一种TCP拥塞控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种TCP拥塞控制方法及装置，该方法包括：基站周期性地计算当前周期内用户终端的平均队列时延，并计算用户终端所包含的所有业务流中每个业务流对应的TCP参数，得到TCP参数集合；基站将TCP数据发送至用户终端，该TCP数据包括平均队列时延以及TCP参数集合；用户终端接收基站发送的TCP数据，并根据TCP数据调节用户终端所包含的所有业务流中每个业务流对应的拥塞窗口。可见，实施本发明专利技术通过基站反馈的TCP数据来调整其拥塞窗口，降低通信数据丢失所造成长队列的可能性，从而有效地降低了用户终端的队列延时，以及有助于提高数据发送速率，从而有助于改善网络拥塞以及提升网络利用率的效果。

A TCP congestion control method and device

【技术实现步骤摘要】
一种TCP拥塞控制方法及装置
本专利技术涉及通信网络
，尤其涉及一种TCP拥塞控制方法及装置。
技术介绍
自从TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol)协议栈在上世纪90年代提出以来，互联网在该协议栈的基础上得到了巨大的发展。为了降低TCP/IP在通信过程中出现窗口拥塞的情况，需要经常调整TCP拥塞窗口。目前TCP拥塞窗口的调整方法一般为基于传统TCP拥塞控制方法(例如：Reno、Cubic等)在数据通信的过程中丢失通信数据包(简称丢包)，该传统TCP拥塞控制方法旨在提高网络的吞吐量，却忽略了在丢包的过程中所产生的长队列，这导致给用户终端带来了巨大的队列时延，降低了用户终端的数据通信效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种TCP拥塞控制方法及装置，能够通过基站反馈的信息来判断在无线链路的拥塞程度，从而调整其拥塞窗口，降低通信数据丢失所造成长队列的可能性，从而有效地降低了用户终端的队列延时。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例第一方面公开了一种TCP拥塞控制方法，所述方法包括：基站周期性地计算当前周期内用户终端的平均队列时延，所述当前周期为一个以预设时间段长度形成的周期；所述基站计算所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的TCP参数，得到TCP参数集合，每个所述业务流都有对应的拥塞窗口；所述基站将TCP数据发送至所述用户终端，所述TCP数据包括所述平均队列时延以及所述TCP参数集合；所述用户终端接收所述基站发送的所述TCP数据，并根据所述TCP数据调节所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述基站计算所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的TCP参数，得到TCP参数集合，包括：所述基站记录所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流的大小，并根据预先确定出的流量大小划分规则将所有所述业务流划分为第一业务流组和第二业务流组，所述第一业务流组所包含的所有业务流中每个所述业务流的流量大小均大于所述第二业务流组所包含的所有业务流中每个所述业务流的流量大小；所述基站确定当前网络拥塞状态，并根据所述当前网络拥塞状态分别计算所述第一业务流组中每个所述业务流以及所述第二业务流组中每个所述业务流对应的TCP参数，得到TCP参数集合。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述用户终端根据所述TCP数据调节所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口之前，所述方法还包括：所述基站判断所述当前周期对应的上一周期所述用户终端是否产生队列；当判断出所述用户终端未产生所述队列时，所述基站向所述用户终端发送第一调节通知，所述第一调节通知用于通知所述用户终端增大所述用户终端所包含的所有业务流组中每个所述业务流对应的拥塞窗口；所述用户终端接收所述基站发送的所述第一调节通知；其中，所述用户终端根据所述TCP数据调节所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口，包括：所述用户终端根据所述第一调节通知以及所述TCP数据增大所述用户终端所包含的所有业务流组中每个所述业务流对应的拥塞窗口。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，当判断出所述用户终端产生所述队列时，所述基站向所述用户终端发送第二调节通知，所述第二调节通知用于通知所述用户终端减小所述第一业务流组所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口；所述用户终端接收所述基站发送的所述第二调节通知；其中，所述用户终端根据所述TCP数据调节所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口，包括：所述用户终端根据所述第二调节通知以及所述TCP数据减小所述第一业务流组所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述用户终端确定目标传输时延，并跟踪每个周期内的平均传输时延，以及判断所述平均传输时延是否小于所述目标传输时延；以及，所述用户终端根据所述第一调节通知以及所述TCP数据增大所述用户终端所包含的所有业务流组中每个所述业务流对应的拥塞窗口，包括：当判断出所述平均传输时延小于所述目标传输时延时，所述用户终端根据所述第一调节通知、所述TCP数据以及预先确定出的拥塞窗口调节公式增大所述用户终端所包含的所有业务流组中每个所述业务流对应的拥塞窗口，所述拥塞窗口调节公式为：其中，所述acked_bytes是所述用户终端在所述当前周期内接收到所述基站发送的ACK报文的字节大小，所述cwnd是每个所述业务流对应的拥塞窗口。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，在判断出所述用户终端造成所述队列之后，所述方法还包括：所述用户终端确定每个所述业务流对应的拥塞窗口的拥塞程度，并根据预先确定出的量化公式量化所述拥塞程度，所述量化公式为：其中，所述d值越小，表示所述用户终端的链路具有更多空余带宽，所述d值越大，表示所述用户终端的链路越拥塞；所述p用于表示所述平均队列时延对所述用户终端的时延影响程度，且所述p的计算公式为：其中，所述Dqueue_avg为所述平均队列时延，所述Dtarget为所述目标传输时延，所述Davg为所述平均传输时延。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述用户终端根据所述第二调节通知减小所述第一业务流组所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口，包括：所述用户终端基于预先确定出的带宽调整公式以及所述第二调节通知减小所述第一业务流组所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口，所述带宽调整公式为：其中，所述β为CUBIC的乘性减因子。作为一种可选的实施方式，在本专利技术实施例第一方面中，所述基站将TCP数据发送至所述用户终端，包括：所述基站将TCP数据负载在ACK报文上，并将所述ACK报文发送给所述用户终端；或者，所述基站将TCP数据发送至所述用户终端。本专利技术实施例第二方面公开了一种TCP拥塞控制装置，所述装置包括基站以及用户终端，所述基站包括计算模块以及发送模块，所述用户终端包括接收模块以及调节模块，其中：所述计算模块，用于周期性地计算当前周期内用户终端的平均队列时延，所述当前周期为一个以预设时间段长度形成的周期；所述计算模块，还用于计算所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的TCP参数，得到TCP参数集合，每个所述业务流都有对应的拥塞窗口；所述发送模块，用于将TCP数据发送至所述用户终端，所述TCP数据包括所述平均队列时延以及所述TCP参数集合；所述接收模块，用于接收所述基站发送的所述TCP数据；所述调节模块，用于根据所述TCP数据调节所述用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种TCP拥塞控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n基站周期性地计算当前周期内用户终端的平均队列时延，所述当前周期为一个以预设时间段长度形成的周期；/n所述基站计算所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的TCP参数，得到TCP参数集合，每个所述业务流都有对应的拥塞窗口；/n所述基站将TCP数据发送至所述用户终端，所述TCP数据包括所述平均队列时延以及所述TCP参数集合；/n所述用户终端接收所述基站发送的所述TCP数据，并根据所述TCP数据调节所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口。/n

【技术特征摘要】
1.一种TCP拥塞控制方法，其特征在于，所述方法包括：
基站周期性地计算当前周期内用户终端的平均队列时延，所述当前周期为一个以预设时间段长度形成的周期；
所述基站计算所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的TCP参数，得到TCP参数集合，每个所述业务流都有对应的拥塞窗口；
所述基站将TCP数据发送至所述用户终端，所述TCP数据包括所述平均队列时延以及所述TCP参数集合；
所述用户终端接收所述基站发送的所述TCP数据，并根据所述TCP数据调节所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口。


2.根据权利要求1所述的TCP拥塞控制方法，其特征在于，所述基站计算所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的TCP参数，得到TCP参数集合，包括：
所述基站记录所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流的大小，并根据预先确定出的流量大小划分规则将所有所述业务流划分为第一业务流组和第二业务流组，所述第一业务流组所包含的所有业务流中每个所述业务流的流量大小均大于所述第二业务流组所包含的所有业务流中每个所述业务流的流量大小；
所述基站确定当前网络拥塞状态，并根据所述当前网络拥塞状态分别计算所述第一业务流组中每个所述业务流以及所述第二业务流组中每个所述业务流对应的TCP参数，得到TCP参数集合。


3.根据权利要求2所述的TCP拥塞控制方法，其特征在于，所述用户终端根据所述TCP数据调节所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口之前，所述方法还包括：
所述基站判断所述当前周期对应的上一周期所述用户终端是否产生队列；
当判断出所述用户终端未产生所述队列时，所述基站向所述用户终端发送第一调节通知，所述第一调节通知用于通知所述用户终端增大所述用户终端所包含的所有业务流组中每个所述业务流对应的拥塞窗口；
所述用户终端接收所述基站发送的所述第一调节通知；
其中，所述用户终端根据所述TCP数据调节所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口，包括：
所述用户终端根据所述第一调节通知以及所述TCP数据增大所述用户终端所包含的所有业务流组中每个所述业务流对应的拥塞窗口。


4.根据权利要求3所述的TCP拥塞控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
当判断出所述用户终端产生所述队列时，所述基站向所述用户终端发送第二调节通知，所述第二调节通知用于通知所述用户终端减小所述第一业务流组所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口；
所述用户终端接收所述基站发送的所述第二调节通知；
其中，所述用户终端根据所述TCP数据调节所述用户终端所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口，包括：
所述用户终端根据所述第二调节通知以及所述TCP数据减小所述第一业务流组所包含的所有业务流中每个所述业务流对应的拥塞窗口。


5.根据权利要求3所述的TCP拥塞控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述用户终端确定目标传输时延，并跟踪每个周期内的平均传输时延，以及判断所述平均传输时延是否小于所述目标传输时延；
以及，所述用户终端根据所述第一调节通知以及所述TCP...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛冲丽，蓝俊锋，王辉，
申请(专利权)人：广东省电信规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44