TWI486071B - 適應性流量管理器裝置、適應性流量管理器系統及優化經由無線鏈路的流量的方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及適應性流量管理，更具體地，涉及一種適應性鏈路流量管理器。
通常，移動回程網路區域內的大部分消費者需求已經涉及語音服務。然而，近年來，移動回程服務市場已經開始發生變化。具體地，移動回程空間越來越需要增大容量以及從語音服務至資料服務的轉換。這些因素促使移動回程網路朝著高容量IP/乙太網路連接發展。
類似地，移動回程網路正在經歷至4G和LTE網路的轉變。這種轉變也促使在移動回程網路內需要更高的容量以及資料包流量。
然而，存在與構成這些移動回程網路的無線連接相關聯的固有問題。具體而言，在無線連接內，與有線連接(舉例而言，例如，光纖電纜或銅線電纜)不同，鏈路容量可由於種種原因(例如環境條件)而發生變化。因此，隨著移動回程網路繼續轉變成4G和LTE網路，以及隨著系統越來越依賴於這些無線鏈路，所以應對這些變化的鏈路條件越來越成為一個問題。因此，需要一種透過根據無線鏈路條件在必要時改變設置而可適應性的流量管理裝置。
根據本發明的一個實施例提供一種適應性流量管理器裝置，包括：計算模組，被配置成以當前的適應性流量管理器配置進行操作；適應性機構，被配置成根據當前的無線鏈路狀態、當前的適應性編碼和修正(Adaptive Coding
and Modification,ACM)狀況或者檢測到ACM事件時，適應性地改變所述當前的適應性流量管理器配置；以及開關元件，被配置成透過有線鏈路接收第一信號以及透過無線鏈路輸出第二信號，儲存所述當前的適應性流量管理器配置，以及回應於檢測到所述ACM事件，在從所述計算模組接收到指令時，自動改變與所述當前的適應性流量管理器配置相關聯的修正和編碼方案。
在根據本發明的一個實施例的一個優選實施方案中，所述ACM事件包括所述無線鏈路的容量變化或位元率變化。
在根據本發明的一個實施例的一個優選實施方案中，所述無線鏈路的容量變化是由所述無線鏈路周圍的外部天氣條件造成的。
在根據本發明的一個實施例的一個優選實施方案中，在檢測到所述無線鏈路的位元率變化之後的約1毫秒(ms)內，所述修正和編碼方案發生變化。
在根據本發明的一個實施例的一個優選實施方案中，所述當前的適應性流量管理器配置包括服務品質(QoS)、服務佇列等級(CoSq)、埠成形和佇列成形、加權公平佇列(WFQ)調度器、資料包分類以及加權隨機早期檢測(WRED)。
在根據本發明的一個實施例的一個優選實施方案中，所述適應性機構儲存多個預備的適應性流量管理器配置，其中，在檢測到所述ACM事件時，所述預備的適應性流量管理器配置代替儲存在所述開關元件內的所述當前的適應性流量管理器配置。
在根據本發明的一個實施例的一個優選實施方案中，多個所述預備的適應性流量管理器配置儲存在外部儲存介質內。
根據本發明的另一個實施例提供一種優化經由無線鏈路的流量的方法，包括：將多個服務資料包提供給至少一個適應性流量管理器裝置；為多個所述服務資料包中的每個所述服務資料包分配嚴格的優先順序；根據分配給每個所述服務資料包的所述嚴格的優先順序，將預定的位元率分配給每個所述服務資料包，以形成多個預定的服務資料包；透過至少一個無線鏈路傳輸所述多個預定的服務資料包中的每一個；檢測適應性編碼和修正(ACM)事件，其中，所述ACM事件包括所述至少一個無線鏈路的容量變化或位元率變化；根據分配給每個所述服務資料包以及任一個子服務資料包的所述嚴格的優先順序，以及根據所述至少一個無線鏈路的容量變化或位元率變化，將適應性的位元率分配給每個所述服務資料包以及任一個子服務資料包，以形成多個適應性的服務資料包；以及透過所述至少一個無線鏈路重新傳輸所述多個適應性的服務資料包中的每一個。
在根據本發明的另一個實施例的一個優選實施方案中，多個所述服務資料包包括語音服務資料包、視訊服務資料包以及網路服務資料包。
在根據本發明的另一個實施例的一個優選實施方案中，進一步包括根據所述至少一個服務資料包內各個服務的使用頻率，將至少一個所述服務資料包分隔成至少兩個子服務資料包，其中，在檢測到所述ACM事件後，但是
在將所述適應性位元率分配給每個所述服務資料包之前，進行所述分隔。
在根據本發明的另一個實施例的一個優選實施方案中，將分配給每個所述服務資料包的所述嚴格的優先順序儲存在所述至少一個適應性流量管理器裝置內，其中，由所述至少一個適應性流量管理器裝置根據當前載入的活動狀況，為多個所述服務資料包中的每個所述服務資料包分配嚴格的優先順序，以及其中，所述活動狀況包括服務品質(QoS)、服務佇列等級(CoSq)、埠成形和佇列成形、加權公平佇列(WFQ)調度器、資料包分類以及加權隨機早期檢測(WRED)。
在根據本發明的另一個實施例的一個優選實施方案中，給每個所述服務資料包分配所述適應性位元率包括將來自第一無線鏈路的至少一個服務資料包重新定向，並且將所述至少一個重新定向的服務資料包和來自第二無線鏈路的至少一個服務資料包組合，以及其中，所述第一無線鏈路和所述第二無線鏈路連接到共同網路。
在根據本發明的另一個實施例的一個優選實施方案中，根據多個所述服務資料包中的每個所述服務資料包的承諾資訊速率(CIR)和超額資訊速率(EIR)，給多個所述服務資料包中的每個所述服務資料包分配嚴格的優先順序，其中，給每個所述服務資料包分配所述預定的位元率包括將所述至少一個無線鏈路的位元率的加權量分配給每個所述服務資料包，以及其中，給每個所述服務資料包分配所述適應性位元率包括根據所述至少一個無線鏈路的位元率變化，指定更新的加權量。
在根據本發明的另一個實施例的一個優選實施方案中，給每個所述服務資料包分配所述適應性位元率包括透過根據分配給每個所述服務資料包的所述嚴格的優先順序丟棄至少一個服務資料包，來減小平均佇列深度，以及其中，所述減小所述平均佇列深度使所述ACM事件之前和之後的傳輸延遲保持恆定。
根據本發明的又一個實施例提供一種自適應適應性流量管理器系統，包括：第一無線通信通訊裝置，被配置成根據自適應適應性編碼和修正(ACM)事件，改變多個活動狀況；第二無線通信通訊裝置，被配置成根據所述ACM事件，改變多個活動狀況，其中，所述第一無線通信通訊裝置和所述第二無線通信通訊裝置透過自適應適應性無線鏈路進行通信通訊；以及數據機元件，電連接到所述第一無線通信通訊裝置和所述第二無線通信通訊裝置的輸出端，其中，所述數據機元件被配置成檢測所述自適應適應性無線鏈路的容量變化或位元率。
在根據本發明的又一個實施例的一個優選實施方案中，所述第一無線通信通訊裝置和所述第二無線通信通訊裝置均包括：開關元件，被配置成透過有線鏈路接收第一信號，以及透過所述自適應適應性無線鏈路輸出第二信號，並且被配置成儲存所述多個活動狀況；儲存單元，被配置成儲存多個陰影狀況；以及計算模組，被配置成在檢測到所述ACM事件時，將所述多個陰影狀況中的至少一個陰影狀況加載入所述開關元件內。
在根據本發明的又一個實施例的一個優選實施方案中，所述第一無線通訊裝置和所述第二無線通訊裝置均包
括實體層和網路層，並且其中，所述實體層和所述網路層被配置成根據所述ACM事件改變所述多個活動狀況。
在根據本發明的又一個實施例的一個優選實施方案中，所述ACM事件包括所述適應性無線鏈路的容量變化或位元率變化，並且其中，所述適應性無線鏈路的容量或位元率發生變化是由所述適應性無線鏈路周圍的外部天氣條件造成的。
在根據本發明的又一個實施例的一個優選實施方案中，在檢測到所述ACM事件之後的約1毫秒到約3毫秒內，將所述多個陰影狀況加載入所述開關元件內。
在根據本發明的又一個實施例的一個優選實施方案中，所述活動狀況包括服務品質(QoS)、服務佇列等級(CoSq)、埠成形和佇列成形、加權公平佇列(WFQ)調度器、資料包分類以及加權隨機早期檢測(WRED)。
以下詳細的描述參照附圖闡述與本發明一致的範例性實施方式。詳細描述中所涉及的“一個範例性實施方式”、“範例性實施方式”、“實施例範例性實施方式”等表示所述的範例性實施方式可包括特定的特徵、結構或特性，但是每個範例性實施方式不必包括特定的特徵、結構或特性。而且，這種短語不必用於相同的範例性實施方式。而且，當結合範例性實施方式描述特定的特徵、結構或特性時，結合不論是否清楚描述的其他範例性實施方式對這種特徵、結構或特性進行改變是在本領域的普通技術人員的知識範圍內的。
提供本文中所述的範例性實施方式用於進行闡述，而
非限制性的。其他範例性實施方式是可行的，並且在本發明的精神和範圍內，可對這些範例性實施方式進行修改。
因此，詳細描述並非意指限制本發明。更確切地說，本發明的範圍僅根據以下申請專利範圍及其等同物來限定。
本發明的實施方式可以以硬體、韌體、軟體或其任意組合來實現。本發明的實施方式還可實施為存在於機器可讀介質上的指令，這些指令可由一個或多個處理器讀取並執行。機器可讀介質可包括以機器(例如，計算裝置)可讀的形式儲存或傳輸資訊的任何機制。例如，機器可讀介質可包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、磁片儲存介質、光儲存介質、快閃記憶體裝置、電、光、聲或其他形式的傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號等)等。而且，在本文中，可將韌體、軟體、程式、指令描述成進行一些動作。然而，應理解的是，這種描述僅僅為了方便起見，並且這些動作實際上由計算裝置、處理器、控制器、或執行韌體、軟體、程式、指令等的其他裝置執行。
範例性實施方式的以下詳細描述如此完整地揭示了本發明的總體思想，以使得透過應用本領域的普通技術人員的知識並且無需過度試驗，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，容易地修改和/或調整而適用於各種應用。因此，這種調整以及修改意指落在根據本文中所提供的教導和指導的範例性實施方式的意義以及多個等同物的範圍內。要理解的是，本文中的措辭或術語用於進行描述，而非限制性的，所以本說明書的措辭或術語將由本領的普通
技術人員根據本文中的教導來解釋。
雖然將在無線通訊方面描述本發明的說明書，但是本領域的普通技術人員將認識到，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，本發明可應用於使用有線的其他通訊或其他類型的無線通訊中。
如本發明中前面所討論的，在無線連接時，與有線連接(舉例而言，例如，光纖電纜或銅線電纜)不同，鏈路容量可隨著環境條件而發生變化。對於微波傳輸而言，舉例而言，可使用美國博通公司的PVG310數據機或PVG610數據機，引入適應性編碼和修正(ACM)技術；然而，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，可使用其他裝置。此外，在根據資料包的網路內，流量管理器(TM)或分級-TM(H-TM)透過管理從出站埠輸出的資料包來支援服務品質(QoS)和服務水準協定(SLA)。在這種情況下，TM假設實體層或鏈路容量不隨著時間而發生變化。這是因為，將TM設計和建立為用於沒有鏈路隨著時間改變現象(因為鏈路條件恆定)的有線連接。
無線回程從根據時分多工(TDM)至根據資料包的流量的演進，需要包括管理資料包流的TM。在微波系統內，根據ACM事件(舉例而言，例如，鏈路容量變化)改變TM設置的能力將能夠實現更優化的解決方法，這是因為其為TM引入附加的維度(dimension)(適應性TM)。這種附加的維度使得適應性TM能夠根據鏈路容量的變化改變其設置。因此，本發明能夠將具有適應性容量的鏈路上的資料包流量優化。
適應性編碼和修正(ACM)表示無線系統可進行的用
以優化無線傳輸並且防止與天氣相關的衰落而使鏈路上的通訊中斷的自動調整。當極惡劣天氣條件(例如，暴風雨)影響透過無線網路傳輸和接收資料和語音時，ACM使能的無線電系統自動改變允許即時應用繼續無中斷運行的修正和/或編碼。調整無線電容量需要流量管理器在非常短的時間內(在大部分情況下，小於1毫秒)進行動態適應性。雖然本發明可涉及ACM意識(aware)TM或ACM使能的TM，但是這些僅僅意指本文中能夠使用的流量管理器的類型，而不意指限制本發明。具體地，本領域的普通技術人員將認識到，可使用具有適應性鏈路、適應性物理連接或適應性實體層的任何流量管理器。
範例性ACM意識流量管理器
圖1為根據本發明範例性實施方式的適應性編碼和修正(ACM)意識流量管理器100的方塊圖。
在範例性實施方式中，ACM意識流量管理器可為博通公司的BCM85620積體電路。提供博通公司的BCM85620僅用於進行闡述，而不意指是本文中能夠使用的唯一的積體電路，並且不意指限制本發明。具體地，可使用滿足本發明中所描述的適應性流量管理要求的任何積體電路。
ACM意識流量管理器100包括開關元件102。開關元件102用作發射器/接收器(收發器)。具體地，開關元件102可透過有線連接106(舉例而言，例如光纖連接)接收第一信號104，並且可透過無線鏈路110輸出第二信號108。ACM意識流量管理器100可將第二信號108輸出至數據機元件120。在範例性實施方式中，ACM意識流量管理器100可位於無線鏈路110的相對端。在這種範例性實
施方式中，開關元件102可透過無線鏈路110接收第二信號108，並且可透過不同的有線連接輸出第三信號。而且，開關元件102儲存ACM意識流量管理器100當前使用的當前適應性流量管理器配置112。
ACM意識流量管理器100還包括適應性機構114，其根據當前的鏈路條件、當前的ACM狀況(profile)或者檢測到ACM事件(舉例而言，例如，無線鏈路容量變化或無線鏈路110的位元率變化)時，適應性地改變當前的適應性流量管理器配置112；然而，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，其他ACM事件是可行的。在範例性實施方式中，適應性機構114可儲存多個預備的適應性流量管理器配置116，在檢測到ACM事件時，這些配置可改變儲存在開關元件102內的當前的適應性流量管理器配置112。此外，ACM意識流量管理器100包括計算模組118，其執行當前的適應性流量管理器配置112的實際改變。具體地，計算模組118用於在檢測到ACM事件時，控制開關元件102如何地進行適應性改變。在範例性實施方式中，在檢測到ACM事件之後不到約1毫秒內，計算模組118適應性地改變儲存在開關元件102內的當前的適應性流量管理器配置112，而不中斷負載流(payload flow)。
因此，在這種範例性實施方式中，ACM意識流量管理器100根據從開關元件102輸出的第二信號108的位元率進行操作。可輪詢ACM意識流量管理器100的輸出埠，以確定第二信號108的位元率，並且可以透過數據機元件120檢測第二信號108的位元率的任何變化。然後，根據第二信號108的位元率，更新ACM意識流量管理器100
，該位元率表示無線鏈路110的位元率。在這種範例性實施方式中，可連續地更新ACM意識流量管理器100。在這方面，數據機元件120根據所檢測到的無線鏈路110的狀態，改變第二信號108的輸出位元率。類似地，數據機元件120根據無線鏈路110的狀態，連續地更新ACM意識流量管理器100。而且，以無損傷保護的方式更新ACM意識流量管理器100，這表示更新ACM意識流量管理器100，與無線鏈路110上的流量的量沒有任何關係。
在範例性實施方式中，活動狀況(active profile)可包括：服務品質(QoS)；每個出站埠8個服務佇列等級(CoSq)；埠成形和佇列成形；調度器SP；RR/WRR、FQ/WFQ、DRR；每P位元的資料包分類(classification)；以及每個佇列的加權隨機早期檢測(WRED)。每個出站埠的8CoSq總共大約為64個佇列，並且WRED狀況的數量可達到32。而且，ACM意識流量管理器100可支援高達3個級別的調度。
用於視訊服務的範例性ACM意識流量管理器
圖2為根據本發明範例性實施方式的用於視訊服務的ACM意識流量管理器200的示意圖。ACM意識流量管理器200可表示ACM意識流量管理器100的範例性實施方式。以下公開將關於頻寬均為100Mbps的普通無線電鏈路210-1和210-2以及頻寬均為50Mbps的減小的無線電鏈路216-1和216-2，描述ACM意識流量管理器200至視訊服務的應用。然而，對於本領域的技術人員顯而易見的是，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，其他頻寬也是可行的。此外，分配給每個服務資料包的每個特定的頻
寬被提供僅僅用於進行闡述，並且這些頻寬並不意指用於每個服務資料包的唯一可行的頻寬，並且不意指限制本公開。
在範例性實施方式中，多個服務資料包202-1和202-2可分別表示透過無線電鏈路210-1和210-2的傳輸。每個服務資料包202-1可包括語音服務資料包204-1、視訊服務資料包206-1或者網際網路服務資料包208-1中的任一個。此外，每個服務資料包202-2可包括語音服務資料包204-2、第一視訊服務資料包212、第二視訊服務資料包214或者網際網路服務資料包208-2中的任一個。然後，ACM意識流量管理器200可根據為各服務資料包202-1和202-2執行的一組優先順序，為各個服務資料包202-1和202-2分配特定的位元率。可將這些優先順序儲存在ACM意識流量管理器200內。然後，分別透過無線電鏈路210-1和210-2傳輸各優先化的服務資料包202-1和202-2。
在範例性實施方式中，ACM意識流量管理器200可指定語音服務資料包204-1和204-2具有最高的優先順序，指定視訊服務資料包206-1、212和214具有第二高的優先順序，以及指定網際網路服務資料包208-1和208-2具有最低的優先順序；然而，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，可將其他優先順序指定給各個服務資料包202-1和202-2。
參照圖2的上半部分，將減小頻寬的範例性實施方式顯示為減小的無線電鏈路216-1，在該實施方式中，未實施ACM意識流量管理器200。在未實施ACM意識流量管理器200的這種範例性實施方式中，在減小的頻寬(減小
的無線電鏈路216-1)時，視訊服務資料包206-1不能正確地運行(例如，視訊性能較差)，並且網際網路服務資料包208-1會被完全阻擋，這是因為視訊服務資料包206-1和網際網路服務資料包208-1的優先順序相對低的原因。然而，透過實施ACM意識流量管理器200，可實現對減小的頻寬(減小的無線電鏈路216-1)做出更高效的反應。
也參照圖2的下半部分，將減小頻寬的範例性實施方式顯示為減小的無線電鏈路216-2，在該實施方式中，實施ACM意識流量管理器200。在實施ACM流量管理器200的這種範例性實施方式中，將視訊服務資料包202-1分為兩個單獨的資料包-期望通道最多(most viewed channels)的資料包(第一視訊服務資料包212)以及期望通道最少的資料包(第二視訊服務資料包214)。然後，在減小的頻寬(減小的無線電鏈路216-2)時，第二視訊服務資料包214會被完全阻擋。雖然以較低的頻寬傳輸網際網路服務資料包208-2，但是這使得網際網路服務資料包208-2依然被傳輸。在這種範例性實施方式中，ACM適應性流量管理器200允許更有效地管理各個服務資料包202-2，因此，即使在發生減小的頻寬(減小的無線電鏈路216-2)時，也允許服務提供商繼續提供其所有的服務(語音、視訊和網際網路)。
用於加權隨機早期檢測(WRED)的範例性ACM意識流量管理器
圖3為顯示了根據本發明範例性實施方式的使用加權隨機早期檢測(WRED)保存延遲的ACM意識流量管理器300的示意圖。ACM意識流量管理器300可表示ACM
意識流量管理器100的範例性實施方式。以下公開將關於100Mbps的普通無線電頻寬以及50Mbps的減小的無線電頻寬描述使用加權隨機早期檢測(WRED)保存延遲的ACM意識流量管理器300的應用。然而，對於本領域的技術人員顯而易見的是，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，其他頻寬也是可行的。此外，特定的平均深度佇列被提供僅僅用於進行闡述，這些佇列並不意指唯一的可行平均深度佇列，並且其不意指限制本公開。
WRED為佇列管理演算法，包括擁塞避免功能。因此，WRED可用於處理資料服務的擁塞-假設主要使用傳輸控制協定(TCP)。WRED為隨機早期檢測(RED)的擴展，在RED中，單個佇列可具有幾個不同的佇列臨界值302和304，並且各佇列臨界值302和304與特定的流量級別相關聯。在範例性實施方式中，佇列可具有更低的臨界值302，用於優先順序更低的資料包(適合丟棄的資料包306)，並且可具有更高的臨界值304，用於優先順序更高的資料包(不適合丟棄的資料包308)。在這種範例性實施方式中，隨著平均佇列深度310開始形成，可丟棄適合丟棄的資料包306，因此在同一個佇列內保護了不適合丟棄的資料包308。這樣，對於使用相同緩衝器的資料包池中的重要的資料包，能夠排列服務品質(QoS)的優先次序。
此外，WRED涉及使用IP協定，例如精確時間協定(PTP)以及用戶資料報協定(UDP)。PTP為傳遞檔時常用的協議，而UDP為傳遞視訊資料包時常用的協定。這些類型協定中的每一個用於確保在接收單元正確地接收到所有發射的資料包。
在範例性實施方式中，ACM意識流量管理器300被實施為無論是具有普通的無線電頻寬還是具有減小的無線電頻寬，都保持相同的傳輸延遲。在這種範例性實施方式中，可使用以下式子計算傳輸延遲：延遲=佇列深度/無線電頻寬
因此，在減小的無線電頻寬的情況下，ACM意識流量管理器300減小平均佇列深度310，以確保傳輸延遲保持恆定。在這種範例性實施方式中，減小更低的臨界值302和更高的臨界值304，從而增大適合丟棄的資料包306和不適合丟棄的資料包308將被丟棄的機率(如圖3中顯示為丟棄的機率312)。因此，ACM意識流量管理器300透過連續地更新WRED臨界值302和304，控制佇列的延遲。
用於加權公平佇列(WFQ)的範例性ACM意識流量管理器
圖4為根據本發明範例性實施方式的減小頻寬時使用加權公平佇列(WFQ)保存承諾的資訊速率(CIR)的ACM意識流量管理器400的示意圖。ACM意識流量管理器400可表示ACM意識流量管理器100的範例性實施方式。以下公開將關於頻寬為100Mbps的普通無線電鏈路408以及頻寬為50Mbps的減小的無線電鏈路410描述減小頻寬時使用WFQ保存CIR的ACM意識流量管理器400的應用。然而，對於本領域的技術人員顯而易見的是，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，其他頻寬也是可行的。此外，分配給各個服務資料包的各個特定的頻寬被提供僅僅用於進行闡述，這些頻寬並不意指用於各個服務資料包
的唯一可行的頻寬，並且並不意指限制本公開。
WFQ為ACM意識流量管理器400保存CIR所使用的另一個機制。具體地，WFQ為資料包調度技術，該技術將不同的調度優先順序分配給統計上多工的資料流程。CIR表示服務提供商需要提供給其客戶的位元率。因此，在任何指定的時間，該頻寬不應低於這個CIR。而且，超額資訊速率(EIR)為允許可突發頻寬的限額，除了CIR以外，該EIR也由服務提供商提供。因此，服務提供商保證連接始終支援CIR率，並且如果具有足夠的頻寬有時也提供EIR率。而且，CIR和EIR可等於或小於接入網路的埠的速度。
ACM意識流量管理器400可接收多個服務資料包402。每個服務資料包402可包括CIR、EIR或CIR和EIR的組合。然後，ACM意識流量管理器400可根據每個服務資料包402內所包含的CIR和EIR，來將特定的權重404分配給每個服務資料包402。分配給每個服務資料包402的權重404可表示無線電鏈路408上可用的整個頻寬的百分比。在範例性實施方式中，分配給每個服務資料包402的特定的權重404必須等於CIR加上分配給該特定的服務資料包402的任何EIR的總和。透過無線電鏈路408傳輸每個加權的服務資料包。在相同的服務佇列等級(CoS)用於CIR和EIR頻寬(適合丟棄的資料包306和不適合丟棄的資料包308)的範例性實施方式中，如果滿足下式，則保證了CIR頻寬：鏈路_BW *佇列_權重>=CIR頻寬。
在無線電鏈路408的頻寬減小(如減小的無線電鏈路
410所示)的範例性實施方式中，ACM意識流量管理器400然後可將更新的權重406分配給各個服務資料包402，以支援各個服務資料包402內的CIR。因此，各個服務資料包402內的CIR保持相同，而各個服務資料包內的EIR可不同，並且可在不同的服務資料包402之間分配該EIR，並且然後，在減小頻寬之前，預先以不同的比例存在該EIR。在這種範例性實施方式中，可使用以下式子來計算更新的權重406：更新的權重=CIR/無線電頻寬。
使用重定向的範例性ACM意識流量管理器
圖5為根據本發明範例性實施方式的使用重定向的ACM意識流量管理器500-1和500-2的示意圖。ACM意識流量管理器500-1和500-2可表示ACM意識流量管理器100的範例性實施方式。以下公開將關於頻寬為100Mbps的普通無線電鏈路508-1、508-2和510-1以及頻寬為50Mbps的減小的無線電鏈路510-2描述使用重定向的ACM意識流量管理器500-1和500-2的應用。然而，對於本領域的技術人員顯而易見的是，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，其他頻寬也是可行的。此外，分配給各個服務資料包的各個特定的頻寬被提供僅僅用於進行闡述，這些頻寬並非為用於各個服務資料包的唯一可行的頻寬，並且並不意指限制本公開。
在可透過不同的鏈路(例如，鏈路拓撲)傳輸服務的範例性實施方式中，在無線電鏈路508-1或508-2的頻寬減小之後，可重新定向服務。在範例性實施方式中，ACM意識流量管理器500-1和500-2可實施該服務重定向。
ACM意識流量管理器500-1位於無線電鏈路508-1的一端，ACM意識流量管理器500-2位於無線電鏈路508-2的一端。ACM意識流量管理器500-1可接收多個服務資料包502-1。多個服務資料包502-1可包括語音服務資料包504-1或資料服務資料包506-1。而且，ACM意識流量管理器500-2可接收多個服務資料包502-2。多個服務資料包502-2可包括語音服務資料包504-2或資料服務資料包506-2；然而，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，其他服務資料包可包含在各個服務資料包502-1和502-2內。然後，ACM意識流量管理器500-1和500-2可根據為每個服務資料包502-1和502-2指定的一組優先順序，分別為各個服務資料包502-1和502-2分配特定的位元率。這些優先順序可儲存在ACM意識流量管理器500-1和500-2內。然後，各個優先化的服務資料包502-1和502-2分別透過無線電鏈路508-1和508-2傳輸。而且，無線電鏈路508-1和508-2可連接到共同網路。
在範例性實施方式中，ACM意識流量管理器500-1和500-2可指定語音服務資料包504-1和504-2具有最高的優先順序，並且指定資料服務資料包506-1和506-2具有最低的優先順序；然而，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，可將其他優先順序指定給每個服務資料包502-1和502-2。
參照圖5的右半部分，將無線電鏈路508-2的頻寬減小的範例性實施方式顯示為減小的無線電鏈路510-2。在這種範例性實施方式中，在無任何中斷的情況下，傳輸語音服務資料包504-2。然而，由於減小的無線電鏈路508-2
的頻寬減小，所以資料服務資料包506-2被完全阻擋。因此，ACM意識流量管理器500-2將資料服務資料包506-2重新定向為透過無線電鏈路510-1傳輸。在這種範例性實施方式中，資料服務資料包506-2與資料服務資料包506-1組合，以形成組合的資料服務資料包512。現在可包括組合的資料服務資料包512的服務資料包514的位元率被減小，以與無線電鏈路510-1上剩餘的可用的頻寬量匹配。因此，即使在無線電鏈路508-1或無線電鏈路508-2的頻寬減小的情況下，ACM意識流量管理器500-1和500-2也允許每個服務資料包502-1和502-2繼續，而僅僅是減小組合的資料服務資料包512的位元率。
優化透過無線鏈路的流量的範例性方法
圖6為根據本發明範例性實施方式的使用ACM意識流量管理器來優化透過無線鏈路的流量的範例性操作步驟的流程圖。本發明不限於該可操作的描述。更確切地說，透過本文中的教導，對於本領域的技術人員顯而易見的是，其他可操作的控制流程落在本發明的範圍和精神內。以下討論將描述圖6中的步驟。
方法600開始於步驟S620，在該步驟中，將多個服務資料包602提供給ACM意識流量管理器100。然後，該方法繼續進行至步驟S630。在步驟S630中，給多個服務資料包602中的每個服務資料包分配嚴格的優先順序(嚴格式優先權)。可將該嚴格的優先順序儲存在ACM意識流量管理器100內，並且該ACM意識流量管理器100可將嚴格優先順序分配給多個服務資料包602中的每個服務資料包。然後，該方法繼續進行至步驟S640。在步驟S640中
，根據分配給每個服務資料包602的嚴格的優先順序，將預定的位元率分配給每個服務資料包602。在步驟S640之後，形成多個預定的服務資料包604。然後，該方法繼續進行至步驟S650。在步驟S650中，透過至少一個無線鏈路，傳輸多個預定的服務資料包604中的每個服務資料包。然後，該方法進行至步驟S660。在步驟S660中，檢測ACM事件(例如，至少一個無線鏈路的容量變化或位元率變化)。然後，該方法繼續進行至步驟S670。在步驟S670中，根據分配給每個服務資料包602的嚴格的優先順序，以及根據至少一個無線鏈路的位元率變化，將適應性位元率分配給每個服務資料包602。在步驟S670之後，形成多個適應性服務資料包606。然後，該方法繼續進行至步驟S680。在步驟S680中，透過至少一個無線鏈路，重新傳輸多個適應性服務資料包606中的每個服務資料包。
結論
要理解的是，具體實施方式部分而非摘要部分用於解釋申請專利範圍。摘要部分可闡述本發明的一個或多個範例性實施方式，而非所有的範例性實施方式，因此在任何情況下，都不限制本發明和所附申請專利範圍。
上面已經借助於顯示了特定公共及其關係的實施方式的功能構建塊描述了本發明。為了便於進行描述，在本文中已經任意地限定這些功能性構建塊的界限。可以限定可替換的界限，只要其特定的功能和關係被適宜地執行即可。
對於本領域的技術人員顯而易見的是，在不背離本發明的精神和範圍的前提下，可對本文進行形式和細節上的
各種改變。因此，本發明不應受到任何上述範例性實施方式的限制，而應僅僅由所附申請專利範圍及其等同物限定。
100、200、300、400、500-1、500-2‧‧‧ACM意識流量管理器
102‧‧‧開關元件
104‧‧‧第一信號
106‧‧‧有線連接
108‧‧‧第二信號
110‧‧‧無線鏈路
112‧‧‧當前的適應性流量管理器配置
114‧‧‧適應性機構
116‧‧‧預備的適應性流量管理器配置
118‧‧‧計算模組
120‧‧‧數據機元件
202-1、202-2、206-1‧‧‧視訊服務資料包
204-1、204-2、504-1、504-2‧‧‧語音服務資料包
208-1、208-2‧‧‧網際網路服務資料包
210-1、210-2、216-1、216-2、408、410、508-1、508-2、510-1、510-2‧‧‧無線電鏈路
212‧‧‧第一視訊服務資料包
214‧‧‧第二視訊服務資料包
302、304‧‧‧臨界值
306‧‧‧適合丟棄的資料包
308‧‧‧不適合丟棄的資料包
310‧‧‧平均佇列深度
312‧‧‧丟棄的機率
402‧‧‧服務資料包
404‧‧‧權重
406‧‧‧更新的權重
502-1、502-2‧‧‧服務資料包
506-1、506-2‧‧‧資料服務資料包
512‧‧‧組合的資料服務資料包
514‧‧‧服務資料包
S602~S680‧‧‧步驟
圖1為根據本發明範例性實施方式的適應性編碼和修正意識流量管理器的方塊圖；圖2為根據本發明範例性實施方式的用於視訊服務的適應性編碼和修正意識流量管理器的示意圖；圖3為顯示了根據本發明範例性實施方式的使用加權隨機早期檢測來保存延遲的適應性編碼和修正意識流量管理器的示意圖；圖4為根據本發明範例性實施方式頻寬減小時使用加權公平佇列保存承諾資訊速率的適應性編碼和修正意識流量管理器的示意圖；圖5為根據本發明範例性實施方式的使用重新定向的多個ACM意識流量管理器的示意圖；以及圖6為根據本發明範例性實施方式的使用適應性編碼和修正意識流量管理器來將經由無線鏈路的流量優化的範例性操作步驟的流程圖。
100‧‧‧ACM意識流量管理器
102‧‧‧開關元件
104‧‧‧第一信號
106‧‧‧有線連接
108‧‧‧第二信號
110‧‧‧無線鏈路
112‧‧‧當前的適應性流量管理器配置
114‧‧‧適應性機構
116‧‧‧預備的適應性流量管理器配置
118‧‧‧計算模組
120‧‧‧數據機元件
Claims (10)
- 一種適應性流量管理器裝置，包括：計算模組，被配置成以當前的適應性流量管理器配置進行操作；適應性機構，被配置成檢測到適應性編碼和修正事件時，適應性地改變所述當前的適應性流量管理器配置；開關元件，被配置成透過有線鏈路接收第一信號以及透過無線鏈路輸出第二信號，以及被配置成儲存所述當前的適應性流量管理器配置；以及數據機元件，通訊地連接到所述開關元件，被配置用以：輪詢所述流量管理器裝置的輸出埠，以確定所述無線鏈路的位元率；檢測所述適應性編碼和修正事件；回應於檢測到所述適應性編碼和修正事件，開始改變與所述當前的適應性流量管理器配置相關聯的修正和編碼方案。
- 如申請專利範圍第1項所述的適應性流量管理器裝置，其中，所述適應性編碼和修正事件包括所述無線鏈路的容量變化或位元率變化。
- 如申請專利範圍第1項所述的適應性流量管理器裝置，其中，所述適應性機構儲存多個預備的適應性流量管理器配置，其中，在檢測到所述適應性編碼和修正事件時，所述預備的適應性流量管理器配置代替儲存在所述開關元件內的所述當前的適應性流量管理器配置。
- 一種優化經由無線鏈路的流量的方法，包括：將多個服務資料包提供給至少一個適應性流量管理器裝置； 為多個所述服務資料包中的每個所述服務資料包分配嚴格的優先順序；根據分配給每個所述服務資料包的所述嚴格的優先順序，將預定的位元率分配給每個所述服務資料包，以形成多個預定的服務資料包；透過至少一個無線鏈路傳輸所述多個預定的服務資料包中的每一個；檢測適應性編碼和修正事件，其中，所述適應性編碼和修正事件包括所述至少一個無線鏈路的容量變化或位元率變化；根據所述至少一個服務資料包內各個服務的使用頻率，選擇地將至少一個所述服務資料包分隔成至少兩個子服務資料包；根據分配給每個所述服務資料包以及所述至少兩個子服務資料包的所述嚴格的優先順序，以及根據所述至少一個無線鏈路的容量變化或位元率變化，將適應性的位元率分配給每個所述服務資料包以及任一個子服務資料包，以形成多個適應性的服務資料包；以及透過所述至少一個無線鏈路重新傳輸所述多個適應性的服務資料包中的每一個。
- 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中，在檢測到所述適應性編碼和修正事件後，但是在將所述適應性位元率分配給每個所述服務資料包之前，進行所述分隔。
- 如申請專利範圍第5項所述的方法，其中，將分配給每個所述服務資料包的所述嚴格的優先順序儲存在所述至少一個適應性流量管理器裝置內，其中，由所述至少一個適應性流 量管理器裝置根據當前載入的活動狀況，為多個所述服務資料包中的每個所述服務資料包分配嚴格的優先順序，以及其中，所述活動狀況包括服務品質、服務佇列等級、埠成形和佇列成形、加權公平佇列調度器、資料包分類以及加權隨機早期檢測。
- 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中，給每個所述服務資料包分配所述適應性位元率包括將來自第一無線鏈路的至少一個服務資料包重新定向，並且將所述至少一個重新定向的服務資料包和來自第二無線鏈路的至少一個服務資料包組合，以及其中，所述第一無線鏈路和所述第二無線鏈路連接到共同網路。
- 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中，根據多個所述服務資料包中的每個所述服務資料包的承諾資訊速率和超額資訊速率，給多個所述服務資料包中的每個所述服務資料包分配嚴格的優先順序，其中，給每個所述服務資料包分配所述預定的位元率包括將所述至少一個無線鏈路的位元率的加權量分配給每個所述服務資料包，以及其中，給每個所述服務資料包分配所述適應性位元率包括根據所述至少一個無線鏈路的位元率變化，指定更新的加權量。
- 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中，給每個所述服務資料包分配所述適應性位元率包括透過根據分配給每個所述服務資料包的所述嚴格的優先順序丟棄至少一個服務資料包，來減小平均佇列深度，以及其中，所述減小所述平均佇列深度使所述適應性編碼和修正事件之前和之後的傳輸延遲保持恆定。
- 一種適應性流量管理器系統，包括： 第一無線通訊裝置，被配置成根據適應性編碼和修正事件，改變多個活動狀況；第二無線通訊裝置，被配置成根據所述適應性編碼和修正事件，改變多個活動狀況，其中，所述第一無線通訊裝置和所述第二無線通訊裝置透過適應性無線鏈路進行通訊；第一數據機元件，電連接到所述第一無線通訊裝置的輸出端；以及第二數據機元件，電連接到所述第二無線通訊裝置的輸出端；其中，所述第一和第二數據機元件被配置成分別輪詢所述第一和第二無線通訊裝置以檢測所述適應性無線鏈路的容量變化或位元率變化，並且進一步被配置成根據所述適應性無線鏈路的容量變化或位元率變化以偵測所述適應性編碼和修正事件。
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