CN104184546A - 一种移动通信网络中减少报文重传的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种移动通信网络中减少报文重传的方法，包括以下步骤：TCP协议栈模块接收移动终端中应用程序发送的请求报文，并将请求报文发送至应用程序对应的服务端；TCP协议栈模块进行计时，并在计时时间超过超时阈值之后第N次发送请求报文，其中，N为大于1的正整数；获取第N次发送请求报文与第N-1次发送请求报文之间的时间差；如果时间差小于重传时间阈值，则删除TCP协议栈模块第N次发送的请求报文。根据本发明实施例的方法，在降低移动终端对于服务访问中所需的数据流量消耗的同时，可减少移动终端中每个应用程序与相应的服务端之间的数据交互响应时间。本发明还提出了一种移动通信网络中减少报文重传的系统。

Description

一种移动通信网络中减少报文重传的方法及系统

技术领域

本发明涉及网络通讯技术领域，特别涉及一种移动通信网络中减少报文重传的方法及系统。

背景技术

超时重传是TCP协议保证数据可靠性的一个重要机制，其原理是在发送某一个数据以后就开启一个计时器，在一定时间内如果没有得到发送的数据报的ACK报文，那么就重新发送数据，直到发送成功为止。

超时时间的计算是超时的核心部分，TCP要求这个算法能大致估计出当前的网络状况，虽然这确实很困难。要求精确的原因有两个：(1)定时长久会造成网络利用率不高。(2)定时太短会造成多次重传，使得网络阻塞。

当重传的情况下，重传超时时间常采用一种叫做“指数退避”的方式。例如：当重传超时时间为1S的情况下，发生了数据重传，就用2S的定时器来重新传输数据，下一次用4S。一直增加到64S为止。

由于移动通信网的特点，网络传输的延迟通常较高，而TCP重传机制每次都从较低重传时间开始，例如1S，而如果网络和服务器响应延迟时间为3S，那实际第1次（1S）和第2次（2S）重传都是无效的，也就是浪费了移动设备的流量。

针对TCP重传机制，有简单的解决方法，也就是通过调整内核的TCP参数，将TCP重传超时时间设为延长，但是这样又带来一个问题，不同的应用访问的服务响应时间也不相同，而内核TCP参数会影响所有应用的TCP重传策略，如果设置太大，会影响服务响应快的应用；设置太小，对于服务响应慢的应用起不到节省流量的效果。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种移动通信网络中减少报文重传的方法。该方法方法具有降低服务访问的数据流量，且减少数据交互响应时间的优点。

本发明的另一个目的在于提出一种移动通信网络中减少报文重传的系统。

为达到上述目的，本发明第一方面的实施例公开了一种移动通信网络中减少报文重传的方法，包括以下步骤：a、TCP协议栈模块接收移动终端中应用程序发送的请求报文，并将所述请求报文发送至所述应用程序对应的服务端；b、所述TCP协议栈模块进行计时，并在计时时间超过超时阈值之后第N次发送所述请求报文，其中，N为大于1的正整数；c、获取第N次发送所述请求报文与第N-1次发送所述请求报文之间的时间差；以及d、如果所述时间差小于重传时间阈值，则删除所述TCP协议栈模块第N次发送的所述请求报文。

根据本发明实施例的移动通信网络中减少报文重传的方法，在降低移动终端对于服务访问中所需的数据流量消耗的同时，可减少移动终端中每个应用程序与相应的服务端之间的数据交互响应时间。

另外，根据本发明上述实施例的移动通信网络中减少报文重传的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，如果所述时间差大于重传时间阈值，则允许发送所述第N次发送的所述请求报文。

在一些示例中，还包括：e、所述TCP协议栈模块接收所述服务端返回的第一响应报文，并生成第一请求响应时间；以及f、根据所述第一请求响应时间更新所述重传时间阈值。

在一些示例中，所述步骤b还包括：更新所述超时阈值。

在一些示例中，所述重传时间阈值根据所述应用程序的历史记录统计获得。

在一些示例中，其中，所述重传时间阈值为多个，每个重传时间阈值与所述移动终端中的一个应用程序的进程对应，或者，每个重传时间阈值与一个服务端的地址对应。

本发明第二方面的实施例公开了一种移动通信网络中减少报文重传的系统，包括：TCP协议栈，所述TCP协议栈接收移动终端中应用程序发送的请求报文，并将所述请求报文发送至所述应用程序对应的服务端，并进行计时，并在计时时间超过超时阈值之后第N次发送所述请求报文，其中，N为大于1的正整数；过滤模块，用于获取第N次发送所述请求报文与第N-1次发送所述请求报文之间的时间差，并在所述时间差小于重传时间阈值时，删除所述TCP协议栈模块第N次发送的所述请求报文。

根据本发明实施例的移动通信网络中减少报文重传的系统，在降低移动终端对于服务访问中所需的数据流量消耗的同时，可减少移动终端中每个应用程序与相应的服务端之间的数据交互响应时间。

另外，根据本发明上述实施例的移动通信网络中减少报文重传的系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述过滤模块还用于在所述时间差大于重传时间阈值时，允许发送所述第N次发送的所述请求报文。

在一些示例中，还包括：延迟统计模块，所述延迟统计模块用于接收所述服务端返回的第一响应报文，并生成第一请求响应时间，以及根据所述第一请求响应时间更新所述重传时间阈值。

在一些示例中，所述TCP协议栈还用于更新所述超时阈值。

在一些示例中，所述重传时间阈值根据所述应用程序的历史记录统计获得。

在一些示例中，其中，所述重传时间阈值为多个，每个重传时间阈值与所述移动终端中的一个应用程序的进程对应，或者，每个重传时间阈值与一个服务端的地址对应。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明所述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的移动通信网络中减少报文重传的方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的移动通信网络中减少报文重传的方法的对请求报文的传送过程的控制示意图；以及

图3是根据本发明一个实施例的移动通信网络中减少报文重传的系统的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

以下结合附图描述根据本发明实施例的移动通信网络中减少报文重传的方法及系统。

图1是根据本发明一个实施例的移动通信网络中减少报文重传的方法的流程图。如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S101：TCP协议栈模块接收移动终端中应用程序发送的请求报文，并将请求报文发送至应用程序对应的服务端。

具体地说，移动终端与服务端建立TCP连接，移动终端通过TCP协议栈模块向服务端发送数据（请求报文），并通过TCP协议栈模块等待服务端返回信息，在此过程中，TCP协议栈模块可在服务端返回信息之前设置为阻塞状态。

如图2所示，TCP协议栈模块具有TCP协议栈（TCP栈）、包过滤以及延迟统计功能。结合图2可知，移动终端中应用程序（APP）与服务端（服务）进行信息交互是通过TCP协议栈模块实现的。

步骤S102：TCP协议栈模块进行计时，并在计时时间超过超时阈值之后第N次发送请求报文，其中，N为大于1的正整数。例如：在TCP协议栈模块将移动终端中应用程序发送的请求报文发送给服务端时，开始计时，并在达到超时阈值且没有收到服务端发送给移动终端的响应报文（即ACK），则TCP协议栈模块将重新传输上述请求报文至服务端，并在重传后，重新开始计时。

在上述示例中，TCP协议栈模块在每一次重传请求报文至服务端以后，还可更新超时阈值，例如：可设置一个初始超时阈值，当TCP协议栈模块的计时时间达到该初始超时阈值之后，进行第一次重传，而后将超时时间进行倍增，例如，假设初始超时阈值为1秒，则在第一次重传之后，将该超时阈值替换为2秒，当进行第二次重传之后，将该超时阈值替换为4秒，依次类推。

步骤S103：获取第N次发送请求报文与第N-1次发送请求报文之间的时间差。即获取TCP协议栈模块在第N次发送请求报文之后，超时阈值更新后的时长。如根据上述的一个实施例，第3次发送请求报文与第4次发送请求报文之间的时间差为8秒。

步骤S104：如果时间差小于重传时间阈值，则删除TCP协议栈模块第N次发送的请求报文。其中，也可计算得到一个初始的重传时间阈值，该初始的重传时间阈值可根据移动终端向服务端发送请求报文，至本次发送的请求报文得到服务端的响应报文之间的时间段得到，即该初始的重传时间阈值为移动终端与服务端之间的请求-响应的时间。

另外，本发明实施例的方法还包括：如果时间差大于重传时间阈值，则允许发送第N次发送的请求报文。

由上可知，假设该重传时间阈值为10秒，则根据上述的一个实施例，TCP协议栈模块在进行前四次重发的请求报文均被删除，而不向服务端进行重发，由此减少重复的请求报文重传次数，从而减少服务端的响应报文重传次数，达到节省数据流量的目的。

进一步而言，重传时间阈值可根据应用程序的历史记录统计获得，例如：根据历史记录，以及根据历史记录计算得到最终的重传时间阈值，计算方法可以使用但不限于平均值等方法。在该实例中，历史记录指每一次TCP协议栈模块将移动终端发送的请求报文发送至服务端，并接收到服务端对于本次请求报文的响应报文之间的时间段，这样可根据每一次得到的上述时间段进行求平均值，并将该平均值作为重传时间阈值。从而，使重传时间阈值的确定更加合理，在降低数据流量的同时尽可能降低移动终端与服务端之间的数据交互响应时间。

当然，在本发明的一些示例中，还可对重传时间阈值进行更新，具体地，可通过如下方式实现：

1）TCP协议栈模块接收服务端返回的第一响应报文，并生成第一请求响应时间。

2）根据第一请求响应时间更新重传时间阈值。即可通过请求报文发送至服务端，服务端对本本次请求报文进行响应的第一响应报文返回值TCP协议栈模块时的时间作为新的重传时间阈值。

由于每个移动终端中的应用程序与对应的服务端之间的请求-响应的时间不同，因此，在本发明的一个实施例中，重传时间阈值为多个，每个重传时间阈值与移动终端中的一个应用程序的进程对应，或者，每个重传时间阈值与一个服务端的地址对应。即本发明实施例的方法可根据每个移动终端中的应用程序与对应的服务端之间的请求-响应的时间，设置响应的重传时间阈值，由此，保证移动终端中的应用程序与对应的服务端之间的请求-响应的时间（每个重传时间阈值）的确定更加合理，在降低数据流量的同时，分别降低了移动终端中每个应用程序与相应的服务端之间的数据交互响应时间。

根据本发明实施例的移动通信网络中减少报文重传的方法，在降低移动终端对于服务访问中所需的数据流量消耗的同时，可减少移动终端中每个应用程序与相应的服务端之间的数据交互响应时间。

图3是根据本发明一个实施例的移动通信网络中减少报文重传的系统的示意图。如图3所示，该移动通信网络中减少报文重传的系统200，包括TCP协议栈210和过滤模块220。

其中，TCP协议栈210用于接收移动终端300中应用程序发送的请求报文，并将请求报文发送至应用程序对应的服务端400，并进行计时，并在计时时间超过超时阈值之后第N次发送请求报文，其中，N为大于1的正整数。过滤模块220用于获取第N次发送请求报文与第N-1次发送请求报文之间的时间差，并在时间差小于重传时间阈值时，删除TCP协议栈210模块第N次发送的请求报文。

具体地说，移动终端300与服务端建立TCP连接，移动终端通过TCP协议栈210向服务端400发送数据（请求报文），并通过TCP协议栈210等待服务端400返回信息，在此过程中，TCP协议栈210可在服务端400返回信息之前设置为阻塞状态。

在本发明的一个实施例中，在TCP协议栈210将移动终端300中应用程序发送的请求报文发送给服务端400时，开始计时，并在达到超时阈值且没有收到服务端400发送给移动终端300的响应报文（即ACK），则TCP协议栈210将重新传输上述请求报文至服务端400，并在重传后，重新开始计时。

在上述示例中，TCP协议栈210在每一次重传请求报文至服务端400以后，还可更新超时阈值，例如：可设置一个初始超时阈值，当TCP协议栈210的计时时间达到该初始超时阈值之后，进行第一次重传，而后将超时时间进行倍增，例如，假设初始超时阈值为1秒，则在第一次重传之后，将该超时阈值替换为2秒，当进行第二次重传之后，将该超时阈值替换为4秒，依次类推。

在本发明的一个实施例中，上述时间差指TCP协议栈210在第N次发送请求报文之后，超时阈值更新后的时长。如根据上述的一个实施例，第3次发送请求报文与第4次发送请求报文之间的时间差为8秒。

对于上述的重传时间阈值而言，本发明的实施例也可计算得到一个初始的重传时间阈值，该初始的重传时间阈值可根据移动终端300向服务端400发送请求报文，至本次发送的请求报文得到服务端400的响应报文之间的时间段得到，即该初始的重传时间阈值为移动终端300与服务端400之间的请求-响应的时间。

另外，本发明实施例的过滤模块220还用于在时间差大于重传时间阈值时，允许发送第N次发送的请求报文。

由上可知，假设该重传时间阈值为10秒，则根据上述的一个实施例，TCP协议栈210在进行前四次重发的请求报文均被删除，而不向服务端400进行重发，由此减少重复的请求报文重传次数，从而减少服务端400的响应报文重传次数，达到节省数据流量的目的。

进一步而言，重传时间阈值可根据应用程序的历史记录统计获得，例如：根据历史记录，以及根据历史记录计算得到最终的重传时间阈值，计算方法可以使用但不限于平均值等方法。在该实例中，历史记录指每一次TCP协议栈210将移动终端300发送的请求报文发送至服务端400，并接收到服务端400对于本次请求报文的响应报文之间的时间段，这样可根据每一次得到的上述时间段进行求平均值，并将该平均值作为重传时间阈值。从而，使重传时间阈值的确定更加合理，在降低数据流量的同时尽可能降低移动终端300与服务端400之间的数据交互响应时间。

当然，在本发明的一些示例中，还可对重传时间阈值进行更新，具体地，如图3所示，该系统200，还包括延迟统计模块230，延迟统计模块230用于接收服务端400返回的第一响应报文，并生成第一请求响应时间，以及根据第一请求响应时间更新重传时间阈值。即可通过请求报文发送至服务端400，服务端400对本本次请求报文进行响应的第一响应报文返回值TCP协议栈210时的时间作为新的重传时间阈值。

由于每个移动终端300中的应用程序与对应的服务端400之间的请求-响应的时间不同，因此，在本发明的一个实施例中，重传时间阈值为多个，每个重传时间阈值与移动终端300中的一个应用程序的进程对应，或者，每个重传时间阈值与一个服务端400的地址对应。即本发明实施例的系统200可根据每个移动终端300中的应用程序与对应的服务端400之间的请求-响应的时间，设置响应的重传时间阈值，由此，保证移动终端300中的应用程序与对应的服务端400之间的请求-响应的时间（每个重传时间阈值）的确定更加合理，在降低数据流量的同时，分别降低了移动终端300中每个应用程序与相应的服务端400之间的数据交互响应时间。

根据本发明实施例的移动通信网络中减少报文重传的系统，在降低移动终端对于服务访问中所需的数据流量消耗的同时，可减少移动终端中每个应用程序与相应的服务端之间的数据交互响应时间。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (12)

1.一种移动通信网络中减少报文重传的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、TCP协议栈模块接收移动终端中应用程序发送的请求报文，并将所述请求报文发送至所述应用程序对应的服务端；

b、所述TCP协议栈模块进行计时，并在计时时间超过超时阈值之后第N次发送所述请求报文，其中，N为大于1的正整数；

c、获取第N次发送所述请求报文与第N-1次发送所述请求报文之间的时间差；以及

d、如果所述时间差小于重传时间阈值，则删除所述TCP协议栈模块第N次发送的所述请求报文。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述时间差大于重传时间阈值，则允许发送所述第N次发送的所述请求报文。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

e、所述TCP协议栈模块接收所述服务端返回的第一响应报文，并生成第一请求响应时间；以及

f、根据所述第一请求响应时间更新所述重传时间阈值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b还包括：

更新所述超时阈值。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重传时间阈值根据所述应用程序的历史记录统计获得。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述重传时间阈值为多个，每个重传时间阈值与所述移动终端中的一个应用程序的进程对应，或者，每个重传时间阈值与一个服务端的地址对应。

7.一种移动通信网络中减少报文重传的系统，其特征在于，包括：

TCP协议栈，所述TCP协议栈接收移动终端中应用程序发送的请求报文，并将所述请求报文发送至所述应用程序对应的服务端，并进行计时，并在计时时间超过超时阈值之后第N次发送所述请求报文，其中，N为大于1的正整数；

过滤模块，所述过滤模块用于获取第N次发送所述请求报文与第N-1次发送所述请求报文之间的时间差，并在所述时间差小于重传时间阈值时，删除所述TCP协议栈模块第N次发送的所述请求报文。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述过滤模块还用于在所述时间差大于重传时间阈值时，允许发送所述第N次发送的所述请求报文。

9.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，还包括：

延迟统计模块，所述延迟统计模块用于接收所述服务端返回的第一响应报文，并生成第一请求响应时间，以及根据所述第一请求响应时间更新所述重传时间阈值。

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述TCP协议栈还用于更新所述超时阈值。

11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述重传时间阈值根据所述应用程序的历史记录统计获得。

12.如权利要求7所述的系统，其特征在于，其中，所述重传时间阈值为多个，每个重传时间阈值与所述移动终端中的一个应用程序的进程对应，或者，每个重传时间阈值与一个服务端的地址对应。