一種基于td-lte移動網絡傳輸特征的丟包區分方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于移動網絡傳輸領域，涉及到網絡傳輸過程中的傳輸特征：傳輸時延、傳 輸時延抖動、連續丟包長度和數據包丟包類型，特別是涉及到一種基于TD-LTE移動網絡傳 輸特征的丟包區分方法。
【背景技術】
[0002] 隨著移動通信技術的不斷創新和發展，具有高帶寬、低延遲優點的4G移動網絡已 經開始普及，另外一方面，移動終端的配置也不斷升級，因此移動終端也承載越來越多的網 絡應用，如在移動網絡視頻直播，這樣對移動網絡的服務質量要求也越來越高。
[0003] 為了對網絡數據傳輸進行服務質量保證，需要移動網絡提供高網絡帶寬和穩定 性、低網絡延遲和網絡傳輸錯誤。但是和有線網不同的是，由于無線鏈路容易受到干擾、噪 音、衰落、移動等因素的影響，移動網絡傳輸過程中存在兩種丟包，一種是因為鏈路擁塞而 產生的擁塞丟包，另外一種是數據傳輸過程中由無線鏈路傳輸錯誤而導致的無線差錯丟 包。在當前的移動網絡的服務質量優化中，鏈路產生擁塞丟包時，保證服務質量的主要方法 是使用TFRC降低發送端的發送速率；鏈路產生差錯丟包時，主要是通過動態FEC方法增加 冗余數據包在客戶端恢復丟失的數據包，或者進行數據包重傳。如果不對這種無線差錯丟 包和擁塞丟包加以區分，則在速率控制時，就會將無線差錯丟包誤認為是網絡擁塞導致的 丟包，使發送端產生過激反應，降低傳輸視頻的碼率；在差錯控制時，就會誤將擁塞丟包認 為是無線差錯丟包，過多的增加冗余數據或重傳數據，加重了網絡負載，導致移動網絡擁塞 程度加重，不僅不能較好的恢復丟失數據，反而有可能使得更多的數據包丟失。因而通過對 TD-LTE移動網絡數據傳輸丟包類型的區分，可以保證TD-LTE移動網服務質量，為用戶提供 良好的TD-LTE移動網絡體驗。
[0004] 據申請人檢索和查新，檢索到的以下幾篇與本發明相關的屬于網絡傳輸領域的專 利，它們分別是：
[0005] 1.中國專利2011104483464,面向衛星網絡的多路徑并行傳輸方法；
[0006] 2.中國專利2010102870824,自適應的數字家庭網絡流媒體傳輸帶寬預測方法；
[0007] 3.中國專利2008101150994,基于模糊綜合評判的異構網絡丟包區分方法
[0008] 在上述專利1中面向衛星網絡的多路徑并行傳輸方法是一種在衛星網絡傳輸層 中進行數據傳輸的控制方法，本發明結合衛星網絡與多路徑傳輸特性做出改進：在緩解接 收端緩存阻塞的基礎上，采取一種基于時延抖動的丟包區分方法，接收端通過確認包將擁 塞標志傳遞給源端，源端結合擁塞標志和數據塊重傳標識相應地調整擁塞窗口，調整發送 速率。同時，源端比較所有目的節點反饋的數據包時延選取一條時延最短的路徑作為反饋 包的最優路徑，對于源端，其有助于更迅速的調整擁塞窗口，減輕了窗口增長過快引起的網 絡性能惡化，且及時的重傳丟失的數據塊，提高衛星網絡中多路徑并行傳輸的吞吐量、窗口 抖動、時延和丟包率等方面等性能。
[0009] 上述專利2中提供一種基于網絡信道狀態的無線網絡最大重傳次數的優化方法， 屬于無線通信網絡傳輸技術領域。首先，根據無線鏈路的期望傳輸效率參數ETEij(k)的統 計值估計當前網絡的整體狀態；對于網絡狀態較差的情況，進一步測量分組成功傳遞概率 P (X)和隊列空閑率Queuei，并構建分組丟失區分的判斷函數Judge ( ·)，實現對分組丟失類 型的區分；MAC層根據當前網絡的主要丟包原因優化最大重傳次數，使之適應信道環境的 需求，緩解網絡的擁塞水平；對于網絡狀態較好的情況，為了避免出現網絡擁塞，仍然進行 丟包區分，實現重傳優化和速率控制，提高網絡性能。
[0010] 上述專利3中提供了一種基于模糊綜合評判的異構網絡丟包區分方法。該方法 中，首先將包對探測幀的單向傳輸時延和平均丟包率作為模糊綜合評判的因素集參數；在 發生丟包時，利用單向傳輸時延和平均丟包率分別做出獨立評判，得到兩個因素集參數對 當前網絡狀況的評判值；分別計算與單向傳輸時延和平均丟包率相關的動態權重分布函 數，并對兩個動態權重分布函數做歸一化處理，以確定單向傳輸時延和平均丟包率的相對 權重值；對相對權重值進行模糊變換，獲得綜合評判，從而對丟包原因進行區分。有關實驗 表明，本方法較當前的TCP版本和現有區分方法有更好的實施效果。
[0011] 上述相關發明專利都通過網絡傳輸特征對丟包類型進行區分，但它們都是對單一 的傳輸特征進行分析后進行丟包類型區分，本發明與上述發明專利的區別在于是將移動網 絡傳輸的多個特征傳輸時延、傳輸時延抖動和連續丟包長度進行分析，構建新特征值LTEuf和新特征值的兩個閾值LTEtcJP LTE up，然后用于進行TD-LTE移動網絡丟包類型區分。
【發明內容】
[0012] 本發明的目的在于提供一種基于TD-LTE移動網絡傳輸特征的丟包區分方法，用 于區分TD-LTE移動網絡數據傳輸丟包是差錯丟包還是擁塞丟包，以充分有效利用TD-LTE 移動網絡帶寬，提高移動傳輸質量。
[0013] 為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：
[0014] 一種基于TD-LTE移動網絡傳輸特征的丟包區分方法，
[0015] 以丟包發生后接收到的第一個數據包的傳輸時延RTT1+U1、包事件發生前后數據包 的傳輸時延抖動值RTTdOT、單次丟包事件中的連續丟包長度L為依據，構造丟包區分特征值 LTE^;以丟包區分特征值LTE 為依據，構建兩個閾值LTE lOT和LTEup;通過比較丟包區分特 征值LTEUF與兩個閾值LTE lOT和LTE up的關系，確定丟包的類型。
[0016] 所述以丟包發生后接收到的第一個數據包的傳輸時延RTT1+U1、包事件發生前后數 據包的傳輸時延抖動值RTTdOT、單次丟包事件中的連續丟包長度L為依據，構造丟包區分特 征值LTEUF的步驟為：
[0017] St印1 :獲取丟包發生后接收到的第一個數據包的傳輸時延RTT1+U1以及單次連續 丟包中的連續丟包長度L ;
[0018] St印2 :根據丟包事件發生后第一個到達的數據包的往返時延RTT1+U1以及丟包事 件發生之前所有包往返時延的滑動平均值訂^^計算傳輸時延的抖動值RTT dev，其中：
[0021] 式中：RTt是第i個數據包的往返時延；
[0022] Step3 :計算丟包區分特征倡
[0023] 所述以丟包區分特征值LTEUF為依據，構建兩個閾值LTE lOT和LTE up公式是：
[0026] 式中：?ΤΕΜΝ是歷史記錄中的最小LTEuf值；LTE^ax是歷史記錄中的最大LTE uf值。
[0027] 所述通過比較丟包區分特征值LTEUF與兩個閾值
和LTEUP的關系，確定丟包 的類型，其步驟為：
[0028] 若
，時，則丟包為擁塞丟包；若
時，則丟包為差錯丟包； 若LTE^aTE^aTEJt，則當前丟包中既有差錯丟包，又有擁塞丟包。
[0029] 本發明的特點在于當TD-LTE移動網絡傳輸數據發生丟包時，可以根據以丟包事 件發生后接收到的第一個數據包的傳輸時延RTT1+U1，丟包事件發生前后數據包的傳輸時延 抖動值RTTdev和單次丟包事件中的連續丟包長度L，構建TD-LTE網丟包區分特征值LTE 以及它的兩個閾值LTElOT和LTE up的關系，判斷丟包類型。采用本技術方案可以有效的區分 丟包類型，然后分別對擁塞丟包和差錯丟包采取不同的措施，進而提高網絡服務質量。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發明的基于TD-LTE移動網絡傳輸特征的丟包區分方法算法流程圖。
[0031] 圖2為本發明數據發送服務器端程序流程圖。
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