CN107800519A - 一种数据包的重传方法和重传系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于数据处理领域，提供了一种数据包的重传方法和重传系统，所述重传方法包括：对接收的数据包进行排序；判断所述数据包的个数是否大于预设的检测阈值，如果大于，则进行自动重传请求ARQ检测网络丢包，所述检测阈值与数据包的包序相关；根据所述ARQ检测的结果获取缺失的数据包的序号；根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包。实施本发明实施例，通过在接收端的排序处理，使得接收端消除了数据包乱序的影响，并在与检测阈值进行比较的基础上再进行ARQ检测，降低了网络抖动和延时对ARQ检测的影响，提高了检测的准确率。

Description

一种数据包的重传方法和重传系统
技术领域
本发明属于数据传输领域，尤其涉及一种数据包的重传方法和重传系统。
背景技术
随着网络技术的发展，基于IP网络的互联网多媒体业务越来越广泛，如OTT(OverThe Top TV，互联网电视)业务、IPTV(Interactive Personality TV，交互式网络电视)业务、数字广播业务，IP网络是一个“尽力服务”(Best Effort)的网络，它不保证端到端的可靠传输。在实际网络应用中，客户端和内容分发系统之间存在着丢包、延时、抖动等问题，尤其是丢包会造成图像的花屏、马赛克等问题，损害图像质量，降低了用户体验。现有技术中利用RTP(Real-time Transprot Protocol，实时传输协议)传输协议实现的ARQ(AutomaticRepeat Requset，自动重传请求)功能可以解决丢包问题，客户端检测到丢包然后向服务器发送重传请求，服务器会将接收到重传请求的包重新发给客户端，丢包检测的正确性直接决定重传的效果。现有方法根据前后收到的网络包序来判断丢包情况，对于简单网络情况即只存在丢包时，能够做出正确的丢包检测，但是在除了丢包还有抖动与延时的情况下，接收端的包序出现乱序，就会存在丢包检测错误，导致在实施ARQ自动重传功能的时候，不但没有对实际的丢包做到正确的重传反而会增加无谓的网络开销浪费网络资源，对流媒体服务器造成了一定的负担，最终的输出效果就会出现卡顿或者花屏，给用户感觉播放不流畅，影响了用户体验。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种数据包的重传系统，以解决现有技术在复杂网络情况下的丢包检测容易出现错误的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种数据包的重传方法，所述重传方法包括：
对接收的数据包进行排序；
判断所述数据包的个数是否大于预设的检测阈值，如果大于，则进行自动重传请求ARQ检测网络丢包，所述检测阈值与数据包的包序相关；
根据所述ARQ检测的结果获取缺失的数据包的序号；
根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包。
本发明实施例的另一目的在于提供一种数据包的重传系统，所述重传系统包括：
排序单元，用于对接收的数据包进行排序；
AR Q检测单元，用于判断所述数据包的个数是否大于预设的检测阈值，如果大于，则进行自动重传请求ARQ检测网络丢包，所述检测阈值与数据包的包序相关；
序号获取单元，用于根据所述ARQ检测的结果获取缺失的数据包的序号；
数据包获取单元，用于根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包。
本发明实施例，对接收的数据包进行排序，如果数据包的个数大于预设的与数据包的包序相关的检测阈值，则进行ARQ检测，根据ARQ检测的结果获取缺失的数据包的序号，根据序号从服务器端获取缺失的数据包，通过在接收端的排序处理，使得接收端消除了数据包乱序的影响，并在与检测阈值进行比较的基础上再进行ARQ检测，降低了网络抖动和延时对ARQ检测的影响，提高了检测的准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一示例性实施例示出的一种数据包的重传方法的流程图；
图2为本发明一示例性实施例示出的一种数据包的重传系统的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
如图1所示为本发明一示例性实施例示出的一种数据包的重传方法的流程图，所述重传方法包括：
步骤S101，对接收的数据包进行排序。
在本发明实施例中，接收端在进行数据包传输时会接收到多个数据包，如果在传输的过程中出现网络的时延或抖动，那么接收的数据包可能出现乱选的情况，因此接收端在接收到多个数据包时，首先对这多个数据包进行排序。需要指出的是，对数据包进行排序的方法有多种，本实施例对排序的方法不进行限定。优选的，通过数据包的包序对数据包进行排序。
步骤S102，判断所述数据包的个数是否大于预设的检测阈值，如果大于，则进行自动重传请求ARQ检测网络丢包，所述检测阈值与数据包的包序相关。
在本发明实施例中，设置一与数据包的包序相关的检测阈值，通过与该检测阈值的比较可以决定是否进行ARQ(Automatic Repeat Requset，自动重传请求)检测网络丢包。
所述预设检测阈值，包括：
1.获取相邻两个数据包的包序，并计算所述相邻两个数据包的包序的差值。
在本发明实施例中，接收端读取相邻两个数据包的包序，并进行差值计算即可获取相邻两个数据包的包序的差值。
2.根据公式：检测阈值＝2*abs进行计算，所述abs为所述差值-1。
在本发明实施例中，检测阈值的计算根据以下公式进行：检测阈值＝2*abs，其中，abs为上述差值-1。
需要指出的是，该检测阈值根据接收数据包的情况实时进行更新，所述更新包括：网络收包的入口，根据前后两个入队的网络包序号，计算序号差值；判断收包个数是否小于阈值更新周期T，阈值更新周期T表示接收T个包强制更新一次阈值，在T周期内根据收包自适应调整阈值；如果判断为否，表示当前调整周期结束，根据当前包序更新阈值并且收包计数清0；如果判断为是，则进行阈值自适应调整，判断阈值是否小于2*abs(前后两个包序号差值–1)，如果判断为否，则不更新此次阈值，收包计数加1，等待下一次收包，如果判断为是则更新此次阈值，阈值＝2*abs(前后两个包序号差值-1)。
步骤S103，根据所述ARQ检测的结果获取缺失的数据包的序号。
在本发明实施例中，ARQ检测是通过获取相邻两个数据包的包序，根据包序来判断是否有数据包缺失的，如：如果相邻的两个数据包的包序为1、5，则可以判断出数据包出现缺失，且缺失的数据包为2、3、4；如果相邻的两个数据包的包序为2、3，则可以判断出数据包没有缺失。其具体的获取步骤如下：
1.根据RTP协议从队列的头节点开始作为ARQ的起始节点进行网络包解析；
2.取ARQ节点的下一个节点进行解析获取网络包seq；
3.判断ARQ节点的相邻两个节点的包序号是否连贯；
4.如果判断结果为否，则有丢包并计算丢包序号放入到重传数组；
5.保存丢失网络包的序号，并设置丢包标示。
6.将当前ARQ节点移位到下一个节点。
步骤S104，根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包。
在本发明实施例中，由于获取了包序，接收端即可方便的直到需要重传的数据包，进而从服务器端获取对应的数据包。
所述根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包，包括：
1.判断重传数组中是否有待重传的数据包的序号，所述序号包括：缺失的数据包的序号和/或重传超时的数据包的序号。
2.根据所述序号向服务器端发起重传请求。
3.接收服务器端根据所述重传请求方发送的数据包，并对所述数据包进行排序。
在本发明实施例中，每一次重传也有可能会受到网络的影响而造成重传超时，因此在进行重传检测时也需要判断重传数组中是否有重传超时的数据包。接收端将获取的数据包的序号发送到服务器端，服务器端进行内部查询之后，获取对应的数据包，将数据包发送到接收端，这样就完成了缺失数据包的重传。
本发明实施例，对接收的数据包进行排序，如果数据包的个数大于预设的与数据包的包序相关的检测阈值，则进行ARQ检测，根据ARQ检测的结果获取缺失的数据包的序号，根据序号从服务器端获取缺失的数据包，通过在接收端的排序处理，使得接收端消除了数据包乱序的影响，并在与检测阈值进行比较的基础上再进行ARQ检测，降低了网络抖动和延时对ARQ检测的影响，提高了检测的准确率。
作为本发明的一个可选实施例，在所述根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包的步骤之后，所述重传方法还包括：
通过播放器读取经过重传的完整数据包。
在本发明实施例中，在重传完成之后，接收端还可以通过本地的播放器读取经过重传的完整的数据包。其具体的读取流程如下：1.获取当前队列头结点并解析序列号；2.判断头结点包序号小于ARQ节点包序号；3.如果2判断结果为是，则判断头结点包序号等于预期读取包序号；4.如果3判断为是则将头结点送给播放器播放；5.如果3判断为否，则判断预读取节点是否为重传包；6.如果5判断为是，则判断重传包是否超时，如果没有超时则直接返回，不取节点等待重传包到来；7.如果5判断为否，则认为重传包丢失不再等待，将头结点送给播放器播放，并且更新下一次预期节点包序号。
如图2所示为本发明一示例性实施例示出的一种数据包的重传系统的结构图，所述重传系统包括：
排序单元201，用于对接收的数据包进行排序。
在本发明实施例中，接收端在进行数据包传输时会接收到多个数据包，如果在传输的过程中出现网络的时延或抖动，那么接收的数据包可能出现乱选的情况，因此接收端在接收到多个数据包时，首先对这多个数据包进行排序。需要指出的是，对数据包进行排序的方法有多种，本实施例对排序的方法不进行限定。优选的，通过数据包的包序对数据包进行排序。
AR Q检测单元202，用于判断所述数据包的个数是否大于预设的检测阈值，如果大于，则进行自动重传请求ARQ检测网络丢包，所述检测阈值与数据包的包序相关。
在本发明实施例中，设置一与数据包的包序相关的检测阈值，通过与该检测阈值的比较可以决定是否进行ARQ(Automatic Repeat Requset，自动重传请求)检测网络丢包。
所述预设检测阈值，包括：
1.获取相邻两个数据包的包序，并计算所述相邻两个数据包的包序的差值。
在本发明实施例中，接收端读取相邻两个数据包的包序，并进行差值计算即可获取相邻两个数据包的包序的差值。
2.根据公式：检测阈值＝2*abs进行计算，所述abs为所述差值-1。
在本发明实施例中，检测阈值的计算根据以下公式进行：检测阈值＝2*abs，其中，abs为上述差值-1。
需要指出的是，该检测阈值根据接收数据包的情况实时进行更新，所述更新包括：网络收包的入口，根据前后两个入队的网络包序号，计算序号差值；判断收包个数是否小于阈值更新周期T，阈值更新周期T表示接收T个包强制更新一次阈值，在T周期内根据收包自适应调整阈值；如果判断为否，表示当前调整周期结束，根据当前包序更新阈值并且收包计数清0；如果判断为是，则进行阈值自适应调整，判断阈值是否小于2*abs(前后两个包序号差值–1)，如果判断为否，则不更新此次阈值，收包计数加1，等待下一次收包，如果判断为是则更新此次阈值，阈值＝2*abs(前后两个包序号差值-1)。
序号获取单元203，用于根据所述ARQ检测的结果获取缺失的数据包的序号。
在本发明实施例中，ARQ检测是通过获取相邻两个数据包的包序，根据包序来判断是否有数据包缺失的，如：如果相邻的两个数据包的包序为1、5，则可以判断出数据包出现缺失，且缺失的数据包为2、3、4；如果相邻的两个数据包的包序为2、3，则可以判断出数据包没有缺失。其具体的获取步骤如下：
1.根据RTP协议从队列的头节点开始作为ARQ的起始节点进行网络包解析；
2.取ARQ节点的下一个节点进行解析获取网络包seq；
3.判断ARQ节点的相邻两个节点的包序号是否连贯；
4.如果判断结果为否，则有丢包并计算丢包序号放入到重传数组；
5.保存丢失网络包的序号，并设置丢包标示。
6.将当前ARQ节点移位到下一个节点。
数据包获取单元204，用于根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包。
在本发明实施例中，由于获取了包序，接收端即可方便的直到需要重传的数据包，进而从服务器端获取对应的数据包。
所述根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包，包括：
1.判断重传数组中是否有待重传的数据包的序号，所述序号包括：缺失的数据包的序号和/或重传超时的数据包的序号。
2.根据所述序号向服务器端发起重传请求。
3.接收服务器端根据所述重传请求方发送的数据包，并对所述数据包进行排序。
在本发明实施例中，每一次重传也有可能会受到网络的影响而造成重传超时，因此在进行重传检测时也需要判断重传数组中是否有重传超时的数据包。接收端将获取的数据包的序号发送到服务器端，服务器端进行内部查询之后，获取对应的数据包，将数据包发送到接收端，这样就完成了缺失数据包的重传。
本发明实施例，对接收的数据包进行排序，如果数据包的个数大于预设的与数据包的包序相关的检测阈值，则进行ARQ检测，根据ARQ检测的结果获取缺失的数据包的序号，根据序号从服务器端获取缺失的数据包，通过在接收端的排序处理，使得接收端消除了数据包乱序的影响，并在与检测阈值进行比较的基础上再进行ARQ检测，降低了网络抖动和延时对ARQ检测的影响，提高了检测的准确率。
作为本发明的一个可选实施例，所述重传系统还包括：
读取单元，用于通过播放器读取经过重传的完整数据包。
在本发明实施例中，在重传完成之后，接收端还可以通过本地的播放器读取经过重传的完整的数据包。其具体的读取流程如下：1.获取当前队列头结点并解析序列号；2.判断头结点包序号小于ARQ节点包序号；3.如果2判断结果为是，则判断头结点包序号等于预期读取包序号；4.如果3判断为是则将头结点送给播放器播放；5.如果3判断为否，则判断预读取节点是否为重传包；6.如果5判断为是，则判断重传包是否超时，如果没有超时则直接返回，不取节点等待重传包到来；7.如果5判断为否，则认为重传包丢失不再等待，将头结点送给播放器播放，并且更新下一次预期节点包序号。
本领域普通技术人员可以理解为上述实施例所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
本领域普通技术人员还可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，包括ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据包的重传方法，其特征在于，所述重传方法，包括：
对接收的数据包进行排序；
判断所述数据包的个数是否大于预设的检测阈值，如果大于，则进行自动重传请求ARQ检测网络丢包，所述检测阈值与数据包的包序相关；
根据所述ARQ检测的结果获取缺失的数据包的序号；
根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包。
2.如权利要求1所述的重传方法，其特征在于，在所述根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包的步骤之后，所述重传方法还包括：
通过播放器读取经过重传的完整数据包。
3.如权利要求1所述的重传方法，其特征在于，所述预设检测阈值，包括：
获取相邻两个数据包的包序，并计算所述相邻两个数据包的包序的差值；
根据公式：检测阈值＝2*abs进行计算，所述abs为所述差值-1。
4.如权利要求1所述的重传方法，其特征在于，所述根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包，包括：
判断重传数组中是否有待重传的数据包的序号，所述序号包括：缺失的数据包的序号和/或重传超时的数据包的序号。
根据所述序号向服务器端发起重传请求。
接收服务器端根据所述重传请求方发送的数据包，并对所述数据包进行排序。
5.如权利要求1～4任一项所述的重传方法，其特征在于，所述检测阈值根据接收数据包的情况实时进行更新，所述更新包括：网络收包的入口，根据前后两个入队的网络包序号，计算序号差值；判断收包个数是否小于阈值更新周期T，阈值更新周期T表示接收T个包强制更新一次阈值，在T周期内根据收包自适应调整阈值；如果判断为否，表示当前调整周期结束，根据当前包序更新阈值并且收包计数清0；如果判断为是，则进行阈值自适应调整，判断阈值是否小于2*abs(前后两个包序号差值–1)，如果判断为否，则不更新此次阈值，收包计数加1，等待下一次收包，如果判断为是则更新此次阈值，阈值＝2*abs(前后两个包序号差值-1)。
6.一种数据包的重传系统，其特征在于，所述重传系统包括：
排序单元，用于对接收的数据包进行排序；
AR Q检测单元，用于判断所述数据包的个数是否大于预设的检测阈值，如果大于，则进行自动重传请求ARQ检测网络丢包，所述检测阈值与数据包的包序相关；
序号获取单元，用于根据所述ARQ检测的结果获取缺失的数据包的序号；
数据包获取单元，用于根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包。
7.如权利要求6所述的重传系统，其特征在于，所述重传系统还包括：
读取单元，用于通过播放器读取经过重传的完整数据包。
8.如权利要求6所述的重传系统，其特征在于，所述预设检测阈值，包括：
获取相邻两个数据包的包序，并计算所述相邻两个数据包的包序的差值；
根据公式：检测阈值＝2*abs进行计算，所述abs为所述差值-1。
9.如权利要求6所述的重传系统，其特征在于，所述根据所述序号从服务器端获取缺失的数据包，包括：
判断重传数组中是否有待重传的数据包的序号，所述序号包括：缺失的数据包的序号和/或重传超时的数据包的序号。
根据所述序号向服务器端发起重传请求。
接收服务器端根据所述重传请求方发送的数据包，并对所述数据包进行排序。
10.如权利要求6～9任一项所述的重传系统，其特征在于，所述检测阈值根据接收数据包的情况实时进行更新，所述更新包括：网络收包的入口，根据前后两个入队的网络包序号，计算序号差值；判断收包个数是否小于阈值更新周期T，阈值更新周期T表示接收T个包强制更新一次阈值，在T周期内根据收包自适应调整阈值；如果判断为否，表示当前调整周期结束，根据当前包序更新阈值并且收包计数清0；如果判断为是，则进行阈值自适应调整，判断阈值是否小于2*abs(前后两个包序号差值–1)，如果判断为否，则不更新此次阈值，收包计数加1，等待下一次收包，如果判断为是则更新此次阈值，阈值＝2*abs(前后两个包序号差值-1)。
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