一种数据传输方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供一种数据传输方法、装置及系统，涉及通信领域，能够提高发送端抢占带宽的竞争力，提高数据传输速率。具体方案为：数据发送端以初始发送速率向数据接收端发送数据，并根据最大接收速率、丢包率和往返时间RTT调整发送速率；具体包括：逐步上调发送速率至首次出现拥塞事件；将发送速率调整至所述发送速率下限；当发送速率在第一区间时，根据排队比调整发送速率，且当出现所述拥塞事件时，将发送速率调整至第二区间；当发送速率在第二区间时，逐步上调发送速率，且当出现所述拥塞事件时，按照预设规则下调发送速率。本发明专利技术用于数据传输。

Data transmission method, device and system

The embodiment of the invention provides a data transmission method, a device and a system, and relates to the communication field, which can improve the competitive power of the sender to seize the bandwidth and improve the data transmission rate. The specific scheme for the data transmitting end to the initial sending rate to receive data and send data, according to the maximum receiving rate and packet loss rate and round-trip time RTT to adjust the sending rate; including: increase the sending rate to the first congestion event; sending rate adjustment to the sending rate lower; when the transmission rate in the first interval when, according to the queue than adjust the sending rate, and when the congestion event, will adjust the transmission rate to second range; when the sending rate in the range of second, and gradually increase the sending rate, and when the congestion event, according to predetermined rules by sending rate. The invention is used for data transmission.

【技术实现步骤摘要】
一种数据传输方法、装置及系统
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种数据传输方法、装置及系统。
技术介绍
面向连接的传输协议中，通常通过往返时间英文全称：RoundTripTime，英文简称：RTT)来反映数据发送端和接收端之间传输链路的通畅程度。其中RTT是指从数据发送端发送数据包开始，到数据发送端接收到来自数据接收端的确认所经历的时延。以传输控制协议(英文全称：TransmissionControlProtocol，英文简称：TCP)为例，数据发送端向数据接收端发送数据包，数据接收端在接收到该数据包后向数据发送端发送确认消息，从数据发送端发送数据包，到接收到该数据包的确认消息的时延，即为RTT。数据传输过程中，RTT上升表示传输链路中的排队量上升。RTT上升到一定程度就会出现拥塞(英文：Congestion)，导致丢包。一种面向连接的传输协议(例如FASTTCP)中，在RTT上升时降低发送速率，RTT下降时提升发送速率，以达到避免拥塞或者在发生拥塞后恢复数据传输的目的。在传输链路带宽一定的情况下，在数据发送端发送数据的过程中，如果有其它数据流与数据发送端竞争传输带宽时，往往会导致RTT上升，此时数据发送端就会降低发送速率。在存在带宽竞争的情况下，如果其它数据流在RTT不断上升时仍旧保持或者提高发送速率，而数据发送端不断降低发送速率，最终链路带宽会逐渐被其它数据流挤占。可见，现有的基于RTT调整发送速率的数据传输方法，在存在带宽竞争的情况下抢占带宽的竞争力不足，导致数据传输速率低下。
技术实现思路
本申请提供一种数据传输方法、装置及系统，能够提高发送端抢占带宽的竞争力，提高数据传输速率。为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：第一方面，提供一种数据传输方法，包括：数据发送端以初始发送速率向数据接收端发送数据，周期性确定用于评估传输链路的参数，这些参数包括最大接收速率、丢包率以及RTT等。其中，最大接收速率为在丢包率不超过丢包率上限的前提下所确定的接收速率中的最大值。当丢包率超过丢包率上限时，表明当前传输链路发送拥塞。进一步地，数据发送端根据当前传输链路的参数，调整发送速率。随着当前传输链路的参数的周期性更新，发送速率也相应的进行调整。具体的，数据发送端向数据接收端发送数据的过程分为三个阶段，分别为启动阶段、稳定阶段和竞争阶段，数据发送端在不同阶段采用不同的上调或者下调发送速率的方式。启动阶段指从连接建立到丢包率首次出现拥塞事件的时间段，其中拥塞事件包括丢包率超过丢包率上限。数据发送端与数据接收端之间的连接建立后，数据发送端逐步上调发送速率至丢包率首次出现拥塞事件。启动阶段中数据发送端通过逐步上调发送速率探测传输链路的最大可用带宽。启动阶段结束后将发送速率下调到第一区间，进入稳定阶段。第一区间为[发送速率下限，发送速率上限]。其中发送速率下限和发送速率上限由数据发送端根据所述最大接收速率确定，并随着最大接收速率的更新而更新。所述发送速率上限大于所述最大接收速率，所述发送速率下限小于所述最大接收速率且大于0。启动阶段结束后，只要发送速率在第一区间，就采用稳定阶段对应的调节发送速率的方式，具体为当丢包率不超过所述丢包率上限时，根据排队比调整发送速率，当丢包率超过所述丢包率上限时，将发送速率调整至第二区间。其中排队比用于表征当前传输链路的排队程度；排队比由数据发送端根据RTT确定。在稳定阶段，可用带宽不减少的情况下，数据发送端根据排队比对发送速率进行调整。例如，当传输链路排队程度低时，上调发送速率，发送速率逐渐接近发送速率下限，当发送速率超过最大发送速率时，数据发送端进一步探测可用带宽，当可用带宽增加时提高发送速率抢占可用带宽。在可用带宽不变的情况下，根据排队比调整发送速率，起到持续探测可用带宽、以及及时下调发送速率以避免丢包率超过所述丢包率上限的作用，这样数据发送端可以保持比较稳定的、高速的发送速率，有效利用可用带宽。启动阶段结束后，只要发送速率在第二区间，就采用竞争阶段对应的调节发送速率的方式。在竞争阶段，在未出现拥塞事件时，数据发送端逐步上调发送速率，在出现拥塞事件时，数据发送端按照预设规则下调发送速率。本专利技术的实施例所提供的数据传输方法，将数据发送端向数据接收端发送数据的过程分为启动阶段、稳定阶段和竞争阶段，并在不同阶段采用不同的上调或者下调发送速率的方式，提高发送端抢占带宽的竞争力，并有效利用可用带宽，从而提高数据传输速率。结合第一方面，在第一种具体的实施方式中，在启动阶段，数据发送端周期性上调发送速率至首次出现拥塞事件，且上调发送速率的增幅递增，通过快速提高发送速率的方式，尽快探测确定传输链路的可用带宽。结合第一方面，在第二种具体的实施方式中，在竞争阶段，数据发送端周期性上调发送速率，且上调发送速率的增幅递减。在竞争阶段，往往有新的数据流竞争带宽，此时以较为温和的方式竞争可用带宽，避免导致频繁出现拥塞事件从而需要频繁下调发送速率的情况。结合第一方面，在第三种具体的实施方式中，当排队比超过排队比上限，且丢包率超过所述丢包率上限时，下调发送速率。排队比超过排队比上限，表示传输链路排队程度高，传输链路易发生拥塞丢包。通过增加排队比来作为判定传输链路是否发生拥塞丢包，可以降低发生误判的可能性。例如，无线传输链路中，由于随机丢包导致丢包率超过丢包率上限，但是此时如果排队比未超过排队比上限，表示传输链路排队程度并不高，因此无需下调发送速率。加入排队比作为判断是否出现拥塞事件的条件，避免不必要地下调发送速率，有助于保持合适的发送速率，提高带宽利用率。第二方面，本专利技术实施例提供了一种数据传输装置，该数据传输装置具有实现上述第一方面中数据发送端行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。在一个可能的设计中，数据传输装置的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持数据库处理设备执行上述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。所述数据传输装置还可以包括通信接口，用于数据库处理设备与其他设备或通信网络通信。第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述数据库处理设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面为数据传输装置所设计的程序。与现有技术相比，基于时延和基于丢包的拥塞控制算法均无法同时适应有线和无线网络。本专利技术实施例提出的数据传输的方法解决了该问题，无论在随机丢包较少的有线网络还是随机丢包频繁的无线网络，本方法均能达到较高的带宽有效利用率，同时保证了一定的带宽抢占性。本专利技术的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。附图说明图1为本专利技术实施例所提供的数据传输方法的应用场景说明示意图；图2为本专利技术的实施例中发送速率随时间的变化过程示意图；图3为本专利技术的实施例所提供的数据传输方法流程示意图；图4为本专利技术的实施例所提供的数据传输装置的结构示意图；图5为本专利技术的实施例所提供的另一数据传输装置的结构示意图；图6为本专利技术的实施例所提供的数据传输系统的说明示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据传输方法，其特征在于，包括：数据发送端以初始发送速率向数据接收端发送数据，并根据最大接收速率、丢包率和往返时间RTT调整发送速率；其中，所述方法还包括：周期性确定所述数据接收端的接收速率、丢包率和往返时间RTT，并将在丢包率不超过丢包率上限的前提下所确定的接收速率中的最大值保存为所述最大接收速率；根据所述最大接收速率确定发送速率上限和发送速率下限；所述发送速率上限大于所述最大接收速率，所述发送速率下限小于所述最大接收速率且大于0；根据确定的RTT计算当前传输链路的排队比；排队比用于表征当前传输链路的排队程度；所述根据最大接收速率、丢包率和往返时间RTT调整发送速率，具体包括：逐步上调发送速率至首次出现拥塞事件；其中拥塞事件包括丢包率超过所述丢包率上限；将发送速率调整至所述发送速率下限；当发送速率在第一区间时，根据排队比调整发送速率，且当出现所述拥塞事件时，将发送速率调整至第二区间；其中所述第一区间为[发送速率下限，发送速率上限]，第二区间为[0，发送速率下限]；当发送速率在第二区间时，逐步上调发送速率，且当出现所述拥塞事件时，按照预设规则下调发送速率。

【技术特征摘要】
1.一种数据传输方法，其特征在于，包括：数据发送端以初始发送速率向数据接收端发送数据，并根据最大接收速率、丢包率和往返时间RTT调整发送速率；其中，所述方法还包括：周期性确定所述数据接收端的接收速率、丢包率和往返时间RTT，并将在丢包率不超过丢包率上限的前提下所确定的接收速率中的最大值保存为所述最大接收速率；根据所述最大接收速率确定发送速率上限和发送速率下限；所述发送速率上限大于所述最大接收速率，所述发送速率下限小于所述最大接收速率且大于0；根据确定的RTT计算当前传输链路的排队比；排队比用于表征当前传输链路的排队程度；所述根据最大接收速率、丢包率和往返时间RTT调整发送速率，具体包括：逐步上调发送速率至首次出现拥塞事件；其中拥塞事件包括丢包率超过所述丢包率上限；将发送速率调整至所述发送速率下限；当发送速率在第一区间时，根据排队比调整发送速率，且当出现所述拥塞事件时，将发送速率调整至第二区间；其中所述第一区间为[发送速率下限，发送速率上限]，第二区间为[0，发送速率下限]；当发送速率在第二区间时，逐步上调发送速率，且当出现所述拥塞事件时，按照预设规则下调发送速率。2.根据权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述逐步上调发送速率至首次出现拥塞事件，包括：周期性上调发送速率至首次出现拥塞事件，且上调发送速率的增幅递增。3.根据权利要求1或2所述的数据传输方法，其特征在于，所述当发送速率在第二区间时，逐步上调发送速率，包括：当发送速率在第二区间时，周期性上调发送速率，且上调发送速率的增幅递减。4.根据权利要求1-3任一项所述的数据传输方法，其特征在于，所述根据确定的RTT计算当前传输链路的排队比，具体为：确定所述数据发送端和所述数据接收端之间的最大往返时间maxRTT和最小往返时间minRTT；根据第一公式计算排队比；其中，第一公式为：QR＝(RTT-minRTT)/(maxRTT-minRTT)；QR表示排队比；所述当发送速率在第一区间时，根据排队比调整发送速率，具体为：当排队比的取值增大时，根据所述发送速率上限以及排队比的取值，在所述第一区间内下调发送速率；当排队比的取值减小时，根据所述发送速率上限以及排队比的取值，在所述第一区间内上调发送速率。5.根据权利要求1-4任一项所述的数据传输方法，其特征在于，所述拥塞事件还包括：所述排队比超过排队比上限。6.根据权利要求1-5任一项所述的数据传输方法，其特征在于，所述丢包率上限的取值为第一预设阈值，所述第一预设阈值为实验测得的传输链路拥塞时所对应的丢包率的取值；或者，所述丢包率上限的取值为所述第一预设阈值与丢包率修正参数之和；其中所述丢包率修正参数用于指示由于传输链路中发生随机丢包导致丢包率波动的程度。7.根据权利要求6所述的数据传输方法，其特征在于，所述丢包率修正参数为在排队比的取值小于第二预设阈值的情况下，丢包的总数与数据发送端发送的数据包总数之比；其中所述第二预设阈值小于排队比上限。8.一种数据传输装置，其特征在于，包括：发送速率控制单元，用于以初始发送速率向数据接收端发送数据，并根据最大接收速率、丢包率和往返时间RTT调整发送速率；统计单元，用于周期性确定所述数据接收端的接收速率、丢包率和往返时间RTT，并将在丢包率不超过丢包率上限的前提下所确定的接收速率中的最大值...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏巍，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44