可动态扩大通信链接吞吐量的拥塞控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机网络领域，更具体而言，涉及在此类网络中的数据文件流式传输。
[0002]相关专利申请的交叉引用
[0003]本专利申请要求并涉及2012年10月18日提交的美国临时专利申请序号61/715，322的优先权权益，该美国临时专利申请在此被全部纳入作为引用。
[0004]背景
[0005]许多网络用户经常会在在视频流过程中遇到重缓冲暂停的问题。当实际最终用户的网络连接容量/吞吐量非常接近所消耗流质量的容量/吞吐量时，或者当视频源远离最终用户并需要连接多个网络时，此现象表现地尤为突出，例如:
[0006]-共享W1-Fi连接
[0007]-3G移动网络。
[0008]-拥挤的高速链接(电缆)
[0009]-发展中国家的低质量(数据包丢失率高)链接
[0010]-本地ISP连接强于外部ISP连接且无法被完全使用(例如:最终用户拥有5MbpsADSL线路，但其实际下载速率为2Mbps)。
[0011]-布线不佳，但服务器与客户端之间的连接实际很强。
[0012]我们多次尝试过通过调整流式传输协议拥塞控制机制、调制压缩率或根据链接的变化情况(如Adobe Http动态流)动态更改流的比特率来减少缓冲。
[0013]我们先前提议过使用多个流下载文件。但是，这些尝试重点关注的是下载整个文件或流式传输媒体文件，同时考虑其播放波特率以计算片段下载(请参阅US8224981及其引用)。
[0014]自适应流式传输协议(如 Apple HLS、Adobe HDS、Microsoft Smooth Streaming或MPEG-DASH)使用相同文件的不同版本(通常具有不同质量等级)，以适应不断变化的链接带宽。为了实现不同质量等级之间的平滑过渡，通常会将文件分割成若干块。播放器会接收到一个清单文件，该文件描述任何特定质量(分辨率)等级的片段列表(以及如何进行检索，如URL模式)。一般播放器随后将开始连续下载片段，同时测量性能/带宽并根据不断变化的质量等级做出相应的决定。
[0015]概述
[0016]在本发明的一方面，包括一种可动态扩大通信链接下载吞吐量的拥塞控制方法，该方法可以通过持续监控相应链接的整体拥塞状态来动态创建和删除一个或多个URL中的并发下载会话并动态更改数据块大小。
[0017]此监控包括:选择当前用于定义并发下载会话数以及各会话持续时间的策略；下载使用当前策略的一个或多个URL中的数据；定期检查所定义的并发下载会话数是否已处于活动状态以及是否应使用新策略替代当前策略；当检查结果显示新策略可以更好地使用下载吞吐量时，选择新的当前策略。
[0018]定期检查所定义的并发下载会话数是否处于活动状态包括:a.如果第一个活动会话已终止，则决定是否开始下载下一个数据块或丢弃会话；b.如果下一个下载会话已挂起，则将其定义为活动并重复步骤(a) ;c.如果当前会话数小于当前策略定义的总并发下载会话数，则添加挂起下载会话。
[0019]定期检查是否应使用新策略替代当前策略可包括检查在相应时间段内更改策略时的下载吞吐量，包括:如果当前测得的总下载速度大于在先前时间段内测得的总下载速度，则增加目标并发会话数；并计算新数据块的大小。
[0020]这里说的“增加”包括根据当前测得的总下载速度和在先前时间段内测得的总下载速度之差增加目标并发会话数。
[0021]“定期检查”包括检查在相应时间段内未更改策略时的下载吞吐量，包括:如果当前测得的总下载速度比当前策略下测得的最大下载速度小预定百分比(最多)，则选择具有测得的相对最高下载速度的新策略；如果当前测得的总下载速度比当前策略下算得的最佳下载速度大预定百分比(最少)，则选择具有最高预定义下载速度的新策略；并计算新数据块的大小。
[0022]在本发明的另一方面，包括一种可动态扩大通信链接下载吞吐量的拥塞控制系统，该系统包括一个下载会话控制器，可配置为通过持续监控相应链接的整体拥塞状态来动态创建和删除一个或多个URL中的并行数据流并动态更改各数据流的片段大小。
[0023]可以将下载会话控制器进一步配置为:选择当前用于定义多个并发下载会话和各会话持续时间的策略；下载使用当前策略的一个或多个URL中的数据；定期检查所定义的并发下载会话数是否已处于活动状态以及是否应使用新策略替代当前策略；以及当检查结果显示新策略可以更好地使用下载吞吐量时，选择新的当前策略。
[0024]定期检查所定义的并发下载会话数是否处于活动状态包括:a.如果第一个活动会话已终止，则决定是否开始下载下一个数据块或丢弃会话；b.如果下一个下载会话已挂起，则将其定义为活动并重复步骤(a) ;c.如果当前会话数小于当前策略定义的总并发下载会话数，则添加挂起下载会话。
[0025]定期检查是否应使用新策略替代当前策略可包括检查在相应时间段内更改策略时的下载吞吐量，包括:如果当前测得的总下载速度大于在先前时间段内测得的总下载速度，则增加目标并发会话数；并计算新数据块的大小。
[0026]这里说的“增加”包括根据当前测得的总下载速度和在先前时间段内测得的总下载速度之差增加目标并发会话数。
[0027]“定期检查”包括检查在相应时间段内未更改策略时的下载吞吐量，包括:如果当前测得的总下载速度比当前策略下测得的最大下载速度小预定百分比(最多)，则选择具有测得的相对最高下载速度的新策略；如果当前测得的总下载速度比当前策略下算得的最佳下载速度大预定百分比(最少)，则选择具有最高预定义下载速度的新策略；并计算新数据块的大小。
[0028]在本发明的第三个方面，包括一个计算机编程产品，该产品包括一个计算机可读存储介质，该介质可嵌入并配置计算机可读程序，以通过持续监控链接的整体拥塞状态来动态创建和删除一个或多个URL中的并行数据流并动态更改各数据流的数据大小。
[0029]可以将计算机程序产品进一步配置为:选择当前用于定义多个并发下载会话数以及各会话持续时间的策略；下载使用当前策略的一个或多个URL中的数据；定期检查所定义的并发下载会话数是否已处于活动状态以及是否应使用新策略替代当前策略；当检查结果显示新策略可以更好地使用下载吞吐量时，选择新的当前策略。
[0030]可以将计算机程序产品进一步配置为定期检查所定义的并发下载会话数是否处于活动状态，包括:a.如果第一个活动会话已终止，则决定是否开始下载下一个数据块或丢弃会话；b.如果下一个下载会话已挂起，则将其定义为活动并重复步骤(a) ;c.如果当前会话数小于当前策略定义的总并发下载会话数，则添加挂起下载会话。
[0031]可以将计算机程序产品进一步配置为定期检查是否应使用新策略替代当前策略，包括检查在相应时间段内更改策略时的下载吞吐量，包括:如果当前测得的总下载速度大于在先前时间段内测得的总下载速度，则增加目标并发会话数；并计算新数据块的大小。
[0032]这里说的“增加”包括根据当前测得的总下载速度和在先前时间段内测得的总下载速度之差增加目标并发会话数。
[0033]“定期检查”包括检查在相应时间段内未更改策略时的下载吞吐量，包括:如果当前测得的总下载速度比当前策略下测得的最大下载速度小预定百分比(最多)，则选择具有测得的相对最高下载速度的新策略；如果当前测得的总下载速度比当前策略下算得的最佳下载速度大预定百分比(最少)，则选择具有最高预定义下载速度的新策略；并计算新数据块的大小。
[0034]关于附图的简要说明
[0035]为了增进对本发明实施方式的理解并演示如何执行本发明的实施方式，本文将完全以实例的方式来说明所附图样，其中相同数字在全文中对应相同的元素或