一种移动网络发送速率控制方法、装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及移动网络技术领域，尤其涉及一种移动网络数据传输控制方 法、装置和系统。
【背景技术】
[0002] 随着移动网络技术的不断发展，现代移动网络正在为越来越多的用户提供快捷而 又方便的网络接入。考虑到信道质量的不稳定以及基站负载的动态性较高，在基站上一般 会保留较大的缓存，这样有利于吸收突发性的数据流。但是在正常的工作过程中，所保留的 缓存通常是过大的，这样就会对用户的正常使用造成不必要的延迟，同时也会降低网络性 能，通常这种情况被称为缓冲膨胀。
[0003] 形成缓冲膨胀的根本原因主要来源于两个方面。首先，相比于链路速度瓶颈， 缓冲设置得过大；其次，现代移动网络采用的传输层协议是基于丢包的传输控制协议 (Transmission Control Protocol :TCP)，而信道干扰所导致的丢包在现代网络里面极不 常见，因为在一般运行过程中，丢包的情况往往出现在缓冲区变满的时间段。在传输过程 中，一个采用基于丢包TCP协议的发送端会一直增加发送速率直到缓冲区被填满。而由于 第一个原因，发送速率很可能会超过瓶颈速率，瓶颈速率并不能够很快的抽干缓冲区，那么 这个时段的进出队列时间就会显著增加。在这种情况下，用户体验会受到极大的影响，例 如，当用户正在体验线上游戏，同时后台又存在一个下载程序，用户在游戏过程中很可能就 会经历很长的端到端的延时。由于在缺失丢包信息的情况下，基于丢包的TCP协议不能显 著控制传输速率，这就使得在多任务情况下，较高的进出队延迟成为一个普遍现象。
[0004] 为了解决缓冲膨胀的问题，研究人员提出了两类解决办法。基于其不同的部署区 域，将这两类解决办法具体分为：基站端部署方法和接收端部署方法。其中，针对基站端部 署，可以监控基站队列长度的变化，进而反馈发送速率的调整策略，但是由于实际网络部署 十分复杂，此类策略需要改变网络的拓扑结构，因而无法在实际应用中大规模部署。针对 接收端部署，由于其不需要对网络拓扑进行修改，因而相对于基站端部署方法有较大的优 势，但是现有的策略多采用固定的发送速率控制办法，即设定一个往返时延（Round-Trip Time:RTT)的参考值，以此来作为判断的依据，这一特性显然无法适应当前不同移动网络共 存的现状。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提出一种移动网络数据传输控制方法、装置和系统，以对网络延 迟状态进行侦测，准确控制传输速率，进而降低缓存负载，有效解决缓冲膨胀的问题。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供了一种移动网络数据传输控制方法，包括：
[0007] 根据历史网络延迟时间采样集合预测新时间窗口的网络延迟及置信区间；
[0008] 计算新时间窗口的网络延迟时间估计值；
[0009] 根据所述新时间窗口的网络延迟时间估计值和所述预测的新时间窗口的网络延 迟控制发送速率。
[0010] 第二方面，本发明实施例提供了一种移动网络数据传输控制装置，包括：
[0011] 预测模块，用于预测新时间窗口的网络延迟及置信区间；
[0012] 估计值计算模块，用于计算新时间窗口的网络延迟时间估计值；
[0013] 发送速率控制模块，根据所述新时间窗口的网络延迟时间估计值和所述预测的新 时间窗口的网络延迟控制发送速率。
[0014] 第三方面，本发明实施例提供了一种移动网络数据传输控制系统，包括：
[0015] 配置有本发明实施例中任一移动网络数据传输控制装置的接收端设备，以及发送 端设备。
[0016] 本发明实施例中提供的移动网络数据传输控制方法、装置和系统，根据历史网络 延迟时间采样集合预测新时间窗口的网络延迟及置信区间，计算新时间窗口的网络延迟时 间估计值，根据所述新时间窗口的网络延迟时间估计值和所述预测的新时间窗口的网络延 迟控制发送速率，网络延迟监测准确性高，并能够适应不同的移动网络标准，能够依据网络 延迟的变化对发送速率做出相应调整，进而降低缓存负载，有效解决缓冲膨胀的问题。
【附图说明】
[0017] 图1为本发明实施例一提供的移动网络数据传输控制方法的流程示意图；
[0018] 图2为本发明实施例二提供的移动网络数据传输控制方法的流程示意图，
[0019] 图3为本发明实施例二提供的移动网络延迟测量环境；
[0020] 图4为本发明实施例二提供的在不同核函数的核长度Y值下测量得到的预测准 确率；
[0021] 图5为本发明实施例三提供的一种更新历史网络延迟时间采样集合方法的流程 示意图；
[0022] 图6为本发明实施例四提供的移动网络数据传输控制装置的结构框图；
[0023] 图7为本发明实施例五提供的移动网络数据传输控制系统的结构框图；
[0024] 图8为本发明实施例五提供的一种具体的拓扑结构示意图；
[0025] 图9为本发明实施例五提供的移动网络数据传输控制系统测试获得的网络延迟 预测准确率图像；
[0026] 图10为本发明实施例五测试获得的带宽预测误差与DRWA算法带宽预测误差比较 图像。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的 是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明 的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0028] 实施例一
[0029] 图1为本发明实施例一提供的移动网络数据传输控制方法的流程示意图，该方法 可以由移动网络数据传输控制装置执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，可作为接 收端设备的一部分被内置在接收端设备内部。如图1所示，该方法包括：
[0030] 步骤101、根据历史网络延迟时间采样集合预测新时间窗口的网络延迟及置信区 间。
[0031] 根据应用场景需要选择合适的历史网络延迟时间采样集合的大小，根据选择的历 史网络延迟时间采样集合的数据，预测新时间窗口的网络延迟，并计算所述预测的新时间 窗口的网络延迟及置信区间。
[0032] 步骤102、计算新时间窗口的网络延迟时间估计值。
[0033] 所述新时间窗口网络延迟时间估计值是指从发送第一个确认字符 (ACK, Acknowledgement)的时间点开始，到所述接收窗口内最后一个数据包被接收到的时 间间隔。
[0034] 步骤103、根据所述新时间窗口的网络延迟时间估计值和所述预测的新时间窗口 的网络延迟控制发送速率。
[0035] 根据步骤101获得的所述预测的新时间窗口的网络延迟