數(shù)據(jù)幀的傳輸方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)據(jù)幀的傳輸方法及裝置，其中，該方法包括：確定待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的類型；在當(dāng)前可用的多條鏈路中，依據(jù)待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的類型，選取傳輸待傳輸數(shù)據(jù)幀的鏈路，其中，對于第一類型的數(shù)據(jù)幀，選取多條鏈路中傳輸質(zhì)量最好的鏈路，對于第二類型的數(shù)據(jù)幀，選取多條鏈路中除傳輸質(zhì)量最好的鏈路之外的其他鏈路，其中，第二類型的數(shù)據(jù)幀的解碼依賴于第一類型的數(shù)據(jù)幀；通過選取的鏈路傳輸待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。通過本發(fā)明，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和可靠性。
【專利說明】數(shù)據(jù)幀的傳輸方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種數(shù)據(jù)幀的傳輸方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，如今網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備通常配備有多個網(wǎng)絡(luò)接口，同一個終端同時接入多個異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)域已經(jīng)成為可能。在這樣的接入環(huán)境下，研究如何合理的利用多接口同時傳輸來滿足多媒體實時傳輸?shù)膶崟r性及高帶寬需求具有重大意義。
[0003]傳統(tǒng)的傳輸層協(xié)議,例如，傳輸控制協(xié)議(Transfer Control Protocol,簡稱為TCP)，在設(shè)計之初主要是為了解決傳輸?shù)墓叫院涂煽啃?，并沒有考慮傳輸?shù)膶崟r性。它的窗口機制和擁塞控制限制了傳輸?shù)膶崟r性，在丟包率較高的網(wǎng)絡(luò)中，例如，無線網(wǎng)絡(luò)中，頻繁的丟失重傳會嚴重影響實時性。此外，它是一種單徑傳輸，傳輸過程中僅能夠使用單一路徑，并且，在網(wǎng)絡(luò)擁塞后斷連和重連有較大的時間開銷。因此，TCP傳輸性能會隨丟包率的上升嚴重下降。
[0004]現(xiàn)有的實時傳輸協(xié)議實時傳輸協(xié)議/實時控制協(xié)議(Real-Time Protocol/Real-Time Control Protocol,簡稱為 RTP/RTCP),以及實時流協(xié)議(Real-Time StreamingProtocol，簡稱為RTSP)都是基于用戶數(shù)據(jù)協(xié)議(User Date Protocol，簡稱為UDP)的單徑實時傳輸，在對實時性要求較高的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸中，例如，在高質(zhì)量的多媒體傳輸中，不能保證視頻的質(zhì)量，關(guān)鍵幀的丟失會影響多個幀的恢復(fù)，尤其在丟包率和時延較高的無線網(wǎng)絡(luò)中。
[0005]此外，現(xiàn)有的實時傳輸協(xié)議都屬于單徑傳輸，傳輸數(shù)據(jù)時選擇固定的網(wǎng)絡(luò)接口，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞或斷開后才能重新選取新的接口，不能充分利用當(dāng)前可用的網(wǎng)絡(luò)資源，在實時多媒體傳輸中，嚴重影響傳輸?shù)膶崟r性。
[0006]鑒于現(xiàn)有實時傳輸協(xié)議的上述特點，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(Internet EngineeringTask Force，簡稱為IETF)提出了多徑TCP協(xié)議(MPTCP)。在MPTCP協(xié)議中，通過多個傳輸路徑(多條子流)共同完成同一傳輸任務(wù)，每條子流與傳統(tǒng)TCP相似，具有自身的窗口機制和擁塞控制，同時又接受MPTCP的管理。因此，MPTCP能較好的利用多個接口，充分利用可用的網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0007]然而，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中，各網(wǎng)絡(luò)的鏈路質(zhì)量各不相同，而在各個鏈路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具有相關(guān)性的情況下，例如，多媒體數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵幀可能影響非關(guān)鍵幀的解碼，由于傳輸質(zhì)量較差的鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可靠性差，將影響傳輸質(zhì)量較好的鏈路的數(shù)據(jù)無法成功解碼，從而影響到數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性?？梢姡鱾€傳輸鏈路上的數(shù)據(jù)具有相關(guān)性時，傳輸質(zhì)量較差的鏈路將影響傳輸質(zhì)量較好鏈路的傳輸，傳輸質(zhì)量較差的鏈路是數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i鏈路。此外，在實時多媒體數(shù)據(jù)傳輸中，它無法滿足實時性傳輸要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對在待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀中部分數(shù)據(jù)幀的解碼依賴其他數(shù)據(jù)幀的情況下，相關(guān)技術(shù)中的多徑實時傳輸協(xié)議無法滿足傳輸實時性和傳輸量要求的問題，本發(fā)明提供了一種數(shù)據(jù)幀的傳輸方法及裝置，以至少解決上述問題。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種數(shù)據(jù)幀的傳輸方法，包括:確定待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的類型；在當(dāng)前可用的多條鏈路中，依據(jù)所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的類型，選取傳輸所述待傳輸數(shù)據(jù)幀的鏈路，其中，對于第一類型的數(shù)據(jù)幀，選取所述多條鏈路中傳輸質(zhì)量最好的鏈路，對于第二類型的數(shù)據(jù)幀，選取所述多條鏈路中除所述傳輸質(zhì)量最好的鏈路之外的其他鏈路，其中，所述第二類型的數(shù)據(jù)幀的解碼依賴于所述第一類型的數(shù)據(jù)幀；通過選取的鏈路傳輸所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。
[0010]優(yōu)選地,在所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀屬于第一類型時，通過選取的鏈路傳輸所述待傳輸數(shù)據(jù)幀，包括:對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進行冗余編碼；通過選取的鏈路傳輸冗余編碼后的所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。
[0011]優(yōu)選地，對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進行冗余編碼，包括:通過噴泉編碼對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進行冗余編碼，得到在選取的鏈路上傳輸?shù)亩鄠€編碼包；通過選取的鏈路傳輸冗余編碼后的所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，包括:通過選取的鏈路依次傳輸所述多個編碼包。
[0012]優(yōu)選地，傳輸預(yù)設(shè)數(shù)量的所述編碼包之后，還包括:依據(jù)選取的鏈路的傳輸質(zhì)量確定還需要傳輸?shù)乃鼍幋a包的數(shù)量，其中，如果選取的鏈路的傳輸質(zhì)量上升，則減少所述還需傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量，如果選取的鏈路傳輸質(zhì)量下降，則增加還需要傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量。
[0013]優(yōu)選地，按照以下公式確定所述還需要傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量:An= [N-1og2 (1- 8 ) -n-n' (l_p) ] / (l_p),其中，A n為還需要發(fā)送的編碼分組的數(shù)量,p為選取的鏈路當(dāng)前的丟包率，N每個所述編碼包的大小，n為接收端已接收的有效的編碼包的數(shù)量，n'已發(fā)送但所述接收端未收到的編碼包的數(shù)量，8為預(yù)設(shè)的解碼成功率。
[0014]優(yōu)選地，還包括:根據(jù)所述多條鏈路中每條鏈路的鏈路信息，實時更新所述每條鏈路的傳輸質(zhì)量的信息。
[0015]優(yōu)選地，所述鏈路信息包括以下至少之一:鏈路的當(dāng)前丟包率、鏈路的實際傳輸時延和鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間。
[0016]優(yōu)選地，實時更新所述每條鏈路的傳輸質(zhì)量的信息，包括:根據(jù)鏈路的當(dāng)前丟包率、鏈路的實際傳輸時延以及鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間，確定所述每條鏈路傳輸時間期望值，其中，所述傳輸時間期望值越大，鏈路的傳輸質(zhì)量越好，所述傳輸時間期望值越小，鏈路的傳輸質(zhì)量越差。
[0017]優(yōu)選地，按照以下公式確定所述每條鏈路的所述傳輸時間期望值:
TiPi)，其中，Ti為所述傳輸時間期望值，pi為鏈路當(dāng)前的丟包率，屯為
k=l
鏈路的實際傳輸時延，\為鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間，k為傳輸成功的次數(shù)。
[0018]優(yōu)選地，所述多條鏈路為多徑傳輸控制協(xié)議MPTCP中的多條傳輸控制協(xié)議TCP鏈路。
[0019]優(yōu)選地，對于第二類型的數(shù)據(jù)幀，在傳輸數(shù)據(jù)時禁止采用TCP鏈路的重傳機制。
[0020]優(yōu)選地，所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀包括多媒體業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)幀；所述第一類型的數(shù)據(jù)幀為所述多媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀，所述第二類型的數(shù)據(jù)幀為所述多媒體數(shù)據(jù)的非關(guān)鍵幀。[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種數(shù)據(jù)幀的傳輸裝置，包括:確定模塊，用于確定待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的類型；選取模塊，用于在當(dāng)前可用的多條鏈路中，依據(jù)所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的類型，選取傳輸所述待傳輸數(shù)據(jù)幀的鏈路，其中，對于第一類型的數(shù)據(jù)幀，選取所述多條鏈路中傳輸質(zhì)量最好的鏈路，對于第二類型的數(shù)據(jù)幀，選取所述多條鏈路中除所述傳輸質(zhì)量最好的鏈路之外的其他鏈路，其中，所述第二類型的數(shù)據(jù)幀的解碼依賴于所述第一類型的數(shù)據(jù)幀；傳輸模塊，用于通過選取的鏈路傳輸所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。
[0022]優(yōu)選地，所述傳輸模塊包括:編碼單元，用于在所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀屬于第一類型時，對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進行冗余編碼；傳輸單元，用于通過選取的鏈路傳輸冗余編碼后的所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。
[0023]優(yōu)選地，所述編碼單元按照以下方式對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀對進行冗余編碼:通過噴泉編碼對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進行冗余編碼，得到在選取的鏈路上傳輸?shù)亩鄠€編碼包；所述傳輸單元按照以下方式傳輸冗余編碼后的所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀:通過選取的鏈路依次傳輸所述多個編碼包。。
[0024]優(yōu)選地，所述傳輸模塊還包括:確定單元，用于在傳輸預(yù)設(shè)數(shù)量的所述編碼包之后，依據(jù)選取的鏈路的傳輸質(zhì)量確定還需要傳輸?shù)乃鼍幋a包的數(shù)量，其中，如果選取的鏈路的傳輸質(zhì)量上升，則減少所述還需傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量，如果選取的鏈路傳輸質(zhì)量下降，則增加還需要傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量。
[0025]優(yōu)選地，所述確定單元按照以下公式確定還需要傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量:A n= [N-1og2 (1- 8 ) -n-n' (l_p) ] / (l_p),其中，A n為還需要發(fā)送的編碼分組的數(shù)量,p為選取的鏈路當(dāng)前的丟包率，N每個所述編碼包的大小，n為接收端已接收的有效的編碼包的數(shù)量，n'已發(fā)送但所述接收端未收到的編碼包的數(shù)量，8為預(yù)設(shè)的解碼成功率。
[0026]優(yōu)選地，還包括:更新模塊，用于根據(jù)所述多條鏈路中每條鏈路的鏈路信息，實時更新所述每條鏈路的傳輸質(zhì)量的信息。
[0027]優(yōu)選地，所述更新模塊按照以下方式實時更新所述每條鏈路的傳輸質(zhì)量的信息:根據(jù)鏈路的當(dāng)前丟包率、鏈路的實際傳輸時延以及鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間，確定所述每條鏈路傳輸時間期望值，其中，所述傳輸時間期望值越大，鏈路的傳輸質(zhì)量越好，所述傳輸時間期望值越小，鏈路的傳輸質(zhì)量越差。
[0028]優(yōu)選地，所述更新模塊按照以下公式確定所述每條鏈路的所述傳輸時間期望值:
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)幀的傳輸方法，其特征在于，包括: 確定待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的類型； 在當(dāng)前可用的多條鏈路中，依據(jù)所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的類型，選取傳輸所述待傳輸數(shù)據(jù)幀的鏈路，其中，對于第一類型的數(shù)據(jù)幀，選取所述多條鏈路中傳輸質(zhì)量最好的鏈路，對于第二類型的數(shù)據(jù)幀，選取所述多條鏈路中除所述傳輸質(zhì)量最好的鏈路之外的其他鏈路，其中，所述第二類型的數(shù)據(jù)幀的解碼依賴于所述第一類型的數(shù)據(jù)幀； 通過選取的鏈路傳輸所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀屬于第一類型時，通過選取的鏈路傳輸所述待傳輸數(shù)據(jù)幀，包括: 對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進行冗余編碼； 通過選取的鏈路傳輸冗余編碼后的所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進行冗余編碼，包括:通過噴泉編碼對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進行冗余編碼，得到在選取的鏈路上傳輸?shù)亩鄠€編碼包； 通過選取的鏈路傳輸冗余編碼后的所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，包括:通過選取的鏈路依次傳輸所述多個編碼包。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，傳輸預(yù)設(shè)數(shù)量的所述編碼包之后，還包括: 依據(jù)選取的鏈路的傳輸質(zhì)量確定還需要傳輸?shù)乃鼍幋a包的數(shù)量，其中，如果選取的鏈路的傳輸質(zhì)量上升，則減少所述還需傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量，如果選取的鏈路傳輸質(zhì)量下降，則增加還需要傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，按照以下公式確定所述還需要傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量: A n= [N-1og2 (1- 8 ) -n-n ' (l_p)]/(l_p),其中，A n為還需要發(fā)送的編碼分組的數(shù)量，P為選取的鏈路當(dāng)前的丟包率，N每個所述編碼包的大小，n為接收端已接收的有效的編碼包的數(shù)量，n'已發(fā)送但所述接收端未收到的編碼包的數(shù)量，8為預(yù)設(shè)的解碼成功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 根據(jù)所述多條鏈路中每條鏈路的鏈路信息，實時更新所述每條鏈路的傳輸質(zhì)量的信肩、O
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述鏈路信息包括以下至少之一:鏈路的當(dāng)前丟包率、鏈路的實際傳輸時延和鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，實時更新所述每條鏈路的傳輸質(zhì)量的信息，包括: 根據(jù)鏈路的當(dāng)前丟包率、鏈路的實際傳輸時延以及鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間，確定所述每條鏈路傳輸時間期望值，其中，所述傳輸時間期望值越大，鏈路的傳輸質(zhì)量越好，所述傳輸時間期望值越小，鏈路的傳輸質(zhì)量越差。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，按照以下公式確定所述每條鏈路的所述傳輸時間期望值:
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于，所述多條鏈路為多徑傳輸控制協(xié)議MPTCP中的多條傳輸控制協(xié)議TCP鏈路。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，對于第二類型的數(shù)據(jù)幀，在傳輸數(shù)據(jù)時禁止采用TCP鏈路的重傳機制。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于，所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀包括多媒體業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)幀；所述第一類型的數(shù)據(jù)幀為所述多媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀，所述第二類型的數(shù)據(jù)幀為所述多媒體數(shù)據(jù)的非關(guān)鍵幀。
13.一種數(shù)據(jù)幀的傳輸裝置，其特征在于，包括: 確定模塊，用于確定待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的類型； 選取模塊，用于在當(dāng)前可用的多條鏈路中，依據(jù)所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀的類型，選取傳輸所述待傳輸數(shù)據(jù)幀的鏈路，其中，對于第一類型的數(shù)據(jù)幀，選取所述多條鏈路中傳輸質(zhì)量最好的鏈路，對于第二類型的數(shù)據(jù)幀，選取所述多條鏈路中除所述傳輸質(zhì)量最好的鏈路之外的其他鏈路，其中，所述第二類型的數(shù)據(jù)幀的解碼依賴于所述第一類型的數(shù)據(jù)幀； 傳輸模塊，用于通過選取的鏈路傳輸所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。
14.根據(jù)權(quán)利要求1·3所述的裝置，其特征在于，所述傳輸模塊包括: 編碼單元，用于在所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀屬于第一類型時，對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進行冗余編碼； 傳輸單元，用于通過選取的鏈路傳輸冗余編碼后的所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于， 所述編碼單元按照以下方式對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀對進行冗余編碼:通過噴泉編碼對所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進行冗余編碼，得到在選取的鏈路上傳輸?shù)亩鄠€編碼包； 所述傳輸單元按照以下方式傳輸冗余編碼后的所述待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀:通過選取的鏈路依次傳輸所述多個編碼包。。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述傳輸模塊還包括: 確定單元，用于在傳輸預(yù)設(shè)數(shù)量的所述編碼包之后，依據(jù)選取的鏈路的傳輸質(zhì)量確定還需要傳輸?shù)乃鼍幋a包的數(shù)量，其中，如果選取的鏈路的傳輸質(zhì)量上升，則減少所述還需傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量，如果選取的鏈路傳輸質(zhì)量下降，則增加還需要傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述確定單元按照以下公式確定還需要傳輸?shù)木幋a包的數(shù)量: A n= [N-1og2 (1- 8 ) -n-n ' (l_p)]/(l_p),其中，A n為還需要發(fā)送的編碼分組的數(shù)量，P為選取的鏈路當(dāng)前的丟包率，N每個所述編碼包的大小，n為接收端已接收的有效的編碼包的數(shù)量，n'已發(fā)送但所述接收端未收到的編碼包的數(shù)量，8為預(yù)設(shè)的解碼成功率。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，還包括: 更新模塊，用于根據(jù)所述多條鏈路中每條鏈路的鏈路信息，實時更新所述每條鏈路的傳輸質(zhì)量的信息。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述更新模塊按照以下方式實時更新所述每條鏈路的傳輸質(zhì)量的信息: 根據(jù)鏈路的當(dāng)前丟包率、鏈路的實際傳輸時延以及鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)的間隔時間，確定所述每條鏈路傳輸時間期望值，其中，所述傳輸時間期望值越大，鏈路的傳輸質(zhì)量越好，所述傳輸時間期望值越小，鏈路的傳輸質(zhì)量越差。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述更新模塊按照以下公式確定所述每條鏈路的所述傳輸時間期望值:
【文檔編號】H04L1/00GK103580773SQ201210249130
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月18日
【發(fā)明者】崔勇, 徐鑫, 潘廣進, 王文東, 劉國燕, 朱春暉, 沈岷, 周娜 申請人:中興通訊股份有限公司, 北京郵電大學(xué)