CN118337704A - 拥塞控制方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种拥塞控制方法及其系统。其中所述方法包括：视频会议刚开始的时候，接收端向发送端发送一个探测请求；所述发送端向所述接收端发送一个n秒的全量探测包，用来探测所述接收端的初始带宽；所述接收端接收所述发送端发送的探测包；所述接收端定时根据所接收的探测包计算丢包率和队列延时，从而估计接收的探测带宽，进而判断是否需要对当前可用带宽进行调整；如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小；判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求；如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽的大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值。本发明的拥塞控制方法及其系统有效实现了对视频会议中可用带宽的高效调节。

Description

拥塞控制方法及其系统

技术领域

本发明涉及视频通信技术领域，具体地，涉及拥塞控制方法及其系统。

背景技术

随着互联网技术的普及和发展，互联网用户几乎遍布全球各地。在不同用户进行音视频实时通信时，数据传输所途经的链路容量和类型各不相同，不同网络链路在不同时间途经的流量变化也没有规律。为了适应这种不确定性，需要有一种拥塞控制算法，让音视频的编码带宽随着当前网络可用带宽的变化而变化，以减少网络拥塞导致的丢包、延时，从而保证音视频通话质量，为用户提供稳定可靠实时的音视频服务。

现有带宽拥塞控制方法按是否向网络注入探测包，分为主动测量和被动测量两种方法。大部分探测方式都是基于主动测量的方式。主动测量是源主机(发送侧)按某种规律将探测包序列注入网络。探测包到达目的主机的时间，受整个链路时延、缓冲队列、流量整形、分组重排等因素影响，目的主机正是根据接收到探测包的变化来评估出网络带宽。

按探测包发送规律，可以分为探测间隔模型(Probe Gap Model)和探测速率模型(Probe Rate Model)两种模型。

其中，探测间隔模型的原理为：如果源主机按某种间隔发送的探测包的速率大于链路的瓶颈容量时就会发生排队，那到达目的主机的探测包间隔就会发生变化，通过研究发送间隔与接收间隔的这种变化来评估出带宽。采用这种方式的测量工具有Cprobe、Spruce等。

探测速率模型的原理为：当探测包不排队时，其延迟变化无规律，当出现排队时，其延迟呈线性增长的趋势。通过调整探测包的发送速率，寻找延时增长的转折点，从而评估出带宽。现有工具有Pathload、TOPP(Train of Paket Pairs)等。

但是，探测间隔模型算法前提是已知紧链路的容量，同时紧链路和窄链路是同一条链路，这种假设在一部分情况下是不成立的，所以这种方法评估出来的带带宽是不准确的；现有的探测速率算法在实际应用中，很难准确找到延时变化的转折点，并且算法收敛慢，开销大，还会对网络造成冲击，不适用于流媒体传输系统中。

发明内容

本发明在探测速率算法的基础上，针对媒体流传输对带宽自适应调节的要求提供了一种拥塞控制方法及其系统，有效实现了对视频会议中网络带宽的高效调节。

第一方面，本发明提供了一种拥塞控制方法，其特征在于，所述方法包括：

视频会议刚开始的时候，接收端向发送端发送一个探测请求；

所述发送端向所述接收端发送一个n秒的全量探测包，用来探测所述接收端的初始带宽；

所述接收端接收所述发送端发送的探测包；

所述接收端定时根据所接收的探测包计算丢包率和队列延时，从而估计接收的探测带宽，进而判断是否需要对当前可用带宽进行调整；

如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小；

判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求；

如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽调整的方向和大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值以及探测间隔时间。

第二方面，本发明还提供了一种拥塞控制系统，其特征在于，所述系统包括接收端和发送端，其中：

接收端包括：发送探测请求模块、接收探测包模块、判断调整模块、计算带宽模块、判断探测请求模块以及计算探测包模块；

发送端包括：发送探测包模块；其中：

所述发送探测请求模块，用于视频会议刚开始的时候，接收端向发送端发送一个探测请求；

所述发送探测请求模块，用于所述发送端向所述接收端发送一个n秒的全量探测包，用来探测所述接收端的初始带宽；

所述接收探测包模块，用于所述接收端接收所述发送端发送的探测包；

所述判断调整模块，用于所述接收端定时根据所接收的探测包计算丢包率和队列延时，从而估计接收的探测带宽，进而判断是否需要对当前可用带宽进行调整；

所述计算带宽模块，用于如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小；

所述判断探测请求模块，用于判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求；

所述计算探测包模块，用于如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽调整的方向和大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值以及探测间隔时间。

本发明提供的拥塞控制方法及其系统的优点在于：第一，本发明将全量探测和双峰探测结合起来使用，根据不同网络特征，采用不同的探测方法，可以保证探测结果尽量准确的前提下，减少探测过程中对网络的冲击；第二，本发明在网络发生拥塞的情况下，以丢包率、队列延时以及满足率作为参考值，为当前可用带宽选择不同的下调步幅，可以让视频分辨率下降的更平滑，提高参会者的参会体验；第三，本发明根据可用带宽的调节方向调整每次探测的间隔时间，可以更快适应网络的变化，提高算法收敛效率；第四，本发明在探测过程用到的探测包数据都是媒体流中的数据，相当于冗余包，可以减少探测过程中的额外开销，并且减少数据的丢包率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的拥塞控制方法流程图；

图2是本发明实施例提供的判断带宽是否需要调整流程图；

图3是本发明实施例提供的拥塞控制系统框图；

图4是本发明实施例提供的整体流程图；

图5是本发明实施例提供的全量探测图；

图6是本发明实施例提供的双峰探测图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

发明概述

如前所述，本发明提供了一种管理灵活的拥塞控制方法及其系统，能显著的提升视频会议的稳定性。

示例性方法

图1是本发明实施例提供的拥塞控制方法流程图，该实施例包括以下步骤：

S101：视频会议刚开始的时候，接收端向发送端发送一个探测请求。

具体地，在会议刚开始的时候，接收端需要通过向发送端发送探测请求来探测自己的初始带宽。其中，在会议刚开始的时候，接收端请求的探测包为全量探测包，因为全量探测相对于双峰探测其探测的带宽更为准确，且视频会议刚开始的时候，数据量比较小，发送全量探测包不会对网络造成太大影响。

S102：所述发送端向所述接收端发送一个n秒的全量探测包，用来探测所述接收端的初始带宽。

本发明在探测过程用到的探测包数据都是媒体流中的数据，相当于冗余包，例如在探测阶段将媒体流的数据包重复发送多次以使得传输带宽达到当前可用带宽上限。由于使用冗余包填充当前可用带宽上限与实际使用传输带宽之差值，因此可以减少探测过程中的额外开销，并且减少媒体数据的丢包率。在探测过程中，原来传输的媒体数据包也是探测包的一部分，而不会中断媒体数据的传输，参见图5和6所示。

其中，所述探测包的类型包括全量探测和双峰探测，其中在视频会议刚开始的时候以及允许瞬时超发的网络中使用全量探测，其余情况都使用双峰探测。如图5所示，全量探测指发送方发送n秒高速率的数据包，如果图6所示，双峰探测指发送方n秒内只发送两次速率高的数据包，使用全量探测探测的带宽上限更为准确，但其对网络冲击更大；使用双峰探测对网络的冲击较小，但其探测结果可能不太准确。

在会议刚开始的时候，需要探测更为准确的初始带宽，所以使用全量探测；在允许瞬时超发的网络环境下，即使在高流量负载下，延迟也可能不会显著增加，所以使用双峰探测无法准确检测出带宽上限，需要使用全量探测；在普通网络环境下，数据包的转发量相对比较平稳，使用双峰探测就可以较为准确地探测出带宽上限。

具体地，当发送端接收到接收端发送的探测请求后，可以根据实际情况向接收端发送n秒的全量探测包来探测接收端的初始带宽。例如，发送端可以向接收端发送一个5秒的全量探测包。

S103：所述接收端接收所述发送端发送的探测包。

S104：所述接收端定时根据所接收的探测包计算丢包率和队列延时，从而估计接收的探测带宽，进而判断是否需要对当前可用带宽进行调整。

其中，丢包率是网络通信中的一个重要性能指标，它衡量的是在数据传输过程中丢失的数据包与总数据包数量的比例。

所述队列延时为数据包在网络设备的队列中等待处理所需的时间，队列延时的计算公式为：(J2-J1)/N，J2为T2时刻的抖动累计值，J1为T1时刻的抖动累计值，N为T1和T2之间包的个数，其中，T2＞T1。

如图2所示，步骤S104具体包括：

S201：所述接收端定时统计丢包率以及队列延时。例如，接收端每隔10秒会对丢包率和队列延时进行汇总统计。

S202:当丢包率、队列延时超过或者低于特定阈值时，需要对当前可用带宽进行调整。

具体地，当丢包率和队列延时在特定范围之内时，说明当前可用带宽处于平稳阶段，在当前可用带宽下，视频流可以正常进行转发，不会影响视频会议中参会者的参会体验，也不会造成带宽资源的浪费，此时不需要对当前可用带宽进行调整，但当丢包率和队列延时不在特定范围之内，则需要根据具体需要对当前可用带宽进行调整。

S105：如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小。

其中，所述带宽满足率为当前可用带宽与接收端的期望接收带宽的比率；

所述接收的探测带宽为通过探测包探测到的网络的最大传输速率；

所述当前可用带宽需要进行调整的方向包括对当前可用带宽进行下调以及对当前可用带宽进行上调。

具体地，在视频会议刚开始的时候，如果在全量探测包发送阶段接收端统计的丢包率大于第一阈值，则所述接收端将当前可用带宽下调为全量探测包发送阶段内的接收到的探测带宽。

例如，当前可用带宽为5兆，全量探测检测到的带宽为4.5兆，如果此时检测到丢包率为8％，丢包率的阈值为5％，实际丢包率大于第一阈值，则将当前可用带宽下调为接收到的探测带宽4.5兆。

如果接收端统计的丢包率小于第一阈值且m秒内队列延时的平均值小于第二阈值，则所述接收端将当前可用带宽上调为当前接收到的探测带宽。

例如，在视频会议刚开始阶段，发送端向接收端发送的全量探测的时间为5秒，在这五秒内，接收端统计的丢包率为4％，而丢包率的阈值为5％，实际丢包率小于第一阈值且在这五秒内的队列延时的平均值为100毫秒，而队列延时的阈值为150毫秒，队列延时的平均值小于第二阈值，此时，证明当前可用带宽还有上调的空间。因此，需要将当前可用带宽从原来的5兆上调为全量探测包探测到的带宽6兆。

此外，在所述发送端没有向接收端发送探测包的阶段，如果所述队列延时的平均值大于第二阈值，则将所述当前可用带宽按照所述队列延时的平均值和所述带宽满足率对应的预定比例系数k进行下调。

其中，所述队列延时的平均值越大，比例系数k就越小。其原因在于，如果队列延时的平均值越大，证明当前视频流的转发过程中网络拥塞越严重，则此时需要将当前可用带宽以较大的步幅下调，此时比例系数k的值更小，这样才能尽量保证视频会议不会出现卡顿的情况；反之，如果队列延时的平均值越小，证明当前视频流的转发过程中网络拥塞程度越轻，则此时可以将当前可用带宽以较小的步幅下调，此时比例系数k的值更大。

所述带宽满足率越高，比例系数k就越小。其原因在于带宽满足率越大，证明当前画面的分辨率越高，其视频流转发过程中所需要的带宽资源就越多，如果此时网络处于拥塞状态，为了快速恢复视频会议的正常状态，则此时可以将当前可用带宽以较大的步幅下调，此时比例系数k的值更小；反之，带宽满足率越低，证明当前画面的分辨率越低，此时，如果网络处于拥塞状态，则为了保证视频会议的清晰度，只能将当前可用带宽以较小的步幅下调，此时比例系数k的值更大。

上述带宽满足率和队列延时的平均值与带宽下调的比例系数k之间具有对应关系，可以通过实际测试得到它们之间的对应表。在实际操作过程中基于带宽满足率和队列延时的平均值可以查出对应的带宽下调的比例系数k。

具体地，在一个实施例中，如果当前带宽满足率大于等于0.6，队列延时大于等于800毫秒，此时带宽满足率较高，队列延时大，可以将当前可用带宽以较大的步幅下调，例如此时比例系数k为0.5，假设当前可用带宽为5兆，则下调后的可用带宽为2.5兆。

在第二个实施例中，如果当前带宽满足率大于等于0.6，队列延时的平均值小于400毫秒，但大于其阈值150毫秒，此时带宽满足率较高，队列延时的平均值大于第二阈值，则依然需要将当前可用带宽进行下调，但相比于第一个实施例，因为此时队列延时的平均值相对较小，证明此时网络拥塞不严重，因此此时可以将当前可用带宽以较小的步幅下调，例如此时比例系数k为0.9，假设当前可用带宽为5兆，则下调后的可用带宽为4.5兆。

在第三个实施例中，如果当前带宽满足率小于0.4，队列延时大于等于800毫秒，此时虽然网络拥塞严重，但由于当前带宽满足率小于0.4，即当前视频会议中的画质分辨率较低，为了尽量不影响参会者的参会体验，此时，相比于第一个实施例，需要将当前可用带宽以较小的步幅下调，例如此时比例系数k为0.7，假设当前可用带宽为5兆，则下调后的可用带宽为3.5兆。

此外，如果前一次探测请求中接收端对当前可用带宽进行上调后的一段时间内，如果丢包率大于第一阈值，则将当前可用带宽下调到当前可用带宽进行上调后的一段时间内实际接收带宽的最大值。

例如，在上一次探测请求中，由于丢包率和队列延时都小于其阈值，便将可用带宽进行了上调，但是由于当前的视频流的数据量突然增大导致了网络拥塞，此时检测到的丢包率大于阈值，便需要将当前可用带宽下调到前一阶段内实际接收带宽的最大值。

另外，在所述发送端向所述接收端发送探测包后，如果当前接收到的两次双峰探测带宽平均值大于当前可用带宽、带宽满足率小于1、队列延时的平均值小于第二阈值并且平均丢包率小于第一阈值，则将当前可用带宽上调为两次双峰探测带宽的平均值。

其中，当带宽满足率为1时，证明在当前可用带宽下，视频会议的分辨率可以达到接收端需要的分辨率，便不需要将当前可用带宽进行上调了。

例如，当前的可用带宽为5兆，两次双峰探测探测的带宽别是6兆和7兆，带宽满足率为0.8，队列延时的平均值为100毫秒，小于其阈值150毫秒，丢包率为4％，小于其阈值5％，此时，便可以将当前可用带宽上调为两次双峰探测的平均值6.5兆。

S106：判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求。

具体地，如果当前可用带宽的调整方向为下调，则距上次探测时间大于等于设定间隔时再发送一次探测请求。

例如，假设设定间隔为20秒，则如果当前可用带宽的调整方向为下调，则距上次探测时间大于等于20秒时，接收端需要再向发送端发送一次探测请求。

如果当前可用带宽的调整方向为上调或处于稳定阶段，则所述接收端向所述发送端再发送一次探测请求。

其中，当经过多轮探测既不上调也不下调当前可用带宽则判断前可用带宽处于稳定阶段。

如果当前可用带宽的调整方向为上调或处于稳定阶段，则接收端再次向发送端发送探测请求的时间间隔需要根据当前可用带宽调整的方向以及可用带宽成功上调的次数所决定。

具体地，当计算的当前可用带宽处于稳定阶段的时间小于等于第三阈值时，则探测间隔时间为a秒；

例如，当前可用带宽处于稳定阶段的时间为40秒，第三阈值为60秒，此时当前可用带宽处于稳定阶段的时间小于第三阈值，则接收端发送探测请求的间隔为20秒。

其中，当经过多轮探测既不上调也不下调当前可用带宽则判断当前可用带宽处于稳定阶段。

当计算的当前可用带宽处于稳定阶段的时间大于第三阈值时，则探测间隔时间为b秒，其中b大于a。

例如，当前可用带宽处于稳定阶段的时间为80秒，第三阈值为60秒，此时当前可用带宽处于稳定阶段的时间大于第三阈值，则接收端发送探测请求的间隔为40秒。

当当前可用带宽成功上调次数小于等于第四阈值时，则探测间隔时间为a秒。

例如，由于当前网络情况良好，丢包率和队列延时都在设定范围内，当前可用带宽便会进行连续上调。假设第四阈值为3，当前可用带宽连续上调的次数为2次，小于第四阈值，此时接收端发送探测请求的间隔为20秒。

当当前可用带宽成功上调次数大于第四阈值时，则探测间隔时间为c秒，其中c小于a。

例如，由于当前网络情况良好，丢包率和队列延时都在设定范围内，当前可用带宽便会进行连续上调。假设第四阈值为3，当前可用带宽连续上调的次数为4次，大于第四阈值，此时接收端发送探测请求的间隔为10秒。

S107：如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽的大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值。

具体地，如果基于上一次双峰探测判断当前的网络特征为允许瞬时超发的网络，则在本次的探测请求中发送端向所述接收端发送一个全量探测包。因为在允许瞬时超发的网络中，继续使用双峰探测会导致探测结果不准确。

其中，如果在上次双峰探测后，接收端检测到的接收到探测带宽较低，但丢包率却很高，此时便判断当前的网络特征为允许瞬时超发的网络，接收端在下次请求探测包的时候，便会请求全量探测包。

此外，所述发送端向所述接收端发送的探测包的探测值为当前可用带宽乘以比例系数j，其中比例系数j大于1。

例如，j是1.2，假设当前可用带宽为5兆，发送端下次再发送探测包的时候，应该发送6兆的数据包来探测当前网络的最大传输速率。

如图4所示，为本发明的整体流程图，接收端会定时计算实际接收带宽、丢包率、队列延时和探测带宽，并以此判断当前可用带宽是否需要下调，如果需要，则进一步计算需要下调的值，如果不需要下调，则判断当前可用带宽是否需要上调，如果需要，则计算需要上调的可用带宽的值，如果不需要，则判断接收端是否需要请求新一轮的探测，如果需要，则计算新一轮探测的类型和探测带宽的值。

示例性系统

相应地，本发明实施例还提供了一种拥塞控制系统。图3是本发明实施例提供的拥塞控制系统框图，如图3所示，本实施例提供的系统300包括：接收端和发送端，其中：

接收端包括：发送探测请求模块301、接收探测包模块303、判断调整模块304、计算带宽模块305、判断探测请求模块306以及计算探测包模块307；

发送端包括：发送探测包模块302；其中：

所述发送探测请求模块301，用于视频会议刚开始的时候，接收端向发送端发送一个探测请求；

所述发送探测包模块302，用于所述发送端向所述接收端发送一个n秒的全量探测包，用来探测所述接收端的初始带宽；

所述接收探测包模块303，用于所述接收端接收所述发送端发送的探测包；

所述判断调整模块304，用于所述接收端定时根据所接收的探测包计算丢包率和队列延时，从而估计接收的探测带宽，进而判断是否需要对当前可用带宽进行调整；

所述计算带宽模块305，用于如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小；

所述判断探测请求模块306，用于判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求；

所述计算探测包模块307，用于如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽的大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值。

其中，所述队列延时为数据包在网络设备的队列中等待处理所需的时间，队列延时的计算公式为：(J2-J1)/N

J2为T2时刻的抖动累计值；

J1为T1时刻的抖动累计值；

N为T1和T2之间包的个数，其中，T2＞T1；

所述带宽满足率为当前可用带宽与接收端的期望接收带宽的比率；

所述接收的探测带宽为通过探测包探测到的网络的最大传输速率。

所述当前可用带宽需要进行调整的方向包括对当前可用带宽进行下调以及对当前可用带宽进行上调。

所述探测包的类型包括全量探测和双峰探测，其中在视频会议刚开始的时候以及允许瞬时超发的网络中使用全量探测，其余情况都使用双峰探测。

所述判断调整模块304具体包括：

统计模块308，用于所述接收端定时统计丢包率以及队列延时；

调整模块309，用于当丢包率、队列延时超过或者低于特定阈值时，需要对当前可用带宽进行调整。

所述计算带宽模块305具体包括：

第一下调模块310，用于在视频会议刚开始的时候，如果在全量探测包发送阶段接收端统计的丢包率大于第一阈值，则所述接收端将当前可用带宽下调为全量探测包发送阶段内的接收到的探测带宽；

第一上调模块311，用于如果接收端统计的丢包率小于第一阈值且m秒内队列延时的平均值小于第二阈值，则所述接收端将当前可用带宽上调为当前接收到的探测带宽。

所述计算带宽模块305具体包括：

第二下调模块312，用于在所述发送端没有向接收端发送探测包的阶段，如果所述队列延时的平均值大于第二阈值，则将所述当前可用带宽按照所述队列延时的平均值和所述带宽满足率对应的预定比例系数k进行下调。

其中，所述队列延时的平均值越大，比例系数k就越小；

所述带宽满足率越大，比例系数k就越小。

所述计算带宽模块305具体包括：

第三下调模块313，用于在前一次探测请求中接收端对当前可用带宽进行上调后的一段时间内，如果丢包率大于第一阈值，则将当前可用带宽下调到当前可用带宽进行上调后的一段时间内实际接收带宽的最大值。

所述计算带宽模块305具体包括：

第二上调模块314，用于在所述发送端向所述接收端发送探测包后，如果当前接收到的两次双峰探测带宽平均值大于当前可用带宽、带宽满足率小于1、队列延时的平均值小于第二阈值并且平均丢包率小于第一阈值，则将当前可用带宽上调为两次双峰探测带宽的平均值。

所述判断探测请求模块306具体包括：

第一发送模块315，用于如果当前可用带宽的调整方向为下调，则距上次探测时间大于等于设定间隔时再发送一次探测请求；

第二发送模块316，用于如果当前可用带宽的调整方向为上调或处于稳定阶段，并且距上次探测时间满足计算得出的探测间隔值，则所述接收端向所述发送端再发送一次探测请求。

其中，当经过多轮探测既不上调也不下调当前可用带宽则判断前可用带宽处于稳定阶段。

所述计算探测包模块307具体包括：

判断探测包类型模块317，用于如果基于上一次双峰探测判断当前的网络特征为允许瞬时超发的网络，则在本次的探测请求中发送端向所述接收端发送一个全量探测包。

所述计算探测包模块307具体还包括：

计算探测值模块318，用于所述发送端向所述接收端发送的探测包的探测值为当前可用带宽乘以比例系数j，其中比例系数j大于1。

所述第二发送模块316包括：

当经过多轮探测既不上调也不下调当前可用带宽则判断前可用带宽处于稳定阶段；

第一计算探测间隔模块，用于当计算的当前可用带宽处于稳定阶段的时间小于等于第三阈值时，则探测间隔时间为a秒；

第二计算探测间隔模块，用于当计算的当前可用带宽处于稳定阶段的时间大于第三阈值时，则探测间隔时间为b秒，其中b大于a；

第三计算探测间隔模块，用于当当前可用带宽成功上调次数小于等于第四阈值时，则探测间隔时间为a秒；

第四计算探测间隔模块，用于当当前可用带宽成功上调次数大于第四阈值时，则探测间隔时间为c秒，其中c小于a。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明拥塞控制方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

此外，尽管在上文详细描述中提及了拥塞控制系统的若干装置、单元或模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。

根据本发明上文公开的内容，本发明提供：

1、一种拥塞控制方法，其特征在于，所述方法包括：

视频会议刚开始的时候，接收端向发送端发送一个探测请求；

所述发送端向所述接收端发送一个n秒的全量探测包，用来探测所述接收端的初始带宽；

所述接收端接收所述发送端发送的探测包；

所述接收端定时根据所接收的探测包计算丢包率和队列延时，从而估计接收的探测带宽，进而判断是否需要对当前可用带宽进行调整；

如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小；

判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求；

如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽的大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值。

2、根据上述第1项所述的拥塞控制方法，其特征在于，

所述队列延时为数据包在网络设备的队列中等待处理所需的时间，队列延时的计算公式为：

(J2-J1)/N

J2为T2时刻的抖动累计值；

J1为T1时刻的抖动累计值；

N为T1和T2之间包的个数，其中，T2＞T1；

所述带宽满足率为当前可用带宽与接收端的期望接收带宽的比率；

所述接收的探测带宽为通过探测包探测到的网络的最大传输速率。

3、根据上述第1项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述当前可用带宽需要进行调整的方向包括对当前可用带宽进行下调以及对当前可用带宽进行上调。

4、根据上述第1项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述探测包的类型包括全量探测和双峰探测，其中在视频会议刚开始的时候以及允许瞬时超发的网络中使用全量探测，其余情况都使用双峰探测。

5、根据上述第1-4项中的任意一项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述所述接收端定时根据所接收的探测包计算丢包率和队列延时，从而估计接收的探测带宽，进而判断是否需要对当前可用带宽进行调整的步骤具体包括：

所述接收端定时统计丢包率以及队列延时；

当丢包率、队列延时超过或者低于特定阈值时，需要对当前可用带宽进行调整。

6、根据上述第1-5项中的任意一项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小的步骤具体包括：

在视频会议刚开始的时候，如果在全量探测包发送阶段接收端统计的丢包率大于第一阈值，则所述接收端将当前可用带宽下调为全量探测包发送阶段内的接收到的探测带宽；

如果接收端统计的丢包率小于第一阈值且m秒内队列延时的平均值小于第二阈值，则所述接收端将当前可用带宽上调为当前接收到的探测带宽。

7、根据上述第1-6项中的任意一项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小的步骤具体包括：

在所述发送端没有向接收端发送探测包的阶段，如果所述队列延时的平均值大于第二阈值，则将所述当前可用带宽按照所述队列延时的平均值和所述带宽满足率对应的预定比例系数k进行下调。

8、根据上述第7项所述的拥塞控制方法，其特征在于，

所述队列延时的平均值越大，比例系数k就越小；

所述带宽满足率越高，比例系数k就越小。

9、根据上述第1-8项中的任意一项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小的步骤具体包括：

在前一次探测请求中接收端对当前可用带宽进行上调后的一段时间内，如果丢包率大于第一阈值，则将当前可用带宽下调到当前可用带宽进行上调后的一段时间内实际接收带宽的最大值。

10、根据上述第1-9项中的任意一项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小的步骤具体包括：

在所述发送端向所述接收端发送探测包后，如果当前接收到的两次双峰探测带宽平均值大于当前可用带宽、带宽满足率小于1、队列延时的平均值小于第二阈值并且平均丢包率小于第一阈值，则将当前可用带宽上调为两次双峰探测带宽的平均值。

11、根据上述第1-10项中的任意一项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求的步骤具体包括：

当经过多轮探测既不上调也不下调当前可用带宽则判断前可用带宽处于稳定阶段；

如果当前可用带宽的调整方向为下调，则距上次探测时间大于等于设定间隔时再发送一次探测请求；

如果当前可用带宽的调整方向为上调或处于稳定阶段，并且距上次探测时间满足计算得出的探测间隔值，则所述接收端向所述发送端再发送一次探测请求。

12、根据上述第1-11项中的任意一项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽的大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值的步骤具体包括：

如果基于上一次双峰探测判断当前的网络特征为允许瞬时超发的网络，则在本次的探测请求中发送端向所述接收端发送一个全量探测包。

13、根据上述第1-12项中的任意一项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽的大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值的步骤具体还包括：

所述发送端向所述接收端发送的探测包的探测值为当前可用带宽乘以比例系数j，其中比例系数j大于1。

14、根据上述第11项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述如果当前可用带宽的调整方向为上调或处于稳定阶段，并且距上次探测时间满足计算得出的探测间隔值，则所述接收端向所述发送端再发送一次探测请求的步骤具体包括：

当计算的当前可用带宽处于稳定阶段的时间小于等于第三阈值时，则探测间隔时间为a秒；

当计算的当前可用带宽处于稳定阶段的时间大于第三阈值时，则探测间隔时间为b秒，其中b大于a；

当当前可用带宽成功上调次数小于等于第四阈值时，则探测间隔时间为a秒；

当当前可用带宽成功上调次数大于第四阈值时，则探测间隔时间为c秒，其中c小于a。

15、一种拥塞控制系统，其特征在于，所述系统包括接收端和发送端，其中：

接收端包括：发送探测请求模块、接收探测包模块、判断调整模块、计算带宽模块、判断探测请求模块以及计算探测包模块；

发送端包括：发送探测包模块；其中：

所述发送探测请求模块，用于视频会议刚开始的时候，接收端向发送端发送一个探测请求；

所述发送探测包模块，用于所述发送端向所述接收端发送一个n秒的全量探测包，用来探测所述接收端的初始带宽；

所述接收探测包模块，用于所述接收端接收所述发送端发送的探测包；

所述判断调整模块，用于所述接收端定时根据所接收的探测包计算丢包率和队列延时，从而估计接收的探测带宽，进而判断是否需要对当前可用带宽进行调整；

所述计算带宽模块，用于如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小；

所述判断探测请求模块，用于判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求；

所述计算探测包模块，用于如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽的大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值。

16、根据上述第15项所述的拥塞控制系统，其特征在于，

所述队列延时为数据包在网络设备的队列中等待处理所需的时间，队列延时的计算公式为：

(J2-J1)/N

J2为T2时刻的抖动累计值；

J1为T1时刻的抖动累计值；

N为T1和T2之间包的个数，其中，T2＞T1；

所述带宽满足率为当前可用带宽与接收端的期望接收带宽的比率；

所述接收的探测带宽为通过探测包探测到的网络的最大传输速率。

17、根据上述第15项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述当前可用带宽需要进行调整的方向包括对当前可用带宽进行下调以及对当前可用带宽进行上调。

18、根据上述第15项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述探测包的类型包括全量探测和双峰探测，其中在视频会议刚开始的时候以及允许瞬时超发的网络中使用全量探测，其余情况都使用双峰探测。

19、根据上述第15-18项中的任意一项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述判断调整模块具体包括：

统计模块，用于所述接收端定时统计丢包率以及队列延时；

调整模块，用于当丢包率、队列延时超过或者低于特定阈值时，需要对当前可用带宽进行调整。

20、根据上述第15-20项中的任意一项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述计算带宽模块具体包括：

第一下调模块，用于在视频会议刚开始的时候，如果在全量探测包发送阶段接收端统计的丢包率大于第一阈值，则所述接收端将当前可用带宽下调为全量探测包发送阶段内的接收到的探测带宽；

第一上调模块，用于如果接收端统计的丢包率小于第一阈值且m秒内队列延时的平均值小于第二阈值，则所述接收端将当前可用带宽上调为当前接收到的探测带宽。

21、根据上述第15-20项中的任意一项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述计算带宽模块具体包括：

第二下调模块，用于在所述发送端没有向接收端发送探测包的阶段，如果所述队列延时的平均值大于第二阈值，则将所述当前可用带宽按照所述队列延时的平均值和所述带宽满足率对应的预定比例系数k进行下调。

22、根据上述第21项所述的拥塞控制系统，其特征在于，

所述队列延时的平均值越大，比例系数k就越小；

所述带宽满足率越高，比例系数k就越小。

23、根据上述第15-22项中的任意一项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述计算带宽模块具体包括：

第三下调模块，用于在前一次探测请求中接收端对当前可用带宽进行上调后的一段时间内，如果丢包率大于第一阈值，则将当前可用带宽下调到当前可用带宽进行上调后的一段时间内实际接收带宽的最大值。

24、根据上述第15-23项中的任意一项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述计算带宽模块具体包括：

第二上调模块，用于在所述发送端向所述接收端发送探测包后，如果当前接收到的两次双峰探测带宽平均值大于当前可用带宽、带宽满足率小于1、队列延时的平均值小于第二阈值并且平均丢包率小于第一阈值，则将当前可用带宽上调为两次双峰探测带宽的平均值。

25、根据上述第15-24项中的任意一项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述判断探测请求模块具体包括：

当经过多轮探测既不上调也不下调当前可用带宽则判断前可用带宽处于稳定阶段；

第一发送模块，用于如果当前可用带宽的调整方向为下调，则距上次探测时间大于等于设定间隔时再发送一次探测请求；

第二发送模块，用于如果当前可用带宽的调整方向为上调或处于稳定阶段，并且距上次探测时间满足计算得出的探测间隔值，则所述接收端向所述发送端再发送一次探测请求。

26、根据上述第15-25项中的任意一项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述计算探测包模块具体包括：

判断探测包类型模块，用于如果基于上一次双峰探测判断当前的网络特征为允许瞬时超发的网络，则在本次的探测请求中发送端向所述接收端发送一个全量探测包。

27、根据上述第15-26项中的任意一项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述计算探测包模块具体还包括：

计算探测值模块，用于所述发送端向所述接收端发送的探测包的探测值为当前可用带宽乘以比例系数j，其中比例系数j大于1。

28、根据上述第25项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述第二发送模块包括：

第一计算探测间隔模块，用于当计算的当前可用带宽处于稳定阶段的时间小于等于第三阈值时，则探测间隔时间为a秒；

第二计算探测间隔模块，用于当计算的当前可用带宽处于稳定阶段的时间大于第三阈值时，则探测间隔时间为b秒，其中b大于a；

第三计算探测间隔模块，用于当当前可用带宽成功上调次数小于等于第四阈值时，则探测间隔时间为a秒；

第四计算探测间隔模块，用于当当前可用带宽成功上调次数大于第四阈值时，则探测间隔时间为c秒，其中c小于a。

Claims (10)

1.一种拥塞控制方法，其特征在于，所述方法包括：

视频会议刚开始的时候，接收端向发送端发送一个探测请求；

所述发送端向所述接收端发送一个n秒的全量探测包，用来探测所述接收端的初始带宽；

所述接收端接收所述发送端发送的探测包；

所述接收端定时根据所接收的探测包计算丢包率和队列延时，从而估计接收的探测带宽，进而判断是否需要对当前可用带宽进行调整；

如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小；

判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求；

如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽的大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值。

2.根据权利要求1所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小的步骤具体包括：

在视频会议刚开始的时候，如果在全量探测包发送阶段接收端统计的丢包率大于第一阈值，则所述接收端将当前可用带宽下调为全量探测包发送阶段内的接收到的探测带宽；

如果接收端统计的丢包率小于第一阈值且m秒内队列延时的平均值小于第二阈值，则所述接收端将当前可用带宽上调为当前接收到的探测带宽。

3.根据权利要求1或2所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小的步骤具体包括：

在所述发送端没有向接收端发送探测包的阶段，如果所述队列延时的平均值大于第二阈值，则将所述当前可用带宽按照所述队列延时的平均值和所述带宽满足率对应的预定比例系数k进行下调。

4.根据权利要求1-3中的任意一项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小的步骤具体包括：

在所述发送端向所述接收端发送探测包后，如果当前接收到的两次双峰探测带宽平均值大于当前可用带宽、带宽满足率小于1、队列延时的平均值小于第二阈值并且平均丢包率小于第一阈值，则将当前可用带宽上调为两次双峰探测带宽的平均值。

5.根据权利要求1-4中的任意一项所述的拥塞控制方法，其特征在于，所述判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求的步骤具体包括：

当经过多轮探测既不上调也不下调当前可用带宽则判断前可用带宽处于稳定阶段；

如果当前可用带宽的调整方向为下调，则距上次探测时间大于等于设定间隔时再发送一次探测请求；

如果当前可用带宽的调整方向为上调或处于稳定阶段，并且距上次探测时间满足计算得出的探测间隔值，则所述接收端向所述发送端再发送一次探测请求。

6.一种拥塞控制系统，其特征在于，所述系统包括接收端和发送端，其中：

接收端包括：发送探测请求模块、接收探测包模块、判断调整模块、计算带宽模块、判断探测请求模块以及计算探测包模块；

发送端包括：发送探测包模块；其中：

所述发送探测请求模块，用于视频会议刚开始的时候，接收端向发送端发送一个探测请求；

所述发送探测包模块，用于所述发送端向所述接收端发送一个n秒的全量探测包，用来探测所述接收端的初始带宽；

所述接收探测包模块，用于所述接收端接收所述发送端发送的探测包；

所述判断调整模块，用于所述接收端定时根据所接收的探测包计算丢包率和队列延时，从而估计接收的探测带宽，进而判断是否需要对当前可用带宽进行调整；

所述计算带宽模块，用于如果需要对当前可用带宽进行调整，所述接收端需要根据丢包率、队列延时、带宽满足率以及接收的探测带宽计算所述当前可用带宽需要进行调整的方向和大小；

所述判断探测请求模块，用于判断接收端是否需要向发送端发送新一轮的探测请求；

所述计算探测包模块，用于如果接收端需要向发送端发送新一轮的探测请求，则接收端需要根据网络特征判断新一轮探测请求中的探测包类型，以及根据所述当前可用带宽的大小计算新一轮探测请求中探测包的探测值。

7.根据权利要求6所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述计算带宽模块具体包括：

第一下调模块，用于在视频会议刚开始的时候，如果在全量探测包发送阶段接收端统计的丢包率大于第一阈值，则所述接收端将当前可用带宽下调为全量探测包发送阶段内的接收到的探测带宽；

第一上调模块，用于如果接收端统计的丢包率小于第一阈值且m秒内队列延时的平均值小于第二阈值，则所述接收端将当前可用带宽上调为当前接收到的探测带宽。

8.根据权利要求6或7所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述计算带宽模块具体包括：

第二下调模块，用于在所述发送端没有向接收端发送探测包的阶段，如果所述队列延时的平均值大于第二阈值，则将所述当前可用带宽按照所述队列延时的平均值和所述带宽满足率对应的预定比例系数k进行下调。

9.根据权利要求6-8中的任意一项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述计算带宽模块具体包括：

第二上调模块，用于在所述发送端向所述接收端发送探测包后，如果当前接收到的两次双峰探测带宽平均值大于当前可用带宽、带宽满足率小于1、队列延时的平均值小于第二阈值并且平均丢包率小于第一阈值，则将当前可用带宽上调为两次双峰探测带宽的平均值。

10.根据权利要求6-9中的任意一项所述的拥塞控制系统，其特征在于，所述判断探测请求模块具体包括：

当经过多轮探测既不上调也不下调当前可用带宽则判断前可用带宽处于稳定阶段；

第一发送模块，用于如果当前可用带宽的调整方向为下调，则距上次探测时间大于等于设定间隔时再发送一次探测请求；

第二发送模块，用于如果当前可用带宽的调整方向为上调或处于稳定阶段，并且距上次探测时间满足计算得出的探测间隔值，则所述接收端向所述发送端再发送一次探测请求。