[发明专利]一种基于虚拟发送队列的多路传输调度方法及系统

说明书

本申请提出一种基于虚拟发送队列的多路传输调度方法及系统，本发明所述方案通过添加接收时间戳选项，计算相对单程传输时延，并通过对样本数据的平滑处理获得平滑相对单程传输时延的同时，利用虚拟发送队列中的数据量与当前子路径发送速率计算排队时延，将相对单程传输时延与排队时延的加和可以计算出当前路径的相对到达时延，实现数据包到达预测；利用数据包的相对到达时延进行数据包调度，并在每条子路径的发送窗口之外建立虚拟发送队列，从而起到确保数据包最大程度上按序到达，提高传输效率的有益效果。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种基于虚拟发送队列的多路传输调度方法及系统。

背景技术

近年来，随着在线高清视频、即时网络游戏等流媒体业务的快速发展，用户带宽需求的急剧增加，网络传输数据量爆炸式增长。传统的以TCP(Transmission ControlProtocol,传输控制协议)为代表的单子路径传输协议难以满足用户的传输需求，因此以MPTCP(MultiPath TCP,多路处传输控制协议)、SCTP(Stream Control TransmissionProtocol，流控制传输协议)为代表的多子路径传输协议应运而生。多子路径传输协议能够利用终端设备的多个网络接口，在用户与服务器间建立多端到端的子路径，并利用多子路径进行并行传输，从而大大提高用户的可用带宽。

然而，目前的多子路径传输协议还并不完善，特别是面向对实时性要求极高的流媒体业务时，仍然存在许多问题。其中一个重要的问题是子路径质量差异导致的数据包乱序问题。异构网络环境下，例如，一个移动用户在自己的智能手机上同时使用WIFI与4G端口建立多路连接，在线观看视频。4G子路径往往拥有较低的丢包率，但是传输时延往往较长。而WIFI子路径正好相反，拥有较高的丢包率，但传输时延相对较短。此时，如果采用传统轮询调度算法，依次向两路发送等量数据包，由于延迟与丢包的影响，顺序发送的数据包，会乱序到达接收方，造成接收方缓存堵塞，出现视频卡顿现象，严重影响用户的体验质量。目前多子路径传输协议默认的调度算法是最快子路径优先算法。该算法对轮询算法进行了改进，每次发送数据时选择可用子路径中往返时延(Round Trip Time,RTT)最小的，将其发送窗口填满为止，如果还有剩余数据，就选择RTT次小的，依次类推，直至所有数据发送完毕。

上述现有技术能够在一定程度上缓解数据包乱序的问题，然而当子子路径间时延差异较大时，效果并不好；此外，最快子路径优先算法选用往返时延作为数据包到达接收方快慢的预测标准，没有考虑累积确认、往返单程时延差异造成的误差，进一步降低了控制精度。

发明内容

本发明为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，提供一种基于虚拟发送队列的多路传输调度方法及系统。

根据本发明的一个方面，提供一种多路传输调度方法，包括：

步骤1，获取测试数据包通过各子路径发送至接收方的时延；

步骤2，基于所述测试数据包通过各子路径发送至接收方的时延，获得待发送数据包基于虚拟队列的多路传输策略。

进一步，所述步骤1进一步包括：

获取测试数据包通过各子路径发送至接收方的相对单程传输时延；获取各子路径的当前排队时延；

将所述各子路径的单程传输时延和当前排队时延加和，获得所述各子路径的相对到达时延。

进一步，所述步骤2中获得待发送数据包基于虚拟队列的多路传输策略的步骤进一步包括：

打破各子路径的发送窗口限制，为所述各子路径建立虚拟发送队列，用以存储所述各子路径发送窗口之外被分配到各子路径发送的数据包序号。

进一步，所述步骤1中获取测试数据包通过各子路径发送至接收方的相对单程传输时延的步骤进一步包括：