一种数据传输方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种数据传输方法，涉及通信技术数据传输领域。所述方法包括：将每条路径上数据传输过程分为多个不相重叠的周期，记录每个周期内数据包进入和离开发送缓存的时间，计算数据包占用缓存的时间；根据所述数据包占用缓存的时间和缓存大小，实时计算路径质量；周期性的选出所述路径质量较好的路径作为数据传输的路径。本发明专利技术中，基于评估结果，利用数据分配调度算法，智能分配调度多路径的数据发送，尽可能保证数据包的有序到达。并引进新的重传机制，来区分处理不同原因造成的数据包丢失。本发明专利技术能够提高数据的传输速率和质量，减少数据重传，降低网络负载，而且能够提高流媒体用户的体验效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信技术数据传输领域，特别涉及ー种数据传输方法及装置。·
技术介绍
近年来，无线通信技术迅猛发展，移动终端变得越来越智能化。当今大部分的移动終端都配备了多个网络接ロ，使用户可以获得泛在的网络接入，以享受各种各样的网络应用。但是，在异构的网络环境下，需要一些保证服务质量的解决方案，以获得流畅的服务体验。流传输控制协议(SCTP)有着多家乡(Multihoming)和动态绑定(mSCTP)的特性，是ー个能在异构网络环境下有望提供高效数据传输、无缝连续服务的协议。多路并行传输(CMT)利用SCTP多家乡的特性，同时在多条独立的端到端路径上发送数据。多接ロ的移动终端可以使用CMT来达到带宽聚合的效果，从而提高吞吐量、带宽利用率和连接強壮性。同吋，CMT也被认为是异构无线网络下，解决实时流媒体传输的理想方案。但是，传统的SCTP-CMT方案存在着很多问题。传统CMT方案只使用简单轮询的方法，平等的在每条路径上发送SCTP数据包，没有考虑路径服务质量的差別。在异构网络环境下，由于路径之间的不対称性和无线网络对路径变化的敏感性，大量数据包不会按照顺序到达接收端，使得接收端要在缓存中存放大量乱序的数据包用来重新排序，导致缓存耗尽而传输阻塞。这样会大大降低传输效率和网络利用率，还会引起不必要的快速重传和拥塞控制。而且，一般的移动设备内存非常有限，能用于网络接收缓存的空间就更小。因此要在异构无线网络下使用CMT，需要改进传统CMT方案，考虑各路径服务质量的差异，加入自适应的路径选择机制，从而减少数据包乱序和不必要的快速重传。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题在异构无线网络环境下，尚缺乏ー种对路径质量进行实时探测和评估的方案，无法智能分配调度多路径的数据发送，也就无法更好的提供流媒体视频传输服务。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了ー种数据传输方法及装置。所述技术方案如下ー种数据传输方法，所述方法包括将每条路径上数据传输过程分为多个不相重叠的周期，记录每个周期内数据包进入和离开发送缓存的时间，计算数据包占用缓存的时间；根据所述数据包占用缓存的时间和缓存大小，实时计算路径质量；周期性的选出所述路径质量较好的路径作为数据传输的路径。所述将每条路径上数据传输过程分为多个不相重叠的周期，包括从数据初次传输开始计时，直到发生丢包重传结束计时，为ー个周期样本；重新开始计时，采集下ー个周期样本；根据当前所有周期样本，计算周期样本的均值和标准差；根据公式Aぼ-Zw2w <尤+ 2\— /2 = 1- 计算所述周期；其中，N是周期样本个数，X是周期样本的平均值，S是周期样本的标准差，a为显著性水平。所述从数据初次传输开始计时，直到发生丢包重传结束计时，为ー个周期样本，包括当发送第一个数据时，记录当前时间为开始时间；持续发送数据，并且对每个发送的数据，使用当前时间打上时间戳；当发生了丢包，记录最后一个数据的时间戳为结束时间；·周期样本即为结束时间与开始时间之差。所述根据所述数据包占用缓存的时间和缓存大小，计算路径质量，包括T1 -/e根据公式O =」—^し计算路径质量；其中，Qi为路径质量，T是所述周期内最 一 Imffersizei后一个数据包离开的时间7し,是所述周期内第一个数据包进入的时间，Uiffersizei是所述周期内缓存区处理的数据量。从最后一次计算所述路径质量Qi起，如果发生了丢包或者计时超过了当前的周期，Qi须重新计算。所述周期性的选出路径质量好的路径，包括各路径根据路径质量计算拥塞窗口数据量的传输时间，并将其中最大的传输时间作为调度的周期；在调度的周期内，各路径计算已分配到发送缓存数据量的传输时间，并将其中最小的传输时间对应的路径作为当前数据的传输路径，分配ー个往返时延能传输的数据量到所述路径的发送缓存；当计时超过所述周期后，各路径重新计算已分配到发送缓存数据量的传输时间，选出下ー个分配数据的路径。所述方法进ー步包括如果发生丢包，判断往返时间和拥塞窗ロ之比是否大于等于所述路径质量，如果是，则丢包的原因是无线随机丢包，不必降低拥塞窗ロ，保持现有的数据传输效率；否则，丢包的原因是发生拥塞，减低拥塞窗ロ，控制数据传输速率。ー种数据传输装置，所述装置包括周期分配単元、传输时间记录単元、路径质量评估単元和路径选择单元，其中，所述周期分配単元，用于将每条路径上数据传输过程分为多个不相重叠的周期；所述传输时间记录单元，用于记录每个周期内数据包进入和离开发送缓存的时间，计算数据包占用缓存的时间；所述路径质量评估単元，用于根据所述数据包占用缓存的时间和缓存大小，实时计算路径质量；所述路径选择单元，用于周期性的选出所述路径质量较好的路径作为数据传输的路径。所述装置进ー步包括丢包判断単元，用于在发生丢包时，判断是否为无线随机丢包，如果是，则保持现有的数据传输效率；否则，减低拥塞窗ロ，控制数据传输速率。所述装置进ー步包括重传单元，用于在发生丢包后，重新传输当前数据。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过动态不重叠的评估周期和基于数据进出缓存的评估方法，对路径质量进行量化，准确衡量和预测路径的传输能力，进而得到传输时间最短的路径，能够确保数据并行的在最少时延的路径进行发送，尽可能确保数据有序到达接收端，解决了接收端缓存阻塞的问题。同时，通过评估的路径质量和路径实时数据的比较，准确辨别丢包发生的原因，采取不同的拥塞控制和重传策略，保证CMT在较高的传输效率上运行。本专利技术所述的方案，不仅提高数据的传输速率和质量，减少数据重传，降低网络负载，而且能够提高流媒体用户的体验效果。附图说明·为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本专利技术实施例一提供的数据传输方法流程图；图2是本专利技术实施例一提供的数据传输方法对应系统主体框架图；图3是本专利技术实施例ニ提供的数据传输装置结构示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进ー步地详细描述。本专利技术提出了ー种新型的对服务质量进行感知和自适应的多路径传输解决方案，用于在异构无线网络环境下，对路径质量进行实时探测和评估，智能分配调度多路径的数据发送，更好的提供流媒体视频传输服务。本专利技术设计了ー个基于缓存的SCTP路径质量评估模型，在不重叠的周期内，计算数据包进出发送端缓存时间，来衡量和预测路径的传输能力；提出了ー种周期性预测传输时间的数据分配调度算法，优化选择传输时间最短的路径，尽可能保证数据包的有序到达；改进了 SCTP的重传机制，能够区分丢包原因，保证传输效率。本专利技术能够有效地对路径质量进行评估，自适应的分配数据到发送路径，提高了流媒体数据传输效率。本专利技术在无线网络环境下，通过流控制传输协议来实现MP2P流媒体系统应用中的数据传输。上述目的是通过如下的技术方案予以实现的定义新的路径评估标准，准确探测每条路径的状态，实时衡量每条路径传输数据的能力。使用新设计的数据分配算法，优化的把应用层数据分配到各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：将每条路径上数据传输过程分为多个不相重叠的周期，记录每个周期内数据包进入和离开发送缓存的时间，计算数据包占用缓存的时间；根据所述数据包占用缓存的时间和缓存大小，计算路径质量；周期性的选出路径质量好的路径作为数据传输的路径。

【技术特征摘要】
1.ー种数据传输方法，其特征在于，所述方法包括 将每条路径上数据传输过程分为多个不相重叠的周期，记录每个周期内数据包进入和离开发送缓存的时间，计算数据包占用缓存的时间； 根据所述数据包占用缓存的时间和缓存大小，计算路径质量； 周期性的选出路径质量好的路径作为数据传输的路径。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述将每条路径上数据传输过程分为多个不相重叠的周期，包括 从数据初次传输开始计时，直到发生丢包重传结束计时，为ー个周期样本； 重新开始计时，采集下ー个周期样本； 根据当前所有周期样本，计算周期样本的均值和标准差； 根据公式んa/2 *^^<U<X + Z1-W2 = 1- 计算所述周期；其中，N是周期样本个数，X是周期样本的平均值，S是周期样本的标准差，a为显著性水平。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从数据初次传输开始计时，直到发生丢包重传结束计时，为ー个周期样本，包括 当发送第一个数据时，记录当前时间为开始时间； 持续发送数据，并且对每个发送的数据，使用当前时间打上时间戳； 当发生了丢包，记录最后一个数据的时间戳为结束时间； 周期样本即为结束时间与开始时间之差。4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述根据所述数据包占用缓存的时间和缓存大小，计算路径质量，包括 T _ 77 根据公式ひ=￡/计算路径质量;其中，Qi为路径质量，是所述周期内最后ーBuffersizelIf个数据包离开的时间，: 是所述周期内第一个数据包进入的时间，buffersizei是所述周期内缓存区处理的数据量。5.如权利要求4所述的方法，其特征在干，从最后一次计算所述路径质量Qi起，如果发生了丢包或者计时超过了当前的周...

【专利技术属性】
技术研发人员：许长桥，关建峰，张宏科，刘天骄，贾世杰，黎卓峰，
申请(专利权)人：无锡北邮感知技术产业研究院有限公司，北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：