СИСТЕМА И СПОСОБ АДАПТАЦИИ К ПЕРЕГРУЗКЕ СЕТИ
SYSTEM AND METHOD TO ADAPT TO NETWORK CONGESTION

ИСПРАШИВАНИЕ ПРИОРИТЕТА СОГЛАСНО ПАРАГРАФУ 119 РАЗДЕЛА 35 СВОДА ЗАКОНОВ США.
[0001] Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет на предварительную заявку №61/020368, озаглавленную «METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTING RATE-TRAJECTORY TO NETWORK CONGESTION», поданную 10 января 2008 года и переданную правопреемнику сего и таким образом явно включенную в настоящий документ по ссылке.
РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0002] Настоящая заявка относится к заявке на патент США №11/315399, поданной 21 декабря 2005 года, озаглавленной «Methods and Systems for Adaptive Encoding of Real-Time Information in Packet-Switched Wireless Communication Devices», а также к заявке на патент США №11/972594, поданной 10 января 2008 года, озаглавленной «Content- and Link-Dependent Coding Adaptation for Multimedia Telephony», переданных правопреемнику сего и таким образом явно включенных в настоящий документ по ссылке.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0003] Настоящее раскрытие изобретения в целом относится к системам и способам адаптации к перегрузке сети.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0004] В ситуации, когда отправляющий терминал в сети обнаруживает перегрузку или снижение перегрузки в сети, данный отправляющий терминал может определять, как адаптировать скорость передачи данных, отправляемых с отправляющего терминала. Проблема определения, какую скорость передачи выбрать на основе обратной связи, принятой от приемника в сети, может быть сложной. Правильной выбор скорости адаптации может улучшить конвергенцию контура управлением адаптацией, а также может улучшить качество обслуживания. Однако часто колеблющиеся настройки скорости относительно конвергенции могут ухудшить обслуживание, особенно для обслуживания в реальном масштабе времени. Еще одна сложность в вопросе скорости адаптации это определение, насколько быстро увеличивать скорость передачи, когда перегрузка снизилась. Слишком агрессивное увеличение скорости может быстро внести дополнительную перегрузку, если отправитель не осведомлен о условиях канала, что может привести к слабому обслуживанию по причине увеличения скорости передачи с последующей неожиданной необходимостью в снижении скорости передачи из-за дальнейшей перегрузки. Слишком осторожное увеличение скорости может не позволить отправителю в полной мере использовать разгруженный канал, в то время как разгруженный канал обнаруживает дополнительную емкость.
[0005] Традиционные подходы обычно адаптируются к обратной связи путем изменения скорости отправки на фиксированное значение до тех пор, пока не принимается другое сообщение обратной связи, и информация о статусе перегрузки не обновляется, задействуя множество сообщений обратной связи. Такие традиционные подходы не пытаются адаптироваться к перегрузке сети на основе единичного сообщения обратной связи. Во время перегрузки достижение многофазовой адаптации разгрузки с последующей передачей с максимальной долгосрочной скоростью требует от приемника множества сообщений обратной связи, описывающих статус канала. В период снижения перегрузки отправитель обычно использует очень умеренные увеличения скорости вместе с ожиданием обратной связи, чтобы гарантировать, что отправитель не вносит повторно перегрузку. Также, в случае, когда перегрузка снижена, традиционные подходы обычно слепое изучают канал с дополнительными данными, чтобы получить оценку максимальной долгосрочной скорости канала. Слепое изучение может привносить дополнительную задержку, если слепое изучение повторно привносит перегрузку, и канал не имеет возможности своевременно транспортировать дополнительно введенные данные.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] В конкретном варианте осуществления раскрывается способ, который включает в себя прием сообщения обратной связи на передатчике, причем сообщение обратной связи включает в себя индикацию величины перегрузки и долгосрочной скорости передачи данных на приемнике. Данный способ также включает в себя определение скорости разгрузки и времени разгрузки на основе по меньшей мере одного из: долгосрочной скорости передачи данных и величины перегрузки, когда величина перегрузки удовлетворяет пороговому значению. Способ дополнительно включает в себя отправку данных от передатчика приемнику на скорости разгрузки в течение времени разгрузки. Способ также включает в себя коррекцию скорости передачи данных на передатчике до долгосрочной скорости передачи данных после окончания времени разгрузки. В конкретном варианте осуществления долгосрочная скорость передачи данных может быть оцененной или предсказанной максимальной долгосрочной скоростью.
[0007] В другом варианте осуществления раскрывается способ, включающий в себя определение перегрузки в канале передачи между отправителем и приемником посредством использования параметров, обеспеченных в сообщении обратной связи от приемника к отправителю, причем параметры включают в себя величину перегрузки и долгосрочную скорость передачи данных. Данный способ также включает в себя определение скорости разгрузки и времени разгрузки на основе по меньшей мере одного из: долгосрочная скорость передачи данных и величина перегрузки. Способ дополнительно включает в себя разгрузку тракта передачи посредством отправки данных на скорости разгрузки от отправителя на приемник в течение времени разгрузки. Способ также включает в себя коррекцию скорости передачи данных в тракте передачи до долгосрочной скорости передачи данных после окончания времени разгрузки.
[0008] В другом варианте осуществления раскрывается способ, который включает в себя прием измеренного значения временного сдвига входа-к-завершению (APTO) и средней принятой скорости (ARR) в сообщении обратной связи на передатчике. Данный способ также включает в себя увеличение скорости отправки на передатчике до увеличенной скорости отправки, определенной на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR. Способ дополнительно включает в себя продолжение передачи с увеличенной скоростью отправки после времени обнаружения, в котором время обнаружения определяется на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR.
[0009] В другом варианте осуществления раскрывается читаемая компьютером среда, включающая в себя выполнимые компьютером инструкции. Данные выполнимые компьютером инструкции действуют, чтобы заставить компьютер отправлять сообщения обратной связи от приемника на передатчик, причем сообщение обратной связи включает в себя значение измеренного временного сдвига прибытия-к-завершению (APTO) и средней принятой скорости (ARR). Выполнимые компьютером инструкции действуют, чтобы заставить компьютер принимать на приемнике данные, отправляемые передатчиком на скорости разгрузки, определенной на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR. Выполнимые компьютером инструкции действуют, чтобы заставить компьютер принимать на приемнике данных, отправляемые передатчиком на долгосрочной скорости данных ARR после окончания времени разгрузки. В альтернативных вариантах осуществления время разгрузки может быть установлено как фиксированная константа T_разгрузки (T_decongest), которую определяют на основе того, насколько быстро услуги/восприятие пользователя требует достичь разгрузки. Например, требованием услуги может быть достижение разгрузки за около 1000 миллисекунд во избежание слишком большого нарушения потока видеоданных. В других альтернативных вариантах осуществления время разгрузки может быть установлено адаптивно на основе других измерений или критериев помимо полученного значения APTO.
[0010] В другом варианте осуществления раскрывается способ, который включает в себя отправку сообщения обратной связи от приемника на передатчик, причем сообщение обратной связи включает в себя значение измеренного временного сдвига прибытия-к-завершению (APTO) и средней принятой скорости (ARR). Данный способ также включает в себя прием на приемнике данных, отправляемых передатчиком на скорости разгрузки, определенной на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR в течение времени разгрузки, определенного на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR. Способ дополнительно включает в себя прием на приемнике данных, отправляемых передатчиком с максимальной долгосрочной скоростью передачи данных ARR после окончания времени разгрузки.
[0011] В другом варианте осуществления раскрывается устройство, включающее в себя средство для отправки сообщения обратной связи от приемника на передатчик. Сообщение обратной связи включает в себя значения измеренного временного сдвига прибытия-к-завершению (APTO) и средней принятой скорости (ARR). Данное устройство также включает в себя средство для приема на приемнике данных, отправляемых передатчиком на скорости разгрузки, определенной на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR. Устройство дополнительно включает в себя средство для приема на приемнике данных, отправляемых передатчиком на максимальной долгосрочной скорости передачи данных ARR после окончания времени разгрузки.
[0012] В другом варианте осуществления раскрывается устройство, включающее в себя процессор, сконфигурированный с возможностью генерирования сообщения обратной связи для отправки от приемника на передатчик. Сообщение обратной связи включает в себя значения измеренного временного сдвига прибытия-к-завершению (APTO) и средней принятой скорости (ARR). На приемнике принимаются данные, отправляемые передатчиком на скорости разгрузки, определенной на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR в течение времени разгрузки, определенного на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR. На приемнике принимаются данные, отправляемые передатчиком на максимальной долгосрочной скорости передачи данных ARR после окончания времени разгрузки.
[0013] В другом варианте осуществления раскрывается устройство, включающее в себя передатчик, сконфигурированный с возможностью передачи данных, приема значений измеренного временного сдвига прибытия-к-завершению (APTO) и средней принятой скорости (ARR) в сообщении обратной связи, для инициирования разгрузки путем снижения скорости отправки на передатчике до скорости разгрузки, определенной на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR, и с возможностью окончания передачи разгрузки на скорости разгрузки по истечении времени разгрузки, определенного на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR.
[0014] В другом варианте осуществления раскрывается устройство, которое включает в себя средство для инициирования разгрузки путем снижения скорости отправки на передатчике до скорости разгрузки, определенной на основе по меньшей мере одного из: значения измеренного временного сдвига прибытия-к-завершению (APTO) и средней принятой скорости (ARR), принимаемых в сообщении обратной связи. Данное устройство также включает в себя средство для окончания передачи разгрузки на скорости разгрузки по истечении времени разгрузки, определенного на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR.
[0015] Одним конкретным преимуществом, обеспечиваемым настоящими раскрываемыми вариантами осуществления, является возможность в условиях перегрузки достичь разгрузки канала и затем передачи с максимальной долгосрочной скоростью.
[0016] Другим конкретным преимуществом, обеспечиваемым настоящими раскрываемыми вариантами осуществления, является возможность достижения вывода на рабочий режим скорости свыше текущей скорости передачи, который не вносит повторно перегрузку в условиях снижения перегрузки.
[0017] Другие аспекты, преимущества и признаки по настоящему изобретению станут очевидны после анализа всей заявки, включающей в себя следующие разделы: «Краткое описание чертежей», «Подробное описание», и «Формула изобретения».
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0018] Фиг.1 представляет собой диаграмму конкретного иллюстративного варианта осуществления модификации скорости передачи, чтобы адаптироваться к перегрузке сети.
[0019] Фиг.2 представляет собой диаграмму конкретного иллюстративного варианта осуществления жидкостной модели перегрузки сети с целью определения количества перегруженных данных, для удаления из сети.
[0020] Фиг.3 представляет собой временную диаграмму конкретного иллюстративного варианта осуществления адаптации скорости передачи к перегрузке сети с целью разгрузки тракта передачи.
[0021] Фиг.4 представляет собой диаграмму конкретного иллюстративного варианта осуществления использования жидкостной модели перегрузки сети с целью определения количества данных, для ввода в сеть.
[0022] Фиг.5 представляет собой временную диаграмму конкретного иллюстративного варианта осуществления адаптации скорости передачи к перегрузке сети с целью вывода передачи данных на рабочий режим.
[0023] Фиг.6 представляет собой диаграмму последовательности операций первого иллюстративного варианта осуществления способа адаптации к перегрузке сети.
[0024] Фиг.7 представляет собой диаграмму последовательности операций второго иллюстративного варианта осуществления способа адаптации к перегрузке сети.
[0025] Фиг.8 представляет собой диаграмму последовательности операций третьего иллюстративного варианта осуществления способа адаптации к перегрузке сети.
[0026] Фиг.9 представляет собой диаграмму последовательности операций четвертого иллюстративного варианта осуществления способа адаптации к перегрузке сети.
[0027] Фиг.10 представляет собой диаграмму конкретного иллюстративного варианта осуществления системы, адаптируемой к перегрузке сети.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0028] Касательно фиг.1, изображена и обозначена общей цифрой 100 диаграмма конкретного иллюстративного варианта осуществления модификации скорости передачи, чтобы адаптироваться к перегрузке сети. Диаграмма 100 изображает скорость передачи передатчика как функцию времени. Изначально передатчик отправляет данные с первой скоростью передачи 101. Сообщение обратной связи может быть принято на передатчике, как указано на этапе 102. Сообщение обратной связи включает в себя индикацию величины перегрузки передающей сети и долгосрочной скорости передачи 108 данных на приемнике, принимающем данные от передатчика. Скорость 110 разгрузки и время 112 разгрузки могут определяться на основе по меньшей мере одного из: долгосрочной скорости передачи 108 данных и величины перегрузки, когда величина перегрузки удовлетворяет пороговому значению. После определения величины перегрузки и долгосрочной скорости передачи 108 данных данные могут отправляться от передатчика приемнику на скорости 110 разгрузки в течение времени 112 разгрузки, как указано на этапе 104. Скорость передачи данных на передатчике может корректироваться до долгосрочной скорости передачи 108 данных после окончания времени 112 разгрузки, как указано на этапе 106. В конкретном варианте осуществления передатчик передает данные на приемник через беспроводную сеть. В конкретном варианте осуществления, долгосрочная скорость передачи данных может в значительной степени представлять собой максимальную долгосрочную скорость передачи данных. Как использовано в настоящем документе, термин «максимальная долгосрочная скорость передачи данных» это оцененная или предсказанная максимальная долгосрочная скорость передачи данных.
[0029] Включение величины перегрузки и максимальной долгосрочной скорости передачи данных позволяет отправителю или передатчику возможность определять траектории скорости на основе единичного сообщения обратной связи. Либо отправитель, либо передатчик могут оценивать количество перегруженных битов в тракте передачи. На основе данной оценки и оценки максимальной долгосрочной скорости передачи данных, обеспеченной в единичном сообщении обратной связи, отправитель или передатчик может определять набор скоростей, способных достичь разгрузки канала и, затем, передачи с максимальной долгосрочной скоростью в условиях перегрузки.
[0030] В конкретном варианте осуществления величина перегрузки может быть измерена посредством значения временного сдвига прибытие-завершение (APTO), а максимальная долгосрочная скорость передачи 108 данных может быть измерена посредством средней принятой скорости (ARR) данных, принимаемых на приемнике. В конкретном варианте осуществления перегрузка в канале восходящей связи, в канале нисходящей линии связи и в центральном узле (ядре) сети может быть отражена в стандартизированном сообщении обратной связи APTO_ARR от приемника отправителю или передатчику. APTO_ARR задается в стандарте 3GPP2 C.P0055-A, а также был предложен для стандарта 3GPP TS 26.114. Информация в стандартизированном сообщении обратной связи APTO_ARR может указывать перегрузку на приемнике, при которой пакеты данных не прибывают своевременно на приемник для правильно запланированного завершения. Информация в стандартизированном сообщении обратной связи APTO_ARR может также обеспечивать оценку для руководства, какая скорость может быть долгосрочной для тракта передачи без переприема. Стандартизированное сообщение обратной связи APTO_ARR может указывать среднюю принятую скорость (ARR) на приемнике, а также запрос приемника на ускорение или задержку времени пакетов данных (APTO) на основе нужд завершения. Задержка может служить в качестве переменной внешнего контура услуги пакета в реальном масштабе времени (RTP).
[0031] В конкретном варианте осуществления отправка данных от передатчика приемнику на скорости 110 разгрузки в течение времени 112 разгрузки может удалять количество перегруженных данных, причем количество удаленных перегруженных данных в значительной степени равно произведению времени 112 разгрузки и разницы между ARR 108 и скоростью 110 разгрузки, как показано на фиг.1. В конкретном варианте осуществления количество удаленных перегруженных данных может также быть равным произведению значения APTO и ARR 108. В конкретном варианте осуществления в течение перегрузки скорость отправителя или передатчика адаптируется с понижением, чтобы обеспечить возможность для своевременного прибытия пакетов данных на приемник для завершения, изначально посредством удаления задолженности, вызванной перегрузкой, и затем посредством работы с максимальной долгосрочной скоростью системы, не привносящей дополнительной перегрузки или еще одной задолженности. Если задолженность изначально не удалена, в таком случае просто работа с максимальной долгосрочной скоростью может не исправить текущее состояние перегрузки, и пакеты данных все еще могут задерживаться. В конкретном варианте осуществления в течение снижения перегрузки скорость отправителя или передатчика адаптируется с повышением, чтобы улучшить качество передачи данных, гарантируя своевременное прибытие пакетов данных на приемник для правильного завершения, улучшая тем самым качество передачи данных. Например, в случае, когда пакеты данных прибывают от видеокодера, тем самым может быть улучшено результирующее качество видео.
[0032] Касательно фиг.2, изображена и обозначена общей цифрой 200 диаграмма конкретного иллюстративного варианта осуществления жидкостной модели перегрузки сети для определения количества перегруженных данных, для удаления из сети. Труба 201 направляет поток 202 пакета данных в ведро 203. Количество данных 205 аккумулируется в ведре 203 до отлива из ведра 203 через водосток 207. Когда приток данных через трубку 201 равен оттоку данных через водосток 207, количество данных 205 в ведре 203 остается постоянным. Когда приток данных через трубку 201 больше оттока данных через водосток 207, количество данных 205, аккумулирующихся в ведре 203, увеличивается, указывая состояние перегрузки в тракте передачи данных. Когда приток данных через трубку 201 меньше оттока данных через водосток 207 потока данных, количество данных 205, аккумулирующихся в ведре 203, уменьшается, что разгружает тракт передачи данных.
[0033] Пакеты данных от видеокодера могут входить в поток пакета данных, как указано на этапе 202. Количество перегруженных данных для удаления 208 может быть равным произведению времени 212 задержки для корректировки на скорость стока 210 на приемник. В конкретном варианте осуществления время 212 задержки для корректировки может быть равным значению APTO, а скорость стока 210 может быть равной ARR 108 по фиг.1. Скорость передачи данных кодера может быть уменьшена до скорости 110 разгрузки на время 112 разгрузки для удаления количества данных 206 из ведра 203, причем количество данных 206, удаленных из ведра 203, может быть равным количеству перегруженных данных для удаления 208. Когда задолженность по количеству данных 206 удалена, пакеты 204 данных, прибывающих после времени 112 разгрузки, могут покидать ведро 203 в правильное время завершения. В конкретном варианте осуществления показатель ARR 108 может служить в качестве оценки скорости стока 210 ведра, и отправитель или передатчик может удалять некоторое количество октетов перегруженных данных из ведра 203, равное произведению значения APTO и ARR 108. Как описано выше, когда приток данных через трубу 201 (скорость передачи данных кодера) меньше оттока данных через водосток 207 (скорость стока 210), количество данных 205, аккумулирующихся в ведре 203, уменьшается, что разгружает тракт передачи данных. Показатель ARR 108 может также служить в качестве оценки максимальной долгосрочной скорости через систему и может быть использован для передачи на максимальной долгосрочной скорости ARR 108, когда перегрузка удалена. В конкретном варианте осуществления показатель ARR 108 может быть измерен для пропускной способности среды, пропускной способности пакета в реальном масштабе времени (RTP), что позволяет видеокодеру, например, использовать ARR 108 для целевой скорости управления скоростью.
[0034] Касательно фиг.3, изображена и обозначена общей цифрой 300 диаграмма конкретного иллюстративного варианта осуществления способа адаптации к перегрузке сети путем показа, как быстро разгрузить тракт передачи. В конкретном варианте осуществления, диаграмма 300 иллюстрирует временной режим, ассоциированный с разгрузкой согласно фиг.1. Изначально, как указано на этапе 304, скорость передачи может быть больше ARR 108. Приемник 301 может измерить неприемлемое значение APTO, как указано на этапе 324, и отправлять сообщение 310 обратной связи APTO_ARR отправителю или передатчику 303. Сообщение 310 обратной связи APTO_ARR может быть принято на отправителе или передатчике 303, что может потребовать времени T_реагирования (T_react) для реагирования на сообщение 310 обратной связи APTO_ARR, как указано на этапе 312. Отправитель или передатчик 303 может реагировать на сообщение 310 обратной связи APTO_ARR путем уменьшения скорости передачи до скорости 110 разгрузки, как указано на этапе 306, на время 112 разгрузки, как указано на этапе 302. Начало фазы разгрузки проходит в приемник 301, как указано на этапе 314, и окончание фазы разгрузки проходит на приемник 301, как указано на этапе 316. После окончания времени 112 разгрузки, скорость передачи увеличивается до ARR 108, как указано на этапе 308. Групповая задержка фильтра измерения APTO указана на этапе 320. Минимальный интервал отправки обратной связи указан на этапе 322. Наконец, как указано на этапе 326, приемник 301 проверяет измерение APTO для определения необходимости отправки другого сообщения 318 обратной связи APTO_ARR отправителю или передатчику 303.
[0035] В конкретном варианте осуществления, канал может быть разгружен до того, как приемник 301 примет следующее решение о состоянии перегрузки. В конкретном варианте осуществления, канал передачи может быть разгружен настолько быстро, насколько это возможно, чтобы быстро снизить перегрузку на приемнике 301. Однако очень агрессивная разгрузка требует уменьшения передачи данных до гораздо более низкой скорости 110 разгрузки, что может неприемлемо ухудшить видеопроизводительность в течение фазы разгрузки, в случае, когда пакеты данных содержат кодированные видеоданные. В конкретном варианте осуществления скорость 110 разгрузки может быть по меньшей мере равной скорости, необходимой для достижения приемлемого качества кадра и приемлемой скорости кадра. Скорость, необходимая для достижения приемлемого качества кадра и приемлемой скорости кадра, может быть скоростью, производящей видеокадры, поддерживающие приемлемое пиковое отношение сигнал-шум (PSNR), поскольку в ином случае видеокадр может быть опущен в соответствии с переменной скоростью кадра (VFR). В другом конкретном варианте осуществления скорость 110 разгрузки может быть по меньшей мере равной скорости, необходимой для достижения минимального качества кадра и минимальной скорости кадра. Скорость, необходимая для достижения минимального качества кадра и минимальной скорости кадра, может быть скоростью, производящей видеокадры, поддерживающие минимальное пиковое отношение сигнал-шум (PSNR), поскольку в ином случае видеокадр может быть опущен в соответствии с переменной скоростью кадра (VFR).
[0036] В конкретном варианте осуществления время 112 разгрузки может быть пропорциональным значению APTO с константой пропорциональности F. Время 112 разгрузки может также быть пропорциональным количеству или величине перегрузки. Скорость 110 разгрузки может быть пропорциональной ARR 108 с константой пропорциональности, равной отношению (F-1) к F. Для видеоданных скорость 110 разгрузки может быть достигнута путем кодирования каждого кадра на целевой скорости ARR 108 и последующего пропуска каждого F-ого кадра. Например, в случае, когда F равно двум, время 112 разгрузки может быть равна двойному значению APTO, а скорость 110 разгрузки может быть равной половине ARR 108. Для видеоданных видеокодер может опускать отправку каждого второго кадра, кодированного на целевой скорости ARR 108 в течение периода времени, равного двойному значению APTO.
[0037] В альтернативных вариантах осуществления, время разгрузки может быть установлено как фиксированная константа T_разгрузки (T_decongest), определяющаяся на основе того, насколько быстро обслуживание/восприятие пользователя требуют достичь разгрузки. Например, требованием услуги может быть достижение разгрузки за около 1000 миллисекунд во избежание слишком большого нарушения потока видеоданных. В таком случае скорость разгрузки может быть равной произведению показателя ARR на (1-APTO/T_decongest). В других альтернативных вариантах осуществления время разгрузки может быть установлено адаптивно в T_разгрузки_адаптации (T_decongest_adapt) на основе других измерений или критериев помимо полученного значения APTO. Например, измерения или критерии могут включать в себя рассмотрения качества услуг, общее использование сети, количество пользователей, объем использования на пользователя и другие подобные показатели. Скорость разгрузки может в таком случае быть равной произведению ARR на (1-APTO/T_decongest_adapt).
[0038] Касательно фиг.4, изображена и обозначена общей цифрой 400 диаграмма конкретного иллюстративного варианта осуществления способа для адаптации к разгрузке сети/ снижения перегрузки, используя жидкостную модель перегрузки. Труба 401 направляет поток 402 пакета данных в ведро 403. Количество данных 405 аккумулируется в ведре 403 до отлива из ведра 403 через водосток 407. Когда приток данных через трубу 401 равен оттоку данных через водосток 407, количество данных 405 в ведре 403 остается постоянным. Когда приток данных через трубу 401 больше оттока данных через водосток 407, количество данных 405, аккумулирующихся в ведре 403, увеличивается, указывая состояние перегрузки в тракте передачи данных. Когда приток данных через трубу 401 меньше оттока данных через водосток 407, количество данных 405, аккумулирующихся в ведре 403, уменьшается, указывая наличие места для ввода дополнительных данных в поток 402 пакета данных без увеличения перегрузки системы.
[0039] Пакеты данных от видеокодера могут входить в поток пакета данных, как указано на этапе 402. Количество вводимых данных для ввода 408, может быть равным произведению времени 412 задержки для корректировки на скорость_вытекания 410 на приемник. Как описано выше, когда приток данных через трубу 401 меньше оттока данных через водосток 407, количество данных 405, аккумулирующихся в ведре 403, уменьшается, указывая наличие места для ввода дополнительных данных в поток 402 пакета данных без вызова дополнительной перегрузки. В конкретном варианте осуществления, время 412 задержки для корректировки может быть равным абсолютному значению показателя значения APTO, а скорость вытекания 410 может быть больше или по меньшей мере равной показателю ARR 108. Скорость передачи данных кодера может быть увеличена до другой скорости отправки данных достаточно длительно для ввода количества данных 406 в ведро 403, причем количество данных 406, введенных в ведро 403, может быть равным количеству вводимых данных для ввода 408. Когда количество данных 406 введено, пакеты 404 данных, прибывающих после фазы ввода, могут покидать ведро 403 в правильное время завершения. В конкретном варианте осуществления, скорость передачи передатчика может быть увеличена до скорости, более высокой, чем текущая скорость передачи данных, в случае, когда величина перегрузки меньше порогового значения. В конкретном варианте осуществления, скорость передачи передатчика может быть увеличении до скорости, более высокой, чем скорость ARR 108, в случае, когда значение APTO меньше порогового значения.
[0040] В конкретном варианте осуществления значение APTO указывает разницу в статистике прибытия пакетов данных на приемнике в сравнении с тем, когда пакеты данных планируются для правильного завершения без дрожания для видеоданных. Значение APTO может быть индикацией количества задержки, которую приемник хотел бы скорректировать в тракте передачи без переприема между видеоотправителем и приемником. Если имеет место перегрузка, тогда значение APTO может быть положительным, и задолженные пакеты в ведре могут быть слиты посредством значения APTO для удаления задержки, как показано на фиг.2. В случае, если имеет место снижение перегрузки, тогда значение APTO может быть отрицательным, и кодер может увеличить скорость передачи с целью использования дополнительной пропускной способности, куда может быть привнесено количество задержки, равное абсолютному значению показателя значения APTO, как показано на фиг.4.
[0041] Касательно фиг.5, изображена и обозначена общей цифрой 500 диаграмма конкретного иллюстративного варианта осуществления способа адаптации к перегрузке сети путем показа, как быстро вывести передачу данных на рабочий режим. Изначально, как указано на этапе 504, скорость передачи может быть меньше показателя ARR 108. В другом варианте осуществления скорость передачи может быть не меньше показателя ARR 108. Приемник 501 может измерять значение APTO, меньшее, чем пороговое значение, как указано на этапе 524, и отправлять сообщение 510 обратной связи APTO_ARR отправителю или передатчику 503. Сообщение 510 обратной связи APTO_ARR может быть принято на отправителе или передатчике 503, что может потребовать времени Т_реакции (T_react) для реагирования на сообщение 510 обратной связи APTO_ARR, как указано на этапе 512. Отправитель или передатчик 503 может реагировать на сообщение 510 обратной связи APTO_ARR путем увеличения скорости передачи до другой скорости отправки данных, как указано на этапе 508, в течение по меньшей мере времени обнаружения, как указано на этапе 502. Начало увеличения скорости проходит в приемник 501, как указано на этапе 514, и окончание времени обнаружения, когда на приемнике 501 определено увеличение скорости, проходит в приемник 501, как указано на этапе 516. Групповая задержка фильтра измерения APTO указана на этапе 520. Минимальный интервал отправки сообщения обратной связи указан на этапе 522. Наконец, как указано на этапе 526, приемник 501 проверяет измерение APTO для определения необходимости отправки другого сообщения 518 обратной связи APTO_ARR отправителю или передатчику 503.
[0042] В конкретном варианте осуществления, по соображениям удобства, время обнаружения может быть установлено так, чтобы быть равным времени 112 разгрузки. В конкретном варианте осуществления время обнаружения может быть равным времени 112 разгрузки и может также быть пропорциональным абсолютному значению последнего принятого значения APTO с константой пропорциональности F. В конкретном варианте осуществления может быть определена другая скорость отправки данных с целью завершения добавления вводимых в сеть данных, которые могут быть распределены во временном периоде, пропорциональном времени 112 разгрузки с константой пропорциональности R. В конкретном варианте осуществления другая скорость отправки данных может быть равной произведению ARR 108 и суммы единицы и обратного произведению R на F. В другом конкретном варианте осуществления другая скорость отправки данных может быть равной произведению текущей скорости передачи отправителя и суммы единицы и обратного произведению R на F. В других конкретных вариантах осуществления время обнаружения может быть константой, или время обнаружения может быть установлено адаптивно. Время обнаружения, таким образом, может быть определено на основе по меньшей мере одного из значения APTO, ARR, значения константы или адаптивно установленного значения.
[0043] Касательно фиг.6, изображена и обозначена общей цифрой 600 диаграмма последовательности операций конкретного иллюстративного варианта осуществления способа адаптации к перегрузке сети. Данный способ 600 включает в себя этап, на котором происходит прием сообщения обратной связи на передатчике, причем сообщение обратной связи включает в себя величину перегрузки и долгосрочную скорость передачи данных на приемнике, как указано на этапе 602. Например, сообщение 310 обратной связи APTO_ARR может быть принято на передатчике, причем сообщение 310 обратной связи APTO_ARR включает в себя величину перегрузки, значение APTO и долгосрочную скорость передачи данных, показатель ARR 108, как изображено на фиг.1 и фиг.3. Способ 600 включает в себя этап, на котором происходит определение, удовлетворяет ли величина перегрузки пороговому значению, как указано на этапе 604. Например, значение APTO может быть положительным, указывая перегрузку, и может быть больше заранее заданного количества, указывая слишком большую перегрузку. В случае, если величина перегрузки не удовлетворяет пороговому значению, тогда способ 600 включает в себя этап, на котором происходит продолжение передачи данных с той же или большей скоростью, как указано на этапе 606. Например, в случае, если показатель APTO меньше порогового количества, тогда скорость передачи может быть увеличена до другой скорости отправки данных, как изображено на фиг.5.
[0044] В случае, если величина перегрузки не удовлетворяет пороговому значению, тогда способ 600 включает в себя этап, на котором происходит определение скорости разгрузки и времени разгрузки на основе по меньшей мере одного из: долгосрочной скорости передачи данных и величины перегрузки, как указано на этапе 608. Например, время 112 разгрузки по фиг.1 может быть пропорциональным значению APTO с константой пропорциональности F, а скорость 110 разгрузки может быть пропорциональна показателю ARR 108 с константой пропорциональности, равной отношению (F-1) к F. Способ 600 включает в себя этап, на котором отправляют данные от передатчика приемнику на скорости разгрузки в течение времени разгрузки, как указано на этапе 610. Например, данные могут быть отправлены на скорости 110 разгрузки от передатчика на приемник в течение времени 112 разгрузки, как изображено на фиг.1 и фиг.3. Способ 600 также включает в себя этап, на котором происходит коррекция скорости передачи данных на передатчике до долгосрочной скорости передачи данных после окончания времени разгрузки, как указано на этапе 612. Например, скорость передачи данных на передатчике может быть скорректирована до показателя ARR 108 после окончания времени 112 разгрузки, как изображено на фиг.1 и фиг.3.
[0045] Касательно фиг.7, изображена и обозначена общей цифрой 700 диаграмма последовательности операций другого конкретного иллюстративного варианта осуществления способа адаптации к перегрузке сети. Данный способ 700 включает в себя этап, на котором происходит определение перегрузки в тракте передачи между отправителем и приемником посредством использования параметров, обеспеченных в сообщении обратной связи от приемника к отправителю, причем параметры включают в себя величину перегрузки и долгосрочную скорость передачи данных, как указано на этапе 702. Например, сообщение 310 обратной связи APTO_ARR может быть получено на передатчике, причем сообщение 310 обратной связи APTO_ARR включает в себя показатель величины перегрузки, значение APTO, и долгосрочную скорость передачи данных, ARR 108, как изображено на фиг.1 и фиг.3. Способ 700 включает в себя этап, на котором происходит определение скорости разгрузки и времени разгрузки на основе по меньшей мере одного из: долгосрочной скорости передачи данных и величины перегрузки, как указано на этапе 704. Например, время 112 разгрузки может быть пропорциональным значению APTO с константой пропорциональности F, а скорость 110 разгрузки может быть пропорциональна показателю ARR 108 с константой пропорциональности, равной отношению (F-1) к F. Способ 700 включает в себя этап, на котором происходит разгрузка тракта передачи посредством отправки данных на скорости разгрузки от отправителя к приемнику в течение времени разгрузки, как указано на этапе 706. Например, данные могут быть отправлены на скорости 110 разгрузки от передатчика приемнику в течение времени 112 разгрузки, как изображено на фиг.1 и фиг.3. Способ 700 включает в себя этап, на котором происходит коррекция скорости передачи данных в канале передачи до долгосрочной скорости передачи данных после окончания времени разгрузки, как указано на этапе 708. Например, скорость передачи данных на передатчике может быть скорректирована до ARR 108 после окончания времени 112 разгрузки, как изображено на фиг.1 и фиг.3.
[0046] В конкретном варианте осуществления величина перегрузки представляет собой значение временного сдвига входа-к-завершению (APTO), измеренное на приемнике. В конкретном варианте осуществления, долгосрочная скорость передачи 108 данных представляет собой среднюю принятую скорость (ARR) передачи данных, принимаемых на приемнике, как показано на фиг.1. В конкретном варианте осуществления, долгосрочная скорость передачи 108 данных представляет собой максимальную скорость передачи данных, не вызывающую перегрузки тракта передачи. В конкретном варианте осуществления разгрузка канала передачи удаляет количество задолженных данных, причем количество задолженных данных является по существу равным произведению времени 112 разгрузки на разницу между показателем ARR 108 и скоростью 110 разгрузки, как показано на фиг.1-3.
[0047] В конкретном варианте осуществления время 112 разгрузки является пропорциональным значения APTO с константой пропорциональности F, а скорость 110 разгрузки является пропорциональной показателю ARR 108 с константой пропорциональности, равной отношению (F-1) к F. Способ 700 может также включать в себя этап, на котором происходит определение количества вводимых данных, которые могут быть введены в тракт передачи до того, как тракт передачи начнет становиться перегруженным, причем введение вводимых данных в канал передачи распределяется по временному периоду, пропорциональному времени 112 разгрузки с константой пропорциональности R. В конкретном варианте осуществления другая скорость отправки данных может быть определена на основе ARR 108 и произведения R на F. В конкретном варианте осуществления другая скорость отправки данных может быть равной произведению показателя ARR 108 на сумму единицы и обратного произведения R на F. В другом конкретном варианте осуществления период введения вводимых данных может быть константой или может быть установлен адаптивно на основе других параметров или критериев, таких как рассмотрение качества услуг, общее использования сети, количество пользователей, объем использования на пользователя, и других подобных показателей.
[0048] Касательно фиг.8, изображена и обозначена общей цифрой 800 диаграмма последовательности операций еще одного другого конкретного иллюстративного варианта осуществления способа адаптации к перегрузке сети. Данный способ 800 включает в себя этап, на котором происходит прием измеренного значения временного сдвига входа-к-завершению (APTO) и средней принятой скорости (ARR) в сообщении обратной связи на передатчик, как указано на этапе 802. Например, сообщение 510 обратной связи APTO_ARR может быть принято на передатчике, причем сообщение 510 обратной связи APTO_ARR включает в себя показатель значения APTO, а также показатель ARR 108, как изображено на фиг.5. Способ 800 включает в себя этап, на котором происходит увеличение скорости отправки на передатчике до увеличенной скорости оправки, определенной на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и ARR, как указано на этапе 804. Например, скорость отправки на передатчике может быть увеличена до другой скорости 508, как показано на фиг.5, и другая скорость 508 может быть пропорциональной ARR.
[0049] Способ 800 включает в себя этап, на котором происходит определение времени обнаружения на основе по меньшей мере одного из показателей значения APTO и показателя ARR, как указано на этапе 806. Например, время 502 обнаружения может быть пропорциональным абсолютному значению показателя значения APTO с константой пропорциональности F. Способ 800 включает в себя этап, на котором происходит продолжение передачи на увеличенной скорости отправки после времени обнаружения, как указано на этапе 808. Например, данные могут быть отправлены с другой скоростью 508 с передатчика 503 на приемник 501 после времени 502 обнаружения, как изображено на фиг.5.
[0050] Способ 800 может также включает в себя этап, на котором происходит определение количества вводимых данных, которые могут быть введены в тракт передачи до того, как тракт передачи начнет становиться перегруженным, причем введение вводимых данных в канал передачи распределяется по временному периоду, пропорциональному времени 502 обнаружения по фиг.5 с константой пропорциональности R. Способ 800 может также включать в себя этап, на котором происходит добавление вводимых данных, распределенных по временному периоду данных, пропорциональному времени 502 обнаружения по фиг.5 с константой пропорциональности R, причем время 502 обнаружения является пропорциональным абсолютному значению показателя значения APTO с константой пропорциональности F, причем увеличенная скорость 508 отправки определяется на основе показателя ARR и произведения R на F. В конкретном варианте осуществления, увеличенная скорость 508 отправки данных у отправки данных может быть равной произведению показателя ARR и суммы единицы и обратного произведения R на F. в другом конкретном варианте осуществления, вводимые данные могут быть введены по фиксированному или константному значению времени обнаружения.
[0051] Касательно фиг.9, изображена и обозначена общей цифрой 900 диаграмма последовательности операций еще одного другого конкретного иллюстративного варианта осуществления способа адаптации к перегрузке сети. Данный способ 900 включает в себя этап, на котором происходит отправка сообщения обратной связи от приемника на передатчик, причем сообщение обратной связи включает в себя показатели измеренного значения временного сдвига входа-к-завершению (APTO) и средней принятой скорости (ARR), как указано на этапе 902. Например, сообщение 310 обратной связи APTO_ARR может быть отправлено на передатчик, причем сообщение 310 обратной связи APTO_ARR включает в себя показатель значения APTO и показатель ARR 108, как изображено на фиг.1 и фиг.3.
[0052] Способ 900 включает в себя этап, на котором происходит прием на приемнике данных, отправляемых передатчиком на скорости разгрузки, определенной на основе по меньшей мере одного из: значения APTO и показателя ARR, как указано на этапе 904. Например, данные могут быть приняты на приемнике, отправленные передатчиком на скорости 110 разгрузки в течение времени 112 разгрузки, как изображено на фиг.1 и фиг.3. Время 112 разгрузки может быть пропорциональным значению APTO с константой пропорциональности F, а скорость 110 разгрузки может быть пропорциональна показателю ARR 108 с константой пропорциональности, равной отношению (F-1) к F. Способ 900 включает в себя, после окончания времени разгрузки, этап, на котором происходит прием на приемнике данных, отправляемых передатчиком на долгосрочной скорости данных, равной показателю ARR, как указано на этапе 906. Например, скорость передачи данных на передатчике может быть скорректирована до ARR 108 после окончания времени 112 разгрузки, как изображено на фиг.1 и фиг.3.
[0053] В конкретном варианте осуществления время 112 разгрузки является пропорциональным значению APTO с константой пропорциональности F, а скорость 110 разгрузки является пропорциональной ARR 108 с константой пропорциональности, равной отношению (F-1) к F. Способ 900 может также включать в себя этап, на котором происходит прием дополнительных введенных данных на приемнике, причем введенные данные принимаются в течение периода времени ввода. В конкретном варианте осуществления период времени ввода может быть пропорциональным времени 112 разгрузки с константой пропорциональности R. В других конкретных вариантах осуществления период времени ввода может быть константой или может быть установлен адаптивно на основе других измерений и критериев, таких как рассмотрения качества услуг, общее использование сети, количество пользователей, объем использования на пользователя, и других подобных показателей.
[0054] Касательно фиг.10, изображена и обозначена общей цифрой 1000 диаграмма конкретного иллюстративного варианта осуществления системы, адаптируемой к перегрузке сети. Система 1000 включает в себя передатчик 1002, сконфигурированный с возможностью передачи данных 1006. Система также включает в себя средство для приема данных 1006, такое как приемник 1004, сконфигурированный с возможностью приема данных 1006. Средство для приема может включать в себя цифровой приемник данных, цифровой приемник пакета данных, цифровой приемник видеоданных, цифровой приемник пакета видеоданных, беспроводной приемник данных, беспроводной приемник видеоданных и тому подобное. Передатчик 1002 является дополнительно сконфигурированным с возможностью осуществления приема измеренного значения 1005 временного сдвига входа-к-завершению (APTO), а также средней принятой скорости (ARR) 1007 в сообщении 1008 обратной связи от приемника 1004, с возможностью инициирования разгрузки посредством уменьшения скорости отправки на передатчике 1002 до скорости разгрузки, определенной на основании по меньшей мере одного из: значения APTO 1005 и ARR 1007, и с возможностью окончания передачи разгрузки на скорости разгрузки после времени разгрузки, определенного на основании по меньшей мере одного из: значения APTO 1005 и ARR 1007. Значение APTO 1005 может быть измерено на приемнике 1004, используя устройство 1016 измерения APTO. Показатель ARR 1007 может быть измерен на приемнике 1004, используя устройство измерения ARR 1018. Сообщение 1008 обратной связи может быть отправлено от приемника 1004, используя отправитель 1020 сообщения обратной связи. Сообщение 1008 обратной связи может быть принято на передатчике 1002, используя приемник 1014 сообщения обратной связи. Скорость отправки на передатчике 1002 может быть уменьшена до скорости разгрузки, используя регулятор 1010 скорости отправки. Окончание передачи разгрузки на скорости разгрузки после времени разгрузки может быть определено, используя таймер разгрузки 1012.
[0055] В конкретном варианте осуществления время 112 разгрузки по фиг.1 может быть пропорциональным значению APTO 1005 с константой пропорциональности F, а скорость 110 разгрузки может быть пропорциональной ARR 108 с константой пропорциональности, равной отношению (F-1) к F. В конкретном варианте осуществления передатчик 1002 может быть дополнительно сконфигурирован с возможностью приема показателя значения APTO 1005 и показателя ARR 1007 в единичном сообщении 1008 обратной связи от приемника 1004, причем передатчик 1002 дополнительно сконфигурирован с возможностью добавления вводимых данных, распределенных по периоду времени ввода, пропорциональному времени 112 разгрузки с константой пропорциональности R, причем другая скорость отправки данных определяется на основе показателя ARR 1007 и произведения R на F. В других конкретных вариантах осуществления период времени ввода может быть константой или может быть установлен адаптивно на основе других измерений и критериев, таких как рассмотрения качества услуг, общее использование сети, количество пользователей, объем использования на пользователя, и других подобных показателей.
[0056] Передатчик 1002 может включать в себя память 1028 и кэш-память 1030, которые соединены с процессором, таким как цифровой сигнальный процессор (DSP) 1024. Память 1028 или кэш-память 1030 могут включать в себя выполнимые компьютером инструкции, осуществляемые, чтобы заставить компьютер, такой как цифровой сигнальный процессор 1024, выполнять различные действия. Кодер/декодер (CODEC) 1026 может быть соединен с цифровым сигнальным процессором 1024. Беспроводной контроллер 1022 может быть соединен с цифровым сигнальным процессором 1024 и с беспроводной антенной (не показана). Устройство ввода/вывода 1032 может быть также соединено с цифровым сигнальным процессором 1024. Регулятор 1010 скорости отправки и таймер 1012 разгрузки могут быть выполнены в виде аппаратного обеспечения, как, например, посредством специализированной схемы, либо могут быть выполнены посредством цифрового сигнального процессора 1024.
[0057] Приемник 1004 может включать в себя память 1040 и кэш-память 1042, соединенные с процессором, таким как цифровой сигнальный процессор (DSP) 1036. Память 1040 или кэш-память 1042 могут включать в себя выполнимые компьютером инструкции, выполняемые с целью обусловить выполнение компьютером, таким как цифровой сигнальный процессор 1036, различных действий, таких как генерирование сообщения обратной связи 1008. Кодер/декодер (CODEC) 1038 может быть соединен с цифровым сигнальным процессором 1036. Беспроводной контроллер 1034 может быть соединен с цифровым сигнальным процессором 1036 и с беспроводной антенной (не показана). Устройство ввода/вывода 1044 может быть также соединено с цифровым сигнальным процессором 1036. Устройство 1016 измерения показателя APTO и устройство 1018 измерения показателя ARR могут быть выполнены в виде аппаратного оборудования, как, например, посредством специализированной схемы, либо могут быть выполнены посредством цифрового сигнального процессора 1036.
[0058] Специалисты в области техники далее в полной мере поймут, что различные иллюстративные логические блоки, конфигурации, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с вариантами осуществления настоящего раскрываемого изобретения, могут быть осуществлены в виде электронного аппаратного обеспечения, компьютерного программного обеспечения, или комбинации обоих. Для ясной иллюстрации этой взаимозаменяемости аппаратного обеспечения и программного обеспечения выше были в общих чертах описаны различные иллюстративные компоненты, блоки, конфигурации, модули, схемы и этапы с точки зрения их функциональности. Будет ли такая функциональность выполнена в виде аппаратного оборудования или программного обеспечения, зависит от конкретного варианта осуществления и ограничений по конструкции, накладываемых на всю систему. Специалисты могут осуществить описанную функциональность различными способами для каждого конкретного варианта осуществления, но такие исполнительские решения не должны рассматриваться как выходящие за рамки описываемого изобретения.
[0059] Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с вариантами осуществления настоящего раскрываемого изобретения, могут быть осуществлены непосредственно в аппаратном обеспечении, в модуле программного обеспечения, выполняемого процессором, или в комбинации обоих. Модуль программного обеспечения может включать в себя выполняемые процессором инструкции, хранящиеся в оперативной памяти(RAM), флеш-памяти, постоянной памяти (ROM), программируемой постоянной памяти (PROM), стираемой программируемой постоянной памяти (EPROM), электрически стираемой программируемой постоянной памяти (EEPROM), регистрах, на жестком диске, съемном диске, в памяти только для чтения компактного диска (CD-ROM), или в любой другой форме среды для хранения, известной в уровне техники. Иллюстративная среда для хранения соединяется с процессором, причем такой процессор может считывать информацию с и записывать информацию в среду. В альтернативе, среда для хранения может быть встроена в процессор. Процессор и среда для хранения могут находится внутри специализированной интегральной схемы (ASIC). ASIC может находиться в вычислительном устройстве или в терминале пользователя. В альтернативе, процессор и носитель могут находиться как дискретные компоненты в вычислительном устройстве или в терминале пользователя.
[0060] Приведенное описание раскрытых вариантов осуществления настоящего изобретения призвано обеспечить специалисту в области техники возможность выполнения или использования раскрытых вариантов осуществления настоящего изобретения. Различные модификации данных вариантов осуществления будут явно очевидны для таких специалистов, и общие принципы, описанные в настоящем изобретении, могут быть применены к другим вариантам осуществления, не выходя из сущности и объема настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено быть ограниченным вариантами осуществления, показанными в настоящем изобретении, но должно быть согласным возможно наиболее широкой области рассмотрения, согласующейся с принципами и признаками новизны как задано в нижеследующей формуле.