CN102804842A - 对无线设备的资源管理 - Google Patents

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CN102804842A CN2010800263399A CN201080026339A CN102804842A CN 102804842 A CN102804842 A CN 102804842A CN 2010800263399 A CN2010800263399 A CN 2010800263399A CN 201080026339 A CN201080026339 A CN 201080026339A CN 102804842 A CN102804842 A CN 102804842A
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Abstract

本发明描述了管理无线设备上的资源的技术。在一方面，可以检测无线设备上的资源的拥塞。如果任何资源被视为是拥塞的，那么可以通过控制至少一个客户端对拥塞资源的利用来缓解拥塞资源的拥塞。在一种设计中，可以对至少一个数据流进行流控制以缓解拥塞资源的拥塞。可以选择指示何时发送启用数据传输的消息以及何时发送停用数据传输的消息的模式。然后可以根据该模式发送消息以控制至少一个数据流的数据传输。可以基于拥塞资源的利用率选择具有更高ON分数或更低ON分数的另一个模式。

Description

对无线设备的资源管理
本专利申请要求享受于2009年6月15日提交的、名称为“METHODAND APPARATUS FOR FLOW CONTROL ON A WIRELESSCOMMUNICATIONS LINK”的美国临时申请序号61/187,082的优先权，该临时申请已转让给本申请的受让人，并通过引用明确地并入本申请。
技术领域
本公开概括而言涉及电子，具体而言，涉及在无线设备上进行资源管理的技术。
背景技术
无线通信网络被广泛用于提供诸如语音、视频、分组数据、消息传递、广播等通信服务。这些无线网络可以是多址***，其能够通过共享可用网络资源支持多个用户。这类多址网络的实例包括码分多址(CDMA)网络、时分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波FDMA(SC-FDMA)网络等。
无线设备(例如，蜂窝电话)可以和无线网络进行动态通信来实现诸如语音和/或分组数据等一项或多项服务。为了处理与无线网络通信的数据，该无线设备可以扩展资源。无线设备使用的资源量可能随时间大范围波动，且可能与获得的服务数量、与无线网络交换的数据量等因素有关。如果所需资源超过了无线设备上的可用资源，就会产生某种有害的效应，该效应可能会造成不良的用户体验。例如，由于无线设备的资源不足，可能发生丢包和/或差的服务性能。
因此本领域需要能够减轻由于无线设备资源不足造成的有害效应的技术。
发明内容
本发明描述了管理无线设备上的资源的技术。所述无线设备上的资源可以包括中央处理单元(CPU)资源、存储器资源、总线资源、功率资源和/或其他资源。
在一方面，可以检测无线设备上的资源的拥塞。拥塞是指无线设备上的可用资源可能不足以满足要求的状况。在一种设计中，可以接收不同资源的利用率报告，例如，周期性地接收、被触发时接收、被请求时接收，等等。然后可以基于利用率报告来检测无线设备上的资源的拥塞。例如，如果处理器的利用率超过高门限，则CPU资源可以被视为是拥塞的。如果任何资源被视为是拥塞的，那么可以通过控制至少一个客户端对拥塞资源的利用来缓解拥塞资源的拥塞。所述至少一个客户端可以包括前向链路流控制器、反向链路流控制器和/或无线设备上用于其他功能的客户端。
在一种设计中，可以对至少一个数据流进行流控制来缓解拥塞资源的拥塞。可以选择指示何时发送启用数据传输的消息以及何时发送停用数据传输的消息的模式。然后可以根据控制至少一个数据流的数据传输的模式来发送消息。可以支持与不同ON分数或带宽相关联的一组模式。可以监控拥塞资源的利用率。可以基于拥塞资源的利用率选择具有更高ON分数或更低ON分数的另一个模式。
无线设备可能支持多载波操作。在这种情况下，可以中断用于数据传输的至少一个载波以缓解拥塞资源的拥塞。如果拥塞资源的利用率低于门限，则可以恢复所述至少一个载波。
下面详细描述了本公开的各个方面和特征。
附图说明
图1示出了无线设备框图；
图2示出了资源管理***框图；
图3示出了采用三级门限报告CPU利用率的过程；
图4示出了一组数据速率控制(DRC)模式；
图5示出了用于流控制的DRC模式选择的设计；
图6示出了对多载波进行流控制的设计；
图7示出了进行流控制的状态图；
图8示出了无线设备上资源管理的过程；
图9示出了进行流控制以缓解拥塞的过程。
具体实施方式
本申请描述的技术可以用于各种无线通信网络，例如CDMA网络、TDMA网络、FDMA网络、OFDMA网络、SC-FDMA网络、无线局域网(WLAN)和其他网络。术语“网络”和“***”通常可以替换使用。CDMA网络可以采用无线接入技术(RAT)，例如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等。UTRA包括宽带CDMA(WCDMA)和CDMA的其他变型。cdma2000涵盖CDMA 1X和高速分组数据(HRPD)。TDMA网络可以采用诸如全球移动通信***(GSM)的RAT。OFDMA网络可以采用的RAT有演进UTRA(E-UTRA)、超移动宽带(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-等。UTRA和E-UTRA属于通用移动通信***(UMTS)。3GPP长期演进(LTE)和LTE-高级(LTE-A)是采用E-UTRA的UMTS的新版本，其下行链路采用OFDMA，上行链路采用SC-FDMA。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM在名为“第三代伙伴项目”(3GPP)的组织的文档中皆有介绍。cdma2000和UMB在名为“第三代伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文档中皆有介绍。WLAN可以采用的RAT有IEEE802.11、Hiperlan等。本申请描述的技术可以用于上述无线网络和RAT以及其他无线网络和其他RAT。为清楚起见，这些技术的一些方面针对HRPD来描述，并且下面的说明中大部分利用率了HRPD术语。
图1示出了无线通信网络中无线设备100的设计框图。无线设备100也可以指用户设备(UE)、移动站、终端、接入终端、移动设备、用户单元以及站点等等。无线设备100可以是蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、无线调制解调器、手持设备、笔记本电脑等等。
在接收路径上，天线112可接收到基站和/或其他发射机站发射的信号，并向接收机(RCVR)114提供接收信号。接收机114可以处理(例如滤波、放大、下变频和数字化)接收信号，并且向数字部分120提供输入采样以作进一步处理。在发射路径上，数字部分120可以处理待发送数据，并且向发射机(TMTR)116提供输出采样。发射机116可以处理(例如数模转换、滤波、放大和上变频)输出采样，并且产生反向链路信号，该信号可以通过天线112发射。
数字部分120可以包括各种可以支持无线通信及多种应用的处理、存储器和接口单元。在图1示出的设计中，数字部分120可以包括K个处理器130a到130k(k大于或等于1)、控制器/处理器134、内部存储器136、外部接口138和功率管理单元140，这些部件均可以连接到总线142。每个处理器130均可以包括一个或多个CPU、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)处理器、通用处理器等。每个处理器130也可以包括内部存储器132。处理器130a到130k可以对数据传输进行处理(例如编码和调制)、对数据接收进行处理(例如，解调和解码)、对与无线网络交换的数据进行高层处理、对各种应用进行处理等等。
控制器/处理器134可以控制无线设备100上的操作和/或执行其他功能。存储器136可存储数字部分120内各单元的数据和/或指令。接口单元138可与诸如主存储器144、输入/输出(I/O)设备等接口。功率管理单元140可以管理无线设备100的电池功率，并可连接到电池146和外部功率源。数字部分120可用于一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或其他集成电路(IC)。
一般而言，无线设备100包括的处理、存储器和接口单元可以比图1中所示的这些单元更少、更多和/或不同。数字部分120中包括的处理器和存储器的数目以及处理器的类型与多种因素有关，例如无线设备100所支持的通信网络和应用、成本和功率考虑等。
无线设备100可以支持各种应用。应用可以是软件和/或执行特定功能的固件模块。不同的应用可用于支持基于不同RAT的通信、不同的服务等等。例如无线设备100可以支持的应用有语音、分组数据、视频、视频电话(VT)、网页浏览器、电子邮件、文本编辑器、视频游戏、WLAN、蓝牙、辅助全球卫星定位***(A-GPS)等。
无线设备100可以具有一个或多个数据流以用于所有的活动应用。数据流可以是两个特定端点之间的数据的流。数据流也可以指因特网协议(IP)流、无线链路控制(RLC)流、无线链路协议(RLP)流等。不同类型的数据流可以用于不同业务类别、不同服务质量(QoS)等级等等。每个数据流类型可以与QoS要求相关联或者不关联。表1列出了一些数据流类型，并为每个数据流类型作了简单描述。
表1-数据流
Figure BDA0000119884440000051
如表1所示，QoS要求可由两项QoS参数进行量化，即延迟界限和平均吞吐量。平均吞吐量还可指需要的吞吐量、需要的速率等等。QoS要求也可以由诸如峰值吞吐量、分组错误率(PER)等其他参数进行量化。QoS流是指具有至少一个QoS要求(例如延迟界限和/或需要的吞吐量等)的数据流。EF流和AF流有QoS要求，并且是两种类型的QoS流。BE流没有QoS要求，并且是非QoS流。EF流的一个实例是IP语音(VoIP)流。AF流的一个实例是视频流。BE流的一个实例是数据下载。
无线设备100可具有各种类型的资源，这些资源可支持无线设备上运行的所有应用。无线设备100上的资源可按照表2所示进行分类。
表2-资源
  资源   描述
  CPU资源   用于执行处理的资源，如处理器130
  存储器资源   用于存储数据的资源，如存储器132、136和144
  总线资源   用于传输数据的资源，如总线142
  电池资源   用于向无线设备100提供功率的资源，如电池146
无线设备100的资源是可配置的。例如，可以通过调整处理器130的时钟频率改变CPU资源。可以通过调整总线142的时钟频率改变总线资源。提高处理器130和总线142的时钟频率可以提供更多的CPU和总线资源，但是也可能造成更高的功耗，这会缩短无线设备100的电池寿命。一般而言，期望工作在最低的CPU和总线时钟频率，其可以提供满足所有活动应用要求的足够CPU和总线资源，从而也将功耗最小化。
无线设备110的资源量可能是有限的。无线设备110上的可用资源可能不足以满足无线设备110上运行的所有应用的要求。无线设备110可以进行资源管理来缓解由于无线设备110上的资源不足所造成的有害效应。
图2示出了无线设备100的资源管理***200的设计框图。在该设计中，***200包括资源管理器210、一组资源监控器220和一组客户端控制器230。资源管理器210、资源监控器220和客户端控制器230既可以是图1所示控制器/处理器134的一部分，也可以分布在无线设备100的不同部分中。例如，处理器130a到130k可分别包括资源监控器220a到220k。
资源监控器220a到220k可分别监控处理器130a到130k的CPU和存储器资源。资源监控器220a到220k中的每一个可包括CPU监控器222和存储器224。每个处理器130的CPU监控器222可确定与处理器130关联的CPU利用率。CPU利用率可以由相关联的处理器130在测量间隔内使用的时间的百分比来给定，并且可以基于测量间隔内的活动时钟周期的数量与时钟周期的总数量之比来进行计算。选择测量间隔要提供足够的平均化并且减少获取CPU利用率报告的延迟。测量间隔可以是250毫秒(ms)或其他时长。每个处理器130的存储器监控器224可以确定相关联的处理器130的存储器利用率。存储器利用率可由正在使用的相关联的处理器130中的存储器资源的百分比来给定。存储器监控器2201可确定内部存储器136和/或主存储器144的利用率。总线监控器220m可确定总线142的利用率。电池监控器220n可以确定电池146的可用电池功率。
客户端控制器230a到230d可以控制不同的客户端，这些客户端可以支持活动应用以及其他功能。客户端控制器230a可以是前向链路流控制器，前向链路流控制器可以控制在前向链路上运送数据的一个或多个数据流以用于活动应用。客户端控制器230b可以是反向链路流控制器，反向链路流控制器可以控制在反向链路上运送数据的一个或多个数据流以用于活动应用。客户端控制器230c可以控制多个RAT的并行操作。客户端控制器230d可以控制活动应用的多媒体功能。
图2示出了一些示例性的资源监控器和一些示例性的客户端控制器。资源管理***200还可以包括不同的和/或附加的可监控其他类型资源的资源监控器。***200还可以包括不同的和/或附加的可控制其他类型客户端的客户端控制器。例如，***200可以包括多应用控制器，多应用控制器可以对应用进行优先级安排并根据需要启用和停用应用。另一个实例是，***200可以包括MP3播放器的控制器，该控制器可以暂停视频回放或者根据可用资源显示不同质量的视频。
资源管理器210可以与资源监控器220进行通信从而确定无线设备110上的不同资源的利用率。资源管理器210可以根据来自资源监控器220的报告检测无线设备110上的资源拥塞。资源管理器210可以通过一个或多个客户端对拥塞资源的利用进行控制来缓解拥塞资源。例如，客户端可以控制为一个或多个活动应用运送数据并且利用拥塞资源的数据流。资源管理器210可以进行数据流的流控制从而控制拥塞资源的利用。资源管理器210可以对不同客户端和/或不同的操作进行裁决，从而缓解拥塞。
图2示出了一种集中式设计，在该设计中，单个资源管理器210可以以集中化的方式管理无线设备110上的不同资源，并可以控制不同的客户端。在分布式设计中，资源管理器可用于分别控制每种类型的资源或每组资源(例如每个处理器130)。不同资源的资源管理器可以相互通信以缓解拥塞资源的拥塞情况。为清楚起见，以下说明中大部分假定采用图2中所示的集中式设计。
可以以多种方式进行资源监控。在图2所示的一种设计中，可以按需报告资源利用率。每当资源管理器210需要了解某些资源的状态时，资源管理器210可以向资源监控器发送关于这些资源的请求。然后资源监控器可以返回指示这些资源利用率的报告。在另一种设计中，可以在被触发时报告资源利用率。每当发生触发时，某些资源的资源监控器可以向资源管理器210发送报告。对于周期性报告，触发可以在每个报告间隔内周期性地发生，报告间隔是可配置的。对于基于事件的报告，触发可以在某些条件得到满足时发生。例如，每当资源利用率超过高门限或低门限时触发可以发生。
资源监控器可以以多种方式发送资源利用率的报告。在一种设计中，资源监控器可以报告正在使用的资源的百分比。在另一种设计中，资源监控器可将资源利用率与一组门限值进行比较，并根据比较结果报告数值。
图3示出了利用三级门限(高门限、低门限和关闭门限)报告CPU利用率的设计。CPU利用率可以处于这三个门限定义的四个可能范围中的一种之中。这四个范围也被称为CPU状态。CPU利用率的报告可以包括下列中的任意一个：
·如果CPU利用率超过高门限，则是高指示；
·如果CPU利用率介于低门限与高门限之间，则是中指示；
·如果CPU利用率介于低门限与关闭门限之间，则是低指示；
·如果CPU利用率低于关闭门限，则是关闭指示。
如图3所示，高指示可以与DOWN命令相关联以降低CPU利用率。中指示可以与FREEZE命令相关联以保持CPU利用率。低指示可与UP命令相关联以提高CPU利用率。关闭指示可与OFF命令相关联以可能地将CPU利用率提高较大的量。如下面所描述的，这些各种命令可用于流控制以缓解拥塞。
CPU资源的可用的量可以取决于CPU时钟频率。可以针对当前CPU时钟频率来报告CPU利用率。可以基于CPU利用率改变CPU时钟频率。例如，高指示可造成CPU时钟频率增加，CPU时钟频率增加可能造成在下次报告中CPU利用率的较低指示。反过来，低指示可造成CPU时钟频率降低，CPU时钟频率降低可能造成在下次报告中CPU利用率的较高指示。如果接收到CPU利用率的高指示并且CPU时钟达到最高频率，则可以申明拥塞。只要检测到拥塞，可以将CPU时钟保持为最高频率，一旦拥塞得到缓解可以根据CPU利用率来下调CPU时钟。
对于基于事件的报告，只有超越门限或者状态发生改变时才会发送报告。对于周期性报告，可以在每个报告间隔中发送报告，并且报告可以包括上述指示中的一个。对于按需报告，当被请求时可以发送报告，并且报告可以包括上述指示中的一个。
高、低和关闭门限可设定为合适的数值。可以通过操作***要求确定高门限。低门限可能会对CPU利用造成很大影响，并且可设定在合适的范围内，使得能够将CPU利用率保持在低门限与高门限之间。在一种设计中，高门限可设定在95％到100％之间的值，低门限可以设定在70％到90％之间的值，关闭门限可以设定在50％以下的值。高、低和关闭门限也可设定为其他数值。
在一种设计中，对于所有客户端可以使用相同门限值。在这种设计中，必要的话，资源管理器210可以接收来自资源监测器的CPU利用率报告并且可以控制客户端。在另一种设计中，可以对不同的客户端使用不同的门限值。在这种设计中，资源监控器可以根据对于指定客户端适用的门限值为该客户端生成报告。资源控制器210可以根据接收到的每个客户端的报告对该客户端进行控制。
图3示出了采用三级门限以用于四个范围的示例性设计。也可以使用更少或者更多的门限。例如，可以使用包括高门限和低门限的两级门限，可支持包括DOWN、FREEZE和UP命令的三个命令。在一种设计中，可以对监控的不同资源使用相同数量的门限。在另一种设计中，可以对不同资源使用不同数量的门限。例如，对CPU资源可以使用三级门限，对存储器资源可以使用两级门限，等等。
资源管理器210可以接收来自各个资源监控器的资源利用率报告。根据接收到的报告，资源管理器210可以检测出拥塞资源。例如，如果(1)接收到来自特定处理器130的CPU监控器的具有高指示的报告；(2)该处理器使用最高时钟频率，则资源管理器210可以检测出该处理器的拥塞。如果检测到任意资源的拥塞，那么资源管理器210可以采取措施以缓解拥塞。例如，资源管理器210可以发起对前向链路数据流和/或反向链路数据流的流控制，从而将CPU利用率保持在期望的范围内。资源管理器210可以向前向链路流控制器230a和/或反向链路流控制器230b发送流控制的指令。资源管理器210可以控制客户端控制器230从而使得不发生资源拥塞。
无线设备110可以支持前向链路和/或反向链路上的高数据速率，并且可能耗尽资源(例如，CPU和/或存储器资源)。该资源拥塞可以造成分组处理的过度延迟、存储器的溢出和/或其他有害效应。对于EF流，过度延迟会造成差的性能。为了缓解拥塞，可以通过进行流控制来降低数据传输速率。QoS流可以具有高于BE流的优先级，通过服务QoS流先于BE流，即使进行流控制，也可以保证QoS流的QoS要求。此外，可以采用使得有足够的带宽可用于充分服务所有QoS流的方式来进行流控制，使得能够维持QoS流的QoS要求。
在一种设计中，可以通过对一个或多个前向链路上发送的数据流进行流控制来缓解拥塞。对于不同的RAT可以以不同方式进行流控制。为了清楚起见，下文描述了对HRPD中的前向链路上的一个或多个数据流进行流控制。
对于HRPD而言，无线设备110可以在反向链路上周期性地发送DRC消息，以指示其在前向链路上接收数据的能力。每个DRC消息可以指示(1)无线设备110期望接收来自哪个特定扇区的数据；(2)无线设备110对于该扇区能够支持的特定数据速率。HRPD版本0中数据速率的范围可以从38.4Kbps至2.4576Mbps(或者在HRPD版本A中高达3.1Mbps，或者在采用三载波的HRPD版本B中高达14.7Mbps)，或者可以是0Kbps的零速率。零速率的DRC消息还被称为DRC空掩码(null cover)。无线设备110可以在每个DRC时段中发送DRC消息，该DRC时段可以覆盖可配置数量的时隙(如HRPD中的1、2、4、8个时隙)，每个时隙覆盖1.67ms。
在一种设计中，当检测到资源拥塞时，无线设备110可以开始发送DRC空掩码，当拥塞得到缓解时，可以停止发送DRC空掩码。DRC空掩码可以抑制在前向链路上向无线设备110的数据传输，这样可以缓解拥塞。这种设计可以缓解拥塞，但也会在发送DRC空掩码的时间段内造成前向链路上的传输不连续。传输不连续可以造成具有延迟界限的EF流的不可接受的抖动。
在另一种设计中，当检测到资源拥塞时，无线设备110可以基于DRC模式来发送DRC空掩码。DRC模式可以指示(1)发送DRC空掩码时的OFF时段；(2)发送非零速率的DRC消息时的ON时段。通过将ON时段和OFF时段混合，可以得到前向链路上需要的带宽以缓解拥塞，并且可以减少过度延迟以避免EF流的不可接受的抖动。DRC模式可以将前向链路带宽控制在无线设备110上的资源能够支持的级别。即使无线设备110由于拥塞而减小前向链路带宽，无线网络侧的调度器仍然可以保持QoS流相对于BE流的优先级。当没有足够带宽同时发送QoS流和BE流时，调度器可以在发送BE流以前发送QoS流。
在一种设计中，可以为前向链路上不同级别的带宽减少定义一组DRC模式。每个DRC模式可以具有特定的ON分数，其可以如下定义：
Figure BDA0000119884440000111
公式(1)
表3列出了一组可以受支持的DRC模式，并且为每个DRC模式提供参数。可以给每个DRC模式分配不同的标号，并且可以与特定ON分数相关联。每个DRC模式也可以与每个DRC模式周期中的特定数量的ON时段(M个)和特定数量的OFF时段(N个)以及特定的DRC模式周期长度相关联。第二列中的ON分数等于第三列中的ON时段数除以第五列中的该DRC模式周期长度。
表3-DRC模式
Figure BDA0000119884440000112
Figure BDA0000119884440000121
图4示出了表3中所列的该组DRC模式。对于每个DRC模式，该DRC模式的周期包括M个ON时段以及其后的N个OFF时段，其中M和N分别在表3的第三列和第四列中给定。每个DRC模式的周期长度等于M+N，并且在表3的第五列中给定。
ON时段可以覆盖以非零速率发送一个或多个DRC消息的时间间隔。OFF时段可以覆盖发送一个或多个DRC空掩码的时间间隔。在一种设计中，ON时段或OFF时段的时间间隔可以覆盖DRC时段，该DRC时段是可配置的并且其范围可以从1到8个时隙。在该设计中，可以在每个ON时段或者OFF时段中发送一个DRC消息。在另一种设计中，ON时段或者OFF时段的时间间隔可以覆盖8个时隙的可能最长的DRC时段。在该设计中，如果DRC时段小于8个时隙，则可以在每个ON时段或者OFF时段中发送多个DRC消息。每个ON时段或OFF时段的时间间隔也可以采用其他方式定义。
表3和图4示出了可以用于流控制以缓解拥塞的示例性的一组DRC模式的设计。该设计包括若干ON时段以及其后的若干OFF时段，从而得到每个DRC模式所需的ON分数。该设计可以简化DRC模式的实现。每个DRC模式从ON时段开始，这样可以避免在切换到新的DRC模式时OFF时段的扩展。在另一种设计中，DRC模式可以定义为具有相同的周期长度，例如10个时段。这样，可以在DRC周期中的10个时段上尽可能均匀地分配每个DRC模式的OFF时段。
一般而言，可以定义任意数量的DRC模式和任意一组DRC模式，从而得到期望粒度的OFF分数，并且支持具有满意质量的EF流。期望限制每个DRC模式中的连续的OFF时段的数量，使得传输不连续不会造成EF流因过度延迟而分组丢失。例如，对于语音分组，缓冲器能够吸收多达80ms(或者48个时隙)的延迟。因而为了避免分组丢失，可以将每个DRC模式中的连续OFF时段的数量限制为小于48个时隙。
可以定义多种方案来选择用于缓解资源拥塞的DRC模式。这些方案可以在缓解拥塞的同时试图将资源利用率最大化。在权衡这两个目标时，避免拥塞可能比资源利用具有更高的优先级。
在第一种方案中，进行流控制可以具有以下一个或多个特征：
·前向链路上的带宽减小应该给EF流留下足够的带宽，EF流不是延迟宽容的。所选用的每个DRC模式应该具有足够的带宽来服务所有EF流。足够的带宽可以由以下两方面保证：(1)将EF流的要求映射到具有能够满足该要求的最小ON分数的DRC模式(也可以称为最低DRC模式)上；(2)选择最低DRC模式或者具有更高ON分数供使用的DRC模式。
·当第一次检测到拥塞时，可以选择最低DRC模式，从而快速地缓解拥塞。当此后检测到拥塞时，可以逐步减小带宽，例如，一次通过一个DRC模式进行。
·当允许增加带宽时，可以逐步增加带宽，例如，一次通过一个DRC模式进行。逐步增加带宽可以避免过冲(overshooting)，过冲可能会加剧频率拥塞。
一般而言，选择最低DRC模式可以基于：所有感兴趣的数据流的带宽和/或延迟要求，以及在发生传输控制协议(TCP)超时之前可以发送和确认的可能的至少一个TCP分组的带宽和/或延迟要求。例如，如果存在任何EF流，那么对于表3和图4所示的实例，最低DRC模式应该具有20％或更高的ON分数。这是因为ON分数为10％的DRC模式具有9个连续的OFF时段，其超过了EF流的延迟界限。
图5示出了用于选择DRC模式进行流控制的第一种方案。最初，在T1时刻，可以选用ON分数为100％(即没有任何DRC空掩码)的DRC模式。在T2时刻，检测到拥塞(例如，接收到第一个DOWN命令)，触发流控制，并且选用最低DRC模式。在所选DRC模式的OFF时段内，向无线设备110的数据传输可能受到抑制。发向无线设备110以用于BE流的数据量可能下降，并且所需CPU和存储器资源可能因处于OFF时段而减少。
在T3时刻，没有再检测到拥塞(例如，接收到UP或OFF命令)，选用具有最接近的更高ON分数的DRC模式。在一种设计中，如果(1)在预定的时间量内没有检测到拥塞(例如，未接收到DOWN命令)，该预定的时间量可以称为步进计时器时段；(2)没有选择ON分数为100％的DRC模式，那么可以选择具有最接近的更高ON分数的另一个DRC模式。步进计时器时段可以是大约250ms或者某其他时长。在图5所示的实例中，在每个步进计时器时段以后，可以在T4、T5、T6和T7时刻选用具有逐步更高ON分数的DRC模式。
在T8时刻，接收到另一个DOWN命令，并且选用具有最接近的更低ON分数的DRC模式。在一种设计中，如果(1)当启用流控制时，在步进计时器时段内检测到拥塞(例如接收到DOWN命令)；(2)没有选择最低DRC模式，那么可以选择具有最接近的更低ON分数的另一个DRC模式。在图5所示实例中，在步进计时器时段以后，可以在T9时刻选择具有逐步更低ON分数的DRC模式。
在T10时刻，接收到FREEZE指令，并且保持DRC模式。在T11时刻，接收到UP或OFF命令，并且选择具有最接近的更高ON分数的DRC模式。在T12时刻，接收到DOWN命令，并且选择具有最接近的更低ON分数的DRC模式。在T13时刻，接收到UP或OFF命令，并且选择具有最接近的更高ON分数的DRC模式。在没有接收到DOWN命令的每个步进计时器时段之后，可以在T14、T15、T16和T17时刻选择具有逐步更高ON分数的DRC模式。在T18时刻，在退出计时器时段以后，停用流控制，从此时开始使用具有100％的ON分数的DRC模式，直到再次检测到拥塞为止。
在另一种设计中，可以根据检测到的拥塞的严重程度来选择DRC模式。可以为逐步更严重的拥塞选择具有逐步更低ON分数的DRC模式。
前向链路带宽可以取决于ON分数。为了维持QoS要求，采用所选DRC模式的前向链路带宽应该高于活动的QoS流所需要的带宽。对于VoIP或VT音频，所需要的带宽可以约为10kbps，对于VT视频，所需要的带宽约为64kbps。前向链路上可以支持的最低非零数据速率是38.4kbps。可以基于在ON时段内发送的DRC消息的数据速率均值来确定请求的数据速率。请求的数据速率可以与该QoS流所需要的数据速率进行比较。如果请求的数据速率低于所需要的数据速率，那么可以在DRC消息中发送更高的数据速率和/或可以选取ON分数更高的另一个DRC模式。
在第二种方案中，进行流控制可以将资源利用率维持在目标水平附近。在此方案中，资源监控器可采用比图4中所示的四种指示更高的解析度来报告资源利用率。资源监控器可以周期性地报告资源利用率，或者只要资源利用率超过高门限就周期性地报告，或者根据某些其他报告配置。
资源管理器210可以接收来自资源监控器的报告，并试图将资源利用率保持在接近目标水平。在一种设计中，在接收到资源利用率超过高门限的第一个报告后，可以启用流控制，并选用最低DRC模式。此后，对于每个后续的报告，将来自该报告的资源利用率与目标水平进行比较。如果资源利用率低于目标水平，那么可以选择具有最接近的更大ON分数的DRC模式，从而增加带宽。反之，如果资源利用率高于目标水平，则可以选择具有最接近的更小ON分数的DRC模式，从而减小带宽。可以将所选的DRC模式限制在最低DRC模式和ON分数为100％的最高DRC模式之间。如果对于退出计时器时段所选择的DRC模式是最高DRC模式，那么可以停用流控制。
第二种方案可以将资源利用率保持在接近目标水平。由于可以以更高的解析度来报告资源利用率，第二种方案也可以避免或最小化拥塞的乒乓进出效应。
基于DRC消息的流控制具有以下优点。第一，即使检测到拥塞，进行流控制也可以维持QoS流的性能。通过选择具有足够的ON分数并且ON时段间隔合适的DRC模式，可以实现该优势。第二，可以通过使用第一层或第二层(第一层或第二层具有相对较短的信令延迟)的消息而不是第三层(第三层具有相对较长的信令延迟)的消息来以快速的方式进行流控制。第一层可以是物理层，第二层可以是介质访问控制(MAC)层，第三层可以是RLC层。
无线设备110可能支持多载波上的操作。每个载波可由特定的带宽和特定的中心频率进行确定。无线设备110可以工作于单载波以发送或接收一个或多个数据流的数据。无线设备110也可以工作在多载波，从而提高数据传输的总体数据速率。
当工作在多载波时，可以用多种方式来缓解拥塞。在一种设计中，当检测到拥塞时(例如，当接收到第一个DOWN命令或者当资源利用率第一次超过高门限时)可以选择DRC模式(例如，根据上述第一种方案或第二种方案)。该DRC模式可以适用于每个载波。可以将所有载波的ON分数降低相同的量来缓解拥塞。
在另一种设计中(也可称为载波抑制)，当检测到拥塞时可以中断一个或多个载波。在一种载波抑制设计中，当检测到拥塞时可以中断除了一个载波以外的所有载波。这种设计可以尽快缓解拥塞。在另一种载波抑制设计中，当检测到拥塞时可以一次放弃一个载波。对于这两种设计，如果将多个载波减少到一个载波不能缓解拥塞，则可以选择DRC模式来进一步缓解拥塞。当没有再检测到拥塞时，还可以以多种方式恢复载波。在一种设计中，当没有检测到拥塞时，可以一次恢复一个载波。在另一种设计中，可以根据资源利用率恢复一个或多个载波。例如，当接收到UP命令时可以恢复一个载波，当接收到OFF命令时可以恢复所有载波。由于即使在拥塞期间在所有时间或大部分时间内可以保持一个载波，因而载波抑制可以对EF流造成较小的抖动，并且这个载波能够在不引入不连续的情况下服务于EF流。
图6示出了对多载波进行流控制的设计。最初，在时刻T1，无线设备110可以工作于三个载波，并且对于每个载波可以使用ON分数为100％的DRC模式。在时刻T2，检测到拥塞(例如，接收到第一个DOWN命令)，触发流控制，中断两个载波，并且保留一个载波。可以通过选择ON分数为0％的DRC模式来中断载波。如果可能的话，可保留具有一个或多个QoS流的载波，并且可以中断其他的载波。如果QoS流在多于一个的载波上发送并且可能和BE流混合，那么为了减少由于载波抑制造成的分组丢失可以保留支持最多部分的QoS流的载波。
在时刻T3，没有再检测到拥塞(例如，接收到UP或OFF命令)，并且可以恢复一个被中断的载波。这可以通过为要恢复的载波选择ON分数为100％的DRC模式来实现。在时刻T4，如果在步进计时器时段以后没有检测到拥塞，则可以恢复其他被中断的载波。
在时刻T5，再次检测到拥塞(例如，接收到另一个DOWN命令)，再次中断两个载波，并且保留一个载波。在时刻T6，接收到OFF命令，并且恢复两个被中断的载波。在时刻T7，再次检测到拥塞，中断两个载波，并且保留一个载波。在时刻T8，接收到FREEZE命令，并且保留这一个载波。在时刻T9，接收到OFF命令，并且恢复两个被中断的载波。在时刻T10，在退出计时器时段到期之后恢复所有三个载波，停用流控制。
在图6所示设计中，当检测到拥塞时(例如，当接收到DOWN命令时)，可以中断除了一个载波以外的所有载波。当接收到OFF命令时，可以恢复所有被中断的载波，当接收到UP命令时，可以恢复一个载波。当接收到UP命令但还没有恢复所有被中断的载波时，可以启动步进计时器。当步进计时器到期时，可以恢复另一个载波。一旦所有载波均被恢复，则启动退出计时器，当退出计时器到期时，可停用流控制。
为了清楚起见，图6示出了在不必改变DRC模式以减小ON分数的情况下，通过中断载波来缓解拥塞。如果中断了除一个载波以外的所有载波，并且拥塞仍然存在，则可以通过改变DRC模式对这一个载波进行流控制，例如，如图5所示。
图7示出了对一个或多个载波进行流控制的过程700的设计状态图。起初，无线设备110可以工作在非拥塞状态710，例如，当第一次建立通信时。在状态710，无线设备110可以工作在一个或多个载波，并且可以对每个载波使用ON分数为100％的DRC模式。
如果无线设备110工作在一个载波并且检测到拥塞(例如，接收到第一个DOWN命令或者资源利用率第一次超过高门限)，则无线设备110可以从状态710转移到单载波拥塞状态720，并可以改变该载波的DRC模式。无线设备110可以基于上述第一种或第二种方案或者某些其他方案来选择DRC模式。如果拥塞得到缓解，无线设备110可返回非拥塞状态710。
如果无线设备110工作在多个载波并且检测到拥塞，那么无线设备110可以从状态710转移到多载波拥塞状态730，并可以进行载波抑制。无线设备110可以基于图6所示的设计或某些其他设计来中断一个或多个载波。如果在进行中断到只有一个载波后拥塞仍然存在，则无线设备110可转移到单载波拥塞状态720并且可以对这一个载波改变DRC模式，从而缓解拥塞。否则，如果在状态730时拥塞得以缓解，则无线设备110可返回到非拥塞状态710。
图8示出了用于在无线设备上管理资源的流程800的设计。可以检测到无线设备上的资源拥塞(框812)。无线设备上的资源可以包括CPU资源、存储器资源、总线资源、功率资源、某些其他资源或上述资源的组合。在一种设计中，可以接收不同资源的利用率报告，例如，周期性地接收，或者当发生预定事件而触发时接收，或者被请求时接收，或者这些方式的组合。然后可以根据利用率报告检测出资源拥塞。例如，如果处理器的利用率超过高的CPU门限，则可以认为CPU资源发生拥塞。如果存储器的利用率超过高的存储器门限，则可以认为存储器资源发生拥塞。还可以以类似的方式检测其他资源的拥塞。
通过至少一个客户端对拥塞资源的利用进行控制可以缓解拥塞资源的拥塞情况(框814)。所述至少一个客户端可以包括用于至少一个数据流的客户端(例如，前向链路流控制器)和/或无线设备上用于其他功能的其他客户端。在框814的一种设计中，可以减少数据传输的带宽来缓解拥塞资源的拥塞情况。例如，可以确定至少一个数据流的目标带宽来缓解拥塞资源的拥塞情况。然后可以基于该目标带宽来交换(发送或接收)至少一个数据流的数据。
图9示出了用于进行流控制以缓解拥塞资源的拥塞情况的过程900的设计。过程900可以用于图8中的框814。在图9所示设计中，可以对至少一个数据流进行流控制从而缓解拥塞(框912)。
在一种设计中，可以选择指示何时发送启用数据传输的消息以及何时发送停用数据传输的消息的模式(框914)。该消息可以是第一层或第二层消息，例如，HRPD中的DRC消息。该模式可以具有特定的ON分数，可以基于启用数据传输的消息与该模式覆盖的所有消息的比例确定该ON分数。可以支持与不同ON分数相关联的多个模式。可以从多个模式之中选择该模式。
可以根据所选模式发送消息从而控制至少一个数据流的数据传输(框916)。每个消息可以启用或停用至少一个数据流的数据传输。启用数据传输的消息的百分比可以基于至少一个数据流中具有QoS要求的数据流的带宽要求来确定。所述启用数据传输的消息之间的间隔可能小于所述至少一个数据流的延迟要求。
在一种设计中，可以确定具有应用的模式的拥塞资源的利用率(框918)。可以基于拥塞资源的利用率选择具有更高ON分数或更低ON分数的另一个模式(框920)。对于基于拥塞的设计，如果拥塞资源的利用率高于高门限，则可以选择具有最接近的更低ON分数的模式，如果拥塞资源的利用率低于低门限，则可以选择具有最接近的更高ON分数的模式。对于基于目标的设计，如果拥塞资源的利用率高于目标水平，则可以选择具有最接近的更低ON分数的模式，如果拥塞资源的利用率低于目标水平，则可以选择具有最接近的更高ON分数的模式。也可以采用其它方式选择不同的模式。
如果支持多载波，则可以中断至少一个用于数据传输的载波，从而缓解拥塞资源的拥塞情况。如果拥塞资源的利用率低于门限，则可以恢复该至少一个载波。
本领域技术人员应当理解，信息和信号可以利用率多种不同的技术和方法中的任意一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或者其任意组合来表示。
本领域技术人员还应当明白，结合本申请描述的各种示例性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的可交换性，上面对各种示例性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个***所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以多种的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本申请的保护范围。
用于执行本申请所述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意组合，可以实现或执行结合本申请所描述的各种示例性的逻辑框图、模块和电路。通用处理器可以是微处理器，或者，该处理器也可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或者状态机。处理器也可能实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP内核的结合，或者任何其它此种结构。
结合本申请所述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。或者，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。或者，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以实现为硬件、软件、固件或其任意组合。如果在软件中实现，功能可以以一个或多个指令或代码在计算机可读介质上存储或传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，通信介质包括任何有助于将计算机程序从一个位置转移到另一位置的介质。存储介质可以是任何可由通用或专用计算机存取的可用的介质。通过示例性的，而非限制性的方式，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储器件或任何其他介质，该介质可以用于携带或存储以指令或数据结构的形式的、可由通用或专用计算机或者由通用或专用处理器存取的想要的程序代码模块。另外，任何适当的连接以计算机可读介质作为术语。例如，如果软件利用率同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或例如红外、无线电和微波的无线技术从网站、服务器或其他远方来源来传输，那么同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外、无线电和微波的无线技术包括在介质的定义中。本申请所利用率的磁盘和光盘包括紧凑型光盘(CD)、激光视盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁的方式复制数据，而光盘采用激光以光学的方式复制数据。上述的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
为使本领域技术人员能够实现或者利用率本申请，上面围绕本申请进行了描述。对于本领域技术人员来说，对本申请的各种修改都是显而易见的，并且，本申请定义的一般原理也可以在不脱离本申请的精神和保护范围的基础上适用于其它变型。因此，本申请并不限于本申请描述的实例和设计，而是与本申请的原理和新颖特征的最广范围相一致。

Claims (34)

1.一种管理资源的方法，包括：
检测无线设备上的资源的拥塞；以及
通过控制至少一个客户端对拥塞资源的利用来缓解所述拥塞资源的拥塞。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述无线设备上的资源包括中央处理单元(CPU)资源、或存储器资源、或总线资源、或功率资源、或上述资源的组合。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，检测拥塞的步骤包括：如果处理器的利用率超过高门限，则申明所述CPU资源拥塞。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，缓解拥塞的步骤包括：减少数据传输的带宽以缓解所述拥塞资源的拥塞。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个客户端包括至少一个数据流的客户端，并且其中，缓解拥塞的步骤包括：对所述至少一个数据流进行流控制以缓解所述拥塞资源的拥塞。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，进行流控制的步骤包括：
确定所述至少一个数据流的目标带宽以缓解所述拥塞资源的拥塞，以及
基于所述目标带宽交换所述至少一个数据流的数据。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，进行流控制的步骤包括：发送消息以控制所述至少一个数据流的数据传输，每个消息启用或停用所述至少一个数据流的数据传输。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，发送消息的步骤包括：在第一层或第二层发送消息以控制所述至少一个数据流的数据传输。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，基于所述至少一个数据流中具有服务质量(QoS)要求的数据流的带宽要求来确定启用数据传输的消息的百分比。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述启用数据传输的消息之间的间距小于所述至少一个数据流的延迟要求。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，进行流控制的步骤进一步包括：基于模式来确定要发送哪些消息，该模式指示何时发送启用数据传输的消息以及何时发送停用数据传输的消息。
12.根据权利要求5所述的方法，其中，进行流控制的步骤包括：从与不同ON分数相关联的多个模式中选择一个模式，其中，每个模式的ON分数是基于启用数据传输的消息与该模式覆盖的所有消息的比例来确定的。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，进行流控制的步骤进一步包括：
确定运用了所述模式的所述拥塞资源的利用率，以及
基于所述拥塞资源的利用率选择具有更高ON分数或更低ON分数的另一个模式。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，进行流控制的步骤进一步包括：
如果所述拥塞资源的利用率大于高门限，则选择具有最接近的更低ON分数的模式，以及
如果所述拥塞资源的利用率小于低门限，则选择具有最接近的更高ON分数的模式。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，进行流控制的步骤进一步包括：
如果所述拥塞资源的利用率大于目标水平，则选择具有最接近的更低ON分数的模式，以及
如果所述拥塞资源的利用率小于所述目标水平，则选择具有最接近的更高ON分数的模式。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，缓解拥塞的步骤包括：中断用于数据传输的至少一个载波以缓解所述拥塞资源的拥塞。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：
如果所述拥塞资源的利用率低于门限，则恢复所述至少一个载波。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，检测拥塞的步骤包括：
接收所述无线设备上的所述资源的利用率报告，以及
基于所述利用率报告检测所述资源的拥塞。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，周期性地发送所述利用率报告，或者因发生预定事件而触发时发送所述利用率报告，或者被请求时发送所述利用率报告，或者基于以上方式的组合发送所述利用率报告。
20.一种用于管理资源的装置，包括：
用于检测无线设备上的资源的拥塞的模块，以及
用于通过控制至少一个客户端对拥塞资源的利用来缓解所述拥塞资源的拥塞的模块。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述至少一个客户端包括至少一个数据流的客户端，并且其中，用于缓解拥塞的模块包括用于对所述至少一个数据流进行流控制以缓解所述拥塞资源的拥塞的模块。
22.根据权利要求21所述的装置，其中，用于进行流控制的模块包括用于发送消息以控制所述至少一个数据流的数据传输的模块，每个消息启用或停用所述至少一个数据流的数据传输。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，用于进行流控制的模块进一步包括用于基于模式来确定要发送哪些消息的模块，该模式指示何时发送启用数据传输的消息以及何时发送停用数据传输的消息，并且其中，该模式具有基于启用数据传输的消息与该模式覆盖的所有消息的比例来确定的特定ON分数。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，用于进行流控制的模块进一步包括：
用于如果所述拥塞资源的利用率大于高门限则选择具有最接近的更低ON分数的模式的模块，以及
用于如果所述拥塞资源的利用率小于低门限则选择具有最接近的更高ON分数的模式的模块。
25.根据权利要求23所述的装置，其中，用于进行流控制的模块进一步包括：
用于如果所述拥塞资源的利用率大于目标水平则选择具有最接近的更低ON分数的模式的模块，以及
用于如果所述拥塞资源的利用率小于目标水平则选择具有最接近的更高ON分数的模式的模块。
26.根据权利要求20所述的装置，其中，用于缓解拥塞的模块包括用于中断用于数据传输的至少一个载波以缓解所述拥塞资源的拥塞的模块。
27.一种无线通信装置，包括
至少一个处理器，其配置为检测无线设备上的资源的拥塞，以及通过控制至少一个客户端对拥塞资源的利用来缓解所述拥塞资源的拥塞。
28.根据权利要求27所述的装置，其中，所述至少一个客户端包括至少一个数据流的客户端，并且其中，所述至少一个处理器配置为对所述至少一个数据流进行流控制以缓解所述拥塞资源的拥塞。
29.根据权利要求28所述的装置，其中，所述至少一个处理器配置为发送消息以控制所述至少一个数据流的数据传输，每个消息启用或停用所述至少一个数据流的数据传输。
30.根据权利要求29所述的装置，其中，所述至少一个处理器配置为基于模式来确定要发送哪些消息，该模式指示何时发送启用数据传输的消息以及何时发送停用数据传输的消息，并且其中，该模式具有基于启用数据传输的消息与该模式覆盖的所有消息的比例来确定的特定ON分数。
31.根据权利要求30所述的装置，其中，所述至少一个处理器配置为：如果所述拥塞资源的利用率大于高门限则选择具有最接近的更低ON分数的模式，以及如果所述拥塞资源的利用率小于低门限则选择具有最接近的更高ON分数的模式。
32.根据权利要求30所述的装置，其中，所述至少一个处理器配置为：如果所述拥塞资源的利用率大于目标水平则选择具有最接近的更低ON分数的模式，以及如果所述拥塞资源的利用率小于目标水平则选择具有最接近的更高ON分数的模式。
33.根据权利要求27所述的装置，其中，所述至少一个处理器配置为：中断用于数据传输的至少一个载波以缓解所述拥塞资源的拥塞。
34.一种计算机程序产品，包括：
计算机可读介质，其包括：
用于使至少一个计算机检测无线设备上的资源的拥塞的代码，以及
用于使所述至少一个计算机通过控制至少一个客户端对拥塞资源的利用来缓解所述拥塞资源的拥塞的代码。
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