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申请/专利权人：南通先进通信技术研究院有限公司;南通大学

摘要：本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于流编码和带宽估计驱动的分组传输方法及其系统。本发明采用了流编码实现丢失分组恢复，提出了一种无传输层重传的丢包恢复方案，为UDP传输提供了可靠性机制，显著的降低了长时延链路中因重传导致的高端到端有序递送时延，实现了更平滑的有效吞吐量，对于流媒体和交互式应用非常有益。本发明还采用基于带宽估计的拥塞控制方法，通过对接收端的反馈信息进行处理，估计链路当前的带宽、往返时延与丢包率，动态地调整分组发送间隔、自动选择发送分组类型，解决了随机丢包导致的拥塞窗口频繁下降问题，提高了链路的有效吞吐量。

主权项：1.一种基于流编码和带宽估计驱动的分组传输方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、发送端与接收端连接初始化，而后接收端发送文件请求；S2、发送端收到文件请求，打开文件获取内容并初始化传输参数，而后打包MetaInfo分组向所述接收端发送；MetaInfo分组包括请求文件名、所请求文件大小、发送端口、待发送的源分组数、流编码参数；所述流编码参数包括伽罗华域，传输分组大小，发送修复分组的频率，随机编码系数种子；S3、接收端接受MetaInfo并反馈已接受MetaInfo；利用MetaInfo初始化流编码参数；接收端流编码译码器进行初始化等待新的分组到来；S4、发送端对所述接收端的反馈信息进行处理，估计链路可用带宽和平滑往返时间RTT；根据所述链路可用带宽和平滑往返时间RTT更新链路拥塞窗口并进行拥塞控制；基于所述接收端的反馈信息估计链路丢包率；S5、发送端判断拥塞窗口是否有剩余，如果拥塞窗口没有剩余则重复S5；S6、发送端基于当前链路丢包率选择发送分组种类并实现发送动作；所述分组种类包括未编码的源分组和经过编码的修复分组；S7、接收端对接收到的分组进行译码恢复，并有序的传输到上层；如若发生分组丢失则利用接收到的修复分组进行数据恢复而不通知发送端重传；接收完成后向所述发送端发送反馈信息；所述反馈信息包括ACK包的ID、接收端的有序标识、接收到的源分组数、接收到的修复分组数和最新接收到的分组信息；所述最新接收到的分组信息包括最新接收到的分组的种类，该分组的ID，接收到该分组的时间，另一种分组的已接收数量与什么都不做的数量；S8、重复S4至S7直到分组传输结束；所述S6包括以下步骤：S6-1、令iseq表示最近一次发送的未编码源分组的编号，初始化iseq＝-1，每当发送一个源分组后，iseq加1；修复分组表示为： 所述修复分组由已经发送的源分组的线性组合，其中ck为编号为k的修复分组；gk,i为从有限域中随机提取的流编码系数，k＝0，1，2，3···为修复分组的编号；ws对应目前发送队列中最早的源分组的编号；S6-2、初始化ws＝0，根据接收端的反馈，将从队列中移除已确认接收到的原始分组，此时ws将会进行更新；令we＝iseq，[ws，we]称为当前修复分组的编码窗；S6-3、发送端基于当前链路的丢包率选择发送分组种类并实现发送动作；当当前修复插入频率低于时，即： 发送修复分组反之则发送源分组；其中和分别是当前时间tc所述发送端所发送的源分组和修复分组的数量，为平滑丢包率，δ∈0,1；所述S7包括以下步骤：S7-1、令iord表示最新的有序传输分组编号，初始化iord＝-1，译码器初始状态为有序状态；S7-2、当译码器下一个接收的分组既不是Siord+1也不是具有we＝iord特性的修复分组，则为有序传输被中断；译码器进入失序状态，此时译码器将缓冲收到的分组并尝试解码；缓冲分组是无序源分组，其编号大于iord+1或修复分组，其中we＞iord+1；S7-3、令又令为缓冲的修复分组中编码窗口上界的最大编号；称为译码器当前的解码窗；随着缓冲的分组增多，窗口可能会扩展，即增长；译码器使用高斯消元法进行解码，即动态构建线性方程组AS＝B并在线执行前向消去，其中A和B的行分别是缓冲的分组的编码系数和编码信息符号，其中无序源分组看作编码系数只有一个非零元素1的特殊修复分组；S7-4、当解码成功时，解码窗中的解码出的源分组全部被传输到上层应用，译码器恢复到有序状态，有序传输以重新开始；接收完成后向所述发送端发送反馈信息。

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