[发明专利]面向高误码率、长时延特性网络的可靠传输加速方法

说明书

技术领域

本发明涉及互联网端到端可靠传输的方法，特别是面向高误码率、长时延网络的 单边可靠传输加速方法。

背景技术

随着无线网络技术的发展和应用的不断深入，各种类型无线网络(如卫星网络、 航空通信网络、无线移动网络等)与传统地面固定有线网络的融合趋势日渐明显。网 络的演化造成网络的结构更加复杂，网络的异构性加强。从应用的角度来看，这类网 络具有高比特误码率(Bit Error Rate，BER)、长时延等特性，网络的带宽时延积 (Bandwidth Delay Product，BDP)较大。在这类网络上使用传统的可靠传输协议 (Transmission Control Protocol，TCP)时，会造成传输性能大幅度地减退。这是 因为传统TCP协议起初是为有线网设计的，在有线网中出错率相当低，一般认为丢包 都是由网络拥塞引起的，但是在一些高误码率、长时延的网络环境中，丢包的原因不 再是唯一的，它可能是由拥塞引起，也可能是由链路错误引起；同时由于长时延的特 性，使得网络恢复的速度减慢。因此在高误码率、长时延特性的网络中，如何有效区 分丢包原因并采取相应的发送方法(即在拥塞丢包时，调用拥塞控制算法，降低数据 包发送速率；在链路错误引起丢包时，显式重传，保持原有发送速率)成为传输加速， 提高可靠传输性能的关键。

针对上述问题，已经提出了许多的改进方法，其中当前主流的有显示拥塞通知机 制方法(Explicit Congestion Notification，ECN)、基于NIL数据包探测的TCP-Peach 方法和基于接收端确认(Acknowledgement，ACK)有效带宽测量技术的TCP-Westwood 方法。其中ECN方法需要中间路由器做特殊支持，与现行网络结构的互操作性不强； TCP-Peach方法则是通过发送探测报文对链路丢包进行判断，需要中间路由器支持优先 级策略，同时探测报文也占用了网络带宽，增加了网络的负担；TCP-Westwood方法是 通过源端在一个TCP连接上测量平均返回的ACK速率来完成端到端的有效带宽估计， 在每次遇到拥塞时将拥塞窗口和慢启动阈值调整为估计的链路可利用带宽大小，但试 验表明TCP-Westwood方案在高误码率、长时延网络中性能仍然很低。

发明内容

本发明的目的是提供一种面向高误码率、长时延特性网络的可靠传输加速方法 (New Fast Tcp)，以判断当前网络丢包原因是网络拥塞还是链路错误造成，再利用判 断结果调整可靠传输协议中发送端的发送策略。

本发明的目的是这样实现的：一种面向高误码率、长时延特性网络的可靠传输加 速方法，在FAST TCP协议的基础上，依据以下方法区分网络发生丢包的原因：在发送 端收到3个重复ACK包时，可以判断前一个RTT的传输速率与当前RTT传输速率的差 值，若当前RTT的传输速率大于前一个RTT的传输速率时，表示网络中还没有拥塞发 生，丢包原因是链路错误；若当前RTT的传输速率远小于前一个RTT的传输速率，则 表示网络中可能有拥塞发生，可认为丢包是由于网络拥塞造成的；

当前RTT的传输速率(TP_{Current_rtt})的计算公式如下：

TPCurrent_rtt=snd_nxt-seg_ackavgRTT×snd_mss---(1)]]>

其中，snd_nxt是正在被发送的段的序列号，seg_ack是当前收到的ACK包确认 的段的序列号，两者之差是当前RTT内发送的数据量，snd_mss是传输层的最大段大 小，avgRTT是当前的平均RTT；