CN103716140B - 一种基于自适应互补机制的数据发布与接收方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于融合网络技术领域，具体涉及一种基于自适应互补机制的数据发布与接收方法。为弥补互联网访问所呈现的幂律分布特性和广播网传输单向性所带来的劣势，使二者配合工作，本方法提出自适应互补机制，经广播信道循环发布较大规模的数据，保证信息传递的快速性，在广播信道存在误码的前提下，通过互联网信道请求补包，保证数据完整性。本发明能够减少由信道误码带来的数据重传时间，弥补单一信道传输数据的劣势，提升用户体验。

Description

一种基于自适应互补机制的数据发布与接收方法

技术领域

本发明属于融合网络技术领域，具体涉及一种基于自适应互补机制的数据发布与接收方法。

背景技术

随着社会的不断进步，人们对物质文化生活的需求也日益提升。在信息技术领域，传统的互联网服务已不能完全满足用户的需要，大数据量传输业务如高清电影、视频点播等受到用户越来越多的青睐。

当前的主要传输网络如有线互联网、广播电视网等，均无法独立应对用户对大数据量传输业务的需求。有线互联网受到带宽限制，在大文件传输的过程中耗时较长，并且其访问形式服从幂律（Power-law）分布，极易造成网络拥塞；广播电视网虽然带宽足够，但属于单向网络，无法与用户进行信息交互，只能采用前向纠错（FEC）进行多次传输以保证服务质量，效率较低。同时，广播网的资源较为匮乏，难以吸引用户。

上述单一网络的情况，服务质量、效率较低，不能满足用户需求。融合网络的概念被提出，目前业界对融合网络没有明确的定义，其特点主要表现在可靠性、高效性、稳定性和跨平台等方面。简单来说，就是利用两个或多个不同类型的网络来实现单一网络所不能达到的效果。网络的融合可以使多类网络互补工作，借助它们的优点，从多方面感知外在环境变化的特征，统计环境变化对服务质量和性能的影响规律，为更好的用户体验提供帮助。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于自适应互补机制的数据发布与接收方法。采用本发明能够减少由信道误码带来的数据重传时间，弥补单一信道的劣势，提升用户体验。

本发明的数据发布方法，依次包括如下内容：

A.解析单元解析节目单，提取传输数据（可能不止一个文件）的身份标识ID、传输开始时间、传播轮数、数据大小；

B.数据接收单元依据ID和传输开始时间，从广播信道中接收数据，每当收到“本轮数据发送结束”的标志时，就将传播轮数值减一，进入步骤C；

C.遍历单元遍历接收到的数据，依据解析单元中读取的数据大小，计算接收比例、缺失数据包的序号，进入步骤D；

D.第一判断单元判定数据是否接收完整，如果接收完整则进入步骤H，否则根据预先设置好的阈值，判断是否达到可以通过互联网进行补包的门限，如果达到则进入步骤E，如果未达到则进入步骤F；

E.补包单元根据遍历单元中计算出的缺失数据包的序号，依据序号向数据源请求数据包，并将数据源响应的数据包写入已接收到的数据中，记录补包成功的数据包序号，直至所有缺失序号的补包请求均被发出，进入步骤G；

F.第二判断单元读取数据接收单元的传播轮数参数，判定参数是否为0，如果不为0，则转至数据接收单元，重复步骤B、C、D，如果为0，则丢弃已接收到的全部数据，转至数据接收单元，重复步骤B、C、D，接收新数据；

G.第三判断单元查找缺失数据包的序号，如果仍有数据源未响应的数据包，则重复步骤E，重复步骤E五次后，如果依然存在数据源未响应的数据包，则丢弃已接收到的全部数据；

H.输出单元输出已被完整接收的数据。

本发明的方法中步骤C计算接收比例和缺失数据包的序号过程为：根据传输数据大小和包长（每个数据包的长度）建立临时文件记录接收到的数据包。临时文件的大小即为数据大小与包长的比值取整，临时文件的每一位对应一个数据包，初值均为0。当一个数据包接收完毕时，将临时文件的对应位置1。这样就可以快速、实时地计算出接收比例，并能遍历查找缺失包号。

本发明的方法中步骤E记录补包成功的数据包序号的过程为：依据临时文件，每次补包成功后，将临时文件中对应位置1。

本发明的方法中步骤G中的重复步骤E五次的过程为：从某个默认端口开始发送请求，如果请求不成功，则下次请求的端口号递增1，重新发送请求，同时重发请求的间隔也随机变换（1-5秒随机）。

本发明利用广播信道循环发布较大规模的数据，保证信息传递的快速性，在广播信道存在误码率的情况下，通过互联网信道请求补包，保证数据完整性。将两类信道结合使用，采用自适应互补的机制进行数据发布与接收，提高传输效率，提升用户体验。

附图说明

图1 是本发明的基于自适应互补机制的数据发布与接收方法结构框图；

图2 是本发明的基于自适应互补机制的数据发布与接收方法流程图；

图3 是本发明计算接收比例和缺失数据包序号的流程图；

图4 是本发明计算接收比例和缺失数据包序号的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加简明易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的说明。

本发明可用但不局限于大数据发布方面。例如，视频点播、数据推送、紧急信息发布等。在硬件方面可用于个人计算机、服务器、多处理器系统以及包含上述任何系统的计算环境等。

本发明可以由计算机程序模块描述，一般地，程序模块包括程序、对象、组件、数据结构等。程序模块可位于本地的计算机存储介质中。

图1是本发明的基于自适应互补机制的数据发布与接收方法中的结构框图，从图中可以看出：

解析单元101、用于解析节目单，提取传输数据的相关参数。

本发明实施例中，节目单采用XML文件格式，通过互联网点对点传输方式由源端发送给目的端，也可以采用其它文件格式及其它获取方式。

本发明实施例中，采用的硬件为通用计算机，解析单元、接收单元、遍历单元、第一判断单元、第二判断单元、第三判断单元、补包单元均采用Intel x86芯片；存储单元采用联想公司的存储产品；输出单元采用联想公司的显示设备。

接收单元102、用于接收广播信道传输来的数据，并存于存储单元中。

遍历单元103、用于对遍历已接收的数据，计算接收比例、缺失数据包的序号。

第一判断单元104、用于结合遍历信息，判定数据是否接收完整。如果接收完整则进入输出单元108；如果接收不完整则根据预先设置好的阈值，判断是否达到可以通过互联网进行补包的门限，如果达到则进入补包单元105，否则进入第二判断单元106。

补包单元105、用于根据第一判断单元的判定结果，执行互联网补包操作。

第二判断单元106、用于判定传播轮数参数是否为零。

第三判断单元107、用于结合补包单元的信息，判定是否存在数据源未响应的数据包。

输出单元108、用于输出已被完整接收的数据。

存储单元109、用于存储接收到的数据及其它临时信息。

下面对本发明的基于自适应互补机制的数据发布与接收方法的工作原理及工作过程进行介绍：

解析单元101用于解析节目单，提取传输数据的相关参数。接收单元102根据解析出来的信息，建立相应的连接，接收广播信道传输来的数据，并存于存储单元109中。遍历单元103遍历接收到的数据，依据解析单元中读取的数据大小，计算接收比例、缺失数据包的序号。第一判断单元104结合遍历结果，判定数据是否接收完整，如果接收完整则进入输出单元108，输出已被完整接收的数据；如果接收不完整，则根据预先设置好的阈值，判断是否达到可以通过互联网进行补包的门限，如果达到则进入补包单元105，否则进入第二判断单元106。进入补包单元105后，接收端依据遍历信息，向数据源请求缺失的数据，期间采用第三判断单元107判定是否在达到预定的请求次数后（默认五次）依然没有收到全部的数据包，如果没有收到全部数据则丢弃已收到的全部数据，进入接收单元102，准备接收新数据，如果数据已收全，则进入输出单元108，输出已被完整接收的数据。进入第二判断单元106后，读取传播轮数参数，判定此参数是否为0，如果不为0，则转至接收单元102，准备接收同一数据的下一次轮播，如果为0，证明该数据已经不会再继续播出，且丢包较多没有达到互联网补包的门限，此时丢弃已收到的全部数据，进入接收单元102，准备接收新数据。

图2是本发明的基于自适应互补机制的数据发布与接收方法流程图，从图中可以看出：

步骤201、解析节目单。

提取传输数据（可能不止一个文件）的ID、传输开始时间、传播轮数、数据大小。

步骤202、接收新数据。

依据ID和传输开始时间，从广播信道中接收数据。

步骤203、判定是否收到“本轮数据发送结束”标志。

当收到“本轮数据发送结束”的标志时，执行步骤204，否则执行步骤202，继续接收数据。

步骤204、将传播轮数值减一。

步骤205、遍历接收到的数据，依据解析单元中读取的数据大小，计算接收比例、缺失数据包的序号。

步骤206、判定数据是否接收完整，如果完整则执行步骤213，否则执行步骤207。

步骤207、判定未接收完整的数据是否达到可以通过互联网进行补包的门限，如果达到则执行步骤208，否则执行步骤211。

步骤208、根据遍历单元中计算出的缺失数据包的序号，向数据源请求符合序号的数据包，并将数据源响应的数据包写入已接收到的数据中，记录补包成功的数据包序号，直至所有缺失序号的补包请求均被发出。

步骤209、查找缺失数据包的序号，判定是否有数据源未响应的数据包，如果有，则执行步骤210，否则执行步骤213。

步骤210、判定已发送的对缺失数据包的补包请求是否已达到5次，如果是，则执行步骤214，否则执行步骤208。

步骤211、判定传播轮数值是否为0，如果是则执行步骤214，否则执行步骤212。

步骤212、等待同一数据的下一轮播发。

步骤213、输出已被完整接收的数据。

步骤214、丢弃已接收的数据。

图3是本发明计算接收比例和缺失数据包序号的流程图，从图中可以看出：

步骤301、建立临时文件。

在解析单元读取到即将传输的数据的大小后，即建立临时文件，文件长度以位为单位。

步骤302、设置临时文件大小。

临时文件的大小设置为数据大小与包长的比值取整，临时文件的每一位对应一个数据包。

步骤303、将临时文件所有位至零。

步骤304、将收到的数据包的对应位置1。

每个数据包接收完毕时，均将临时文件的对应位置1。

步骤305、计算接收比例和缺失数据包序号

依据临时文件，统计文件的位数，以及已被置1的位数，即可实时计算接收比例，并能根据对应关系找到缺失数据包序号。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了便于理解，将其表述为一系列动作的组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不完全受到所描述动作顺序的限制，某些步骤可以同时进行。

以上对本发明所提供的一种基于自适应互补机制的数据发布与接收方法进行了详细的介绍，本发明的优点在于，能够减少由信道误码带来的数据重传时间，弥补单一信道的劣势，提升用户体验，故可用于实际的软件或系统中。综上所述，以上具体实施方式仅用于说明本发明，而不应该被理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种基于自适应互补机制的数据发布与接收方法，其特征在于，所述的方法依次包括如下步骤：

A.解析单元：解析节目单，提取传输数据的身份标识ID、传输开始时间、传播轮数、数据大小；

B.数据接收单元：依据身份标识ID和传输开始时间，从广播信道中接收数据，每当收到“本轮数据发送结束”的标志时，就将传播轮数值减一，进入步骤C；

C.遍历单元：遍历接收到的数据，建立临时文件记录接收到的数据包，临时文件的每一位对应一个数据包，初值均为0，依据解析单元中读取的数据大小，计算接收比例、缺失数据包的序号，进入步骤D；

D.第一判断单元：判定数据是否接收完整，如果接收完整则进入步骤H，否则根据预先设置好的阈值，判断是否达到可以通过互联网进行补包的门限，如果达到则进入步骤E，即在已接受数据包足够多已达到门限时才进行网络补包，如果未达到则进入步骤F；

E.补包单元：根据遍历单元中计算出的缺失数据包的序号，依据序号向数据源请求数据包，并将数据源响应的数据包写入已接收到的数据中，当一个数据包接收完毕时，将临时文件的对应位置1，记录补包成功的数据包序号，直至所有缺失序号的补包请求均被发出，进入步骤G；

F.第二判断单元：读取数据接收单元的传播轮数参数，判定参数是否为0，如果不为0，则转至数据接收单元，重复步骤B、C、D，如果为0，则丢弃已接收到的全部数据，转至数据接收单元，重复步骤B、C、D，接收新数据；

G.第三判断单元：查找缺失数据包的序号，如果仍有数据源未响应的数据包，则重复步骤E，重复步骤E五次后，如果依然存在数据源未响应的数据包，则丢弃已接收到的全部数据；

H.输出单元：输出已被完整接收的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中计算接收比例和缺失数据包的序号过程为：根据传输数据大小和每个数据包的长度建立临时文件记录接收到的数据包；临时文件的大小即为数据大小与包长的比值取整，临时文件的每一位对应一个数据包，初值均为0；当一个数据包接收完毕时，将临时文件的对应位置1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤E中记录补包成功的数据包序号的过程为：依据临时文件，每次补包成功后，将临时文件的对应位置1。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤G中的重复步骤E五次的过程为：从某个默认端口开始发送请求，如果请求不成功，则下次请求的端口号递增1，重新发送请求，同时重发请求的间隔也随机变换。