基于tcp通信協(xié)議的擁塞窗口的控制算法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口的控制算法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動終端的興起，移動互聯(lián)網(wǎng)的流量已經(jīng)逐漸趕超PC端的流量，用戶對移動終端基于TCP (Transmiss1n Control Protocol，傳輸控制協(xié)議)的應(yīng)用程序的運(yùn)行速度的要求也越來越高，這也就意味著對擁塞窗口的性能有更高的要求，現(xiàn)有的移動互聯(lián)網(wǎng)中的擁塞窗口的控制的大部分工作幾乎都是由TCP完成的，TCP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)包含了一種避免和控制網(wǎng)絡(luò)擁塞的控制算法，以用來確保網(wǎng)絡(luò)的通暢和穩(wěn)定。
[0003]目前，可通過監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的丟包性質(zhì)來判斷擁塞的發(fā)生，并且考慮到了移動網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)，比如有線和無線的網(wǎng)絡(luò)下判斷擁塞發(fā)生的條件不同，從而優(yōu)化擁塞窗口的控制。但是存在的問題是，上述方法對于移動網(wǎng)絡(luò)的多變性，尤其是鏈路質(zhì)量的變化考慮的并不周全，導(dǎo)致對擁塞發(fā)生的判斷并不準(zhǔn)確，從而不能對網(wǎng)絡(luò)擁塞進(jìn)行及時(shí)有效的處理，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)感變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術(shù)問題之一。
[0005]為此本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出了一種基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法。該方法能夠通過網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化和丟包性質(zhì)準(zhǔn)確判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生擁塞，并且能夠在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測到的帶寬估算值設(shè)置擁塞窗口，從而使擁塞窗口更快的收斂到實(shí)際帶寬，提高了帶寬資源的利用率以及基于TCP應(yīng)用的運(yùn)行速度，提升了用戶體驗(yàn)。
[0006]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出了一種基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制系統(tǒng)。
[0007]為達(dá)上述目的，本發(fā)明第一方面的實(shí)施例提出了一種基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法，該方法包括:監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量和連續(xù)丟包數(shù)；根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量和期望吞吐量得到網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化；判斷所述網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化是否大于第一閾值且所述連續(xù)丟包數(shù)是否大于第二閾值；如果是，則判定所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞，并根據(jù)測量的網(wǎng)絡(luò)可用帶寬更新慢啟動閾值；以及根據(jù)所述慢啟動閾值設(shè)置所述擁塞窗口的大小。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例的基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法，可通過網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化和丟包性質(zhì)準(zhǔn)確的判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生擁塞，并且能夠在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測到的帶寬估算值設(shè)置擁塞窗口，從而使擁塞窗口更快的收斂到實(shí)際帶寬，提高了帶寬資源的利用率以及基于TCP應(yīng)用的運(yùn)行速度，提升了用戶體驗(yàn)。
[0009]為達(dá)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第二方面的實(shí)施例提出了一種基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制系統(tǒng)，包括:監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量和連續(xù)丟包數(shù)；網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化獲取模塊，用于根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量和期望吞吐量得到網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化；判斷模塊，用于判斷所述網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化是否大于第一閾值且所述連續(xù)丟包數(shù)是否大于第二閾值，并在所述網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化大于第一閾值且所述連續(xù)丟包數(shù)大于第二閾值時(shí)，判定所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞；控制模塊，用于根據(jù)測量的網(wǎng)絡(luò)可用帶寬更新慢啟動閾值，并根據(jù)所述慢啟動閾值設(shè)置所述擁塞窗口的大小。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例的基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制系統(tǒng)，通過判斷模塊判斷由監(jiān)測模塊和網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化獲取模塊得到的丟包數(shù)和延時(shí)變化準(zhǔn)確的判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生擁塞，并且能夠在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)通過控制模塊根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測到的帶寬估算值設(shè)置擁塞窗口，從而使擁塞窗口更快的收斂到實(shí)際帶寬，提高了帶寬資源的利用率以及基于TCP應(yīng)用的運(yùn)行速度，提升了用戶體驗(yàn)。
[0011]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說明】
[0012]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法的流程圖；
[0014]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例的基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法的流程圖；
[0015]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)具體實(shí)施例的基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法的流程圖；以及
[0016]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0018]下面參考附圖描述本發(fā)明實(shí)施例的基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法和系統(tǒng)。
[0019]本發(fā)明提出了一種基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法，包括:監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量和連續(xù)丟包數(shù)；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量和期望吞吐量得到網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化；判斷網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化是否大于第一閾值且連續(xù)丟包數(shù)是否大于第二閾值；如果是，則判定網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞，并根據(jù)測量的網(wǎng)絡(luò)可用帶寬更新慢啟動閾值；以及根據(jù)慢啟動閾值設(shè)置擁塞窗口的大小。
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法的流程圖。需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例的基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法適用于使用基于TCP通信協(xié)議的移動終端和移動網(wǎng)絡(luò)的通信上，該移動終端可以是手機(jī)、平板電腦、個(gè)人數(shù)字助理等硬件設(shè)備。
[0021]如圖1所示，該基于TCP通信協(xié)議的擁塞窗口控制方法，包括以下步驟:
[0022]SI 10，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量和連續(xù)丟包數(shù)。
[0023]其中，網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量指的是對網(wǎng)絡(luò)單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際成功的傳達(dá)數(shù)據(jù)的數(shù)量，可以以比特、字節(jié)、分組等位單位進(jìn)行測量。而丟包是在網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的現(xiàn)象，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)包的形式傳輸?shù)?，所以可以用丟包來表示網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸時(shí)數(shù)據(jù)的丟失，例如，可以用loss_0ut對丟包數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。另外，檢測網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)丟包數(shù)是為了排除單個(gè)數(shù)據(jù)包丟失的偶然性，提高判斷的精確度。
[0024]具體地，網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量和連續(xù)丟包數(shù)反映了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅埽簿褪钦f，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量越大，連續(xù)丟包數(shù)越少，就代表當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸性能越好，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)比較穩(wěn)定。
[0025]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實(shí)施例中，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量和連續(xù)丟包數(shù)是為了接下來判斷網(wǎng)絡(luò)是否發(fā)生擁塞。
[0026]S120，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量和期望吞吐量得到網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化。
[0027]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)變化可以通過根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際成功的傳達(dá)數(shù)據(jù)包的數(shù)量與期望的網(wǎng)絡(luò)中單位時(shí)間內(nèi)成功傳達(dá)的數(shù)據(jù)包數(shù)量的對比得到，即網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際吞吐量與期望吞吐量差距越大，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)越大，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸能力越差。其中，期望吞吐量可以是在網(wǎng)絡(luò)中沒有緩存數(shù)據(jù)包且環(huán)境較穩(wěn)定時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際成功的傳達(dá)數(shù)據(jù)包的數(shù)量。
[0028]進(jìn)一步而言，由于網(wǎng)絡(luò)吞吐量和時(shí)延有著密切的關(guān)系，所以也可以通過網(wǎng)絡(luò)時(shí)延來計(jì)算網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化，舉例說明，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)變化可以通過公式N=(cwnd/BaseR