[发明专利]一种数据的传输方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据的传输方法和设备。

背景技术

经过多次外场测试验证，TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）优化功能效果明显，尤其对数据下载和网页浏览等业务，在时延以及速率等性能指标上均有非常明显的提高，极大的提升了用户感知。

基于TCP优化功能，由于UE（User Equipment，用户设备）和基站（如NodB）之间的空口传输存在时延大、无线传输环境恶化、切换导致丢包等问题，并会触发TCP的拥塞控制，导致TCP性能较低，因此需要在RNC（Radio Network Controller，无线网络控制器）网元上，增加TCP代理功能，由TCP代理功能屏蔽无线环境传输特性差异，并通过缓存数据，最大限度的利用空口传输带宽。

如图1所示，为基于TCP代理功能的原理示意图，由RNC实现TCP代理功能（即RNC作为TCP代理服务器），即RNC从服务器（如FTP服务器）下载TCP数据，暂存到RNC内部的缓存中，然后将缓存的TCP数据发送给UE；实际实现中，还可以包括RNC向服务器发送确认、以及UE向RNC发送确认的步骤。

具体的，由于移动网络环境存在BER（Bit Error Rate，误码率）高、带宽低、移动性及能量有限等特点，在这种环境下，使得原本为固定UE、有线网络设计的TCP协议，出现了很多不适应的问题，主要表现在以下方面：

（1）在包含有线网络和无线网络的环境中，缺乏有效的错误检测机制。TCP只能检测到发生了错误，有数据包被丢弃时无法检测出错误的性质；对传输过程中出现的错误，TCP均假设丢包是由于网络拥塞造成的，由于有线网络的BER很低，这种假设基本上是成立的；但是在无线网络环境下，存在许多与拥塞无关而导致丢包的原因（如无线信道突发性错误、UE处在切换过程中、衰减信道等），TCP将丢包都归结于网络拥塞的发生，无法检测出错误的属性。

（2）缺乏有效的错误恢复机制。一旦检测出丢包，TCP将触发拥塞控制处理过程，首先重传未被确认的包，减小拥塞窗口，以降低发送速率；然后激活拥塞控制机制，包括超时时指数回退、减小慢启动阈值等；最后进入拥塞避免阶段以确保拥塞得以解除。如果丢包是由于无线网络的BER高或UE切换导致的，而不是由于网络的拥塞导致丢包，则TCP的这种错误恢复机制会导致协议性能下降，包括吞吐量的下降和延迟的增加。

（3）在无线环境下，UE可用带宽往往较低，从而使得TCP源端的发送速率受到限制，使其用较小的拥塞窗口发送数据；在这种情况下，一旦有数据包丢失，TCP源端将不能收到足够多的重复确认包，从而触发快速重传，并只能通过超时机制恢复，因而降低了可用带宽的使用效率，并且增加了延迟。

（4）由于缺乏有效的错误检测和恢复机制，TCP在无线环境下的能量使用效率也不高。例如，当无线链路上发生了不频繁的随机短暂突发性错误时，TCP源端将降低其拥塞窗口，然后逐步增加拥塞窗口的大小；在拥塞窗口缓慢地膨胀过程中，无错的传输机会被浪费了，并且增加了通讯时间；当错误持续时间较长（如衰减信道、链路频繁的突发性错误、网络拥塞）时，TCP源端尽管降低了其拥塞窗口大小，但仍然在尝试着发送数据，从而造成更多数据包的丢失；尽管吞吐量会有所增加，但是却消耗了更多的能量，降低了能量使用的效率。

综上所述，由于在有线网络中认为链路是可靠的，而这一假定的前提在无线网络中并不成立，无线网络中报文的丢失或时延在很大程度上是由于无线链路本身传输的特性所造成（如噪声的突发性、干扰、频谱有限、高误码率等），因此，在有线网络中表现尚佳的TCP在无线链路中并不能取得很好的运行性能；当基于有线的TCP协议应用于无线链路时，可能会导致通信性能严重降低；因此为了屏蔽无线侧的时延变化及丢包等因素引起的TCP慢启动和拥塞控制，TCP代理功能需要在RNC侧缓存服务器的数据。如图1所示，TCP代理功能对于接收到的TCP数据，及时向服务器发送确认，然后通过RLC（Radio Link Control，无线链路控制）协议层将数据可靠的发送给UE。

现有技术中，在RNC缓存数据的过程中，RNC的缓冲区大小为固定分配，例如，每个用户可支持最大40个TCP连接，每个TCP连接的缓冲区大小为64个TCP报文。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

由于缓冲区大小为固定分配，因此设置了较大的RNC缓冲区大小和较小的RNC缓冲区大小时，均会存在问题：