[发明专利]通过分组交换网络传递错误关键型业务的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过分组交换网络传递诸如IPTV业务之类的错误关键型业务(error-critical traffic)的方法。

背景技术

分组交换网络本质上是不可靠的，这意味着它们没有提供它们将不会延迟、损坏或丢失分组或者乱序传递分组的保证。

转发错误控制(FEC)和重传是用于在分组交换网络上提供可靠通信的基本错误控制范例。

重传是重新发送丢失或损坏的数据分组，其依赖于：

-校验和(或类似手段)来检查所接收信息的完整性，

-确认，即通过某种返回信道从接收方向发送方提供的显式收据，及

-重传丢失或损坏的分组(由发送方或接收方发起)。

重传意味着每个未完成分组(即，尚未确认)的副本(如果有)保存在发送方侧以供进一步重传。

存在若干种形式的重传策略，最重要的是：

-选择性确认(SACK)：接收方显式通知发送方正确地接收了哪些分组、消息或段，并附带通知未正确接收哪些分组。

-累积确认：接收方确认正确接收了分组、消息或段，该确认暗示也正确接收了所有先前的分组。传输控制协议(TCP)使用累积确认。

-否认(NACK)：接收方显式通知发送方未正确接收哪些分组、消息或段并因此要重传这些分组、消息或段。

重传对诸如IP服务之类的多播传输是不利的，因为需要在服务器侧或在中间网络节点处保存大量数据分组，以便为最终用户实现可接受的体验质量(QoE)。重传高速缓存的大小取决于从接收方到重传单元的往返时间(RTT)，以及取决于使请求的分组最终到达接收方所可能必需的重传数(即，取决于订户可能经历的噪声和/或网络环境)。通常，对于每个广播信道，需要缓存最近的100-200毫秒的视频信息(即，约50-100个数据分组)。类似地，为了向许多订户提供服务，需要为分组重传提供大量专用单播通信资源。显然，随着订户和信道数的增加，此类解决方案是不可扩展的。

FEC是将冗余数据添加到信息数据。这允许接收方自身检测和纠正错误(在某些限度内)，但是代价是某些数据开销。FEC因此应用于重传成本相对高昂或不可能重传的情况。

FEC的两种主要类别是块编码(例如里德-所罗门(RS)、戈莱、博斯和乔赫里(BCH)以及汉明码)和卷积编码。纠错中的最近发展是turbo编码，其是一种将两个或更多相对简单的卷积码和交织器相组合以产生在香农极限的一部分内执行的块码的方案。

FEC同样是不利的，因为需要大量数据开销来实现可接受的QoE。

对于IPTV服务，用户除IPTV流之外还可订阅FEC流。通常向两个流指派相同的高调度优先级以便共同地和及时地传递流，从而需要在最后一英里上提供对应的信道带宽并防止并发的低优先级服务(如互联网浏览)使用该信道带宽。

组合了重传和FEC错误保护两者的混合解决方案有时是优选的。当FEC代码被破坏时，重传服务器将接管并重传错误的分组。

这种组合的解决方案限制了所需的带宽量和/或重传服务器的数量。但是，对于当前这种混合解决方案，FEC仍在最后一英里上消耗大量带宽，并且通常未在考虑最后一英里线路速率、由于其他并发服务导致的最后一英里上的真实可用带宽、以及端到端分组损失状况的情况下针对用户进行优化。

发明内容

本发明的目的是在实现可接受的QoE的同时改进IPTV的服务到达。

借助一种通过分组交换网络传递错误关键型业务的方法实现了本发明的目标并克服了现有技术的上述缺点，所述方法包括以下步骤：

-标识传送特定错误关键型业务有效载荷的第一数据分组、传送用于自恢复所述特定业务有效载荷的转发错误控制FEC信息的第二数据分组、以及传送所述特定业务有效载荷的重传部分的第三数据分组；

-将第一业务优先级级别指派给所述第一数据分组、将第二业务优先级级别指派给所述第二数据分组、以及将第三业务优先级级别指派给所述第三数据分组；以及

-根据所述第一数据分组、所述第二数据分组以及所述第三数据分组的相应业务优先级级别通过所述分组交换网络传递所述第一数据分组、所述第二数据分组以及所述第三数据分组，

其特征在于，所述第一业务优先级级别和所述第三业务优先级级别具有高于尽力型(best effort)业务优先级级别的调度优先权，而所述第二业务优先级级别具有低于或等于所述尽力型业务优先级级别的调度优先权。