[发明专利]预先分配带宽的非对称订户网络中传输控制协议双向发送的发送控制方法及其装置

说明书

技术领域

一般地，本发明涉及非对称订户网络，具体地，涉及用于在具有非对称带宽链路的订户网络的末端节点或者网关节点中改进传输控制协议(TCP)的双向同时发送性能的发送控制方法与装置。

背景技术

宽带码分多址(WCDMA)、非对称数字订户线(ADSL)、以及无线宽带因特网(WiBro)为对上行链路与下行链路预先分配带宽的订户网络。该订户网络一般使用TCP来通过因特网发送分组，并且TCP可能引起以下问题，这是因为其基本设计未考虑预先分配带宽的情况。

在订户的订阅或者连接期间，公共订户网络确定每个个别订户的可用带宽。例如，在WCDMA中，在订阅期间，确定分组服务的服务质量(QoS)类别与上行链路/下行链路最大比特速率，并且每次订户尝试呼叫时所分配的可用带宽资源受QoS类别与最大比特速率限制。

在因特网上的分组服务中，从网络向订户终端发送的下行链路业务量在大多数情况下比上行链路业务量大得多。因此，各种类型的订户网络对下行链路而非上行链路分配更多的带宽，以高效地使用有限的带宽，并且此类订户网络称为非对称订户网络。例如，在WCDMA中，订户可能同时在上行链路中以64Kbps进行上传，在下行链路中以384Kbps进行下传。

但是，在TCP数据传送中，非对称带宽链路可能会遭受严重的性能下降，尤其在双向发送期间。具体地，ACK定时(Ack-clocking)的发生(其中对于下行链路发送数据的确认(ACK)被上行链路发送数据延迟)，使下行链路数据速率下降到上行链路数据速率的水平。

例如，网络的网关节点在预定窗口内在没有ACK的情况下连续地向订户节点发送下行链路分组，然后等待对下行链路分组的ACK。但是，订户节点推迟发送下行链路分组的ACK，以优先发送上行链路分组。结果，上行链路数据发送的分组填充到订户节点的发送缓冲器中，从而防止及时地发送下行链路分组的ACK。这会使下行链路数据速率下降到上行链路数据速率的水平。

因此，在支持非对称带宽链路中的双向TCP发送时，需要一种技术来防止一个链路的数据速率由于另一个链路的数据速率而下降。

发明内容

为了基本解决至少上述问题和/或缺点，本发明提供了一种防止非对称带宽链路中TCP上行链路/下行链路同时发送性能下降的方法与装置。

本发明还提供了一种网关节点或末端节点中防止TCP同时发送性能下降的方法与装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种具有非对称带宽链路的订户网络中用于传输控制协议(TCP)的双向同时发送的发送控制方法。该方法包括以下步骤：在双向同时发送期间，获取要通过逆向链路发送的TCP确认(ACK)分组；估计在获取ACK分组时映射到逆向链路的前向链路的带宽；根据所估计的带宽，预测前向链路的下一带宽，并且计算前向链路的最优窗口尺寸，使得与分配给前向链路的最大带宽相比，所预测的带宽维持足以允许通过前向链路发送ACK分组的余量带宽；以及插入所计算的最优窗口尺寸作为在ACK分组中包含的接收窗口尺寸，并且将ACK分组传送给目的地节点。

根据本发明的另一个方面，提供了一种具有非对称带宽链路的订户网络中用于传输控制协议(TCP)的双向同时发送的发送控制装置。该装置包括：TCP分类模块，用来：在双向同时发送期间，获取要通过逆向链路发送的TCP确认(ACK)分组；带宽估计/预测模块，用来：估计在获取ACK分组时映射到逆向链路的前向链路的带宽；根据所估计的带宽，预测前向链路的下一带宽，并且计算前向链路的最优窗口尺寸，使得与分配给前向链路的最大带宽相比，所预测的带宽维持足以允许通过前向链路发送ACK分组的余量带宽；以及速率控制模块，用来：插入所计算的最优窗口尺寸作为在ACK分组中包含的接收窗口尺寸，并且将ACK分组传送给目的地节点。

附图说明

从以下结合附图的详细描述，可以看出本发明的以上与其他目的、特征、以及优点，其中：

图1为示意显示应用本发明的WCDMA网络的配置的图示；

图2为显示PDP上下文激活程序的消息流程图；

图3为显示用于基于IP的TCP中的头部的格式的图示；

图4为显示根据本发明优选实施例的网关节点的结构的图示；

图5A与图5B为显示根据本发明优选实施例的网关节点的操作的流程图；

图6与图7分别显示现有技术与本发明中上行链路/下行链路数据速率的变化。

具体实施方式