基于网络的自适应速率限制方法及装置制造方法及图纸

装置可以包括会话速率限制计算器和速率限制器。会话速率限制计算器可以被配置为基于给定会话的状态信息和下游瓶颈链路的状态信息来计算多个活跃流式传输媒体会话中的给定会话的会话速率限制，其中该装置将多个活跃流式传输媒体会话馈入该下游瓶颈链路。速率限制器可以被配置为基于经计算的会话速率限制来控制给定会话的下游流量，并且被配置为提供给定会话的相应的经速率限制的下游流量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及网络通信，并且更具体地，涉及速率限制。
技术介绍
自适应比特率流式传输(streaming)是在通过计算机网络向一个或多个客户端流式传输多媒体中使用的技术，例如该技术可以根据传输协议(例如，超文本传输协议(HTTP))来提供。自适应流式传输一般是通过根据相应客户端的带宽和能力来调整视频流的速率而进行操作的。客户端可以根据可用的资源在具有不同编码比特率的流式传输之间进行相应地切换。当多个自适应流式传输客户端在瓶颈链路处互相竞争带宽时，每个客户端可能很难估计自己的带宽份额。由于在一个或多个客户端处差的自适应决定，这可能导致可令用户分心的不稳定性和/或频繁的比特流改变。附图说明图1示出了自适应速率限制系统的示例。图2示出了自适应速率限制系统的另一示例。图3示出了将自适应速率限制流量与高速数据流量相组合的系统的示例。图4示出了被配置为实现自适应速率限制的网络系统的示例。图5示出了用于执行自适应速率限制的方法的示例。具体实施方式概述本公开总体涉及网络通信，并且更具体地，涉及基于网络的自适应速率限制。作为示例，方法可以包括将权重分配至多个自适应流式传输媒体会话中的给定流式传输会话，该多个自适应流式传输会话被提供给馈入瓶颈链路的网络节点。给定流式传输会话的速率限制可以基于所分配的权重和用于通过瓶颈链路向多个自适应流式传输媒体会话提供流式传输媒体流量的有效目标带宽来计算。给定流式传输会话的下游速率可以被根据所计算的速率限制来调整。作为另一示例，装置可以包括会话速率限制计算器和速率限制器。会话速率限制计算器可以被配置为基于给定会话的状态信息和下游瓶颈链路的状态信息来计算多个活跃流式传输媒体会话中的给定会话的会话速率限制，其中该装置将多个活跃流式传输媒体会话馈入该下游瓶颈链路。速率限制器可以被配置为基于所计算的会话速率限制来控制给定会话的下游流量，并且针对给定会话提供相应的经速率限制的下游流量。作为又一示例，系统可以包括存储器，该存储器存储会话数据和瓶颈数据。会话数据可以包括多个自适应流式传输媒体会话中的每一个的状态信息，瓶颈数据包括瓶颈链路的控制参数和状态信息，其中多个自适应流式传输媒体会话被通过该瓶颈链路向下游提供。控制系统可以包括会话速率限制计算器，该会话速率限制计算器被配置为计算多个自适应流式传输媒体会话中的给定会话的会话速率限制，该会话速率限制基于瓶颈链路的控制参数和状态信息而变化。会话速率限制器可以被配置为控制给定会话的比特率，该给定会话是通过瓶颈链路基于会话速率限制以提供给定会话的相应经速率限制的下游流量来向下游提供的。相比于被用来更新瓶颈链路的控制参数和状态信息中的至少一个的时间尺度，对给定会话的比特率的控制可在不同时间尺度上执行。示例实施例图1描绘了可以实现网络流量(例如，通过网络被传输并且馈入这样的网络中的瓶颈链路的网络流量)的速率限制的系统10的示例。如本文中所使用的，因此，瓶颈链路指网络中的点或位置，一个或多个数据流通过该点或位置进行传递用于向一个或多个客户端通信流式传输媒体。一旦客户端都升档至足够高的比特率，瓶颈链路上流动的下游流量可足以驱使瓶颈链路进入拥塞。作为示例，因此，基于网络的自适应速率限制可以在网络节点(例如，路由器或交换机)12上实现，该网络节点12充当承载下游方向(例如，从网络到客户端)中的许多自适应流式传输会话的流量的瓶颈链路的入口。多个数据流的流量在本文中也被称为会话。节点12被配置为提供一个或多个这样的会话的经速率限制的相应下游流量。此外，如本文中所使用的，给定会话可以对应于一个或多个协议连接，例如根据传输控制协议(TCP)。作为进一步的示例，本文所公开的示例中的每一个可以对应于超文本传输协议(HTTP)通信协议，例如本文所公开的示例中的每一个针对流式传输媒体可以通过TCP来通信(例如，根据HTTP/TCP来通信)。在另一示例中，每个会话的请求和响应可以根据SPDY协议来通信(例如，根据HTTP/SPDY/TCP来通信)。在又一示例中，快速UDP互联网连接(QUIC)可以被用作用于传输会话的传输层网络协议(例如，根据HTTP/SPDY/QUIC来通信)。也可以利用其他协议。在一些示例中，会话可以包括用于从内容传送网络向一个或多个相应的下游客户端传送流式传输视频的HTTP自适应流式传输(HAS)会话。如本文所公开的，系统10通过调整每个活跃会话的每会话比特率限制来实现基于每个会话的自适应速率限制，从而促进并且使得自适应会话客户端能够做出稳定的速率选择并且提升整体用户体验。如本文所使用的，速率限制可以包括流量监管、流量整形(shaping)、或它们的组合。监管和整形可以被应用至任意网络协议。在图1的示例中，系统10包括流量监测器14，该流量监测器14被配置为监测网络流量并且接收相关参数。流量监测器14可以提供网络的软件配置信息，例如包括瓶颈链路状态信息16以及每会话状态信息18。例如，瓶颈链路状态信息16可以包括指示由节点12在下游方向上驱使的瓶颈链路的目标带宽的值。瓶颈链路状态信息16还可以包括活跃的下游会话的聚合权重值的指示。因此，瓶颈链路状态信息16可以包括关于瓶颈链路的状态的信息以及与网络流量相关联的聚合信息(包括关于相应会话的聚合信息)。会话状态信息18可以针对多个会话中的每一个会话被提供。这可以包括活跃会话以及非活跃会话。在其他示例中，非活跃会话的数据可以被移除。作为示例，对于每个会话，会话状态信息18可以包括会话标识符、分配至会话的权重值、以及其他相关会话信息(例如，指示会话是活跃或非活跃的状态值、对应于会话的通过下游瓶颈链路发送的最后分组的时间戳)。如本文所公开的，瓶颈链路状态信息和会话状态信息可以由流量监测器基于监测通过这样的链路的流量来提供。除了流量监测器14的活跃网络流量监测功能，流量监测器可以包括控制器(未示出)，该控制器被配置为接收软件配置参数，例如包括目标带宽和分配至相应会话的权重值的指示。因此，流量监测器14可以包括一个或多个计算器，该一个或多个计算器基于它接收到的配置信息来计算其他流量相关的参数。例如，由于每个会话的状态信息18可以包括相应的会话权重值，因此瓶颈链路状态信息16中的总权重值可以从被分配给多个活跃会话中的每一个活跃会话的单独状态信息中得出。流量监测器14还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：将权重分配至多个自适应流式传输媒体会话中的给定流式传输会话，其中所述多个自适应流式传输媒体会话被提供给馈入瓶颈链路的网络节点；基于所分配的权重并且基于用于通过所述瓶颈链路向所述多个自适应流式传输媒体会话提供流式传输媒体流量的有效目标带宽来计算所述给定流式传输会话的速率限制；以及根据所计算的速率限制来调整所述给定流式传输会话的下游速率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.11 US 14/024,2101.一种方法，包括：
将权重分配至多个自适应流式传输媒体会话中的给定流式传输会话，
其中所述多个自适应流式传输媒体会话被提供给馈入瓶颈链路的网络节
点；
基于所分配的权重并且基于用于通过所述瓶颈链路向所述多个自适应
流式传输媒体会话提供流式传输媒体流量的有效目标带宽来计算所述给定
流式传输会话的速率限制；以及
根据所计算的速率限制来调整所述给定流式传输会话的下游速率。
2.如权利要求1所述的方法，还包括相对于所述多个自适应流式传输
媒体会话中的至少一个其他的流式传输会话的权重值，随机化被分配至所
述给定流式传输会话的权重。
3.如权利要求1所述的方法，其中，调整所述下游速率包括对所述给
定流式传输会话的流量监管或流量整形中的至少一个。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述调制还包括使用令牌桶来控
制所述给定流式传输会话的下游流量流。
5.如权利要求1所述的方法，其中，计算所述给定流式传输会话的速
率限制还包括：
根据所述经分配的权重相对于被确定为是活跃的所述多个自适应流式
传输媒体会话的聚合权重值的函数来计算所述给定流式传输会话的相对权
重；以及
将所述相对权重与所述有效目标带宽相乘，从而提供所述给定流式传
输会话的速率限制。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述有效目标带宽是基于所述瓶
颈链路的经测量的带宽来调整的。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述经测量的带宽包括对所述多
个自适应流式传输媒体会话的时间平均的带宽测量，所述平均是在超过用
于由自适应流式传输客户端处理媒体片段的时间的时间窗口中执行的，所

\t述自适应流式传输客户端接收所述给定流式传输会话的至少一部分。
8.如权利要求7所述的方法，还包括在超过对所述经测量的带宽执行
平均的所述时间窗口的间隔中调整所述有效目标带宽。
9.如权利要求7所述的方法，其中，如果所述瓶颈链路的经测量的带
宽超过所述瓶颈链路的预定目标带宽，则所述方法包括减少所述多个自适
应流式传输媒体会话的有效目标带宽。
10.如权利要求7所述的方法，其中，如果所述瓶颈链路的经测量的
带宽小于所述瓶颈链路的预定目标带宽，则增加所述多个自适应流式传输
媒体会话的有效目标带宽，
所述增加被控制以在大约等于或大于所述给定流式传输会话的片段大
小的时间尺度上发生。
11.如权利要求1所述的方法，还包括根据针对所述多个自适应流式
传输媒体会话中的每一个所计算的相应速率限制来执行对所述多个自适应
流式传输媒体会话中的每一个的速率限制，从而提供相应的经速率限制的
流式传输会话；以及
将所述相应的经速率限制的流式传输会话作为经速率限制的流式传输
流量通过所述瓶颈链路向下游提供至被配置为接收所述流式传输会话的多
个自适应流式传输客户端。
12.如权利要求11所述的方法，还包括将所述经速率限制的流式传输
流量与通过所述瓶颈链路被提供至所述多个自适应流式传输客户端的其他
高速数据流量相混合。
13.如权利要求12所述的方法，还包括：
响应于确定该速率限制产生未被所述多个自适应流式传输媒体会话使
用的剩余可用带宽，将所述剩余可用带宽分配给所述其他高速数据流量。
14.一种装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：约书亚·伽木，丁爱民，荣·潘，智·李，
申请(专利权)人：思科技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US