在多播网络中请求数据重传制造技术

本发明专利技术涉及一种在网络中请求重传由多播发送器最初发送的丢失数据分组的方法，所述多播发送器在所述网络中多播数据分组，所述方法由第一多播接收器执行并且包括以下步骤：‑当在多播发送器与第一多播接收器之间的数据链路上检测到(201)至少一个数据分组的丢失时，设定(206)计时器值并启动(207)计时器；‑当检测到(208)计时器达到所设定的计时器值时，经由上行控制链路向多播发送器发送(209)非确认消息，如果至少一个丢失数据分组先前未由多播发送器重传，则该非确认消息包括所述至少一个丢失数据分组的标识符。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在多播网络中请求数据重传
本专利技术总体上涉及特别是在视频流媒体(videostreaming)应用中重传多播数据分组。
技术介绍
在本部分中描述的方法可以被执行，但不必是之前已设想或执行的方法。因此，除非在此另外表明，本部分中描述的方法不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不因为被包含在本部分中而承认为现有技术。多播是一种广泛使用的技术，尤其适用于视频流媒体，如互联网协议电视(InternetProtocolTeleVision(IPTV))。多播避免了由于朝向接收器的单播数据流聚合所造成的带宽浪费。在无线网络中，多播数据分组通常由物理层以鲁棒且稳健的模式发出，因为分组应当由多播数据流的任何订户接收，并且因为分组不能通过MAC重传方案重传。与单播数据分组相反，多播数据分组以非确认模式发出，这意味着接收器在接收到数据分组时不会发送确认。还可以选择物理层的鲁棒发送，因为发送器具有关于接收器中的接收状况的较少信息。因此，实现有效的链路自适应机制非常困难，因为它可能例如在单播流量的情况存在。然而，即使利用非常鲁棒的物理模式，由于无线电信道变化和阴影效应，也可能会发生一些分组丢失。这种分组丢失例如对于诸如智能电话或触摸板的小型手持装置尤其常见。分组丢失对显示给用户的视频质量有害，因为它们被变换成音频和视频伪像。为此，需要为多播视频数据流引入有效的重复机制，以改善用户体验的音频/视频质量。在视频编码中，编解码器将图片排列为一连串帧内和帧间编码帧。一组图片GOP是编码视频流内的一组连续图片。GOP可以包含以下帧类型：-I帧，或帧内编码帧，其是独立于所有其它图片或帧来进行编码的图片。每个GOP都以I帧开始；-P帧，或预测编码帧，其包含关于先前解码的I帧或P帧的运动补偿差异信息；-B帧，或双向预测编码帧，其包含关于于先前和将来解码帧的运动补偿差异信息。为了避免传播错误，B帧通常不用作基准帧。在优选实现中，多播数据链路可以通过IETFRTP(实时传输协议)协议传输。即使HTTP(超文本传输协议)协议经常用于视频发送，特别是用于互联网流媒体应用和通用即插即用UPnP应用，该协议也不适用，因为其依赖于与多播不兼容的TCP。相反，IPTV通过UDP协议依靠IETFRTP进行数据传输。可以通过诸如实时传输控制协议RTCP的控制协议来增强数据传输，以允许按可扩展至大型多播网络的方式来监测数据传送，并提供最低限度的控制和识别功能。RTP和RTCP在IETFRFC3550中得到标准化。RTCP还由IETFRFC4585扩展，以便支持用于接收器的即时反馈的消息，特别是否定确认NACK消息。在RFC6642中，引入了称作“第三方丢失报告”TPLR的新消息，以减少在多个接收器经历相同分组丢失时所导致的NACK消息的数量。“反馈风暴(feedbackstorm)”麻烦的影响也可能在无线网络中产生冲突。因此需要设计机制来避免它。多媒体流的发送通常依赖于广泛使用的RTP/RTCP协议，特别是对于IPTV设备来说。与HTTP不同，RTP/RTCP数据流通过UDP数据报输送，因此无法保证送达和分组顺序。然而，UDP数据报可以通过有线或无线网络进行多播。在802.11(Wi-Fi)无线网络中，多播流可以按和广播流相同的方式发送：它们由应用提供商AP发送，没有任何确认策略(NoAck策略)和利用与任何接收器兼容的物理层模式。由于多播数据分组不重复，因而，物理层模式非常稳健，以便即使在无线电条件差的情况下也确保大多数接收器的良好接收。然而，稳健的物理层模式不足以处理阴影效应或快速无线电信道变化。与视频点播(VoD)应用不同，实况视频流播接收器不支持长时间缓冲区。与多个接收器联接的短时间缓冲区防止使用重传方案。音频/视频解码器可以抵御数据错误，但其会导致视频帧丢失和/或视频/音频伪像。因无线网络而造成的一连串分组丢失可以对音频/视频质量产生巨大影响，尤其是在丢失分组输送I帧时。实际上，在该情况下，所有GOP都将受到影响，并且在几秒钟期间将会看到许多伪像。
技术实现思路
[技术问题]因此，在多播数据流的背景下需要有效且鲁棒的重传方法。[问题的解决方案]为解决这些需要中的至少一些，本专利技术第一方面涉及一种在网络中请求由多播发送器最初发送的丢失数据分组的重传的方法，所述多播发送的在所述网络中多播数据分组，所述方法由第一多播接收器执行并且包括以下步骤：-在检测到所述多播发送器与所述第一多播接收器之间的数据链路上丢失至少一个数据分组时，设定计时器值并启动计时器；-在所述计时器达到所设定的计时器值之后，经由上行控制链路向所述多播发送器发送非确认消息，如果至少一个丢失数据分组先前未由所述多播发送器重传，则所述非确认消息包括所述至少一个丢失数据分组的标识符。在发送NACK消息之前设定计时器使能避免网络不必要地超载。实际上，在多播系统中，很可能其它接收器已经历相同丢失。这在无线多播的背景下甚至更加严重。因此，在计时器期满之前，可以接收缺失的数据分组，因为其先前已被另一多播接收器请求。另选地，可以接收丢失信息消息，其表示所述丢失数据分组将按多播重传(针对所有接收器)，因为几个接收器已请求重传所述丢失数据分组。根据本专利技术的一些实施方式，所述数据分组可以按序号排序，并且可以通过接收具有与已接收分组的最高序号不连续的序号的数据分组来检测所述丢失数据分组。这使能快速确定分组的丢失并因此更有效地进行重传请求。作为补充，所述第一多播接收器可以保持接收窗口，所述接收窗口具有窗口底部和窗口末端，所述窗口底部可以是所述至少一个丢失分组的序号当中的最低序号，并且所述窗口末端可以是已接收数据分组的最高序号加一。保持接收窗口使能接收不按次序的分组，并因此限制了请求重传的数据分组的数量。仍作为补充，当接收到具有与所述窗口底部相对应的序号的第一数据分组时，将所述第一数据分组和接收到的连续数据分组发送到应用单元并且更新所述窗口底部。这使能连续更新所述接收窗口并即时(on-the-fly)处理数据流。仍作为补充，如果所述窗口底部等于所述窗口末端，则可以停用所述计时器。这使能限制第一多播接收器所消耗的处理资源。根据一些实施方式，当检测到丢失至少一个数据分组时，所述第一多播接收器可以基于所述接收窗口的填充率并且基于前一数据分组和下一数据分组的相应状态，确定所丢失的数据分组是否是单个分组丢失。在确定是单个分组丢失时，可以将所述定时值除以预定系数。这使能增强重传请求方法的效率。根据一些实施方式，所述非确认消息包括所述接收窗口的全部丢失分组的标识符。根据一些实施方式，所述方法还可以包括：当检测到所述接收窗口的一组数据分组与相应的经过时间戳相关联时：-将所述一组数据分组发送到应用单元；-从所述接收窗口丢弃所述一组数据分组；以及-更新所述接收窗口。这使能重新同步所述接收窗口，而不会使音频/视频质量降低太大。实际上，所述应用单元可以实现弹性的视频或音频编码，而且即使一些数据分组缺失也可以使用可用信息。根据一些实施方式，所述计时器值由所述多播接收器在最小值至最大值之间的范围内随机抽取。这使能避免由其它多播接收器发送的NACK消息之间的时间冲突，因为其降低了将两个NACK消息同时发送到所述多播发送器的概率。作为补充，基于由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在网络中请求重传由多播发送器最初发送的丢失数据分组的方法，所述多播发送器在所述网络中多播数据分组，所述方法由第一多播接收器执行并且包括以下步骤：‑当在所述多播发送器与所述第一多播接收器之间的数据链路上检测到至少一个数据分组的丢失时，设定计时器值并启动计时器；‑当检测到所述计时器达到所设定的计时器值时，经由上行控制链路向所述多播发送器发送非确认消息，如果至少一个丢失数据分组先前未由所述多播发送器重传，则所述非确认消息包括所述至少一个丢失数据分组的标识符。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 EP 16305653.41.一种在网络中请求重传由多播发送器最初发送的丢失数据分组的方法，所述多播发送器在所述网络中多播数据分组，所述方法由第一多播接收器执行并且包括以下步骤：-当在所述多播发送器与所述第一多播接收器之间的数据链路上检测到至少一个数据分组的丢失时，设定计时器值并启动计时器；-当检测到所述计时器达到所设定的计时器值时，经由上行控制链路向所述多播发送器发送非确认消息，如果至少一个丢失数据分组先前未由所述多播发送器重传，则所述非确认消息包括所述至少一个丢失数据分组的标识符。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据分组按照序号排序，并且其中，由于接收到具有不与已接收分组的最高序号连续的序号的数据分组而检测到所述丢失数据分组。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一多播接收器保持具有窗口底部和窗口末端的接收窗口，其中，所述窗口底部是所述至少一个丢失数据分组的序号当中的最低序号，其中，所述窗口末端是已接收数据分组的最高序号加一。4.根据权利要求3所述的方法，其中，当接收到具有与所述窗口底部相对应的序号的第一数据分组时，将所述第一数据分组和接收到的连续数据分组发送到应用单元，并且更新所述窗口底部。5.根据权利要求4所述的方法，其中，如果所述窗口底部等于所述窗口末端，则停用所述计时器。6.根据权利要求3至5中一项所述的方法，其中，当检测到至少一个数据分组的丢失时，所述第一多播接收器基于所述接收窗口的填充率并且基于前一数据分组和下一数据分组的相应状态，确定所述丢失数据分组是否是单个分组丢失，并且其中，在确定是单个分组丢失时，将所述定时值除以预定系数。7.根据权利要求3至6中一项所述的方法，其中，所述非确认消息包括所述接收窗口的全部丢失分组的标识符。8.根据权利要求3至7中一项所述的方法，其中，所述方法还包括，当检测到所述接收窗口的一组数据分组与相应的经过时间戳相关联时：-将所述一组数据分组发送到应用单元；-从所述接收窗口丢弃所述一组数据分组；以及-更新所述接收窗口。9.根据前述权利要求中一项所述的方法，其中，所述计时器值由所述第一多播接收器在最小值至最大值之间的范围内随机抽取。10.根据权利要求9所述的方法，其中，基于由所述第一多播接收器接收到的n个最近数据分组的平均分组间时间来计算所述最小值，n是大于或等于1的整数。11.根据权利要求9或10，并且根据权利要求3所述的方法，其中，所述数据分组由所述第一多播接收器解码以构建视频/音频帧，并且其中，基于和所述窗口底部的所述数据分组相对应的帧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·罗莱，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP