一種多流業(yè)務并發(fā)傳輸控制方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多流業(yè)務并發(fā)傳輸控制方法及裝置，克服目前搭載多通信接口的終端設備利用多條鏈路進行傳輸時無法充分利用聚合帶寬資源導致不必要的數(shù)據(jù)重傳的缺陷，該方法中發(fā)送端執(zhí)行處理：獲取所述發(fā)送端與接收端之間的各條鏈路的鏈路信息；根據(jù)各條鏈路的鏈路信息對各條鏈路的傳輸時延進行預測，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值；根據(jù)各條鏈路的傳輸時延估計值計算并預測各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序；按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對各條鏈路上數(shù)據(jù)包的分配情況進行調(diào)度。本發(fā)明的實施例避免接收端亂序而導致的不必要的重傳和鏈路帶寬擁塞。
【專利說明】一種多流業(yè)務并發(fā)傳輸控制方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信【技術領域】，尤其涉及一種多流業(yè)務并發(fā)傳輸控制方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著信息技術的發(fā)展，終端設備普遍搭載了多種通信接口，利用終端的多個接口同時進行業(yè)務傳輸實現(xiàn)多條鏈路的聚合效應成為一種迫切的需求。然而由于多條端到端并發(fā)鏈路在路徑帶寬及傳輸時延方面存在明顯差異，使得多路并發(fā)的傳輸吞吐相比單條鏈路并沒有明顯的提升。究其原因，主要是因為鏈路差異引起的接收端的數(shù)據(jù)亂序，進而導致不必要的重傳及接收端緩存擁塞，限制了各傳輸鏈路的吞吐量增長。
[0003]如圖1所示，數(shù)據(jù)包按照路徑輪循的方式分配的各傳輸鏈路進行傳輸。鏈路I的傳輸時延為D1，鏈路2的傳輸時延為D2以及鏈路3的傳輸時延為D3。圖中小方框表示數(shù)據(jù)包，數(shù)字表述發(fā)送或者抵達順序。如果三條鏈路的傳輸時延D1<<D2<<D3，則路徑I的數(shù)據(jù)包I和4及路徑2的數(shù)據(jù)包2和5必然先于其余包到達。由于數(shù)據(jù)包3未能到達，數(shù)據(jù)包4和5只能在緩沖區(qū)等待。當緩沖區(qū)數(shù)據(jù)包累積到緩沖區(qū)門限值造成緩沖區(qū)阻塞，則要清空緩沖區(qū)中的所有數(shù)據(jù)包并進行不必要的重傳操作。
[0004]針對接收端亂序問題，可以從按數(shù)據(jù)包調(diào)度和按流調(diào)度角度提出了一些解決方案。但基于數(shù)據(jù)包的調(diào)度無法根本上解決亂序問題，基于流的調(diào)度策略將不同的業(yè)務流綁定在不同的鏈路上傳輸，一定程度可以解決亂序問題，但是無法充分利用聚合帶寬資源，各路徑的負載平衡無法得到保證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服目前搭載多通信接口的終端設備利用多條鏈路進行傳輸時無法充分利用聚合帶寬資源導致不必要的數(shù)據(jù)重傳的缺陷。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種多流業(yè)務并發(fā)傳輸控制方法，發(fā)送端執(zhí)行如下處理:
[0007]獲取所述發(fā)送端與接收端之間的各條鏈路的鏈路信息；
[0008]根據(jù)各條鏈路的鏈路信息對各條鏈路的傳輸時延進行預測，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值；
[0009]根據(jù)各條鏈路的傳輸時延估計值計算并預測各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序；
[0010]按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對各條鏈路上數(shù)據(jù)包的分配情況進行調(diào)度。
[0011 ] 優(yōu)選地，所述各條鏈路的鏈路信息包括:
[0012]帶寬信息、負載情況、可用帶寬以及傳輸時延信息。
[0013]優(yōu)選地，根據(jù)各條鏈路的鏈路信息對各條鏈路的傳輸時延進行預測，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值，包括:
[0014]所述發(fā)送端采用往返時延值來動態(tài)估計各條鏈路的傳輸時延，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值。
[0015]優(yōu)選地，所述發(fā)送端采用往返時延值來動態(tài)估計各條鏈路的傳輸時延，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值，包括:
[0016]對于每條鏈路，所述發(fā)送端根據(jù)前一次傳輸?shù)耐祩鬏敃r延估計值及往返傳輸時延實際值，獲得當前傳輸時延估計值。
[0017]優(yōu)選地，按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對各條鏈路上數(shù)據(jù)包的分配情況進行調(diào)度，包括:
[0018]同時傳輸多個業(yè)務流時，根據(jù)不同業(yè)務流的服務質(zhì)量、所述鏈路信息以及各業(yè)務流對傳輸時延的要求，按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對業(yè)務流及鏈路進行匹配。
[0019]優(yōu)選地，對業(yè)務流及鏈路進行匹配，包括:
[0020]在并發(fā)的鏈路中選擇時延相近的鏈路進行同一業(yè)務流的傳輸。
[0021]本申請的實施例還提供了一種多流業(yè)務并發(fā)傳輸控制裝置，包括:
[0022]獲取模塊，設置為獲取發(fā)送端與接收端之間的各條鏈路的鏈路信息；
[0023]預測模塊，設置為根據(jù)各條鏈路的鏈路信息對各條鏈路的傳輸時延進行預測，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值；
[0024]計算模塊，設置為根據(jù)各條鏈路的傳輸時延估計值計算并預測各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序；
[0025]調(diào)度模塊，設置為按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對各條鏈路上數(shù)據(jù)包的分配情況進行調(diào)度。
[0026]優(yōu)選地，該預測模塊設置為采用往返時延值來動態(tài)估計各條鏈路的傳輸時延，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值。
[0027]優(yōu)選地，該預測模塊設置為對于每條鏈路，根據(jù)前一次傳輸?shù)耐祩鬏敃r延估計值及往返傳輸時延實際值，獲得當前傳輸時延估計值。
[0028]優(yōu)選地，該調(diào)度模塊設置為同時傳輸多個業(yè)務流時，根據(jù)不同業(yè)務流的服務質(zhì)量、所述鏈路信息以及各業(yè)務流對傳輸時延的要求，按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對業(yè)務流及鏈路進行匹配。
[0029]與現(xiàn)有技術相比，本申請的實施例通過數(shù)據(jù)包調(diào)度機制使發(fā)送端與接收端之間各條鏈路上的數(shù)據(jù)包能夠按序抵達接收端，從而避免接收端亂序而導致的不必要的重傳和鏈路帶寬擁塞，提升了多路并發(fā)的傳輸性能，實現(xiàn)真正意義上的帶寬聚合和負載均衡。
[0030]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構來實現(xiàn)和獲得。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]附圖用來提供對本發(fā)明技術方案的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用于解釋本發(fā)明的技術方案，并不構成對本發(fā)明技術方案的限制。[0032]圖1為目前搭載多通信接口的終端設備利用多條鏈路接收數(shù)據(jù)的原理示意圖。
[0033]圖2為本申請實施例的多流業(yè)務并發(fā)傳輸接收方法的流程示意圖。
[0034]圖3為根據(jù)本申請實施例的多流業(yè)務并發(fā)傳輸接收方法對數(shù)據(jù)包的接收進行調(diào)度后的接收示意圖。
[0035]圖4為本申請實施例的多流業(yè)務并發(fā)傳輸接收方法中兩條鏈路上數(shù)據(jù)包按序到達的示意圖。
[0036]圖5為本申請實施例的多流業(yè)務并發(fā)傳輸接收裝置的構造示意圖。
【具體實施方式】
[0037]以下將結(jié)合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。本申請實施例以及實施例中的各個特征在不相沖突前提下的相互結(jié)合，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0038]另外，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計算機可執(zhí)行指令的計算機系統(tǒng)中執(zhí)行。并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0039]如圖2、圖3及圖4所示，本申請實施例的多流業(yè)務并發(fā)傳輸接收方法主要包括如下內(nèi)容。
[0040]步驟S210，新的業(yè)務流數(shù)據(jù)包抵達發(fā)送端的發(fā)送緩沖區(qū)，發(fā)送端獲取其與接收端之間各條鏈路的鏈路信息。
[0041]發(fā)送端與接收端之間各條鏈路的鏈路信息，主要包括各條鏈路的帶寬信息、丟包率信息，負載情況、可用帶寬以及傳輸時延信息等。由于各條鏈路都是實時動態(tài)變化的，所以需要及時更新并獲取上述信息，保證上述信息的實時性及有效性。
[0042]本申請的實施例中，發(fā)送端比如可以是服務器，接收端比如可以是多個終端設備，或者也可以是擁有多個接口的終端設備。
[0043]步驟S220，發(fā)送端根據(jù)其與接收端之間各條鏈路的鏈路信息，對數(shù)據(jù)包在各條鏈路上進行傳輸并到達接收端的傳輸時延進行預測，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值。
[0044]本申請的實施例中，發(fā)送端采用往返時延值來動態(tài)估計各條鏈路的傳輸時延。對于每條鏈路而言，發(fā)送端根據(jù)前一次傳輸?shù)耐祩鬏敃r延估計值及往返傳輸時延實際值，獲得當前傳輸時延估計值。
[0045]如果某條鏈路上第i次傳輸時所預測的往返傳輸時延(RTT)估計值為RTT (i)，第i次傳輸RTT的實際值為RTT，則該條鏈路上的第i+Ι次傳輸?shù)腞TT估計值RTT (i+Ι)可以根據(jù)如下表達式計算獲得。
[0046]RTT (i+1) = a.RTT(i) + (l_a).RTT 式(I)
[0047]其中，O < a < l，a越大表明該鏈路上第i+Ι次傳輸?shù)腞TT估計值RTT(i+l)對第i次傳輸?shù)腞TT估計值RTT (i)越敏感，也即該鏈路上第i次傳輸?shù)腞TT估計值RTT (i)對第i+Ι次傳輸?shù)腞TT估計值RTT (i+Ι)影響越大。
[0048]端到端時延FT是RTT的一半,表示從一端到另一端的時延。所以,本申請的實施例中，各條鏈路的傳輸時延估計值FT(i+l)根據(jù)如下表達式獲得。[0049]FT (i+1) = 1/2.RTT (i+1)式(2)
[0050]步驟S230，發(fā)送端根據(jù)各條鏈路的傳輸時延估計值，計算并預測各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序。
[0051]步驟S240，發(fā)送端按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，以數(shù)據(jù)包按序抵達接收端為目標，對各條鏈路上數(shù)據(jù)包的分配情況進行調(diào)度。
[0052]本申請的實施例中，當同時傳輸多個業(yè)務流時，由于各業(yè)務流之間相互獨立，可以根據(jù)不同業(yè)務流的服務質(zhì)量(QoS)、所獲取的鏈路信息以及各業(yè)務流對傳輸時延的要求，對業(yè)務流及鏈路進行匹配。本申請的實施例可以在并發(fā)的鏈路中選擇時延相近的鏈路進行同一業(yè)務流的傳輸，針對不同業(yè)務流在與其綁定的路徑中進行數(shù)據(jù)包的分配即可。
[0053]本申請的實施例中，計算在所有不擁塞鏈路上傳輸數(shù)據(jù)包的預測到達時刻，然后按預測到達時刻的先后為數(shù)據(jù)包分配傳輸序列號。傳輸序列號小的數(shù)據(jù)包傳送至優(yōu)先到達的鏈路位置。
[0054]步驟S250，發(fā)送端將已經(jīng)發(fā)送給接收端的數(shù)據(jù)包標記為已發(fā)送，并更新鏈路信息。
[0055]本申請的實施例可以在多路徑的傳輸控制協(xié)議，比如流控制傳輸協(xié)議(SCTP)、多路徑傳輸控制協(xié)議(MPTCP)中直接集成使用，不需要對發(fā)送端或接收端進行修改，實現(xiàn)靈活方便。
[0056]如圖5所示，本申請實施例的多流業(yè)務并發(fā)傳輸接收裝置主要包括發(fā)送緩沖區(qū)510、獲取模塊520、預測 模塊530、計算模塊540以及調(diào)度模塊550。
[0057]發(fā)送緩沖區(qū)510，設置為存儲待發(fā)送給接收端的數(shù)據(jù)包；并設置為存儲待確認發(fā)送成功數(shù)據(jù)包，該待確認發(fā)送成功數(shù)據(jù)包在接收端成功接收數(shù)據(jù)包之后刪除。
[0058]獲取模塊520，設置為獲取發(fā)送端與接收端之間的各條鏈路的鏈路信息，各條鏈路的鏈路信息主要包括各條鏈路的帶寬信息、丟包率信息，負載情況、可用帶寬以及傳輸時延信息等。
[0059]預測模塊530，與獲取模塊520相連，設置為根據(jù)各條鏈路的鏈路信息對各條鏈路的傳輸時延進行預測，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值。
[0060]計算模塊540，與預測模塊530相連，設置為根據(jù)各條鏈路的傳輸時延估計值計算并預測各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序。
[0061]調(diào)度模塊550，與發(fā)送緩沖區(qū)510及計算模塊540相連，設置為按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對發(fā)送緩沖區(qū)510中的各條鏈路上的數(shù)據(jù)包的分配情況進行調(diào)度。
[0062]本申請的實施例中，該預測模塊530設置為采用往返時延值來動態(tài)估計各條鏈路的傳輸時延，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值。該預測模塊530設置為對于每條鏈路，根據(jù)前一次傳輸?shù)耐祩鬏敃r延估計值及往返傳輸時延實際值，獲得當前傳輸時延估計值。
[0063]本申請的實施例中，該調(diào)度模塊550設置為同時傳輸多個業(yè)務流時，根據(jù)不同業(yè)務流的服務質(zhì)量、所述鏈路信息以及各業(yè)務流對傳輸時延的要求，按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對業(yè)務流及鏈路進行匹配。該調(diào)度模塊550設置為在并發(fā)的鏈路中選擇時延相近的鏈路進行同一業(yè)務流的傳輸。
[0064]接收端的接收緩沖區(qū)存儲各條鏈路抵達的數(shù)據(jù)包。由于各傳輸鏈路存在明顯差異，數(shù)據(jù)包很難做到完全地有序到達。所以本申請的實施例中，接收端中的接收緩沖區(qū)用于暫存一定程度的亂序數(shù)據(jù)包，然后向應用層呈遞。由于用于多流業(yè)務并發(fā)傳輸?shù)慕K端設備為手機等移動終端設備，本身資源較為有限，所以其緩沖區(qū)的大小受限，可以容許一定限度的亂序發(fā)生。
[0065]本申請實施例的多流業(yè)務并發(fā)傳輸接收裝置可以應用在應用層和網(wǎng)絡層之間。
[0066]本申請的實施例可以充分利用多接口終端多接口鏈路帶寬聚合效應，同時避免接收端的數(shù)據(jù)包亂序問題。本申請的實施例面向具有多種接入方式的多接口終端設備，在進行多流業(yè)務并發(fā)傳輸控制的過程中，利用多條鏈路的帶寬聚合效應提升業(yè)務傳輸速率，有效解決了接收端亂序問題，提升了系統(tǒng)性能。
[0067]本領域的技術人員應該明白，上述的本申請實施例所提供的裝置的各組成部分，以及方法中的各步驟，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡上。可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)。從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0068]雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容僅為便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬領域內(nèi)的技術人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式及細節(jié)上進行任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種多流業(yè)務并發(fā)傳輸控制方法，發(fā)送端執(zhí)行如下處理: 獲取所述發(fā)送端與接收端之間的各條鏈路的鏈路信息； 根據(jù)各條鏈路的鏈路信息對各條鏈路的傳輸時延進行預測，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值； 根據(jù)各條鏈路的傳輸時延估計值計算并預測各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序； 按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對各條鏈路上數(shù)據(jù)包的分配情況進行調(diào)度。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述各條鏈路的鏈路信息包括: 帶寬信息、負載情況、可用帶寬以及傳輸時延信息。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，根據(jù)各條鏈路的鏈路信息對各條鏈路的傳輸時延進行預測，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值，包括: 所述發(fā)送端采用往返時延值來動態(tài)估計各條鏈路的傳輸時延，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值。
4.根據(jù)權利 要求3所述的方法，其中，所述發(fā)送端采用往返時延值來動態(tài)估計各條鏈路的傳輸時延，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值，包括: 對于每條鏈路，所述發(fā)送端根據(jù)前一次傳輸?shù)耐祩鬏敃r延估計值及往返傳輸時延實際值，獲得當前傳輸時延估計值。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對各條鏈路上數(shù)據(jù)包的分配情況進行調(diào)度，包括: 同時傳輸多個業(yè)務流時，根據(jù)不同業(yè)務流的服務質(zhì)量、所述鏈路信息以及各業(yè)務流對傳輸時延的要求，按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對業(yè)務流及鏈路進行匹配。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中，對業(yè)務流及鏈路進行匹配，包括: 在并發(fā)的鏈路中選擇時延相近的鏈路進行同一業(yè)務流的傳輸。
7.一種多流業(yè)務并發(fā)傳輸控制裝置，包括: 獲取模塊，設置為獲取發(fā)送端與接收端之間的各條鏈路的鏈路信息； 預測模塊，設置為根據(jù)各條鏈路的鏈路信息對各條鏈路的傳輸時延進行預測，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值； 計算模塊，設置為根據(jù)各條鏈路的傳輸時延估計值計算并預測各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序； 調(diào)度模塊，設置為按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對各條鏈路上數(shù)據(jù)包的分配情況進行調(diào)度。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其中: 該預測模塊設置為采用往返時延值來動態(tài)估計各條鏈路的傳輸時延，獲得各條鏈路的傳輸時延估計值。
9.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其中: 該預測模塊設置為對于每條鏈路，根據(jù)前一次傳輸?shù)耐祩鬏敃r延估計值及往返傳輸時延實際值，獲得當前傳輸時延估計值。
10.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其中: 該調(diào)度模塊設置為同時傳輸多個業(yè)務流時，根據(jù)不同業(yè)務流的服務質(zhì)量、所述鏈路信息以及各業(yè)務流對傳輸時延的要求，按照各條鏈路上的數(shù)據(jù)包抵達接收端的先后順序，對業(yè)務流及鏈路進行匹配。
【文檔編號】H04L12/803GK103841041SQ201210482559
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月23日 優(yōu)先權日:2012年11月23日
【發(fā)明者】孫愛芳, 高沖, 凌志浩, 張志飛, 袁宜峰, 祁學文, 曹建福 申請人:中興通訊股份有限公司