法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2019-12-10
授权
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2017-03-15
专利申请权的转移 IPC(主分类):H04L12/851 登记生效日:20170221 变更前: 变更后: 申请日:20141230
专利申请权、专利权的转移
2017-01-11
实质审查的生效 IPC(主分类):H04L12/851 申请日:20141230
实质审查的生效
2015-07-01
公开
公开
相关申请的交叉参考
本申请是2013年1月17日提交且标题为“Systems and Methodsfor Cooperative Applications in Communication Systems”的美国专利申请序号13/744,101的部分接续案，美国专利申请序号13/744,101为2012年10月16日提交且标题为“Systems and Methods for CooperativeApplications in Communication Systems”的美国专利申请序列号13/653,239的部分接续案，美国专利申请序列号13/653,239要求2012年6月12日提交且标题为“System and Method for CooperativeApplications in a Communication System”的美国临时申请序列号61/658,774以及2011年12月22日提交且标题为“Congestion InducedVideo Scaling”的美国临时申请序列号61/579,324的权益，所有申请均特此以引用的方式并入。
技术领域
本发明大体上涉及通信系统领域，且涉及通信系统中的协作应用程序的实现、使用和管理。
发明背景
在通信网络(例如，因特网协议(IP)网络)中，每一节点和子网对可在任一给定时间有效输送的数据的量具有限制。在有线网络中，这通常随设备容量而变。举例来说，千兆位以太网链路每秒可输送不多于10亿位的业务。在无线网络中，容量受信道带宽、发射技术和所使用的通信协议限制。无线网络进一步受分配给服务区域的频谱的量以及发送和接收系统之间的信号的质量约束。因为这些方面可为动态的，无线系统的容量可随时间而变化。
历史上，通信系统已根据核中(例如，LTE系统中的包网关(P-GW)中)的服务等级(CoS)来使业务分离。这具有以下益处：从操作者自己或协作的内容递送网络(CDN)提供了例如话音和视频等服务的操作者能够被给予服务质量(QoS)保证，例如受保证的位速率(GBR)。不与提供了服务的操作者相关联的业务通常较少分化，从而导致分组到同一CoS中的异质业务。另外，通常在最大努力基础上向此业务提供资源，从而忽略产生所述业务的特定应用的QoS需要，且忽略最终用户所提供的体验质量(QoE)。
额外通信业务可来自过多(OTT)服务，即，不是操作者提供或协调的服务。因特网协议上的Skype话音(VoIP)、YouTube渐进下载视频、Netflix流式视频以及Pandora无线电流式音频是OTT服务的实例。OTT话音和视频服务趋向于连同电子邮件、社交网络和文件传送一起被分组为最大努力业务。当网络变为堵塞时，OTT服务通常全部被视为相同的，不管在最终用户感觉到的质量中的影响如何。OTT服务通常被调度为同一CoS。另外，通常将OTT服务分组到同一逻辑载体中。在如今的通信系统中，在逻辑载体基础上执行允入控制，而不考虑载体上的服务的混合。因此，感觉例如话音、流式视频和流式音频等实时服务相对于例如电子邮件等非实时服务具有QoE的实质降级。
发明概要
本发明提供用于通信系统中的协作应用的系统、装置和方法。
在一个方面中，本发明提供位于具有接入节点的通信网络中的终端节点，所述终端节点包含：收发器模块，其经配置以经由通信网络将数据包发送到接入节点且从接入节点接收数据包；以及处理器，其耦合到所述收发器，且经配置以通过监视经由通信网络发送到接入节点以及从接入节点接收的数据包来检测至少一个应用数据流，确定所述至少一个应用数据流中的每一者的数据流质量度量，基于所述至少一个应用数据流中的一者或多者的数据流质量度量来确定总体质量度量值，基于总体质量度量值选择与所述至少一个应用数据流中的一者或多者相关联的至少一个减轻选项，且对所述至少一个应用数据流中的相关联一者或多者实现所述至少一个减轻选项。
在另一方面中，本发明提供一种用于管理终端节点中的应用质量的方法，所述终端节点位于具有接入节点的通信网络中，所述方法包括以下步骤：通过监视发送到通信网络中的接入节点且从接入节点接收的数据包来检测至少一个应用数据流；确定所述至少一个应用数据流中的每一者的数据流质量度量；基于所述至少一个应用数据流中的一者或多者的数据流质量度量来确定总体质量度量值；基于总体质量度量值来选择与所述至少一个应用数据流中的一者或多者相关联的至少一个减轻选项；以及对所述至少一个应用数据流中的相关联一者或多者实现所述至少一个减轻选项。
从借助于实例说明本发明的方面的以下描述中应明白本发明的其它特征和优点。
附图简述
可通过对附图的研究来部分地收集本发明的细节(关于其结构和操作)，在附图中，相同参考标号指代相同部分，且其中：
图1是其中可根据本发明的方面实施本文所公开的系统和方法的通信网络的框图；
图2是根据本发明的方面的接入节点的框图；
图3是根据本发明的方面的终端节点的框图；
图4是说明根据本发明的方面的接入节点的方面的图；
图5是根据本发明的方面的展示控制平面关系的通信系统的框图；
图6是根据本发明的方面的应用代理和应用的框图；
图7是根据本发明的方面的具有应用代理和应用的通信系统的框图；
图8是根据本发明的方面的具有应用代理和应用的另一通信系统的框图；
图9是根据本发明的方面的包检查模块的框图；
图10是根据本发明的方面的包含体验质量管理器模块的通信网络环境的框图；
图11是根据本发明的进一步方面的包含体验质量管理器模块的通信网络环境的框图；
图12是根据本发明的方面的支持体验质量管理的终端节点中的主应用模块的框图；
图13是根据本发明的方面的体验质量管理器模块的框图；
图14是描绘根据本发明的方面的支持体验质量管理的终端节点中的主应用模块的功能性的流程图；
图15是描绘根据本发明的方面的体验质量管理器模块的功能性的流程图；
图16是描绘根据本发明的方面的支持体验管理的质量的终端节点中的主应用模块的减轻功能性的流程图；
图17是根据本发明的方面的执行体验质量管理的终端节点中的主应用模块的框图；
图18是描绘根据本发明的方面的执行体验质量管理的终端节点中的主应用模块的功能性的流程图。
具体实施方式
提供用于具有知晓应用需要的调度和允入控制功能的通信系统的系统和方法。用户设备应用和应用感知基站(或其它网络节点)之间的协作和通信可改进用户的体验质量(QoE)。所述系统和方法在容量和频谱受限的多址通信系统中特别有用。在一方面中，本文所公开的系统和方法可结合与来自异构应用的数据流相关联的服务种类一起使用。
本文所公开的系统和方法可应用于各种容量受限通信系统，包含有线和无线技术。举例来说，本文所公开的系统和方法可结合蜂窝式2G、3G、4G(包含长期演进(LTE)、LTE高级以及WiMAX)、蜂窝式回程、Wi-Fi、超移动宽带(UMB)、电缆调制解调器以及其它点对点或点对多点有线或无线技术一起使用。为了简要阐明，使用特定技术和标准的术语或组织来描述各种实施方案。然而，本文所描述的系统和方法广泛适用于其它技术和标准。
图1是其中可根据本发明的方面实施本文所公开的系统和方法的通信网络的框图。大型基站110通过回程连接170连接到核心网络102。在一实施方案中，回程连接170为双向链路或两个单向链路。从核心网络102到大型基站110的方向称为下游或下行链路(DL)方向。从大型基站110到核心网络102的方向称为上游或上行链路(UL)方向。订户站150(1)和150(4)可通过大型基站110连接到核心网络102。在一实施方案中，订户站150与大型基站110之间的无线链路190是双向点对多点链路。无线链路190的从大型基站110到订户站150的方向称为下行链路或下游方向。无线链路190的从订户站150到大型基站110的方向称为上行链路或上游方向。订户站有时称为用户设备(UE)、用户、用户装置、手持机、终端节点或用户终端，且通常为移动装置，例如智能电话或平板电脑。订户站150使用基站(例如，大型基站110)作为桥梁，经由无线链路190存取内容。就是说，基站通常在订户站150与核心网络102之间传递用户应用数据和任何用户应用控制消息，而所述基站不是数据和控制消息的目的地或数据和控制消息的来源。
在图1所说明的网络配置中，办公楼120(1)造成覆盖阴影104。超小型站130可提供对覆盖阴影104中的订户站150(2)和150(5)的覆盖。超小型站130经由回程连接170连接到核心网络102。订户站150(2)和150(5)可经由类似于订户站150(1)和150(4)与大型基站110之间的无线链路190或与之相同的链路连接到超小型站130。
在办公楼120(2)中，企业毫微微小区140提供对订户站150(3)和150(6)的建筑物内覆盖。通过利用企业网关103所提供的宽带连接160，企业毫微微小区140可经由因特网服务提供商网络101连接到核心网络102。
为了帮助分配稀少的通信资源，先前通信系统已根据核心网络中(例如，LTE系统中的包网关(P-GW)中)的服务等级(CoS)来使业务分离。为了调度资源分配器的目的，通常类似地对待一CoS内的业务。为了调度资源分配器的目的，通常单独地对待不同CoS中的业务。这允许从操作者自己或协作的内容递送网络(CDN)提供了例如话音和视频等服务的操作者被给予服务质量(QoS)保证，例如受保证的位速率(GBR)。
不与操作者所提供的服务相关联的业务可称为过多(OTT)业务。现有系统通常在各种类型的OTT业务之间具有很少或无差异。因此，可将异构业务分组到同一CoS中。另外，通常在最大努力基础上为此业务提供资源，而无(例如)受保证位速率。因此，现有系统忽略了产生OTT业务的特定应用的QoS需要，且忽略了最终用户所感知到的体验质量(QoE)。明确地说，OTT话音和视频服务，例如IP上Skype话音(VoIP)、YouTube渐进下载视频、Netflix流式视频Facetime谈话视频以及Pandora无线电流式音频可能已连同电子邮件、社交网络和文件传送一起被分组为最大努力业务。当网络变为堵塞时，这些服务通常全部被视为相同的，不管在用户感觉到的质量中的影响如何。因此，感觉实时服务(例如话音、流式视频和流式音频)相对于非实时服务(例如电子邮件)具有QoE的实质降级。
在图1的通信网络中，且在其它有线和无线网络中，可为一个或多个数据流或服务指派重要性和所要性能等级。可使用所述重要性和所要性能等级来将包从每一数据流指派到调度群组和数据队列。调度算法也可使用信息来决定哪些队列(且因此哪些数据流和包)将比其它队列优先处理。
调度算法可使用调度权重来传达每一队列的重要性和所要服务等级。举例来说，可使用加权轮叫(WRR)和加权公平队列(WFQ)调度方法，这两者使用权重来调整数据队列之间的服务。调度算法还可通过使用贷方和借方来传达每一队列的重要性和所要服务等级。举例来说，正比公平调度器(PFS)方法可使用贷方和借方来调整数据队列之间的服务。调度算法可使用权重，且将权重转换为呈将在调度轮期间提供的包或字节的数目的形式的信用。
通信网络中的节点可通过使用应用因子(AF)动态地修改用以在调度器中分配资源的权重或信用来改进QoE。AF可与会话QoE的当前等级有关。可将较大AF应用于具有低QoE的会话，从而增加资源分配。相反，可将较小AF应用于具有高QoE的会话，从而减少指派给会话的资源，且释放资源以供其它会话使用。通信网络中的装置可使用2012年9月7日提交且标题为“Systems and Methods forCongestion Detection for use in Prioritizing and Scheduling Packets in aCommunication Network”的美国专利申请序列号13/607,559中所描述的用于调度的方法，所述美国专利申请特此以引用的方式并入本文中。
图1的网络中的订户站150和通信节点(例如，大型基站110、超小型站130、企业网关103、企业毫微微小区140、核心网络102中的装置以及因特网服务提供商网络101中的装置)可传送与应用有关的信息。订户站中的应用与通信节点中的应用代理之间的协作可改进通信网络的性能，包含用户体验。可通过检查经过通信节点的包来得出与应用有关的信息。对于许多应用来说，可能存在额外信息，例如客户端侧缓冲器占用率，其驻存在订户站中的应用中，可允许更高效或改进的通信。类似地，可存在通信节点中可用的信息，例如堵塞状态信息，其可帮助应用作出较智能的资源请求，这又将引起例如调度器中的通信节点的改进的性能，以及允入控制功能。举例来说，通信系统可使用应用信息和堵塞信息来改进通信信道资源分配，且确定要允入、拒绝或修改哪些会话。
客户端侧应用与通信节点调度和允入控制功能之间的与应用有关的通信或协作可为用户改进QoE。与应用有关的通信和协作可改进QoE，甚至在QoS资源保证可用时也是如此。举例来说，资源保证可不包含瞬时条件，例如堵塞、峰值对平均位速率以及应用之间的数据不均匀性。
图2是根据本发明的方面的接入节点275的功能框图。在各种实施方案中，接入节点275可为移动wiMAX基站、全球移动系统(GSM)无线基站收发台(BTS)、全球移动电信系统(UMTS)节点B、LTE演进节点B(eNB或e节点B)、电缆调制解调器头端，或各种形状因子的其它有线或无线接入节点。举例来说，图1的大型基站110、超小型站130或企业毫微微小区140可例如由图2的接入节点275提供。接入节点275包含处理器模块281。处理器模块281耦合到发射器-接收器(收发器)模块279、回程接口模块285以及存储模块283。
发射器-接收器模块279经配置以发射和接收与其它装置的通信。在许多实施方案中，无线发射和接收所述通信。在此些实施方案中，接入节点275通常包含用于发射和接收无线电信号的一个或多个天线。在其它实施方案中，经由物理连接(例如，线路或光缆)来发射和接收所述通信。发射器-接收器模块279的通信可与终端节点进行。
回程接口模块285提供接入节点275与核心网络之间的通信。所述通信可经由回程连接，例如图1的回程连接170。经由发射器-接收器模块279接收的通信可在处理之后在回程连接上发射。类似地，从回程连接接收到的通信可由发射器-接收器模块279发射。尽管图2的接入节点275展示为具有单个回程接口模块285，但接入节点275的其它实施方案可包含多个回程接口模块。类似地，接入节点275可包含多个发射器-接收器模块。所述多个回程接口模块和发射器-接收器模块可根据不同协议来操作。
处理器模块281可处理正由接入节点275接收和发射的通信。存储模块283存储数据以供处理器模块281使用。存储模块283还可用来存储计算机可读指令以供处理器模块281执行。所述计算机可读指令可由接入节点275用于实现接入节点275的各种功能。在一实施方案中，存储模块283或存储模块283的部分可被视为非暂时机器可读媒体。对于简明阐释，将接入节点275或其实施方案描述为具有某一功能性。将了解，在一些实施方案中，此功能性由处理器模块281结合存储模块283、发射器-接收器模块279和回程接口模块285来实现。此外，除执行指令之外，处理器模块281可包含专用硬件来实现一些功能。
接入节点275可与其它装置传送与应用有关的信息。接入节点275可从其它装置接收与应用有关的信息，将与应用有关的信息发射到其它装置，或两者皆有。举例来说，终端节点中的应用可与接入节点275合作地操作，以改进终端节点的用户的QoE。
图3是根据本发明的方面的终端节点255的功能框图。在各种实施方案中，终端节点255可为移动WiMAX订户站、GSM蜂窝式电话、UMTS蜂窝式电话、LTE用户设备、电缆调制解调器，或各种形状因子的其它有线或无线终端节点。图1的订户站150可例如由图3的终端节点255提供。终端节点255包含处理器模块261。处理器模块261耦合到发射器-接收器模块(收发器)259、用户接口模块265以及存储模块263。
发射器-接收器模块259经配置以发射和接收与其它装置的通信。举例来说，发射器-接收器模块259可经由其发射器-接收器模块279与图2的接入节点275通信。在其中通信为无线的实施方案中，接入节点255通常包含用于发射和接收无线电信号的一个或多个天线。在其它实施方案中，经由物理连接(例如，线路或光缆)来发射和接收所述通信。尽管图3的终端节点255展示为具有单个发射器-接收器模块259，但终端节点255的其它实施方案可包含多个发射器-接收器模块。多个发射器-接收器模块可根据不同协议操作。
在许多实施方案中，终端节点255将数据提供给个人(用户)，且从个人(用户)接收数据。因此，终端节点255包含用户接口模块265。用户接口模块265包含用于与个人通信的模块。在一实施方案中，用户接口模块265包含：扬声器和麦克风，其用于与用户进行话音通信；屏幕，用于将视觉信息提供给用户；以及小键盘，用于接受来自用户的字母数字命令和数据。在一些实施方案中，可使用触摸屏来代替小键盘或与小键盘组合，以允许除字母数字输入之外的图形输入。在替代实施方案中，用户接口模块265包含计算机接口，例如通用串行总线(USB)接口，以将终端节点255介接到计算机。举例来说，终端节点255可呈加密狗的形式，其可经由用户接口模块265连接到笔记本计算机。计算机与加密狗的组合也可视为终端节点。用户接口模块265可具有其它配置，且包含例如振动器、相机和灯等功能。
处理器模块261可处理正由接入节点255接收和发射的通信。处理器模块261还可处理来自用户接口模块265的输入以及去往用户接口模块265的输出。存储模块263存储数据以供处理器模块261使用。存储模块263还可用来存储计算机可读指令以供处理器模块261执行。所述计算机可读指令可由终端节点255用于实现终端节点255的各种功能。在一实施方案中，存储模块263或存储模块263的部分可被视为非暂时机器可读媒体。对于简明阐释，将终端节点255或其实施方案描述为具有某一功能性。将了解，在一些实施方案中，此功能性由处理器模块261结合存储模块263、发射器-接收器模块259和用户接口模块265来实现。此外，除执行指令之外，处理器模块261可包含专用硬件来实现一些功能。
终端节点255可与其它装置传送与应用有关的信息。终端节点255可从其它装置接收与应用有关的信息，将与应用有关的信息发射到其它装置，或两者皆有。举例来说，接入节点中的应用代理可与终端节点255合作地操作，以改进终端节点的用户的QoE。
图4是说明根据本发明的方面的接入节点475的方面的图。接入节点475与终端节点455和核心网络410通信。在一些实施方案中，使用接入节点475来实现图1的大型基站110、超小型站130、企业毫微微小区140或企业网关103。举例来说，可使用图2的接入节点275来实现接入节点475。核心网络410也可为服务提供商网络、因特网或网络组合。为了帮助理解，在图4中，实线表示用户数据，且虚线表示控制数据。从接入节点475的角度来看用户数据与控制数据之间的区别。由于接入节点475充当桥接器，因此可存在从终端节点455到核心网络410中的某一实体(例如，视频服务器)的控制数据，其由接入节点475感知为用户数据。
图4的接入节点475促进终端节点455与核心网络410中的实体以及之外(例如，经由因特网存取的实体，例如视频服务器)之间的通信。终端节点455中的应用451经由接入节点475与核心网络410中或连接到核心网络410的服务器应用通信。应用451提供为终端节点455的用户提供某一功能性或服务。举例来说，应用451可为由终端节点455执行的软件程序。终端节点455中的应用451还与接入节点475中的应用代理470通信。应用451可为例如由图3的终端节点255的处理器模块261提供的使用来自存储模块263的指令的模块。应用代理470可为例如由图2的接入节点275的处理器模块281提供的使用来自存储模块283的指令的模块。
应用451和应用代理470经由APP代理协作通信控制路径403进行通信。应用451与应用代理470之间的通信可提供改进的通信系统性能，例如终端节点455的用户的改进的QoE。在APP代理协作通信控制路径403上提供通信的应用可视为增强型或协作应用。
尽管图4说明每一元件的单一例子，但在一实施方案中，可存在各种元件的多个例子。举例来说，接入节点可同时与多个终端节点通信，且终端节点中的每一者可具有多个应用程序，其可同时与一个或多个接入节点中的一个或多个应用代理协作。
接入节点475包含包检查模块429、调度器模块430以及发射/接收模块(收发器)479。包检查模块429、调度器模块430和发射/接收模块479由接入节点475结合终端节点455使用。发射/接收模块479提供与终端节点455的通信。发射/接收模块479可例如实现无线电接入网络物理层。接入节点475还包含资源控制模块480，其负责资源控制的各种方面。应用代理470还可与资源控制模块480通信。
包检查模块429位于核心网络410与终端节点455之间的数据路径中。在下行链路方向上，包检查模块429接收来自核心网络410的数据，且决定对所述数据做什么。举例来说，为终端节点455绑定的用户数据可在调度器模块430处分成若干队列，以供经由发射/接收模块479发射到终端节点455。分成若干队列可基于与用户数据相关联的各种特性，例如逻辑链路、IP源和目的地地址或应用类别。在一实施方案中，包检查模块429是数据桥接/中继模块的一部分或耦合到数据桥接/中继模块。包检查模块429还可包含在数据桥接/中继模块之前或之后执行的路由功能。
来自核心网络的一些数据可为既定用于接入节点475的控制和配置的控制数据。此数据可针对接入节点475的各种控制或管理模块，例如资源控制模块480。
调度器模块430实施在接入节点475与终端节点455之间的通信链路上分配物理资源所需的一些或所有功能性。调度器模块430通常与媒体接入控制(MAC)层相关联或是其一部分。对于下行链路方向，调度器模块430决定要发射哪些数据以及在何时间点发射。举例来说，可将资源分配为副载波和时隙。调度器模块430还可处理来自终端节点455的上行链路资源请求，且准予上行链路带宽。调度器模块430可使用来自发射/接收模块479的PHY信息，例如调制和译码方案，来确定要分配给特定用户数据的资源的量。调度器模块430还可告知资源控制模块480通信链路上正发生的堵塞或与堵塞监视有关的统计资料(例如，缓冲占有量和出口速率)。在一实施方案中，调度器模块430可从资源控制模块480接收对调度器参数的更新，例如权重和信用的变化。
包检查模块429还可检测应用并向资源控制模块480提供应用信息，例如应用类别、特定应用、数据速率和持续时间。在一实施方案中，包检查模块429可接收允入控制响应信息，且帮助实施允入控制响应，例如阻挡用于特定连接或会话的包。
图4中所示的资源控制模块480包含资源估计模块481、堵塞监视模块482、允入控制响应模块483以及调度器参数计算模块484。资源估计模块481估计当前有效应用的预期资源需要。资源估计模块481可使用应用参数，例如预期数据速率，以及PHY参数，例如终端节点455的调制和译码的变化，来估计预期资源需要。资源的任何过量均可用于新应用或可用于增加分配给当前有效应用的资源。
堵塞监视模块482监视堵塞的当前状态。堵塞的当前状态可能从资源估计模块481所执行的资源估计变化。举例来说，当数据速率的短期改变发生(例如，可变数据速率流式视频的数据速率中的峰值)发生时，来自调度器模块430的信息可指示当前堵塞(例如，应用的缓冲占有量的增加或应用的缓冲出口速率的减小)，但长期资源估计不指示堵塞。堵塞监视模块482还可维持可在预测堵塞时使用的历史堵塞信息。
允入控制响应模块483可创建控制响应以准许、拒绝、延迟或修改逻辑链路、连接和/或流，藉此为会话创建控制响应。允入控制响应模块483可使用各种信息来创建控制响应，例如策略(例如，用户的优先权或用户QoE的可接受等级)、服务等级协议(SLA)信息、应用参数(例如，特定应用或数据速率)、资源估计、APP代理协作通信以及堵塞指示符。
调度器参数计算模块484可计算对调度器参数(例如权重和信用)的修改。调度器参数计算模块484可使用各种信息来计算所述修改，例如APP代理协作通信、策略、SLA信息、应用参数、资源估计、堵塞指示符以及控制响应(例如，允入控制响应)。
发射/接收模块479除促进上行链路和下行链路数据传送之外，可监视或维持物理层(PHY)参数和状态，例如与和终端节点455的通信相关联的调制、译码和信噪比(SNR)。接入节点475的与终端节点通信的能力部分地取决于PHY参数和状态。可使关于PHY参数和状态的信息可用于调度器模块430以作出调度决策，且可用于资源控制模块480以计算调度器参数调整或确定允入控制响应。发射/接收模块479还可促进或产生接入节点475中的无线电接入协议模块与终端节点455之间的通信。
在上行链路方向上，包检查模块429经由发射/接收模块479从终端节点455接收用户数据，且将用户数据转发到核心网络410。包检查模块429还从终端节点455接收去往应用代理470的通信。包检查模块429可识别这些通信，并将其转发到应用代理470。
应用代理470和应用451建立APP代理协作通信控制路径403。APP代理协作通信控制路径403可例如为TCP连接。APP代理协作通信控制路径403用于交换APP代理协作通信。在APP代理协作通信控制路径403上路由数据可由包检查模块429促进。或者，路由可由可在接入节点475内部或外部的路由功能促进。
从应用451到应用代理470的APP代理协作通信可包含(例如)允许接入节点475改进允入控制和调度的信息。应用代理470与应用451之间的通信可例如将额外信息提供给资源控制模块480。
作为APP代理协作通信的介绍性实例，考虑其中应用451将YouTube流式视频提供给终端节点455的用户的通信网络。所述流式视频可以不同相关联数据速率以多种格式可用。关于格式的信息可由YouTube专用应用传送到YouTube知晓的应用代理，其又可将关于格式的信息提供给资源控制模块。资源控制模块可使用应用信息来产生允入控制响应，其指示如果存在的话，哪些格式适合可用资源的当前估计。YouTube知晓的应用代理可将允入控制响应处理成到YouTube专用应用的APP代理协作通信，其指定哪些格式当前是可允许的。在各种实施方案中，格式的特定选择可由应用代理或由应用作出，且传送回到应用代理。应用代理可告知资源控制模块所选择的格式和相关联的数据速率。资源控制模块更新资源估计和调度器参数以反映所选择的格式。
图4说明功能向各种模块的特定分配以及模块在各种通信节点中的特定分布。还可使用许多其它布置。举例来说，包检查模块429、应用代理470和资源控制模块480的全部或部分可位于核心网络中的网关节点中，例如在LTE网络中的服务网关(S-GW)或包网关(P-GW)中另外，接入节点475与核心网络410以及终端节点455之间可存在中间装置。还可使用应用和应用代理以及其有关功能的许多组合。举例来说，可存在与所有应用通信的一个通信代理，用于每一特定应用的一个应用代理(例如，YouTube应用代理、Pandora应用代理等)、用于每一终端节点的一个应用代理，或用于每一应用的一个应用代理(例如，用于第一终端节点的YouTube应用代理，以及用于第二终端节点的另一YouTube应用代理)。当存在多个应用和应用代理时，可存在每一对应用与应用代理之间的个别通信连接(例如，TCP/IP连接)。可经由减少数目的连接来聚集和运载多个应用与应用代理之间的通信。举例来说，可使用单个TCP/IP连接来在多个应用代理与用于特定中断节点的应用之间进行通信。
应用代理470可使用以连接为导向且基于字节流的协议(例如，通过使用TCP栈的例子)来执行TCP/IP连接以及其它连接的连接寿命周期管理以及段缓冲和记录。或者，APP代理协作通信可使用简化的通信连接，例如UDP/IP。
图5是根据本发明的方面的展示控制平面关系的通信系统的框图。通信系统包含终端节点555、接入节点575以及应用服务器590。终端节点555包含应用551，其与应用服务器590中的服务器应用592通信。所述通信是经由接入节点575。应用551还与接入节点575中的应用代理570通信。
图5的示范性协议、控制平面关系以及其它描述可用于进一步理解与图4的接入节点475有关的方面。图4的接入节点475可类似于图5的接入节点575或与之相同。图4的终端节点455可类似于图5的终端节点555或与之相同。类似地，接入节点575与应用服务器590之间的通信可利用类似于图4的核心网络410或与之相同的网络。此外，图5的应用服务器590可在类似于图1的通信网络的因特网服务提供商网络101或核心网络102或与之相同的网络中，或连接到所述网络。应用服务器也可为单独定位的服务器的网络。虽然图4的通信系统使用LTE协议栈，其它通信系统可使用其它协议栈。可存在更多或更少的协议层，层名称和术语可不同，功能性可不同，且其中功能驻存在其中的层可不同。
通信网络中的装置通常通过多层协议在通信路径上通信。通信装置中的协议栈实施所述协议。举例来说，应用数据路径501使用每一装置中的协议栈经由接入点575在终端节点555与应用服务器590之间传达通信。除用于传递用户应用数据和控制的协议栈之外，可存在用于实现和管理支持用户应用的通信链路的协议栈。
图5的接入点575包含无线电接入网络(RAN)控制平面协议栈，以实现用于终端节点555与接入节点575之间的控制平面通信的RAN控制平面协议。可使用来自存储模块283的指令，例如使用图2的接入节点275的处理器模块281来实现接入节点575中的RAN控制平面协议。接入节点575中的RAN控制平面协议栈包含RAN物理(PHY)层模块525、媒体接入控制(MAC)层模块520、无线电链路控制(RLC)层模块515、包数据汇聚(PDCP)层模块510以及无线电资源控制(RRC)层模块505。接入节点575中的这些协议栈层中的每一者在终端节点555中具有对等层。因此，终端节点555中的RAN控制平面协议栈包含PHY层模块525′、MAC层模块520′、RLC层模块515′、PDCP层模块510′以及RRC层模块505′。
在控制平面内，RAN控制信息通常在同一节点中的较高层与较低层之间交换，从而逻辑上创建接入节点575上的层与终端节点555上的对应层之间的对等控制链路。RAN控制路径502连接接入节点575和终端节点555的对等层。尽管图5说明单个终端节点555，接入节点575上的RAN控制平面层可具有到多个终端节点上的多个对等者的逻辑控制链路。
对等RAN控制平面层模块交换控制和操作两个装置之间的通信链路所必需的控制信息。此控制信息在接入节点575和终端节点555内起源和终止，且专用于操作和管理通信链路。相反，用户应用数据和应用控制消息接发在终端节点555和应用服务器590上起源和终止。从接入节点575的观点来看，可将用户应用数据和应用控制消息接发视为在数据平面而不是控制平面上输送。
接入节点575的RAN物理层模块525与终端节点555的RAN物理层模块525′具有控制消息对等关系。接入节点575的RAN物理层模块525可例如请求终端节点555的RAN物理层模块525′的发射电力改变。终端节点555的RAN物理层模块525′可将无线电链路质量度量(例如信噪比(SNR)测量)发送到接入节点575上的RAN物理层模块525。接入节点575的MAC层模块520与终端节点555的MAC层模块520′具有控制消息对等关系。MAC层模块可例如交换资源请求和准予。接入节点575的RLC层模块515与终端节点555的RLC层模块515′具有控制消息对等关系。RLC层模块可例如交换数据分割和重组信息。接入节点575的PDCP层模块510与终端节点555的PDCP层模块510′具有控制消息对等关系。PDCP层模块可例如交换加密和压缩信息。接入节点575的RRC层模块505与接入节点575的RRC层模块505′具有控制消息对等关系。RRC层模块可例如交换逻辑链路的服务质量(QoS)参数。
使用控制路径502在对等层之间交换信息可基于一个或多个逻辑、输送和物理信道的使用。在LTE中，例如在接入节点575中的RRC层模块505处界定小区范围系统信息，并经由形成为主信息块(MIB)以及一个或多个系统信息块(SIB)的数据集传送到终端节点555。将MIB和SIB沿所述栈向下传递经过逻辑广播控制信道(BCCH)、输送广播信道(BCH)，且最终经过物理广播信道(PBCH)和物理下行链路共享信道(PDSCH)。必须发送到特定终端节点的控制信道信息是经由信令无线电承载体(SRB)连接传送，且由所述栈使用逻辑下行链路控制信道(DCCH)、输送下行链路共享信道(DL-SCH)和物理下行链路共享信道(PDSCH)来传达。
对于应用551与服务器应用592之间的通信，使用终端节点555上的输送和连接协议模块550′和应用服务器590上的对等输送和连接协议模块550来建立应用数据路径501。应用数据路径501输送应用控制数据和应用用户数据。在各种实施方案中，应用数据路径501可将相同或不同的输送和连接协议用于应用控制数据和应用用户数据。另外，协议栈的相同或不同例子(例如，软件进程)可用于应用控制数据和应用用户数据。
可将应用数据路径501视为借助于RAN协议栈传送用户数据。不同于RAN控制路径502上的数据，来自应用数据路径501上的终端节点555的数据并不在接入节点575中终止。代替地，应用数据路径501上的数据由数据桥接/中继模块530桥接到通信链路，以供最终输送到应用服务器590。当应用不提供APP代理协作通信时，所有应用业务可均桥接到协议节点。对于此应用，应用控制可限于应用与相关联服务器应用之间的通信。
到应用服务器590的输送可涉及从接入节点575开始的多个链路，例如，通过网关节点或路由器节点。接入节点575可使用另一输送和连接协议模块563来经由进一步物理层模块565与第一上游通信节点通信。输送和连接协议模块563可例如使用演进型通用包无线电服务(GPRS)隧道协议(eGTP)。物理层模块565可例如在微波回程或载波以太网链路上发射数据。在应用服务器590处，经由物理层模块597接收数据，并将其传递给输送和连接协议模块550。因此，应用服务器590中的输送和连接协议模块550可提供与接入节点575中的输送和连接协议模块563中所使用的协议对等的协议，且除用于与终端节点555通信的协议之外，还提供用于与应用服务器590与接入节点575之间的其它通信节点通信的协议。
应用数据路径501上的数据、RAN控制路径502上的数据以及APP代理协作通信控制路径503上的数据经由RAN协议栈在终端节点555与接入节点575之间输送。然而，接入节点575中的包检查模块529可使APP代理协作通信转向到应用代理570。在APP代理协作通信控制路径503上创建和传送消息可利用接入节点575中的额外协议，其与终端节点555中的输送和连接协议模块550′中所使用的协议对等。举例来说，额外协议可由包检查模块529或应用代理570提供。
网络使用协议层来从另一层所提供的功能提取一个层的功能。层的提取可允许应用到不同网络的较大可移植性。网络中的包流的起始和后续终止可由特定应用或服务触发。与最终用户应用或服务有关的控制和用户数据包流称为会话。会话的实例包含使用来自膝上型计算机的Skype应用的因特网协议上话音(VoIP)呼叫、使用在基于安卓的移动电话上运行的YouTube应用的流式视频重放，以及使用苹果iChat应用的双向视频呼叫。
网络节点(例如，应用服务器或代理服务器)和终端节点(例如，智能电话、平板计算机或膝上型计算机)可起始或参与会话。节点可同时托管一个或多个会话。所述会话可彼此独立(例如，用户同时使用Facebook和电子邮件)或彼此相关(例如，产生两个视频流式会话的浏览会话)。在两个节点之间建立会话。或者，可通过例如多播和广播包协议的使用将会话视为一个节点与许多节点之间的关系。
可根据各种准则对会话进行表征或分类。特定应用指代由用户起始且负责发起所述会话的特定应用。特定应用的实例包含YouTube应用、Chrome因特网浏览器以及Skype话音呼叫软件。更一般地说，可使用应用类别来描述特定会话所服务的整体功能。实例应用类别包含流式视频、话音呼叫、因特网浏览、电子邮件和游戏。
会话可由使用相同或潜在不同的下层连接的一个或多个独立数据流组成。举例来说，单个VoIP电话呼叫会话可含有两个数据流。一个数据流可服务使用用户数据报协议(UDP)连接的双向话音业务(即，有效负载或数据平面包)。第二数据流可将一个或多个传输控制协议(TCP)连接用于控制数据，以例如在使用会话起始协议(SIP)时处置呼叫设置/解体(即，信令或控制平面包)。在视频Skype的实例中，可存在：一个流以运载SIP信令，其用以开始、停止且以其它方式控制会话；第二流，其用以使用实时输送协议(RTP)运载话音包；以及第三流，其用以使用RTP运载视频包。
当应用在终端节点上由用户起始时，应用可以应用与相关联的应用服务器之间的控制信令开始。举例来说，当开始YouTube应用时，其以多个同时超文本传送协议(HTTP)请求从YouTube馈送服务器请求关于可用视频馈送选择的信息。YouTube馈送服务器在HTTP响应中以经压缩格式用关于馈送的数据来答复。对单独TCP连接执行每一HTTP请求/响应，所述TCP连接是经由终端节点上的TCP栈与YouTube服务器上的TCP站之间的TCP建立(例如，SYN、SYN-ACK和ACK消息)协议来设置。一旦接收到视频馈送数据，YouTube应用就可使用多个同时HTTP GET请求来要求来自YouTube图像服务器的用于馈送数据中所列出的视频的缩略图。YouTube图像服务器在HTTP响应中提供所请求的缩略图。每一缩略请求/响应在其自己的单独TCP连接上运载。
对于视频馈送中的每一视频以及搜索结果，提供所述视频的不同格式的多个同一资源定位符(URL)。YouTube基于其能力以及用户配置和偏好决定要使用哪一格式。YouTube应用将HTTP GET请求以选定格式发送到具有所述视频的URL的服务器。YouTube服务器在HTTP响应中发送回所请求的视频。将HTTP响应分割成许多IP包。HTTP响应的第一IP包运载HTTP响应状态码(200＝好)。下文展示HTTP响应标头的实例。
HTTP/1.1 200 OK
Last-Modified：Sat，11 Feb 2012 08：29：46 GMT
Content-Type：video/mp4
Date：Tue，28 Feb 2012 00：31：10 GMT
Expires：Wed，29 Feb 2012 00：31：10 GMT
Cache-Control：public，max-age＝86400
Accept-Ranges：bytes
Content-Length：56924607
X-User-Agent-Options：no-save
Connection：close
X-Content-Type-Options：nosniff
Server：gvs 1.0
在上文的实例中，HTTP响应标头“内容类型”指示MP4格式视频包含在响应中。HTTP响应标头“内容长度”指示包含在HTTP响应中的MP4视频的长度约为57MB。
图6是根据本发明的方面的应用代理和应用的框图。应用代理与接入节点675相关联；应用与终端节点655相关联。终端节点655中的应用与接入节点675中的应用代理合作地操作。举例来说，可在图4的通信系统中使用应用代理和应用。图6的接入节点675在各种实施方案中可类似于图4的接入节点475或与之相同；图6的终端节点655在各种实施方案中可类似于图4的终端节点455或与之相同。
接入节点675包含主应用代理670。主应用代理670与终端节点655中的主应用651通信。在一实施方案中，主应用651是终端节点455的操作系统的一部分。主应用代理670和主应用651促进接入节点675中的特定应用代理671(1)到671(n)与终端节点655中的特定应用653(1)到653(n)之间的通信。
主应用代理670和主应用651可使用单个TCP连接来促进所有特定应用代理671与特定应用之间的通信。在一实施方案中，在主应用651与主应用代理670之间建立IP路径。
主应用651和主应用代理670可通过各种技术知晓其对等者的IP地址，其可或可不与相关联的接入或终端节点的IP地址相同。举例来说，当终端节点进入网络时，接入节点可建立或发现终端节点的IP地址。在许多实施方案中，存在多个同时操作的终端节点，且主应用代理670因此知晓多个对等节点地址。当合适的下面层2地址可用(例如，以太网MAC地址)时时，可使用地址解析协议(ARP)，ARP功能可基于此。或者，主应用代理670可使用动态指派技术(例如，动态主机配置协议(DHCP)将地址指派给主应用651。或者，可例如通过操作者经由管理连接将IP路径信息编程到主应用651和主应用代理670中。在另一替代方案中，接入节点675通告主应用代理670的IP地址。可将IP地址通告为已经适合于控制RAN(例如，使用RAN控制路径)的控制信道的扩增。举例来说，接入节点675可在当终端节点加入网络或在广播控制信道(例如，LTE系统信息块(SIB)信道)上广播地址时，在对终端节点的网络进入响应中包含地址。
IP地址可能不需要在由接入节点和相关联的终端节点所界定的网络外部可路由。因此，可使用各种众所周知的非可路由IP地址。在LTE网络中指派非可路由IP地址可基于e节点B物理小区身份(PCI)。举例来说，可为e节点B中的主应用代理的IP地址指派基础地址172.16.0.0加对应于其9位PCI值的9位偏移(9个最低有效位)。具有PCI值255的e节点B中的主应用代理将被指派IP地址172.16.0.255。随着将e节点B广播到e节点B的服务范围内的所有UE，主应用代理IP地址将可由UE计算，而无RAN信令开销。此技术还可应用于IPv6寻址。
类似地，LTE用户设备中的主应用的IP地址也可为非可路由地址。非可路由地址可由基础地址(使用IPv4或IPv6)加偏移的组合形成。所述偏移可例如基于默认无线电承载体识别符或临时移动订户身份(M-TMSI)。因为寻址方案可为主应用代理所知晓，因此可知晓主应用的IP地址，而无RAN信令开销。
或者，作为APP代理协作通信的一部分而发送的IP数据报可使用全零(0.0.0.0)源地址以及广播或多播目的地地址的组合。在一实施方案中，从主应用代理670到主应用651的通信可使用IP源地址0.0.0.0以及广播目的地地址255.255.255.255。或者，范围224.0.0.0与239.255.255.255之间的多播地址可用作目的地地址。在一实施方案中，一旦使用上文所述的技术指派并发现，多播或广播目的地地址就可由适当的单播IP地址代替。类似的方法和地址可用于特定应用代理671和特定应用653。上文所描述的IPv4寻址方法可扩展为在IPv6网络内起作用。
在一实施方案中，主应用651与主应用代理670之间的通信是经由专用于无线电接入技术(RAT)的控制通信信道。所述通信可使用例如个别或广播消息。为了促进新的特定应用，可使用为应用特定消息提供容器的RAT特定消息。举例来说，在LTE网络中，参看图5，可使用一个或多个信令无线电承载体(SRB)来将消息运载到应用551和应用代理570且从应用551和应用代理570运载消息。在一实施方案中，可在如由第三代合作伙伴计划(3GPP)标准界定的一个或多个现存SRB上运载消息。或者，可在为在应用与应用代理之间运载消息的目的而建立的一个或多个SRB上运载消息。在此情形中，接入节点575中的包检查模块529可拦截、处理且响应在终端节点555与接入节点575之间在SRB上发送的APP代理协作通信消息，而不是将消息转发给MME，如由3GPP标准界定。
在替代实施方案中，APP代理协作通信可使用为在接入节点575与终端节点555之间传送应用数据业务的目的而建立的现存或专用用户数据平面通信信道。在此情况下，逻辑APP代理协作通信控制路径503上的APP代理协作通信以及逻辑应用数据路径501上的用户数据业务可驻存在同一用户数据评先通信信道上。举例来说，在LTE网络中，APP代理协作通信可在现存默认数据无线电承载体(DRB)或专用DRB上运载，且经指示或标记以供在接入节点处消耗，而不是转发到核心网络。或者，可创建新的专用DRB以用于运载APP代理协作通信的目的。另外，可在多个DRB或一个或多个SRB与一个或多个DRB的组合上运载APP代理协作通信。举例来说，不同承载体可与不同的特定应用或特定应用的群组相关联。
在一实施方案中，可创建专用于运载APP代理协作通信的DRB，而不是用终端节点555与核心网络之间的信令。举例来说，在LTE网络中，可创建专用于运载APP代理协作通信的目的的DRB，而不涉及位于核心网络中的移动性管理实体(MME)，从而减少信令且改进网络的效率。在此情形中，接入节点575中的包检查模块529可拦截、处理且响应在终端节点555与接入节点575之间发送的APP代理协作通信消息，而不是将消息转发给MME或S-GW，如由分别用于信令消息和数据业务的3GPP标准界定。
主应用代理670和主应用651也可处理APP代理协作通信。举例来说，主应用代理670或主应用651可协作、组合或以其它方式操纵在特定应用代理671与特定应用653之间传送的信息。
主应用651可处理APP代理协作通信，使得特定应用653不需要知晓或涉及APP代理协作通信。这可允许预先存在的特定应用受益于APP代理协作通信而无修改。
在一实施方案中，主应用651可拦截终端节点上的应用与服务器应用之间的流式视频通信，且基于系统容量的限制对可用视频表示进行滤波。举例来说，考虑上文所描述的YouTube流式视频实例。流式视频可以多个格式和表示可用，各自具有相关联的数据速率。举例来说，YouTube服务器可使用渐进下载格式，其允许YouTube应用(特定应用653的实例)经由HTTP GET命令从一组文件中选择重放文件，所述文件各自具有不同的位速率。经由URL(每重放文件一个)的列表来传达可用格式和位速率的列表，且通常将其从YouTube服务器发送到YouTube应用。所述列表可由主应用651拦截，且在传递到YouTube应用之前，基于可用容量的限制进行滤波。
所述滤波可采取若干形式。在一实施方案中，由主应用651拦截的可用格式列表经由APP代理协作通信发送到主应用代理670或特定应用代理671中的一者。所述格式可由主应用代理670或特定应用代理671滤波。所述滤波可在向资源控制模块(例如，图4的资源控制模块480)咨询之后。举例来说，在堵塞周期期间，资源控制模块可提供允入控制响应，其将所有视频流式传输限于小于1Mbps的位速率。主应用代理670或特定应用代理671使用此信息来在将经滤波列表发送回到主应用之前，将具有大于1Mbps的所有流式选项(例如，URL)从可用格式列表删除。在替代实施方案中，主应用代理670可经由APP代理协作通信将描述对流式视频位速率的当前限制的周期性更新提供给主应用651。主应用651又使用此信息来在将位速率选项发送到YouTube特定应用之前对位速率选项进行本地滤波。上述技术可应用于任何视频重放技术，其涉及多位速率流，例如HTTP上的动态自适应流式传输(DASH)、微软的平滑流式传输、苹果的实时流式传输以及Adobe的动态流式传输。
可聚集可为多个不同应用共用的信息或请求。举例来说，主应用代理670可向主应用651提供当前堵塞以及多余的资源空间。主应用651可接着将堵塞和资源空间信息供应给特定应用653。
另外，常见查询(例如，所要等级的QoS是否可支持特定数据速率下的特定应用类别(例如，话音、视频))可在单个主应用-主应用代理对中而不是在每一特定应用和特定应用代理中一致地实现。允入控制响应，例如终止或修改服务的那些允入控制响应，可另外在主应用651和主应用代理670中实现。
除支持常见应用产生的协作通信之外，主应用651和主应用代理670可通过任何额外APP代理协作通信。就是说，专用于特定应用653与特定应用代理671的特定对的协作通信可通过主应用651和主应用代理670。举例来说，关于视频客户端重放缓冲器状态的协作通信可从特定应用653中的一者通过主应用651和主应用代理670传递到特定应用代理671中的一者。
主应用代理或主应用的使用可减少信令开销，且减少应用开发者的负担。这还可降低应用代理671与接入节点675中的其它功能(例如，资源控制模块)的介接的复杂性。
图6中展示的应用代理和应用的许多变化是可能的。举例来说，主应用可直接与不包含主应用代理的接入节点中的特定应用代理通信。类似地，主应用代理可直接与不包含主应用的终端节点中的特定应用通信。另外，接入节点可具有主应用代理以及一个或多个应用代理，其直接与特定应用通信，且终端节点可具有主应用以及一个或一个以上应用，其直接与特定应用代理通信。此外，还可在不存在主应用代理或主应用的情况下使用上述寻址方案(或其变体)。
可使用现存广播控制信道内(例如，LTE SIB或MIB消息中)的数据字段或位来用信号通知主应用代理在接入节点中的存在或不存在。数据字段或位可使用消息中存在但未使用的位置。或者，可创建现存SIB消息中的新字段或整个新SIB，以用于指示主应用代理的存在的目的。
在一实施方案中，接入节点675经由向核心网络中的元件的通信来传送主应用代理670的存在或不存在，所述元件随后将此告知终端节点655。举例来说，在LTE网络中，eNB可使用3GPP界定的S1通信信道将指示eNB上的主应用代理的存在或不存在的消息发送到位于EPC核心网络中的MME服务器。可增强3GPP S1设置/e节点B配置更新以通过使用ASN.1扩展标记以及使用类型长度值(TLV)格式的新字段来指示应用代理支持。在接收到S1消息后，MME可经由3GPP NAS消息将存在或不存在信息发送到UE。还可使用许多其它信令方法。
在一实施方案中，终端节点655可经由向核心网络中的元件的通信来用信号通知主应用651的存在或不存在。举例来说，LTE UE可经由发送到MME的NAS消息来用信号通知主应用651的存在。举例来说，可修改UE特定S1初始上下文设置/E-RAB设置/修改消息，以包含存在信息作为TLV格式中的任选元素。在MME接收到之后，MME接着与适当的eNB传送所述信息。
在一实施方案中，接入节点675可通过将存在位添加到RAN协议栈的一层的包标头中来传送主应用代理670的存在或不存在(例如，为图5中所说明的包数据汇聚层、无线电链路控制层或媒体接入控制层而界定的包格式)。终端节点655可使用类似技术来向接入节点675指示主应用651的存在。
可以许多方式使用APP代理协作通信。以下段落描述APP代理协作通信的实例。针对特定应用和特定网络技术描述许多实例，但应理解，所述实例及其变化广泛适用于其它应用和其它网络技术。类似地，针对接入节点中的应用代理与终端节点中的应用之间的APP代理协作通信描述所述实例中的许多实例，当应理解，所述实例及其变化广泛适用于其它装置。
可使用APP代理协作通信来适应用于改变通信网络条件(例如RAN条件)的视频通信。在实时视频流式协议中，例如应用代理可告知相关联的实时流式视频应用通信系统何时有较多或较少资源可用。应用代理可例如通过传送资源可用性或通过传送所述视频的新的优选或最大数据速率或分辨率来告知应用网络条件。当请求视频的下一块或区段时，应用可请求具有不同平均或峰值位速率或不同分辨率的区段，以便使视频适应资源的变化。
在一实施方案中，应用代理可告知一个或多个视频应用关于所估计的未来资源可用性。未来资源可用性的估计可作为单个数字(例如，2Mbps)跨所界定的周期(例如，接下来的两秒)传送。或者，可使用多点估计来描绘在较长时间段内未来容量与时间之间的关系。下文的表中展示实例多点估计。表中的第二列陈述在第一列中所给出的时间时所估计的容量。
视频应用可使用所估计的未来容量来选择下一视频段，因此位速率处于或低于区段持续时间的所估计未来位速率容量。举例来说，考虑在3个不同位速率下有2秒区段可用的视频流：0.7Mbps、1.3Mbps以及2.5Mbps。如果视频应用被告知所估计的未来位速率将从1.5Mbps降低到1.0Mbps，那么已获取到1.3Mbps区段的应用可在下次机会时选择0.7Mbps区段。
当预期未来容量可能适当较大，且当前本地缓冲器占有量足以确保无失速操作(例如，本地缓冲器将不为空)时，视频应用可使用所估计的未来位速率来将位速率调整为大于当前容量，直到使较大容量可用为止。举例来说，考虑取2.0Mbps区段且具有存储在其本地缓冲器中的10秒视频的视频应用。所述应用接着接收上文的实例表中所示的所估计未来容量，其预测容量将在未来3秒的时间，从当前(时间＝0)值2.0Mbps降低到最小值0.5Mbps，在上述时间之后，容量将快速恢复且超出当前值。如果存在容量短缺(即，所估计的容量小于当前区段位速率)的时间周期比本地缓冲的视频的量短，那么应用可继续取具有大于当前容量的位速率的区段。在上文的实例中，容量短缺在时间t＝1秒处开始，且在t＝4秒处结束，且因此为3秒。因为本地缓冲器占有量为10秒，因此视频应用可继续取2.0Mbps区段。
相反，在减少之前，未来资源可能紧缩的估计可由视频应用用来降低视频的下一区段的位速率，从而增加客户端缓冲器占有量且降低即将来临的减少的影响(例如，重放停止)。
可使用各种方法来估计未来资源可用性。举例来说，资源可用性的历史可存储在资源估计模块中。资源可用性与日时、星期几以及其它事件的相关可允许应用代理预测未来资源将大于还是小于当前资源。举例来说，服务主要州际高速公路的LTE eNB可在早晨和晚上工作日上下班时间期间经历峰值需求。基于历史数据，应用代理可例如预测随着上下班业务建立，每用户资源在接下来的30分钟内将以每分钟2％的平均速率减少。
另外，可基于根据时间变化的信道条件的重复模式来估计特定终端节点与接入节点之间的资源可用性。举例来说，接入节点475中的资源估计模块481可跟踪特定终端的DL和UL调制和译码方案(MCS)，且确定存在重复模式。举例来说，用户的信道条件(且因此可用容量)可在每天大约下午5点的5分钟周期内从极好转为较差，且返回到极好。此模式可归因于办公室工作人员离开其办公桌并走向其汽车。在一实施方案中，接入节点可使用例如日时的知识且使最近信道历史(例如，上一分钟)与历史(例如，在5分钟周期内建立)信道模式匹配来确定用户再次处于此模式中。一旦已检测到模式，就可通过以检测到的历史模式从当前位置推测来估计未来容量。
还可经由外推来进行未来资源可用性的估计。举例来说，可使用最近容量(根据终端节点且针对整个接入节点)的线性回归来预测不久的未来的容量。还可使用其它形式的历史曲线拟合(例如，多项式、指数)来外推资源可用性。
还可使用APP代理协作通信来调整来自接入节点的通信的调度。
使用应用知晓调度的装置可从APP代理协作通信获得关于所述应用的信息。经由APP代理协作通信获得的关于应用的信息可能原本难以或不可能获得。APP代理协作通信可减少或消除对协作应用的应用检测和应用信息检查的需要。举例来说，可执行如2012年9月7日提交且标题为“Systems and Methods for Congestion Detection foruse in Prioritizing and Scheduling Packets in a Communication Network”的美国专利申请序列号13/607,559中所描述的应用检测和应用信息呃的装置在与提供APP代理协作通信的应用通信时可执行较少检测。所述协作还可提供关于应用的装填的更准确信息。举例来说，对于视频会话，APP代理协作通信可传送视频是处于初始缓冲状态、重放/检视状态、暂停状态、停止状态、倒回状态还是快进状态。接入节点可在调度和允入控制决策中使用视频状态。
低初始缓冲时间(初始数据请求与重放可开始的时间之间的缓冲周期的持续时间)在流式视频的重放期间对用户QoE是重要的。在一实施方案中，由接入节点应用于流式视频会话的调度资源可临时增加以减少初始缓冲时间。这可通过在初始缓冲周期期间增加流式视频会话的AF来实现。可经由APP代理协作通信将关于初始缓冲周期的信息传送到接入节点。关于初始缓冲周期的信息可包含(例如)终端节点在初始缓冲周期中具有视频，以及在开始重放之前必须接收的字节(“剩余字节”)的数目。可增加调度资源，直到完成剩余字节的传输为止。另外，可推迟新用作作出的允入控制请求，直到一个或多个现存用户的一个或多个视频会话的初始缓冲周期已完成为止。接入节点可通过将剩余字节除以分配给视频流的当前或预测资源(例如，以每秒字节来表达)来计算初始缓冲周期的完成时间。
APP代理协作通信可传送重放缓冲状态、本地视频缓冲器占有量以及来自视频客户端应用的冻结指示。可相应地调整接入节点中的调度器参数。在一实施方案中，由接入节点分配给视频会话的通信资源可基于如经由来自终端节点的APP代理协作通信传送的当前缓冲器占有量。举例来说，考虑报告低缓冲器占有量且处于停止风险的终端节点。在此情况下，接入节点可通过增加相关联包的AF或调度优先权来增加分配给视频会话的资源。相反，考虑报告高缓冲器占有量的终端节点。对于此视频会话，可经由AF或调度优先权的减小来减少调度资源，藉此释放用于其它会话的资源。
可在允入控制决策中使用APP代理协作通信。可使用APP代理协作通信来创建对应用知晓允入控制系统的资源需求的更准确图片。举例来说，例如流式视频客户端等终端节点上的协作应用可使用APP代理协作通信来报告流式视频会话的平均位速率和持续时间。此信息可由接入节点用来计算当前和未来资源需求。通过将资源需求从接入节点容量减去，创建可用过量容量的度量，其可应用于请求允入的新服务。
可使用APP代理协作通信来提供用于允许会话的经修改版本的增加的选项，或提供用于修改其它会话以允许新会话的增加的选项。举例来说，终端节点上的协作应用可通过使用APP代理协作通信来传送可用于视频剪辑的一组位速率选项(例如，在会话初始化期间由“HTTP上的动态自适应流式传输”或DASH服务器发射到DASH应用的渲染位速率列表)。基于可用的过量容量，接入节点可消除或禁止列表中的较高位速率选项中的一者或多者的使用。可将减小的列表传送回到终端节点，从而提供具有减小的一组位速率选项的应用。这允许在接入节点的可用容量的约束内的可靠视频重放。另外或代替地，在具有多个终端节点的网络中，新的视频会话(例如，上文的DASH会话)的支持可包含将经更新的位速率列表发送到已经在进行中的一个或多个视频会话。举例来说，为了支持新的第十DASH视频会话(将添加有九个正在进行会话的第十会话)，接入节点可减小可用于第十会话的最大位速率，以及将经更新的位速率列表(具有较低最大位速率选项)发送到正在进行的九个会话中的一者或多者，以便释放足以支持第十会话的容量。在增加过量容量的时间期间，上述方法可颠倒(即，通过增加最大可允许位速率来扩大位速率列表)以便改进用户QoE。另外，在系统(例如，LTE)中，其中在粗略的逻辑承载体基础上而不是在每会话基础上指定允入控制，可使用APP代理协作通信来在每会话基础上创建粒度较细的允入控制，其用拒绝和修改来响应。
可在移交期间使用APP代理协作通信。可使用来自APP代理协作通信的信息来优化移交期间的用户体验质量(QoE)。举例来说，可在移交之前增加应用中缓冲的数据，以避免移交期间的缓冲器排空。当移交是运行协作视频应用的终端节点所预期且接入节点通过APP代理协作通信知晓视频客户端重放缓冲器具有额外容量时，可调整接入节点中的调度器参数，以就在移交之前增加终端节点中缓冲的视频数据的量。还可控制移交时序，使得移交在对应用来说方便的时间期间，即在通信中的任何中断或延迟对QoE具有较小影响的时间期间发生。举例来说，如果移交是预期的，但不是即刻必需的，那么当应用向应用代理指示视频已停止时，可立即起始移交。类似地，应用代理可指令应用传送延迟容忍信息，例如电子邮件应用或浏览器应用，以推迟发送或接收请求，直到移交完成之后为止。通过APP代理协作通信的移交改进可改进应用和通信网络两者的效率对移交期间损失或损坏的重传数据。
可使用APP代理协作通信来评定视频质量。举例来说，APP代理协作通信可传送来自RTP控制协议(RTCP)报告的信息。RTCP报告含有允许评定视频质量的信息。虽然接入节点可能够检测并从RTCP报告提取信息(例如，使用包检查模块)，但可将相同或类似信息从应用传递到应用代理，从而减少接入节点中所需的计算资源。可使用视频质量信息的可用性来调整调度器参数和资源分配。举例来说，接入节点可增加视频应用的调度器优先权，以在质量不足的情况下改进质量，或可在质量高于阈值的情况下，将资源分配给其它应用。
可在调度确认中使用APP代理协作通信。可例如在调度TCP确认(ACK)消息中使用来自APP代理协作通信的信息。TCP ACK消息在上行链路上的改进的调度可使用TCP作为其输送和连接协议中的一者来避免或矫正可导致应用的停止或下行链路数据缺乏的情形。当接入节点将上行链路带宽分配给终端节点时，接入节点可使用关于TCPACK消息的时序的信息。如果协作应用提供关于TCPACK消息的预期发生的信息，那么TCP ACK消息的上行链路带宽分配的更精确时序可为可能的。还可减少用于带宽分配的通信带宽。
另外，当预期TCP ACK消息时，可增加调制和译码方案的稳健性。或者，在超时之后，协作应用可发送TCP ACK消息，即使未接收到数据，以便防止停止或冻结。可向应用代理报告超时发生，例如用于调整调度器参数以改进未来性能。应用代理可向应用报告堵塞条件，从而允许其改变其超时阈值，用于在超时之后发送TCP ACK消息，甚至未接收到数据也是如此。改变阈值可例如在可以较低速率请求视频的下一区段时发生，以避免未来堵塞，且对于当前视频区段的剩余部分，冻结的可能性较高。
可在服务区分中使用APP代理协作通信。来自APP代理协作通信的信息可例如用来区分原本可能难以或不可能检测到的服务情形。协作电子邮件应用可例如向对应的应用代理指示什么事件触发了电子邮件同步。当电子邮件同步由超时或某一其它机器产生的刺激触发时，接入节点可将相对较低的优先权给予调度下行链路数据和对应的上行链路协议，且当电子邮件同步由用户动作触发时，接入节点可将相对较高的优先权给予调度下行链路数据和对应的上行链路协议。在一实施方案中，可通过将较少或较大AF应用于调度器中的服务来建立低或高优先权指派，从而增加或减少使得可用于服务的资源。因此，当用户正在等待时，使用较高优先权，且当无用户在等待时，使用较低优先权。因此，从终端节点到接入节点的APP代理协作通信可包含关于通信请求的刺激的信息，例如用户是否正在等待所请求的数据。
类似地，应用可区分用户是否正特定地请求从巧合地嵌入在网页中的视频(例如，用户选择到碰巧具有嵌入视频的新闻文章的链接)检视视频(例如，用户在视频链接上点击)。当用户特定地选择视频时，视频的QoE较重要，且调度器可基于来自APP代理协作通信的信息相应地调整调度器参数。相反，当视频为次要时，调度器可将较多优先权给予故事的文本。举例来说，在严重堵塞期间，类似考虑可用于允入控制决策。
此外，组合会话中的多个媒体的应用可用信号向应用代理通知媒体的相对重要性。举例来说，视频调用应用可将会话的话音部分视为比视频部分重要。如果对于话音部分和视频部分两者存在不足资源，那么在视频部分降级或被拒绝时，接入节点可使用关于在APP代理协作通信中接收到的相对重要性的信息来保存音频部分的质量。
可使用APP代理协作通信来避免业务疏导所导致的降低的QoE。可以多种方式来限制去往和来自终端节点的业务速率。当超过业务速率限制时，可通过丢弃或延迟一些包来触发业务疏导。业务疏导可在不知道终端节点的应用的需要的通信节点中发生。此通信节点将因此延迟或丢弃包，而不考虑对QoE的影响。APP代理协作通信可由应用用来避免请求过量数据(其可触发疏导)。通过不触发疏导，可改进QoE。可类似地向中断节点信令通信的其它能力，且终端节点可相应地调整其请求。
实例速率限制为LTE系统应用于终端节点(LTE命名法中的用户设备)的合计最大位速率(AMBR)。AMBR管理可分配给终端节点的带宽资源，即使存在过量系统资源也是如此)。通常提供LTE包网关以疏导去往终端节点的数据，延迟或丢弃包，以确保平均数据速率不大于AMBR。
终端节点的业务速率还可按合约受服务等级协议(SLA)限制。SLA限制可在各种等级下应用，例如终端节点、逻辑链路、承载体或连接。
终端节点可具有对其速率限制的有限认知或无认知。举例来说，终端可知晓其AMBR，但不知道SLA限制。个别应用通常不知道速率限制。此外，个别应用将不知道哪些其它应用是活动的，或其它应用相对于速率限制的资源需求。举例来说，视频应用可能不知道特定视频分辨率是否将导致超过速率限制，且因此触发用于终端节点上的所有应用的包的延迟和丢弃。
在一实施方案中，例如如图6中所示，主应用或主应用代理可跟踪累积应用资源请求，且跟踪累积资源对速率限制。其它模块(例如，终端节点的操作系统的一部分，或RAN协议栈的一部分(例如，LTE的无线电资源控制(RRC)或无线电资源管理(RRM))可跟踪累积应用资源请求以供应用使用。协作应用可与主应用、主应用代理或另一模块通信，以确定可用的剩余数据速率，且使用速率信息来指导其对数据的请求。在各种实施方案中，可在接入节点或终端节点中跟踪累积资源请求。应用确定资源分配和速率限制信息的机制根据信息在何处可用而变化。举例来说，应用可与应用代理通信，应用代理与RAN协议栈中的模块通信，其跟踪终端节点以及其活动应用集合的资源利用和速率限制。
APP代理协作通信可用于分析通信网络的性能。可从APP代理协作通信收集与性能有关的信息。举例来说，当应用传送关于视频停止、音频停止或缓冲器结余的信息时，所述信息可用于分析终端节点、接入节点以及通信系统的其它区域的性能。应用可另外传送重放停止的数目和持续时间或重放的年表，每一视频或音频会话的开始和停止时间。所述应用可例如以平均意见得分(MOS)的形式传送视频或音频重放质量的估计。另外，所述应用可传送在终端节点处测得的包等级服务质量(QoS)度量，例如包延迟和抖动。所述应用还可报告用户等级(人类)动作，其可用信号通知对网络性能的严重不满意，例如一次或多次浏览器或应用刷新，复制同一链接或命令上的“点击”或“触摸”，或在差网络质量或差应用响应能力的周期之后应用的用户关闭。可使用各种信息来确定不同应用或应用的不同混合可接受的堵塞等级。所述信息还可由操作者用来确定何时将更多资源添加到网络。
从这些实例将明白，可将APP代理协作通信用于许多不同类型的信息，结合许多不同类型的应用使用，且用以改进通信网络的许多不同方面。
图7是根据本发明的方面的具有应用代理和应用的通信系统的框图。终端节点755托管应用751。应用751可与应用服务器790通信，以促进将服务提供给终端节点755的用户。通信系统的各种元件可与上文所述的类似命名的元件相同或类似。
图7中所示的通信系统中的终端节点755经由无线电链路720与接入节点775通信。接入节点775连接到网关节点795。网关节点795经由到路由器节点793的连接性提供对因特网的接入。路由器节点793提供对应用服务器790的接入。因此，应用751可使用穿过接入节点775、网关节点795和路由器节点793的应用数据路径701与应用服务器790通信。应用数据路径701输送应用用户数据(例如，视频数据)和应用控制数据(例如，关于可能的可用视频及其格式的信息)。接入节点775充当用于应用数据路径701上的通信的桥梁，在终端节点755与通信系统中的下一节点之间传递所述通信。
应用751还使用APP代理协作通信控制路径703与接入节点775中的应用代理770通信。APP代理协作通信控制路径703经由无线电链路720传输。可例如将在应用751与应用代理770之间在APP代理协作通信控制路径703上的通信用于改进调度、允入控制、效率和响应能力。
图8是根据本发明的方面的具有应用代理和应用的另一通信系统的框图。图8的通信系统类似于图7的通信系统，且包含终端节点855、接入节点875、网关节点895、路由器节点893以及应用服务器890，其对应于图7的通信系统中的类似命名的装置。终端节点855经由无线电链路820与接入节点875通信。接入节点875连接到网关节点895。网关节点895经由到路由器节点893的连接性提供对因特网的接入。路由器节点893提供对应用服务器890的接入。
终端节点855中的应用851可使用穿过接入节点875、网关节点895和路由器节点893的应用数据路径801与应用服务器890通信。应用851还使用APP代理协作通信控制路径803与应用代理870通信。在图8的通信系统中，应用代理870在网关节点895中。可将来自应用代理870的信息提供给接入节点875。可例如将APP代理协作信息供应给接入节点875中的调度器和资源控制模块。接入节点875可使用APP代理协作信息(例如)来改进调度、允入控制、效率和响应能力。
在另一实施方案中，应用代理可位于路由器节点893中或另一网络节点中。应用代理的功能还可分布在多个装置上。
另外，如果APP代理协作通信控制路径803是经由IP路径，那么所述路径可经过额外通信节点。举例来说，可通过路由器节点893来路由协作通信。将应用代理定位在接入节点875之外可消除或减少接入节点875中的上行链路包检查要求。远程定位的应用代理还可执行多个接入节点的功能。
图9是根据本发明的方面的包检查模块的框图。图4的接入节点475的包检查模块429可例如由图9的包检查模块提供。在一实施方案中，包检查模块包含在图4的终端节点455中，以检测并确定DLAPP代理协作通信消息的布置。包检查模块可例如确定应忽略消息，或消息应由主应用或较多特定应用中的一者发送。可在RAN协议栈与驻存在核心网络或因特网中的其它实体(例如应用服务器)之间的数据路径中使用包检查模块。
上行链路数据可经由第一路径921(例如，在无线电链路上)来到包检查模块，且经由第二路径922(例如，在回程连接上)从包检查模块转发。下行链路数据可经由第二路径922来到包检查模块，且经由第一路径921从包检查模块转发。
包检查模块包含业务监视模块925，其可监视第一路径921和第二路径922上的业务。业务监视模块925识别来自应用的目的地为应用代理的APP代理协作通信。明确地说，业务监视模块925可监视第一路径921上的上行链路业务，以识别APP代理协作通信。可使用例如IP地址来识别APP代理协作通信。举例来说，业务监视模块925和协作通信检测模块928可使用包检查，通过检测含有为APP代理协作通信指派的多播或广播来源或目的地地址的那些UL包来识别APP代理协作通信。可结合上文所述的多播或广播方法来使用此检测。
替代地或另外，包检查模块可通过检测其它业务未使用或特定为APP代理协作通信指派的一个或多个唯一TCP/UDP来源或目的地端口数目来识别APP代理协作通信。可在UL和DL APP代理协作通信上应用此技术。可使用单个唯一端口编号来识别单个特定应用与特定应用代理、特定应用群组与特定应用代理群组以及各种组合之间的协作通信的来源或目的地。
在一实施方案中，业务监视模块925由图5的接入节点575中的包检查模块529提供，且可通过检测唯一IP数据报协议类型(例如，由终端节点555中的输送和连接协议模块550′设定)的使用来检测ULAPP代理协作通信。举例来说，可将协议类型设定为未指派值(例如，介于143与252之间的数字)。可使用类似方法来检测DL APP代理协作通信。
在各种实施方案中，使用IP地址、源端口、目的地端口和协议类型的各种组合来创建用于UL和DLAPP代理协作通信的唯一连接。
业务监视模块925还可出于其它目的监视包检查模块处的业务，且包检查模块可包含用以解决其它目的的其它逻辑模块927。包检查模块还可检测与第一和第二路径上的业务相关联的关于应用的信息。可在特此以引用的方式并入的2012年7月13日提交的且标题为“Systems and Methods for Detection for Prioritizing and Scheduling Packets in a Communication Network”的美国专利申请序列号13/549,106、2012年5月1日提交且标题为“Application Aware Admission Control”的美国临时申请序列号61/640,984以及2012年10月4日提交且标题为“堵塞引起的视频缩放”的美国专利申请序列号13/644,650中找到包检查、业务监视和应用感知通信系统的进一步实例。
其它逻辑模块927可跟踪用于应用数据业务的IP地址、端口编号和协议类型。举例来说，在图5的通信网络中，其它逻辑模块927可跟踪应用数据路径501上的IP地址、端口编号和协议类型。其它逻辑模块927可检测用于APP代理协作通信的IP地址、端口编号和协议类型与用于应用数据业务的IP地址、端口编号和协议类型之间的冲突。在APP代理协作通信所使用的IP地址、端口编号和协议类型的组合与应用数据业务所使用的组合相同的情况下，其它逻辑模块927可选择新的未用组合，且将此新的组合传送到受影响的终端节点。可从网络操作者所提供的列表选择所述新组合。
将APP代理协作通信业务转向到协作通信检测模块928。APP代理协作通信业务可由业务监视模块925转向。协作通信检测模块928提供对APP代理协作通信业务的进一步处理。所述进一步处理的实例为将业务转发到适当的应用代理。所述进一步处理还可不包含处理，例如当协作通信检测模块928确定转发到其的业务不是用于与包检查模块相关联的应用代理时。
如图9中所说明，包检查模块可包含状态模块926。状态模块926可跟踪关于应用与应用代理之间的连接性的例项的信息。所述信息可包含例如状态(例如，连接、断开、活动、闲置)、当前资源预期以及历史数据(例如，所请求的资源对所使用的资源)。
在其它方面中，描述用于管理协作特定应用以及其它特定应用的系统、方法和装置，所述应用在用户设备中操作，以便增加此些应用的用户的体验质量。图10是根据本发明的方面的包含体验质量管理器模块的示范性通信网络环境的框图。在图10中，通信网络环境可包含因特网1000，其中可提供一个或多个内容服务器1010。此内容服务器可为向最终用户提供网页、照片、视频、文件等的第三方内容服务器，或可为例如通过预订将此信息提供给受限的最终用户群组的私用内容服务器。通信网络环境可进一步包含体验质量(QoE)管理器模块1020，其在图10所示的实例中包含于网络架构中，所述网络架构还包含PDN网关(P-GW)1030、服务网关(S-GW)1040、移动性管理实体(MME)1060以及一个或多个接入节点(AN)1050。每一接入节点(AN)1050可经由接入节点与终端节点之间的通信链路与一个或多个终端节点(TN)(例如，TN1 1071和TN2 1072)通信，其中所述通信链路可为无线通信链路或有线通信链路。无线通信链路可根据若干已知无线通信协议(例如CDMA、OFDM、LTE、WiMAX等)中的任一者来操作。类似地，有线通信链路可根据若干已知有线通信方法(例如，以太网、DOCSIS、DSL(数字订户线)、FTTH(到户光纤)、HFC(混合光纤同轴电缆)等)中的任一者来操作。
在图10中所示的示范性通信网络环境中，管理在TN 1071和1072中操作的特定应用，以维持或增加此些应用的用户的体验质量。在示范性配置中，主应用(图10中未展示)在TN 1071和1072的每一者中操作，其中主应用操作以检测并表征正发送到TN的下行链路数据流的应用下行链路流活动，且表征当前终端节点状态。主应用接着确定每一检测到的下行链路数据流的流重要性度量和流质量度量。在图10的示范性配置中，主应用接着经由接入节点1050将每一检测到的下行链路数据流的流重要性度量和流质量度量发送到基于云的QoE管理器模块1020。尽管QoE管理器模块1020在图10中位于P-GW 1030与因特网1000之间，但应了解，在其它方面中，QoE管理器模块1020可位于通信网络环境内的其它位置，例如在S-GW 1040与接入节点1050之间。在一方面中，QoE管理器模块1020可位于通信网络环境内的位置中，其使QoE管理器模块1020能够监视、存取、复制和/或拦截去往和/或来自具有正由QoE管理器模块1020管理的特定应用的终端节点中的每一者(例如，TN 1071和1072中的每一者)的数据流业务。在这方面，根据本发明的方面，QoE管理器模块1020可管理与所管理的特定应用有关的下行链路和/或上行链路数据流。另外，相对于QoE管理器模块1020所描述的功能性可分布在通信网络环境内的若干装置之间，例如完全在P-GW 1030内，或分布在P-GW 1030、S-GW 1040、接入节点1050和/或其它装置和模块中的任一者之间。
QoE管理器模块1020经由接入节点1050接收与每一终端节点相关联的每一检测到的下行链路数据流的流重要性度量和流质量度量。以此方式，QoE管理器模块1020从所有终端节点收集此信息，且将所述终端节点中的每一者映射到与每一接入节点相关联的小区。在一方面中，QoE管理器模块1020使用此收集到的信息来确定每一小区的总体小区质量度量，且如果总体小区质量度量低于阈值，那么QoE管理器模块1020基于相应数据流的流重要性度量和流质量度量来确定与终端节点中的一者或多者相关联的一个或多个数据流的减轻选项。所述减轻选项可为许多选项中的一者，列入减少或停止在数据流中发送的数据包，或可不对数据流中的任一者采取任何当前行动，而是继续监视情况。在一些方面中，减轻选项可在QoE管理器模块1020处(例如，业务疏导、包丢弃和/或延迟)，或在与对其应用减轻选项的数据流相关联的中断节点处(例如，包丢弃和/或延迟)，或在QoE管理器模块1020和终端节点两者处执行。以此方式，例如，QoE管理器模块1020可试图维持或增加与给定接入节点(例如，RAN小区)相关联的终端节点相关联的特定应用的用户的体验质量。在若干方面中，例如，QoE管理器模块1020可试图优化与给定接入节点(例如，RAN小区)相关联的所有终端节点上所检测到的数据流或与特定终端节点相关联的所检测数据流的体验质量。
图11是根据本发明的其它方面的包含体验质量管理器模块的示范性通信网络环境的框图。如上文所提到，图10中展示的QoE管理器模块1020可位于通信网络环境内的其它位置中。在图11中，QoE管理器模块1120可例如在一个或多个内容服务器1110也位于其中的因特网1100中提供。在与因特网1100通信的移动基础设施1190中提供其它网络节点，例如PDN网关(P-GW)1130、服务网关(S-GW)1140、移动性管理实体(MME)1160以及一个或多个接入节点(AN)1150。每一接入节点(AN)1150可经由接入节点与终端节点之间的通信链路与一个或多个终端节点(TN)(例如，TN1 1171和TN2 1172)通信，其中所述通信链路可为无线通信链路或有线通信链路，如上文相对于图10所述。图11的QoE管理器模块1120可以与上文相对于图10所述的方式类似的方式操作，但不是包含P-GW 1130、S-GW1140、MME 1160和接入节点1150的移动基础设施的一部分。
如上文所提到，主应用模块可在通信环境中的每一终端节点中操作。在一方面中，主应用模块可位于TCP/IP栈与特定应用之间的终端节点中，且可用以监视和管理与特定应用有关的应用数据流。在一方面中，主应用模块可在操作系统与特定应用之间的单独层中实现，或可实现为操作系统的一部分。
应用数据流可为去往/来自支持在所述终端节点中操作的特定应用的终端节点的通信数据流。举例来说，应用数据流可为从内容服务器经由接入节点到终端节点的视频数据包流，其中应用数据流支持在终端节点中操作的视频应用。在若干方面中，一个以上应用数据流可与在终端节点中操作的特定应用的单个例项相关联。在终端节点中操作的特定应用可为与主应用模块通信且协作的协作特定应用，或可为不与主应用模块通信且协作的非协作特定应用。在示范性方面中，终端节点中的主应用模块可在TCP与HTTP栈之间的点处监视且/或存取TCP包，其中TCP包为支持在终端节点中操作的特定应用的数据包。终端节点中的主应用模块还可与在终端节点的应用层中操作的协作特定应用介接，藉此从特定应用获得信息，且将指令和/或数据发送到特定应用。在这方面，本文所描述的主应用模块的一些或所有功能可任选地位于在终端节点中操作的协作特定应用的一些或全部中。
图12是根据本发明的方面的支持体验管理的质量的终端节点中的主应用模块的框图。在图12中，主应用模块1200的示范性实施方案含有若干模块，其彼此通信以共享数据、信息和/或指令和命令。在一方面中，主应用模块1200的示范性实施方案含有若干模块，包含但不限于终端节点(TN)接口模块1210、特性评定模块1220、流度量确定模块1230、其它逻辑1240、流检测和分类模块1250、QoE管理器通信模块1260、QoE响应模块1270和业务接口模块1280。
在示范性方面中，终端节点接口模块1210与终端节点的应用层介接，以与在终端节点中操作的协作特定应用通信，且确定用以计算与特定应用相关联的每一检测到的数据流的数据流质量的当前应用特性和度量。终端节点接口模块1210还可与终端节点的网络接口(例如，基于LTE的系统中的LTE Uu栈)介接，以获得检测到的应用数据流流的服务质量(QoS)和小区识别(ID)信息(例如，QCI和Cell_ID)。举例来说，可针对每一检测到的应用数据流或针对每一检测到的流的群组获得此信息。在这方面，执行这些功能可不一定应用于每一且每个数据流，而是可替代地应用于数据流的子集(一些或全部)中的每一者。终端节点接口模块1210还可与其它终端节点服务介接，以获得终端节点特性和其它应用特性，例如从操作系统确定哪些特定应用在显示器前景中。在一方面中，终端节点接口模块1210还可用来实现减轻动作，如下文更详细地论述。
在示范性方面中，流检测和分类模块1250用以从终端节点接口模块1210接收数据包，并对其进行检查以确定其是否属于与在终端节点中操作的特定应用相关联的数据流。举例来说，流检测和分类模块1250可检查数据包以检测数据连接(例如TCP/IP连接的建立)以及数据流(例如，在新建立的连接上流动的数据业务)的起始和终止。在一方面中，流检测和分类模块1250使所识别的数据流中的一者或多者关联到在终端节点中操作的对应特定应用。举例来说，流检测和分类模块1250可使各自在唯一TCP/IP连接上运载的三个所识别HTTP数据流与在终端节点中操作的单个特定应用相关联。基于数据包检查，流检测和分类模块1250可将所识别数据流中的一者或多者分类为应用类和/或特定应用。举例来说，流检测和分类模块1250可对视频类中的数据流进行分类，因为数据流的数据包运载视频数据，且流检测和分类模块1250可进一步基于数据流的特定特性对特定应用中的数据流进行分类(例如Netflix)。本领域的技术人员将知道用以对数据流进行分类且特别是基于数据流中的一个或多个数据包的检查来确定此分类的现存方法和技术。
在一方面中，流检测和分类模块1250可通过使用来自在终端节点中操作的协作特定应用的应用信令来执行上文所述的功能。举例来说，在终端节点中操作的协作特定应用可向流检测和分类模块1250发送协作特定应用正起始新的数据流的指示，且所述指示还可包含与新数据流有关的信息，例如与新数据流相关联的应用类和特定应用。在一方面中，流检测和分类模块1250可使用数据包检查来确定连接信息，例如与新数据流有关的套接字信息。
流检测和分类模块1250可使用已知的数据包检查和分类技术。在一方面中，流检测和分类模块1250可使用以引用的方式并入本文中的标题为“Systems And Methods For Congestion Detection For Use InPrioritizing And Scheduling Packets In A Communication Network”的美国专利申请公开2012/0327779A1中所描述的数据包检查和分类技术。举例来说，相对于图4A到4C中且至少在美国专利申请公开2012/0327779A1的段落[0056]、[0057]、[0060]、[0061]以及[0077]到[0091]等中所描述的分类/列队模块而描述的检查和分类技术可在本文所描述的方面和实施方案中实现。在一方面中，流检测和分类模块1250还可将数据流信息和/或度量提供给特性评定模块1220，例如HTTP、TCP和/或IP标头信息和文件元数据，或提供给流度量确定模块1230，例如可用以计算所提供位速率的位计数器和包到达信息。
在一方面中，特性评定模块1220可确定与一个或多个检测到的数据流相关联的每一特定应用的当前一组应用特性。举例来说，当前应用特性组可包含起始类型，其指示相关联的特定应用是否由特定应用正在其中操作的终端节点的用户起始，或相关联的特定应用是否由终端节点本身起始而无用户起始。当前应用特性组还可包含定应用当前在相关联终端节点的显示器的前景还是背景中，且还可包含特定应用是否正等待来自另一实体(例如，内容服务器)或来自终端节点的用户的响应。在一方面中，特性评定模块1220可评定相关联终端节点的操作系统以获得信息，其可根据所述信息确定特定应用的当前应用特性数据集合的一些或全部。在另一方面中，特性评定模块1220可从流检测和分类模块1250接收数据流信息和/或度量，且在其确定特定应用的当前应用特性数据集合的一些或全部时使用此信息和/或度量。在一方面中，特性评定模块1220可直接或间接地从正在终端节点中操作的协作特定应用接收应用信息，且接着使用此信息来确定所述特定应用的当前应用特性数据集合的一些或全部。
在一个方面中，由特性评定模块1220确定的当前应用特性数据集合可包含以下各项中的一者或多者：
-应用类度量：
○实例值：谈话话音、谈话视频、流式音频、流式视频、交互式游戏、浏览器数据、原生应用数据以及未知
○确定：带内包检查技术(上文所述)可应用于经由业务接口模块1280监视的数据包
-流起始度量：
○实例值：用户起始以及机器起始
○确定：流起始类型的度量可从相关联的协作特定应用接收。在另一方面中，这可从与数据流相关联的所确定应用类推断(例如，具有单个流式视频流的特定应用可假定为用户起始的)。应注意，数据流的起始可或可不与对应特定应用的起始相同。举例来说，用户起始的特定应用可具有用户起始的推进更新，且还具有机器起始的使用报告(与特定应用的起始分开)。
-用户接口(UI)更新待决度量：
○实例值：待决、非待决、不适用
○确定：这指代数据流当前是否与待决UI更新(例如，屏幕刷新)相关联。可从相关联的协作特定应用(例如因特网浏览器或原生应用)接收UI更新待决的指示。这还可从应用数据流中的数据包剖析。注意，此指示可能不适用于所有应用类，例如谈话话音。
-显示位置度量：
○实例值：前景、背景
○确定：此度量指代与应用数据流相关联的特定应用是否正在UI背景或前景中的终端节点上显示。可从相关联的协作特定应用接收显示位置。并且，可从终端节点中的操作系统获得显示位置指示。
-网络服务质量(QoS)度量：
○实例值：QCI＝1到9
○确定：此度量可经由终端节点接口模块1210从终端节点中的网络栈(例如，LTE Uu栈)获得。注意，可使用QoS的替代物，例如但不限于服务类(CoS)，例如受保证的位速率(GBR)类或不受保证的位速率(非GBR)类。
-缓冲裕量度量：
○实例值：0＝未知，1到15值(8＝中等)。
○确定：缓冲裕量度量指代数据流服务的缓冲占有量(BO)裕量。此度量可从相关联的协作特定应用获得。在视频流式传输的情况下，可通过使用BO估计来确定度量。举例来说，可通过使用以引用的方式并入本文中的标题为“Systems And Methods For Using Client-Side Video Buffer Occupancy For Enhanced Quality Of Experience In ACommunication Network”的美国专利申请序列号13/789,462中所描述的方法和技术来获得BO估计。可经由类似技术获得流式音频BO估计。
在示范性方面中，特性评定模块1220还可确定终端节点的终端节点特性数据集合，其可包含与终端节点的状态有关的当前特性数据。终端节点特性数据集合可包含但不限于：用户关注度量，其指示用户正给予相关联终端节点的关注等级；用户服务等级协议(SLA)，其指示指派给终端节点的用户的SLA；以及终端节点类型度量，其指示正使用的终端节点的类型(例如，平板计算机、智能电话、特色电话、大显示器TV、行业M2M模块等)。在一方面中，特性评定模块1220可评定相关联终端节点的操作系统以获得信息，其可根据所述信息确定当前终端节点特性数据的一些或全部。举例来说，特性评定模块1220可通过与特定应用有关的终端节点的图形用户接口获得来自操作系统的与接收到的用户输入的类型有关的历史数据以及接收到的用户输入的时间，其接着使用此信息来确定与特定应用相关联的用户关注度量。来自操作系统的其它信息也可辅助确定用户关注度量，包含例如电话位置或移动的指示，终端节点的显示器已关闭或超时的指示、用户眼睛从终端节点中的相机或其它传感器跟踪显示器的指示。应了解，可利用来自操作系统且/或来自终端节点的其它已知类型的信息和数据来确定当前终端节点特性数据集合的一些或全部。
在一个方面中，由特性评定模块1220确定的当前终端节点特性数据集合可包含以下各项中的一者或多者：
-用户关注(UA)度量：
○实例值：关注、未关注、不适用、未知
○确定：在一方面中，注意，UA度量的不适用值可用于未关注特定应用，例如视频监视或其它机器对机器(M2M)应用。另外，UA度量也可为可同时显示来自多个特定应用的信息的那些终端节点装置(例如大屏幕智能电话和平板计算机)的应用特性，而不是终端节点特性。
○如上文所论述，可从终端节点的操作系统且/或从终端节点中的各种类型的传感器(例如，加速计、相机等)获得与用户关注有关的信息。举例来说，可经由面向前的相机来获得视线跟踪(眼睛跟踪)信息，以评定是否存在用户，且用户是否正关注，且指示终端节点的显示器上的关注物体。举例来说，见E.Miluzzo、T.Wang和A.Campbell的“Eyephone：Activating Mobile Phones with Your Eyes”，关于移动手持机(MobiHeld 10)上的连网、系统和应用的第2届ACMSIGCOMM研讨会会刊，ACM出版社，2010年，第15到20页。可使用加速计数据来确定终端节点的定向，例如终端节点是面向上还是面向下。举例来说，见http：//stackoverflow.com/questions/7590996/detecting-the-device-upside-down。可基于来自终端节点中的传感器的信息来确定在口袋中或在包中检测。举例来说，见http：//www.cs.dartmouth.edu/～campbell/papers/miluzzo-phonesense.pdf。类似地，可基于来自终端节点中的传感器的信息来确定电话在手中检测。举例来说，见http：//www.cs.dartmouth.edu/～campbell/papers/miluzzo-phonesense.pdf。可基于来自操作系统或直接来自相关联特定应用的信息来利用“最后用户交互”定时器来确定操作交互应用是否“陈旧”(用户“未关注”)。可从终端节点中的OS获得屏幕保护模式或屏幕关闭模式信息，以指示终端节点的未关注状态。
○应注意，可以组合(例如，逻辑组合)的形式使用上文所述的方法和技术中的一者或多者，以确定UA值。另外，逻辑组合还可利用每一方法所报告的置信度值(或间隔)来进一步细化UA度量值。
-网络服务等级协议(SLA)度量：
○实例值：金色、银色、古铜色
○确定：可从网络栈，例如从LTE网络中的LTE Uu栈请求指派给此终端节点的SLA。举例来说，SLA可为终端节点的所指派服务等级，其由网络的操作者指派给终端节点/用户。
在示范性方面中，流度量确定模块1230利用从特性评定模块1220获得的当前应用特性数据集合和当前终端节点特性数据集合以及其它信息来确定与每一数据流相关联的一个或多个度量。在一方面中，流度量确定模块1230确定数据流度量，其包含与每一检测到的数据流相关联的至少一数据流重要性度量和数据流质量度量。在示范性方面中，流度量确定模块1230根据以下等式确定对应数据流的数据流重要性度量。
SIS(x，y，z)＝f{AppCharacteristics(x，y，z)，TerminalNodeCharacteristics(x，y，z)}
其中f{}可为当前应用特性数据集合与当前终端节点特性数据集合的经加权求和，例如：
SIS(x，y，z)＝(c1AC+c2SI+c3UUP+c4DP+c5QOS+c6BM+c7UA+c8SLA)
或
SIS(x，y，z)＝(c5QOS)*(c8SLA)*(c1AC+c2SI+c3UUP+c4DP+c6BM+c7UA)
或
SIS(x，y，z)＝(c5QOS)*(c8SLA)*(c6BM)*(c1AC+c2SI+c3UUP+c44DP+c7UA)
其中x＝appID、y＝streamID、z＝terminalnodeID以及c1..c8是用以增加/降低每一相关联特性的相对重要性的加权系数，包含消除相关联特性的效应的零权重的使用。应用特性和终端节点特性各自随x、y、z而变，但上文为了便于显示而未展示。本领域的技术人员将知道，上文所列功能中所描述的变量可表达为用于计算的数字。上文所列的功能是示范性的，且可以其它格式和术语来表达，且可包含其它额外参数和/或变量，或较少参数和/或变量。在一方面中，流度量确定模块1230可至少部分地基于数据流的延迟公差来确定数据流的数据流重要性度量。在一方面中，此延迟公差可由数据流的应用类来指示或从其得出。
在示范性方面中，流度量确定模块1230将对应数据流的数据流质量度量确定为与对应于数据流的特定应用相关联的用户体验的标准化实时估计。在此方面中，可使用用于确定用户体验度量的已知方法和技术，例如VMOS估计以及下文给出的实例，以及其它已知技术。举例来说，见“OTT对OTT：比较视频聊天体验”，司博伦通信(Spirent Communications)，2013，其以引用的方式并入本文中。在一方面中，流度量确定模块1230可依据与每一数据流相关联的应用类以及任选地甚至特定应用来针对不同数据流不同地确定数据流质量度量。在一方面中，流度量确定模块1230可基于与数据流有关的数据输送质量信息(例如，数据包延迟、丢弃、重传等)，使用计算来确定数据流的数据流质量度量。在另一方面中，流度量确定模块1230可基于从协作特定应用接收到的度量(例如来自协作视频流式传输应用的视频平均意见得分(VMOS))来确定数据流的数据流质量度量。在另一方面中，流度量确定模块1230可基于从对应的协作特定应用接收到的度量组合来确定数据流的数据流质量度量。举例来说，协作视频应用可提供目标视频位速率，且接着流度量确定模块1230可将此目标视频位速率与实际(或估计)提供的位速率值进行比较，以确定相关联数据流的数据流质量度量。在另一方面中，流度量确定模块1230可通过包含从网络中的其它节点获得的度量信息，例如包含由接入节点中的应用代理所提供的信息，来确定数据流的数据流质量度量，如上文相对于图1到9所述。
如上文所提到，流度量确定模块1230可依据应用类来针对不同数据流不同地确定数据流质量度量。下文提供不同质量度量确定技术以及可用于不同应用类的信息的实例。
-应用类：谈话话音
○质量测量技术：流度量确定模块1230可获得并使用以下各项中的一者或多者：包抖动值、TCP重传值的百分比、包往返时间值，以及所提供位速率对目标位速率度量(在时间周期内平均)。举例来说，可在流检测和分类模块1250和业务接口模块1280的辅助下获得和/或得出此信息。
○从协作特定应用获得的度量：平均意见得分(MOS)估计、缺失数据值的时间的百分比，以及时间的百分比、发生次数，和/或应用冻结值的持续时间(即，谈话话音退出或失真的时间周期)以及目标位速率。
○注意：上文所提到的包抖动值的使用假定使用固定周期包传输。并且，可使用已知技术来基于从流检测和分类模块1250获得的包等级信息(例如，IP、UDP、TCP、HTTP、SIP)计算谈话话音的MOS估计。
-应用类：谈话视频(可包含谈话话音)
○质量测量技术：流度量确定模块1230可获得并使用以下各项中的一者或多者：包抖动值、包重传值的百分比、包往返时间值，以及所提供位速率对目标位速率度量(在时间周期内平均)。举例来说，可在流检测和分类模块1250和业务接口模块1280的辅助下获得和/或得出此信息。
○从协作特定应用获得的度量：视频平均意见得分(VMOS)估计、缺失数据值的时间或数量的百分比，以及发生的时间或数量的百分比，或应用冻结值的持续时间(即，话音和/或视频冻结、退出或失真的时间周期)以及目标位速率。
○注意：此应用类的音频部分可或可不在单独数据流上运载。
-应用类：流式音频
○质量测量技术：流度量确定模块1230可获得并使用以下各项中的一者或多者：所提供位速率对目标位速率值，以及BO估计值。举例来说，可在流检测和分类模块1250和业务接口模块1280的辅助下获得和/或得出此信息。可通过类似于上文相对于流式视频类所提到的那些方法的BO估计方法来确定BO估计值。在一方面中，BO估计可基于当前时间与呈现时戳之间的相对比较。
○从协作特定应用获得的度量：平均意见得分(MOS)估计、缺失数据值的百分比以及发生的时间或数量的百分比，或应用冻结值的持续时间，以及目标位速率。
-应用类：流式视频
○质量测量技术：流度量确定模块1230可获得并使用以下各项中的一者或多者：带内视频质量度量确定方法，例如以引用的方式并入本文中的“Objective perceptual multimedia video quality measurementin the presence of a full reference”ITU标准J.247中所描述的质量度量方法和技术，(下文称为“Psytechnics模型”)。在另一方面中，带内视频质量度量确定方法可基于如上文所论述的BO估计技术。还可为流式视频呈现的音频流确定质量度量。
○从协作特定应用获得的度量：视频平均意见得分(VMOS)估计、缺失数据值的百分比以及发生的时间或数量的百分比，或应用冻结值的持续时间，以及目标位速率。另外，协作特定应用可提供与流式视频呈现相关联的音频流的质量度量。
-应用类：交互游戏
○质量测量技术：流度量确定模块1230可获得并使用以下各项中的一者或多者：包重传值的百分比、包往返时间值(例如，SRTT)，以及HTTP请求与第一HTTP响应值之间的时间。举例来说，可在流检测和分类模块1250和业务接口模块1280的辅助下获得和/或得出此信息。
○从协作特定应用获得的度量：往返命令-响应等待时间值。
-应用类：浏览器数据
○质量测量技术：流度量确定模块1230可获得并使用以下各项中的一者或多者：HTTP请求与第一HTTP响应值之间的时间，以及平均位速率提供值。举例来说，可在流检测和分类模块1250和业务接口模块1280的辅助下获得和/或得出此信息。
○从协作特定应用获得的度量：用户(或机器)请求与可由请求大小(例如，每MB的秒数)标准化的屏幕刷新值之间的时间。
-应用类：原生应用数据
○质量测量技术：流度量确定模块1230可获得并使用以下各项中的一者或多者：HTTP请求与第一HTTP响应值之间的时间，以及平均位速率提供值。举例来说，可在流检测和分类模块1250和业务接口模块1280的辅助下获得和/或得出此信息。
○从协作特定应用获得的度量：用户(或机器)请求与可由请求大小(例如，每MB的秒数)标准化的屏幕刷新值之间的时间。
-应用类：未知
○质量测量技术：流度量确定模块1230可获得并使用以下各项中的一者或多者：HTTP请求与第一HTTP响应值之间的时间，以及平均位速率提供值。举例来说，可在流检测和分类模块1250和业务接口模块1280的辅助下获得和/或得出此信息。
○从协作特定应用获得的度量：不适用于未知类。
在示范性方面中，QoE管理器通信模块1260操作以产生终端节点更新消息，用于发送到网络中的QoE管理器模块，例如图10中的QoE管理器模块1020。在一方面中，QoE管理器通信模块1260可产生：终端节点更新消息，其包含与每一数据流相关联的数据流重要性度量和数据流质量度量中的至少一者或多者；以及终端节点识别以及相关联的接入节点识别，以及与终端节点和相关联的接入节点有关的其它信息。在一方面中，QoE管理器通信模块1260可从QoE管理器模块接收减轻指令消息，且可辅助减轻指令消息中所含有的减轻指令的实现。
在一方面中，QoE管理器通信模块1260所准备的终端节点更新消息可仅为特定服务类(CoS)或服务质量(QoS)的子集内的数据流而发送。举例来说：QoE管理器通信模块1260可仅为在以下准则内的数据流发送终端节点更新消息：LTE QCI＝6-9、非GBR、最大努力流。此实例假定其它资源分配系统将负责较高重要性流的质量保证，例如将适合管理GBR流的eNB层2调度器。
在一方面中，由QoE管理器通信模块1260准备的终端节点更新消息可仅在触发时发送。此触发的选项为：周期性地，在接收到来自QoE管理器模块(例如，图10的QoE管理器模块1020)的请求后；基于数据流状态或数据流特性的更新或变化；且基于到新服务接入节点的切换。在一方面中，QoE管理器通信模块1260可通过利用业务接口模块1280将终端节点更新消息插入到终端节点的出站业务流中来发送终端节点更新消息，使得其发送到接入节点以供转发到QoE管理器模块(例如图10的QoE管理器模块1020)。可使用用于经由相关联的接入节点将消息从终端节点发送到外部模块的技术，如上文关于协作特定应用所论述的那些技术，或此项技术中已知的其它技术。在一方面中，QoE管理器通信模块1260可完整地发送终端节点更新消息，或可对更新信息进行划分，且在多个消息中发送更新信息。在一方面中，终端节点更新消息可仅含有与数据流的数据流特性或终端特性的变化有关的信息，而不是与终端节点或与所有数据流有关的所有可能信息。
在示范性方面中，终端节点更新消息可包含每一数据流的以下数据字段中的一者或多者：
-数据字段：终端节点ID
○来源经由终端节点接口模块1210从网络栈获得。
○描述终端节点的识别符。
○实例可为MAC地址、IP地址(如果公开)、IMSI或前天唯一ID中的一者。
-数据字段：AppID
○来源由流检测和分类模块1250指派。
○描述与数据流相关联的特定应用的本地唯一识别符。
○实例可为特定应用的OS进程ID和时戳的n位散列。
-数据字段：流ID
○来源经由终端节点接口模块1210从网络栈获得。
○描述数据流的识别符。可为5元组信息(IP src、IP dest、端口src、端口dest、协议)的n位散列。此数据字段可为任选的，因为其被视为与流分类数据字段在一起为冗余。
-数据字段：流分类
○来源经由终端节点接口模块1210从网络栈获得。
○描述这提供信息供QoE管理器模块进行包检查，以便使数据包关联到特定数据流。此数据字段可为数据流的5元组信息(IP src地址、IP dest地址、IP src端口、IP dest端口、协议)的连结。
-数据字段：Cell_ID
○来源经由终端节点接口模块1210从网络栈获得。
○描述与终端节点相关联的接入节点的识别符。
○实例举例来说，此数据字段可为LTE eNB的全局小区ID。
-数据字段：数据流重要性度量
○来源由流度量确定模块1230确定。
○描述数据流的重要性指示符(上文所描述)。此数据字段可改为由数据流重要性度量的计算中所使用的度量中的一者或多者代替，从而允许QoE管理器模块计算数据流本身的数据流重要性度量。
○实例此数据字段可为4位值。
-数据字段：数据流质量度量
○来源由流度量确定模块1230确定。
○描述数据流的质量指示符(上文所描述)。此数据字段可改为由数据流质量度量的计算中所使用的度量中的一者或多者代替，从而允许QoE管理器模块计算数据流本身的数据流质量度量。
○实例此数据字段可为4位值。
-数据字段：移交度量
○来源经由终端节点接口模块1210从网络栈获得。
○描述终端节点已移交到另一接入节点的指示。此数据字段可由QoE管理器模块用来将相关联的数据流重新映射到新的小区(接入节点)。在一方面中，在新Cell_ID(接入节点)的检测之后，终端节点接口模块1210在第一终端节点更新消息中发送此数据字段。
○实例此数据字段可为1位值。
在示范性方面中，QoE响应模块1270可操作以从网络中的QoE管理模块(例如，图10中的QoE管理器模块1020)接收QoE减轻指令消息，其含有将联合一个或多个数据流在终端节点中执行的减轻指令。在一方面中，QoE响应模块1270可操作以联合一个或多个数据流执行减轻指令。此减轻指令可包含例如与业务接口模块1280协调以延迟或丢弃与特定应用相关联的数据包，且与终端节点接口模块1210协调以终止或以其它方式调整特定应用的操作。
在一方面中，业务接口模块1280作为带内用户平面业务接口而操作以监视且/或存取数据包，例如在TCP与HTTP层之间或IP与TCP层之间的点处。业务接口模块1280所监视的数据包可接着由流检测和分类模块1250检查。在一方面中，业务接口模块1280还可操作以将从QoE管理器通信模块1260提供的消息(例如终端节点更新消息)插入到终端节点的用户平面业务中。业务接口模块1280还可操作以执行或辅助实现减轻选项，如由QoE响应模块1270所指导。举例来说，业务接口模块1280可使数据流的数据包延迟到达相关联的特定应用，或可丢弃与特定应用相关联的数据流的数据包。业务接口模块1280还可操作以使用上文相对于图1到9所述的方法，或使用其它已知方法来向/从网络中的QoE管理器模块(例如，图10的QoE管理器模块1020)传送。举例来说，业务接口模块1280可使用TCP/IP套接字、远程程序调用或使用其它已知通信技术来向/从网络中的QoE管理器模块传送。
在示范性方面中，其它逻辑模块1240可包含辅助主应用模块1200中的其它模块执行其功能和通信所必需的逻辑和功能性，如本文所述。
如上文所提到，在示范性方面中，QoE管理器模块从与网络环境中的多个接入节点相关联的各种终端节点收集数据流信息，且接着使用收集到的信息来确定在所述数据流中的一者或多者上，减轻动作是否必要，以便维持或增加每一小区的总体体验质量度量。在一方面中，QoE管理器模块操作以维持或增加与接入节点相关联的一些或所有数据流的总体体验质量度量。在一方面中，QoE管理器模块使用收集到的数据流信息来将每一数据流映射到小区，计算每一小区的总小区范围质量度量(CQM)，确定减轻动作对于所述小区的任一者中的数据流是否必要，且本地地或通过将指令发送到适当的终端节点来起始减轻动作。QoE管理器模块可在其自己的专用网络节点(例如，图10的QoE管理器模块1020)中实现，或其功能性可在一个或多个网络节点中实现，所述网络节点还经配置以执行其它网络功能，例如图10的P网关1030、S网关1040、MME 1060以及接入节点1050。QoE管理器模块可位于网络环境中的一点处，服务特定小区的所有数据流均将经过所述点。举例来说，在LTE网络环境中，如果LTE网络操作者使用单个PDN，那么QoE管理器模块可位于P网关与因特网之间。在另一实例中，在LTE网络环境中，QoE管理器模块可位于P网关与S网关之间。
在替代方面中，QoE管理器模块可位于数据流的所要子集将穿过的点处。举例来说，在LTE网络环境中，QoE管理器模块可位于因特网与服务多PDN网络中的最佳努力(非载波发起的)数据业务的一个P网关之间。在此实例中，所述系统限于管理穿过一个P网关的那些数据流，其可例如为最佳努力QCI＝9数据流业务。如上文所提到，QoE管理器模块功能可以基于云的方式分布在因特网上的任何地方，除了减轻模块和业务接口模块1280，其需要定位在上文所述的网络位置点中的一者处。在替代方面中，基于云的QoE管理器可将策略改变传送到现存网络基础设施节点，其能够进行数据流业务疏导和/或监管，例如将MBR应用于每一数据流的P网关、PCEF或eNB。
图13是根据本发明的方面的体验质量(QoE)管理器模块的框图。在示范性方面中，图13的体验质量(QoE)管理器模块1300包含若干模块，包含但不限于业务接口模块1370、映射器模块1310、度量确定模块1320、其它逻辑模块1330、更新接受模块1340、减轻模块1350以及通信模块1360。
在示范性方面中，业务接口模块1370为带内用户平面业务接口，其可监视、复制、延迟和/或丢弃网络环境中的数据流业务，例如内容服务器1010和UE1 1071以及UE2 1071中的一者或多者之间的数据业务。在一方面中，业务接口模块1370可监视数据业务以识别并接收从网络环境中的终端节点发送到其的终端节点更新消息，以供更新接受模块1340使用。业务接口模块1370还可支持对一个或多个数据流的减轻动作，如由度量确定模块1320和减轻模块1350指导，例如数据流的数据包的延迟或丢弃。业务接口模块1370可通过将消息插入到从通信模块1360发送的网络业务流中来支持减轻动作，所述消息例如为指令相应的终端节点对一个或多个数据流采取逻辑减轻动作的减轻指令消息。业务接口模块1370还可促进或支持去往和来自终端节点的通信，例如通过如上文所论述的协作应用通信技术，或通过其它已知通信方法。
在示范性方面中，更新接受模块1340可接收从业务接口模块1370发送到其的终端节点更新消息，且接着剖析每一接收到的终端节点更新消息，使得每一接收到的终端节点更新消息中所含有的信息可由QoE管理器模块1300中的其它模块使用。
在示范性方面中，映射器模块1310可基于从更新接受模块1340发送到映射器模块1310的每一接收到的终端节点更新消息中所含有的信息来更新或维持每一数据流到其对应小区或接入节点的关系映射。在一方面中，接入节点可为网络中的另一类型的节点，数据流业务经过所述节点传递到终端节点/从终端节点传递，例如路由器。在一方面中，映射器模块1310可利用终端节点更新消息中的每一数据流的cell_ID数据字段来产生、更新和维持每一数据流与其相关联的小区或接入节点的关系映射。映射器模块1310还可产生、更新和维持每一数据流与其相关联的终端节点以及每一数据流与其相关联的正在终端节点中操作的特定应用的关系映射。可从终端节点更新消息中所含有的信息确定和得出这些关系。映射器模块1310可控制和促进映射信息在数据文件(例如表、电子表格、数据库(例如SQL数据库)，或逻辑映射，例如指针、链接的列表、数据库查询，或其它已知数据映射方法)中的存储。在一方面中，当更新接受模块1340接收到新的终端节点更新消息时，映射器模块1310更新映射信息，且藉此当新接收到的终端节点更新消息中的一者或多者中指示终端节点移交(例如通过终端节点更新消息中的移交度量数据字段)时，更新数据流到小区映射。在一方面中，映射器模块1310检查来自每个接收到的终端节点更新消息的cell_ID数据字段，以确定cell_ID是否已针对terminal_ID而改变，从而指示终端节点通过移交而转到另一小区。
在示范性方面中，度量确定模块1320基于来自终端节点更新消息的与接入节点相关联的一些或所有所报告数据流来确定总质量度量值。在一个方面中，总质量度量值可基于与接入节点的小区相关联的所有所报告数据流。在一方面中，度量确定模块1320接收或存取“数据流到接入节点”映射信息，以及更新接受模块1340所提供的终端节点更新消息信息，例如每一数据流的流质量度量，以用于确定每一小区的总质量度量值。可将总质量度量值确定为与特定接入节点相关联的一些或所有数据流的数据流质量度量的平均值或中值。在一方面中，可仅针对与接入节点的特定小区相关联的所有数据流的子集(例如仅与最佳努力连接相关联的数据流，例如具有QCI＝9的那些数据流)确定总质量度量值。
在一方面中，可基于与用于确定总质量度量值的每一数据流相关联的服务等级协议(SLA)值、服务质量(QoS)值或数据流重要性度量来修改或调整总质量度量值。举例来说，可提供SLA值、QoS值或数据流重要性度量，作为与终端节点更新消息中的每一数据流相关联的数据字段，且接着可在总质量度量值确定中将权重施加到每一数据流的数据流质量度量，其中权重是基于数据流的SLA值、QoS值或数据流重要性度量。以此方式，高SLA用户(例如，黄金SLA)的重要性将较重地加权所确定的总质量度量值，且如果所确定的高SLA用户正经历低数据流质量度量，那么其将对较低总质量度量中的结果具有较大影响，这可接着导致减轻动作。在一方面中，可在某一持续时间内，例如通过使每一数据流的数据流质量度量在滑动时间窗内平均来确定每一接入节点的总质量度量值确定。在一方面中，可在周期性基础上确定总质量度量值，或可在接收到每一终端节点更新消息后即刻确定总质量度量值。在一方面中，可在接收到最小数目的终端节点更新消息(例如三个终端节点更新消息)之后，和/或在从最后一次确定开始已逝去了最小时间周期(例如5秒)之后，确定总质量度量值。在一方面中，总质量度量值确定可经由通过QoE管理器模块或通过相关联的终端节点的实现来排除正有意降级的数据流的数据流质量度量。
在一方面中，度量确定模块1320还可将每一所确定的总质量度量值与阈值进行比较，以确定总质量是否低于所要等级。举例来说，用于每一数据流群组、小区或接入节点的阈值可基于相关联数据流的类型而相同或可不同。在一方面中，建立阈值QMV_thresh，且如果总质量度量值降到低于QMV_thresh，那么启动定时器T，且针对所述小区起始减轻。接着，如果总质量度量值升高到高于QMV_thresh，那么使定时器T复位，且终止针对所述小区的减轻。阈值检查可进一步包含在采取减轻动作之前，总质量度量值必须低于所述阈值的最小持续时间To(使用T)，且还可包含总质量度量值的滞后。本领域的技术人员将知道如何使用其它已知方法和技术来确定减轻动作是需要的，例如将总质量度量值降级值与阈值进行比较，或使用总质量度量值与一个或多个减轻动作之间的映射。
在一方面中，减轻模块1350可操作以基于来自度量确定模块1320的与数据流相关联的总质量度量值低于所要等级的指示，来从多个减轻选项确定用于将动作应用于一个或多个数据流的减轻选项。除从多个减轻选项选择之外，减轻模块1350还可指示应应用减轻选项的减轻等级。举例来说，对于丢弃数据包的减轻选项，相关联的减轻等级可为应用丢弃数据包选项的持续时间、应用丢弃数据包选项的数据流的数目以及数据包丢弃的速率中的一者或多者。在一方面中，减轻选项的选择可随总质量度量值低于阈值的持续时间而变，且/或可随总质量度量值的值而变。
所述多个减轻选项可涉及技术和/或程序在QoE管理器模块1300处的本地实现，例如业务接口模块1370的数据包延迟和/或丢弃，或可涉及技术和/或程序在与数据流相关联的终端节点处的实现，例如与数据流相关联的特定应用的终止。在这方面，减轻模块1350可将减轻质量消息发送到适当的终端节点，其包含将应用于终端节点处的一个或多个数据流的减轻选项以及任选地减轻等级。在一方面，减轻选项中的一者是不在小区中采取任何减轻动作且继续监视所述小区的总质量度量值。
在一方面中，供减轻模块1350选择的所述多个减轻选项可由多层减轻动作组成。举例来说，可基于总质量度量值低于阈值的持续时间将减轻选项布置成不同的减轻动作层，例如随着总质量度量值低于阈值的持续时间增加，每一层具有较强的减轻动作。类似地，可基于总质量度量值的值将减轻选项布置到不同的减轻动作层中，例如随着总质量度量值进一步低于阈值，每一层具有较强的减轻动作。下文描述展示基于总质量度量值低于阈值的持续时间(T)的三个减轻选项层的示范性方面；然而，且注意，减轻选项层可替代地基于当前总质量度量值，或基于T与总质量度量值(QMV)两者的组合。
-减轻层：轻
○时间QMV低阈值：小于5秒
○QoE管理器模块处的减轻选项：(1)对数据流的子集实现数据包延迟和/或丢弃，以具有最低数据流重要性度量的数据流开始；(2)对数据流的子集实现上行链路确认(ACK)延迟和/或丢弃，以最低数据流重要性度量开始。
○终端节点处的减轻选项：(1)对数据流的子集的数据包延迟和/或丢弃，以具有最低数据流重要性度量的数据流开始；(2)对数据流的子集实现上行链路确认(ACK)延迟和/或丢弃，以最低数据流重要性度量开始。
-减轻层：中值
○时间QMV低阈值：介于5秒与20秒之间
○QoE管理器模块处的减轻选项：与“轻”减轻层相同，加上(3)基于终端节点更新消息中所含有的额外数据流信息，实现对起始与特定应用相关联的新数据流的请求的延迟和/或丢弃，例如终端节点中新启动的特定应用。
○终端节点处的减轻选项：与“轻”减轻层相同，加上(3)实现对与特定应用相关联的新数据流的起始的请求的延迟和/或丢弃，例如终端节点中新启动的特定应用。在一方面中，可向协作特定应用指示其对新数据流的请求被拒绝，且可指示不起始对新数据流的任何请求。
-减轻层：重
○时间QMV低阈值：大于20秒
○QoE管理器模块处的减轻选项：与“中等”减轻层相同，加(4)实现与小区中的数据流相关联的特定应用的子集的终止，以与最低数据流重要性度量相关联的特定应用开始，例如通过丢弃与特定具体应用相关联的所有流的所有数据包。在一方面中，与特定具体应用相关联的所有流的所有数据包的无限延迟将有效地终止所述具体应用。
○终端节点处的减轻选项：与“中等”减轻层相同，加(4)实现与小区中的数据流相关联的特定应用的子集的终止，以与最低数据流重要性度量相关联的特定应用开始。在一方面中，将终止的特定具体应用为协作具体应用，且QoE管理器模块将减轻指令消息发送到相关联的终端节点，所述消息由协作具体应用接收，在此之后，所述协作具体应用自己终止，且任选地还可显示用户消息以警告即将发生的终止。在一方面中，QoE管理器模块可将减轻指令消息发送到相关联终端节点中的主应用模块，以拦截并丢弃与特定具体应用相关联的所有流的所有数据包。在一方面中，去往相关联终端节点中的主应用模块的减轻质量消息可指令对与特定具体应用相关联的所有流的所有数据包实现无限延迟，这将有效地终止所述具体应用。
如上文所提到，除选择减轻选项之外，减轻模块1350还可确定应应用减轻选项的等级，例如减轻强度和/或减轻持续时间。在一方面中，实现减轻选项的持续时间以及实现减轻选项的强度等级可随(1)总质量度量值(QMV)低于阈值的持续时间(T)和/或(2)总质量度量值本身而变。减轻选项的强度等级可例如为实现减轻选项的数据流的数目或百分比，要丢弃的数据包的百分比等级，和/或延迟数据包的延迟时间。在一方面中，例如使用数据包延迟和/或丢弃来确定要减轻的流的百分比可基于下文的表A。
表A
在一方面中，例如为经减轻数据流丢弃的数据包的百分比的确定可基于下文的表B。
表B
在示范性方面中，通信模块1360可操作以产生并经由业务接口模块1370将减轻指令消息发送到适当的终端节点，其包含减轻模块1350所选择的减轻选项，且任选地包含将应用于终端节点处的一个或多个数据流的减轻等级。以此方式，通信模块1360支持将整个或部分地在终端节点等级下实现的减轻选项。举例来说，可通过丢弃一个或多个数据流的数据包来使特定减轻选项指向QoE管理器模块1300处的本地减轻，且还指向终端节点处的减轻动作以延迟一个或多个数据流的数据包。在此实例中，通信模块1360产生并经由业务接口模块1370将减轻指令消息发送到适当的终端节点，所述消息包含指令终端节点延迟一个或多个数据流的包的减轻选项。在替代方面中，通信模块1360可产生并经由业务接口模块1370将减轻指令消息发送到适当的终端节点，所述消息包含原始数据，例如总质量度量值和/或总质量度量值低于阈值的持续时间，且接着终端节点中的主应用模块可使用所述原始数据，以类似于上文相对于QoE管理器模块1300所述的方式来确定要采取什么减轻选项。
在示范性方面中，其它逻辑模块1330可包含辅助QoE管理器模块1300中的其它模块执行其功能和通信所必需的逻辑和功能性，如本文所述。
图14是描绘根据本发明的方面的支持体验管理的质量的终端节点中的主应用模块的顶级功能性的流程图。在步骤1401中，终端节点更新其检测到正在服务在终端节点中操作的特定应用的每一数据流的应用数据流信息。举例来说，如上文相对于图12所阐释，主应用模块1200通过利用业务接口模块1280和流检测和分类模块1250来执行此任务。接下来，在步骤1403中，终端节点更新当前应用特性数据集合和终端节点特性数据集合。举例来说，如上文相对于图12所阐释，主应用模块1200通过利用特性评定模块1220来执行此任务。在步骤1405中，终端节点确定每一数据流的数据流重要性度量，且在步骤1407中，终端节点确定每一数据流的数据流质量度量。举例来说，如上文相对于图12所阐释，主应用模块1200通过利用流度量确定模块1230来执行这些任务。
接下来，终端节点产生并将终端节点更新消息发送到QoE管理器模块，其在网络中的一个或多个其它节点中实现。举例来说，如上文相对于图12所阐释，主应用模块1200通过利用QoE管理器通信模块1260和业务接口模块1280来执行此任务。终端节点在步骤1411中等待周期性时间周期或触发事件的发生，例如从OS或协作特定应用接收到消息，之后返回到过程的开始，步骤1401处。应注意，图14的上文所述的步骤中的一者或多者可为任选的，且是否执行图14中的步骤中的一者或多者的决策可取决于触发了图14的程序的开始的事件或条件的类型。
图15是描绘根据本发明的方面的体验质量管理器模块的顶级功能性的流程图。在步骤1501中，QoE管理器模块接收来自网络中的各种终端节点的终端节点更新消息。举例来说，如上文相对于图13所阐释，QoE管理器模块1300通过利用更新接受模块1340和业务接口模块1370来执行此任务。接下来，在步骤1503中，QoE管理器模块更新使每一数据流与其相关联小区有关且使每一数据流与其相关联终端节点有关的关系图。举例来说，如上文相对于图13所阐释，QoE管理器模块1300通过利用更新接受模块1340和业务接口模块1370来执行此任务。在步骤1505中，QoE管理器模块基于从接收到的终端节点更新消息提取的每一数据流的数据流质量度量来确定每一小区的总质量度量值。举例来说，如上文相对于图13所阐释，QoE管理器模块1300通过利用度量确定模块1320来执行这些任务。接着，在步骤1507中，QoE管理器模块基于总质量度量值确定用于小区中的数据流中的一者或多者的减轻选项，其中所述减轻选项可为不采取动作。举例来说，如上文相对于图13所阐释，QoE管理器模块1300通过利用减轻模块1350来执行这些任务。在步骤1509中，QoE管理器模块接着对小区中的数据流中的一者或多者执行减轻选项，其可由QoE管理器模块本地实现或在相关联的终端节点处实现。举例来说，如上文相对于图13所阐释，QoE管理器模块1300通过利用减轻模块1350、业务接口模块1370以及任选地通信模块1360来执行此任务。应注意，图15的上文所述的步骤中的一者或多者可为任选的，且是否执行图15中的步骤中的一者或多者的决策可取决于图15的程序的开始的事件或条件的类型。
图16是描绘根据本发明的方面的支持体验管理的质量的终端节点中的主应用模块的顶级减轻功能性的流程图；在步骤1601中，终端节点从QoE管理器模块接收含有部分地或完全对与终端节点相关联的一个或多个数据流实现减轻选项的指令的减轻指令消息。举例来说，如上文相对于图12所阐释，终端节点中的主应用模块1200通过利用QoE管理器通信模块1260和业务接口模块1280来执行此任务。接下来，在步骤1603中，终端节点执行在与终端节点相关联的一个或多个数据流上的减轻指令消息中接收到的减轻选项。举例来说，如上文相对于图12所阐释，终端节点中的主应用模块1200通过利用QoE响应模块1270、业务接口模块1280和任选地终端节点接口模块1210来执行此任务。以此方式，终端及诶点可以与QoE管理器模块协作的方式操作，以监视数据流的质量，且如果必要的话对一个或多个数据流采取减轻动作，以维持或增加终端节点用户的体验质量。注意，尽管上文所述的方面和实施方案可与和在终端节点中操作的特定应用有关的下行链路数据流的监视和管理有关，但QoE管理器模块和主应用模块可类似地协作以监视并管理与在终端节点中操作的此些特定应用有关的上行链路数据流。在此情形中，内容服务器可位于终端节点中，且客户端应用可位于网络中的另一节点中。
在替代方面中，网络环境中的终端节点可各自单独起作用以监视与终端节点中的特定应用相关联的数据流的质量，且如果必要的话，对一个或多个数据流采取减轻动作，以维持或增加与终端节点中的此些特定应用中的一者或多者相关联的体验质量。在此方面中，终端节点在无QoE管理器模块的辅助下单独操作，且替代地实现上文相对于直接在终端节点中的QoE管理器模块而描述的特征和功能中的一些。以此方式，每一终端节点本地操作以监视并调整与在相应终端节点中操作的特定应用相关联的数据流的质量。
图17是根据本发明的方面的执行体验管理的质量的终端节点中的主应用模块的框图。图17的主应用模块1700经配置以在无QoE管理器模块的辅助下，根据上文所提到的其中终端节点单独操作的替代方面而操作，以本地监视和调整与在终端节点中操作的特定应用相关联的数据流的质量。在图17中可看到，主应用模块1700含有先前上文相对于图12的主应用模块1200所描述的相同模块中的许多模块。此处为了简明期间，不重复每一相同模块的功能性，除了一些差异可应用于此替代方面中的情况。此替代方面中的关键差异之一在于图12的主应用模块1200的QoE管理器通信模块1260和QoE响应模块1270不包含在图17的主应用模块1700中。代替地，在主应用模块1700中提供减轻模块1760，以基于与终端节点相关联的数据流的总质量度量来确定并执行减轻选项(如果存在的话)，如下文更全面地描述。
在不重复与图12中所展示的模块相同的模块的详细功能性的情况下，主应用模块1700的过程流的简要概述在于流检测和分类模块1750和业务接口模块1780操作以检测、识别和分类支持在终端节点中操作的特定应用的数据流，接着具有来自终端节点接口模块1710的可能支持的特性评定模块1720识别每一数据流的当前应用特性数据集合和当前终端节点特性数据集合，以及其它相关信息。流度量确定模块1730基于当前应用特性数据集合和当前终端节点特性数据集合以及其它相关信息来确定每一数据流的数据流质量度量和数据流重要性度量，且接着进一步确定与终端节点相关联的数据流中的一些或全部的总(终端节点范围)质量度量。在这方面，流度量确定模块1730可根据上文相对于图13中的QoE管理器模块1300的度量确定模块1320而描述的技术和方法中的任一者来确定数据流质量度量、数据流重要性度量以及总(终端节点范围)质量度量。图17的此替代方面的差异在于总(终端节点范围)质量度量是基于仅与特定终端节点相关联的数据流的数据流质量度量，与图13的度量确定模块1320所确定的总质量度量值形成对比，其基于与对应于网络中的接入节点的所有终端节点相关联的数据流中的一些或全部的数据流质量度量。流度量确定模块1730可接着使用上文相对于图13的度量确定模块1320而描述的技术和方法来将总(终端节点范围)质量度量与阈值进行比较。
减轻模块1760使用总(终端节点范围)质量度量与阈值的比较的结果来确定应用于与终端节点相关联的数据流中的一者或多者的减轻选项。如上文所提到，减轻选项中的一者可为不采取任何当前动作，且继续监视总质量度量。上文相对于减轻模块1350而描述的用于确定减轻选项的技术和方法以及减轻选项的类型可由减轻模块1760使用，且此处为了简明期间而不重复。可使用可由终端节点应用和/或实现的上文所描述的那些减轻选项。在这方面中，减轻模块1760与业务接口模块1780和终端节点接口模块1710中的一者或多者协调，可接着对与终端节点相关联的一个或多个数据流执行所确定的减轻选项。如上文相对于图13的减轻模块1350所述，减轻选项的执行方式(包含实现的持续时间和等级(强度))可由图17的减轻模块1760用来执行减轻选项。
图18是描绘根据本发明的方面的执行体验管理的质量的终端节点中的主应用模块的顶级功能性的流程图。明确的说，图18的流程图对应于图17的主应用模块1700。在步骤1801中，终端节点更新其检测到正在服务在终端节点中操作的特定应用的每一数据流的应用数据流信息。举例来说，如上文所阐释，主应用模块1700通过利用业务接口模块1780和流检测和分类模块1750来执行此任务。接下来，在步骤1803中，终端节点更新当前应用特性数据集合和当前终端节点特性数据集合。举例来说，如上文所阐释，主应用模块1700通过利用特性评定模块1720来执行此任务。在步骤1805中，终端节点确定每一数据流的数据流重要性度量，且在步骤1807中，终端节点确定每一数据流的数据流质量度量。举例来说，如上文所阐释，主应用模块1700通过利用流度量确定模块1730来执行这些任务。接下来，在步骤1809中，终端节点基于与在终端节点中操作的特定应用相关联的数据流中的一者或多者有关的数据流质量度量、数据流重要性度量来确定总(终端范围)质量度量和其它信息来确定总(终端范围)质量度量。举例来说，如上文所阐释，处将总(终端范围)质量度量与阈值进行比较之外，主应用模块1700通过利用流度量确定模块1730来执行这些任务。
接着，在步骤1811中，终端节点基于总质量度量值确定与终端节点相关联的数据流中的一者或多者的减轻选项，其中所述减轻选项可为不采取动作。举例来说，如上文所阐释，主应用模块1700通过利用减轻模块1760来执行此任务。在步骤1813中，终端节点对与小区相关联的数据流中的一者或多者执行所述减轻选项。举例来说，如上文所阐释，主应用模块1700通过利用减轻模块1760、业务接口模块1780和任选地终端节点接口模块1710来执行此任务。以此方式，每一终端节点可独立地本地操作以监视并调整与在相应终端节点中操作的特定应用相关联的数据流的质量。
注意，尽管上文相对于图17和18所述的方面和实施方案可与和在终端节点中操作的特定应用有关的下行链路数据流的监视和管理有关，但主应用模块可类似地操作以监视并管理与在终端节点中操作的此些特定应用有关的上行链路数据流。在此情形中，内容服务器可位于终端节点中，且客户端应用可位于网络中的另一节点中。
前述系统和方法以及相关联的装置和模块易受许多变化。另外，为了清楚和简洁，已简化了系统和方法的许多描述。举例来说，图通常说明每一类型的装置(例如，一个接入节点、一个终端节点)中的一者，但通信系统可具有每一类型的装置的许多装置。类似地，许多描述使用特定无线标准(例如LTE)的术语和结构。然而，所公开的系统和方法更广泛地适用于(包含例如)混合光纤-同轴电缆调制解调器系统。
本领域的技术人员将了解，通常可将结合本文中所公开的实施方案而描述的各种说明性逻辑块、模块、单元和算法步骤实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为清楚说明硬件与软件的这种互换性，上文已大致关于其功能性而描述了各种说明性组件、块、模块和步骤。所述功能性是实施为硬件还是软件取决于施加于整个系统的特定约束。本领域的技术人员可针对每一特定系统以不同方式实现所描述的功能性，但此些实现决策不应被解释为导致偏离本发明的范围。另外，单元、模块、块或步骤内的功能的分组是为了便于描述。在不脱离本发明的情况下，特定功能或步骤可从一个单元、模块或块移动。
结合本文公开的实施方案描述的各种说明性逻辑块、单元、步骤和模块可用经设计以执行本文描述的功能的处理器(例如通用处理器、数字信号处理器(DSP))、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或一个以上微处理器与DSP核心的联合，或任何其它此配置。
可直接以硬件、以由处理器执行的软件模块或以上述两者的组合来实施结合本文所公开的实施方案而描述的方法或算法的步骤以及块或模块的进程。软件模块可驻存在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可装卸盘、CD-ROM或任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体可耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息，且将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器及存储媒体可驻存于ASIC中。另外，描述为经耦合的装置、块或模块可经由中间装置、块或模块耦合。类似地，当存在耦合第一与第二装置的中间装置时，且也当第一装置不知道数据的最终目的地时，可将第一装置描述为将数据发射到第二装置(或从第二装置接收数据)。
提供对所公开实施方案的先前描述是为了使任何本领域的技术人员能够进行或使用本发明。所属领域的技术人员将容易了解对这些实施方案的各种修改，且本文中描述的一般原理可应用于其它实施方案而不脱离本发明的精神或范围。因此，将理解，本文所呈现的描述和图式表示本发明的目前优选实施方案，且因此代表本发明广泛预期的标的物。进一步理解，本发明的范围完全包含本领域的技术人员可明白的其它实施方案，且本发明的范围因此不受除所附权利要求书之外的任何东西限制。
机译： 合作通信系统中的应用质量管理
机译： 协同通信系统中的应用质量管理
机译： 通信系统中的应用程序质量管理
