[發明專利]一種異構多網協同傳輸的單業務分流方法和設備

有效

• 申請號: 201310447444.5
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103501209A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 鄧振杰;劉銀龍;周旭;譚紅艷;慈松
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/18;H04L12/725
• 代理公司: 北京億騰知識產權代理事務所 11309
• 代理人: 陳霽

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及異構多網協同傳輸的單業務分流管理。

背景技術

隨著多種接入技術（例如蜂窩網絡，WLAN和衛星網絡等）和多模終端的廣泛普及，下一代移動網絡將會是異構的、泛在的網絡。多種的接入技術能夠協同為用戶提供無處不在，無時不在的無縫服務。高帶寬需求的業務(例如:視頻電話,視頻會議等流媒體業務)在整個網絡的總流量所占的比例越來越高的情況下，只通過單一的連接傳輸數據越來越難滿足用戶對帶寬的需求從而提升用戶對不同業務的體驗。具有多連接能力的多模終端可以同時維持與多個網絡的連接，為用戶通過多個網絡同時傳輸數據提供可能，這就是異構多網協同傳輸。

異構多網協同傳輸具有以下優點：（1）給用戶帶來更高的聚合帶寬和容錯能力；（2）避免網絡的擁塞和各個異構子網絡間的負載均衡；（3）具有更好的網絡安全性等。

對于異構多網協同傳輸，由于不同異構子網之間信道條件不同，對業務的支持能力、業務QoS（Quality?of?Service,服務質量）保障機制和等級不同，業務到達用戶終端時可能會產生“后來居上”的包亂序現象。對于需要按序提交數據包給應用層的業務來說(例如:流媒體業務),亂序到達的數據包需要保留在接收端的緩存直到之前的數據包都達到。大量的亂序到達的數據包會引起接收端和發送端的緩存擁塞，阻礙了發送端擁塞窗口的增長，引起數據傳輸的效率的下降。嚴重時，異構多網協同傳輸的能力甚至比使用最高帶寬的單連接的傳輸能力還要低。包亂序的現象對于實時的業務（視頻會議，VoIP等流媒體業務）產生的危害更大，嚴重地降低了用戶對流媒體等實時業務的體驗質量。因此，如何減少亂序包的產生是實現異構多網協同傳輸的一個關鍵難點。

針對這個問題，國內外很多學者提出了很多解決的算法，包括重傳路徑的選擇，發送端數據包的調度等，但是絕大多數都是針對有線的多路徑傳輸的情況而且大多數在發送端采用隨機循環分配的round-robin機制。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠減少異構多網協同傳輸引起的包亂序的方法和設備。

為實現上述目的，本發明提供了一種在分流開始前對數據包進行拆分，充分考慮各個無線異構子網絡的網絡特性，保證異構多網協同傳輸中數據包能夠按順序到達目的端的方法和設備。

在第一方面，本發明實施例提供了一種異構多網協同傳輸的單業務分流方法，其特征在于，所述方法包括：定時向多個分流路徑發送檢測包以獲得路徑時延，保存并更新所述多個分流路徑的路徑時延；接收數據包，并且記錄該數據包的接收時間；根據數據包的五元組，確定該數據包的流標識，并且獲取該流標識所對應的前一數據包到達時間和前一數據包所經歷的分流路徑；根據前一數據包到達時間和前一數據包所經歷的分流路徑的路徑時延以及當前數據包到達時間確定當前數據包的動態時延閾值；將所述動態時延閾值與路徑時延做比較，從多個分流路徑選出候選傳輸路徑集合；通過數據包分流策略進行判斷，從候選傳輸路徑集合中為數據包選擇最優傳輸路徑，使數據包按序到達目的端。

第二方面，本發明實施例提供了一種異構多網協同傳輸的單業務分流設備。包括：分流控制器，用于記錄分流路徑時延，記錄前一數據包到達所述分流控制器的時間和分流路徑，記錄當前數據包達到分流控制器的時間，根據前一數據包到達所述分流控制器的時間和前一數據包所經歷的分流路徑的路徑時延以及當前數據包到達分流控制器的時間確定當前數據包的動態時延閾值，從多個分流路徑選出候選傳輸路徑集合；路徑選擇器，用于從候選傳輸路徑集合中為數據包選擇最優傳輸路徑進行傳輸。

本發明實施例的一種異構多網協同傳輸的單業務流分流方法和設備中，提出了一種新型的異構多網協同傳輸中數據包分流機制—基于時延的自適應數據分流機制（An?Adaptive?Delay-based?Packets?Splitting?Mechanism，ADPSM），該機制能夠通過定時地檢測各個分流路徑的QoS參數，在保證數據包按序到達目的端的前提下為數據包選擇最優的路徑進行分流。

附圖說明

圖1為本發明實施例異構多網協同傳輸業務分流的流程圖；

圖2為本發明實施例異構多網協同傳輸業務分流的應用場景；

圖3為本發明實施例異構多網協同傳輸中業務分流模型；

圖4為本發明實施例多網協同傳輸業務分流設備實施的環境；

圖5為本發明緩存區大小為32Kb的平均吞吐量與傳統的CMT-SCTP的平均吞吐量對比圖；

圖6為本發明緩存區大小為64Kb的平均吞吐量與傳統的CMT-SCTP的平均吞吐量對比圖；