[发明专利]基于实时传输网络拥塞状况来加速或减速数据传输网络协议的系统和方法

说明书

一种方法由数据传输网络中的计算设备执行。该计算设备接收与网络的一部分的当前状况相对应的拥塞相关信息。该计算设备确定数据传输会话是否具有公平共享协议。当数据传输会话具有公平共享协议时，确定用于数据传输会话的拥塞策略，以及使用拥塞相关信息将拥塞策略应用于数据传输会话。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年11月27日提交的、申请号为62/590,921的美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请出于所有目的通过引用并入本文。

背景技术

数据传输协议可以实现对其协议栈的公平共享组件，该公平共享组件基于传输测量(即，数据丢失、延迟、吞吐量)来增加或减少数据分组传输速率。公平共享实现方式可以在不同的传输协议(例如，传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)等)之间变化，但是目标是相同的：都是为了给予每个竞争数据传输平等的对共享数据传输环境的访问。例如，如果存在10Mbps传输环境和5个独特的数据传输连接，则公平共享组件将尝试给予每个数据传输会话～2Mbps，从而提供公平网络环境。

当前TCP优化解决方案试图加速数据传输会话通过若干不同机制达到其最大吞吐能力所花费的时间。一种这样的实现方式是以较高速率开始数据传输，并且接受较高的数据丢失风险，从而加速分组传输并增加吞吐量。

一些现有的解决方案可能试图解决在广域网(WAN)(例如，移动网络)中存在的传输网络拓扑挑战。类似移动接入的网络可以被认为是互连的两个或更多个不同的传输网络。一些现有的TCP优化解决方案可以通过对网络的部分(即，每个子网)实现单独的公平共享算法来桥接这两个网络。

无线电接入网络(RAN)和因特网具有对于标准数据传输协议有问题的根本区别。例如，RAN通常是具有往返时间(RTT)测量(例如，60-500ms)的较大可变性的较高延迟网络，而因特网(即，例如广域网之类的有线网络)提供更一致且通常较低的RTT测量(例如，40-60ms)。使用RAN的数据传输存在的条件是高度可变的，并且可以使得数据传输会话基于变量连续地调整数据传输速率，最终，对共享网络“公平共享”策略没有影响。例如，RTT是在以上解释的场景中测量共享数据传输网络的拥塞的较差方式，其中网络的一部分是通过设计高且可变延迟的网络。

一些拥塞控制过程可以丢弃分组以用信号通知拥塞的存在。然而，在诸如RAN之类的网络中，分组可能由于各种原因(例如，由于临时干扰)而被丢弃。将由于临时干扰而丢弃的分组误解为指示拥塞可能导致RAN容量的利用不足，并降低数据传输性能。

因此，需要一种在共享数据传输环境中提供竞争数据传输平等访问的方法，该共享数据传输环境包括具有不同操作特性的网络，例如包括RAN和因特网两者的共享数据传输环境。

发明内容

根据一个实施例，一种用于加速或减速数据传输会话的方法将应用于实现公平共享策略的任何传输协议。在该实施例中，拥塞感知传输优化技术可以从一个或多个其他网络节点(例如，RAN eNodeB)接收拥塞度量，或者基于其自身的内部公平共享传输策略来导出端到端网络拥塞度量。

拥塞感知传输加速或减速技术用于适应变化的网络拓扑(即，无线电接入网络)，从而减轻使用测量不良的或误解的网络测量(例如，RTT延迟)以基于实时传输网络链路测量的拥塞级别来应用公平共享拥塞避免，其中拥塞是指共享链路上的交叉业务竞争。

使用来自一个或多个网络节点的实时传输网络拥塞度量，传输优化节点可以变得拥塞感知并且基于传输链路的当前拥塞级别来做出公平共享确定。一种使用情况可以是比当今的传输协议所允许的更快地增加未拥塞的传输链路上的数据会话的传输速度。其他传输会话可以存在于拥塞的传输链路上，这些传输会话应当使它们的传输速度降低并且维持在较低的速度，以减轻拥塞并且为所有竞争的传输会话提供更稳定的公平共享。