DE60119780T2

DE60119780T2 - System und verfahren für eine übertragungsratensteuerung

Info

Publication number: DE60119780T2
Application number: DE60119780T
Authority: DE
Inventors: Oded Shaham; Avi Sagiv; Yair Shapira; Noam Zakai
Original assignee: Flash Networks Ltd
Current assignee: Flash Networks Ltd
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2021-11-29
Also published as: US7423972B2; AU2002221008A1; ATE326802T1; WO2002045275A2; WO2002045275A3; DE60119780D1; EP1346519B1; EP1346519A4; EP1346519A2; US20040071085A1

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die netzbasierte Kommunikation und insbesondere auf Verbesserungen bei der Bandbreitenverwendung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Datenkommunikationsnetze sind aus verschiedenen Kommunikationsleitungen aufgebaut, die miteinander verbunden sind. Jede Kommunikationsleitung hat eine spezifische Kapazität (oder Bandbreite), die allgemein in Dateneinheiten pro Zeit, typisch Kilobit pro Sekunde (kBit/s), gemessen wird. Wenn Daten durch eine im Folgenden als die Sendestation bezeichnete Station in dem Netz über eine Kommunikationsleitung übertragen werden, werden sie mit der spezifischen Übertragungsrate dieser Kommunikationsleitung übertragen. Üblicherweise gibt es zwischen der Sendestation und der Kommunikationsleitung eine Warteschlange begrenzter Größe, in der Daten darauf warten, gesendet zu werden, falls die Leitung belegt ist. Falls eine Station Daten schneller als mit der Kapazität der Leitung zu senden versucht, werden die überschüssigen Daten in der Warteschlange gespeichert, bis sie gesendet werden können. Falls zu viele Daten an die Warteschlange gesendet werden, läuft der Puffer über, wobei Daten verloren gehen (oder fallengelassen werden). Somit muss eine Sendestation ihre Übertragungsrate an die Kapazität der Leitung anpassen.
Darüber hinaus kann diese Warteschlange an mehreren Orten entlang der Kommunikationsleitungen in Puffern verteilt sein. Einige dieser Puffer können "fern" von dem Sender sein und sich in Zwischenknoten entlang des Netzes befinden. Diese Puffer von Zwischenknoten brauchen nicht durch den Sender gesteuert oder gemessen zu werden. Somit muss eine Sendestation beim Anpassen ihrer Übertragungsrate ebenfalls den Zustand der Warteschlange (z. B., ob die Warteschlange ansammelt oder leert) berücksichtigen.
Diese Netze verwenden genormte Kommunikationsprotokolle, z. B. Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) und User Datagram Protocol/Internet Protocol (UDP/IP), um die Kommunikation zwischen Computern zu ermöglichen. Bei der Übertragung von Daten oder Informationen zwischen Computern werden genormte Verfahren, z. B. HyperText-Transfer-Protocol-Internet-Browser (HTTP-Internet-Browser) und HTTP-Server, File-Transfer-Protocol-Server (FTP-Server) usw., verwendet. Leider sind die im Gebiet bekannten Ratensteuermechanismus-Normen im Allgemeinen verlustbasiert. Zum Beispiel wird in der TCP/IP-Kommunikation die Übertragungsrate erhöht, bis ein Datenverlust erfasst wird, der verlorene Pakete sicherstellt, die erneut gesendet werden müssen.
US 5.802.106 offenbart ein System und ein Verfahren für die Datenflussratenerfassung mit Datenflussratensteuerung, die in eine TCP-Paketkommunikationsumgebung eingeführt werden, die keine Datenratenüberwachung hat, durch eine durch Berechnung angenommene Geschwindigkeit auf der Grundlage der Latenzzeit zwischen Paketen während des Anfangsaustauschs des Synchronisationspakets (SYN-Pakets) und des Quittierungspakets (ACK-Pakets), wobei angenommen wird, dass die Anfangslänge von jedem bekannt ist.
Der Artikel "The Loss-Delay Adjustment Algorithm: A TCP-friendly Adaptation Scheme", verfasst von SISALEM, offenbart ein System und ein Verfahren, die für die Ratensteuerung verwendet werden können, indem die Verluste und Änderungsraten auf der Grundlage dieser Variante berichtet werden. Die Änderung der Übertragungsrate beruht auf einem Momentanwert der Latenzzeit oder auf der Umlaufzeit (RTT) des momentanen RTCP-Pakets.
WO 99/46902 offenbart ein Verfahren zum optimalen Einstellen der Empfängerfenstergröße in einem flussgesteuerten Protokoll, um die Warteschlangeneinreihung in einem Pakettelekommunikationsnetz zu minimieren.
Anwender von Datenkommunikationsnetzen erfahren häufig ernste Kommunikationsbeschränkungen wegen nicht optimaler Behandlung der Datenübertragung. Dies kann Folge einer ineffizienten Verwendung der Netzbandbreite und einer niedrigeren Datenübertragungsrate als nötig sein. Hierzu tragen die inhärenten Ineffizienzen der vorhandenen Kommunikationsprotokollnormen und die momentane Explosion des Netzverkehrs, der die Kapazität der Netze überlastet, bei.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Somit wird ein Verfahren zum Steuern der Datenübertragungsrate zwischen Stationen geschaffen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Berechnen eines Latenzzeitwerts pro Datenpaket aus einer Mehrzahl von Datenpaketen, Berechnen einer diskreten Latenzzeitableitung aus der Differenz zwischen den Latenzzeitwerten zweier aufeinander folgender Datenpakete und Erzeugen wenigstens einer Ratenänderung aus dem genannten Latenzzeit-Ableitungswert. Weitere Ausführungsformen des Verfahrensanspruchs der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 16 beansprucht.
Außerdem wird ein System geschaffen, das umfasst: eine Ratensteuereinheit zum Steuern der Datenübertragungsrate zwischen zwei Stationen über ein Netz; und eine Ratenberichtseinrichtung zum Berichten der Empfangszeit für jedes Paket aus einer Mehrzahl empfangener Pakete in Kommunikation mit der genannten Ratensteuereinheit, wobei die genannte Ratensteuereinheit die genannte Übertragungsrate anhand einer diskreten Latenzzeitableitung ändern kann, die aus der Differenz zwischen den Latenzzeitwerten zweier aufeinander folgender Datenpakete berechnet wird, und wobei die Latenzzeitwerte aus der genannten Empfangszeit der empfangenen Pakete berechnet werden. Weitere Ausführungsformen des Systemanspruchs der vorliegenden Erfindung sind in den Ansprüchen 18 bis 19 beansprucht.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird umfassender verstanden und gewürdigt aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung, in der:
1 eine Blockschaltplanveranschaulichung einer Kommunikationsumgebung ist, die ein Übertragungsraten-Steuersystem umfasst, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist;
2 eine graphische Veranschaulichung beispielhafter Änderungen sowohl der Übertragungsrate als auch der Latenzzeit von Paketen in dem Übertragungsraten-Steuersystem aus 1 ist, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist;
3 eine Blockschaltplanveranschaulichung des Ratenübertragungs-Steuersystems aus 1 ist, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist;
4 eine Ablaufplanveranschaulichung eines durch die Steuereinheits-Schnittstelle aus 3 verkörperten Verfahrens ist, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist;
5 eine Blockschaltplanveranschaulichung eines durch den Steuermanager aus 3 ausgeführten Ratenneuberechnungsverfahrens ist, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist.
6 eine Ablaufplanveranschaulichung des Verfahrens des Analysierens eines Einzelfensterabschnitts aus 5 ist, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist; und
7 eine Ablaufplanveranschaulichung eines durch den Berichtsmanager aus 3 verkörperten Verfahrens ist, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist ein System und Verfahren zum Steuern von Datenübertragungsraten. Die vorliegende Erfindung umfasst ein verbessertes System und Verfahren, um die Bandbreitenverwendung zu maximieren, während der Datenverlust minimiert wird. Die vorliegende Erfindung lässt die Verwendung unabhängiger Taktgeber in der Empfangs- und in der Sendestation zu, ohne die Synchronisation der Taktgeber zu erfordern. Das Übertragungsraten-Steuersystem und das Übertragungsraten-Steuerverfahren der vorliegenden Erfindung können für die verbindungsbasierte und für die verbindungslose Kommunikation verwendet werden.
1, auf die jetzt Bezug genommen wird, ist eine Blockschaltplanveranschaulichung einer Kommunikationsumgebung, die ein Übertragungsraten-Steuersystem umfasst, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist. Das Kommunikationssystem umfasst wenigstens eine Sendestation 110, wenigstens eine Kommunikationsleitung 120, optionale Zwischenknoten 140 und wenigstens eine Empfangsstation 170. Das ratengesteuerte Übertragungssystem besteht aus zwei Einheiten, einer Ratensteuereinheit 410 und einer Ratenberichtseinrichtung 430. Die Ratensteuereinheit 410 befindet sich in der Sendestation 110. Die Ratenberichtseinrichtung 430 befindet sich in der Empfangsstation 170. Die Zwischenknoten 140 umfassen einen Puffer 150, eine Ratensteuereinheit 410 und eine Ratenberichtseinrichtung 430.
Von einer gegebenen Sendestation 110 können Daten über wenigstens eine Kommunikationsleitung 120A, 120B, 120C oder 120D an eine gegebene Empfangsstation 170 gesendet werden. Der Datenstrom ist in Stücke 130 einer vorgegebenen Größe geteilt, die unter Verwendung eines bekannten Protokolls über eine Reihe von Kommunikationsleitungen, z. B. 120A-120D, übertragen werden. Entlang des Wegs zwischen der Sendestation 110 und der Empfangsstation 170 kann es irgendeine Anzahl von Zwischenknoten 140 geben. Diese Zwischenknoten 140 empfangen die Daten und senden sie weiter, bis die Daten ihr Ziel erreichen. Die Kommunikationsleitungen 120A, 120B, 120C und 120D können vom gleichen Typ oder von verschiedenen Typen sein. Im Folgenden werden alle Kommunikationsleitungen 120A-120D zusammen als Kommunikationsleitungen 120 bezeichnet. Ein solcher Kommunikationsprozess, der Sendestationen 110, Kommunikationsleitungen 120, Zwischenknoten 140 und Empfangsstationen 170 verwendet, sowie Normen für seine Implementierung sind im Gebiet gut bekannt.
Die Daten werden mit einer bestimmten Rate übertragen, die in Kilobits pro Sekunde (kBits/s) gemessen werden kann. Da verschiedene Leitungstypen unterschiedliche Kapazitäten oder eine unterschiedliche Bandbreite haben können, wird die Übertragungsrate durch den Typ der verwendeten Kommunikationsleitung 120 beeinflusst. Zum Beispiel können Daten in Pakete geteilt werden und über einfache alte Telephonleitungen (POTS), über Leitungen des diensteintegrierenden digitalen Fernmeldenetzes (ISDN), über eine terrestrische-1-Datenleitung (T1) usw. gesendet werden und UDP/IP, TCP/IP oder irgendein anderes im Gebiet bekanntes Protokoll verwenden. Zum Beispiel werden die Daten in Pakete geteilt, wenn ein paketbasiertes Protokoll wie etwa TCP/IP verwendet wird. Wegen der Vertrautheit des Begriffs wird im Folgenden anstelle von Stücke 130 der Begriff Pakete 130 verwendet. Allerdings wird angemerkt, dass irgendein Datenteilungstyp, wie er in einer Kommunikationsnorm definiert ist, verwendet werden kann.
Der Zwischenknoten 140 kann irgendein Typ eines Knotens entlang einer Kommunikationsleitung 120, z. B. eine Zelle in der Zellenkommunikation, eine Satellitenstation in der Satellitenkommunikation, ein Gateway zwischen Netzen usw., sein. Die Daten können während ihrer Übertragung über das Netz durch irgendeine Anzahl von Zwischenknoten 140 gehen. Irgendeiner der Zwischenknoten 140 kann als eine Sendestation 110 und/oder als eine Empfangsstation 170 funktionieren. Wenn das der Fall ist, können sie ihre eigene Ratensteuereinheit 410 und/oder Ratenberichtseinrichtung 430 enthalten. Wenn sie in einer dieser Fähigkeiten wirken, funktionieren sie gemäß den Beschreibungen dieser Stationen. Für die Einfachheit der Beschreibung sind in 1 alle Zwischenknoten 140 durch ein einziges Element 140 repräsentiert und wird auf sie zusammen Bezug genommen.
Da die Übertragungsrate vom Zwischenknoten 140 verschieden von seiner Empfangsrate sein kann, besteht Bedarf an einem Puffer 150 zum Speichern einer Warteschlange der Pakete 130, die darauf warten, gesendet zu werden. Der Puffer 150 steht unter der alleinigen Steuerung des Zwischenknotens 140. Weder die Sendestation 110 noch die Empfangsstation 170 hat Zugriff auf den Puffer 150. Der Zwischenknoten 140 kann Pakete 130 über Kommunikationsleitungen 120 zur Empfangsstation 170 senden.
Wie im Folgenden ausführlich anhand von 3 erläutert wird, sammelt die Sendestation 110 Informationen über die Übertragungen an, die sie sendet. Dies erfolgt unter Verwendung ihrer Ratensteuereinheit 410 sowie der Ratenberichtseinrichtung 430 der Empfangsstation 170, an die die Daten gesendet wurden. Daraufhin ändert die Ratensteuereinheit 410 die Übertragungsrate der Sendestation 110 so, wie es im Folgenden anhand der 2 und 3 erläutert wird. Durch die Sendestation 110 werden zwei Typen von Informationen, die Latenzzeit der Pakete und die Paketverluste, gesammelt. Falls die Latenzzeitwerte konstant zunehmen oder konstant abnehmen, gibt das an, dass die Warteschlange konstant länger bzw. kürzer wird.
Es wird nun Bezug genommen auf 2, eine graphische Veranschaulichung beispielhafter Änderungen sowohl der Übertragungsrate der Pakete 130 als auch der Latenzzeit in einem Kommunikationssystem, das ein Übertragungsraten-Steuersystem umfasst, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist. Die Latenzzeit ist ein Maß, das sich auf die Zeit bezieht, die es dauert, bis eine Übertragung empfangen wird.
Es gibt zwei Latenzzeittypen, eine Ein-Richtungs-Latenzzeit und eine Zwei-Richtungs-Latenzzeit. Die Ein-Richtungs-Latenzzeit ist die Zeit zwischen dem Moment, zu dem die Daten durch die Sendestation gesendet wurden, und dem Moment, zu dem sie durch die Empfangsstation empfangen wurden. Die auch als Umlaufzeit (RTT) bekannte Zwei-Richtungs-Latenzzeit ist die Zeit zwischen dem Moment, zu dem die Daten durch die Sendestation gesendet wurden, und dem Moment, zu dem die Sendestation eine Quittierung des Empfangs dieser Daten empfing. Dabei wird angenommen, dass die Quittierung gesendet wurde, unmittelbar nachdem die Daten empfangen wurden.
Die Latenzzeit umfasst die folgenden Zeitintervalle:

1. Die Wartezeit in Warteschlangen entlang des Wegs und
2. die Zeit, die die Serialisierung und die Übertragung der Daten über die Leitung dauern.

Im Fall der Zwei-Richtungs-Latenzzeit gibt es zwei weitere Zeitintervalle:

3. Die Wartezeit der Quittierung in den Warteschlangen entlang des Rückkanals und
4. die Zeit, die die Serialisierung und die Übertragung der Quittierung über die Rückleitung dauern.

Es wird angenommen, dass die Zeitintervalle 2 und 4 die meiste Zeit konstant sind und dass das Intervall 3 für verschiedene Quittierungen nicht stark schwankt, da die Warteschlange der Empfangsseite der Sendestation 110 die meiste Zeit leer ist. Somit ist eine Änderung der Latenzzeit ein guter Indikator einer Änderung des Zeitintervalls 1, das die Wartezeit in den Warteschlangen entlang des Wegs widerspiegelt. Änderungen der Wartezeit in der Warteschlange beinhalten Änderungen des Zustands der Warteschlange, z. B. kann sich die Warteschlangengröße vergrößern oder verkleinern. Somit liefert eine Überwachung der Latenzzeit Informationen über den Zustand der Warteschlange.
Die Übertragungsratenkurve 30 (durchgezogene Linie) beginnt mit der maximal möglichen Rate zu übertragen und im Zeitverlauf ab und zu. Die Latenzzeitkurve 20 (Strichlinie) steigt zunächst in Reaktion auf die Übertragungsratenkurve 30 mit einer drastischen Rate an, während das System die Datenübertragung beginnt. Während die Latenzzeitkurve 20 zunimmt, wird die Übertragungsbitrate abgesenkt, so dass keine Datenpakete 130 verloren gehen. Mit der Zeit stabilisiert sich die Latenzzeitkurve 20 zu einer allgemein gleich bleibenden Latenzzeit, die wegen sich ändernder Bedingungen über die Kommunikationsleitungen 120 und den Zwischenknoten 140 etwas schwankt.
Zum Zeitpunkt T₀ beginnt die Übertragung von Paketen 130 mit einer vorgegebenen maximalen Rate (z. B. mit der maximalen Bitrate der Leitung). Die Latenzzeitkurve 20 steigt bis zum Zeitpunkt T₁ an, wobei die Latenzzeit an diesem Punkt gleich einem durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung vorgegebenen Wert ist. Wie in der Übertragungsratenkurve 30 zu sehen ist, wird die Übertragungsrate zu diesem Zeitpunkt abgesenkt. Die Latenzzeitkurve 20 steigt weiter an, wobei sich aber ihr Anstieg ändert, was die neue Übertragungsrate widerspiegelt. Zum Zeitpunkt T₂ gibt es einen steilen Abfall der Latenzzeitkurve 20, der widerspiegelt, dass ein Paket verloren geht. Dies veranlasst, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung die Übertragungsrate auf einen vorgegebenen Prozentsatz der Leitungskapazität absenkt, wie es die Übertragungsratenkurve 30 zum Zeitpunkt T₃ widerspiegelt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung überwacht die Latenzzeiten weiter und passt die Übertragungszeiten weiter an. Von der Zeit T₄-T₅ ist die Latenzzeit fast konstant, was angibt, dass die Übertragungsrate erhöht werden kann, T₆. An der Übertragungsrate werden Anpassungen vorgenommen, die eine Änderung der Latenzzeit veranlassen. Wie im Folgenden erläutert wird, ermittelt das Verfahren eine mögliche optimale Übertragungsrate für die momentanen Kommunikationsleitungsbedingungen, die verwendet wird, bis eine Änderung der Bedingungen erfasst wird.
Falls die Latenzzeitwerte konstant zunehmen oder konstant abnehmen, bedeutet das, dass die Warteschlange konstant länger bzw. kürzer wird. In einem solchen Fall liefert die Differenz zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Latenzzeitwerten eine Korrektur an den momentanen Übertragungsraten. Auf ein solches Maß wird als die "diskrete Ableitung der Latenzzeit" Bezug genommen, und auf ihre Verwendung wird als Korrektur der Übertragungsrate gemäß der diskreten Änderung der Latenzzeit Bezug genommen.
Es kann Situationen geben, in denen eine Richtlinie erforderlich ist, um dynamische Änderungen der Übertragungsrate der Sendestation 110 zu bestimmen. Eine solche Richtlinie kann durch das Übertragungsraten-Steuersystem der vorliegenden Erfindung implementiert werden. Beispiele solcher Situationen enthalten eine unbekannte Leitungskapazität, eine Leitungskapazität, die sich mit der Zeit ändert, eine Leitung, die von einer veränderlichen Anzahl von Sendestationen gemeinsam genutzt werden, und eine veränderliche Anzahl von Datenflüssen, die von derselben Station ausgehen ("gemeinsam genutztes Medium"), aber mit verschiedenen Raten übertragen werden.
Paketvermittlungs-Zellennetze liefern ein Beispiel der oben erwähnten Situationen. Die für Datenanwender vorgesehene Kapazität ändert sich in Übereinstimmung mit der momentanen Anzahl von Sprachanwendern in der Zelle. Die Zellenkapazität wird von einer veränderlichen Anzahl von Clients gemeinsam genutzt, die jeweils mit veränderlichen Raten senden können. Darüber hinaus kann ein Client von einer Zelle mit bestimmten Bedingungen (Kapazität, Anzahl anderer Clients) zu einer Zelle mit anderen Bedingungen wechseln.
3, auf die jetzt Bezug genommen wird, ist eine ausführliche Blockschaltplanveranschaulichung des Ratenübertragungs-Steuersystems der vorliegenden Erfindung, das eine Ratensteuereinheit 410 und eine Ratenberichtseinrichtung 430 (aus 1) umfasst, die in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional sind. Außerdem ist ein Netz 420 gezeigt, das jene Kommunikationsleitungen 120 und Zwischenknoten 140 repräsentiert, die zwischen der Ratensteuereinheit 410 und der Ratenberichtseinrichtung 430 auftreten. In der Ausführungsform aus 3 befinden sich die Teile des Ratenübertragungs-Steuersystems an verschiedenen Orten – die Ratensteuereinheit 410 in der Sendestation 110 (1) und die Ratenberichtseinrichtung 430 in der Empfangsstation 170 (1). In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind sie am selben Ort.
Während die Ratensteuereinheit 410 die Übertragungsrate für mehr als eine Ratenberichtseinrichtung 430 steuert, erfolgen alle Berechnungen und Ratenanpassungen für jede Ratenberichtseinrichtung 430 einzeln. Außerdem wird angemerkt, dass eine gegebene Ratenberichtseinrichtung 430 an mehr als eine Ratensteuereinheit 410 berichten kann. Es wird angemerkt, dass für jede Verbindung verschiedene Berichtstabellen 460 erzeugt und an die richtige Ratensteuereinheit 410 gesendet werden können.
Die Ratensteuereinheit 410 umfasst einen Steuereinheitsmanager 414 und eine Steuereinheits-Schnittstelle 413. Der Steuereinheitsmanager 414 erzeugt für jede Ratenberichtseinrichtung 430, die er steuert, wenigstens eine Übertragungspaketetabelle 450. Beim Empfang des Datenpakets 130 von der Sendestation 110 über den Datenbus 411 erzeugt die Steuereinheits-Schnittstelle 413 in der Übertragungspaketetabelle 450 einen Eintrag, der eine eindeutige Kennzahl (ID) des Pakets und die Übertragungszeit gemäß ihrem Taktgeber umfasst. Optional kann ebenfalls die Übertragungsrate des Pakets enthalten sein. Die Übertragungspaketetabelle 450 umfasst die gesammelten Informationen über die Zeitgebung des Pakets 130. Daraufhin wird das Datenpaket 130 zur Übertragung an die Empfangsstation 170 durch die Steuereinheits-Schnittstelle 413 an das Netz 420 weitergeleitet.
Die Ratenberichtseinrichtung 430 umfasst einen Berichtseinrichtungsmanager 432 und eine Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433. Der Berichtseinrichtungsmanager 432 erzeugt für jede Ratensteuereinheit 410, an die er berichtet, wenigstens eine Berichtstabelle 460. Wenn durch die Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433 ein Paket 130 von der Sendestation 110 empfangen wird, erzeugt der Berichtseinrichtungsmanager 432 einen Eintrag in der Berichtstabelle 460, der die ID des Pakets und die Empfangszeit gemäß seinem lokalen Taktgeber umfasst. Wenn eine vorgegebene Bedingung erfüllt ist, wenn z. B. eine gegebene Anzahl von Paketen empfangen worden sind oder eine bestimmte Zeitdauer verstrichen ist, sendet die Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433 die Berichtstabelle 460 über das Netz 420 an die Ratensteuereinheit 410. Die Berichtstabelle 460 kann als ein Paket gemäß irgendeinem im Gebiet bekannten Protokoll, z. B. UDP/IP, gesendet werden.
Es wird angemerkt, dass die berichtete Zeit dann, wenn sich die Ratenberichtseinrichtung 430 bei der Empfangsstation 170 befindet, die Zeit ist, zu der das Paket empfangen wird. Falls sich die Ratenberichtseinrichtung 430 beim Zwischenknoten 140 befindet, ist sie am Ausgangsende des Knotens, nach den Verarbeitungseinheiten und Puffern, angeordnet. Somit ist die vom Zwischenknoten 140 berichtete Zeit die Zeit, zu der das Paket 130 zu seinem nächsten Ziel gesendet wird.
Wenn durch die Steuereinheits-Schnittstelle 413 eine Berichtstabelle 460 von der Ratenberichtseinrichtung 430 empfangen wird, ordnet sie der Steuereinrichtungsmanager 414 der für diese Ratenberichtseinrichtung 430 erzeugten Übertragungspaketetabelle 450 zu. Der Steuereinheitsmanager 414 vergleicht die zwei Tabellen. Er kann die zwei relevanten Tabellen wie im Folgenden beschrieben verarbeiten. Falls Leitungstypinformationen verfügbar sind, berechnet der Steuereinheitsmanager 414 anhand der Ergebnisse dieses Prozesses und des Typs der Kommunikationsleitung 120 eine neue empfohlene Übertragungsrate und überträgt die neue Rate über den Steuerbus 412 zur Sendestation 110.
Für den Fachmann auf dem Gebiet ist klar, dass die vorliegende Erfindung als Software implementiert werden kann, die in dem Sendecomputer und/oder in dem Berichtscomputer liegen kann, oder dass sie aus einem Computer bestehen kann, der mit der Kommunikationsleitung verbunden ist. Darüber hinaus ist für den Fachmann auf dem Gebiet klar, dass sich die Sendeseite und die Berichtsseite im Fall der Zwei-Richtungs-Latenzzeit (RTT) in derselben Station befinden können.
4, auf die jetzt Bezug genommen wird, ist eine Ablaufplanveranschaulichung eines durch die Steuereinheits-Schnittstelle 413 implementierten Verfahrens (3), das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist. Wenn ein Paket übertragen wird, wird durch die Steuereinheits-Schnittstelle 413 in der relevanten Übertragungspaketetabelle 450 ein neuer Eintrag erzeugt (Schritt 510). Dieser Eintrag umfasst die Paket-ID, die Übertragungszeit und die Übertragungsrate. Daraufhin wird das Paket 130 zu seinem Ziel übertragen.
Die Steuereinheits-Schnittstelle 413 prüft, ob eine Berichtstabelle 460 empfangen worden ist (Schritt 520). Wenn das nicht zutrifft, kehrt sie zu Schritt 510 zurück und wartet auf den Empfang des nächsten Pakets. Die Berichtstabelle 460 enthält die Empfangszeit für die durch eine gegebene Empfangsstation 170 (gemäß ihrer Taktzeit) behandelten Pakete. Falls eine Berichtstabelle 460 empfangen worden ist, wird die geeignete Übertragungspaketetabelle 450 mit der Empfangszeit, die für jedes Paket (gemäß seiner ID-Nummer) in der Berichtstabelle 460 berichtet wird, aktualisiert (Schritt 530). Falls ein Paket nicht in der Berichtstabelle 460 aufgeführt ist, während in dem Bericht ein Paket erscheint, das nach ihm gesendet wurde, wird das fehlende Paket als ein verlorenes Paket gekennzeichnet. Dabei wird angenommen, dass die Pakete in der gleichen Folge, in der sie gesendet wurden, bei der Empfangsstation 170 ankommen.
Die Steuereinheits-Schnittstelle 413 prüft, ob in der aktualisierten Übertragungspaketetabelle 450 genug Daten empfangen worden sind, um statistische Berechnungen auszuführen (Schritt 540). Falls das nicht zutrifft, kehrt die Steuereinheits-Schnittstelle 413 zu Schritt 510 zurück. Andernfalls überträgt die Steuereinheits-Schnittstelle 413 die aktualisierte Übertragungspaketetabelle 450 zu dem Steuereinheitsmanager 414 (Schritt 550), der Berechnungen beginnt. Während die Berechnungen ausgeführt werden, kehrt die Schnittstelle 413 zu Schritt 510 zurück, der zulässt, dass die Steuereinheits-Schnittstelle 413 die Datensendung und den Datenempfang fortsetzt.
Die folgenden Definitionen und die folgende Tabelle sind im Folgenden in Bezug auf die 5-7 nützlich.
Untersuchungsfenster:
Derjenige Teil der Übertragungspaketetabelle, der durch den Ratenneuberechnungsmechanismus untersucht wird.
Fensterabschnitt:
Ein Stück des Untersuchungsfensters, in dem alle Pakete mit der gleichen Rate übertragen wurden. In einem Fenster kann eine Anzahl von Abschnitten vorhanden sein, die angeben, dass Pakete während der durch das Fenster erfassten Periode mit mehreren verschiedenen Raten übertragen wurden.
Fensterabschnittsrate:
Die Rate, mit der die Pakete in dem Abschnitt übertragen wurden.
Latenzzeitberechnung:
Ein-Richtungs-Latenzzeit = Berichtszeit – Sendezeit.
Delta-Wert:
Die Differenz zwischen den Latenzzeitwerten von zwei Paketen, die aufeinander folgend übertragen wurden.
Tabelle 1: Aktualisierte Teilübertragungspaketetabelle
Tabelle 1 umfasst einen Teil eines Fensterabschnitts einer aktualisierten Übertragungspaketetabelle 450. Die Paketnummern-Spalte umfasst die eindeutigen Paket-IDs. Die Sendezeit-Spalte umfasst diejenige Zeit T, zu der das Paket gemäß dem lokalen Taktgeber der Sendestation gesendet wurde. Die Übertragungsraten-Spalte umfasst die Rate, mit der die Pakete übertragen wurden. Es wird angemerkt, dass die Rate in dieser Teiltabelle für alle Pakete dieselbe ist, da nur ein Fensterabschnitt gezeigt ist. Die Empfangszeit-Spalte umfasst die Zeit R, die lokale Zeit bei der Empfangsstation, wenn das Paket empfangen wurde, wie sie in der Berichtstabelle berichtet wird. Im Fall einer Ein-Richtungs-Latenzzeit umfasst die Latenzzeit-Spalte die Differenz zwischen der Sendezeit und der Empfangszeit, R – T. Die Delta-Spalte umfasst den Delta-Wert D, der die Differenz zwischen der Latenzzeit zweier aufeinander folgender Zeilen, L_m+1 – L_m, zweier aufeinander folgender gesendeter Pakete umfasst.
Diese Liste von Delta-Werten widerspiegelt eine Änderung der Latenzzeit. Wie in Tabelle 1 zu sehen ist, klammern die Delta-Werte verschiedener Pakete die Taktzeitdifferenzen durch die Subtraktion der Latenzzeitwerte aus. Somit ermöglicht dieses Verfahren die Flexibilität der Verwendung zweier unabhängiger Taktgeber, ohne sich um die Taktsynchronisation zu kümmern.
Es wird nun Bezug genommen auf 5, eine Ablaufplanveranschaulichung des durch den Steuereinheitsmanager 414 der Ratensteuereinheit 410 (3) ausgeführten Ratenneuberechnungsverfahrens, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist. Der Steuereinheitsmanager 414 empfängt die aktualisierte Übertragungspaketetabelle 450 (Schritt 601). Er berechnet die Ein- Richtungs-Latenzzeit für jeden Eintrag. Das Delta zwischen der Latenzzeit des momentanen Eintrags und des vorherigen Eintrags wird ebenfalls berechnet, wobei beide in die aktualisierte Übertragungspaketetabelle 450 eingegeben werden (Schritt 602).
Das Untersuchungsfenster wird in einen oder in mehrere Fensterabschnitte geteilt, wobei jeder Abschnitt dieselbe Übertragungsrate hat (Schritt 603). Für jeden Fensterabschnitt wird eine vorgeschlagene Ratenänderung berechnet (Schritt 604). Diese Berechnung wird im Folgenden anhand von 7 ausführlich beschrieben. Die endgültig vorgeschlagene Ratenänderung ist ein Durchschnitt aller Fensterabschnitte, gewichtet durch die Anzahl der Delta-Werte in jedem Abschnitt.
Der Steuereinheitsmanager 414 entscheidet basierend auf den vorgeschlagenen Ratenänderungen, die Übertragungsrate der Sendestation 110 zu ändern (Schritt 605), und sendet diese Anweisungen über den Steuerbus 412. Allerdings wird zunächst ein Vergleich vorgenommen, um zu prüfen, dass die neue Rate nicht die Kapazität der Kommunikationsleitung 120 übersteigt. Wenn das der Fall ist, wird die Rate auf den Wert der Kapazität der Kommunikationsleitung eingestellt. Somit funktioniert die Kapazität der Kommunikationsleitung als eine obere Schranke für die vorgeschlagene Übertragungsrate.
Wie aus den Beschreibungen der 4 und 5 klar ist, sind die Aufgaben der Ratensteuereinheit 410 zwischen zwei getrennten Einheiten, dem Steuereinheitsmanager 414 und der Steuereinheits-Schnittstelle 413, aufgeteilt. Somit werden jene Funktionen, die länger dauern, durch den Steuereinheitsmanager 414 ausgeführt, der die Steuereinheits-Schnittstelle 413 die Datenempfangs- und Datensendefunktionen steuern lässt. Allerdings wird angemerkt, dass diese zwei Logikbausteine in einer weiteren Ausführungsform zu einer einzigen Einheit kombiniert sein können.
6, auf die jetzt Bezug genommen wird, ist eine Ablaufplanveranschaulichung eines beim Analysieren eines einzigen Fensterabschnitts verwendeten Verfahrens, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist. Diese Figur entspricht einer einzigen Iteration des Schritts 604 aus 5 und wird einmal pro Fensterabschnitt ausgeführt.
Der Steuereinheitsmanager 414 wendet auf jeden der Delta-Werte in dem Abschnitt ein "Vorzeichen-Maßgeblichkeits-Filter" an (Schritt 701). Dieser Test wird verwendet, um zu bestimmen, ob der Wert entweder "maßgeblich positiv" oder "maßgeblich negativ" ist.
Zum Beispiel wird geprüft, ob der Prozentsatz der positiven Werte in der Delta-Liste einen bestimmten Schwellenwert übersteigt. Eine ähnliche Prüfung erfolgt für negative Werte. Falls es einen maßgeblichen Wert gibt, wird die Änderung (oder Ableitung) als der Median der Mehrheitsgruppe (gleich, ob positiv oder negativ) berechnet und werden die anderen Delta-Werte verworfen (Schritt 702). Andernfalls wird die Ableitung des Fensterabschnitts auf "0" eingestellt (Schritt 703).
Somit wird das "Vorzeichen-Maßgeblichkeits-Filter" verwendet, um zu bestimmen, ob es eine deutliche Tendenz in den Delta-Werten des Fensterabschnitts gibt. Dies ist notwendig, da die Verwendung des Medians nur eine grobe Art und Weise liefert, um Ausnahmewerte herauszufiltern. Das Vernachlässigen der anderen Delta-Werte kann in einer Situation helfen, in der die Tendenz der Ableitung des Abschnitts klar ist, aber dennoch Ausnahmewerte vorhanden sind.
Der Steuereinheitsmanager 414 berechnet aus der Ableitung einen einzigen vorgeschlagenen Ratenänderungswert für den Fensterabschnitt (Schritt 704). Dieser Wert wird die "ableitungsbasierte vorgeschlagene Änderung" genannt. Für eine von null verschiedene Ableitung wird die ableitungsbasierte vorgeschlagene Änderung wie folgt abgeleitet. Wenn als die Zeit zwischen aufeinander folgenden Paketübertragungen X Millisekunden (ms) gegeben sind und ein Ableitungswert von Y ms gegeben ist, wird die vorgeschlagene Ratenänderung so berechnet, dass die Zeit zwischen aufeinander folgenden Paketübertragungen X + Y ms ist.
Eine Ableitung null gibt eine der zwei folgenden Situationen an:

1. Die Übertragungsrate hat ein Niveau erreicht, auf dem sie angemessen für die momentanen Bedingungen ist. Das Stauungsniveau in den Puffern ist konstant, so dass die Ableitung null ist, oder
2. die Übertragungsrate ist zu niedrig für die momentanen Bedingungen, aber die Puffer sind vollständig leer. In diesem Fall ist die Wartezeit für alle Pakete in den Puffern "0", so dass die Ableitung null ist.

Da zwischen den zwei Situationen schwer zu unterscheiden sein kann und da eine Unternutzung der Leitung als kritischer betrachtet wird, wird angenommen, dass die Übertragungsrate zu niedrig ist (Fall 2). Somit wird die Rate im Fall einer Ableitung von null erhöht. Eine solche Zunahme wird eine "Zunahme der Ableitung null" genannt. Diese Zunahme ist proportional zur Kapazität der Kommunikationsleitung (z. B. 15 % der Kapazität). Es wird angemerkt, dass die im Folgenden beschriebenen Ratenberechnungen selbst im Fall der ersten Situation angeben können, dass die Rate zu hoch ist, und sie verringern können.
Nachfolgend prüft der Steuereinheitsmanager 414, ob der Prozentsatz verlorener Pakete aus der Gesamtzahl der in dem untersuchten Abschnitt übertragenen Pakete einen bestimmten Schwellenwert übersteigt (Schritt 705). Wenn das der Fall ist, wird das Minimum zwischen der ableitungsbasierten vorgeschlagenen Änderung und der "verlustbasierten Verringerung" als die vorgeschlagene Ratenänderung des Fensterabschnitts verwendet (Schritt 706). Der verlustbasierte Verringerungswert verringert den Wert um eine Konstante, die proportional zur Leitungskapazität ist, z. B. um 15 Prozent der Kapazität. Falls die ableitungsbasierte vorgeschlagene Änderung nicht "negativ genug" ist, wird die Rate nicht genug verringert, so dass stattdessen die verlustbasierte Verringerung ausgewählt wird.
Falls der Verlustprozentsatz den Schwellenwert nicht übersteigt, verwendet die vorgeschlagene Ratenänderung für den Abschnitt die ableitungsbasierte vorgeschlagene Änderung (Schritt 707).
Da die Pakete in dem Untersuchungsfenster vor der Berechnungszeit übertragen worden sein können, kann es der Fall sein, dass sich die Übertragungsrate geändert hat. Die momentane Übertragungsrate kann nicht mehr dieselbe sein wie zu der Zeit, zu der der Abschnitt übertragen wurde. Diese Tatsache kann bei der Berechnung der vorgeschlagenen Änderungsrate berücksichtigt werden. Somit wird die vorgeschlagene Änderungsrate in Bezug auf "zukünftige Ratenänderungen" verringert (Schritt 708). Falls z. B. die Rate des Fensterabschnitts 9000 Bit/s, die vorgeschlagene Änderung –3000 Bit/s und die momentane Übertragungsrate 7000 Bit/s war, ist die benötigte tatsächliche Änderung nur –1000 Bit/s. Dies wird durch Subtraktion der momentanen Übertragungsrate von der Übertragungsrate zu der Zeit, zu der der Abschnitt gesendet wurde, berechnet, was eine Ratendifferenz ergibt. Daraufhin wird diese Ratendifferenz von der vorgeschlagenen Ratenänderung subtrahiert, was eine Rate ergibt, die den momentanen Übertragungswert widerspiegelt.
Es wird nun Bezug genommen auf 7, eine Ablaufplanveranschaulichung eines durch den Berichtseinrichtungsmanager 432 und durch die Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433 der Ratenberichtseinrichtung 430 (3) ausgeführten Verfahrens, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktional ist. Der Berichtseinrichtungsmanager 432 initialisiert pro jede Verbindung einen Zähler auf null und erzeugt eine Berichtstabelle 460 (Schritt 801). Die Berichtstabelle 460 wird zum Aufzeichnen eindeutiger ID-Nummern der Pakete, die empfangen werden, und der Empfangszeit des Pakets verwendet. Wenn ein Paket in die Berichtstabelle 460 eingegeben worden ist, wird auf es als ein "berichtetes Paket" Bezug genommen. Nun wartet die Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433 darauf, dass ein Paket ankommt (Schritt 802).
Beim Empfang eines Pakets aktualisiert die Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433 wie beschrieben die Berichtstabelle 460 und inkrementiert den Zähler (Schritt 803). Daraufhin prüft die Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433, ob der Zähler einen vorgegebenen Wert erreicht hat, der die "Empfangsfenstergröße" genannt wird, wobei dieser Zähler z. B. gleich 100 ist (Schritt 804). Weitere mögliche Bedingungen können sein, dass eine vorgegebene Zeitperiode verstrichen ist oder dass ein gegebener vorgegebener Zeitpunkt vergangen ist. Wenn das nicht zutrifft, kehrt die Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433 zu Schritt 802 zurück und wartet auf das nächste Paket.
Andernfalls formatiert die Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433 die Berichtstabelle 460 zu einem Datenpaket und fügt zur Berichtstabelle 460 einen Transportprotokoll-Anfangsblock hinzu. Unter Verwendung von UDP/IP umfasst der Anfangsblock z. B. die Adresse der Sendestation 110. Daraufhin sendet die Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433 die Berichtstabelle 460 über das Netz 420 an den Ratensteuereinheitsmanager 410 (Schritt 805) und kehrt zum Initialisierungsschritt 801 zurück. Es wird angemerkt, dass die in Schritt 805 gesendete Berichtstabelle 460 in Schritt 520 als Eingabe verwendet wird (4).
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Ratenberechnungen durch den Berichtsmanager 432 ausgeführt, wobei in diesem Fall nur das Ergebnis an die Sendeseite berichtet wird. Diese Ausführungsform erfordert die folgenden Änderungen an dem oben beschriebenen System. Jedes durch die Steuereinheits-Schnittstelle 413 gesendete Paket enthält in seinem Anfangsblock seine Sendezeit. Anstelle der zwei oben beschriebenen Tabellen gibt es eine einzelne durch die Berichtseinrichtung 430 gemanagte Tabelle. Wenn ein Paket ankommt, sind sowohl seine Sendezeit als auch seine Ankunftszeit verfügbar, so dass die Latenzzeit berechnet und in eine neue Spalte in der Tabelle geschrieben wird.
Wenn genug Informationen in der Tabelle sind, wird durch den Berichtseinrichtungsmanager 432 auf ähnliche Weise, wie es durch den Steuereinheitsmanager 414 wie oben anhand der 5 und 6 beschrieben ausgeführt wurde, die Ratenberechnung ausgeführt. Die neue Rate wird durch die Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433 an den Ratensteuereinheitsmanager 410 gesendet, der die Übertragungsrate aktualisiert. Es wird angemerkt, dass die wie oben in Schritt 805 beschriebene Übertragung der Berichtstabelle 460 in dieser Ausführungsform unnötig ist.
Aus den obigen Beschreibungen ist selbstverständlich, dass die Aufgaben der Ratenberichtseinrichtung 430 zwischen zwei getrennten Einheiten, dem Berichtseinrichtungsmanager 432 und der Berichtseinrichtungs-Schnittstelle 433, aufgeteilt sind. Allerdings wird angemerkt, dass diese zwei Logikbausteine in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu einer einzigen Einheit kombiniert sind.
Hiermit wird angemerkt, dass das Wort "Paket" in der obigen Beschreibung lediglich ein Name für ein Datenstück ist und dass andere Namen wie etwa "Segment", "Rahmen" usw. ebenfalls möglich sind und im Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Somit ist für den Fachmann auf dem Gebiet klar, dass die vorliegende Erfindung durch das oben besonders Gezeigte und Beschriebene nicht beschränkt ist. Eher ist der Anwendungsbereich der Erfindung durch die folgenden Ansprüche definiert:

Claims

Verfahren zum Steuern der Datenübertragungsrate zwischen Stationen, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: a. Berechnen eines Latenzzeitwerts (601, 602) pro Datenpaket aus einer Mehrzahl von Datenpaketen; b. Berechnen einer diskreten Latenzzeitableitung (602, 701, 702, 703) aus der Differenz zwischen den Latenzzeitwerten zweier aufeinander folgender Datenpakete; und c. Erzeugen wenigstens einer Ratenänderung (605, 706, 707, 708) aus dem genannten Latenzzeit-Ableitungswert.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das genannte Berechnen ferner das Verwenden einer Übertragungsrate wenigstens eines Pakets aus der genannten Mehrzahl von Paketen umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das genannte Erzeugen ferner das Verwenden einer Zunahme mit der Ableitung null umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das genannte Erzeugen ferner das Verwenden einer zukünftigen Ratenänderung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem der genannte Latenzzeitwert eine Ein-Richtungs-Latenzzeit ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner das Berechnen einer Mehrzahl diskreter Ableitungen des genannten Latenzzeit-Ableitungwerts umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das genannte Erzeugen ferner das Berechnen wenigstens einer ableitungsbasierten vorgeschlagenen Ratenänderung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem das genannte Erzeugen ferner das Verwenden einer verlustbasierten Verringerung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem das genannte Erzeugen ferner das Bilden eines Minimums der genannten verlustbasierten Verringerung und der genannten wenigstens einen ableitungsbasierten vorgeschlagenen Änderung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das genannte Erzeugen ferner das Verwenden einer Kapazität wenigstens einer Kommunikationsleitung umfasst, wobei die genannte Übertragung ein Protokoll verwendet.
Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem das genannte Protokoll ein verbindungsloses Protokoll ist.
Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem das genannte verbindungslose Protokoll UDP/IP ist.
Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem das genannte Protokoll ein Verbindungsprotokoll ist.
Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem das genannte Verbindungsprotokoll TCP/IP ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner umfasst: a. Berechnen wenigstens einer latenzzeitableitungsbasierten vorgeschlagenen Änderung aus der genannten Mehrzahl von Latenzzeitwerten; und b. Vorschlagen einer Ratenänderung, die aus der genannten wenigstens einen ableitungsbasierten vorgeschlagenen Änderung ausgewählt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 15, bei dem das genannte Berechnen ferner das Auswählen eines Minimums unter einer verlustbasierten Verringerung und der genannten wenigstens einen ableitungsbasierten vorgeschlagenen Änderung umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die genannte diskrete Latenzzeitableitung unter Verwendung zweier unabhängiger Taktgeber berechnet wird, wobei sich ein erster Taktgeber an einer Sendestation befindet, während sich ein zweiter Taktgeber an einer Empfangsstation befindet.
System, das umfasst: a. eine Ratensteuereinheit (410) zum Steuern der Datenübertragungsrate zwischen zwei Stationen über ein Netz; und b. eine Ratenberichtseinrichtung (430) zum Berichten der Empfangszeit für jedes Paket aus einer Mehrzahl empfangener Pakete in Kommunikation mit der genannten Ratensteuereinheit, wobei die genannte Ratensteuereinheit (410, 414) die genannte Übertragungsrate anhand einer diskreten Latenzzeitableitung ändern kann, die aus der Differenz zwischen den Latenzzeitwerten zweier aufeinander folgender Datenpakete berechnet wird, und wobei die Latenzzeitwerte aus der genannten Empfangszeit der empfangenen Pakete berechnet werden.
System gemäß Anspruch 18, bei dem die genannte Ratensteuereinheit wenigstens eine Übertragungspaketetabelle umfasst, vorzugsweise ferner umfassend eine Einheit, die aus einer Übertragungspaketetabelle eine vorgeschlagene Ratenänderung berechnen kann.
System nach Anspruch 18, bei dem die genannte Ratenberichtseinrichtung wenigstens eine Berichtstabelle umfasst, wobei die genannte Ratensteuereinheit und die genannte Ratenberichtseinrichtung vorzugsweise zwei unabhängige Taktgeber verwenden.