网络服务器反馈无线吞吐率信息。

步骤34，网络服务器根据反馈的无线吞吐率信息，确定最佳拥塞窗口的大小，并调整当前拥塞窗口。至此流程结束。

如图3b所述，为本发明实施例提供的网络服务器发送第二指令时的拥塞窗口的的调整方法，包括如下步骤：

步骤31b，网络服务器确定出自身与移动终端之间已建立的TCP连接发生RTO，或者是网络服务器向移动终端发送数据包时，接收到移动终端反馈的不重复的ACK数据包的频率升高，或者是网络服务器向移动终端发送数据包时，接收到移动终端反馈的三个或者三个以上重复的ACK数据包，发送第二指令。

其中，接收到移动终端反馈的不重复的ACK数据包的频率升高的判断依据可以为：

网络服务器向移动终端发送数据包时，记录移动终端反馈的ACK数据包的接收时间戳，然后根据记录的接收时间戳，判断ACK数据包的接收频率的增长率是否超过门限值，当判断出增长率超过门限值时，即确定接收到该移动终端反馈的ACK数据包的频率升高。

步骤35，接入点根据无线链路的空口质量和负载情况，计算无线吞吐率信息；

步骤36，接入点判断当前时刻的链路空口质量是否优于上一时刻的链路空口质量，当判断结果为是时，执行步骤37，否则执行步骤39。

步骤37，接入点向网络服务器反馈无线吞吐率信息。

步骤38，网络服务器根据反馈的无线吞吐率信息，确定最佳拥塞窗口的大小，并调整当前拥塞窗口。至此流程结束。

步骤39，接入点通知网络服务器无需调整当前拥塞窗口。

步骤310，网络服务器收到通知，不对当前拥塞窗口进行调整。至此流程结束。

需要说明的是，步骤32和步骤35还可以按照历史吞吐率信息计算当前吞吐率信息。

另外，步骤35和步骤36的执行顺序可以转换，本发明实施例中对其不做限制。之所以要判断当前时刻的链路空口质量是否优于上一时刻的链路空口质量，是因为如果当前时刻的链路空口质量不优于上一时刻的链路空口质量，也就是说链路空口质量并没有改善，因此即使网络服务器调整当前拥塞窗口，也无法改善当前链路状况，反而白白浪费系统资源。

基于同一发明构思，本发明实施例中还相应提供了拥塞窗口的调整装置和系统，由于下述装置及系统解决问题的原理与拥塞窗口的调整方法相似，因此下述装置及系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种网络服务器的结构示意图，具体包括下述单元模块：

指令发送单元41，用于向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

链路能力信息接收单元42，用于接收所述无线网络接入点反馈的链路能力信息；

最佳拥塞窗口确定单元43，用于根据所述链路能力信息接收单元42接收的无线网络接入点反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小；

调整单元44，用于根据所述最佳拥塞窗口确定单元43确定的最佳拥塞窗口的大小，对当前拥塞窗口进行调整。

其中，所述指令发送单元，具体用于：

确定当前场景满足预设条件时，向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；其中，所述预设条件包括下述条件中的任意一种：

网络服务器与所述移动终端之间建立传输控制协议TCP连接；

网络服务器与所述移动终端之间已建立的TCP连接发生超时重传RTO；

网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的不重复的确认字符ACK数据包的频率升高；

网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的三个或者三个以上重复的ACK数据包。

其中，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述最佳拥塞窗口确定单元43，具体用于：

按照如下公式确定最佳拥塞窗口的大小：

CWNDopt＝RTT×Throughput/SegmentSize；

其中，CWNDopt为最佳拥塞窗口的大小；

RTT为所述网络服务器向所述移动终端传输数据包的往返时延；

Throughput为所述移动终端的无线吞吐率信息；

SegmentSize为所述网络服务器向所述移动终端传输的数据包的大小。

如图5所示，为本发明实施例提供的一种无线网络接入点的结构示意图，具体包括下述单元模块：

指令接收单元51，用于接收网络服务器发送的用于查询所述网络服务器和接入无线网络接入点的移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

链路能力信息确定单元52，用于确定所述链路能力信息；

链路能力信息发送单元53，用于将所述链路能力信息确定单元52确定出的链路能力信息发送给所述网络服务器，以使所述网络服务器根据该链路能力信息对当前拥塞窗口进行调整。

其中，所述指令包括：

第一指令和第二指令；其中，所述第一指令是所述网络服务器确定出自身与所述移动终端之间建立TCP连接而发送的；所述第二指令是所述网络服务器确定出自身与所述移动终端之间已建立的TCP连接发生RTO，或者是所述网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的ACK数据包的频率升高；或者是所述网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的三个或者三个以上重复的ACK数据包而发送的；则

所述链路能力信息确定单元52，具体用于：

当确定出所述指令为第一指令时，确定所述链路能力信息；

当确定出所述指令为第二指令，且当前时刻的链路空口质量优于上一时刻的链路空口质量时，确定所述链路能力信息

其中，所述无线网络接入点还包括：

指示消息确定单元54，用于确定出所述指令为第二指令，且当前时刻的链路空口质量不优于上一时刻的链路空口质量时，向所述网络服务器反馈无需调整当前拥塞窗口的指示信息。

其中，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述链路能力信息确定单元52，具体用于：

按照公式一确定当前时刻t的链路空口质量信息CQIest(t)；

根据确定出的CQIest(t)，选择与确定出的CQIest(t)对应的编码调制方式MCS，并确定与选择的MCS对应的发送速率r；

再按照公式二确定当前时刻t的所述移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)；

其中，公式一为：

公式二为：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T1为大于1的自然数；

CQI(t＇)为历史时刻t＇的信道质量信息；

alpha为第一加权系数；

A(t)为第二加权系数；其中，A(t)满足：

RBNo为所述无线网络接入点当前时刻t的所有可用资源块的数量。

其中，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述链路能力信息确定单元52，具体用于：

按照如下公式确定当前时刻t的所述移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T2为大于1的自然数；

TP(t＇)为历史时刻t＇的所述移动终端的吞吐量信息；belta为第三加权系数；

B(t)为第四加权系数；其中，B(t)满足：

其中，所述链路能力信息发送单元53，具体用于：

将所述链路能力信息确定单元52确定出的链路能力信息通过所述无线网络接入点和所述网络服务器之间的信令发送给所述网络服务器；或者

将所述链路能力信息确定单元52确定出的链路能力信息通过所述无线网络接入点和中间网络节点之间的信令，发送给所述中间网络节点，由所述中间网络节点传递给所述网络服务器。

其中，所述链路能力信息发送单元53，具体用于：

将所述链路能力信息确定单元52确定出的链路能力信息承载在所述移动终端发送给所述网络服务器的数据包中，发送给所述网络服务器。

如图6所示，为本发明实施例提供的一种拥塞窗口的调整系统的结构示意图，具体包括下述单元模块：

网络服务器61和无线网络接入点62，其中：

所述网络服务器61，用于向移动终端接入的无线网络接入点62发送用于查询所述网络服务器61和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；以及接收到所述无线网络接入点62反馈的链路能力信息之后，根据所述无线网络接入点62反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小；并根据所述最佳拥塞窗口的大小，对当前拥塞窗口进行调整；

所述无线网络接入点62，用于接收所述指令，确定所述链路能力信息，并发送给所述网络服务器61。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (21)

1.一种拥塞窗口的调整方法，其特征在于，包括：

网络服务器向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询所述网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

所述网络服务器接收所述无线网络接入点反馈的链路能力信息；

所述网络服务器根据所述无线网络接入点反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小；

所述网络服务器根据所述最佳拥塞窗口的大小，对当前拥塞窗口进行调整。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，网络服务器向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询所述网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令，具体包括：

网络服务器确定当前场景满足预设条件时，向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询所述网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；其中，所述预设条件包括下述条件中的任意一种：

网络服务器与所述移动终端之间建立传输控制协议TCP连接；

网络服务器与所述移动终端之间已建立的TCP连接发生超时重传RTO；

网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的不重复的确认ACK数据包的频率升高；

网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的三个或者三个以上重复的ACK数据包。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述网络服务器根据所述无线网络接入点反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小，具体包括：

按照如下公式确定最佳拥塞窗口的大小：

CWNDopt＝RTT×Throughput/SegmentSize；

其中，CWNDopt为最佳拥塞窗口的大小；

RTT为所述网络服务器向所述移动终端传输数据包的往返时延；

Throughput为所述移动终端的无线吞吐率信息；

SegmentSize为所述网络服务器向所述移动终端传输的数据包的大小。

4.一种拥塞窗口的调整方法，其特征在于，包括：

无线网络接入点接收网络服务器发送的用于查询所述网络服务器和接入无线网络接入点的移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

所述无线网络接入点确定所述链路能力信息；

所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息发送给所述网络服务器，以使所述网络服务器根据该链路能力信息对当前拥塞窗口进行调整。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述指令包括：

第一指令和第二指令；其中，所述第一指令是所述网络服务器确定出自身与所述移动终端之间建立TCP连接而发送的；所述第二指令是所述网络服务器确定出自身与所述移动终端之间已建立的TCP连接发生RTO，或者是所述网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的不重复的ACK数据包的频率升高而发送的，或者是所述网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的三个或者三个以上的重复的ACK数据包；则

所述无线网络接入点确定所述链路能力信息，具体包括：

当所述无线网络接入点确定出所述指令为第一指令时，确定所述链路能力信息；

当所述无线网络接入点确定出所述指令为第二指令，且当前时刻的链路空口质量优于上一时刻的链路空口质量时，确定所述链路能力信息。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述无线网络接入点确定出所述指令为第二指令，且当前时刻的链路空 口质量不优于上一时刻的链路空口质量时，向所述网络服务器反馈无需调整当前拥塞窗口的指示信息。

7.如权利要求4-6任一所述的方法，其特征在于，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述无线网络接入点确定所述链路能力信息，具体包括：

按照公式一确定当前时刻t的链路空口质量信息CQIest(t)；

根据确定出的CQIest(t)，选择与确定出的CQIest(t)对应的编码调制方式MCS，并确定与选择的MCS对应的发送速率r；

再按照公式二确定当前时刻t的所述移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)；

其中，公式一为：

公式二为：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T1为大于1的自然数；

CQI(t＇)为历史时刻t＇的信道质量信息；

alpha为第一加权系数；

A(t)为第二加权系数；其中，A(t)满足：

RBNo为所述无线网络接入点当前时刻t的所有可用资源块的数量。

8.如权利要求4-6任一所述的方法，其特征在于，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述无线网络接入点确定所述链路能力信息，具体包括：

所述无线网络接入点按照如下公式确定当前时刻t的所述移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T2为大于1的自然数；

TP(t＇)为历史时刻t＇的所述移动终端的无线吞吐量信息；belta为第三加 权系数；

B(t)为第四加权系数；其中，B(t)满足：

9.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息发送给所述网络服务器，具体包括：

所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息通过所述无线网络接入点和所述网络服务器之间的信令发送给所述网络服务器；或者

所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息通过所述无线网络接入点和中间网络节点之间的信令，发送给所述中间网络节点，由所述中间网络节点传递给所述网络服务器。

10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息发送给所述网络服务器，具体包括：

所述无线网络接入点将确定出的链路能力信息承载在所述移动终端发送给所述网络服务器的数据包中，发送给所述网络服务器。

11.一种网络服务器，其特征在于，包括：

指令发送单元，用于向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

链路能力信息接收单元，用于接收所述无线网络接入点反馈的链路能力信息；

最佳拥塞窗口确定单元，用于根据所述链路能力信息接收单元接收的无线网络接入点反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小；

调整单元，用于根据所述最佳拥塞窗口确定单元确定的最佳拥塞窗口的大小，对当前拥塞窗口进行调整。

12.如权利要求11所述的网络服务器，其特征在于，所述指令发送单元，具体用于：

确定当前场景满足预设条件时，向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；其 中，所述预设条件包括下述条件中的任意一种：

网络服务器与所述移动终端之间建立传输控制协议TCP连接；

网络服务器与所述移动终端之间已建立的TCP连接发生超时重传RTO；

网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的不重复的确认字符ACK数据包的频率升高；

网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的三个或者三个以上重复的ACK数据包。

13.如权利要求12所述的网络服务器，其特征在于，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述最佳拥塞窗口确定单元，具体用于：

按照如下公式确定最佳拥塞窗口的大小：

CWNDopt＝RTT×Throughput/SegmentSize；

其中，CWNDopt为最佳拥塞窗口的大小；

RTT为所述网络服务器向所述移动终端传输数据包的往返时延；

Throughput为所述移动终端的无线吞吐率信息；

SegmentSize为所述网络服务器向所述移动终端传输的数据包的大小。

14.一种无线网络接入点，其特征在于，包括：

指令接收单元，用于接收网络服务器发送的用于查询所述网络服务器和接入无线网络接入点的移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；

链路能力信息确定单元，用于确定所述链路能力信息；

链路能力信息发送单元，用于将所述链路能力信息确定单元确定出的链路能力信息发送给所述网络服务器，以使所述网络服务器根据该链路能力信息对当前拥塞窗口进行调整。

15.如权利要求14所述的无线网络接入点，其特征在于，所述指令包括：

第一指令和第二指令；其中，所述第一指令是所述网络服务器确定出自身 与所述移动终端之间建立TCP连接而发送的；所述第二指令是所述网络服务器确定出自身与所述移动终端之间已建立的TCP连接发生RTO，或者是所述网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的不重复的ACK数据包的频率升高，或者是所述网络服务器向所述移动终端发送数据包时，接收到所述移动终端反馈的三个或者三个以上的重复的ACK数据包而发送的；则

所述链路能力信息确定单元，具体用于：

当确定出所述指令为第一指令时，确定所述链路能力信息；

当确定出所述指令为第二指令，且当前时刻的链路空口质量优于上一时刻的链路空口质量时，确定所述链路能力信息。

16.如权利要求15所述的无线网络接入点，其特征在于，所述无线网络接入点还包括：

指示消息确定单元，用于确定出所述指令为第二指令，且当前时刻的链路空口质量不优于上一时刻的链路空口质量时，向所述网络服务器反馈无需调整当前拥塞窗口的指示信息。

17.如权利要求14-16任一所述的无线网络接入点，其特征在于，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述链路能力信息确定单元，具体用于：

按照公式一确定当前时刻t的链路空口质量信息CQIest(t)；

根据确定出的CQIest(t)，选择与确定出的CQIest(t)对应的编码调制方式MCS，并确定与选择的MCS对应的发送速率r；

再按照公式二确定当前时刻t的所述移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)；

其中，公式一为：

公式二为：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T1为大于1的自然数；

CQI(t＇)为历史时刻t＇的信道质量信息；

alpha为第一加权系数；

A(t)为第二加权系数；其中，A(t)满足：

RBNo为所述无线网络接入点当前时刻t的所有可用资源块的数量。

18.如权利要求14-16任一所述的无线网络接入点，其特征在于，所述链路能力信息为：

所述移动终端的无线吞吐率信息；则

所述链路能力信息确定单元，具体用于：

按照如下公式确定当前时刻t的所述移动终端的无线吞吐率信息TPest(t)：

其中，t＇为当前时刻t之前的历史时刻，T2为大于1的自然数；

TP(t＇)为历史时刻t＇的所述移动终端的吞吐量信息；belta为第三加权系数；

B(t)为第四加权系数；其中，B(t)满足：

19.如权利要求14所述的无线网络接入点，其特征在于，所述链路能力信息发送单元，具体用于：

将所述链路能力信息确定单元确定出的链路能力信息通过所述无线网络接入点和所述网络服务器之间的信令发送给所述网络服务器；或者

将所述链路能力信息确定单元确定出的链路能力信息通过所述无线网络接入点和中间网络节点之间的信令，发送给所述中间网络节点，由所述中间网络节点传递给所述网络服务器。

20.如权利要求14所述的无线网络接入点，其特征在于，所述链路能力信息发送单元，具体用于：

将所述链路能力信息确定单元确定出的链路能力信息承载在所述移动终端发送给所述网络服务器的数据包中，发送给所述网络服务器。

21.一种拥塞窗口的调整系统，其特征在于，包括：网络服务器和无线网络接入点，其中：

所述网络服务器，用于向移动终端接入的无线网络接入点发送用于查询所述网络服务器和所述移动终端之间的无线链路的链路能力信息的指令；以及接收到所述无线网络接入点反馈的链路能力信息之后，根据所述无线网络接入点反馈的链路能力信息，确定最佳拥塞窗口的大小；并根据所述最佳拥塞窗口的大小，对当前拥塞窗口进行调整；

所述无线网络接入点，用于接收所述指令，确定所述链路能力信息，并发送给所述网络服务器。