CN106233775B - 应用程序或无线电信息在网络数据包头中的插入和使用 - Google Patents

Abstract

本文描述了一种技术，用于由电信服务提供商的节点从电信设备的应用客户端和应用服务器中的一个接收网络数据包。然后，节点可从网络数据包的包头检索应用信息，并应用应用信息以适配无线电传输。替代地或另外地，节点随后可将无线电信息插入到网络数据包的包头中来代替应用信息。在执行插入或检索之后，节点可将网络数据包发送到应用客户端和应用服务器中的另一个。

Description

应用程序或无线电信息在网络数据包头中的插入和使用

相关申请

本专利申请要求于2015年2月27日提交的序列号为14/634,128的美国实用新型专利申请的优先权，该实用新型专利申请要求于2014年4月28日提交的序列号为61/985,317的美国临时专利申请的优先权。序列号为14/634,128和61/985,317的申请通过引用全部并入本文。

技术领域

该专利申请涉及电信领域。

背景技术

随着电信网络越来越多地用于数据服务，诸如网页浏览、视频和音频流以及音频呼叫之类的，连同其它类型的数据(语音呼叫等)从电路交换连接转变为包交换连接，电信服务提供商已经面临安装网络拥塞问题。无线电接入网络(RAN)和电信网络的回程由增加的数据流量而增加负担。

为了优化传输并减少拥塞，电信服务提供商正在越来越多地检查在其网络上传输的数据包以确定应用类型和其它相关的度量，这可有助于划分数据包的优先次序并改善用户体验。然而，由于数据包加密，这种检查通常是时间和资源密集性的。

发明内容

本文描述了用于通过电信服务提供商的节点从电信设备的应用客户端和应用服务器之一接收网络数据包的技术。然后节点可以从该网络数据包的包头(header)检索应用信息，并应用该应用信息以适配无线电传输。替代地或附加地，然后节点可以将无线电信息插入到该网络数据包的包头中，以代替该应用信息。在执行插入或检索之后，节点可以将网络数据包发送到应用客户端和应用服务器中的另一个。然后应用客户端和应用服务器中的另一个可以从包头中检索无线电信息，并应用该无线电信息以适配应用行为。

附图说明

参考附图提出详细描述，其中附图标记的最左边的数字标识附图标记在其中首次出现的附图。在不同的附图中使用相同的附图标记来指示相似或相同的物件或特征。

图1示出在网络数据包的通信中所涉及的设备的概述，其中网络数据包头用于在设备之间传输应用信息或无线电信息以适配应用行为、网络行为或两者，以减少拥塞。

图2示出示例性环境，其包括电信服务提供商的多个节点，诸如RAN节点、网关节点和策略控制规则功能(PCRF)，以及配置有应用客户端的应用服务器和电信设备。

图3示出了示例性过程，其用于接收数据包，执行从数据包的包头检索和应用应用信息中的至少一个或者将无线电信息插入到数据包头中来代替应用信息，并传送数据包。

图4示出了应用客户端或应用服务器接收数据包，从数据包的包头检索无线电信息，应用无线电信息，以及传送数据包的包头头中包括应用信息的另一个数据包的示例性过程。

图5示出了电信服务提供商的核心网络设备从网络数据包头检索应用信息或无线电信息并基于应用信息或无线电信息应用规则的示例性过程。

图6示出了计算设备的示例性系统架构，诸如电信服务提供商的节点、应用服务器或电信设备。

具体实施方式

本文描述了用于通过电信服务提供商的节点从电信设备的应用客户端和应用服务器之一接收网络数据包的技术。节点然后可从网络数据包的包头检索应用信息，并应用应用信息以适配无线电传输。替代地或另外地，节点随后可将无线电信息插入到网络数据包头中来代替应用信息。在执行插入或检索之后，节点可将网络数据包传送到应用客户端和应用服务器中的另一个。应用客户端和应用服务器中的另一个然后可以从包头检索无线电信息并且应用无线电信息以适配应用行为。

在各种实现方式中，由电信网络的节点进行的无线电传输的适配以及由应用客户端和应用服务器中的另一个对应用行为的适配可以协调的方式减少网络拥塞。此外，在应用端点之间在单个网络数据包或网络数据包流中使用包头并且通过电信网络来携载多种类型的信息减少了对附加控制或信令包的传输需要，并且减少了电信服务提供商的数据包检查负担。进一步的益处包括降低低效率的链接并改善电池寿命。

概述

图1示出了网络数据包的通信中所涉及设备的概述，其中网络数据包头用于在设备之间传输应用信息或无线电信息以适配应用行为、网络行为或两者，以减少拥塞。如图所示，电信设备106的应用客户端104和应用服务器108之间的数据连接中涉及电信服务提供商的一个或多个节点102。

应用服务器108可通过一个或多个节点102将第一网络数据包110传送到应用客户端104。应用服务器108可将第一应用信息114插入112到第一网络数据包110的包头中，以及将第一网络数据包110传送到一个或多个节点102。一个或多个节点102的节点102可检索116并应用118第一应用信息114。节点102然后可将第一无线电信息122插入120到第一网络数据包110的包头中来代替第一应用信息114，并将第一网络数据包110传送到应用客户端104。应用客户端104然后可检索124并应用126第一无线电信息122。

应用客户端104然后可通过一个或多个节点102将第二网络数据包128传送到应用服务器108。应用客户端104可将第二应用信息132插入130到第二网络数据包128的包头中，以及将第二网络数据包128传送到一个或多个节点102。一个或多个节点102的节点102可检索134并应用136第二应用信息132。然后节点102可将第二无线电信息140插入138到第二网络数据包128的包头中来代替第二应用信息132，并将第二网络数据包128传送到应用服务器108。应用服务器108然后可检索142并应用144第二无线电信息140。

在各种实现方式中，一个或多个节点102的每一个可包括电信服务提供商的任何一个或多个计算设备，诸如专用设备、网关、路由器、接入点等，其可形成该电信服务提供商的电信网络的至少一部分。例如，一个或多个节点102可包括RAN的节点，诸如基站、节点B、eNode B、无线电网络控制器(RNC)或无线接入点。一个或多个节点102还可包括或替代地包括核心网络设备，诸如分组网关和PCRF。电信服务提供商的其它核心网络设备可包括移动性管理实体(MME)、服务网关、演进分组数据网关(ePDF)、网关通用分组无线服务(GPRS)支持节点(GGSN)、服务GPRS支持节点(SGSN)，归属位置寄存器(HLR)或归属用户服务器(HSS)中的任何一个。这些节点102可实现为任何一个或多个计算设备，诸如PC、膝上型计算机、工作站、服务器系统、大型机、服务器群或任何其它计算设备。这种RAN和核心网络设备及它们所形成环境的示例部分在图2中示出，并在下文参照该图详细描述。能够实现一个或多个节点102中的任一个的示例性计算设备也在图6中示出，并在下文参照该图详细描述。

在一些实现方式中，应用客户端104可以是任何种类的应用客户端。例如，应用客户端可以是语音呼叫客户端、消息收发客户端、视频呼叫或视频聊天客户端、网络浏览器、媒体播放器或与应用服务器108通信并给电信设备106的用户提供一些服务、内容或经验的任何其它种类的应用。由于通过电信网络与应用服务器108通信，针对使用应用客户端104的体验质量可随着网络拥塞和其它网络或特定于应用的因素而变化。

电信设备106可以是任何类型的电信设备，诸如智能电话、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、个人计算机(PC)、膝上型计算机、台式计算机、工作站、媒体播放器、游戏设备、电视、媒体中心等。在图6中示出了能够实现电信设备106的示例性计算设备，并在下文参照该图详细描述。

在一些实现方式中，应用服务器108可服务于语音呼叫、文本消息、视频呼叫、视频聊天或其它通信。应用服务器108的其它示例包括网络服务器、媒体服务器或其它内容服务器。应用服务器108可以是通过应用客户端104提供应用服务的任何服务器。此外，应用服务器108可以是任何种类的计算设备，诸如个人计算机(PC)、膝上型计算机、工作站、服务器系统、主机、服务器群或任何其它计算设备。能够实现应用服务器108的示例性计算设备也在图6中示出并在下文参照该图详细描述。

在各种实现方式中，应用服务器108可将第一网络数据包110传送到应用客户端104。第一网络数据包110可以是具有包头和有效负载的任意种类的数据包，诸如传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)包(也称为TCP包)。包头可包括任意数量的不同比特大小的字段，诸如源和目的地址字段。在准备第一网络数据包110时，应用服务器108可将第一应用信息114插入112到第一网络数据包110的包头中。这种的第一应用信息114可被插入到包头的显式拥塞通知比特或包头的保留比特的一者或两者内。第一应用信息114可指示应用类型、应用特性、用于用户体验质量(QoE)的期望比特率、应用的数据期望的指示或应用服务器108的设备标识符中的至少一个。在一些示例中，第一网络数据包110可以是多个网络数据包，其具有分布在多个网络数据包的包头中的第一应用信息114。

第一网络数据包110可通过途中的电信服务提供商的电信网络的一个或多个节点102传送到应用客户端104。在一些实现方式中，一个或多个节点102的分组网关或GGSN(下文称为“分组网关”)可接收第一网络数据包110，从包头检索第一应用信息114，并且将所检索到的第一应用信息114提供给一个或多个节点102的PCRF。分组网关和PCRF的示例在图2中示出，并在下文参照图2详细描述。

然后，一个或多个节点102的一个或多个核心网络设备可将第一网络数据包110提供给连接到电信设备106的RAN设备，诸如基站、节点B、eNode B，或接入点，或RNC。该RAN设备(以下称为RAN节点102)可接收第一网络数据包110，并从第一网络数据包110的包头检索116第一应用信息114。然后RAN节点102可应用118第一应用信息114以适应无线电传输。在一些实现方式中，RAN节点102可至少部分地基于第一应用信息114来调整下行链路中的无线电传输。例如，可以更高的优先级发送延迟敏感数据，或者视频流传输内容可以尝试用由应用服务器108等指示的平均吞吐量来服务。

然后，RAN节点102可将第一无线电信息122插入120到第一网络数据包110的包头中来代替第一应用信息114。RAN节点102可通过收集特定于电信设备的无线电条件、调度器负载和扇区拥塞信息来编译第一无线电信息122。第一无线电信息122可包括上行链路中的期望比特率，其可基于拥塞情况和用户特定无线电条件由网络来计算。第一无线电信息还可或替代地包括可用带宽，可用带宽可指示如果应用客户端104将在那时发送数据则用户可能实现的L1吞吐量。这种可用带宽可最小程度地考虑带宽再生(MBR)，当前无线电条件、调度器利用或服务质量(QoS)优先级的限制。此外，第一无线电信息122还可或替代地包括拥塞指示、拥塞类型(例如，控制平面/用户平面)、拥塞水平(例如，低负载、中负载、高负载或过载)，移动性状态(例如，静止、慢速或高速等)或无线电状态(例如，全传输、低功率模式等)。在一些实现方式中，当第一网络数据包110包括多个网络数据包时，RAN节点102可将第一无线电信息122分布在多个网络数据包的包头中。

在其它实施例中，插入120可由一个或多个节点102的核心网络设备(例如分组网关)执行。在这样的实施例中，分组网关可从RAN节点102接收第一无线电信息122或无线电条件，并且可将第一无线电信息122插入120到第一网络数据包110的包头中。然后，分组网关将第一网络数据包110传送到RAN节点102以传送到应用客户端104。

在一些实现方式中，在由RAN节点102或分组网关插入120之后，RAN节点102通过空中接口(例如，射频传输)将第一网络数据包110传送到应用客户端114。

应用客户端104在接收到第一网络数据包110时，可接着从第一网络数据包110的包头检索124第一无线电信息122。应用客户端104然后可以应用126第一无线电信息122以适应应用行为，例如数据传输行为。

在各种实现方式中，应用客户端104可将第二网络数据包128传送到应用服务器108。第二网络数据包128可以是任何种类的数据包，诸如具有包头以及有效负载的TCP/IP包。第二网络数据包128例如可响应于第一网络数据包110而被发送。包头可包括任意数量的不同比特大小的字段，诸如源和目的地址字段。在准备第二网络数据包128时，应用客户端104可将第二应用信息132插入130到第二网络数据包128的包头中。第二应用信息132可与第一应用信息114相同，可与第一应用信息114重叠，或不同于第一应用信息114。这样的第二应用信息132可被插入到包头的显式拥塞通知比特或包头的保留比特中的一者或两者中。第二应用信息132可指示应用类型、应用特性、用于QoE的期望比特率、应用的数据期望的指示或电信设备106的设备标识符中的至少一个。在一些示例中，第二网络数据包128可以是多个网络数据包，其中第二应用信息132分布在多个网络数据包的包头中。

第二网络数据包128可通过途中的电信服务提供商的电信网络的一个或多个节点102传送到应用服务器108。在一些实现方式中，RAN节点102可从电信设备106接收第二网络数据包128。RAN节点102可从第二网络数据包128的包头检索134第二应用信息132。然后，RAN节点102可应用136第二应用信息132以适配无线电传输。在一些实现方式中，RAN节点102可至少部分基于第二应用信息132来适配上行链路中的无线电传输。例如，可以更高的优先级发送延迟敏感数据，或者可在上行链路拥塞期间延迟后台数据传输等。

然后，RAN节点102可将第二无线电信息140插入138到第二网络数据包128的包头中来代替第二应用信息132。第二无线电信息140可与第一无线电信息122不同、重叠或相同。RAN节点102可通过收集特定于电信设备的无线电条件、一般网络拥塞信息、回程拥塞信息、调度器负载和扇区拥塞信息已编译第二无线电信息140。第二无线电信息140可包括下行链路中的期望比特率，其可基于拥塞情况和用户特定的无线电条件由网络来计算。第二无线电信息140还可或替代地包括可用带宽，可用带宽可以指示如果应用将在那时发送数据则用户可能实现的L1吞吐量。这种可用带宽可考虑(MBR、当前无线电条件，调度器利用或QoS优先级的限制。此外，第二无线电信息140还可或替代地包括拥塞指示、拥塞类型(例如，控制平面/用户平面)、拥塞水平(例如，低负载、中负载、高负载或过载)，移动性状态(例如，静止、慢速或高速等)或无线电状态(例如，全传输、低功率模式等)。在一些实现方式中，当第二网络数据包128包括多个网络数据包时，RAN节点102可将第二无线电信息140分布在多个网络数据包的包头中。

RAN节点102然后可通过途中的分组网关将第二网络数据包128传送到应用服务器108。在一些实现方式中，分组网关可接收第二网络数据包128，从包头检索第二无线电信息140并且将所检索到的第二无线电信息140提供给PCRF。

在其它实施例中，插入138可由一个或多个节点102的核心网络设备(诸如分组网关)执行。在这样的实施例中，分组网关可从RAN节点102接收第二无线电信息140或无线电条件，并且可将第二无线电信息140插入138到第二网络数据包128的包头中来代替第二应用信息132。

在一些实现方式中，在由RAN节点102或由分组网关插入138之后，分组网关将第二网络数据包128传送到应用服务器108。

应用服务器108在接收到第二网络数据包128时可接着从第二网络数据包128的包头检索142第二无线电信息140。应用服务器108然后可以应用144第二无线电信息140以适应应用行为，诸如数据传输行为。

在各种实现方式中，由一个或多个节点102提供的无线电信息和由节点102、应用客户端104和应用服务器108进行的适配可由电信服务提供商的策略来确定/选择以协调减少网络拥塞。

应用可以多种方式利用无线电信息来适应行为。例如，TCP可通过基于在无线电信息中所接收的最大传送速度以更高的速度启动来显著地改善其慢启动机制的性能。在另一个示例中，视频服务器可通过无线电网络将视频传送到客户端，该无线电网络具有高速爆发，之后是停滞阶段。这种不规则的无线电服务可能使视频应用混淆到首先认为存在高速链路，然后混淆到认为发生了链路错误。凭借于通过无线电信息给视频服务器指示不规则的无线电服务，视频服务器能够调节传输以便以降低的速率进行传输并减轻网络拥塞。在另一示例中，语音服务器和语音呼叫客户端可接收指示拥塞的无线电信息，以及作为响应语音服务器和语音呼叫客户端可重新协商所使用的语音编解码器。

示例性环境

图2示出了示例性环境，其包括电信服务提供商的多个节点，诸如RAN节点、网关节点和PCRF，以及应用服务器和配置有应用客户端的电信设备。如图所示，电信网络202包括RAN节点204、分组网关206和PCRF 208。电信设备106的应用客户端104和应用服务器108通过电信网络202交换网络数据包。

在各种实现方式中，电信网络202可包括上述的任何节点102。电信网络202可至少包括具有至少单个RAN节点204的RAN和具有至少分组网关206和PCRF 208的核心网络。然而，电信网络202可包括与各个位置相关联的任何数量的RAN，每个RAN在一定的距离范围内提供到电信设备(诸如，电信设备106)的无线接入。每个RAN可支持一种或多种无线接入技术，诸如长期演进(LTE)，高速分组接入(HSPA)，演进高速分组接入(HSPA+)，全球移动通信系统(GSM)或其它5G、4G或3G无线接入技术。RAN还可或替代地使用未许可频谱，并且可以提供WiFi或WiMax连接。

以上参照示例性RAN节点102详细描述了RAN节点204。这种RAN节点204可执行任何或全部的检索116、应用118、插入120、检索134、应用136或插入138。此外或替代地，RAN节点204可将无线电信息或拥塞信息提供到分组网关(诸如分组网关206)，以使得分组网关能够执行插入120或插入138，并且可从该分组网关接收应用信息，并且基于所接收的应用信息来执行应用118或应用136。RAN节点204的示例包括基站、节点B、eNode B或RNC。

以上参照节点102的分组网关详细描述了分组网关206。这样的分组网关206可以是分组网关或电信网络202的核心网络的GGSN。分组网关206可从RAN节点204接收无线电信息，执行插入120或插入138，检索应用信息，以及将应用信息提供给RAN节点204。此外或替代地，分组网关206可从应用服务器108或从RAN节点204接收网络数据包并且可以将网络数据包的包头解码。如果从应用服务器108接收到网络数据包，则分组网关206可检查经解码的包头中的应用信息是否指示电信服务提供商不支持与应用服务器108相关联的应用。当与应用服务器108相关联的应用不被电信服务提供商支持时，分组网关206可将TCP标记从网络数据包中删除。分组网关206还可或替代地将来自解码包头的应用信息或无线电信息提供给PCRF 208。

在各种实现方式中，PCRF 208可以是电信网络的任何种类的PCRF。PCRF 208可从分组网关206接收应用信息或无线电信息。在接收到应用信息时，PCRF 208可将应用管理规则应用到包括网络数据包的网络数据包流。在接收到无线电信息时，PCRF 208可将拥塞管理规则应用于包括网络数据包的网络数据包流。

示例性操作

图3-5示出了示例性过程。这些过程被例示为逻辑流程图，其每个操作表示可以用硬件、软件或其组合实现的操作序列。在软件的上下文中，操作表示存储于一个或多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令，当其由一个或多个处理器执行时，其执行所述操作。通常情况下，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。其中描述操作的顺序并不意旨被解释为限制，并且任何数量的所描述的操作可以任何顺序组合和/或并行地实现所述过程。

图3示出了示例性过程，其用于接收数据包，从数据包头执行检索和应用应用信息中的至少一个，或者将无线电信息插入到数据包头中来代替应用信息，并传送数据包。如在302所示，电信服务提供商的节点可从电信设备的应用客户端和应用服务器中的一个接收网络数据包。网络数据包的包头可包括由应用客户端或应用服务器所提供的应用信息。该节点可以是基站、无线电网络控制器、节点B、eNode B、接入点、分组网关、RAN节点或核心网络节点。在304，接收可包括接收多个网络数据包，其具有分布在多个网络数据包的各自包头中的应用信息。

在306，节点可从网络数据包的包头检索应用信息。在各种实现方式中，包头可以是TCP包头，以及应用信息可以TCP包头的显式拥塞通知比特或TCP包头的保留比特中的一者或两者表示。应用信息可包括应用类型、应用特性、期望比特率、数据期望的指示或设备标识符中的至少一个。

在308，节点可应用应用信息以适配无线电传输。在310，适配无线电传输可包括当网络数据包来自应用服务器时基于应用信息适配下行链路无线电传输，以及当网络数据包来自应用客户端时基于应用信息适配上行链路无线电传输。

在312，当节点是核心网络节点时，节点可从RAN节点接收无线电信息或者将应用信息提供给RAN节点。

在314，节点可收集特定于电信设备的无线电条件、调度器负载和扇区拥塞信息，并且将无线电条件、调度器负载和扇区拥塞信息编译为无线电信息。

在316，节点可将无线电信息插入到网络数据包的包头中来代替应用信息。无线电信息可包括期望比特率、可用带宽、拥塞指示、拥塞类型、拥塞水平、移动性状态或无线电状态中的至少一个。在318，插入可包括将无线电信息插入到多个网络数据包的各自包头中来代替应用信息。在320，插入可包括根据是否从应用客户端或应用服务器接收到网络数据包而插入不同的无线电信息。

在一些实现方式中，节点可利用下述策略，其指定采取哪些动作来适配无线电传输以及提供什么样的无线电信息来导致由应用客户端或应用服务器进行的适配，以提供协调的拥塞减轻。

在322，在308处执行应用或在316处执行插入的一者或两者之后，节点可传送网络数据包。如果在302处从应用客户端接收到网络数据包，则该节点可在322处将网络数据包传送到应用服务器。如果在302处从应用服务器接收到网络数据包，则节点可在322处将网络数据包传送到应用客户端。

图4示出了应用客户端或应用服务器接收数据包，从数据包的包头检索无线电信息，应用无线电信息，以及发送在数据包包头中包括应用信息的另一个数据包的示例性过程。如402处所示，应用客户端或应用服务器中的一个可将应用信息插入到第一网络数据包的包头中。在404，应用客户端或应用服务器中的一个可通过RAN将第一网络数据包传送到应用客户端或应用服务器中的另一个。在406，传送可包括传送多个第一网络数据包，并且将应用信息在多个第一网络数据包的包头中分配。

在408，在402-406所示的操作之前、与其并行或之后，应用客户端或应用服务器中的一个可通过RAN接收第二网络数据包。第二网络数据包的包头可包括无线电信息。在410，应用客户端或应用服务器中的一个可从包头提取无线电信息。在410，应用客户端或应用服务器中的一个可基于无线电信息来修改应用行为。在412，修改应用行为包括修改数据传送行为。

图5示出了电信服务提供商的核心网络设备从网络数据包的包头检索应用信息或无线电信息并基于应用信息或无线电信息应用规则的示例性过程。如在502所示，核心网络设备的分组网关可接收网络数据包。分组网关可从RAN或从应用服务器接收网络数据包。

在504，分组网关可解码网络数据包的包头。

在506，分组网关可基于包括在包头中的应用信息来确定网络数据包是否与未由电信服务提供商批准的应用类型相关联，并且可基于该确定将TCP标记从网络数据包中删除。

在508，分组网关可将网络数据包提供到核心网络设备的PCRF。

在510，PCRF可确定网络数据包是否从RAN或从应用服务器接收。

在512，如果从应用服务器接收到网络数据包，则PCRF可将应用管理规则应用于包括网络数据包的包流。

在514，如果从RAN接收到网络数据包，则PCRF可将拥塞管理规则应用于包括网络数据包的包流。

示例性系统

图6示出了计算设备的示例性系统架构，诸如电信服务提供商的节点、应用服务器或电信设备。如图所示，计算设备600包括处理器602以及存储模块和数据606的系统存储器604。计算设备600还包括可移除的存储器608、不可移除的存储器610、输入设备612、输出设备614，以及用于与其它计算设备618通信的通信连接616。

在一些实施例中，处理器602是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)或者CPU和GPU两者，或本领域已知的其它处理单元或组件。

在多个实施例中，系统存储器604是易失性的(诸如RAM)、非易失性的(诸如ROM、闪存等)或两者的某种组合。示例性的系统存储器604可包括RAM、ROM、EEPROM、闪存、微型硬盘驱动器、存储卡、光学存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或另外磁存储设备中的一个或多个，或任何其它介质。

如前所述，系统存储器604存储模块和数据606。模块和数据606可包括任何一个或多个模块、应用、进程、线程、类、算法、数据结构、文件和/或数据库，诸如在执行上述操作中使用的模块、应用、进程、线程、类、算法、数据结构、文件和/或数据库，其一些部分在图1-5中示出。

例如，模块和数据606可包括一个或多个模块，其用于从网络数据包包头检索无线电信息，应用无线电信息以适配应用行为，将应用信息插入到网络数据包包头中，以及传送具有应用程序信息的网络数据包。模块和数据606还可或替代地包括一个或多个模块，其用于接收网络数据包，从网络数据包的包头检索应用信息，基于应用信息适配无线电传递，将无线电信息插入到包头中来代替应用信息，并且传送具有无线电信息的网络数据包。此外，模块和数据606还可或替代地包括一个或多个模块，其用于从网络数据包的包头检索无线电或应用信息，如果该信息指示不支持相关联的应用，则删除该数据包，将该信息提供给PCRF，以及在所述PCRF将用于应用管理或拥塞管理的规则应用于包括所述网络数据包的网络数据包流。

除了系统存储器604之外，计算设备600还包括数据存储设备(可移除的和/或不可移除的)，例如磁盘、光盘或磁带。这种附加存储器在图6中由可移除存储器608和不可移除存储器610示出。非暂态计算机可读介质可包括以用于存储信息的技术实现的易失性和非易失性的、可移除和不可移除的有形物理介质，所述信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。系统存储器604、可移除存储器608和不可移除存储器610都是非暂态计算机可读介质的示例。非暂态计算机可读介质可包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的技术实现的易失性和非易失性的、可移除和不可移除的有形物理介质。非暂态计算机可读介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术，CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其它光学存储器，磁带盒、磁带、磁性磁盘存储器或其它磁性存储设备，或者可用于存储所需信息并且可由计算设备600访问的任何其它有形的物理介质。任何这样的非暂态计算机可读介质可以是计算设备600的一部分。

在多个实施例中，系统存储器604、可移除存储器608和不可移除存储器610中的任何或全部存储编程指令，所述指令在被执行时实现计算设备600的上述操作中的一些或全部。

计算设备600还可具有输入设备612，诸如键盘、鼠标、触敏显示器、语音输入设备等，以及输出设备614，诸如显示器、扬声器、打印机等。这些设备在本领域中是公知的，并且在这里不需要详细论述。

计算设备600还包括通信连接616，其允许计算设备600与诸如节点102、电信设备106、应用服务器108、RAN节点204、分组网关206或PCRF208的其它计算设备618通信。在一些实现方式中，诸如当计算设备600是RAN的节点时，通信连接616可通过计算设备600的无线电天线或其它收发器来提供。

尽管用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本主题，但是应当理解的是，在所附权利要求中限定的主题不一定限于所述的具体特征或动作。相反，具体特征和动作被公开为实现权利要求的示例性形式。

Claims (20)

1.一种对网络数据包进行通信的方法，其包括：

通过电信服务提供商的节点从电信设备的应用客户端和应用服务器中的一个接收网络数据包；

由所述节点执行：

从所述网络数据包的包头检索应用信息，并应用所述应用信息以适配无线电传输；以及

将无线电信息插入到所述网络数据包的包头中，以代替所述应用信息；以及

在执行所述插入或所述检索之后，由所述节点将所述网络数据包传送到所述应用客户端和所述应用服务器中的另一个，

其中所述无线电信息包括期望比特率、可用带宽、拥塞指示、拥塞类型、拥塞水平、移动性状态或无线电状态中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述包头是传输控制协议(TCP)包头，并且所述无线电信息或应用信息以所述TCP包头的显式拥塞通知比特或所述TCP包头的保留比特中的一者或两者表示。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述节点是基站、无线电网络控制器、节点b、eNobeB、接入点、分组网关、无线接入网络(RAN)节点或核心网络节点。

4.根据权利要求3所述的方法，其中当所述节点是分组网关或核心网络节点时，所述方法还包括从RAN节点接收所述无线电信息或将所述应用信息提供给RAN节点。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述接收包括接收多个网络数据包，其具有分布在所述多个网络数据包的各自包头中的所述应用信息。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述插入包括将所述无线电信息插入到所述多个网络数据包的各自包头中来代替所述应用信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述插入包括根据所述网络数据包是否从所述应用客户端或所述应用服务器接收而插入不同的无线电信息。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括收集特定于电信设备的无线电条件、调度器负载和扇区拥塞信息，并且将所述无线电条件、所述调度器负载和所述扇区拥塞信息编译为所述无线电信息。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述应用信息包括应用类型、应用特性、期望比特率、数据期望的指示或设备标识符中的至少一个。

10.根据权利要求1所述的方法，其中适配所述无线电传输包括当所述网络数据包来自所述应用服务器时基于所述应用信息适配下行链路无线电传输，以及当所述网络数据包来自所述应用客户端时基于所述应用信息适配上行链路无线电传输。

11.一种计算机可读介质，其上存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令当由处理器执行时使得无线电接入网络的节点执行以下步骤：

从电信设备的应用客户端和应用服务器之一接收网络数据包；

从所述网络数据包的包头检索应用信息；

应用所述应用信息以适配无线电传输；

将无线电信息插入到所述网络数据包的包头中，来代替所述应用信息；和

将具有所插入的无线电信息的网络数据包发送到所述应用客户端和所述应用服务器中的另一个，

其中所述无线电信息包括期望比特率、可用带宽、拥塞指示、拥塞类型、拥塞水平、移动性状态或无线电状态中的至少一个。

12.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中所述节点利用策略，所述策略指定采取哪些动作来适配无线电传输以及提供什么样的无线电信息来使得由所述应用客户端或所述应用服务器进行适配以提供协调的拥塞减轻。

13.根据权利要求11所述的计算机可读介质，其中所述应用信息包括应用类型、应用特性、期望比特率、数据期望的指示或设备标识符中的至少一个。

14.一种在具有应用客户端的电信设备中或在应用服务器中实现的方法，所述方法包括：

通过无线电接入网络接收第一网络数据包，其中所述第一网络数据包的包头包括无线电信息；

从所述包头提取所述无线电信息；

基于所述无线电信息修改应用行为；以及

通过所述无线电接入网络传送第二网络数据包，包括提供所述第二网络数据包的包头中的应用信息，

其中所述无线电信息包括期望比特率、可用带宽、拥塞指示、拥塞类型、拥塞水平、移动性状态或无线电状态中的至少一个。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在所述接收、所述提取和所述修改之前或之后执行所述传送。

16.根据权利要求14所述的方法，其中传送所述第二网络数据包包括传送多个第二网络数据包，并且将所述应用信息分布在所述多个第二网络数据包的包头中。

17.根据权利要求14所述的方法，其中修改应用行为包括修改数据传输行为。

18.一种电信服务提供商的核心网络设备，其包括：

一个或多个处理器；

分组网关，其配置成由所述一个或多个处理器操作，以从应用服务器接收的第一网络数据包的第一包头中检索应用信息，并从电信服务提供商的无线电接入网络接收的第二网络数据包的第二包头检索无线电信息；以及

策略控制规则功能(PCRF)，其配置成由所述一个或多个处理器操作，以至少部分基于所述应用信息将应用管理规则应用于至少包括所述第一网络数据包的网络数据包流，以及至少部分基于所述无线电信息将拥塞管理规则应用于至少包括所述第二网络数据包的网络数据包流，

其中所述无线电信息包括期望比特率、可用带宽、拥塞指示、拥塞类型、拥塞水平、移动性状态或无线电状态中的至少一个。

19.根据权利要求18所述的核心网络设备，其中所述分组网关还配置成将所述应用信息和所述无线电信息提供到所述PCRF。

20.根据权利要求18所述的核心网络设备，其中当所述应用信息指示所述第一网络数据包与未由所述电信服务提供商批准的应用类型相关联时，所述分组网关将TCP标记从所述第一网络数据包中删除。

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