[发明专利]一种适用于网络编码传输控制协议的前向重传方法

摘要

本发明提供了一种适用于网络编码传输控制协议的前向重传方法，包括：发送端对编码报文进行编号，在编码报文头部附有编号字段Pid；发送端记录每个编码报文是由哪几个原始报文组成，接收端对于收到的每个编码报文都需要回复ACK报文，在回复的确认报文中附有字段Pid‑reply；发送端根据Pid‑reply、网络编码层确认序号和组成编码包的原始数据包信息间接获知链路丢失的报文，并维护一个重传报文的链表；发送端的网络编码层在收到上层TCP传下来的重传报文时，启动前向重传机制，对重传链表的报文进行重传。本发明让基于网络编码传输控制协议协议能在一个往返时延内重传所有丢失报文，有助于提高基于网络编码传输控制协议的传输吞吐率。

主权项

一种适用于网络编码传输控制协议的前向重传方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：设计网络编码帧头设计的网络编码帧头的Pid和Pid‑reply各占两个字节，其中，Pid表示网络编码层发出的报文的编号，以报文为计数单位，Pid‑reply表示激发当前ACK报文的编码报文的编号；接收端在收到编号为Pid的线性组合报文后，在回复的ACK报文中，Pid‑reply域填上Pid，表示当前这个ACK是由编号为Pid的线性组合包激发的；网络编码帧头的b1～b6与标准TCP协议的保留字段对应；利用b1标识报文是TCP报文还是网络编码报文；利用b2～b4一起表示当前报文的报文状态；利用b5表示R‑flag，表示当前ACK报文是否要被上交给TCP层；报文状态描述：报文状态b2b3b4为000时，表示正常的编码包；报文状态b2b3b4为001时，表示冗余编码包；报文状态b2b3b4为010时，表示未编码重传报文，但不是最后一个；报文状态b2b3b4为011时，表示未编码重传报文，且是最后一个；报文状态b2b3b4为110时，表示纯粹ACK报文；步骤2：发送端收到接收端回复的ACK报文，从而确定丢失的报文发送端保存了每个编码包的原始数据包信息，即此编码包是由哪几个原始数据包组成的，当发送端收到接收端回复的ACK报文时，有以下情形：1)有新的数据被确认且ACK报文中R‑flag未置位，将ACK报文交给上层TCP；2)有新的数据被确认而ACK报文中R‑flag置位，此ACK报文不被交付给上层TCP，但更新编码缓存，将新确认的数据从当前编码缓存中删除；3)没有新的数据被确认，提取其中的Pid‑reply域，再罗列Pid值为Pid‑reply的编码包的所有原始数据包pi～pj(i≤j)，并将ACK报文丢弃；如果目前在发送端未被确认的数据包中最小序号为seqm，pi数据包的起始序号是seqi，那么接收端那边未看到的报文序号是在seqm～(seqi‑1)之间，即获得了接收端那边缺失的报文数目；由于发送端有几率收到接收端多个这样的ACK报文，未看到的报文区间会被更新，但更新的方式只能是区间长度变小，即seqi‑1只能向着seqm靠拢；步骤3：当网络编码层收到上层TCP下来的重传报文时，启动前向重传启动重传报文丢失时，存在以下情形：1)如果重传序列的第一个报文或者中间报文丢失，触发重复ACK，情形退回到前向重传机制开始之前的情况；2)如果最后一个重传报文丢失，发送端只能收到R‑flag置位的ACK报文；发送端更新网络编码层的编码缓存，一段时间后上层TCP重传刚刚才重传过的报文序列，网络编码层发现此报文被接收端确认了，则创建一个ACK报文，回给上层TCP；发送端的网络编码层维护了一个链表re_list，保存着下一次前向重传所需要进行重传的报文；re_list通过接收端那边回的ACK报文来更新；是否启动前向重传取决于re_list是否为空；当网络编码层完成前向重传后，re_list会被清空。