CN110311758A - 数据低延迟传输方法、装置及设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种数据低延迟传输方法、装置和设备及存储介质,其中方法包括:确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数;基于所获取到的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略;根据调整后所确定的传输策略进行数据包的传输;其中,传输策略包括由多个传输介质中选取一个或两个以上的传输介质进行数据传输。其实现了数据传输过程中的所使用的传输介质的实时调整,使得数据传输时能够实时选取最适合的传输介质进行传输,从而有效提高了数据传输效率,解决了相关技术中在数据传输时只选取一种传输介质进行传输导致数据延迟性较高的问题。
Description
技术领域
本公开涉及计算机技术领域,尤其涉及一种数据低延迟传输方法、装置及设备和存储介质。
背景技术
随着音视频等高通量互联网多媒体的兴起,以网络视音频直播、视音频互动为代表的各种实时交互式视频应用的数据传输延迟的要求越来越高,从而对传输介质的性能要求日益提高。其中,传输介质可以包括有线局域网、无线局域网、无线个人局域网、蜂窝移动网络、卫星信号等。不同的接入场景,各传输介质所发挥的作用不同。在大多数应用场景中,通常会有多个传输介质可供用户选择。用户终端在接入互联网后,在进行数据传输过程中,一般会由多个传输介质中选取一个传输介质进行数据的传输,而选择的传输介质不一定合理,而传输介质的传输性能又往往会随着传输过程动态发生变化,这就使得数据传输的延迟无法达到最优,影响数据传输效率;而有时,还需要多个传输介质同时使用,才能达到传输要求;特别的,由于视音频数据中不同数据包的作用和重要程度不同,只有结合视音频数据的特点,才能达到最好的传输效果。因此,如何同时使用多个传输介质进行传输、如何在传输过程中结合视音频数据特点,合理的动态选择传输介质,就成为需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本公开提出了一种数据低延迟传输方法,装置及设备和存储介质,可以有效提高数据传输速率。
根据本公开的一方面,提供了一种数据低延迟传输方法,包括:
确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数;
基于所获取到的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略;
根据调整后所确定的所述传输策略进行数据包的传输;
其中,所述传输策略包括由多个所述传输介质中选取一个或两个以上的传输介质进行数据传输。
在一种可能的实现方式中,确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数,包括:
基于各传输介质的传输类型,确定各传输介质的优先参数。
在一种可能的实现方式中,确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数,包括:
获取各传输介质的综合评价参数;
基于各传输介质的所述综合评价参数,确定各传输介质的优先参数;
其中,各传输介质的所述综合评价参数通过各传输介质的性能参数得到;
所述性能参数包括传输延迟、功耗、成本、信号强度、数据丢失率、数据通信速率、连通性中的至少一个。
在一种可能的实现方式中,通过各传输介质的所述性能参数得到各传输介质的所述综合评价参数,包括:
由各传输介质的多项性能参数中选取一个或多个性能参数;
基于所选取的一个或多个性能参数,计算得到相应各传输介质的所述综合评价参数。
在一种可能的实现方式中,基于所选取的一个或多个性能参数,计算得到相应各传输介质的所述综合评价参数,包括:
以各传输介质的性能参数的大小或统计特征作为各传输介质的综合评价参数;或
按照预设运算规则,对所选取的性能参数进行运算,得到各所述综合评价参数;
其中,预设运算规则包括数学运算和/或逻辑运算。
在一种可能的实现方式中,所述数学运算包括对各传输介质的一个或多个性能参数进行平均运算、求和运算、统计运算中的任意一种;
所述逻辑运算包括对各传输介质的一个或多个性能参数进行判断。
在一种可能的实现方式中,通过各传输介质的性能参数得到各传输介质的综合评价参数时,还包括:
基于各传输介质的性能参数,并结合当前进行数据传输时的网络环境,确定各传输介质的所述综合评价参数。
在一种可能的实现方式中,基于所获取到的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略时,还包括:
确定当前所传输的数据包的数据属性,并获取各传输介质的状态参数;
基于所述数据包的数据属性和各传输介质的所述状态参数,以及各传输介质的优先参数,调整所述传输策略;
其中,所述数据属性包括数据量和传输速率中的任意一种;
所述状态参数包括各传输介质预设的传输数据量阈值、数据量比例阈值、传输速率阈值和传输速率比例阈值中的任意一种。
在一种可能的实现方式中,在数据包的个数为多个时,还包括:
确定各数据包的优先级;
基于所获取到的各传输介质的优先参数,并结合各数据包的优先级,调整数据传输时的传输策略。
在一种可能的实现方式中,确定各数据包的优先级时,根据各所述数据包的数据类型、各所述数据包的目标延迟、各所述数据包的时间标识、各所述数据包达到接收端的时刻需求、各所述数据包的重要程度和各所述数据包的重传次数中的至少一种进行确定。
在一种可能的实现方式中,基于所获取到的各传输介质的优先参数,并结合各数据包的优先级,调整数据传输时的传输策略,包括如下一种或多种方法:
对优先级更高的数据包选择优先参数更高的传输介质进行传输;
对优先级更高的数据包选择一项或多项传输介质性能参数更高的传输介质进行传输;
对优先级更高的数据包选择更多的传输介质同时进行传输。
在一种可能的实现方式中,在根据调整后所确定的所述传输策略进行数据包的传输过程中,还包括使用丢弃策略、重传策略、冗余策略和排序策略中的至少一种进行数据包的传输。
在一种可能的实现方式中,所述丢弃策略包括以下至少一种:
不丢弃数据包;
丢弃目标延迟超过第一预设阈值的数据包;
允许丢弃优先级低于第二预设阈值的数据包;
允许丢弃视频类型的数据包、音频类型的数据包和信令类型的数据包中的至少一种;
视频类型的数据包只允许丢弃非关键帧数据包,不允许丢弃关键帧数据包;
在数据包的目标延迟小于当前所选择的各传输介质的传输延迟时,丢弃数据包。
在一种可能的实现方式中,所述重传策略包括以下至少一种:
不重传数据包;
计算数据包重传所需要的重传时间,基于计算得到的所述重传时间确定是否重传以及重传时所选择的传输介质;
允许重传视频类型的数据包、音频类型的数据包和信令类型的数据包中的至少一种;
视频类型的数据包只允许重传关键帧数据包,不允许重传非关键帧数据包;
允许重传优先级高于第三设定阈值的数据包;
重传时选择首次传输所使用的传输介质进行重传;
重传时选择首次传输未使用的传输介质进行重传;
重传时选择多个传输介质进行重传;
数据包传输后,在应答时间阈值内未收到接收端的应答信息时进行重传;
数据包的重传次数超过预设次数后,不再重传;
选择传输延迟小于数据包的目标延迟的传输介质进行重传。
在一种可能的实现方式中,所述冗余策略包括以下至少一种:
不对数据包进行冗余传输;
通过冗余编码对数据包进行冗余传输;
对视频类型的数据包、音频类型的数据包和信令类型的数据包中的至少一种进行冗余传输;
对视频类型的数据包中的关键帧数据包进行冗余传输;
对优先级超过第四设定阈值的数据包进行冗余传输。
在一种可能的实现方式中,所述排序策略包括以下至少一种:
按照数据包的生成顺序进行传输;
按照数据包的优先级进行传输。
根据本公开的一方面,还提供了一种数据低延迟传输装置,包括:
优先参数确定模块,被配置为确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数;
传输策略调整模块,被配置为基于所获取到的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略;
数据包传输模块,被配置为根据调整所确定的所述传输策略进行数据包的传输;
其中,所述传输策略包括由多个所述传输介质中选取一个或两个以上的传输介质进行数据传输。
在一种可能的实现方式中,所述优先参数确定模块包括:
第一确定子模块,被配置为基于各传输介质的传输类型,确定各传输介质的优先参数。
在一种可能的实现方式中,所述优先参数确定模块包括:
获取子模块,被配置为获取各传输介质的综合评价参数;
第二确定子模块,被配置为基于各传输介质的所述综合评价参数,确定各传输介质的优先参数;
其中,各传输介质的所述综合评价参数通过各传输介质的性能参数得到;
所述性能参数包括传输延迟、功耗、成本、信号强度、数据丢失率、数据通信速率、连通性中的至少一个。
在一种可能的实现方式中,还包括:
优先级确定模块,被配置为确定各数据包的优先级;
所述传输策略调整模块,还被配置为基于所获取到的各传输介质的优先参数,并结合各数据包的优先级,调整数据传输时的传输策略。
在一种可能的实现方式中,数据包传输模块,还被配置为在根据调整后所确定的所述传输策略进行数据包的传输过程中,使用丢弃策略、重传策略、冗余策略和排序策略中的至少一种进行数据包的传输。
根据本公开的另一方面,还提供了一种数据低延迟传输设备,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现前面任一所述的方法。
根据本公开的另一方面,还提供了一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现前面任一所述的方法。
本公开实施例的数据低延迟传输方法,通过确定当前进行数据传输时所存在各传输介质的优先参数,然后基于所确定的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略,在进行数据传输的过程中,根据调整后所确定的传输策略进行数据包的传输,实现了数据传输过程中的所使用的传输介质的实时调整,使得数据传输时能够实时选取最适合的传输介质进行传输,从而有效提高了数据传输效率,解决了相关技术中在数据传输时只选取一种传输介质进行传输导致数据延迟性较高的问题。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本公开的原理。
图1示出本公开一实施例的数据低延迟传输方法的流程图;
图2示出本公开另一实施例的数据低延迟传输方法的流程图;
图3示出本公开实施例的数据低延迟传输装置的框图;
图4示出本公开实施例的数据低延迟传输设备的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外,为了更好的说明本公开,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本公开同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本公开的主旨。
图1示出本公开实施例的数据低延迟传输方法的流程图。参阅图1,在本公开实施例的数据低延迟传输方法中,首先包括步骤S100,确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数。此处,应当说明的是,所确定的各传输介质的优先参数表征了在进行数据传输时,传输介质的选取顺序。在一种可能的实现方式中,优先参数越高的传输介质,选取顺序越靠前。也就是说,优先参数的高低表征了传输介质的优先顺序。
然后执行步骤S200,基于所获取到的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略。此处,需要指出的是,在本公开实施例的数据低延迟传输方法中,基于各传输介质的优先参数进行传输策略的调整时,可以为动态实时调整,调整的时机包括但不限于:发送每个数据包时进行调整;发送每组数据包时进行调整(比如一个视频帧通常会拆分成多个数据包,可将每个视频帧的多个数据包设置为一组);每间隔一个预设时间段时进行调整。也就是说,在进行数据传输的过程中,实时确定当前时刻各传输介质的优先参数,并基于确定的当前时刻各传输介质的优先参数进行传输策略的实时调整,从而实现数据传输过程中传输介质的动态选择。最后,再通过步骤S300,根据调整后所确定的传输策略进行数据包的传输。
其中,需要说明的是,在本公开实施例的数据低延迟传输方法中,传输策略可以包括由多个传输介质中选取一个或两个以上的传输介质进行数据传输。
由此,本公开实施例的数据低延迟传输方法,通过确定当前进行数据传输时所存在各传输介质的优先参数,然后基于所确定的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略,在进行数据传输的过程中,根据调整后所确定的传输策略进行数据包的传输,实现了数据传输过程中的所使用的传输介质的实时调整,使得数据传输时能够实时选取最适合的传输介质进行传输,从而有效提高了数据传输效率,解决了相关技术中在数据传输时只选取一种传输介质进行传输导致数据延迟性较高的问题。
在一种可能的实现方式中,确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数,可以基于各传输介质的传输类型来确定。即,基于各传输介质的传输类型,确定各传输介质的优先参数。此处,需要指出的是,各传输介质的传输类型包括但不限于有线局域网、无线局域网、无线个人局域网、蜂窝移动网络和卫星信号。
也就是说,在确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数时,需要由当前进行数据传输的网络环境中确定所存在的传输介质都有哪些。在确定当前网络环境中所存在的传输介质后,再对这些传输介质的优先参数进行确定。在进行优先参数的确定时,可以基于所存在的各传输介质的传输类型来进行确定。具体方法包括:对不同传输介质的传输类型,预先设定不同的优先参数。
举例来说,在当前进行数据传输的网络环境中存在有线局域网(如:双绞线或光纤)、无线局域网(WLAN)、无线个人局域网(如:蓝牙或UWB)、蜂窝移动网络(如:4G或5G等)和卫星信号这五种传输介质。在确定这五种传输介质各自的优先参数时,可以设定优先使用有线局域网传输介质、其次使用无线局域网或无线个人局域网传输介质、然后使用蜂窝移动网络传输介质和卫星信号传输介质。由此,在进行数据传输时,可以依次检测各传输的可用性,按照上述方式选择可用的传输介质进行数据传输。
在一种可能的实现方式中,确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数,还可以通过以下方式来实现。即,参阅图2,通过步骤S100’,获取各传输介质的综合评价参数,并基于各传输介质的综合评价参数,确定各传输介质的优先参数。其中,各传输介质的综合评价参数通过各传输介质的性能参数得到。应当说明的是,各传输介质的性能参数可以包括传输延迟、功耗、成本、信号强度、数据丢失率、数据通信率和连通性中的至少一个。
也就是说,各传输介质的性能参数可以使用传输延迟、功耗、成本、信号强度、数据丢失率、数据通信速率和连通性中的一个或两个以上参数描述。其中,本领域技术人员可以理解的是,传输延迟是指传输介质从发送端到接收端传输数据所消耗的时间。这一时间不但取决于传输介质的物理性质,还与传输过程中的动态特性有关。如:传输中的软硬件数据路由、负载平衡以及调度策略等。因此,传输延迟是一个动态数值。但是,对于同一传输介质而言,该数值(即,传输延迟)稳定在一个固定区间。具体而言,传输介质的物理性质产生的延迟包括传输介质发送端信号发射机的延迟、链路延迟、链路中继设备的延迟和传输介质接收端信号接收机的延迟。
其中,传输介质可以根据信号载体和物理载体两个特征进行分类。在同一物理载体上如果使用不同的信号载体,即使用了不同的传输介质。同样,同一信号载体使用了不同的物理载体,也即使用了不同的传输介质。
物理载体包括有线通信载体设备、无线通信载体设备以及信号在物理载体中的TDMA、FDMA和CDMA复用形式。常用的有线通信载体包括双绞线、同轴电缆和光纤等、无线通信载体包括无线电波、微波以及红外线等。信号载体是指数据传输过程中,数字调制或模拟调制所使用的载波。因此,WLAN通过2.4GHz或5GHz进行传输,实际上使用了两种传输介质。虽然都使用了无线通信载体设备,但是使用了不同的信号载体。
不同的传输介质具有不同的传输延迟,如:静止轨道卫星的链路通信延迟可达到270毫秒,而近地轨道移动通信卫星空间链路延迟在10毫秒的量级。在现有的通信网络中,手机终端、计算机等设备按照IEEE802系列标准进行数据传输,传输延迟在标准定义层面有理论值。在工程实践中,各种传输介质的传输延迟可以使用网络测试方法测试得到。
进一步地,功耗是指传输介质进行数据传输时单位时间消耗的能源。其中,在复杂环境下使用无线通信传输介质时,功耗还会和信号强度、数据通信速率相耦合。成本是指在传输介质中传输1MByte数据所产生的金额支付。如:使用手机通过蜂窝移动网络接入互联网会产生流量费用,使用WLAN通过2.4GHz或5GHz通过WLAN接入点接入互联网,也会由互联网接入运营商收取费用。如果使用卫星信号通信,会产生卫星通信载荷租用产生的费用。
传输介质的信号强度和传输介质的数据通信速率密切相关,某些高数据通信速率需要一定的传输介质的信号强度支持;传输介质的数据通信速率也可由网络测试方法测试得到。数据丢失率与传输介质所在的环境干扰,及在传输介质中使用的通信协议相关。例如,在TCP/IP协议族中,UDP就是面向无连接的协议,在不同的干扰环境下,数据丢失率不同。数据丢失率随环境变化,可由网络工具测试得到。传输介质的连通性是指传输介质,在发送端和接受端是否连接可用,可由网络测试方法测试得到。
上面提到的网络测试方法,其具体实现方法包括但不限于如下一种或多种方法:通过icmp协议(ping命令采用的协议)发送数据包,测试各传输介质从发送端到接收端的连通性、rtt数值(传输延迟)、数据丢失率;通过在一定时间内传输一定量的数据包,通过传输的数据量除以所花费的时间,测试各传输介质的数据通信速率。每间隔一个预设时间段或每发送若干个数据包,可进行一次上述网络测试方法的测试,以达到实时发现传输介质性能的变化,从而实时调整传输策略的目的。
由此,本公开实施例的数据低延迟传输方法,在确定各传输介质的优先参数时,通过各传输介质的性能参数得到各传输介质的综合评价参数,使得各传输介质的优先参数更加合理,这也就更进一步地提高了传输策略调整的合理性,从而使得在数据传输过程中所选取的传输介质匹配度更高。
更进一步地,在本公开实施例的数据低延迟传输方法中,通过各传输介质的性能参数得到各传输介质的综合评价参数时,可以通过以下方式来实现。首先,由各传输介质的多项性能参数中选取一个或多个性能参数。然后,基于所选取的一个或多个性能参数,计算得到相应各传输介质的综合评价参数。
此处,需要指出的是,在由各传输介质的多项性能参数中选取用于计算综合评价参数的性能参数时,所选取的性能参数的个数可以为一个,也可以为两个以上。也就是说,可以选取一个性能参数来进行综合评价参数的计算获取,也可以选取两个、三个、四个……等来进行综合评价参数的计算获取。
举例来说,在各传输介质的性能参数包括前面所述的传输延迟、功耗、成本、信号强度、数据丢失率、数据通信速率和连通性时,可以由这些性能参数中选取一个性能参数(如:传输延迟或信号强度或连通性等)来计算获取该传输介质的综合评价参数。也可以由这些性能参数中选取两个性能参数(如:传输延迟和信号强度、或者是传输延迟和连通性等)来计算获取该传输介质的综合评价参数。还可以由这些性能参数中选取三个性能参数(如:传输延迟、连通性和信号强度)进行综合评价参数的计算获取。
其中,在一种可能的实现方式中,综合评价参数的获取方式,可以直接以各传输介质的性能参数的大小或统计特征作为各传输介质的综合评价参数来实现。
如:在所选取的性能参数为传输延迟时,可以直接以各传输介质的传输延迟的数据的大小作为各传输介质的综合评价参数,传输延迟越小的传输介质的综合评价参数越高。
需要进行说明的是,传输介质的性能参数可能为动态数值,这时就需要用平均值、方差、极大似然估计等数学统计特征来表示。如:在所选取的性能参数为数据丢失率时,由于数据丢失率在不同的干扰环境下,其取值有所不同。因此,通过计算各传输介质在一段时间内(如当前时刻到某个历史时刻之间)的数据丢失率的平均值,即可以将计算得到的各传输介质的数据丢失率的平均值作为各传输介质的综合评价参数。
其中,在采用方差、极大似然估计等其他数学统计特征来作为各传输介质的综合评价参数时,其原理与前面所述的采用平均值作为各传输介质的综合评价参数的原理相同或相似,所不同的只是各统计特征的具体计算方式不同。因此此处不再进行赘述。
进一步地,在一种可能的实现方式中,各传输介质的综合评价参数的计算获取方式还可以按照预设运算规则对所选取的性能参数进行运算来得到。
此处,需要说明的是,可选地,数学运算为平均运算,包括但不限于算数平均、调和平均、加权平均、几何平均、平方平均等。使用平均运算可综合两个以上性能参数对综合评价参数的取值影响。
可选地,数学运算为求和运算:将一个或多个性能参数乘以预定的系数后进行求和。这种运算是利用了线性规划原理,性能参数与预定系数线性相关度越高,则综合评价参数的值越高。
例如:设综合评价参数为F,性能参数为Xi(i=1…N),预定系数为Wi(i=1…N),则综合评价参数为
可选地,数学运算为统计运算:预先定义统计公式,将一个或多个性能参数代入预先定义的统计公式中进行计算。在一个可选的实施例中统计公式包括:中位数遴选。例如性能参数在一段时间内处于动态变化状态,这时使用中位数遴选这一统计算法,可表征性能参数的集中趋势。
在另一个可选的实施例中,统计公式包括:正态分布概率区间估计。例如对于传输介质的数据通信速率而言,在一段时间内服从正态分布,每种传输介质正态分布参数μ和θ不一定相同,例如以传输介质数据通信速率区间为[μ-θ,μ+θ]的概率作为统计公式,则可表征通信速率的稳定能力。
此处,数学运算还包括目标函数求解,传输介质的性能参数或综合评价参数作为约束条件,求在满足传输约束情况下的某一参数最优。例如:将两种传输介质的传输数据量比例作为变量,在满足数据通信速率和传输延迟的条件下,求解两种传输介质的最小总成本。
例如:设两种传输介质总成本的目标优化函数为F,两种传输介质的传输数据量比例为x和1-x,两种传输介质的单位数据量传输成本为C1和C2;两种传输介质的数据通信速率为S1和S2,传输延迟分别为D1和D2,约束条件为总的数据速率不低于Sconst,总的平均传输延迟不高于Dconst。如果两种传输介质的性能参数满足数据通信速率和传输延迟的约束条件,则目标函数为F存在最小值。如果两种传输介质不满足约束条件,则目标函数无解。这时就需要重新选择传输介质,以满足约束条件,从而使得目标优化函数存在最小值。
即:
F=x*C1+(1-x)*C2;
x*S1+(1-x)*S2≥Sconst;
x*D1+(1-x)*D2≤Dconst。
同时,根据前面所述,预设运算规则还可以包括逻辑运算。此处,应当说明的是,逻辑运算可以包括对各传输介质的一个或多个性能参数进行判断。其中,各传输介质的性能参数可以包括传输延迟、功耗、成本、信号强度、数据丢失率、数据通信速率和连通性中的至少一项。
举例来说,在预设运算规则为加权平均运算时,对由前面所述的多项性能参数(即,传输延迟、功耗、成本、信号强度、数据丢失率、数据通信速率和连通性)中选取至少一个性能参数进行加权求和得到。其中,所选取的每个性能参数的权重根据传输数据包的传输需求确定。需要进行说明的是,在进行综合评价参数计算之前,需要对性能参数进行归一化处理,因为各个性能参数的量纲不同,如果直接进行求和或平均运算,其物理含义不明确且各个量的绝对值会对综合评价参数影响较大。首先定义归一化向量,例如选定的性能参数为传输延迟和数据通信速率,则可定义归一化向量为[30ms,10Mb/s],各传输介质性能参数对该向量对应分量求商,得到归一化结果。若某传输介质的传输延迟15ms、数据通信速率为50Mb/s,则该传输介质的进行归一化后结果为[0.5,5]。
在一个可选的实施例中,认为综合评价参数高的传输介质性能更优,则各性能参数还需要根据与综合评价参数的是否正相关,来进行取倒数的运算。例如,传输延迟高则综合评价参数低,因此传输延迟分量需要取倒数运算;而数据通信速率高则综合评价参数高,因此数据通信速率分量则不需要取倒数。将归一化后的传输延迟和数据通信速率向量进行与综合评价参数进行正相关判断后,向量[0.5,5]变为[2,5]。如:对系统对成本控制要求较高,则成本的权重较大,对功耗要求较高,则功耗的权重较大,传输延迟和数据通信速率也同样适用。可选地,如果传输延迟和数据通信速率的权重为分别为[0.4,0.6],则该传输介质的综合评价参数为3.8。
具体地,如果只选择一个参数进行综合评价参数的计算,那么传输介质的性能参数等价于传输介质的综合评价参数。
在预设运算规则为逻辑运算时,可以直接对所选取的各项性能参数进行判断,并根据判断结果进行各项性能参数的赋值。
在预设运算规则为数学运算和逻辑运算相混合时,则可以先进行所选取的性能参数的判断,再进行数据运算。如:先判断传输介质的连通性,再进行综合评价参数的运算,或者以信号强度、连通性为组合判断条件,再进行综合评价参数的运算。
另外,在不同的网络环境下,传输介质的综合评价参数可能不同。因此为了提高各传输介质的综合评价参数的精确度,从而更进一步地提高本公开实施例数据低延迟传输方法的传输速率,综合评价参数的计算还可以结合当前网络环境条件进行逻辑运算。比如:在基于各传输介质的性能参数,并结合当前进行数据传输时的网络环境,确定各传输介质的综合评价参数时,具体方法可以包括:首先根据当前进行数据传输时的网络环境进行传输介质的选择(或排除),再通过所选择的传输介质(或除去排除掉的其他传输介质)的性能参数得到相应的综合评价参数。
其中,网络环境指的是当前进行数据传输时可选择的网络接入方式,和/或,所处的场合或场地。在一种可能的实现方式中,网络环境可以划分为室内环境、室外环境等。室外环境还可以进一步划分为市区环境、郊区环境和野外环境等。
举例来说,对比有线局域网、无线局域网、无线个人局域网、蜂窝移动网络、卫星信号常见的几种传输介质,在室内环境条件下,使用有线局域网作为数据传输介质,由于其成本低、延迟小、信号强度高、数据通信速率高及数据丢失率低,在进行性能参数加权后,其得到综合评价参数会较高。在城市街区移动工作环境(即,市区环境)下,这时几种无线传输介质的综合评价参数就会较高,有线局域网作为数据传输介质由于无法应对移动工作条件,其综合评价参数就没有意义。在野外环境下,只有蜂窝移动网络和卫星信号可作为传输介质,其它传输介质的综合评价参数则不具有参考价值。
在根据前面任一所述的方式确定出各传输介质的优先参数后,即可基于所确定的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略。其中,在一种可能的实现方式中,基于各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略,还可以通过以下方式来实现。
即,首先确定当前所传输的数据包的数据属性,并获取各传输介质的状态参数。然后,基于数据包的数据属性和各传输介质的状态参数,以及各传输介质的优先参数,调整传输策略。其中,需要解释说明的是,数据属性可以包括数据量和传输速率中的任意一种。状态参数则可以包括各传输介质预设的传输数据量阈值、数据量比例阈值、传输速率阈值和传输速率比例阈值中的任意一种。
也就是说,在数据传输过程中,通过确定的各传输介质的优先参数动态调整传输策略,传输策略可以为传输数据包时选择至少一个传输介质,还可以为传输不同数据包时进行传输介质的选择和/或传输介质数量的选择;在数据包发送前,或每间隔若干个数据包或每隔一段时间,进行传输介质的选择;选择的方法包括以下至少一种:增加或减少传输介质;设置传输介质的传输数据量、数据量比例、数据通信速率或速率比例阈值中的至少一个;选择综合评价参数高的传输介质进行传输;选择传输介质性能参数在设定范围内的传输介质进行传输。
其中,在传输策略为设置传输介质的传输数据量、数据量比例、数据通信速率或速率比例阈值中的至少一个时,进行传输介质的选取时,可以通过以下方式进行。即,设置传输介质的传输数据量阈值或数据量比例阈值,在不超过传输数据量阈值或数据量比例阈值时,选择传输介质传输;设置传输介质的数据通信速率阈值或速率比例阈值,在不超过数据通信速率阈值或速率比例阈值时,选择传输介质传输。
在传输策略为根据传输介质的综合评价参数动态选择至少一种传输介质进行数据包传输时,如:在10米以内的近场数据传输应用领域,选择传输介质数据丢失率和数据通信速率联合计算得到传输介质的综合评价参数。UWB、WLAN和蓝牙都是应用广泛的10米以内近场传输介质,其中UWB和蓝牙被IEEE802.15定义为无线个人局域网,UWB相比于其它两种技术,抗干扰能力强数据丢失率低且通信速率高,因此UWB的综合评价参数最高。如果以综合评价参数作为判据,那么就会选择UWB传输介质进行数据传输。又如:在有无线局域网和蜂窝移动网络作为传输介质的室内网络环境下,可以选择传输延迟和成本这两种性能参数进行计算得到传输介质的综合评价参数。通常室内环境中,无线局域网的传输延迟较低,且成本较低,则其综合评价参数较高,因此传输数据包时优先选择无线局域网进行传输;而在传输的过程中,不断测试两种传输介质的传输延迟情况,当无线局域网的传输延迟增大(比如遇到信号干扰),且和成本进行计算后得到的综合评价参数已经低于蜂窝移动网络的综合评价参数时,则后续数据包则变为通过蜂窝移动网络进行传输;当无线局域网的传输延迟增大,但是和成本进行计算后得到的综合评价参数仍然高于蜂窝移动网络的综合评价参数时,则后续数据包继续使用无线局域网进行传输。
在传输策略为传输不同数据包时选择不同的传输介质时,如:在10米以内的近场通信领域,如果仅传送音频数据包,使用蓝牙传输介质即可满足传输需求。如果传送高清视频数据包甚至是没有经过压缩的高清视频数据包时,UWB这种1Gb/s以上的带宽,就会成为上佳选择。又如:在有有线局域网和无线局域网作为传输介质的室内网络环境下,在一个视音频交互式应用场景中(如视频聊天),在发送数据包时,可通过判断数据包的类型来动态选择不同的传输介质,在发送音频数据包时,由于音频数据包要求更低的传输延迟,因此选择传输延迟更低的有线局域网作为传输介质进行传输,而在发送视频数据包时,则可选择无线局域网作为传输介质进行传输。
一种可选的具体实现方法包括:设当前可用传输介质数目为n,设数据包类型个数为m,设定各类型数据包的传输延迟阈值为:L1、L2…Lm,在传输的过程中,不断测试各传输介质的传输延迟情况,并对传输介质依据其传输延迟由低到高进行排序,假设排序后的传输介质为:R1、R2…Rn,其具体的传输延迟数值为D1、D2…Dn,则在发送某数据包时,通过判断该数据包的类型得到其传输延迟阈值为Lx,将Lx与D1、D2…Dn进行比较,如Lx<D2,则采用传输介质R1进行传输,如D2<=Lx<D3,则采用传输介质R2进行传输,如D3<=Lx<D4,则采用传输介质R3进行传输,以此类推。
在传输策略为传输不同数据包时选择不同数量的传输介质时,如果传输的为4K高清视频数据包,仅选择WLAN传输介质即可满足直播需求;如果传输的为8K高清视频数据包,仅选择WLAN可能就无法满足直播需求,此时需要WLAN组合蜂窝移动网络传输介质一起工作,WLAN和蜂窝移动网络按照各自的综合评价参数进行数据包分配。
在传输策略为在数据包发送前,每间隔若干个数据包或每隔一个时间周期,进行传输介质的选择,优先选择综合评价参数高的传输介质进行传输。对于视频数据包的传输,先使用多种传输介质进行数据传输,例如:组合有线局域网、无线局域网、蜂窝移动网络三种传输介质进行传输。根据传输延迟,数据发送前,每间隔若干数据包或者每间隔一段时间后,动态调整所使用的传输介质。例如:通过网络测试方法检测到其中某个传输介质的传输延迟变大、数据丢失率增加,则其综合评价参数降低,当其综合评价参数降低到某个设置的阈值以下时,则认为无法满足传输视频数据包的要求,则后续减少该传输介质的使用;而通过网络测试方法检测到某个当前没有被使用的传输介质的传输延迟变小、数据丢失率降低,则其综合评价参数增高,当其综合评价参数高于某个设置的阈值时,或高于正在使用的某个传输介质的综合评价参数时,则增加该传输介质的使用或将该传输介质替换综合评价参数比该传输介质低的传输介质,进行使用。这样,在保证数据传输延迟的情况下,达到传输介质资源的优化配置。
在传输策略为增加或减少传输介质时,每间隔若干数据包或者每间隔一段时间后进行判断,如果发送的数据包中,无法在目标延迟之内到达接收端的数据包的比例超过一定阈值,则所使用的传输介质不能满足现有数据的低延迟传输,则增加传输介质。如果发送的数据包中,无法在目标延迟之内到达接收端的数据包的比例低于一定阈值,则减少传输介质。
其中,计算发送数据包的传输延迟以及是否在目标延迟之内到达接收端的具体方法,包括但不限于:接收端在收到数据包后,发送回应包,回应包中携带收到数据包的接收时刻,发送端收到回应包后,用回应包中携带的接收时刻减去发送数据包的发送时刻,得到数据包的传输延迟,并和目标延迟比较,如果数据包的传输延迟小于等于目标延迟,则表明数据包是在目标延迟之内到达接收端。
其中,在传输策略为设置传输介质的传输数据量、数据量比例、数据通信速率或速率比例阈值中的至少一个时,如:在多种传输介质同时进行数据传输时,根据当前数据包的传输延迟,设置各传输介质的传输数据量、数据量比例、数据通信速率或速率比例阈值中的至少一个。例如,在同时使用有线局域网、无线局域网、蜂窝移动网络三种传输介质时,每间隔若干数据包或者每间隔一段时间后,根据数据包传输的延迟或传输成本调整三种传输介质传输数据量比例。通常蜂窝移动网络的成本较高,因此可设置蜂窝移动网络的传输数据量比例阈值低于有线局域网和无线局域网;又如,蜂窝移动网络的传输延迟通常会大于有线局域网和无线局域网,但无线局域网又因为无线信号干扰等原因,可能在某些时刻出现传输延迟大于蜂窝移动网络的情况,因此可在发送数据包的过程中动态测试各传输介质的传输延迟,对满足当前数据包的传输延迟的传输介质设置较大的传输数据量比例阈值,对不能满足当前数据包的传输延迟的传输介质设置较小的传输数据量比例阈值。
进一步的,传输介质的选择通过传输介质的性能参数进行筛选,选择传输介质性能参数在设定范围内的传输介质进行传输。例如:手机支持两个电信运营商同时数据接入,由于无线通信的数据通信速率、与信号强度密切相关,如果信号强度过低则数据通信速率会出现不稳定的情况,还会产生较大的数据丢失率。在信号强度方面,限定无线信号强度大于-80dbm时,选择相应的传输介质进行通信。
更进一步地,设置传输介质的传输数据量阈值,在不超过传输数据量阈值时,选择传输介质传输。例如在现有电信运营体制下,蜂窝移动网络的收费模式主要通过数据量来衡量,因此在进行数据传输时,可采用数据流量限制模式,当蜂窝移动网络的总传输量超过设置的阈值时,禁止使用该传输介质。需要进行说明的是,设置传输介质的传输数据量比例阈值,例如当蜂窝移动网络占总传输数据量的比例超过30%时,禁止使用该传输介质。
在一种可能的实现方式中,设置传输介质的数据通信速率阈值,在不超过数据通信速率阈值时,选择传输介质传输。如:在使用有线局域网和无线局域网作为传输介质时,如使用的是100Mbps有线局域网和20Mbps的无线局域网,为了保证通信质量,设置有线局域网的通信速率阈值为80Mbps,设置无线局域网的通信速率阈值为16Mbps,则在数据包发送过程中,使用有线局域网进行传输的数据通信速率不能超过80Mbps,使用无线局域网进行传输的数据通信速率不能超过16Mbps,当数据包发送时,在当前数据通信速率不超过数据通信速率阈值的传输介质中进行选择,选择的方式可以是随机选择、按数据通信速率阈值进行加权选择、结合其他传输策略进行选择。需要进行说明的是,设置传输介质的数据通信速率比例阈值,当数据包发送时,对每个正在使用的介质,计算该介质当前数据通信速率占所有介质总的数据通信速率的比例,在该比例不超过数据通信速率比例阈值的传输介质中进行选择,选择的方式可以是随机选择、按数据通信速率比例阈值进行加权选择、结合其他传输策略进行选择。
此外,在一种可能的实现方式中,在数据包的个数为多个时,还可以基于各数据包的优先级的方式进行数据传输。即,首先确定各数据包的优先级,然后基于所确定各传输介质的优先参数,并结合各数据包的优先级,调整相应的传输策略。从而实现根据传输数据包的优先级动态选择传输策略。
此处,应当指出的是,确定各数据包的优先级时,可以根据各数据包的数据类型、各数据包的目标延迟、各数据包的时间标识、各数据包达到接收端的时刻需求、各数据包的重要程度和各数据包的重传次数中的至少一种进行确定。结合视音频数据特征,一种根据各数据包的数据类型确定数据包优先级的方法是:音频数据包的优先级>视频关键帧数据包的优先级>大于视频非关键帧中的被参考帧数据包的优先级>视频非被参考帧数据包的优先级。
如:使用RTP(Real-Time Transport Protocol)进行多媒体数据的传输,RTP传输时将多媒体数据进行封装,封装成不同类型的数据包。需要进行说明的是,对视频数据包、音频数据包、信令数据包定义不同的优先级;视频关键帧数据包的优先级高于非关键帧数据包;以目标延迟高低确定数据包优先级,目标延迟低的数据包的优先级高于目标延迟高的数据包;以时间标识确定数据包优先级,时间标识在前的数据包优先级高于时间标识在后的数据包,其中,时间标识为数据包产生的绝对或相对的时间信息,在工程实践中以数据包的时间戳为常用的时间标识;以到达接收端的时刻需求确定数据包的优先级,时刻需求在前的数据包优先级高于时刻需求在后的数据包;数据包重传时的优先级高于数据包首次传输时。
可选地,在RTP传输数据包中包含PT字段,PT字段标识所携带的数据内容,例如视频、音频或者图像等。此外在使用RTP协议的同时,RTP传输接收双发周期性的相互发送RTCP控制信息数据包,封装发送端或者接收端的统计报表信息,因此RTCP控制信息数据包作为信令数据包。这样,可以通过传输数据包的标识,判断数据包是视频、音频或者信令数据包。对不同的传输数据包设置不同的优先级。此外,数据包的重要程度是除数据包类型之外,又一个数据包优先级的度量依据,可选地,重要程度与数据包表达的内容相关,例如在视频精彩部分的视频帧数据。
其中,如果RTP传输数据包所携带为视频数据,根据PT中的标识,对数据包内部进行解析,可得到视频数据包是否为关键帧的标识,如果为关键帧则定义较高的优先级。可选地,在RTP传输数据包中包含时间戳信息,根据时间戳定义传输数据包的优先级。对于不同码速率的视频、音频数据而言,为了保持不同的用户体验,所能容许的目标延迟不同,从而延迟阈值越低设定数据包优先级越高。
在一种可能的实现方式中,以到达接收端的时刻需求确定数据包的优先级,例如在数据包的标识中包含达到接收端相对或绝对的时刻需求,时刻在前的数据包优先级高。可选地,数据包重传时的优先级高于数据包首次传输时,由于重传的数据包如无法到达接收端,对系统性能的影响要大于首次传输的数据包,因此重传的数据包定义较高的优先级。根据传输数据包的优先级级动态选择传输策略。例如,对优先级高的数据包选择多种传输介质同时传输,例如同时使用有线局域网、无线局域网、无线个人局域网、蜂窝移动网络和卫星信号进行传输。
更进一步地,基于所获取到的各传输介质的优先参数,并结合各数据包的优先级,调整数据传输时的传输策略,还包括如下一种或多种方法:
对优先级更高的数据包选择优先参数更高的传输介质进行传输;
对优先级更高的数据包选择一项或多项传输介质性能参数更高的传输介质进行传输;
对优先级更高的数据包选择更多的传输介质同时进行传输。
如,在一种可能的实现方式中,对优先级更高的数据包选择优先参数更高的传输介质进行传输的具体方法包括:
如:当前可用传输介质数目为n,设定数据包优先级阈值,由高到低为:U1、U2…Un,对当前可用的传输介质依据其优先参数由高到低进行排序,假设排序后的传输介质为:P1、P2…Pn,则数据包的优先级大于U1的数据包采用传输介质P1进行传输,数据包的优先级大于U2而小于等于U1的数据包采用传输介质P2进行传输,以此类推。
在一种可能的实现方式中,对优先级更高的数据包选择一项或多项传输介质性能参数更高的传输介质进行传输的具体方法包括:
如:当前可用传输介质数目为n,设定数据包优先级阈值,由高到低为:U1、U2…Un,对当前可用的传输介质,选择一项性能参数Q,依据此性能参数由高到低对传输介质进行排序,假设排序后的传输介质为:Q1、Q2…Qn,则数据包的优先级大于U1的数据包采用传输介质Q1进行传输,数据包的优先级大于U2而小于等于U1的数据包采用传输介质Q2进行传输,以此类推。
在一种可能的实现方式中,对优先级更高的数据包选择更多的传输介质同时进行传输的具体方法包括:
如:当前可用传输介质数目为n,设定数据包优先级阈值,由高到低为:U1、U2…Un,则数据包的优先级大于U1的数据包采用n个传输介质同时进行传输,数据包的优先级大于U2而小于等于U1的数据包采用n-1个传输介质同时进行传输,数据包的优先级大于U3而小于等于U2的数据包采用n-2个传输介质同时进行传输,以此类推。也就是说,优先级越高的数据包,会采用更多的传输介质同时传输多份,以保证数据包以最低延迟和最大可靠性到达接收端。
另外,还需要说明的是,在本公开实施例的数据低延迟传输方法中,在根据调整后所确定的传输策略进行数据包的传输过程中,还包括使用丢弃策略、重传策略、冗余策略和排序策略中的至少一种进行数据包的传输。
在一种可能的实现方式中,参阅图2,在进行数据传输过程中,可以同时执行步骤S400,在进行数据包的传输时使用丢弃策略。需要进行说明的是,为了提高传输效率,避免非必需数据包或低效能数据包占用传输介质,需要制定丢弃策略,确定是否丢弃数据包或丢弃哪些数据包,以利于数据的整体传输。其中,在使用丢弃策略传输数据包时,可以根据传输数据包的优先级和/或传输介质的综合评价参数对数据包传输实施丢弃策略。需要指出的是,具体丢弃策略可以包括以下至少一种:
不丢弃数据包;
丢弃延迟超过第一预设阈值的数据包;
允许丢弃优先级低于第二预设阈值的数据包;
如果数据包类型为视频数据包、音频数据包和信令数据包,允许丢弃三种数据包中的至少一种;
视频数据包只允许丢弃视频非关键帧数据包,不允许丢弃视频关键帧数据包;
数据包目标延迟小于传输介质的传输延迟时,丢弃数据包。
此处,需要进行说明的是,数据包目标延迟是指从发送端到接收端的需求延迟,这个延迟可预先设置,也可根据传输介质的传输延迟变化动态调整。可选地,目标延迟随传输介质的传输延迟正比例增加或减小。可选地,目标延迟随传输介质的传输延迟统计特征变化,例如多个传输介质的传输延迟的最小值、最大值、平均值或中值等。
基于前面所述的各种方式的丢弃策略,在进行丢弃策略的选择时,在一种可能的实现方式中,如果传输介质的综合评价参数较高,且数据包优先级较高,那么此时所选择的丢弃策略,则为不丢弃数据包。
进一步地,如果数据包没有在设定的阈值内进行发送,则丢弃该数据包。在丢弃该数据包前,还需要判断数据包是否为视频关键帧数据包,如果是则不能丢弃。对于不同传输介质的综合评价参数,设定不同的阈值,综合评价参数越高,设定的阈值也越高。
另外,如果数据包的优先级较低,例如:RTCP控制信息数据包这一类信令数据包,根据传输介质综合评价参数的高低设定允许丢弃这一类数据包,以满足传输介质在不同干扰环境下的高效率工作。
在可选的实施例中,定时计算传输介质的综合评价参数,以调整设定的阈值和所允许丢弃数据包的优先级。
在可选的实施例中,设置数据包的目标延迟为20ms,如果当前所使用的传输介质的传输延迟为30ms,即使将数据包发送到接收端,也无法满足数据包传输的目标延迟,因此丢弃该数据包。
在可选的实施例中,设置数据包的目标延迟为20ms,可供使用的三种传输介质的传输延迟分别为30ms、35ms和40ms,这时即使采用传输策略进行传输介质的选择,选择传输延迟最小的传输介质,也无法满足数据包传输的目标延迟,因此丢弃该数据包。
进一步地,参阅图2,还可以执行步骤S500,在进行数据包的传输时使用重传策略。需要进行说明的是,在数据包未发送成功时,为了保证数据包传输完整性,及兼顾传输效率,需要制定重传策略。重传策略的根本依据在于,重传数据包占用传输介质造成的传输效率下降,与传输质量之间的权衡。如果偏重传输效率,则选择的重传策略则会较少进行数据包重传,反之亦然。在具体的重传中,则需要考虑数据包的属性和传输介质综合评价参数之间的权衡,如果倾向于保证某些类型数据包的传输完整性,则选择的重传策略会较多进行数据包重传,反之亦然。因此,各传输介质和数据包重传在宏观上各自独立,但在使用重传策略时,两者都是需要进行统筹的重要因素。
其中,在使用重传策略传输数据包时,可以根据传输数据包的优先级和/或传输介质的综合评价参数对数据包传输实施重传策略。其中,具体重传策略可以包括以下至少一种:
不重传数据包;
计算数据包重传所需要的重传时间,基于计算得到的重传时间确定是否重传及重传时所选择的传输介质;需要进行说明的是,重传时间可选择数据包在各传输介质的历史值,也可根据数据包包含的数据量与各传输介质数据通信速率求解得到。
如果数据包类型为视频数据包、音频数据包和信令数据包,允许重传三种数据包中的至少一种;
视频数据包只允许重传视频关键帧数据包,不允许重传视频非关键帧数据包;
重传时选择首次传输时使用的传输介质进行重传;
重传时选择新的传输介质进行重传;
重传时选择多个传输介质进行重传;
需要进行说明的是,数据包重传时传输介质的选择策略分为三种,第一种选项是选择首次传输该数据包时使用的传输介质进行重传;第二种选项是选择新的传输介质进行重传,数据包重传增加了这个数据包到达接收方的总的传输时间,因此如果新的传输介质的传输延迟小于首次传输该数据包时使用的传输介质,则可选择传输延迟更小的新的传输介质进行重传;第三种选项是选择多个传输介质进行重传,多个传输介质同时传输增加了重传成功的概率。
允许重传优先级高于第三设定阈值的数据包;
数据包传输后,在应答时间阈值内未收到接收端应答信息,重传数据包;
设置重传次数阈值,重传次数超过阈值(即,预设次数)后,不再重传数据包;
选择传输延迟小于数据包目标延迟的传输介质进行重传。
其中,在一种可能的实现方式中,如果传输介质的综合评价参数较低,且数据包优先级较低,那么此时所选择的重传策略,则为不重传数据包。
在一个可选的实施例中,通过RTP的时间戳或RTCP中的时间标志,确定发送端到接收端的数据包重传所需要的时间。根据重传需要的时间长短决定是否重传,重传时使用综合评价参数高的传输介质。可选地,重传时选择首次传输时使用的传输介质进行重传,或重传时选择新传输介质进行重传,或重传时选择多个传输介质进行重传。
需要进行说明的是,重传时还需要判断数据包优先级,如果优先级过低则放弃重传。重传的另外一个判据为应答时间阈值,即在数据包发送后,接收端应答的时间阈值,如果超过该阈值,则重传该数据包。同样,在重传时仍需要判断现有传输介质的延迟是否小于数据包的目标延迟,这样才能进行数据包的重传。
需要进行说明的是,定时计算传输介质的综合评价参数,如传输介质的传输延迟较大,则重传的效率较低,尽量不使用重传策略,以提高整体传输性能。
更进一步地,参阅图2,还可以执行步骤S600,在进行数据包的传输时使用冗余策略。为了保证数据传输的完整性,在传输介质中制定冗余策略。其中,在使用冗余策略传输数据包时,可以根据传输数据包的优先级和/或传输介质的综合评价参数对数据包传输实施冗余策略。其中,具体冗余策略可以包括以下至少一种:
不对数据包进行冗余传输;
通过冗余编码对数据包进行冗余传输;
如果数据包类型为视频数据包、音频数据包和信令数据包,对至少一种数据包进行冗余传输;
只对视频关键帧数据包进行冗余传输;
对优先级超过设定第四设定阈值的数据包进行冗余传输。
其中,如果传输介质的综合评价参数较高,且数据包优先级较低,那么此时所选择的冗余策略,则为不对数据包进行冗余传输。
对数据包进行冗余传输使用的冗余纠错算法,可采用奇偶校验、海明码校验、CRC循环冗余校验、喷泉码校验等多种通用校验和纠错方式。
在一种可能的实现方式中,对传输的数据包进行海明码校验和纠错。在视频数据包中,对视频关键帧数据包进行海明码处理。
在一种可能的实现方式中,为了保证传输质量和效率,对优先级超过设定阈值的数据包进行冗余传输。
在一种可能的实现方式中,传输介质的数据丢失率较高,这时对所有的数据包进行冗余传输,以提高数据传输的成功率。
另外,参阅图2,还可以执行步骤S700,在进行数据包的传输时使用排序策略。需要进行说明的是,为了保证数据包有序传输,根据数据包的属性进行排序,然后进行传输。其中,在使用排序策略传输数据包时,可以根据传输数据包的优先级和/或传输介质的综合评价参数对数据包传输实施排序策略。其中,具体排序策略可以包括以下至少一种:
数据包按生成顺序传输;
先传输优先级高的数据包。
其中,发送端的缓冲区有多个数据包待传输;这时既可以根据数据包的生成顺序进行传输,也可根据数据包的优先级传输。
在一种可能的实现方式中,如传输介质的综合评价参数较低,为了保证传输质量,则根据数据包的优先级传输。
相应的,基于前面所述的任一种数据低延迟传输方法,本公开还提供了一种数据低延迟传输装置。由于本公开提供的数据低延迟传输装置的工作原理与本公开实施例的数据低延迟传输方法的原理相同或相似,因此重复之处不再赘述。
参阅图3,在本公开实施例的数据低延迟传输装置100中,包括优先参数确定模块110、传输策略调整模块120和数据包传输模块130。其中,优先参数确定模块110,被配置为确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数。传输策略调整模块120,被配置为基于所获取到的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略。数据包传输模块130,被配置为根据调整所确定的传输策略进行数据包的传输。其中,传输策略包括由多个传输介质中选取一个或两个以上的传输介质进行数据传输。
在一种可能的实现方式中,优先参数确定模块110包括:
第一确定子模块,被配置为基于各传输介质的传输类型,确定各传输介质的优先参数。其中,各传输介质的传输类型包括有线局域网、无线局域网、无线个人局域网、蜂窝移动网络和卫星信号中的至少一种。
在一种可能的实现方式中,优先参数确定模块110包括:
获取子模块,被配置为获取各传输介质的综合评价参数。
第二确定子模块,被配置为基于各传输介质的综合评价参数,确定各传输介质的优先参数。其中,各传输介质的综合评价参数通过各传输介质的性能参数得到。性能参数包括传输延迟、功耗、成本、信号强度、数据丢失率、数据通信速率、连通性中的至少一个。
进一步的,在一种可能的实现方式中,本公开实施例的数据低延迟传输装置100还可以包括:优先级确定模块,被配置为确定各数据包的优先级。传输策略调整模块120,还被配置为基于所获取到的各传输介质的优先参数,并结合各数据包的优先级,调整数据传输时的传输策略。
在一种可能的实现方式中,数据包传输模块130包括:
传输方式确定子模块,被配置为在根据调整后所确定的所述传输策略进行数据包的传输过程中,使用丢弃策略、重传策略、冗余策略和排序策略中的至少一种进行数据包的传输。
更进一步地,根据本公开的另一方面,还提供了一种数据低延迟传输设备200。参阅图4,本公开实施例的数据低延迟传输设备200包括处理器210以及用于存储处理器210可执行指令的存储器220。其中,处理器210被配置为执行可执行指令时实现前面任一所述的数据低延迟传输方法。
此处,应当指出的是,处理器210的个数可以为一个或多个。同时,在本公开实施例的数据低延迟传输设备200中,还可以包括输入装置230和输出装置240。其中,处理器210、存储器220、输入装置230和输出装置240之间可以通过总线连接,也可以通过其他方式连接,此处不进行具体限定。
存储器220作为一种计算机可读存储介质,可用于存储软件程序、计算机可执行程序和各种模块,如:本公开实施例的数据低延迟传输方法所对应的程序或模块。处理器210通过运行存储在存储器220中的软件程序或模块,从而执行数据低延迟传输设备200的各种功能应用及数据处理。
输入装置230可用于接收输入的数字或信号。其中,信号可以为产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号。输出装置240可以包括显示屏等显示设备。
根据本公开的另一方面,还提供了一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,计算机程序指令被处理器210执行时实现前面任一所述的数据低延迟传输方法。
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (23)
1.一种数据低延迟传输方法,其特征在于,包括:
确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数;
基于所获取到的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略;
根据调整后所确定的所述传输策略进行数据包的传输;
其中,所述传输策略包括由多个所述传输介质中选取一个或两个以上的传输介质进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数,包括:
基于各传输介质的传输类型,确定各传输介质的优先参数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数,包括:
获取各传输介质的综合评价参数;
基于各传输介质的所述综合评价参数,确定各传输介质的优先参数;
其中,各传输介质的所述综合评价参数通过各传输介质的性能参数得到;
所述性能参数包括传输延迟、功耗、成本、信号强度、数据丢失率、数据通信速率、连通性中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,通过各传输介质的所述性能参数得到各传输介质的所述综合评价参数,包括:
由各传输介质的多项性能参数中选取一个或多个性能参数;
基于所选取的一个或多个性能参数,计算得到相应各传输介质的所述综合评价参数。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于所选取的一个或多个性能参数,计算得到相应各传输介质的所述综合评价参数,包括:
以各传输介质的性能参数的大小或统计特征作为各传输介质的综合评价参数;或
按照预设运算规则,对所选取的性能参数进行运算,得到各所述综合评价参数;
其中,预设运算规则包括数学运算和/或逻辑运算。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述数学运算包括对各传输介质的一个或多个性能参数进行平均运算、求和运算、统计运算中的任意一种;
所述逻辑运算包括对各传输介质的一个或多个性能参数进行判断。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,通过各传输介质的性能参数得到各传输介质的综合评价参数时,还包括:
基于各传输介质的性能参数,并结合当前进行数据传输时的网络环境,确定各传输介质的所述综合评价参数。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,基于所获取到的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略时,还包括:
确定当前所传输的数据包的数据属性,并获取各传输介质的状态参数;
基于所述数据包的数据属性和各传输介质的所述状态参数,以及各传输介质的优先参数,调整所述传输策略;
其中,所述数据属性包括数据量和传输速率中的任意一种;
所述状态参数包括各传输介质预设的传输数据量阈值、数据量比例阈值、传输速率阈值和传输速率比例阈值中的任意一种。
9.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,在数据包的个数为多个时,还包括:
确定各数据包的优先级;
基于所获取到的各传输介质的优先参数,并结合各数据包的优先级,调整数据传输时的传输策略。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,确定各数据包的优先级时,根据各所述数据包的数据类型、各所述数据包的目标延迟、各所述数据包的时间标识、各所述数据包达到接收端的时刻需求、各所述数据包的重要程度和各所述数据包的重传次数中的至少一种进行确定。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,基于所获取到的各传输介质的优先参数,并结合各数据包的优先级,调整数据传输时的传输策略,包括如下一种或多种方法:
对优先级更高的数据包选择优先参数更高的传输介质进行传输;
对优先级更高的数据包选择一项或多项传输介质性能参数更高的传输介质进行传输;
对优先级更高的数据包选择更多的传输介质同时进行传输。
12.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,在根据调整后所确定的所述传输策略进行数据包的传输过程中,还包括使用丢弃策略、重传策略、冗余策略和排序策略中的至少一种进行数据包的传输。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述丢弃策略包括以下至少一种:
不丢弃数据包;
丢弃目标延迟超过第一预设阈值的数据包;
允许丢弃优先级低于第二预设阈值的数据包;
允许丢弃视频类型的数据包、音频类型的数据包和信令类型的数据包中的至少一种;
视频类型的数据包只允许丢弃非关键帧数据包,不允许丢弃关键帧数据包;
在数据包的目标延迟小于当前所选择的各传输介质的传输延迟时,丢弃数据包。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述重传策略包括以下至少一种:
不重传数据包;
计算数据包重传所需要的重传时间,基于计算得到的所述重传时间确定是否重传以及重传时所选择的传输介质;
允许重传视频类型的数据包、音频类型的数据包和信令类型的数据包中的至少一种;
视频类型的数据包只允许重传关键帧数据包,不允许重传非关键帧数据包;
允许重传优先级高于第三设定阈值的数据包;
重传时选择首次传输所使用的传输介质进行重传;
重传时选择首次传输未使用的传输介质进行重传;
重传时选择多个传输介质进行重传;
数据包传输后,在应答时间阈值内未收到接收端的应答信息时进行重传;
数据包的重传次数超过预设次数后,不再重传;
选择传输延迟小于数据包的目标延迟的传输介质进行重传。
15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述冗余策略包括以下至少一种:
不对数据包进行冗余传输;
通过冗余编码对数据包进行冗余传输;
对视频类型的数据包、音频类型的数据包和信令类型的数据包中的至少一种进行冗余传输;
对视频类型的数据包中的关键帧数据包进行冗余传输;
对优先级超过第四设定阈值的数据包进行冗余传输。
16.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述排序策略包括以下至少一种:
按照数据包的生成顺序进行传输;
按照数据包的优先级进行传输。
17.一种数据低延迟传输装置,其特征在于,包括:
优先参数确定模块,被配置为确定当前进行数据传输时所存在的各传输介质的优先参数;
传输策略调整模块,被配置为基于所获取到的各传输介质的优先参数,调整数据传输时的传输策略;
数据包传输模块,被配置为根据调整所确定的所述传输策略进行数据包的传输;
其中,所述传输策略包括由多个所述传输介质中选取一个或两个以上的传输介质进行数据传输。
18.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述优先参数确定模块包括:
第一确定子模块,被配置为基于各传输介质的传输类型,确定各传输介质的优先参数。
19.根据权利要求17所述的装置,其特征在于,所述优先参数确定模块包括:
获取子模块,被配置为获取各传输介质的综合评价参数;
第二确定子模块,被配置为基于各传输介质的所述综合评价参数,确定各传输介质的优先参数;
其中,各传输介质的所述综合评价参数通过各传输介质的性能参数得到;
所述性能参数包括传输延迟、功耗、成本、信号强度、数据丢失率、数据通信速率、连通性中的至少一个。
20.根据权利要求17至19任一项所述的装置,其特征在于,还包括:
优先级确定模块,被配置为确定各数据包的优先级;
所述传输策略调整模块,还被配置为基于所获取到的各传输介质的优先参数,并结合各数据包的优先级,调整数据传输时的传输策略。
21.根据权利要求17至19任一项所述的装置,其特征在于,数据包传输模块,还被配置为在根据调整后所确定的所述传输策略进行数据包的传输过程中,使用丢弃策略、重传策略、冗余策略和排序策略中的至少一种进行数据包的传输。
22.一种数据低延迟传输设备,其特征在于,包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现权利要求1至16中任意一项所述的方法。
23.一种非易失性计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至16中任意一项所述的方法。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111294289A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-06-16 | 上海有个机器人有限公司 | 一种多链路切换的机器人通讯方法和系统 |
CN113038530A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-25 | 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所 | 卫星移动通信系统QoS保障的分组业务高效传输方法 |
CN113411787A (zh) * | 2020-03-16 | 2021-09-17 | 维沃移动通信有限公司 | 一种音频传输方法及电子设备 |
CN113573159A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-10-29 | 中国大恒(集团)有限公司北京图像视觉技术分公司 | 一种提高千兆网工业相机传输稳定性的方法及系统 |
WO2022011574A1 (zh) * | 2020-07-14 | 2022-01-20 | 华为技术有限公司 | 数据传输方法、发送设备及接收设备 |
CN115499318A (zh) * | 2022-11-18 | 2022-12-20 | 湖南致力工程科技有限公司 | 一种隧道监测数据通信管控方法、系统及终端设备 |
CN116405741A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-07-07 | 深圳大学 | 基于多条传输路径的视频传输的调度方法、设备及介质 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1898557A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-12 | Research In Motion Limited | Apparatus And Method For Delivering Messages Over Multiple Mediums |
US20100074189A1 (en) * | 2008-09-24 | 2010-03-25 | Nokia Corporation | Scheduling metric for delay sensitive traffic |
US20120307628A1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-12-06 | Fujitsu Limited | Communication apparatus and packet distribution method |
CN103959724A (zh) * | 2011-11-21 | 2014-07-30 | 高通股份有限公司 | 在混合通信网络中提供路径信息 |
CN104852850A (zh) * | 2014-02-04 | 2015-08-19 | 霍尼韦尔国际公司 | 可配置通信系统和用于通信的方法 |
CN106160800A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-23 | 邦彦技术股份有限公司 | 数据传输方法和装置 |
US9967813B1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-05-08 | Sorenson Ip Holdings, Llc | Managing communication sessions with respect to multiple transport media |
-
2019
- 2019-07-19 CN CN201910656912.7A patent/CN110311758A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1898557A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-12 | Research In Motion Limited | Apparatus And Method For Delivering Messages Over Multiple Mediums |
US20100074189A1 (en) * | 2008-09-24 | 2010-03-25 | Nokia Corporation | Scheduling metric for delay sensitive traffic |
US20120307628A1 (en) * | 2011-06-06 | 2012-12-06 | Fujitsu Limited | Communication apparatus and packet distribution method |
CN103959724A (zh) * | 2011-11-21 | 2014-07-30 | 高通股份有限公司 | 在混合通信网络中提供路径信息 |
CN104852850A (zh) * | 2014-02-04 | 2015-08-19 | 霍尼韦尔国际公司 | 可配置通信系统和用于通信的方法 |
CN106160800A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-23 | 邦彦技术股份有限公司 | 数据传输方法和装置 |
US9967813B1 (en) * | 2017-03-06 | 2018-05-08 | Sorenson Ip Holdings, Llc | Managing communication sessions with respect to multiple transport media |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
""R1-1720406 Channel access for autonomous UL access"", 《3GPP TSG_RAN\WG1_RL1》 * |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113411787A (zh) * | 2020-03-16 | 2021-09-17 | 维沃移动通信有限公司 | 一种音频传输方法及电子设备 |
CN113411787B (zh) * | 2020-03-16 | 2023-02-21 | 维沃移动通信有限公司 | 一种音频传输方法及电子设备 |
CN111294289A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-06-16 | 上海有个机器人有限公司 | 一种多链路切换的机器人通讯方法和系统 |
WO2022011574A1 (zh) * | 2020-07-14 | 2022-01-20 | 华为技术有限公司 | 数据传输方法、发送设备及接收设备 |
CN113038530A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-06-25 | 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所 | 卫星移动通信系统QoS保障的分组业务高效传输方法 |
CN113038530B (zh) * | 2021-03-22 | 2021-09-28 | 军事科学院系统工程研究院网络信息研究所 | 卫星移动通信系统QoS保障的分组业务高效传输方法 |
CN113573159A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-10-29 | 中国大恒(集团)有限公司北京图像视觉技术分公司 | 一种提高千兆网工业相机传输稳定性的方法及系统 |
CN115499318A (zh) * | 2022-11-18 | 2022-12-20 | 湖南致力工程科技有限公司 | 一种隧道监测数据通信管控方法、系统及终端设备 |
CN115499318B (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-24 | 湖南致力工程科技有限公司 | 一种隧道监测数据通信管控方法、系统及终端设备 |
CN116405741A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-07-07 | 深圳大学 | 基于多条传输路径的视频传输的调度方法、设备及介质 |
CN116405741B (zh) * | 2023-04-21 | 2024-01-16 | 深圳大学 | 基于多条传输路径的视频传输的调度方法、设备及介质 |
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