[發(fā)明專利]基于測量的自適應高速信息傳輸協(xié)議

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910059896.X
• 申請日: 2009-07-02
• 公開（公告）號: CN101599965A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃鸝聲;汪文勇;張翔
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L1/00
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 冉鵬程

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)信息高速傳輸技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種基于測量 的自適應高速信息傳輸方法。

背景技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不穩(wěn)定和無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議不能很好 的利用有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬。在不增加網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施成本的情況下，如何更好 的充分利用有效帶寬，給網(wǎng)絡(luò)用戶提供更加高速的傳輸服務(wù)，成為研究的 熱點。

現(xiàn)有的傳輸層協(xié)議主要是以TCP為基礎(chǔ)。TCP是面向連接 (connection-oriented)的，即在一個應用進程開始向另一個應用進程發(fā)送 數(shù)據(jù)之前，這兩個進程必須先相互“握手”：互相發(fā)送某些預備報文段，以 建立確保數(shù)據(jù)傳輸所需要的參數(shù)。同時，TCP在IP的不可靠的盡力而為的 服務(wù)基礎(chǔ)上建立了一種可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)(reliable?data?transfer?server)， 要求發(fā)送方每發(fā)送一個數(shù)據(jù)報文，都要求接收方收到數(shù)據(jù)報文后回送一個 應答報文ACK，表示接收方已經(jīng)接收到報文；如果發(fā)送方在一定的時間內(nèi) 沒有收到ACK，則需重傳數(shù)據(jù)報文。TCP能夠保證接收方最后都能收到發(fā) 送方發(fā)出的所有數(shù)據(jù)報文，但是其缺點也非常明顯：犧牲了等待回應ACK 報文的時間；增加了控制報文對網(wǎng)絡(luò)帶寬的開銷。

公開號為CN101123606，公開日為2008.02.13的中國專利文獻公開了 一種基于實時傳輸協(xié)議或?qū)崟r控制協(xié)議的AVS傳輸控制方法，包含以下步 驟：

步驟1、發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)；

步驟2、接收端接收數(shù)據(jù)；

步驟3、接收端的參數(shù)統(tǒng)計模塊隨時統(tǒng)計相關(guān)參數(shù)，實時計算網(wǎng)絡(luò)帶 寬；

步驟4、每隔相同的時間間隔，將步驟3得到的預測網(wǎng)絡(luò)帶寬反饋到 發(fā)送端；

步驟5、發(fā)送端的自適應調(diào)整模塊根據(jù)反饋的網(wǎng)絡(luò)帶寬r來調(diào)整發(fā)送 速率rate，以適應當前網(wǎng)絡(luò)狀況：rate＝(1-p)×上次預測出來的網(wǎng)絡(luò)帶寬十 p×當前預測的網(wǎng)絡(luò)帶寬，p為平滑因子。

該方案利用自適應方法反饋網(wǎng)絡(luò)狀況，從而調(diào)整傳輸速率，預防網(wǎng)絡(luò) 擁塞，抑制了緩沖區(qū)溢出，保證視頻傳輸?shù)姆?wù)質(zhì)量，實現(xiàn)端到端的流量 控制。

但是，上述技術(shù)方案在實際應用過程中，仍然會出現(xiàn)以下問題：

一方面，上述技術(shù)方案預測的網(wǎng)絡(luò)帶寬不準確，也就無法真正判斷網(wǎng) 絡(luò)質(zhì)量；

另一方面，上述方法的目的僅僅是保證視頻傳輸服務(wù)質(zhì)量，傳輸過程 中沒有對網(wǎng)絡(luò)實際帶寬進行最大程度的利用，因此無法達到最好的傳輸效 果和傳輸速度；

此外，上述技術(shù)方案的發(fā)送端在發(fā)送一個數(shù)據(jù)包后，需要等待接收方 針對對該數(shù)據(jù)包的ACK應答才能發(fā)送下一個數(shù)據(jù)包，傳輸速率會受到網(wǎng) 絡(luò)時延的影響；

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種在不增加網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施成本 的情況下，既能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，又能確保網(wǎng)絡(luò)傳輸過程不會引起擁 塞的基于測量的自適應高速信息傳輸方法，本發(fā)明采用動態(tài)測量的思路， 在傳輸過程中對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量(可用帶寬)進行實時動態(tài)測量，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì) 量的好壞，自動調(diào)整發(fā)送速率，使信息傳輸速率始終工作在網(wǎng)絡(luò)可用帶寬 的下沿，從而最大程度地利用了網(wǎng)絡(luò)的空閑帶寬完成信息的高速傳輸。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種基于測量的自適應高速信息傳輸方法，其特征在于：

a、采用UDP協(xié)議，發(fā)送方將發(fā)送對象劃分為多個固定大小的分組， 分組大小為L；

b、發(fā)送方在傳輸開始時，連續(xù)發(fā)送兩個分組，這兩個分組稱為測量包 對，接收方接收到這兩個分組以后，計算這兩個分組到達的時間間隔ΔT， 并由此計算出當前可用網(wǎng)絡(luò)帶寬PB＝L/ΔT；

c、接收方將經(jīng)步驟b獲取的網(wǎng)絡(luò)帶寬PB值發(fā)送至所述發(fā)送方；發(fā)送 方接收到后，調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送間隔ΔT_調(diào)＝p*L/PB，其中，p為調(diào)整系數(shù)，取 值范圍為1.2-1.5，然后以調(diào)整后的ΔT_調(diào)為時間間隔，繼續(xù)向接收方連續(xù) 發(fā)送數(shù)據(jù)分組；

d、發(fā)送方每間隔一個固定的時間t向接收方發(fā)送一次測量包對，接受 方按照b步的方法計算出PB，然后按照c步的方法將PB反饋給發(fā)送方， 發(fā)送方按照c步的方法調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送間隔。

本發(fā)明更進一步的技術(shù)方案是：

步驟a中所述每個分組具有唯一的整數(shù)分組編號，分組編號連續(xù)遞增；