[发明专利]一种卫星视频利用UDP及TCP分层传输的方法

权利要求书

1.一种卫星视频利用UDP及TCP分层传输的方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：

采用UDP协议进行广播传输，对于终端上的直播视频，采用UDP协议进行广播传输，将各个节目按照不同广播通道进行下发；

采用TCP握手协议实现数据的交互传输，对于终端上除直播视频外的互动界面，以TCP握手协议实现交换传输；

采用拥塞检测算法，以解决UDP协议进行广播传输时多个组播报文重合和路径优化的问题，所述的拥塞检测算法包括：

S101、当同时有多个媒体流播送，对应一个媒体流的组播称之为一个会话，每个会话中的所有数据层都属于同一组播地址，只在分组中对其所属的层数进行标记；

S102、智能卫星网关路由器持有会话状态表，通过智能卫星网关路由器对经过的每个会话做信息记录；

S103、当智能卫星网关路由器检测某一输出链路发生拥塞时，便根据会话状态表依次选择所有会话中的高数据层作为被丢弃的层；

S104、根据接收方反馈的TCP友好接收速率值，确定智能卫星网关路由器应过滤的数据层数，并修改会话状态表，过滤相应的数据层以提高其质量。

2.根据权利要求1所述的一种卫星视频利用UDP及TCP分层传输的方法，其特征在于，所述的步骤S102中，记录的信息包括：会话总数、在智能卫星网关路由器每个输出端口上对应每个会话所传输的数据层数。

3.根据权利要求1所述的一种卫星视频利用UDP及TCP分层传输的方法，其特征在于，所述步骤S103中，包括拥塞检测的步骤，其内容如下：

S1031、智能卫星网关路由器对输出队列的平均长度Ql进行计算,每当有分组进入第j个输出队列时,智能卫星网关路由器就重新计算Q l值,计算公式如下:

Q lj＝Qw*Qc+(1-Qw)Qo；

其中，Qi表示第i个会话，Qlj表示智能卫星网关路由器第j个输出队列的平均长度，Qw是加权值,表示队列长度的变化程度，Qc表示当前队列长度,Qo表示之前的队列长度；

S1032、假设Qmax和Qmin分别表示输出队列长度的一上界和下界；

若QljQmax,则表示第j个输出链路发生了拥塞,若Q ljQmin,则表示第j个输出链路处一于未过载状态；否则表示满载状态。

4.根据权利要求3所述的一种卫星视频利用UDP及TCP分层传输的方法，其特征在于，步骤S104中，接收方反馈的TCP友好接收速率值包括以下步骤：

接收方周期性地计算接收方预测TCP友好接收速率,用Rf表示接收方TCP友好速率,S表示数据包大小,R表示RTT,p表示链路平均丢包率,Tot表示预测的重传时间值，TCP友好控制方程的计算公式如下所示：

接收方以时间间隔Tl向最近的智能卫星网关路由器发送TCP友好接收速率值。

5.根据权利要求4所述的一种卫星视频利用UDP及TCP分层传输的方法，其特征在于，所述的步骤S104中，智能卫星网关路由器持有一个TCP友好速率表,对经过每个会话接收方预测的TCP友好接收速率值作信息记录。

6.根据权利要求4所述的一种卫星视频利用UDP及TCP分层传输的方法，其特征在于，所述的步骤S104中，智能卫星网关路由器根据数据层接收率判断接收方与智能卫星网关路由器之间是否存在瓶颈链路，数据层接收率＝接收方接收到的数据层数/智能卫星网关路由器过滤后的数据层数；

当接收方与智能卫星网关路由器之间存在瓶颈链路时,通过TCP数据包通知接收方从代理缓冲清求播放媒体流；

与瓶颈链路消除后,通知接收方直接从发送方请求播放媒体流。

7.根据权利要求6所述的一种卫星视频利用UDP及TCP分层传输的方法，其特征在于，智能卫星网关路由器对瓶颈链路的存在与否进行判断，包括：

S1041、当链路Pj中传输的Qj0的数据层数与接收方接收的数据层数之差大于当前传输数据流最高层Lds的大小时,认为在智能卫星网关路由器到接收方之间存在瓶颈链路并导致媒体流播放质量下降；

其中，Pj表示智能卫星网关路由器的第j个输出链路；

S1042、智能卫星网关路由器发送Pr信号量通知接收方向代理缓冲请求媒体流；同时,对其它输出链路进行分析,若发现链路传输的Q i 0的层数均低于LdS,则表示Lds层是应该是被丢弃的,于是智能卫星网关路由器向上一级智能卫星网关路由器发送D(Q i,L)消息,要求它过滤掉Q i 0的第LdS层数据的传输；

上一级智能卫星网关路由器从某一链路接收到D(Qi,L)消息后,同样对其它各链路进行分析,若发现都不需要传输Qi 0的Lds层,则进一步把D(Qi,L)往上传；

其中，L(Pj,Qi)表示当前第j个输出链路所传输的Qi的总数据层数；D(Qi,L)表示智能卫星网关路由器向上一级智能卫星网关路由器发送的丢弃请求,要求其过滤掉第i个会话的L层数据；AR(Q i，L)表示智能卫星网关路由器向上一级智能卫星网关路由器发送的增加层请求,要求其传输第i个会话的L层数据；

S1043、当接收方从代理缓冲请求数据层传输时,通过丢弃消息的传递使得整个网络尽可能地过滤掉不需要传输的数据层,以避免带宽的浪费。