[發明專利]基于網絡編碼的傳輸控制協議的數據傳輸方法

有效

• 申請號: 201710588549.0
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107634823B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 銀帆;唐小虎;陳慶春;梁宏斌
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04L1/18
• 分類號: H04L1/18;H04L1/00;H04L29/08
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張輝

1.一種基于網絡編碼的傳輸控制協議的數據傳輸方法，其特征在于：

在編碼端的傳輸控制協議層與網際協議層之間加入網絡編碼層，此編碼端的網絡編碼層實現網絡編碼；在譯碼端的傳輸控制協議層與網際協議層之間加入網絡編碼層，此譯碼端的網絡編碼層實現譯碼和應答；具體如下：

在編碼端

網絡編碼層從傳輸控制協議層獲得需要發送的數據包后，判斷此數據包是否為傳輸控制協議層快速重傳引起的重傳數據包，如果是，則將傳輸控制協議層發送緩存中前packet_loss個數據包全部進行編碼發送，packet loss域的值為譯碼矩陣中列數與行數的差值，代表譯碼缺少的數據包數量，如果不是，則按照正常編碼流程，只編碼當前數據包并發送；

所述快速重傳具體過程為：

1)當編碼端收到2個重復ACK應答報文時，觸發快速重傳；

2)正常實行傳輸控制協議擁塞避免算法；

3)重傳packet_loss數量的數據包，并按照正常編碼流程編碼傳輸；

4)收到確認新數據的ACK應答報文后退出快速重傳機制；

在發送傳輸控制協議層的數據包時，使用滑動窗口的網絡編碼機制，發送經過編碼的數據包；

在譯碼端

在接收傳輸控制協議層的數據包時，維持譯碼矩陣，根據高斯消元的結果求解原始傳輸控制協議層數據包，并發送ACK應答報文確認譯碼端已看到的數據包；

同時根據收到的編碼包是否對譯碼有用，來判斷是否更新ACK應答報文確認序號和接收窗口值，如果為無用編碼包則發送重復ACK應答報文。

2.如權利要求1所述的基于網絡編碼的傳輸控制協議的數據傳輸方法，其特征在于：

在編碼端發送傳輸控制協議層數據包和譯碼端發送ACK應答報文時，在其傳輸控制協議層首部與網際協議首部之間加入網絡編碼首部。

3.如權利要求2所述的基于網絡編碼的傳輸控制協議的數據傳輸方法，其特征在于：

網絡編碼層首部由48個字節構成，其中從第12個字節到第14個字節作為packet_loss字段，此字段記錄譯碼系數矩陣中列數與行數的差值。

4.如權利要求1至3任一項所述的基于網絡編碼的傳輸控制協議的數據傳輸方法，其特征在于：判斷無用編碼包有5個條件，互相為邏輯或的關系，具體為：

1)任何序號有錯誤時，編碼包無法使用；

2)所有序號超過當前編碼窗口時，編碼包無法在譯碼中使用；

3)所有序號都小于或等于最大已解碼包序號時，編碼包中的信息對譯碼端沒有意義，為無用編碼包；

4)所有序號大于最小的未看到包序號時，編碼包中的信息對當前譯碼沒有作用，編碼包無法在譯碼中使用；

5)當編碼包中系數與當前譯碼矩陣中其他系數線性相關時，此編碼包為冗余編碼包，且當前解碼矩陣不需要冗余包，為無用編碼包。