[发明专利]基于测量的自适应高速信息传输协议

说明书

技术领域

本发明涉及网络信息高速传输技术领域，确切地说涉及一种基于测量 的自适应高速信息传输方法。

背景技术

在网络质量不稳定和无线网络环境下，现有的网络传输协议不能很好 的利用有限的网络带宽。在不增加网络基础设施成本的情况下，如何更好 的充分利用有效带宽，给网络用户提供更加高速的传输服务，成为研究的 热点。

现有的传输层协议主要是以TCP为基础。TCP是面向连接 (connection-oriented)的，即在一个应用进程开始向另一个应用进程发送 数据之前，这两个进程必须先相互“握手”：互相发送某些预备报文段，以 建立确保数据传输所需要的参数。同时，TCP在IP的不可靠的尽力而为的 服务基础上建立了一种可靠数据传输服务(reliable data transfer server)， 要求发送方每发送一个数据报文，都要求接收方收到数据报文后回送一个 应答报文ACK，表示接收方已经接收到报文；如果发送方在一定的时间内 没有收到ACK，则需重传数据报文。TCP能够保证接收方最后都能收到发 送方发出的所有数据报文，但是其缺点也非常明显：牺牲了等待回应ACK 报文的时间；增加了控制报文对网络带宽的开销。

公开号为CN101123606，公开日为2008.02.13的中国专利文献公开了 一种基于实时传输协议或实时控制协议的AVS传输控制方法，包含以下步 骤：

步骤1、发送端发送数据；

步骤2、接收端接收数据；

步骤3、接收端的参数统计模块随时统计相关参数，实时计算网络带 宽；

步骤4、每隔相同的时间间隔，将步骤3得到的预测网络带宽反馈到 发送端；

步骤5、发送端的自适应调整模块根据反馈的网络带宽r来调整发送 速率rate，以适应当前网络状况：rate＝(1-p)×上次预测出来的网络带宽十 p×当前预测的网络带宽，p为平滑因子。

该方案利用自适应方法反馈网络状况，从而调整传输速率，预防网络 拥塞，抑制了缓冲区溢出，保证视频传输的服务质量，实现端到端的流量 控制。

但是，上述技术方案在实际应用过程中，仍然会出现以下问题：

一方面，上述技术方案预测的网络带宽不准确，也就无法真正判断网 络质量；

另一方面，上述方法的目的仅仅是保证视频传输服务质量，传输过程 中没有对网络实际带宽进行最大程度的利用，因此无法达到最好的传输效 果和传输速度；

此外，上述技术方案的发送端在发送一个数据包后，需要等待接收方 针对对该数据包的ACK应答才能发送下一个数据包，传输速率会受到网 络时延的影响；

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种在不增加网络基础设施成本 的情况下，既能够充分利用网络带宽，又能确保网络传输过程不会引起拥 塞的基于测量的自适应高速信息传输方法，本发明采用动态测量的思路， 在传输过程中对网络质量(可用带宽)进行实时动态测量，并根据网络质 量的好坏，自动调整发送速率，使信息传输速率始终工作在网络可用带宽 的下沿，从而最大程度地利用了网络的空闲带宽完成信息的高速传输。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种基于测量的自适应高速信息传输方法，其特征在于：

a、采用UDP协议，发送方将发送对象划分为多个固定大小的分组， 分组大小为L；

b、发送方在传输开始时，连续发送两个分组，这两个分组称为测量包 对，接收方接收到这两个分组以后，计算这两个分组到达的时间间隔ΔT， 并由此计算出当前可用网络带宽PB＝L/ΔT；

c、接收方将经步骤b获取的网络带宽PB值发送至所述发送方；发送 方接收到后，调整数据发送间隔ΔT_调＝p*L/PB，其中，p为调整系数，取 值范围为1.2-1.5，然后以调整后的ΔT_调为时间间隔，继续向接收方连续 发送数据分组；

d、发送方每间隔一个固定的时间t向接收方发送一次测量包对，接受 方按照b步的方法计算出PB，然后按照c步的方法将PB反馈给发送方， 发送方按照c步的方法调整数据发送间隔。

本发明更进一步的技术方案是：

步骤a中所述每个分组具有唯一的整数分组编号，分组编号连续递增；