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CN108781139A - 分组网络中的数据重传 - Google Patents

分组网络中的数据重传 Download PDF

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CN108781139A
CN108781139A CN201780005712.4A CN201780005712A CN108781139A CN 108781139 A CN108781139 A CN 108781139A CN 201780005712 A CN201780005712 A CN 201780005712A CN 108781139 A CN108781139 A CN 108781139A
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CN
China
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retransmission
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network
lost
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Application number
CN201780005712.4A
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English (en)
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安德斯·塞德罗纽斯
汉斯·因苏兰德
C·博姆
佩尔·林德格伦
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Network Insight Intellectual Property Co
Original Assignee
Network Insight Intellectual Property Co
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Publication date
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Abstract

提供了一种在诸如因特网的基于分组的网络中的方法,其针对于用于在基于分组的网络中的数据流DS0的传输的丢包恢复。该方法包括发送与数据流相关联的数据包,并且在接收到丢失数据的重传请求时,应用丢失数据的选择性重传来重传丢失数据,该选择性重传可以基于待重传的数据类型的优先级排序,如果确定将及时接收丢失数据以供显示则执行重传,或者以速率控制来执行重传。

Description

分组网络中的数据重传
发明领域
本发明涉及IP(互联网协议)网络上的广播和媒体分发,更具体地涉及用于在基于分组的网络中的数据流的传输的丢包恢复。
发明背景
在IP网络上的媒体分发中,例如在互联网上的视频和电视分发中,到客户端设备的带宽可能根据不同情况而变化。如今,由客户端设备构想的带宽变化通常由三种机制处理:TCP(TCP/IP协议栈的传输控制协议)的拥塞控制机制、缓冲和调整视频质量(ABR)。基本上,拥塞控制由TCP协议栈来处理,TCP协议栈调整丢失的数据包的重传速率,以使客户端设备能够在网络中(或者实际上在传输瓶颈中)使用可用带宽的公平份额。在这样的系统中,客户端设备需要缓冲数据,因为不确定网络能否提供视频流所需的带宽,并且对于视频,客户端设备需要有视频数据来呈现以保持观看体验。因此,需要缓冲来减少由网络引入的和特别是TCP拥塞避免机制引入的比特率变化,和由网络引入的抖动。随着在IP网络中容量和抖动的变化,接收客户端设备暂停当前视频在屏幕上的呈现,以在其缓冲器中累积更多视频数据。累积是一种方式,意味着特定会话的延迟将增加而从不会减少。这样的调整引入了延迟,并且视频不能被认为是直播分发(live distribution)。
UDP(用户数据报协议)是通过IP网络上发送数据报的TCP(传输控制协议)的备选方案。为了通过使用拥塞控制机制来避免TCP在质量变化的情况下保持比特率的限制,一种可选方案是使用UDP和无需拥塞控制的数据重传。由于媒体流在传输中可以接受小的数据丢失而没有长时间的延迟,而TCP不关心延迟但需要所有数据到达目的地,对于媒体流的一种可选的解决方案是使用UDP,该UDP具有与数据传输相比适应于在媒体流需求中的差异的重传技术。这种重传技术有助于视频流通过网络传输,同时在拥塞的情况下不退回。正因为如此,这种类型的重传策略需要小心执行,以避免网络上的其他流量受到影响,同时保护视频流。例如,在接收器检测到大量丢失的数据包并请求重传丢失的数据包的情况下,并且当对于接收器可用的实际BW由于更多设备共享相同带宽、与基站或热点的不良连接、或网络拥塞而降低时,重传丢失的数据包的请求将暂时消耗更多容量,从而使情况恶化。鉴于以上所述,因此需要以智能方式处理IP网络上的媒体分发内的重传的机制。
发明概述
至少提供一种改进的和可靠的重传方法将是有利的,该重传方法防止网络中的拥塞,并且适合于在诸如因特网的IP网络中的媒体内容(例如TV/视频/音频流)的直播分发。该目的通过根据本发明的如权利要求1所限定的方法来实现。
因此,在本发明构思的第一方面,一种用于为在基于分组的网络中的数据流的传输提供丢包恢复的方法,包括发送与数据流相关联的数据包,并且在接收到丢失数据的重传请求时重传丢失数据。该方法的特征在于该方法还包括应用丢失数据的选择性重传。当传输直播视频时,存在数据需要呈现给显示器/屏幕的截止时间。这意味着进行由往返时间(RTT)规定的重传时间有限。此外,如果用于传输视频的可用比特率降低到接近或低于视频流和包的比特率,即被丢失,则重新发送所有包可能使情况恶化,因为重传将消耗已经有限的带宽。在这种情形下,考虑到当前的情况,决定重传哪些数据不会过载并仍然获得最佳的观看者体验是有益的。根据本公开的方法的实施例,这是通过应用选择性重传来实现的,其中在服务器和客户端之间传输的数据量关于网络容量被有利地减少/调整。与TCP不同,这种适应不是通过延迟和降低数据比特率来进行的,而是通过选择性地重传具有更高重要性的数据来进行的。选择性重传可以适合于使得当网络(或客户端设备)的容量例如减小时,考虑用于重传数据的有限网络资源,并且仅重传所选数据,从而限制了网络上的负载。选择性重传以这样的方式进行,使得更重要的媒体流的一部分具有被重传的优先级。例如,音频是最重要的,其次是完整图片(I-帧)、增量图片等。重传还可以基于延迟来确定。如果数据的重传可能不会在显示器上呈现数据的时间之前到达,则不会重传该数据。
何时应用选择性重传以及应用到多大程度上(或应用哪个算法)的决定基于丢包、抖动、比特率测量结果、Wi-Fi或移动网络的覆盖面积、共享相同资源的设备数量以及与网络性能相关的其他性能特征中的至少一个或组合。
根据该方法的实施例,选择性重传基于待重传的数据类型的优先级排序,这有利于仅重传最重要的数据或仅重传所需的数据。
根据该方法的实施例,数据类型包括音频数据、完整视频图像数据和图像数据的增量改变中的至少一个。
根据该方法的实施例,选择性重传包括以下中的至少一个:如果确定在预定时间段内将接收到丢失片段,例如及时接收到以供显示,则执行重传;以及以速率控制执行重传。
根据该方法的实施例,对同一包的多个请求的重传以优先级排序执行,例如其中第二次重传的片段优先于第一次重传的片段,并且其中第三次或更多次被请求的片段根本不重传。
根据该方法的实施例,其还包括监测网络的特性。由于视频流通常从一台服务器去向设备,该设备将能够收集用于作出关于应用选择性重传的决定的大多数特性。然而,可以在发送重传请求时分布处理并节省容量的设备中做出决定,或者在具有更完整的系统视图的边缘服务器系统中做出决定,因为它具有来自许多设备的信息。在设备中,在连接到Wi-Fi或移动数据网络的情况下,可以监视诸如丢包、抖动、比特率的传输特性,并且还提供关于信号强度的信息。每个设备还可以向服务器提供关于它连接到哪个接入点或基站的信息,以便为多个设备做出协调的决定。例如,如果服务器看到连接到同一基站的几个设备经历丢包,其可以假设基站的共享容量对于当前设备是不够的,并且可以仅选择性地服务于接收到的重传请求。
如本文所述的选择性重传适用于数据包以及已经被分段并打包成宏包的数据包,这将在下面更详细地解释。如本文所述的丢失数据包的选择性重传的优点同样适用于片段的选择性重传。
根据本发明构思的一个方面,提供了一种用于为在基于分组的网络中的数据流的传输提供丢包恢复的方法,包括将数据流的每个数据包划分成预选数量的片段,并且生成在其中分发数据包片段的宏包,发送宏包,并且在接收到数据包的丢失片段的重传请求时,将丢失片段分发到当前生成的宏包中,并且重传丢失片段。因此,用于重传的丢失片段被交错到当前生成的流量中并由当前生成的流量分发。最初产生的在其中丢失片段被首先发送的宏包不被重新发送,而是任何丢失片段被分散、交错在新的宏包中,这有利地降低了再次丢失所有丢失片段的风险。宏包的大小可以由传输网络定义的最大传输包的大小来设置。典型的最大的大小是1500兆字节,包括不同数据包的片段和开销。该方法特别有利于实时多媒体通信。例如,考虑诸如视频或音频之类的媒体数据的流式传输,同时与诸如文件传输之类的正常数据传输相比较。在第一种情况下,不需要将所有数据传输到接收器。由于视频对延迟敏感,在某些情况下不可能等待丢失的数据被重新发送。如果在数据在显示器或屏幕上显示的时间之前,数据还没有到达,则那是无用的。此外,正在呈现的视频或音频的质量高度依赖于在客户端接收到的重构音频或视频的数据量。根据本发明构思的方法有利地减少了数据丢失,同时仍不违反媒体数据到达所需的延迟约束。
根据该方法的实施例,所生成的宏包包括来自多个数据包的片段。所生成的宏包可以包含来自多个数据包的片段,并且可选地包含已经请求重传的一个或更多个片段。
根据该方法的实施例,它还包括为丢失片段添加FEC片段。FEC片段优选地以与用于重传的丢失片段相同的方式被分发到宏包中。有利地,如果包含重传片段的宏包被丢弃,则该宏包可以借助于相应的FEC片段来重构,并且可以避免丢失片段的额外重传。
根据该方法的实施例,宏包是UDP包,并且传输使用UDP模式来进行。
根据本发明的一个方面,提供了一种分发网络中的节点,其包括用于执行根据本发明构思的方法的装置。
根据本发明的一个方面,提供了一种软件模块,其适于当由计算机处理器执行时执行根据本发明构思的方法,这有利地提供了解决方案的简单实现和可扩展性。
本发明方法的实施例优选地在分发、媒体内容提供商或通信系统中通过用于以软件、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或适于执行本发明方法的其他合适的设备或可编程单元、在云服务器或虚拟机中的实现方式(图中未示出)的形式发信号和提供数据传输的软件模块来实现。软件模块和/或数据传输模块可以集成在包括合适的处理装置和存储装置的节点中,或者可以在包括合适的处理装置和存储装置的外部设备中实现,并且其被布置为与现有节点互连。
当学习以下详细描述的公开、附图和所附权利要求时,本发明的另外的目的、特征和优点将变得明显。本领域技术人员了解到,可组合本发明的不同特征以创建除了如下所描述的那些实施例之外的实施例。
附图说明
本发明的以上的以及另外的目的、特征和优点,将通过如下参照附图的本发明的优选实施例的说明性且非限制性的详细描述来被更好地理解,在附图中相同的参考标号将用于类似的元件,其中:
图1是示出分发系统的示意性框图,在该分发系统中可以采用根据本发明构思的实施例;
图2是示出根据本发明构思的方法的实施例的流程图;
图3是示出本发明构思的实施例的示意性框图;
图4至6是示出根据本发明构思的方法的实施例的流程图;和
图7a和7b是示出本发明构思的实施例的示意性框图。
所有的附图为示意性的,不一定按比例绘制,并通常仅示出为了阐述本发明所必需的部件,其中其他部件可被省略或者仅仅是被建议的。
优选实施例的详细描述
图1是示意性地示出了用于例如视频的直播分发的IP类型的分发网络系统10的框图,将鉴于此来描述本发明构思的一些方面。分发系统10包括服务器11(源)和通过网络12上的相应通信链路耦合的一个或更多个接收者或客户端设备15、16、17。在分发网络系统10中,网络12上的从服务器11到客户端设备15、16、17中的一个或更多个的数据流DS0的数据传输包括根据本发明实施例的步骤。数据传输可以涉及以视频包(多播视频包)的形式传输例如视频内容或其他媒体内容。为了处理丢包和其他类型的错误,通信和分发系统使用各种技术来处理错误接收的信息。客户端设备可以在其它技术中通过重传技术来纠正错误接收的信息,这使得错误接收的信息能够被重传到接收器,例如通过使用自动重传请求(ARQ)或前向纠错(FEC)技术。FEC技术包括例如在调制之前对数据进行卷积编码或块编码。FEC编码涉及使用一定(更大)数量的编码位或编码块来表示一定数量的数据位或数据块,从而增加允许校正某些错误的冗余。
如果在数据传输期间有丢失的数据包,则经历丢包的任何客户端将从服务器11请求重传丢失的包。除了重传外,如果有可用的FEC信息,客户端可以尝试通过FEC校正然后通过重传来恢复丢失的数据包,或者首先通过重传然后通过对新发送的数据进行FEC校正来恢复丢失的数据包。
通信链路可以是计算机网络(例如LAN、WAN、因特网)、无线网络(例如蜂窝数据网络)或这些网络类型的某种组合。
图2示出了用于为在基于分组的网络中的数据流DS0的传输提供丢包恢复的方法的实施例的步骤的流程图,并进一步参考图1和3进行描述。为了说明的目的,用于传输的数据流DS0被表示为连续数据流的数据包序列,每个数据包包括对应于特定数据类型的一组有效载荷信息。
根据下面参照图3描述的简化的示例性实施例,数据类型包括音频数据(A)、完整视频图像/完整图片数据(FP)和图像数据的增量变化(S)中的至少一个。在第一步骤中(步骤S120,参见图2和3),数据流DS0的数据包作为数据流DS被发送到客户端设备,例如客户端设备16。服务器11被布置成持续监视是否从客户端设备接收到已经发送的数据包的丢失数据的重传请求(步骤S130)。如果接收到丢失数据(或数据包)的重传请求REQ(步骤S140),则将选择性重传应用于丢失数据(S145)。选择性重传机制可应用于客户端设备16,其中基于客户端的当前流量状况、可用资源或容量,做出选择性重传请求。例如,如果客户端设备确定其与服务器的连接质量是好的、足够的或差的(例如经由4G或经由低质量Wi-Fi信号)中的一个,则其分别请求重传丢失数据的全部或仅部分。
可选地,基于在服务器11上的信息来确定选择性重传。由于服务器11通常连接到多个客户端设备和网络的其它节点,可以在网络级别上确定选择性重传的决定。
被接受用于选择性重传的丢失数据被交错在输出数据流DS中(步骤S150),并因此重传到客户端设备。
在可选步骤S148(图2中用虚线表示的附加步骤)中,该方法还包括为丢失数据添加FEC包。FEC包优选地以与用于重传的丢失数据相同的方式被分发到输出数据流DS中。有利地,如果重新发送的数据包被丢弃,则可以通过相应的FEC数据包来重构数据包,并且可以避免丢失数据包的额外重传。
丢失数据的重传分发可以根据预先选择的分发方案来布置,其中所请求的数据被分发例如在每第n个发送的包中(以速率控制执行重传),或者受时间限制而不被重传。例如,当数据流是实况广播(例如直播TV分发)的一部分时,如果客户端的预期到达时间对于播放来说太晚,则丢失数据的重传可以被降低优先级。根据实施例,选择性重传基于待重传的数据类型的优先级排序,或者基于某些数据的重传次数的优先级排序等。
在图3所示的示例性实施例中,现在从用于传输的数据流DS0开始,将参考图2所述的方法可视化,该数据流DS0包括多个后续的包1-N(每个包被示为矩形)。将数据流视为MPEG传输流MPEG-TS,IP网络中的重传通常是在应用层或MPEG-TS层上使用用户定义的重传方案来执行的。在该简化图示中,每个包表示188字节的MPEG包,每个MPEG包包含音频样本(A)、在此指示为全图像数据(FP)的不同类型的参考图像/帧(例如,瞬时解码刷新、IDR、帧或I-帧、B帧),和在此指示为子图像数据(S)的帧间数据(B帧、P帧)。IDR帧通常大于MPEG包,因此以多个连续的MPEG包传输。在包首部中,识别包含在相应包(和即将到来的包)中的数据类型。对于包含IDR帧的MPEG包,第一首部标识IDR数据以连续包的形式到来,随后是例如(每个都)包含多个音频样本等的包,每个包均具有给定的序列号。如图3所示,在发送侧,具有数据流DS0的序列号1、2、3、4、..、9、10、..、N的后续的数据包作为数据流DS被发送(S120),在客户端处该数据流DS作为数据流DS2被接收。在接收到数据流DS2时,确定序列号为3-5的数据包丢失,并且本示例中的客户端设备然后向发送侧发送对于所有丢失数据包3-5的请求REQ(S130)。基于请求REQ,并且根据该方法的实施例,基于关于网络的当前状态的附加信息,例如如果客户端设备连接到4G或Wi-Fi,则应用选择性重传。在图示中,使用了基于数据类型优先级的选择性重传。优先级顺序按以下顺序从最高到最低选择:音频数据A、全图数据FP和子图数据S。为了限制网络上的负载,这里仅重传全图数据FP和音频数据A(即数据包4和5)。丢包4和5交错在当前发送的数据流DS中(S146)。
现在继续参考图1和图4,图4是示出在根据本发明构思的用于为在基于分组的网络中的数据流DS0的传输提供丢包恢复的方法的实施例中的步骤的流程图。为了说明的目的,用于传输DS0的数据流被表示为表示连续信息流的数据包序列,每个数据包包括表示与之相对应的信息流分段的有效载荷信息集合。在示例性实施例中,后续分组被表示为[P(X+1)]、[P(X)]、..、[P(2)]、[P(1)],用于划分包的段的数目N被选择为4,并且宏包的大小和数据包的大小被选择为相同。优选地,宏包的大小和数据包的大小被选择为尽可能接近以太网包的最大大小(即1518或1522字节)。在使用MPEG-TS映射的情况下,片段是具有188字节大小的MPEG-TS分组(或者如果使用可选尾部208字节),这意味着在IP/以太网包中有7个片段。本发明不限于MPEG-TS码流,任何数字媒体流都可以使用本发明的算法来保护,例如在RTP上的MPEG-TS或者直接在RTP上。选择的段数N和宏包的大小取决于应用,并且优选地根据在分发中使用的数据传输标准来选择。
在从服务器11发送数据流之前,每个数据包的信息有效载荷被分成N个片段(步骤S100)。片段通常在编码器或代码转换器中构建。每个片段具有标识该片段具有什么类型的数据的首部等。因此包[P(1)]被划分为[P(1):4)、[P(1):3]、[P(1):2]、[P(1):1]。接下来,生成宏包MPn,其中分发预定数量的包的片段(步骤S110),当宏包被片段填充时,将其插入到数据流DS中以发送到客户端(步骤S120)。服务器11被布置成持续监控是否从客户端接收到已经发送的数据包的丢失片段的重传请求(步骤S130)。如果接收到数据包的丢失片段的重传请求REQ(步骤S140),则将丢失片段(这里是片段[P(4):1])分发到当前生成的宏包MPc中(步骤S150),宏包MPc包含与源自数据流DS0的不同后续分段的包相关联的片段,然后在新的宏包MPc中重传(步骤S120)。片段的重传分发可以根据预先选择的分发方案来布置,其中所请求的片段例如在每第n个宏包中分发,或者受时间限制而不被重传。例如,当数据流是实况广播(例如直播TV分发)的一部分时,如果客户端的预期到达时间对于播放来说太晚,则丢失片段的重传可以被降低优先级。
根据本发明的实施例,所生成的宏包包括源自数据流DS0的一个或更多个后续数据包(或者连续数据流的后续片段)的后续片段。因此,可以在同一宏包中传输源自不同数据包的一个以上的片段,并且始发数据包不需要彼此直接接续(特别是当重传片段时)。宏包中的打包顺序通常由预定的打包算法控制。在如图7a所示的示例性实施例中,现在从用于传输的数据流DS0开始,将参考图4所述的方法可视化,该数据流DS0包括多个后续片段1-X(每个片段被示出为矩形)。在发送侧,数据流DS0的后续片段1、2、3、4、..、11、12被打包成宏包MP1、MP2、MP3,每个宏包包含四个片段(N=4,S110)。宏包MP1、MP2、MP3作为数据流DS被发送,在客户端处作为数据流DS2被接收(S120)。在接收到数据流DS2时,确定宏包MP2丢失,并且客户端设备向发送端发送丢失包MP2的请求REQ(S130)。基于该请求,丢失包MP2的片段5、6、7和8然后分别交错在当前生成的宏包MP4、MP5、MP6和MP7中(其中MP6和MP7未在图7a中示出)。MP5在图7a中示出为当前生成的。图7b中MP5的特写图片显示丢失片段6被添加在宏包的末尾。这里选择分发方案,以便在当前生成的宏包MPn的序列的末尾添加丢失片段。然后,在数据流DS中发送生成的宏包(S120)。
现在参考图5,根据该方法的实施例,其具有与参考图4如上所述的基本相同的步骤100-150,在附加步骤(步骤148)中,为所请求的丢失片段(在图5所示的示例中的[FEC:P(4):1])提供FEC片段,并将其打包为生成的宏包。通常,FEC是为待重新发送的一组片段计算的。一个或更多个FEC片段被生成,并且以与待重新发送的其他片段相同的方式被交错在不同的当前生成的宏包中。因此,为丢失片段添加的FEC片段通常以单独的宏包发送,使得如果在传输中再次丢失原始丢失片段,则可以借助FEC片段来提供丢失片段的重构。
流量开销可以定义为由于重传和错误恢复而在服务器处引起的重传网络流量与通过传送媒体数据(例如视频)引起的正常网络流量之间的比率。如果丢失数据包的恢复导致10%的额外网络流量,则流量开销因此为0.1。可用的网络带宽是有限的,因此网络对过大的流量开销是敏感的。
如前所述,根据该方法的实施例,在该方法中应用提供丢失数据包或片段的选择性重传的步骤。在图6中,示出了用于提供片段的选择性重传SEL的步骤(步骤146)。根据一个实施例,选择性重传基于待重传的数据类型的优先级排序。可以应用优先级排序的数据类型可以是具有不同优先级排序的音频数据、完整视频图像数据和图像数据的增量变化中的至少一种。这样做的原因是观看者对音频干扰最敏感。而且,由于图像的增量变化与全图相关,丢失全图导致增量变化无用。当网络容量减小时,可以选择对应于丢失的音频数据的片段来以正常重传速率重传,而与图像的增量变化相关的片段被降低优先级,可选地在客户端设备上观看者自己选择,以不损害视频的音频的传输成功率。
视频数据是必须以预定播放速率呈现的连续媒体,这意味着用于在屏幕或显示器上呈现的而没有及时到达的数据是无用的。因此,用于请求和/或重传丢失的数据包或由于网络延迟而尚未到达的数据包的时间帧是有限的。
根据该方法的实施例,选择性重传包括以下中的至少一个:如果确定在预定时间段内将接收到丢失片段,则执行重传;以及以速率控制执行重传。在第一种情况下,该方法可以包括确定/预测是否期望丢失片段及时到达接收器以进行重放/播放的步骤或者某个其他处理步骤,然后简单地取消确定没有及时到达客户端设备以进行播放的片段的重传。第二个选项将根据预选速率重传丢失数据包或片段。根据一个实施例,速率控制是通过为正在被重传的片段设置优先级来提供的。例如,如果往返时间稍高于两次重传的时间,则策略是使正在被第二次重传的片段的重传优先于正在被第一次重传的片段,因为其比正在被第一次重传的片段具有更少的时间,但仍然能够及时重传。正在请求被第三次重传的段将完全不被重传。
在该方法中何时以及以何种方式应用选择性重传,是根据本方法的实施例是通过监测网络特性来确定的。网络中的服务质量QoS、传输容量或延迟是适合的特性,基于这些特性来激活选择性重传和/或优先级排序。应用预先选择的或可选的特征阈值来选择不同的重传策略。网络中数据丢失的特征在不同的网络类型之间可能不同。例如,如果对网络的访问基于光纤到户,则损失通常是零星的,并且不同用户之间的资源共享是低的,这意味着在这种情况下,只有严重的损失才会强制进行积极的选择性重传。如果设备通过诸如3G、4G或LTE等移动数据网络连接,则丢失和延迟的特征可以取决于与同一移动小区中的其他用户共享资源,或者设备已经进入接收不良的区域。这意味着重传策略需要更加小心,不使用有限的网络资源来重传数据从而增加网络负载。

Claims (17)

1.一种为在基于分组的网络中的数据流的传输提供丢包恢复的方法,包括:
传输与所述数据流相关联的数据包;和
在接收到丢失数据的重传请求时,
重传所述丢失数据;
所述方法特征在于,还包括
应用丢失数据的选择性重传。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述选择性重传基于待重传的数据类型的优先级排序。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述选择性重传包括以下中的至少一个:
如果确定在预定时间段内将接收到丢失数据,则执行重传,以及
以速率控制执行重传。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,还包括监测所述网络的特性,所述网络的特性包括所述网络的服务质量QoS、传输容量或延迟中的至少一个,并且其中所述选择性重传基于所述监测的特征被激活。
5.根据任一前述权利要求所述的方法,其中传输数据包的所述步骤包括:
将所述数据流的每个数据包划分成预选数量的片段;
生成宏包,所述数据包的所述片段在所述宏包中被分发;和
传输所述宏包。
6.根据权利要求5所述的方法,其中所述丢失数据对应于至少一个丢失片段,并且其中重传所述丢失数据的所述步骤包括:
将所述丢失片段分发到当前生成的宏包中,并重传所述丢失片段。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其中所述生成的宏包包括来自多个数据包的片段。
8.根据任一前述权利要求所述的方法,还包括为所述丢失数据添加FEC片段。
9.一种为在基于分组的网络中的数据流的传输提供丢包恢复的方法,包括:
将所述数据流的每个数据包划分成预选数量的片段,以及
生成宏包,所述数据包的所述片段在所述宏包中被分发;
发送所述宏包;和
在接收到数据包的丢失片段的重传请求时:将所述丢失片段分发到当前生成的宏包中,以及
重传所述丢失片段。
10.根据权利要求9所述的方法,其中所述生成的宏包包括来自多个数据包的片段。
11.根据权利要求9或10所述的方法,还包括为所述丢失片段添加FEC片段。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法,还包括应用丢失片段的选择性重传。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述选择性重传基于以下中的至少一个:待重传的数据类型的优先级排序;如果确定在预定时间段内将接收到所述丢失片段,则执行重传;以及,以速率控制执行重传。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法,还包括监测所述网络的特性,所述网络的特性包括所述网络的QoS、传输容量或延迟中的至少一个,并且其中所述选择性重传基于所述监测的特性被激活。
15.根据权利要求2或13所述的方法,其中所述数据类型包括音频数据、完整视频图像数据和图像数据的增量变化中的至少一个。
16.一种通信网络中的节点,包括用于执行根据任一前述权利要求所述的方法的装置。
17.一种软件模块,适于在由计算机处理器执行时执行根据权利要求1至15中任一项所述的方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112738642A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 广州赞赏信息科技有限公司 一种实现多网卡聚合推流的方法
CN113014501A (zh) * 2021-03-02 2021-06-22 中国联合网络通信集团有限公司 数据传输方法、系统、编码器及计算机可读存储介质
CN114039703A (zh) * 2021-11-26 2022-02-11 北京字节跳动网络技术有限公司 数据传输方法、装置、设备和介质
CN114040023A (zh) * 2021-10-15 2022-02-11 山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司 一种高速总线报文出错处理方法、控制器及存储介质
US11310558B2 (en) * 2019-07-17 2022-04-19 Beijing Baidu Netcom Science And Technology Co., Ltd. Buffer processing method, apparatus, device and computer storage medium
WO2022247550A1 (zh) * 2021-05-25 2022-12-01 腾讯科技(深圳)有限公司 数据重传处理方法、装置、计算机设备和存储介质

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12349188B2 (en) * 2019-02-14 2025-07-01 Lenovo (Beijing) Limited Method and apparatus of vehicle-to-everything (V2X) communication
CN110120980B (zh) * 2019-05-27 2021-09-17 牧星机器人(江苏)有限公司 非稳定链路的可靠文件传输方法、计算机设备及存储介质
CN119011083A (zh) * 2020-07-14 2024-11-22 华为技术有限公司 数据传输方法、发送设备及接收设备
US11431606B2 (en) * 2020-12-31 2022-08-30 Vmware, Inc. Generation of test traffic configuration based on real-world traffic
CN115085864B (zh) * 2022-04-27 2024-02-27 中国科学院空天信息创新研究院 数据传输方法及装置
CN115174490B (zh) * 2022-06-16 2023-10-17 浙江华睿科技股份有限公司 一种数据传输方法及网络应用终端
WO2024138451A1 (en) * 2022-12-28 2024-07-04 Intel Corporation Apparatuses, devices, methods and computer programs for a worker node and an edge server
CN116094661B (zh) * 2023-02-01 2024-11-29 百果园技术(新加坡)有限公司 一种数据传输控制方法、装置、设备、存储介质及产品
US12166689B1 (en) * 2024-05-15 2024-12-10 Citibank, N.A. Systems and methods for mitigating latency issues between cloud computing components featuring relational databases without requiring session persistence using state-specific communication reference directories

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0853407A2 (en) * 1997-01-08 1998-07-15 Digital Vision Laboratories Corporation Data transmission system and method
US20070076708A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Mikolaj Kolakowski Error protection techniques for frames on a wireless network
CN1957576A (zh) * 2004-05-13 2007-05-02 诺基亚公司 分组化数据比特率适配和数据分组重传之间的协作
US20130003579A1 (en) * 2010-01-28 2013-01-03 Thomson Licensing Llc Method and apparatus for parsing a network abstraction-layer for reliable data communication
CN103997464A (zh) * 2005-04-29 2014-08-20 艾利森电话股份有限公司 用于控制分组交换数据流中的实时连续数据的系统和方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5548796A (en) * 1993-11-02 1996-08-20 National Semiconductor Corporation Method of automatic retransmission of frames in a local area network
US5918002A (en) * 1997-03-14 1999-06-29 Microsoft Corporation Selective retransmission for efficient and reliable streaming of multimedia packets in a computer network
SE511881C2 (sv) * 1997-08-08 1999-12-13 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande och arrangemang för överföring av paketinformation i ett digitalt telekommunikationssystem
EP1130839B1 (en) * 2000-03-02 2005-06-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method and apparatus for retransmitting video data frames with priority levels
US7194000B2 (en) * 2002-06-21 2007-03-20 Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson Methods and systems for provision of streaming data services in an internet protocol network
JP4086304B2 (ja) * 2004-04-23 2008-05-14 株式会社東芝 通信装置、通信システム、および通信制御プログラム
US8295839B2 (en) * 2006-08-17 2012-10-23 Interdigital Technology Corporation Wireless communication method and apparatus for recovering data following a serving cell change based on a radio link control intelligence mode in effect
JP5084362B2 (ja) * 2007-06-18 2012-11-28 キヤノン株式会社 データ送信装置、及びデータ送受信システム
US8706907B2 (en) * 2007-10-19 2014-04-22 Voxer Ip Llc Telecommunication and multimedia management method and apparatus
US8752102B2 (en) * 2008-01-03 2014-06-10 Microsoft Corporation Intelligent retransmission of data stream segments
KR101734835B1 (ko) * 2010-01-28 2017-05-19 톰슨 라이센싱 재전송 결정을 위한 장치 및 방법
US9490850B1 (en) * 2011-11-28 2016-11-08 Google Inc. Method and apparatus for decoding packetized data
US9432251B2 (en) * 2013-03-08 2016-08-30 Qualcomm Incorporated Enhanced acknowledgement and retransmission mechanism

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0853407A2 (en) * 1997-01-08 1998-07-15 Digital Vision Laboratories Corporation Data transmission system and method
CN1957576A (zh) * 2004-05-13 2007-05-02 诺基亚公司 分组化数据比特率适配和数据分组重传之间的协作
CN103997464A (zh) * 2005-04-29 2014-08-20 艾利森电话股份有限公司 用于控制分组交换数据流中的实时连续数据的系统和方法
US20070076708A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Mikolaj Kolakowski Error protection techniques for frames on a wireless network
US20130003579A1 (en) * 2010-01-28 2013-01-03 Thomson Licensing Llc Method and apparatus for parsing a network abstraction-layer for reliable data communication

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11310558B2 (en) * 2019-07-17 2022-04-19 Beijing Baidu Netcom Science And Technology Co., Ltd. Buffer processing method, apparatus, device and computer storage medium
CN112738642A (zh) * 2020-12-28 2021-04-30 广州赞赏信息科技有限公司 一种实现多网卡聚合推流的方法
CN113014501A (zh) * 2021-03-02 2021-06-22 中国联合网络通信集团有限公司 数据传输方法、系统、编码器及计算机可读存储介质
CN113014501B (zh) * 2021-03-02 2022-12-16 中国联合网络通信集团有限公司 数据传输方法、系统、编码器及计算机可读存储介质
WO2022247550A1 (zh) * 2021-05-25 2022-12-01 腾讯科技(深圳)有限公司 数据重传处理方法、装置、计算机设备和存储介质
CN114040023A (zh) * 2021-10-15 2022-02-11 山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司 一种高速总线报文出错处理方法、控制器及存储介质
CN114040023B (zh) * 2021-10-15 2023-09-08 山东云海国创云计算装备产业创新中心有限公司 一种高速总线报文出错处理方法、控制器及存储介质
CN114039703A (zh) * 2021-11-26 2022-02-11 北京字节跳动网络技术有限公司 数据传输方法、装置、设备和介质
CN114039703B (zh) * 2021-11-26 2023-10-20 北京字节跳动网络技术有限公司 数据传输方法、装置、设备和介质

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Publication number Publication date
US11949512B2 (en) 2024-04-02
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