通信网络中的拥塞控制制造技术

提供了一种通信网络中的拥塞控制的方法(500)。所述方法包括：检测沿发送方和接收方之间的数据路径发送的数据分组的拥塞(501，502)，其中接收方经由无线接入网络RAN接入通信网络；在空闲时段期间中断向接收方发送数据分组(503，505，506)；以及向RAN发送关于发送中断的指示(504)。由此，RAN可以直接在空闲时段开始时或在空闲时段的开始之后不久切换至较低无线状态，而不是通过非活动定时器触发。这样，提高了空中接口资源的使用，并降低了UE侧的功耗。此外，提供了用于通信网络中的拥塞控制的相应计算机程序、相应计算机程序产品和网络节点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通信网络中的拥塞控制的方法、相应的计算机程序产品和计算机程序产品，以及用于通信网络中的拥塞控制的网络节点。
技术介绍
作为TCP/互联网协议(IP)组的传输层的传输控制协议(TCP)的主要任务之一是拥塞控制。为此，TCP使用多种机制来实现高性能并避免网络性能降级的情况。这些机制控制数据进入网络的速率，保持数据流速率低于将触发冲突的速率。它们还尝试实现网络中不同流之间的近似公平的分配。TCP利用成功接收到数据分组的应答或缺少这种应答来推断沿TCP连接的发送方与接收方之间的数据路径的网络条件。基于发送时间或往返时间、测量和使用定时器，TCP发送方和接收方能够通过网络来改变数据分组的流。低额外延迟后台传输(LEDBAT)是基于延迟的拥塞控制机制，其尝试使用通过通信网络的端到端路径上(即在从发送方到接收方上的数据路径上)的可用带宽，而限制沿该路径的排队延迟的增加(参见互联网工程任务组(IETF)，RFC6817)。LEDBAT使用所测量的沿数据路径的单向延迟来限制流本身在网络中导致的拥塞。LEDBAT设计为由后台传送应用来使用，限制对竞争流的网络性能的干扰。只要数据传输机制能够承载时间戳并频繁应答数据，LEDBAT可以被用作传输协议(例如TCP)的一部分，或作为应用的一部分。LEDBAT基于每个数据分组承载的来自发送方的时间戳来采用单向延迟测量，以检测排队延迟的增加，排队延迟的增加是拥塞的早期信号。当所估计的排队延迟超过处于几十或几百毫秒数量级的预定目标或阈值时，LEDBAT使用发送方侧的拥塞窗来降低发射速率，以减轻或防止网络中的拥塞。发送方的响应(即通过增加数据分组的后续传输之间的时间间隔来降低发送速率)通常正比于所估计的排队延迟与目标延迟之间的差异。后续传输之间的空闲时段具有几秒或几十秒的数量级。倘若通信网络(例如局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网等)包括无线接入网(RAN)，接收方通过无线接入网(RAN)接入通信网络，则上述拥塞控制机制以及具体地LEDBAT可能对于RAN中的资源利用率具有不利的影响。这种情况涉及例如用户设备(UE)(例如移动电话、智能电话、平板电脑、计算机、媒体播放器等)经由RAN使用无线射频接入技术(例如通用移动通信系统、宽带码分多址(WCDMA)、长期演进(LTE)、无线LAN(WLAN)或WiFi等)来从服务器(发送节点或发送方)下载数据。无线网络通常采用RAN中的状态机，并且UE支持无线接口上具有不同传输比特率的无线状态和相应的资源消耗，例如相关联的控制信令、分配的频带和时隙以及UE中的功耗。在UMTS中，这些状态被称为无线资源控制(RRC)状态。图1中示出了 RRC状态中的一些，以及这些状态之间的可能的转换(如箭头所指示的)。通常，为UE提供较高比特速率的无线状态需要更多资源，并且反之亦然。RRC连接模式中的状态，以比特率和资源消耗降低的顺序是:CELL_DCH(专用信道)、CELL_FACH(前向接入信道)、CELL_PCH(小区寻呼信道)和URA_PCH(URA寻呼信道)。CELL_FACH中的功耗大约为CELL_DCH中功耗的50%，并且PCH状态使用CELL_DCH状态的功率的大约1_2%。在LTE中，具有最高比特率和资源消耗的无线状态是连接模式的活动子状态。由于与切换无线状态相关联的延迟和资源消耗，仅当空闲时段足够长以使得通过切换至较低无线状态所节约的资源充分大于切换至较低无线状态并然后回到较高无线状态所消耗的资源时，才执行切换至较低无线状态。如图1中所示，通常使用非活动定时器Tl和T2检测数据业务的空闲时段，来触发切换至较低无线状态。非活动定时器通常通过RAN的运营商来配置，并通常分别具有2秒和10秒的数量级。结合例如LEDBAT的拥塞控制机制，如之前所述的在发送方的数据分组的后续传输之间的空闲时段增加，可能导致空中接口资源以及UE电池的低效使用。也就是说，RAN和UE可以继续驻留在高无线状态，而发送方已经在空闲时段内中断了数据分组的传输，以降低发送速率。在该空闲时段期间，直到非活动定时器触发切换至较低无线状态为止，RAN和UE的资源被浪费用于支持不用于将数据发送给UE的高比特率无线状态。此外，由于要发送的数据量没有减少，RAN和UE不得不驻留在较高无线状态更长的时间段。在图2中示出了这一点，图2针对不同的场景示出了三个数据突发，每个数据突发包括一个或更多个数据分组。第一示意图210示出了数据突发211-213的传输，在后续突发之间具有空闲时段214和215，以及时段216的非活动定时器。当通过空中接口发送第一突发211时，RAN和UE从低无线状态切换至高无线状态。由于非活动定时器的持续时间216超过了空闲时段214和215的长度，所以RAN和UE驻留在高无线状态中，直至在第三数据分组213的传输之后非活动定时器216触发切换至低无线状态。在示意图210的下部示出了 RAN和UE的资源利用率，其中不用于数据传输的所分配的资源(即浪费的资源)被标黑217。如果(例如，响应于检测沿数据路径的拥塞)增加了后续传输之间的空闲时段，则可能出现图2中示意图220中所示的情形。在示意图220中，与示意图210相比空闲时段224和225增加了。由于空闲时段224仍然比非活动定时器216的持续时间短，所以RAN和UE将驻留在高无线状态中。然而，空闲时段225超过非活动定时器的持续时间216，导致RAN和UE切换至低无线状态，仅切换至高无线状态，以便发送第三数据突发223。如可以在示意图220的下部看出的，与示意图210相比已经增加了未使用的无线资源(标黑的227)的量。这导致了无线资源(例如调度的时隙和频带)的低效利用，以及相应的UE电池寿命的缩短。具体地，如果拥塞持续较长的时间段，并依赖于发送方的拥塞时间窗口的配置和RAN的非活动定时器，当发送方继续数据的传输时，反复迫使RAN和UE切换至高无线状态，仅在空闲时段期间再次切换至资源消耗较少的无线状态。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供对于以上技术和现有技术的改进的替代。更具体地，本专利技术的目的是提供一种通信网络中的改进的拥塞机制。具体地，本专利技术的目的是提供一种更无线友好的拥塞机制(例如TCP拥塞机制)。如独立权利要求所定义的，通过本专利技术的不同方面来实现本专利技术的这些和其他目的。本专利技术的实施例的特征在于从属权利要求。根据本专利技术的第一方面，提供了一种通信网络中的拥塞控制的方法。方法包括:检测沿通信网络的发送节点和通信网络的接收节点之间的数据路径发送的数据分组的拥塞。所述接收节点经由RAN接入通信网络。所述方法还包括:在空闲时段期间中断向接收节点发送数据分组，以及向RAN发送关于发送中断的指示。根据本专利技术的第二方面，提供了一种计算机程序。计算机程序包括计算机程序代码。所述计算机程序代码如果在处理器上运行，则适配于实现根据本专利技术的第一方面所述的方法。根据本专利技术的第三方面，提供了一种计算机程序产品。计算机程序产品包括计算机可读存储介质。计算机程序产品具有嵌入其中的根据本专利技术的第二方面的计算机程序产品O根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于通信网络中的拥塞控制的网络节点。所述网络节点包括处理器和存储器。存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信网络(300)中的拥塞控制的方法(500)，所述方法包括：检测沿通信网络的发送节点(302)和通信网络的接收节点(304)之间的数据路径(312)发送的数据分组的拥塞(418；501，502)，其中所述接收节点经由无线接入网络RAN(303)接入通信网络，在空闲时段期间中断向接收节点发送数据分组(421；503，505，506)，以及向RAN发送关于发送中断的指示(422；504)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·斯科格，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE