[发明专利]一种适用于网络编码传输控制协议的补偿重传方法

说明书

本发明公开了一种适用于网络编码传输控制协议的补偿重传方法，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的，接收端对于收到的每个编码报文都需要回复确认应答ACK报文，在回复的ACK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，间接获知接收端译码矩阵信息；发送端根据接收端译码矩阵信息决定重传哪些数据；发送端每收到ACK报文就启动补偿重传方法。本发明通过网络编码层头部的Pid和Pid‑reply字段获知接收端译码矩阵的信息，在合适的时机补偿重传若干数据包，以加快译码矩阵的译码进程，减少报文的传输时延。

技术领域

本发明涉及传输控制协议领域，具体涉及一种适用于网络编码传输控制协议的补偿重传方法。

背景技术

传输控制协议TCP由于能够提供可靠的端到端传输服务，成为了互联网下的一个基本传输协议。在实际的无线网络应用中，在传输层普遍采用的依然是传统的TCP协议，但是无线网络的一些独有特点也引发了严重的TCP性能下降问题，因为传统TCP协议被设计成一旦发生丢包即认为网络中发生拥塞，从而采取调整拥塞窗口、拥塞阈值、快速恢复等策略来应对。而在无线网络中，不仅存在拥塞丢包，更多的情况下是由于无线传输特性不理想所导致的随机丢包，TCP协议无法区分丢包发生的原因，采用了单一的拥塞策略处理丢包。对于非拥塞丢包，TCP协议仍然采用减小拥塞窗口来降低发送速率的策略进行处理的处理方式会导致吞吐量的下降和延迟的增加。事实上，对于无线传输不可靠引起的非拥塞丢包，TCP协议应该采取的正确措施是提高发送速率，而并非减小拥塞窗口。因此，如何在丢包率高、延时大的无线网络中，提升现有TCP协议的传输性能就显得尤为关键。

2011年，JK Sundararajan,D Shah,M Médard等人在文献“Network coding meetsTCP:Theory and implementation(Proceedings of the IEEE,vol.99,pp.490-512,March,2011)”中首先提出了一种将网络编码与TCP进行结合的通信传输协议，该协议能够有效地提升在丢包网络中的通信传输质量。在将TCP协议与网络编码进行结合的过程中主要涉及到两个内容：编码机制与ACK确认机制。基于网络编码的传输控制协议在传输层(Transport Layer)和网络层(Network Layer)之间插入一个网络编码(Network Coding)层，利用线性冗余编码掩盖链路中出现的丢包，阻止TCP拥塞控制算法的误启动，进而提高TCP在有损链路中的吞吐率。

基于网络编码的传输控制协议自被提出以来就引起了广泛的关注，与以往对TCP协议的改进不同，由于无需对现有协议栈进行修改，适合大规模应用部署。在具体实现编码传输控制协议时，可以在传输层(Transport Layer)和网络层(Internet Layer)之间新增一个网络编码子层(Network Coding Sub-Layer)，利用线性冗余编码掩盖链路中出现的丢包，阻止TCP拥塞控制算法的误启动，提高TCP在有损链路中的吞吐率。