[发明专利]一种动态调整编码强度的方法

说明书

本发明公开了一种动态调整编码强度的方法，包括根据多路径传输控制协议各子流的拥塞窗口离散状态建立马尔可夫模型；根据所述马尔可夫模型得到各子流的平均拥塞窗口的大小；根据各子流的平均拥塞窗口的大小和测量路径的往返时间值预测各子流的有效吞吐率；根据有效吞吐率动态调整编码强度。使得MPTCP传输能对网络质量变化具备自适应能力，提高高数据传输的可靠性。

技术领域

本发明涉及多路径传输控制协议(MPTCP，Multi-path Transmission ControlProtocol)的自适应网络编码技术领域，特别是指一种动态调整编码强度的方法。

背景技术

在现有的MPTCP协议中，路径质量的评估指标主要利用数据在该路径上的传输延迟，传输延迟是表征路径质量的直观指标之一，对于该指标的评测方法为测量路径的往返时间(RTT，Round-Trip Time)值。某路径上的RTT表示从发送端在该路径上发送数据包开始，到发送端在该路径上接收到来自接收端对该数据报的确认(接收端收到数据包后便立即发送确认)，总共经历的时延。RTT越小，表明路径传输质量越高，反之越差。

采用RTT评估路径质量，进而进行路径选择尽管测量方法相对简单，准确度相对较高，但也存在如下缺点：1)RTT测量时需要发送冗余数据包或启动实际数据传输，前者通过发送专用数据包测量RTT，会占用路径的带宽资源，后者等价于实际使用该路径进行数据传输，通过传输过程中发送的数据包测量RTT，如果路径质量较差，则会直接引发接收端数据缺失等问题；2)RTT测量涉及到数据包的发送过程，接收端的接收数据包和处理过程，接收端发送确认包过程，以及发送端接收确认包和处理过程，测量时间至少包含数据包的往返时间，因此，测量存在一定的时间延迟。路径质量越差，相应的测量延迟也就越长，这将降低MPTCP路径选择的效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种提高数据传输的可靠性，同时使网络编码和数据传输适应网络动态变化情况的动态调整编码强度的方法。

基于上述目的本发明提供的一种动态调整编码强度的方法，包括：根据多路径传输控制协议各子流的拥塞窗口离散状态建立马尔可夫模型；根据所述马尔可夫模型得到各子流的平均拥塞窗口的大小；根据各子流的平均拥塞窗口的大小和测量路径的往返时间值预测各子流的有效吞吐率；根据有效吞吐率动态调整编码强度。

进一步的，所述马尔可夫模型包括状态集S和一步转移概率P，状态集S中的元素s_i表示为集合{CW₁,CW₂…CW_k}，CW_i表示第i条子流的拥塞窗口大小，P(s_t|s_t-1)代表无线移动设备在t-1时刻发送状态为s_t-1，而在t时刻发送状态转换为s_t的一步转移概率。

进一步的，所述平均拥塞窗口的大小的算法为：

其中，表示状态空间I中第j个状态上子流i的拥塞窗口大小，μ_j表示第j个状态所对应的平稳分布的概率。

进一步的，各子流的有效吞吐率的算法为：

其中，p_i为丢包率、MSS_i为最大传输报文段大小、为平均拥塞窗口大小，RTT_i为往返时延，为子流i上的平均有效吞吐率。

进一步的，所述根据有效吞吐率动态调整编码强度具体包括：

动态调整信源符号的数量值K和符号大小值T，使预测吞吐率满足下式，