[發明專利]一種服務于戰術級通信網的自適應估計傳輸方法

有效

• 申請號: 201710557342.7
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107395325B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 王拓;李廷震;魚江海
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十八研究所
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L12/801;H04L25/02;H04L12/26
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華;于瀚文

1.一種服務于戰術級通信網的自適應估計傳輸方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，發送方將數據分組不斷的投遞到傳輸信道中并追蹤數據分組的傳輸情況，接收方不斷從信道中提取數據分組，并向發送方發送確認分組；數據分組、確認分組在傳輸信道中傳輸；

步驟2，根據帶寬利用率和傳輸成功率計算帶寬有效利用率；

步驟3，采用加性增、乘性減的方式，不斷的增加發送窗口，提高帶寬利用率，并在此過程中實時計算信道固有丟包率和瞬時丟包率；

步驟4，計算數據包生命周期，獲取數據包生命周期最佳值；

步驟5，實時計算并行滑動窗口大小：

步驟6，重復步驟2到步驟5以跟蹤信道變化，調整傳輸策略；

步驟1中，采用確認分組和數據分組一一對應的方式，即單個確認分組只能表明具有該確認分組序號的數據分組已傳輸成功；

步驟2中，采用如下公式計算帶寬利用率δ_lvl：

其中，A表示平均已用帶寬，F表示總可用帶寬；

步驟2中，采用如下公式計算傳輸成功率δ_cgl：

其中，C表示發送方需要傳輸的數據分組個數，E表示完成這些傳輸發送方總共發送的數據分組個數；

步驟2中，采用如下公式計算帶寬有效利用率δ：

δ＝δ_lyl*δ_cgl；

步驟3包括如下步驟：

步驟3-1，通信設備選擇及初始參數確定：

傳輸開始時，搜索聯系人列表以確定目的聯系方的可用通信手段并嘗試與目的端進行握手，在握手成功的設備中選擇帶寬最大的設備進行通信并根據所選設備的具體情況，確定傳輸初始參數；

步驟3-2，計算信道帶寬：

假設數據包長度為D，通過不斷記錄相鄰確認分組的到達時間，以T_n代表第n組數據到達的時間，根據如下公式計算出數據包分組到達的時間間隔的平均值或瞬時值：

其中，N為小于n的一個自然數，N的取值越大，上述公式中兩數據包間隔的時間越長，間隔數據包越多，則t₁的值越接近數據包分組到達時間間隔平均值；N取值越小，上述公式中兩數據包之間間隔的時間越短，間隔數據包越少，則t₁的值越接近瞬時值，則依據如下公式計算信道平均或瞬時帶寬的估計值B_e：

當N＝n-1時，t1最接近平均值，當N＝1時，t1最接近瞬時值；

步驟4包括如下步驟：

步驟4-1，發送方將數據分組投遞到傳輸信道，并記錄發送時間T_send，數據分組傳輸到接收方，用時T_j1；

步驟4-2，接收方從信道中提取數據分組，對數據分組進行處理，并發送確認分組，用時T_j2；

步驟4-3，確認分組到達發送方，記錄接收時間T_recv，用時T_j3；

步驟4-4，步驟4-1～步驟4-3的過程稱為一個報文的往返時間，記作RTT，采用如下公式計算：

RTT＝T_recv-T_send＝T_j1+T_j2+T_j3，

數據包生命周期的最小值即為RTT，最大值為RTT的兩倍；

步驟4-5，以最大化帶寬有效利用率δ為原則，不斷的在取值范圍內修改數據包生命周期，最終取得數據包生命周期最佳值；

步驟5包括如下步驟：

若已知報文往返時間的統計平均值RTT、數據包平均長度D、網絡最大帶寬B，則發送滑動窗口上限M_max為：

發送滑動窗口最小值設為0，依據信道的丟包率進行調節，最終達到均衡狀態；

步驟6包括如下步驟：

步驟6-1，信道固有丟包率為網絡未擁塞下的丟包率，此時信道固有丟包率D₁接近并約小于統計平均丟包率D_mean：

D₁≈D_mean&&D₁＜D_mean；

步驟6-2，獲取統計瞬時丟包率D_tmp：統計瞬時丟包率定義為相鄰兩次窗口回退之間的丟包率，假設t₂時刻觸發窗口回退，窗口回退后大小為M₁，從窗口為M₁下所發出的第一個新數據分組處開始進行統計，直到再次觸發窗口回退，此過程中統計得到的丟包率為統計瞬時丟包率；

步驟6-3，基于丟包率的滑動窗口計算根據D_mean和D_tmp進行選擇性窗口回退：當接收回執包超時未收到時，發送方比較D_mean和D_tmp的大小關系，如果D_tmp＞D_mean，表示當前丟包率已大于信道固有丟包率D₁，網絡已經擁塞，發送方將觸發窗口回退機制，減小數據分組的發送頻度，減小網絡丟包率，確保網絡暢通；反之即使發生丟包，也不回退窗口。